بقلم حسام عابد
مدير تطوير البرمجيات في سيريتل
المقدمة
الشبكة الخلوية Cellular network هي شبكة اتصالات يكون الرابط الأخير فيها لاسلكيًّا. وتتوزع هذه الشبكة على مناطق جغرافية تدعى "الخلايا Cells"، يخدِّم كلٌّ منها جهازًا مرسلًا/مستقبلًا Transceiver واحدًا على الأقل ذا موقع ثابت، ولكن يخدمها عادةً ثلاثة مواقع خلوية Cell sites أو محطات إرسال/استقبال قاعدية Base Transceiver Stations (BTS). تزوِّد هذه المحطاتُ القاعدية الخليةَ بالتغطية الشبكية التي تُستعمل لنقل الصوت والبيانات وأنواع أخرى من المحتوى Content. تَستعمِل الخليةُ عادةً مجموعةً من الترددات من الخلايا المجاورة كي تتجنب التداخل Interference، وتوفر جودةَ خدمةٍ مضمونةٍ في كل خلية.
توفر هذه الخلايا عند ضمِّها معًا تغطيةً راديويةً على مساحة جغرافية واسعة. يتيح هذا الإجراء للعديد من أجهزة الإرسال/الاستقبال (مثل: الهواتف الخلوية، والأجهزة اللوحية، والحواسيب المحمولة المزودة بمودمات واسعة النطاق broadband modems وغيرها) الاتصالَ فيما بينها، وبالهواتف وأجهزة الإرسال/الاستقبال الثابتة في أي مكان من الشبكة عن طريق المحطات القاعدية، ولو تنقَّلت بعض أجهزة الإرسال/الاستقبال بين عدة خلايا أثناء البث.
للشبكات الخلوية عدد من المزايا المرغوب فيها؛ منها:
• أن سعتها أكبر من سعة الحالة التي يُستعمل فيها جهاز مرسل/مستقبل وحيد ضخم، إذ يمكن استعمال نفس التردد لعدة وصلات مادامت في خلايا مختلفة.
• أن الأجهزة المحمولة تَستهلك طاقةً أقل مما تستهلكه في حال استعمال جهاز إرسال وحيد أو قمر صناعي، وذلك بسبب قرب أبراج الخلايا مكانيًّا.
• أنها تغطي مساحة أكبر من المساحة التي يُستعمل فيها جهاز إرسال أرضي وحيد، إذ يمكن إضافة أبراج خلايا لا حدَّ لعددها.
والواقع أن مزودي الاتصالات الرئيسيين نشروا شبكات خلوية لنقل الصوت والبيانات في أغلب الأماكن المأهولة على الكرة الأرضية، فأتاح هذا للهواتف الخلوية والأجهزة المحمولة الاتصال بشبكات الهاتف الثابت وبالإنترنت.
نماذج عن أبراج ضمن شبكات خلوية
2. المفاهيم
الشكل 1: مثال على معامل إعادة استعمال تردد أو تشكل 1/4
كي يمكن تزويد منطقة جغرافية في نظام راديوي خلوي بخدمة راديوية، يجري تقسيمها إلى خلايا حسب تشكيلٍ يعتمد على طبيعة الأرض وخصائص الاستقبال الراديوي. يأخذ تشكيل الخلايا شكلًا نظاميًّا إلى حدٍّ ما، كالمربع أو الدائرة أو سداسي الأضلاع وهو أكثرها شيوعًا. يُسند إلى كل خلية من هذه الخلايا عدة ترددات ترتبط بمحطات راديوية قاعدية. ويمكن إعادة استعمال مجموعة الترددات في خلايا مجاورة.
