16.13 PAN Technologies And Standard

16.13 PAN Technologies And Standards
IEEE has assigned the number 802.15 to PAN standards. Several task groups and
industry consortia have been formed for each of the key PAN technologies. Figure
16.13 lists the major PAN standards.
Bluetooth. The IEEE 802.15.1a standard evolved after vendors created Bluetooth
technology as a short-distance wireless connection technology. The characteristics of
Bluetooth technology are:
16.14 Other Short-Distance Communication Technologies
Although not normally grouped with wireless PANs, two other wireless technologies
provide communication over short distances. InfraRED technologies provide control
and low-speed data communications, and RFID technologies are used with sensors.
InfraRED. InfraRED technology is often used in remote controls, and may be used
as a cable replacement (e.g., for a wireless mouse). The Infrared Data Association
(IrDA) has produced a set of standards that are widely accepted. The chief characteristics
of the IrDA technology are:
Family of standards for various speeds and purposes
Practical systems have range of one to several meters
Directional transmission with a cone covering 30
Data rates between 2.4 Kbps (control) and 16 Mbps (data)
Generally low power consumption with very-low power versions
Signal may reflect from surfaces, but cannot penetrate solid objects
Radio Frequency Identification (RFID). The RFID technology uses an interesting
form of wireless communication to create a mechanism whereby a small tag contains
identification information that a receiver can “pull” from the tag.
Over 140 RFID standards exist for a variety of applications
Passive RFIDs draw power from the signal sent by the reader
Active RFIDs contain a battery, which may last up to 10 years
Limited distance, although active RFIDs extend farther than passive
Can use frequencies from less than 100 MHz to 868-954 MHz
Used for inventory control, sensors, passports, and other applications
16.15 Wireless WAN Technologies
Wireless WAN technologies can be divided into two categories:
Cellular communication systems
Satellite communication systems
16.15.1 Cellular Communication Systems
Cellular systems were originally designed to provide voice services to mobile customers.
Therefore, the system was designed to interconnect cells to the public telephone
network. Increasingly, cellular systems are being used to provide data services
and Internet connectivity.
In terms of architecture, each cell contains a tower, and a group of (usually adjacent)
cells is connected to a Mobile Switching Center. The center tracks a mobile user,
and manages handoff as the user passes from one cell to another. Figure 16.14 illustrates
how cells might be arranged along a highway.
When a user moves between two cells that connect to the same Mobile Switching
Center, the switching center handles the change. When a user passes from one geographic
region to another, two Mobile Switching Centers are involved in the handoff.
In theory, perfect cellular coverage occurs if each cell forms a hexagon because the
cells can be arranged in a honeycomb. In practice, cellular coverage is imperfect. Most
cell towers use omnidirectional antennas that transmit in a circular pattern. However,
obstructions and electrical interference can attenuate a signal or cause an irregular pattern.
As a result, in some cases, cells overlap and in others, gaps exist with no coverage.
Figure 16.15 illustrates ideal and realistic coverage.
Another practical aspect of cellular technology arises from the variability of cell
density. In rural areas where the expected density of cell phones is low, cell size is
large — a single tower is adequate for a large geographic area. In an urban setting,
however, many cell phones are concentrated in a given area. For example, consider a
city block in a large metropolitan area. In addition to pedestrians and people riding in
vehicles, such an area can contain office or apartment buildings with many occupants.
To handle more cell phones, designers break a region into many cells. Thus, unlike the
idealized structure in Figure 16.15a which has a single cell size, a practical deployment
uses various size cells, with smaller cells used to cover metropolitan areas. The point
is:
Although it is easy to visualize cells as a uniform honeycomb, practical
systems vary the cell size according to the density of cell phones,
and obstructions cause coverage to be irregular, which results in
overlaps and gaps.
16.16 Cell Clusters And Frequency Reuse
Cellular communication follows a key principle:
Interference can be minimized if an adjacent pair of cells do not use
the same frequency.
To implement the principle, cellular planners employ a cluster approach in which a
small pattern of cells is replicated. Figure 16.16 illustrates clusters of size 3, 4, 7, and
12 that are commonly used.
