محطة القاعدة

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 12 صور
الموسوعة الحرة
محطة راديو شعبية (CB) من فئة المستهلكين في ثمانينيات القرن العشرين

المحطة الأساسية (أو محطة الراديو الأساسية ، BS) هي – وفقًا للوائح الراديو (RR ) للاتحاد الدولي للاتصالات (ITU) [ 1 ] – " محطة أرضية في خدمة الهاتف المحمول الأرضية ".

تُسمى المحطة الأساسية العقدة B في الجيل الثالث ، وeNB في LTE ( الجيل الرابع )، و gNB في الجيل الخامس .

يُستخدم هذا المصطلح في سياق الاتصالات الهاتفية المتنقلة ، وشبكات الحاسوب اللاسلكية ، وغيرها من الاتصالات اللاسلكية ، وفي مسح الأراضي . في المسح، هو جهاز استقبال GPS في موقع معروف، بينما في الاتصالات اللاسلكية، هو جهاز إرسال واستقبال يربط عددًا من الأجهزة الأخرى ببعضها البعض و/أو بمنطقة أوسع. في الاتصالات الهاتفية المتنقلة، يوفر الاتصال بين الهواتف المحمولة وشبكة الهاتف العامة . في شبكة الحاسوب ، هو جهاز إرسال واستقبال يعمل كمحول لأجهزة الحاسوب في الشبكة، وقد يربطها بشبكة محلية أخرى و/أو الإنترنت . في الاتصالات اللاسلكية التقليدية، يمكن أن يشير إلى مركز أسطول الإرسال مثل سيارات الأجرة أو أسطول التوصيل ، أو قاعدة شبكة TETRA المستخدمة من قبل الجهات الحكومية وخدمات الطوارئ ، أو غرفة اتصالات لاسلكية .

مسح الأراضي

في سياق المسح الميداني للأراضي، تُعدّ المحطة الأساسية جهاز استقبال GPS في موقع ثابت معروف بدقة، وتُستخدم لاستخلاص معلومات تصحيحية لأجهزة استقبال GPS المحمولة القريبة. تسمح بيانات التصحيح هذه بتصحيح تأثيرات الانتشار وغيرها من التأثيرات في بيانات الموقع التي تحصل عليها المحطات المتنقلة، مما يُحسّن دقة الموقع بشكل كبير مقارنةً بالنتائج التي تُحصل عليها أجهزة استقبال GPS غير المصححة.

شبكات الحاسوب

في مجال شبكات الحاسوب اللاسلكية، تُعدّ المحطة الأساسية جهاز استقبال/إرسال لاسلكي يعمل كمركز محوري للشبكة اللاسلكية المحلية، وقد تكون أيضًا بوابة بين الشبكة السلكية والشبكة اللاسلكية. وهي تتكون عادةً من جهاز إرسال منخفض الطاقة وجهاز توجيه لاسلكي .

الاتصالات اللاسلكية

في مجال الاتصالات اللاسلكية ، تُعد محطة القاعدة محطة اتصالات لاسلكية مثبتة في موقع ثابت وتستخدم للتواصل كجزء من أحد الأمور التالية:

تستخدم المحطات الأساسية مضخمات طاقة الترددات الراديوية ( مضخمات طاقة الترددات الراديوية ) لإرسال واستقبال الإشارات. أكثر مضخمات طاقة الترددات الراديوية شيوعًا هي ترانزستورات تأثير المجال لأشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة (MOSFET)، وخاصةً مضخمات LDMOS ( مضخمات MOSFET للطاقة ). [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] حلت مضخمات LDMOS محل مضخمات الترانزستور ثنائي القطب في معظم المحطات الأساسية خلال تسعينيات القرن الماضي، [ 2 ] مما أدى إلى ثورة الاتصالات اللاسلكية . [ 5 ]

