يك شبكه كامپيوتري سلولي، شبكه‌اي راديويي است كه از
تعدادي سلول تشكيل شده است و هر سلول به يك محل ثابت متصل مي‌شود كه به آن
سايت سلول (Cell Site) يا ايستگاه پايه (Base Station) مي‌گويند. اين
سلول‌ها وقتي در كنار هم قرار مي‌گيرند، پوشش راديويي گسترده‌اي را در
مناطق مختلف جغرافيايي ايجاد مي‌كنند. به اين ترتيب، دستگاه‌هاي زيادي از
جمله تلفن‌هاي همراه مي‌توانند با يكديگر ارتباط برقرار كنند، حتي اگر در
سلول متحرك باشند يا از سلولي به سلول ديگر بروند. شبكه‌هاي سلولي نسبت به
ساير رقبا مزاياي خاصي دارند:
- حجم بالا
- مصرف انرژي پايين
- پوشش بالا
- كاهش اختلال با
سيگنال‌هاي ديگر.
يكي از مثال‌هاي قديمي
سيستم مخابراتي سلولي، سيستم تاكسي تلفني است كه در تمام سطح شهر آنتن‌هاي
آن پراكنده است و تاكسي‌ها از اين طريق با مركز در ارتباط خواهند بود. در
سيستم راديويي سلولي، يك ناحيه مي‌تواند به بخش‌هاي شبيه به سلول تقسيم
شود. از آنجا كه ترسيم شكل دايره يا حالت واقعي گستره پوشش‌دهي يك آنتن
موجب هم‌پوشاني در طرح نمادين مي‌شود، عموما شكل‌هاي 4، 6 يا 8وجهي براي
ترسيم محدوده تحت پوشش هر آنتن به‌كار مي‌رود. البته شكل‌هاي 6وجهي
شكل‌هاي مرسوم‌تري هستند. هر كدام از اين سلول‌ها به فركانسي مجهز خواهد شد
(F1–F6) كه متناسب با آن يك ايستگاه پايه راديويي نيز وجود دارد. به اين
دليل شش سطح فركانسي مختلف تعيين مي‌شود كه سلول‌هاي متجاور با يكديگر
تداخل نداشته باشند. اين فركانس‌ها در سيگنال‌هاي غيرهمجوار نيز مي‌توانند
تكرار شوند و تنها مانع، همسايه نبودن سلول‌هاي با فركانس يكسان است.
حركت از يك سلول به سلول
ديگر
در مثال تاكسي تلفني كه
بررسي شد، وقتي يك تاكسي از اولين برج دور مي‌شود و به برج دوم نزديك
مي‌شود، خود راننده تاكسي در صورت نياز فركانس را تغيير مي‌دهد تا به موج
مورد نظر برسد. اگر به‌دليل نبود سيگنال اتصال قطع شد، راننده تاكسي از
اپراتور ايستگاه پايه مي‌خواهد دوباره پيغام را با فركانس ديگري بفرستد.
در سيستم شبكه سلولي، از
آنجا كه دستگاه‌هاي موبايل مدام از يك سلول به سلول ديگر تغيير جا مي‌دهند
و نياز هست كه اتصال حفظ شود، تغيير از يك فركانس سلول به فركانس يك سلول
ديگر به‌صورت الكترونيكي و بدون ايجاد وقفه، در ايستگاه پايه انجام مي‌شود.
تمام اين تغييرات خودكار هستند و از عمليات دستي براي آن استفاده نمي‌شود.
به اين عمل تحويل (Handover) يا رها كردن (Handoff) مي‌گويند. به‌طور كل
كانال جديد به‌صورت خودكار در موبايل قرار مي‌گيرد تا تبادل اطلاعات از
طريق آن شبكه انجام پذيرد. در اين مرحله موبايل به‌صورت خودكار از يك كانال
به كانال ديگر منتقل مي‌شود. شيوه دقيق عمليات تحويل از يك سيستم به سيستم
ديگر متفاوت است.
مثال
واقعي: شبكه GSM
كاربردي‌ترين مثالي كه
مي‌توان در مورد شبكه‌هاي سلولي زد، شبكه تلفن همراه است. يك تلفن همراه
دستگاهي است كه از طريق سايت سلول به دريافت و ارسال اطلاعات تماس
مي‌پردازد. موج‌هاي راديويي به‌جاي سيم‌هاي مسي وظيفه انتقال صوت را
برعهده‌دارند.
شبكه‌هاي تلفن همراه
مدرن به‌اين دليل از سلول‌ها استفاده مي‌كنند چرا كه فركانس‌ها محدود هستند
و معمولا ميان چند سرويس مشترك‌اند. مراكز سلولي تلفن همراه فركانس را
به‌صورت كامپيوتري تغيير مي‌دهند و از انتقال‌دهنده‌هاي نيروي ضعيفي
استفاده مي‌كنند. به‌همين دليل گاهي اوقات اتصالات همزمان منجر به بازدهي
پايين آنتن‌ها خواهد شد.
شبكه تلفن را اپراتور
تلفن همراه كنترل مي‌كند. مسووليت كنترل پوشش و حجم اين شبكه نيز با
اپراتور است. مناطق بزرگ و شلوغ معمولا سلول‌هاي كوچك‌تر و بيشتري دارند كه
بتوانند تعداد بالاي تلفن‌هاي همراه را در آن ناحيه پشتيباني كنند. تمام
شبكه‌هاي سلولي به يك مركز تلفن متصل هستند و آن هم در كل به شبكه عمومي
تلفن متصل خواهد شد.
در شهرها معمولا هر سلول
شعاعي 600متري را پوشش مي‌دهد در حالي كه در مناطق خارج شهر اين ميزان حتي
به 6كيلومتر هم مي‌رسد. حتي اين مساله ممكن است كه يك كاربر در شرايط
مناسب بتواند از يك ايستگاه در 30كيلومتري هم سيگنال دريافت كند.
از آنجا كه تمام
شبكه‌هاي تلفن همراه از فناوري سلولي استفاده مي‌كنند در برخي از كشورها از
جمله آمريكا، تلفن سلولي به‌جاي واژه تلفن همراه به‌كار برده مي‌شود. هر
چند شبكه‌هاي ماهواره‌اي تلفن‌هاي همراهي هستند كه مستقيما با برج‌هاي
سلولي در تماس نيستند و به‌صورت غيرمستقيم و از طريق ماهواره از اين برج‌ها
اطلاعات دريافت مي‌كنند.
منبع:
http://www.acm.org
ميلاد
پيكاني