In geometric terms, each of the shapes in the figure can be used to tile a plane.
That is, by replicating the same shape, it is possible to cover an entire area without
leaving any gaps. Furthermore, if each cell in a given shape is assigned a unique frequency,
the repeated pattern will not assign the same frequency to any pair of adjacent
cells. For example, Figure 16.17 illustrates a replication of the 7-cell cluster with a
letter in each cell to denote the frequency assigned to the cell.
In the figure, each letter corresponds to a particular frequency, and each cell within
a cluster is assigned a frequency. As the figure shows, when the cluster pattern is replicated,
no adjacent cells share a common frequency.
16.17 Generations Of Cellular Technologies
The telecommunications industry divides cellular technologies into four generations
that are labeled 1G, 2G, 3G, and 4G, with intermediate versions labeled 2.5G and
3.5G. The generations can be characterized as follows:
1G. The first generation began in the latter 1970s, and extended
through the 1980s. The systems, which were originally called cellular
mobile radio telephones, used analog signals to carry voice.
2G and 2.5G. The second generation began in the early 1990s and
continues to be used. The main distinction between 1G and 2G
arises because 2G uses digital signals to carry voice. The label
2.5G is used for systems that extend a 2G system to include some
3G features.
3G and 3.5G. The third generation began in the 2000s, and focuses
on the addition of higher-speed data services. A 3G system offers
download rates of 400 Kbps to 2 Mbps, and is intended to support
applications such as web browsing and photo sharing. 3G allows a
single telephone to roam across North America, Japan, and Europe.
4G. The fourth generation began around 2008, and focuses on support
for real-time multimedia, such as a television program or
high-speed video download. In addition, 4G phones include multiple
connection technologies, such as Wi-Fi and satellite; at any
time, the phone automatically chooses the best connection technology
available.
A wide variety of cellular technologies and standards have evolved. When 2G
emerged, many groups each attempted to choose an approach and create a standard.
The European Conference Of Postal and Telecommunications Administrators chose a
TDMA technology known as Global System for Mobile Communications (GSM), and
created a system that was intended as a worldwide standard. In the United States, each
carrier created a network with its own technology. Motorola invented a TDMA system
known as iDEN. Most US and Asian carriers adopted a CDMA approach that was standardized
as IS-95A. Japan created a TDMA technology known as PDC. Figure 16.18
summarizes major 2G standards and some of the 2.5G standards that evolved; various
other technologies, not listed in the figure, played a minor role.
The standards listed in the figure each provide a basic communication mechanism
over which many services can operate. For example, the General Packet Radio Service
(GPRS) is available to subscribers who have GSM or IS-136 access. Once he or she
subscribes to GPRS, a user can choose to invoke services that run on GPRS. The Short
Message Service (SMS) is used for texting, the Wireless Application Service (WAP)is
used to access the Internet, and the Multimedia Messaging service (MMS) is used for
web access. Typically, service providers charge extra for GPRS service, with the rate
usually billed per unit of data transferred (e.g., per megabyte).
After GPRS, digital technologies have been developed that use more sophisticated
modulation and multiplexing techniques to increase data rates. Enhanced Data rate for
GSM Evolution (EDGE), which is also known as Enchanced GPRS (EGPRS), offers a
transfer rate of up to 473.6 Kbps. A successor known as EDGE Evolution provides a
peak data rate of 1 Mbps.