تأتي السعة المتزايدة في الشبكات الخلوية، مقارنةً بشبكة ذات مرسل وحيد، من نظام تبديل الاتصالات النقالة الذي طوره آموس جويل Amos Joel في مخابر بل Bell labs، الذي يتيح لعدة متصلين في منطقة جغرافية ما استعمالَ نفس التردد بتبديل المكالمات إلى أقرب برج خلوي متاح يعمل بهذا التردد. تُعتبر هذه الاستراتيجية موثوقة لأنه يمكن إعادة استعمال تردد راديوي في منطقة أخرى. وبالمقابل، يمكن لمرسل وحيد أن يعالج إرسالًا واحدًا فقط لتردد ما. ومع ذلك، فهناك كمٌّ من التداخل لا يمكن تجنبه ينشأ من الإشارات من خلايا أخرى تستعمل التردد نفسه. بناءً على ذلك، يجب أن يباعَد بين الخلايا التي تعيد استعمال نفس التردد في نظام Frequency-Division Multiple Access (FDMA) المعياري (وهو نظام يعمل على تجزئة قناة واحدة إلى عدة حزم فردية يَستعمل كلًّا منها جهازٌ واحد).
3. لمحة تاريخية
في عام 1979 أطلقت شركة نيبون للبرق والهاتف Nippon Telegraph and Telephone (NTT) أولَ شبكة خلوية تجارية (الجيل الأول) في اليابان ضمن نطاق مدينة طوكيو، وكانت شبكةً لاسلكية تماثلية. وقد توسَّعت هذه الشبكة خلال خمس سنوات لتغطي كامل اليابان، وأصبحت أول شبكة من الجيل الأول في طول البلاد وعرضها. وكانت شركة أنظمة بل Bell Systems تطوِّر تقانة خلوية بدءًا من عام 1947، وشغلت شبكات خلوية في شيكاغو ودالاس قبل عام 1979، ولكن جرى تأجيل إطلاق الخدمة تجاريًّا بسبب تقسيم شركة أنظمة بل مع نقل الأصول إلى شركات تشغيل بل المحلية Regional Bell Operating Companies.
وفي بداية تسعينيات القرن الماضي بدأت الثورة اللاسلكية بالتحول من النمط التماثلي إلى الرقمي بفضل التقدم في تقانة الترانزستورات المدعوة موسفيت MOSFET. جرى مواءمة تقانة موسفيت التي اخترعها محمد عطا الله Mohamed M. Atalla وداون كانغ Dawon Kahng في مختبرات بل عام 1959، للشبكات اللاسلكية في تسعينيات القرن الماضي. وأُطلقت أول شبكة خلوية تجارية من الجيل الثاني في عام 1991، واشتدَّ التنافس في هذا القطاع.
4. ترميز الإشارة الخلوية
بغية تمييز الإشارات المرسلة من أجهزة إرسال مختلفة عديدة، جرى تطوير تقانات مثل النفاذ المتعدد بتقسيم التردد Frequency-Division Multiple Access (FDMA)، والنفاذ المتعدد بتقسيم الزمن Time-Division Multiple Access (TDMA)، والنفاذ المتعدد بتقسيم الترميز Code-Division Multiple Access (CDMA).
في تقانة FDMA، تكون ترددات الإرسال والاستقبال في كل خلية مختلفةً عن الأخرى، ويُسند إلى كل اتصال خلوي زوج ترددات: الأول من القاعدة إلى الجهاز المحمول، والآخر من الجهاز المحمول إلى القاعدة. وكان للنظام الأصلي المدعو "خدمة الهاتف الجوال المتطورة Advanced Mobile Phone Service (AMPS)" 666 زوجًا من القنوات: 333 زوجًا لنظام شركة CLEC ومثلها لشركة ILEC، وهما الشركتان المشغلتان للاتصالات في ذلك الوقت. وجرى توسيع عدد القنوات ليصبح 416 زوجًا لكل شركة، ولكن عدد قنوات RF تفرض حدًّا أعلى لعدد المكالمات التي يمكن للموقع الخلوي أن يعالجها.
إن تقانة FDMA مألوفة عند شركات الهاتف التي استعملت "تضميم التردد المقسم Frequency-Division Multiplexing لإضافة القنوات إلى لوحات الأسلاك التي تصل نقطة بمنقطة قبل أن يحل محله "تضميم الزمن المقسم Frequency-Division Multiplexing".
