Номер 4, страница 265 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Ответь на вопросы. § 54. Диапазоны электромагнитных волн. Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны - номер 4, страница 265.

4. Объясните, как работает сотовая связь.

Сотовая связь — это вид мобильной радиосвязи, работающий по принципу сети. Вся территория покрытия делится на небольшие участки, называемые «сотами» (отсюда и название). Такая структура позволяет эффективно использовать радиочастоты и обслуживать большое количество абонентов одновременно.

Основные компоненты системы сотовой связи:

• Мобильный телефон (абонентское устройство): является маломощным радиопередатчиком и приемником. Он постоянно взаимодействует с ближайшей базовой станцией.
• Базовая станция (БС): представляет собой комплекс антенн и оборудования, установленный в центре каждой соты. Она принимает и передает сигналы от мобильных телефонов в своей зоне обслуживания и связана с центром коммутации.
• Центр коммутации (MSC, Mobile Switching Center): это «мозг» сети. Он выполняет функции обычной телефонной станции: управляет вызовами, отслеживает местоположение абонентов, соединяет их друг с другом, а также с абонентами стационарной телефонной сети и интернетом.

Принцип работы можно описать следующими шагами:

1. Регистрация в сети. При включении телефон сканирует радиоэфир, находит сигнал от ближайшей базовой станции с самым высоким уровнем и регистрируется в сети. Центр коммутации получает информацию о том, в какой соте находится телефон.

2. Совершение вызова. Когда абонент набирает номер, телефон посылает запрос на базовую станцию. БС передает его в центр коммутации. Коммутатор находит вызываемого абонента, проверяет его доступность и выделяет свободную пару радиоканалов (один для передачи речи от телефона, другой — к телефону) для установления соединения.

3. Передача обслуживания (хэндовер). Если абонент во время разговора перемещается из одной соты в другую, связь не прерывается. Телефон постоянно измеряет уровень сигнала от своей и соседних базовых станций. Как только сигнал от соседней БС становится мощнее, телефон и сеть инициируют процесс хэндовера — центр коммутации плавно и незаметно для пользователя переключает вызов на новую базовую станцию.

4. Повторное использование частот. Это ключевое преимущество сотовой архитектуры. Ограниченный набор доступных частот используется многократно. Частоты, задействованные в одной соте, могут быть снова использованы в другой соте, которая находится на достаточном удалении, чтобы их сигналы не создавали взаимных помех. Это позволяет многократно увеличить «емкость» сети, то есть количество одновременных разговоров.

Ответ: Сотовая связь работает по принципу разделения зоны покрытия на ячейки (соты). В центре каждой соты находится базовая станция, которая обслуживает все мобильные телефоны в своей зоне. Все базовые станции соединены с центром коммутации, который управляет соединениями, отслеживает местоположение абонентов и обеспечивает их бесшовное переключение между сотами при движении (хэндовер). Ключевой особенностью является повторное использование радиочастот в несоседних сотах, что позволяет обслуживать большое количество пользователей с помощью ограниченного частотного ресурса.