Kết quả (Việt) 1:

16,13 quét công nghệ và tiêu chuẩnIEEE đã chỉ định số 802.15 PAN tiêu chuẩn. Một số công việc nhóm vàngành công nghiệp consortia đã được hình thành cho mỗi người trong số các công nghệ chủ chốt của PAN. Con số16,13 liệt kê các tiêu chuẩn chảo lớn. Bluetooth. Các tiêu chuẩn IEEE 802.15.1a phát triển sau khi nhà cung cấp tạo ra Bluetoothcông nghệ là một công nghệ không dây kết nối khoảng cách ngắn. Các đặc tính củaCông nghệ Bluetooth là:16.14 các khoảng cách ngắn CNTTMặc dù không bình thường được nhóm lại với không dây chảo, hai khác wireless công nghệcung cấp thông tin liên lạc trên một khoảng cách ngắn. Hồng ngoại công nghệ cung cấp kiểm soátvà truyền dữ liệu tốc độ thấp, và các công nghệ RFID được sử dụng với bộ cảm biến.Hồng ngoại. Công nghệ hồng ngoại thường được sử dụng trong điều khiển từ xa, và có thể được sử dụngnhư là một thay thế cáp (ví dụ, cho một con chuột không dây). Hiệp hội dữ liệu hồng ngoại(IrDA) đã sản xuất một tập hợp các tiêu chuẩn được chấp nhận rộng rãi. Đặc điểm chínhtrong số IrDA công nghệ là:Gia đình của các tiêu chuẩn cho nhiều tốc độ và mục đíchHệ thống thực tế có tầm bay xa của một trong những vài métHướng truyền với một hình nón bao gồm 30Tốc độ dữ liệu giữa 2.4 Kbps (kiểm soát) và 16 Mbps (dữ liệu)Nói chung thấp điện năng tiêu thụ với các nguồn điện rất thấp Phiên bảnTín hiệu có thể phản ánh từ bề mặt, nhưng không thể xâm nhập các đối tượng rắnNhận dạng tần số vô tuyến (RFID). Công nghệ RFID sử dụng một thú vịCác hình thức giao tiếp không dây để tạo ra một cơ chế theo đó một thẻ nhỏ chứathông tin nhận dạng một bộ tiếp nhận có thể "kéo" từ các từ khóa.Hơn 140 RFID tiêu chuẩn tồn tại cho một loạt các ứng dụngThụ động RFIDs vẽ điện từ các tín hiệu được gửi bởi người đọcHoạt động RFIDs chứa một pin có thể kéo lên đến 10 nămGiới hạn khoảng cách, mặc dù RFIDs hoạt động mở rộng xa hơn so với thụ độngCó thể sử dụng tần số từ ít hơn 100 MHz 868-954 MHzĐược sử dụng để kiểm soát hàng tồn kho, cảm biến, hộ chiếu, và các ứng dụng khác16.15 công nghệ WAN không dâyCông nghệ không dây WAN có thể được chia thành hai loại:Hệ thống thông tin di độngHệ thống thông tin vệ tinh16.15.1 Hệ thống thông tin di độngHệ thống di động được thiết kế để cung cấp dịch vụ thoại cho khách hàng điện thoại di động.Do đó, Hệ thống được thiết kế để kết nối các tế bào để điện thoại công cộngmạng. Ngày càng nhiều, di động hệ thống đang được sử dụng để cung cấp dịch vụ dữ liệuvà kết nối Internet.Trong điều khoản của kiến trúc, mỗi tế bào chứa một tháp, và một nhóm các (thường là cận kề)tế bào được kết nối với một trung tâm chuyển mạch điện thoại di động. Trung tâm theo dõi một người sử dụng điện thoại di động,và quản lý đến người sử dụng đã vượt qua từ một tế bào khác. 16.14 hình minh hoạlàm thế nào các tế bào có thể được bố trí dọc theo đường cao tốc.Khi người dùng di chuyển giữa các tế bào hai kết nối với cùng một điện thoại di động chuyển đổiTrung tâm, Trung tâm chuyển đổi xử lý thay đổi. Khi người dùng đi từ một địa lývùng khác, hai trung tâm chuyển mạch điện thoại di động có liên quan trong đến.Trong lý thuyết, vùng phủ sóng di động hoàn hảo xảy