في تقانة TDMA، تختلف فتحات الزمن المرسلة والمستقبلة في كل خلية عن الأخرى. تَستعمل TDMA الإشاراتِ الرقميةَ لتخزين وتوجيه بيانات الصوت التي توضع ضمن شرائح زمنية عند الإرسال، وتتوسع عند النهاية المستقبلة لإنتاج صوت طبيعي. يجب أن تُدْخِل TDMA تأخيرًا زمنيًّا في الإشارة الصوتية. فإذا كان التأخير الزمني قصيرًا بما يكفي بحيث لا يُسمَع صدى الصوت المتأخر، فإن ذلك لا يسبب مشكلة. بعد ذلك حَلَّت تقانة "تبديل الطرود Packet Switching" محل تقانة TDMA.
تعتمد CDMA على تقانة طيف الانتشار التي طورها الجيش الأمريكي أثناء الحرب العالمية الثانية، والتي جرى تحسينها أثناء الحرب الباردة إلى طيف الانتشار ذي التسلسل المباشر Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) التي اسْتُعملت في الأنظمة الخلوية وأنظمة الواي فاي الأولى.
تمكِّن DSSS من الحصول على عدة محادثات هاتفية في نفس الوقت على قناة راديوية وحيدة عريضة الحزمة، من دون الحاجة إلى تقسيم الزمن أو التردد. وقد تطورت CDMA لتصبح الأساس للأنظمة الراديوية الخلوية من الجيل الثالث 3G.
توفر تقانات أخرى للتضميم، مثل Multiple-Input and Multiple-Output (MIMO)، قدرةً أكبر على التضميم المكاني Spatial Multiplexing. وقد أتاح نشر تقانة MIMO بكثافة إعادة استعمال القنوات أكثر مما ساهم بزيادة عدد المشتركين في كل موقع خلية، وزيادة قدرة البيانات لكل مشترك. تقدم مودمات Quadrature Amplitude Modulation (QAM) عددًا أكبر من البتات لكل رمز، مما يسمح بعدد أكبر من المشتركين في كل ميغاهرتز من الحزمة، وقدرة أكبر لبيانات كلٍّ منهم.
5. إعادة استعمال الترددات
إن الخاصيَّة الرئيسية للشبكة الخلوية هي القدرة على إعادة استعمال الترددات بهدف زيادة التغطية والسعة. وكما ذكرنا سابقًا، يجب أن تَستعمل الخلايا المتجاورة ترددات مختلفة، ومع ذلك فلا مشكلة في أن تعمل خليتان - تبعد إحداهما عن الأخرى مسافة كافية - على نفس التردد إذا كانت الصارية Mast والتجهيزات الخلوية لا تبث إشارةً قوية.
أما العنصران اللذان يحددان إعادة استعمال التردد فهما: "مسافة إعادة الاستعمال"، و"معامل إعادة الاستعمال". ويمكن أن يكون نصف قطر الخلية بين 1 و30 كم، وأن تتراكب حدود الخلايا المتجاورة، وأن تقسَّم الخلايا الكبيرة إلى خلايا أصغر.
إن معامل إعادة استعمال التردد هو المعدل الذي يمكن فيه استعمال نفس التردد في الشبكة هو: K1/K، حيث K عدد الخلايا التي لا يمكنها استعمال نفس الترددات للبث. أما القيم الشائعة لمعامل إعادة استعمال التردد، فهي: 1/3 و1/4 و1/7 و1/9 و1/12.
يمكن للمحطة القاعدية أن تُخدِّم N قطاعًا مختلفًا في حالة الهوائيات التي لها N قطاعًا في نفس المحطة القاعدية ولكل منها اتجاه مختلف. تكون قيمة N عادةً 3. إن نمط إعادة الاستعمال Reuse Pattern الذي قيمته N/K يمثل تقسيم التردد على هوائيات ذات N قطاعًا في كل موقع. من قيم أنماط إعادة الاستعمال الحالية والقديمة: 3/7 و6/4 و3/4.