جهاز لاسلكي ثنائي الاتجاه

احترافي

في أنظمة الراديو ثنائية الاتجاه الاحترافية، تُستخدم محطة أساسية للحفاظ على الاتصال مع أسطول الإرسال من أجهزة الراديو المحمولة أو المتنقلة ، و/أو لتفعيل أجهزة استقبال النداء أحادية الاتجاه. تُمثل المحطة الأساسية أحد طرفي وصلة الاتصال، بينما يُمثل الطرف الآخر جهاز راديو متحرك مُثبت على مركبة أو جهاز اتصال لاسلكي. [ 6 ] ومن أمثلة استخدامات المحطة الأساسية في أنظمة الراديو ثنائية الاتجاه: إرسال شاحنات السحب وسيارات الأجرة .

عناصر المحطة الأساسية المستخدمة في التركيب الذي يتم التحكم فيه عن بُعد. خيارات الاتصال الانتقائي مثل CTCSS اختيارية.

غالبًا ما تكون أجهزة الراديو الاحترافية لمحطات القاعدة أحادية القناة. في محطات القاعدة قليلة الاستخدام، قد تُستخدم وحدة متعددة القنوات. [ 7 ] أما في الأنظمة كثيفة الاستخدام، فتُوفَّر إمكانية إضافة قنوات إضافية، عند الحاجة، عن طريق تركيب محطة قاعدة إضافية لكل قناة. تظهر كل محطة قاعدة كقناة واحدة على لوحة تحكم مركز الإرسال. في مركز إرسال مُصمَّم بشكل صحيح ويضم عدة موظفين، يسمح هذا لكل مُرسِل بالتواصل في وقت واحد، وبشكل مستقل عن الآخرين، على قناة مختلفة حسب الحاجة. على سبيل المثال، قد يحتوي مركز إرسال شركة سيارات أجرة على محطة قاعدة في مبنى شاهق في بوسطن ، وأخرى على قناة مختلفة في بروفيدنس . يستطيع كل مُرسِل سيارات أجرة التواصل مع سيارات الأجرة في بوسطن أو بروفيدنس عن طريق اختيار محطة القاعدة المناسبة على لوحة التحكم الخاصة به. [ 8 ]

في مراكز الإرسال، من الشائع ربط ثماني محطات راديو أساسية أو أكثر بوحدة تحكم إرسال واحدة. يستطيع موظفو الإرسال تحديد القناة التي تُستقبل عليها الرسالة من خلال مزيج من البروتوكول المحلي، ومعرّفات الوحدات، وإعدادات مستوى الصوت، ومؤشرات انشغال القنوات. تحتوي وحدة التحكم النموذجية على مكبرَي صوت يُشار إليهما بـ " تحديد" و "إلغاء التحديد" . يُوجَّه الصوت من القناة الرئيسية المحددة إلى مكبر الصوت "تحديد" وإلى سماعة رأس. تحتوي كل قناة على مؤشر انشغال يومض عند تحدث شخص ما على القناة المرتبطة بها. [ 9 ]

يمكن التحكم في المحطات الأساسية محليًا أو عن بُعد. تُشغَّل المحطات الأساسية التي تُشغَّل محليًا عبر لوحة التحكم الأمامية الموجودة على خزانة المحطة. أما المحطات الأساسية التي تُشغَّل عن بُعد، فيمكن تشغيلها عبر دوائر تحكم عن بُعد تعمل بالنغمات أو التيار المستمر . يتم توصيل وحدة التحكم في نقطة الإرسال والمحطة الأساسية البعيدة عبر خطوط هاتفية خاصة مؤجرة (تُسمى أحيانًا دوائر RTO )، أو عبر DS-1 ، أو عبر وصلات لاسلكية. [ 10 ] تقوم وحدات التحكم بإرسال الأوامر عبر تقنية الإرسال المتعدد إلى دوائر التحكم عن بُعد. تتطلب بعض تكوينات النظام مسارات صوتية ثنائية الاتجاه (أربعة أسلاك) من المحطة الأساسية إلى وحدة التحكم، بينما تتطلب تكوينات أخرى وصلة ثنائية الاتجاه (سلكين) أو وصلة نصف ثنائية الاتجاه. [ 11 ]