ra nếu mỗi tế bào tạo thành một hình lục giác vì cáctế bào có thể được bố trí trong một tổ ong. Trong thực tế, vùng phủ sóng di động là không hoàn hảo. Hầu hếttế bào tháp sử dụng ăng-ten omnidirectional truyền trong một mô hình vòng tròn. Tuy nhiên,vật cản và sự can thiệp điện có thể attenuate một tín hiệu hoặc gây ra một mô hình không đều.Kết quả là, trong một số trường hợp, tế bào trùng lặp và trong những người khác, những khoảng trống tồn tại với phạm vi bảo hiểm không có.Con số 16.15 minh họa lý tưởng và thực tế.Một khía cạnh thực tế của công nghệ di động phát sinh từ sự biến đổi của tế bàomật độ. Trong khu vực nông thôn nơi mật điện thoại di động, dự kiến là thấp, kích thước di động làlớn — một tháp duy nhất là đủ cho một khu vực địa lý rộng lớn. Trong một môi trường đô thị,Tuy nhiên, nhiều điện thoại di động tập trung ở một khu vực nhất định. Ví dụ, hãy xem xét mộtkhối thành phố trong một khu vực đô thị lớn. Ngoài người đi bộ và người đi xe trongxe, diện tích có thể chứa văn phòng hoặc các tòa nhà căn hộ với nhiều người cư ngụ.Để xử lý nhiều điện thoại di động, nhà thiết kế phá vỡ một vùng thành nhiều tế bào. Do đó, không giống như cácCác cấu trúc lý tưởng trong hình 16.15a có kích thước tế bào đơn lẻ, một triển khai thực tếsử dụng khác nhau kích thước tế bào, với các tế bào nhỏ hơn được sử dụng để trang trải các khu vực đô thị. Điểmlà:Mặc dù nó rất dễ dàng để hình dung các tế bào như một tổ ong thống nhất, thực tếHệ thống thay đổi kích thước di động theo mật độ điện thoại di động,và vật cản gây ra phạm vi bảo hiểm là bất thường, mà kết quả trongtrùng lặp và khoảng trống.16.16 di động cụm và tái sử dụng tần sốTruyền thông di động sau một nguyên tắc quan trọng:Sự can thiệp có thể được giảm thiểu nếu một cặp liền kề của các tế bào không sử dụngcùng một tần số.Để thực hiện các nguyên tắc, lập kế hoạch di động sử dụng một cách tiếp cận cụm trong đó mộtCác mô hình nhỏ của tế bào được nhân rộng. 16.16 hình minh hoạ cụm kích thước 3, 4, 7, và12 được sử dụng phổ biến.Về hình học, mỗi người trong số các hình dạng trong hình có thể được sử dụng để gạch một máy bay.Có nghĩa là, bằng cách sao chép hình dạng tương tự, nó có thể bao gồm diện tích toàn bộ mà không cầnđể lại bất kỳ khoảng trống. Hơn nữa, nếu mỗi tế bào trong một hình dạng nhất định được gán một tần số duy nhất,mẫu lặp đi lặp lại sẽ không gán cùng một tần số cho bất kỳ cặp liền kềtế bào. Ví dụ, con số 16.17 minh hoạ một bản sao của cụm 7-di động với mộtchữ trong mỗi tế bào để biểu thị tần số được gán cho các tế bào.Trong hình, mỗi chữ cái tương ứng với một tần số cụ thể, và mỗi tế bào trong vòngmột cụm được gán một tần số. Như cho thấy con số, khi các mô hình cụm sao nhân bản,không có tế bào lân cận chia sẻ một tần số phổ biến.16.17 thế hệ các công nghệ di độngNgành công nghiệp viễn thông di động công nghệ phân chia thành bốn thế hệmà được gắn nhãn 1G, 2G, 3G và 4G, với phiên bản trung gian có nhãn 2.5G và5.7 G. các thế hệ có thể được định nghĩa như sau:1 G. đầu tiên thế hệ bắt đầu vào thập niên 1970 sau này, và mở rộngsuốt thập niên 1980. Các hệ thống, mà ban đầu được gọi là tế bàođiện thoại vô tuyến di động, sử dụng tín hiệu tương tự để thực hiện bằng giọng nói.2G và gọi. Thế hệ thứ hai bắt đầu vào đầu thập niên 1990 vàtiếp tục được sử dụng. Sự khác biệt chính giữa 1G và 2Gphát sinh vì 2G sử dụng tín hiệu kỹ thuật số để thực hiện bằng giọng nói. Nhãn5gr được sử dụng cho các hệ thống mở rộng một hệ thống 2G để bao gồm một sốTính năng 3G.3G và 3. 