فإذا كانت B سعة الحزمة، فيمكن أن تستعمل كل خلية B/K قناة فقط، وأن يستعمل أي قطاع سعة حزمة تساوي B/NK.
تَستعمل الأنظمة المعتمدة على تقانة CDMA حزم ترددات أوسع للوصول إلى معدل إرسال مثل FDMA، ويجري تعويض ذلك بالقدرة على استعمال معامل إعادة استعمال التردد بقيمة 1، مثلًا باستعمال نمط إعادة استعمال يساوي 1/1. وبكلمات أخرى، تستعمل المحطات القاعدية المتجاورة نفس الترددات، ويجري الفصل بين المحطات القاعدية المختلفة والتجهيزات النقالة بالتراميز وليس بالترددات. إن إظهار القيمة N مساويةً 1 في مثالنا، لا يعني أن خلية CDMA لها قطاع واحد، بل يعني أن كامل سعة الحزمة متاح لكل قطاع على حدة.
يجري حديثًا نشر الأنظمة المعتمدة على FDMA المتعامدة Orthogonal مثل LTE باستعمال معامل إعادة استعمال تردد يساوي 1. ولما كانت هذه الأنظمة لا تنشر الإشارة على كامل حزمة الترددات، فمن المهم إدارة المصادر الراديوية بين الخلايا لتنسيق توزيع المصادر بين الخلايا المختلفة، وللحد من التداخل بينها.
6. الهوائيات الموجهة
تَستعمل أبراج الخلايا عادةً إشارةً موجهة Directional Signal لتحسين الاستقبال في المناطق ذات النشاط العالي. تَحدُّ هيئة الاتصالات الاتحادية في الولايات المتحدة إشارات أبراج الخلايا وحيدة الاتجاه Omnidirectional بطاقةٍ قدرها 100 واط. فإذا كان للبرج هوائيات موجهة، فتسمح الهيئة للمشغل بالبث بطاقة قدرها الأعظمي 500 واط.
ومع أن الأبراجَ الخلوية الأصلية متعددةُ الاتجاهات وتتوضع في مراكز الخلايا وتولِّد إشاراتٍ متساويةً متعددةَ الاتجاهات، فمن الممكن إعادة رسم خريطة خلوية لأبراج الهاتف الخلوي الموجودة في زوايا الأشكال السداسية الأضلاع حيث تتلاقى ثلاث خلايا. يحتوي كلُّ برج على ثلاث مجموعات من الهوائيات الموجهة تُنْصب في ثلاثة اتجاهات مختلفة بزاوية 120 درجة لكل خلية (بإجمالي 360 درجة) والاستقبال/الإرسال في ثلاث خلايا مختلفة بترددات مختلفة. يوفر هذا ثلاث قنوات على الأقل وثلاثة أبراج لكل خلية، ويزيد كثيرًا فرص استقبال إشارة قابلة للاستعمال في اتجاه واحد على الأقل.
7. رسائل البث والتقسيم
لكل نظام خلوي عمليًّا نوعٌ من آليات البثّ. يمكن استعمال هذه الآلية مباشرةً لتوزيع المعلومات إلى عدة تجهيزات نقَّالة. من أهم استعمالات معلومات البث إعداد القنوات للاتصال نقطة-بنقطة بين التجهيزة النقَّالة المستقبِلة والمحطة القاعدية. يدعى ذلك بالتقسيم Paging.
أما إجراءات التقسيم الثلاثة المعتمدة عمومًا، فهي: التقسيم التسلسلي، والتقسيم التفرعي، والتقسيم الانتقائي.
تختلف تفاصيل إجرائية التقسيم بين شبكة وأخرى، ولكنها جميعًا تفرض عددًا محدودًا من الخلايا حيث يوجد الهاتف. تدعى هذه المجموعة "منطقة المكان Location Area" في أنظمة GSM و UMTS، و"منطقة التوجيه Routing Area" في حال نقل البيانات، و"منطقة التتبع Tracking Area" في شبكات LTE. يحدث التقسيم بإرسال رسالة بث إلى كل هذه الخلايا، ويمكن استعمال رسائل التقسيم لنقل المعلومات. يحصل ذلك في أجهزة البيجر Pagers، وفي أنظمة CDMA لإرسال الرسائل القصيرة SMS، وفي أنظمة UMTS، حيث تسمح بتأخير قليل في الاتصالات المعتمدة على الطرود.
