20. november 2013 kell 21:00

Tööstus. Mis toimub mobiilsidega?

Raadiolainete levi linnas on keeruline protsess, mille toimimist on raske täpselt ennustada. Mobiilside töötab hästi, kuni baasjaama ja mobiiltelefoni antennid üksteist näevad. Viimasel ajal aga on järjest enam kuulda nurinat, et mobiililevi ühes või teises kohas üha halveneb. Probleem, mis veel mõni aasta tagasi oli täiesti tundmatu.

Küsimustele vastab TTÜ signaaltöötluse professor Tõnu Trump.

Kuidas levivad raadiolained linnades? Linnades kõrgete majade vahel ei ole see enamasti nii halb, mobiilini ulatuvad peegeldused majade seintelt, autodelt jne. Need peegeldused läbivad oma teel mobiilini erinevad teepikkused ning seetõttu liituvad kiired erinevate faasidega.

Kiirte liitumisel samas faasis laine tugevneb, kuid vastandfaasis liituvad kiired kustutavad teineteist. Seetõttu varieerub välja tugevus suurel määral. Mobiil­telefonid on küll konstrueeritud sellise leviga arvestama, kuid on ruumipunkte, kus vastuvõtt on olenemata telefoni headusest siiski äärmiselt piiratud.

Mobiiltelefonisüsteem on üles ehitatud kärgstruktuurina, kus kärje keskel asub baasjaam ja selle ümber on kasutajad oma telefonidega. Iga baasjaama teenindusraadius on piiratud. Järgmise baasjaama ümber kõik kordub, ainult et siin on kasutusel teised sagedused.

Mille poolest erinevad 3G- ja 4G-mobiilside tehnoloogia? Kolmas põlvkond (3G) kasutab niinimetatud hajaspektri signaale. Kasutajad töötavad samas spektri­piirkonnas, kuid nende signaalid korrutatakse läbi erinevate ligikaudu sõltumatute kiirelt varieeruvate koodidega.

Signaali vastuvõtuks on vaja koodi teada. Kuna koodid on ­ainult ligikaudu sõltumatud, siis tekitavad kasutajad teineteisele piiratud määral häireid. Selliselt on võimalik edastada nii kõnesignaale kui ka andmeid.

Neljas põlvkond (4G) kasutab tihedalt üksteise kõrvale paigutatud sõltumatuid sinusoidaalseid kandjaid. Siin edastatakse ainult andmeid.

Idee seisneb selles, et kui edastatav andmevoog jagada paljudeks kanaliteks, on edastuskiirus igas kanalis väiksem kui terviku järjestikusel edastamisel.

Bitid venivad sidekanali läbimisel pikemaks ja hakkavad seetõttu üksteisele selga ronima, põhjustades häireid.

4G-tehnoloogia suurendab paralleelseid kandjaid kasutades iga biti edastuseks võimaldatud aega ning seega on raadiokanali mõju infoedastusele väiksem.  Need kaks süsteemi töötavad erinevatel sagedustel ning loomulikult ei häiri nad teineteist.

Miks kusagil maanurgas viimasel ajal levi järjest halveneb? Kolmanda põlvkonna mobiiltelefonisüsteemi võib piltlikult ette kujutada restoranina, kus eri laudades istuvad inimesed vestlevad üksteisega eri keeltes. Me oleme suutelised keskenduma oma vestluspartneri kõnele ja blokeerima teiste tekitatud võõrkeelseid häireid.

Mida rohkem kasutajaid koguneb, seda kõvemini peavad kõik rääkima, et ennast kuuldavaks teha.

Kui kasutajaid on palju, ei pruugi teie hääl enam olla piisavalt tugev, et teises restorani otsas olevale ettekandjale midagi öelda.

Sama juhtub 3G-mobiilisüsteemis, kasutajad genereerivad teineteisele häireid ja kui neid saab palju, muutub side kärje äärealaga võimatuks. Seda efekti kutsutakse kärgede hingamiseks.

Hetkel kuum