5 g. Thế hệ thứ ba bắt đầu những năm 2000, và tập trungvào việc bổ sung các dịch vụ dữ liệu tốc độ cao hơn. Một hệ thống 3G cung cấptải về tỷ giá 400 kbps đến 2 Mbps, và nhằm mục đích hỗ trợứng dụng như trình duyệt web và chia sẻ ảnh. 3G cho phép mộtđiện thoại duy nhất để đi lang thang trên khắp Bắc Mỹ, Nhật bản, và châu Âu.4 G. thứ tư thế hệ đã bắt đầu khoảng năm 2008, và tập trung vào hỗ trợcho thời gian thực đa phương tiện, chẳng hạn như một chương trình truyền hình hoặctải về video tốc độ cao. Ngoài ra, điện thoại 4G bao gồm nhiềucông nghệ kết nối, chẳng hạn như Wi-Fi và truyền hình vệ tinh; bất cứ lúc nàothời gian, điện thoại tự động chọn công nghệ kết nối tốt nhấtcó sẵn.Một loạt các công nghệ di động và các tiêu chuẩn đã tiến hóa. Khi 2G««««nổi lên, nhiều nhóm mỗi cố gắng chọn một cách tiếp cận và tạo ra một tiêu chuẩn.Châu Âu Hội nghị bưu chính và viễn thông quản trị viên đã chọn mộtTDMA công nghệ được gọi là hệ thống toàn cầu cho Mobile Communications (GSM), vàtạo ra một hệ thống được dự định như là một tiêu chuẩn trên toàn thế giới. Tại Hoa Kỳ, mỗitàu sân bay tạo ra một mạng lưới với công nghệ của riêng mình. Motorola phát minh ra một hệ thống TDMAđược biết đến như iDEN. Hầu hết các tàu sân bay Mỹ và Châu á thông qua một cách tiếp cận CDMA được tiêu chuẩn hóanhư IS-95A. Nhật bản đã tạo ra một công nghệ TDMA được gọi là PDC. Hình 16.18tóm tắt tiêu chuẩn 2G lớn và một số các tiêu chuẩn 2.5G phát triển; khác nhauCác công nghệ khác, không được liệt kê trong hình, đóng một vai nhỏ.Các tiêu chuẩn được liệt kê trong hình mỗi cung cấp một cơ chế giao tiếp cơ bảnqua đó, nhiều dịch vụ có thể hoạt động. Ví dụ, General Packet Radio Service(GPRS) là có sẵn cho thuê bao đã GSM hoặc truy cập IS-136. Một khi anh ta hoặc côĐặt mua GPRS, người dùng có thể chọn để gọi Dịch vụ chạy trên GPRS. Bộ phim ngắnTin nhắn dịch vụ (SMS) được sử dụng cho nhắn tin, Dịch vụ ứng dụng không dây (WAP) làđược sử dụng để truy cập Internet, và các dịch vụ nhắn tin đa phương tiện (MMS) được sử dụng chotruy cập web. Thông thường, nhà cung cấp dịch vụ tính phí thêm cho dịch vụ GPRS, với tỷ lệthường được quảng cáo cho mỗi đơn vị dữ liệu chuyển giao (ví dụ như, một megabyte).Sau khi GPRS, công nghệ kỹ thuật số đã được phát triển sử dụng phức tạp hơnđiều chế và ghép kênh kỹ thuật để tăng tốc độ dữ liệu. Nâng cao tốc độ dữ liệu choGSM Evolution (EDGE), mà cũng được gọi là đồng GPRS (EGPRS), cung cấp mộttốc độ truyền của lên đến 473.6 Kbps. Một người kế vị được gọi là sự tiến hóa cạnh cung cấp mộtcao điểm dữ liệu tốc độ 1 Mbps.

Kết quả (Việt) 2:

16.13 PAN Technologies Và Tiêu chuẩn
IEEE đã giao số 802.15 chuẩn PAN. Một số nhóm nhiệm vụ và
các tập đoàn công nghiệp đã được thành lập cho mỗi công nghệ PAN chính. Hình
16.13 liệt kê các tiêu chuẩn PAN lớn.
