蜂窝网络

蜂窝网络或移动网络是一种通信网络，其中与端节点之间的链路是无线的。 该网络分布在称为小区的陆地区域，每个区域至少由一个固定位置的收发器（通常是三个小区站点或基站收发器）提供服务。 这些基站为小区提供网络覆盖，可用于传输语音、数据和其他类型的内容。 一个小区通常使用与相邻小区不同的一组频率，以避免干扰并在每个小区内提供有保证的服务质量。

当连接在一起时，这些小区可以在广阔的地理区域提供无线电覆盖。 这使得许多便携式收发器（例如，配备移动宽带调制解调器、寻呼机等的移动电话、平板电脑和笔记本电脑）能够通过基站相互通信以及与网络中任何位置的固定收发器和电话进行通信，即使某些 收发器在传输过程中穿过多个小区。

蜂窝网络提供了许多令人满意的功能：

• 比单个大型发射器容量更大，因为相同的频率可以用于多个链路，只要它们位于不同的小区
• 与单个发射器或卫星相比，移动设备耗电量更少，因为手机信号塔距离更近
• 比单个地面发射机的覆盖范围更大，因为可以无限期地添加额外的手机信号塔，并且不受地平线的限制
• 能够利用无法远距离传播的更高频率信号（从而获得更多可用带宽/更快的数据速率）
• 通过数据压缩和多路复用，多个视频（包括数字视频）和音频通道可以通过单个宽带载波上的更高频率信号传输

主要电信供应商已经在地球上大部分有人居住的陆地区域部署了语音和数据蜂窝网络。 这允许移动电话和移动计算设备连接到公共交换电话网络和公共互联网接入。 专用蜂窝网络可用于研究或大型组织和车队，例如为当地公共安全机构或出租车公司派遣。

在蜂窝无线电系统中，要提供无线电服务的陆地区域根据地形和接收特性以一定模式划分为小区。 这些单元图案大致采用规则形状的形式，例如六边形、正方形或圆形，尽管六角形单元是常规的。 这些小区中的每一个都分配有多个频率 (f1 – f6)，这些频率具有相应的无线电基站。 该组频率可以在其他小区复用，前提是相邻小区不复用相同的频率，否则会造成同频干扰。

与具有单个发射器的网络相比，蜂窝网络容量的增加来自贝尔实验室的阿莫斯乔尔开发的移动通信交换系统，该系统允许给定区域内的多个呼叫者通过将呼叫切换到最近的来使用相同的频率 具有可用频率的可用蜂窝塔。 这种策略是可行的，因为给定的无线电频率可以在不同的区域重复用于不相关的传输。 相反，单个发射器只能处理给定频率的一次传输。 不可避免地，使用相同频率的其他小区的信号会产生一定程度的干扰。 因此，在标准频分多址（FDMA）系统中重复使用相同频率的小区之间必须至少有一个小区间隙。

考虑一家出租车公司的情况，其中每个收音机都有一个手动操作的频道选择器旋钮来调谐到不同的频率。 当司机四处走动时，他们会从一个频道换到另一个频道。 司机知道哪个频率大约覆盖了一些区域。 当他们没有收到来自发射器的信号时，他们会尝试其他频道，直到找到一个可用的频道。 出租车司机在基站运营商的邀请下一次只讲一个。 这是时分多址 (TDMA) 的一种形式。