يوضح الرسم التخطيطي مرشح تمرير النطاق المستخدم لتقليل تعرض مستقبل المحطة الأساسية للإشارات غير المرغوب فيها. كما يقلل من إرسال هذه الإشارات. العازل عبارة عن جهاز أحادي الاتجاه يقلل من سهولة انتقال الإشارات من أجهزة الإرسال القريبة عبر خط الهوائي إلى جهاز إرسال المحطة الأساسية . هذا يمنع اختلاط الإشارات غير المرغوب فيه داخل جهاز إرسال المحطة الأساسية، والذي قد يُسبب تداخلاً.

يمكن تعريف التداخل بأنه استقبال أي إشارة من خارج نطاق جهاز الراديو في نظامك. ولتجنب التداخل من المستخدمين على نفس القناة، أو التداخل من الإشارات القوية القريبة على قناة أخرى، تستخدم محطات البث الاحترافية مزيجًا مما يلي: [ 12 ] [ 13 ]

  • الحد الأدنى من مواصفات جهاز الاستقبال والترشيح. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]
  • تحليل الترددات الأخرى المستخدمة في الجوار.
  • في الولايات المتحدة، يتم تنسيق الترددات المشتركة من قبل وكالات التنسيق. [ 17 ]
  • تحديد مواقع المعدات بحيث تحجب التضاريس الإشارات المتداخلة.
  • استخدام الهوائيات الاتجاهية لتقليل الإشارات غير المرغوب فيها.

تُسمى المحطات الأساسية أحيانًا بالمحطات التحكمية أو الثابتة في نظام ترخيص لجنة الاتصالات الفيدرالية الأمريكية . وتُعرّف هذه المصطلحات في اللوائح الواردة في الجزء 90 من لوائح اللجنة. وفي مصطلحات الترخيص الأمريكية، تشمل أنواع المحطات الأساسية ما يلي:

  • المحطة الثابتة هي محطة أساسية تُستخدم في نظام مخصص للتواصل مع محطات أساسية أخرى فقط. كما يمكن أن تكون المحطة الثابتة عبارة عن وصلة لاسلكية تُستخدم لتشغيل محطة أساسية بعيدة عن طريق التحكم عن بُعد. (لا يتضمن النظام أي أجهزة راديو محمولة أو يدوية).
  • محطة التحكم هي محطة أساسية تُستخدم في نظام مزود بجهاز إعادة إرسال، حيث تُستخدم المحطة الأساسية للتواصل من خلال جهاز إعادة الإرسال.
  • المحطة المؤقتة هي محطة أساسية تُستخدم في موقع واحد لمدة تقل عن عام.
  • جهاز إعادة الإرسال هو نوع من محطات القاعدة التي تعمل على توسيع نطاق أجهزة الراديو المحمولة والثابتة.

الاستخدام من قبل الهواة والهواة

في مجال هواة اللاسلكي ، تتواصل محطة القاعدة أيضًا مع الأجهزة المتنقلة، ولكن لأغراض الهواية أو الاتصالات العائلية. وتُستخدم أنظمة هواة اللاسلكي أحيانًا كأنظمة إرسال لاسلكية أثناء الكوارث، أو عمليات البحث والإنقاذ، أو حالات الطوارئ الأخرى.

تُعد محطة القاعدة الأسترالية UHF CB مثالاً آخر على جزء من نظام يستخدم لأغراض الهوايات أو الاتصالات العائلية.