Bluetooth. Các tiêu chuẩn 802.15.1a IEEE phát triển sau khi các nhà cung cấp tạo ra Bluetooth
công nghệ như là một công nghệ kết nối không dây khoảng cách ngắn. Các đặc tính của
công nghệ Bluetooth là:
16,14 ngắn cách công nghệ thông khác
Mặc dù không thường được nhóm lại với chảo không dây, hai công nghệ không dây khác
cung cấp thông tin liên lạc trên một khoảng cách ngắn. Công nghệ hồng ngoại cho phép kiểm soát
và tốc độ truyền dữ liệu thấp, và các công nghệ RFID được sử dụng với bộ cảm biến.
hồng ngoại. Công nghệ hồng ngoại thường được sử dụng trong điều khiển từ xa, và có thể được sử dụng
như là một thay thế cáp (ví dụ, đối với một con chuột không dây). Hiệp hội dữ liệu hồng ngoại
(IrDA) đã sản xuất một bộ các tiêu chuẩn được chấp nhận rộng rãi. Các đặc điểm chính
của công nghệ IrDA là:
Gia đình của các tiêu chuẩn cho các tốc độ khác nhau và mục đích
hệ thống thực hành có phạm vi của một đến vài mét
truyền Directional với một hình nón bao phủ 30
tốc độ dữ liệu giữa 2.4 Kbps (kiểm soát) và 16 Mbps (dữ liệu)
điện thường thấp tiêu thụ với các phiên bản điện năng rất thấp
tín hiệu có thể phản ánh từ các bề mặt, nhưng không thể xuyên qua các vật thể rắn
Radio Frequency Identification (RFID). Các công nghệ RFID sử dụng một thú vị
dưới hình thức truyền thông không dây để tạo ra một cơ chế theo đó một thẻ nhỏ chứa
thông tin nhận biết rằng một máy thu có thể "kéo" từ các từ khóa.
Hơn 140 tiêu chuẩn RFID tồn tại trong một loạt các ứng dụng
RFIDs Passive năng lượng từ tín hiệu được gửi bởi người đọc
RFIDs mới có pin, có thể kéo dài đến 10 năm
xa Limited, mặc dù RFIDs hoạt động mở rộng xa hơn so với thụ động
có thể sử dụng các tần số từ ít hơn 100 MHz đến 868-954 MHz
được sử dụng để kiểm soát hàng tồn kho, cảm biến, hộ chiếu, và khác ứng dụng
16,15 Wireless WAN Technologies
công nghệ không dây WAN có thể được chia thành hai loại:
hệ thống thông tin di động
hệ thống thông tin vệ tinh
16.15.1 Cellular Hệ thống truyền thông
. hệ thống Cellular được thiết kế ban đầu để cung cấp các dịch vụ thoại di động cho khách hàng
Vì vậy, hệ thống được thiết kế để kết nối các tế bào để điện thoại công cộng
mạng. Càng ngày, các hệ thống di động đang được sử dụng để cung cấp các dịch vụ dữ liệu
và kết nối Internet.
Về mặt kiến trúc, mỗi ô có chứa một tòa tháp, và một nhóm (thường là liền kề)
các tế bào được kết nối với một Switching Center Mobile. Các trung tâm theo dõi một người sử dụng điện thoại di động,
quản lý và bàn giao như là người dùng đi từ một tế bào khác. Hình 16.14 minh họa
cách các tế bào có thể được bố trí dọc theo một đường cao tốc.
Khi một người dùng di chuyển giữa hai tế bào kết nối với cùng Mobile Switching
Center, trung tâm chuyển mạch xử lý sự thay đổi. Khi người dùng đi từ một địa lý
vùng, hai Trung tâm chuyển mạch di động đang tham gia vào việc bàn giao.
Về lý thuyết, phủ sóng di động hoàn hảo xảy ra nếu mỗi tế bào tạo thành một hình lục giác vì các
tế bào có thể được sắp xếp trong một tổ ong. Trong thực tế, phủ sóng di động là không hoàn hảo. Hầu hết
các tháp di động sử dụng anten đa hướng mà truyền trong một mẫu hình tròn. Tuy nhiên,
các chướng ngại vật và nhiễu điện có thể làm giảm bớt một tín hiệu hoặc gây ra một mô hình bất thường.
