תחנות בסיס סלולריות - אתרים סלולרים
תחנת בסיס לתקשורת היא מתקן שידור וקליטה של גלים אלקטרומגנטיים בתחום תדרי הרדיו (RF- Radio frequency) והיא האתר הסלולרי שדרכו מתַקשרים המכשירים הסלולריים עם מערכות תקשורת הפרושֹות ברחבי העולם. אנטנות תחנת בסיס סלולרית הן המקור שמפיק את גלי הרדיו (קרינה בתדרי רדיו) המשודרים לנפח המרחבי של התא הסלולרי שאותו היא משרתת.
למרות שהשימוש במונח "תחנת בסיס" מתייחס על-פי-רוב לתקשורת סלולרית, תחנות הבסיס משרתות את כל סוגי התקשורת האלחוטית. בדרך כלל תחנת הבסיס מהווה חוליה ברשת של תחנות בסיס נוספות, כחלק ממערכת תקשורת החולשת על שטח גאוגרפי רחב ומספקת שירותי תקשורת סלולרית ואחרת.
- מרכיבי תחנת בסיס סלולרית
- תחנת הבסיס ורשת התקשורת הסלולרית
- פונקציות ייעודיות של תחנות בסיס סלולריות
- חשיפה לקרינה מתחנות בסיס סלולריות
|
דוגמאות של אנטנות סקטוריאליות ושל תחנת בסיס*
|
|
תחנת בסיס סלולרית |
אנטנות סקטור (כיווניות) |
|
(*) כל אתר סלולרי המשרת תא מחולק בדרך כלל ל-3 סקטורים (כיוונים) לצורך שיפור איכות התקשורת. בכל סקטור ישנן אנטנה לשידור ואנטנה לקליטה, כפי שניתן לראות בתמונת העמוד נושא האנטנות בצד שמאל |
מרכיבי תחנת בסיס סלולרית
תחנת בסיס (אתר סלולרי) מורכבת מהמתקנים ומהטכנולוגיות האלה:
- אנטנות: משמשות לשידור אותות ולקליטתם. כדי לאפשר תנאי שידור וקליטה טובים מותקנות האנטנות במיקום גבוה – בראש מגדל, על גגות מבנים או בצמוד אליהם. האנטנות יכולות להיות בצורות ובגדלים שונים, לדוגמה: אנטנה משתפלת, מתקן גישה אלחוטי ואנטנת תורן. האנטנות יכולות להיות כיווניות, אדפטיביות (ההספק שלהן מותאם לנתוני המרחק-כיוון) או מסוג אחר – בהתאם לדור התקשורת ולטכנולוגיה שלו.
- חדר תקשורת: המקום שבו מאוכסנים אמצעים אלקטרוניים כגון ציוד תקשורת, מקלטים, משדרים ומגברים.
- מערכת מחשוב: מכילה את הבקרים השולטים על המשדרים ועל המקלטים. מערכת המחשוב עוסקת בתמסורת של קישור למתג (קווי או אלחוטי) ומכילה את הממשק אתו, בהתאם לטכנולוגיית התקשורת. מערכות המיתוג מאפשרות את השליטה והבקרה על מעבר מספר רב של שיחות ברשת.
- שילוב תחנת הבסיס ברשת הגלובלית: שילוב אתר סלולרי (תחנת בסיס) בודד ברשת הסלולרית הכללית יכול להיעשות על-ידי חיבור קווי בטלפוניה רגילה, על-ידי סיבים אופטיים או על-ידי תקשורת מיקרוגל/ לוויינים המיועדת לתקשורת מהירה.
- אמצעים לאספקת חשמל: כגון מערכות אספקת מתח ומערכות גיבוי למקרה של נפילת מתח.
תחנת הבסיס ורשת התקשורת הסלולרית
התשתית לרשת המספקת שירותי תקשורת אלחוטית סלולרית למנויים כוללת בדרך כלל ארבעה מרכיבים עיקריים, המתואמים ביניהם ומשולבים זה בזה:
- תשתית הרשת הקווית (PSTN - Public Switched Telephone Network), מאפשרת את הממשק בין מערכות התקשורת התאית ובין מערכות התקשורת הקווית.
- מרכז המיתוג לנייד (MSC - Mobile Station Center) תומך ב-100,000 מנויים לערך ובכ-5,000 שיחות המתנהלות בו-זמנית. מרכז המיתוג ממלא את התפקידים של בקרת התקשורת ושל ניהול חשבונות התקשורת.
- אתר סלולרי נקרא גם תחנת בסיס (Base Station)
- ציוד משתמש הקצה למשל טלפונים סלולריים, טאבלטים, מחשבים ניידים ומסופים ניידים.
פונקציות ייעודיות של תחנות בסיס סלולריות
תחנות בסיס יכולות למלא אחד או יותר מהתפקידים הבאים:
תקשורת סלולרית: זה הייעוד הבסיסי של תחנת בסיס שהיא חלק מרשת תקשורת סלולרית.
נקודת גישה-אלחוטית: תחנת בסיס יכולה לשמש בתור נקודה המאפשרת גישה אל רשתות תקשורת מחשבים (למשל לאינטרנט ולרשתות אלחוטיות, באמצעות מודמים [modems]) בעבור אמצעים אלקטרוניים דוגמת מחשבים ניידים, מחשבי כף יד, טאבלטים ומונים חכמים.
מיפוי וניווט: תחנת בסיס יכולה לשמש גורם משלים למערכת ניווט לוויינית: מיקומן הגאוגרפי של תחנות הבסיס ידוע במדויק והן מנטרות דרך קבע את ההפרש בין מיקום זה ובין נתוני המיקום שמתקבלים ממערכת הניווט הלוויינית. התחנות שולחות את המידע על ההפרש למערכת הניווט, והתיקונים שנקלטים במכשיריה מאפשרים לתוכנות הניווט להציג את המיקום בצורה מדויקת יותר.
תיווך בין מכשירי קשר: תחנות בסיס יכולות אף לשמש גורם מתווך במערכות קשר אלחוטיות אוטונומיות: מכשירי הקשר הניידים עלולים לנוע ולהתרחק זה מזה. ברגע שהם יוצאים מטווח הקליטה של מערכת הקשר ואינם יכולים לתקשר ביניהם, הם יכולים לקבל שירות זה מתחנת בסיס אחת או יותר.
חשיפה לקרינה מתחנות בסיס סלולריות
תחנת הבסיס מהווה מוקד שדרכו מתקשרים הטלפונים הסלולריים עם יעדים שונים ברחבי העולם. תחנות הבסיס משדרות למספר רב של מכשירים ניידים בעת ובעונה אחת, ומשום כך הספק השידור שלהן גבוה ביחס להספק השידור ממכשיר נייד. עם זאת, במרחק טיפוסי של כ-6-10 מטרים, יורדת עוצמת השידור של האתר הסלולרי לרמה נמוכה מאוד. ראו גם פריסת אנטנות סלולריות.
רשימת מקורות:
- Muthu Chidambara Nathan P. Wireless Communications [Kindle Edition], PHI Learning Private Limited. 2013.
- Communication Technology Update and Fundamentals, 14th edition (Grant AE, Meadows JH, editors, in association with Technology Futures, Inc.). Focal Press, New York and London. 2014.