هاتف لاسلكي

تختلف الهواتف اللاسلكية عن أجهزة الراديو ثنائية الاتجاه في أنها:

  • الهواتف اللاسلكية تعمل بنظام تبديل الدوائر: يتم إنشاء مسارات الاتصال عن طريق الاتصال في بداية المكالمة ويبقى المسار قائماً حتى يقوم أحد المتصلين بإنهاء المكالمة.
  • تتصل الهواتف اللاسلكية بالهواتف الأخرى عادةً عبر شبكة الهاتف العامة المحولة .

تتصل محطة قاعدة الهاتف اللاسلكي بالهاتف المحمول أو الجيب. فعلى سبيل المثال، في نظام الهاتف اللاسلكي، تُستقبل الإشارات من هاتف محمول واحد أو أكثر في منطقة ما في محطة قاعدة قريبة، والتي بدورها تربط المكالمة بشبكة الهاتف الأرضي. وتختلف المعدات الأخرى المستخدمة حسب بنية النظام. قد تتضمن شبكات مزودي خدمات الهاتف المحمول، مثل شبكات GSM الأوروبية، مرافق نقل البيانات ، وأجهزة راديو الميكروويف ، ووحدات التحويل لربط المكالمة. أما في حالة الهاتف المحمول، مثل الهاتف اللاسلكي الأمريكي، فيتم الاتصال مباشرةً بخط أرضي سلكي.

مشاكل الانبعاثات

برج اتصالات بالقرب من ثيكيتي، كارولاينا الجنوبية

على الرغم من أن المستويات المنخفضة من طاقة الترددات الراديوية تُعتبر عادةً ذات تأثيرات ضئيلة على الصحة، إلا أن اللوائح الوطنية والمحلية تُقيّد تصميم محطات البث للحد من التعرض للمجالات الكهرومغناطيسية . تشمل التدابير التقنية للحد من التعرض تقييد طاقة الترددات الراديوية المنبعثة من المحطة، ورفع الهوائي فوق مستوى سطح الأرض، وتغيير نمط الهوائي ، ووضع حواجز أمام حركة المشاة أو المركبات. بالنسبة لمحطات البث النموذجية، لا تُنبعث طاقة كهرومغناطيسية كبيرة إلا من الهوائي، وليس على طول برج الهوائي. [ 18 ]

نظرًا لأن الهواتف المحمولة ومحطاتها الأساسية أجهزة اتصال لاسلكي ثنائية الاتجاه، فإنها تُصدر إشعاعًا بترددات الراديو ( RF ) للتواصل، مما يُعرّض الأشخاص القريبين منها لهذا الإشعاع، الأمر الذي يُثير مخاوف بشأن تأثير إشعاع الهواتف المحمولة على الصحة . تتميز الهواتف المحمولة اليدوية بانخفاض طاقتها نسبيًا، لذا فإن التعرض لإشعاع ترددات الراديو الصادر عنها يكون منخفضًا بشكل عام.

خلصت منظمة الصحة العالمية إلى أنه "لا يوجد دليل علمي مقنع على أن إشارات الترددات اللاسلكية الضعيفة من محطات البث والشبكات اللاسلكية تسبب آثارًا صحية ضارة " . [ 19 ]

يتفق المجتمع العلمي على أن الطاقة المنبعثة من هوائيات محطات تقوية شبكات الهاتف المحمول منخفضة للغاية بحيث لا تُسبب أي مخاطر صحية طالما بقي الناس بعيدًا عن متناولها المباشر. مع ذلك، تستند إرشادات التعرض الدولية الحالية ( ICNIRP ) بشكل كبير إلى التأثيرات الحرارية لانبعاثات محطات التقوية، دون الأخذ في الاعتبار التأثيرات غير الحرارية التي تُعتبر غير ضارة.