Kết quả là, trong một số trường hợp, các tế bào chồng lên nhau và ở những người khác, những khoảng trống tồn tại với không có bảo hiểm.
Hình 16.15 minh họa phạm vi lý tưởng và thực tế.
Một khía cạnh thực tế của công nghệ di động phát sinh từ sự thay đổi của tế bào
mật độ. Ở các vùng nông thôn, nơi mật độ dự kiến của các điện thoại di động là thấp, kích thước tế bào là
lớn - một tháp duy nhất là đủ cho một khu vực địa lý rộng lớn. Trong một bối cảnh đô thị,
tuy nhiên, nhiều điện thoại di động được tập trung ở một khu vực nhất định. Ví dụ, hãy xem xét một
khối thành phố trong một khu vực đô thị lớn. Ngoài ra người đi bộ và người đi xe trong
xe, một khu vực như vậy có thể chứa văn phòng hoặc căn hộ tòa nhà với nhiều người cư ngụ.
Để xử lý điện thoại di động nhiều hơn, thiết kế phá một khu vực thành nhiều tế bào. Vì vậy, không giống như các
cấu trúc lý tưởng hóa trong Hình 16.15a trong đó có một kích thước tế bào duy nhất, một triển khai thực tế
sử dụng các tế bào kích thước khác nhau, với các tế bào nhỏ hơn được dùng để trang trải các khu vực đô thị. Các điểm
là:
Mặc dù nó rất dễ dàng để hình dung các tế bào như một tổ ong thống nhất, thực tế
hệ thống thay đổi kích thước tế bào theo mật độ điện thoại di động,
và các vật cản gây ra bao phủ là không thường xuyên, mà kết quả trong
sự chồng chéo và những khoảng trống.
16,16 Clusters di động Và Frequency Tái sử dụng
di động thông tin liên lạc sau một nguyên tắc quan trọng:
Nhiễu có thể được giảm thiểu nếu một cặp liền kề của các tế bào không sử dụng
. cùng tần số
Để thực hiện nguyên tắc, các nhà hoạch định tế bào sử dụng một phương pháp tiếp cận Cluster trong một
mẫu nhỏ các tế bào được nhân rộng. Hình 16.16 minh họa cụm kích thước 3, 4, 7, và
12 được sử dụng phổ biến.
Trong điều kiện hình học, mỗi hình dạng trong hình có thể được sử dụng để gạch một chiếc máy bay.
Đó là, bằng cách tái tạo hình dạng giống nhau, có thể để trang trải toàn bộ diện tích mà không
để lại bất kỳ khoảng trống. Hơn nữa, nếu mỗi tế bào trong một hình dạng nhất định là chỉ định một tần số duy nhất,
các mô hình lặp đi lặp lại sẽ không được chuyển nhượng cùng một tần số cho bất kỳ cặp liền kề
các tế bào. Ví dụ, hình 16,17 minh họa một bản sao của các cụm 7-cell với một
bức thư trong mỗi tế bào để biểu thị các tần số được gán cho các tế bào.
Trong hình, mỗi chữ cái tương ứng với một tần số cụ thể, và mỗi tế bào trong
một cluster được gán một tần số. Như hình minh họa, khi mô hình cụm được nhân rộng,
không có tế bào lân cận chia sẻ một tần số chung.
16,17 các thế hệ Cellular Technologies
Các ngành công nghiệp viễn thông công nghệ di động chia thành bốn thế hệ
được dán nhãn 1G, 2G, 3G, và 4G, với các phiên bản trung gian có nhãn 2.5G và
3.5G. Các thế hệ có thể được mô tả như sau:
1G. Thế hệ đầu tiên bắt đầu vào những năm 1970 sau này, và kéo dài
suốt thập niên 1980. Các hệ thống, mà ban đầu được gọi là tế bào
điện thoại vô tuyến di động, sử dụng tín hiệu analog để truyền âm thanh.