طاقة الطوارئ

تُضاف أنظمة الطاقة الاحتياطية التي تعمل بخلايا الوقود إلى محطات القاعدة الحيوية أو مواقع الخلايا لتوفير الطاقة في حالات الطوارئ. [ 20 ] [ 21 ]

وسائط

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ لوائح الاتحاد الدولي للاتصالات الراديوية، القسم الرابع. محطات وأنظمة الراديو – المادة 1.71، التعريف: "محطة أساسية / محطة راديو أساسية"
  2. 1 2 باليغا، بانتفال جايانت (2005). ترانزستورات MOSFET السيليكونية للطاقة بترددات الراديو . وورلد ساينتيفيك . ص  71. ISBN 9789812561213.
  3. ↑ آصف، سعد (2018). اتصالات الجيل الخامس: المفاهيم والتقنيات . دار نشر سي آر سي . ص 134. ISBN  9780429881343.
  4. ↑ "الاتصالات المتنقلة والواسعة النطاق" . شركة إس تي للإلكترونيات الدقيقة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 ديسمبر 2019 .
  5. ↑ باليغا، بانتفال جايانت (2005). ترانزستورات MOSFET السيليكونية للطاقة بترددات الراديو . وورلد ساينتيفيك . ISBN 9789812561213.
  6. ↑ "تقييم البدائل الإقليمية: اعتبارات تصميم الأنظمة"، تخطيط الاتصالات الطبية الطارئة: المجلد 2، دليل التخطيط على المستوى المحلي/الإقليمي ، (واشنطن العاصمة: الإدارة الوطنية لسلامة المرور على الطرق السريعة، وزارة النقل الأمريكية، 1995) ص 39-43.
  7. ↑ مخطط الكتلة مأخوذ من: "الشكل 2: محطة قاعدة VHF ثنائية القناة"، تخطيط اتصالات الطوارئ الطبية: المجلد 2، دليل التخطيط على المستوى المحلي/الإقليمي ، (واشنطن العاصمة: الإدارة الوطنية لسلامة المرور على الطرق السريعة، وزارة النقل الأمريكية، 1995) ص 42.
  8. غالبًا ما تقع محطات البث في أنظمة الاتصالات المتنقلة الأرضية في مواقع نائية مثل قمم التلال أو أبراج المياه. ويتم التحكم ببعضها من موقعين أو أكثر. على سبيل المثال، قد تكون محطة البث المستخدمة للتواصل مع سيارات الأجرة متصلة بوحدات تحكم عن بُعد في كل من مكتب شركة سيارات الأجرة وخدمة الرد الآلي للمكالمات خارج ساعات العمل. وقد تفصل بين شركة سيارات الأجرة وخدمة الرد الآلي مسافات طويلة. وتُقلل محطات البث أحادية القناة من الارتباك عن طريق منع اختيار القناة الخاطئة.
  9. ↑ لقراءة المزيد عن وحدات التحكم متعددة القنوات، انظر إلى دليل الخدمة لوحدة تحكم بسيطة نسبيًا: وحدة تحكم عن بعد ذات 8 قنوات، 120، 220، 240 فولت تيار متردد أو 12 فولت تيار مستمر T16167 AM أو BM ، 68-81021E80، (Schaumburg، Illinois: Motorola، Inc. 1980). هذه وحدة تحكم تناظرية بسيطة نسبيًا مقارنة بوحدات سلسلة Centracom الكبيرة على مستوى المؤسسات.
  10. ↑ مصطلح " دائرة RTO" مصطلح قديم مستمد من مصطلحات فوترة نظام بيل. تشير دوائر RTO إلى دوائر الهاتف المؤجرة للتحكم عن بعد عبر الراديو التناظري والبث الإذاعي.