2G và 2,5G. Thế hệ thứ hai bắt đầu vào đầu những năm 1990 và
tiếp tục được sử dụng. Sự khác biệt chính giữa 1G và 2G
nảy sinh vì 2G sử dụng tín hiệu kỹ thuật số để truyền âm thanh. Các nhãn
2.5G được sử dụng cho các hệ thống mở rộng một hệ thống 2G bao gồm một số
tính năng 3G.
3G và 3,5G. Thế hệ thứ ba bắt đầu vào những năm 2000, và tập trung
vào việc bổ sung các dịch vụ dữ liệu tốc độ cao hơn. Một hệ thống 3G cung cấp
tốc độ tải về 400 Kbps đến 2 Mbps, và được thiết kế để hỗ trợ
các ứng dụng như duyệt web và chia sẻ hình ảnh. 3G cho phép một
điện thoại duy nhất để đi lang thang trên khắp Bắc Mỹ, Nhật Bản và châu Âu.
4G. Thế hệ thứ tư bắt đầu vào khoảng năm 2008, và tập trung vào việc hỗ trợ
cho thời gian thực đa phương tiện, chẳng hạn như một chương trình truyền hình hoặc
video tốc độ cao download. Ngoài ra, điện thoại 4G bao gồm nhiều
công nghệ kết nối, chẳng hạn như Wi-Fi và vệ tinh; tại bất kỳ
thời gian, điện thoại sẽ tự động chọn các công nghệ kết nối tốt nhất
có sẵn.
Một loạt các công nghệ di động và các tiêu chuẩn đã tiến hóa. Khi 2G
nổi lên, nhiều nhóm từng cố gắng để lựa chọn một phương pháp tiếp cận và tạo ra một tiêu chuẩn.
Hội nghị châu Âu Of Bưu chính Viễn thông và Quản trị đã chọn một
công nghệ TDMA được gọi là Global System for Mobile Communications (GSM), và
tạo ra một hệ thống được dự định như là một trên toàn thế giới tiêu chuẩn. Ở Hoa Kỳ, mỗi
hãng tạo ra một mạng lưới với công nghệ riêng của mình. Motorola đã phát minh ra một hệ thống TDMA
được gọi là iDEN. Hầu hết các hãng của Mỹ và châu Á đã thông qua một phương pháp tiếp cận CDMA đã được tiêu chuẩn hóa
như IS-95A. Nhật Bản đã tạo ra một công nghệ TDMA được gọi là PDC. Hình 16.18
tóm tắt các tiêu chuẩn 2G chính và một số các tiêu chuẩn 2,5G phát triển; nhiều
công nghệ khác, không được liệt kê trong hình, đóng một vai trò nhỏ.
Các tiêu chuẩn được liệt kê trong hình từng cung cấp một cơ chế giao tiếp cơ bản
trong đó có nhiều dịch vụ có thể hoạt động. Ví dụ, General Packet Radio Service
(GPRS) có sẵn để các thuê bao có GSM hay IS-136 truy cập. Một khi anh ta hoặc cô
đặt mua GPRS, người dùng có thể chọn để gọi dịch vụ chạy trên GPRS. The Short
Message Service (SMS) được sử dụng để nhắn tin, các ứng dụng dịch vụ không dây (WAP) được
sử dụng để truy cập Internet, và các dịch vụ nhắn tin đa phương (MMS) được sử dụng để
truy cập web. Thông thường, các nhà cung cấp dịch vụ tính phí thêm cho dịch vụ GPRS, với tỷ lệ
thường tính theo từng đơn vị dữ liệu được chuyển giao (ví dụ, mỗi megabyte).
Sau GPRS, công nghệ kỹ thuật số đã được phát triển sử dụng phức tạp hơn
điều chế và kỹ thuật ghép kênh để tăng tốc độ dữ liệu. Tốc độ dữ liệu nâng cao cho
GSM Evolution (EDGE), mà còn được gọi là Enchanced GPRS (EGPRS), cung cấp một
tốc độ truyền tải lên đến 473,6 Kbps. Một kế được gọi là EDGE Evolution cung cấp một
tốc độ dữ liệu đỉnh cao của 1 Mbps.