  11. ↑ للاطلاع على مناقشة موجزة حول محطات القاعدة التي يتم التحكم فيها عن بُعد، انظر: "تقييم البدائل الإقليمية: اعتبارات تصميم الأنظمة"، تخطيط اتصالات الطوارئ الطبية: المجلد 2، دليل التخطيط على المستوى المحلي/الإقليمي ، (واشنطن العاصمة: الإدارة الوطنية لسلامة المرور على الطرق السريعة، وزارة النقل الأمريكية، 1995)، الصفحات 39-41. يتم وصف أجهزة التحكم عن بُعد النغمية في هذا القسم.
  12. ↑ مخطط الكتلة مأخوذ من: "الشكل 8: موقع تجويف تمرير النطاق / العازل"، تخطيط اتصالات الطوارئ الطبية: المجلد 2، دليل التخطيط على المستوى المحلي / الإقليمي ، (واشنطن العاصمة: الإدارة الوطنية لسلامة المرور على الطرق السريعة، وزارة النقل الأمريكية، 1995) ص 57.
  13. ↑ تم تلخيص النقاط المذكورة في "اتصالات خدمات الطوارئ الطبية"، و"تنسيق النظام"، و"هندسة الموقع"، في تخطيط اتصالات الطوارئ الطبية: المجلد 2، دليل التخطيط على المستوى المحلي/الإقليمي ، (واشنطن العاصمة: الإدارة الوطنية لسلامة المرور على الطرق السريعة، وزارة النقل الأمريكية، 1995) الصفحات 10-19، 55-58.
  14. ↑ للحصول على مثال لمواصفات جهاز الاستقبال، انظر "الجدول 9-3"، طلب عروض الراديو الموحد بتردد 800 ميجاهرتز: مكتب مشاريع السلامة العامة، (مدينة أوكلاهوما، أوكلاهوما: هيئة المرافق البلدية لمدينة أوكلاهوما، 2000، ص 181).
  15. ↑ تم تضمين قائمة بأنواع الترشيح المستخدمة لمنع التداخل بين المعدات في نفس الموقع في "6.2.4 دراسات التوافق الكهرومغناطيسي"، طلب عروض الراديو الموحد بتردد 800 ميجاهرتز: مكتب مشاريع السلامة العامة، (مدينة أوكلاهوما، أوكلاهوما: هيئة المرافق البلدية لمدينة أوكلاهوما، 2000، ص 119).
  16. ↑ يتم توفير المزيد من التفاصيل حول معدات الحد من التداخل في "9.1.2 محطة القاعدة / مرحل الهاتف المحمول، 800 ميجاهرتز"، طلب عروض الراديو الموحد 800 ميجاهرتز: مكتب مشاريع السلامة العامة، (مدينة أوكلاهوما، أوكلاهوما: هيئة المرافق البلدية لمدينة أوكلاهوما، 2000، ص 165-168).
  17. ↑ على سبيل المثال، تتولى الإدارة الوطنية للاتصالات والمعلومات تنسيق أنظمة الحكومة الفيدرالية الأمريكية وترخيصها. أما تراخيص مجمعات الأعمال/الصناعة فتتولى تنسيقها جمعية صناعة الاتصالات الشخصية (PCIA) وترخيصها لجنة الاتصالات الفيدرالية.
  18. ↑ وارن، بي إم (2006). معيار IEEE C95.1-2005 "معيار IEEE لمستويات السلامة فيما يتعلق بتعرض الإنسان للمجالات الكهرومغناطيسية ذات الترددات الراديوية، من 3 كيلوهرتز إلى 300 جيجاهرتز". المصادر: وزارة الصحة الأمريكية؛ منظمة الصحة العالمية ؛ IEEE.
  19. ↑ "المجالات الكهرومغناطيسية والصحة العامة: محطات البث والتقنيات اللاسلكية" . منظمة الصحة العالمية . مؤرشف من الأصل في 19 يناير 2014. تم الاطلاع عليه في 8 سبتمبر 2014 ..
  20. ↑ خلايا وقود بالارد لتشغيل وحدات الطاقة الاحتياطية للاتصالات الخاصة بشركة موتورولا. مؤرشف بتاريخ 6 يوليو 2011 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
  21. ↑ شركات الاتصالات الهندية ستحصل على طاقة خلايا الوقود. مؤرشف بتاريخ 26 نوفمبر 2010 في أرشيف الإنترنت.