8. الانتقال من خلية إلى خلية
في أنظمة التكسي الأولية، عندما تبتعد السيارة عن البرج الأول، وتصبح أقرب إلى البرج الثاني، يبدِّل سائق السيارة من تردد إلى آخر بحسب الحاجة. وفي حال تعطل الاتصال بسبب فقدان الإشارة، يَطلب سائق السيارة من مشغل المحطة القاعدية تكرارَ الرسالةِ على ترددٍ مختلف.
في النظام الخلوي، عندما ينتقل جهاز استقبال وإرسال متنقِّل بين خلية وأخرى في اتصال مستمر، فإن التبديل من تردد خلية إلى تردد خلية مختلف يجري آليًّا دون انقطاع، ودون وجود مشغل للمحطة القاعدية أو التبديل اليدوي. يدعى ذلك "التسليم Handover". يجري عادةً انتقاء قناة جديدة في المحطة القاعدية الجديدة التي ستخدِّم وحدة الجهاز النقال. وتُبدِّل وحدة الجهاز النقال بعد ذلك آليًّا من القناة الحالية إلى القناة الجديدة ليستمر الاتصال بلا انقطاع. تختلف التفاصيل الدقيقة لانتقال نظام نقال من محطة قاعدية إلى أخرى اختلافًا كبيرًا بين نظام وآخر.
9. شبكة الهاتف النقال
الشكل 2: بنية شبكة WCDMA
من الأمثلة الشائعة على الشبكات الخلوية: شبكة الهاتف النقال (الهواتف الخلوية). الهاتف النقال هو هاتف محمول يستقبل المكالمات ويرسلها عبر موقع خلوي (محطة قاعدية) أو برج إرسال. تُستعمل الأمواج الراديوية لنقل الإشارات من وإلى الهاتف الخلوي.
تَستعمل شبكات الهاتف النقال الحديثة الخلايا لأن الترددات الراديوية هي مصادر محدودة ومشتركة. تُبدِّل مواقع الخلايا والهواتف المحمولة الترددَ المتحكم به حاسوبيًّا، وتستعمل مرسلات منخفضة الطاقة بحيث يمكن استعمال العدد المحدود من الترددات الراديوية بآن واحد من عدة متصلين وبتداخلٍ قليل.
تُستعمل الشبكة الخلوية من قبل مشغل الاتصالات الخلوية لتحقيق التغطية والسعة اللازمتين للمشتركين. يجري تقسيم المناطق الجغرافية الواسعة إلى خلايا أصغر بهدف تجنب فقدان إشارة خط النظر، ولدعم عدد كبير من الهواتف النشطة في تلك المنطقة. يجري ربط جميع مواقع الخلايا بمبدِّلات هاتفية مرتبطة بشبكة الهاتف العامة.
يمكن لكل موقع خلية أن يكون بحدود 800 متر في المدن، وفي حدود 8 كيلومترات في المناطق الريفية. ومن الممكن أن يستقبل الجهاز إشارةً من موقع خلية في منطقة مفتوحة وصافية تبعد نحو 40 كيلومتر.
ولما كانت الهواتف النقالة تَستعمل التقانة الخلوية - ومنها تقانة GSM وCDMA والتقانة التماثلية AMPS - فإن عبارة "الهاتف الخلوي" مرادفة لعبارة "الهاتف النقال". وبالمقابل فإن هواتف السواتل Satellite Phones هي هواتف نقالة لا تتصل مباشرةً بأبراج خلوية أرضية، بل عن طريق السواتل.
هنالك عدة تقانات خلوية مختلفة، تشمل:
• Global System for Mobile Communications (GSM)
• General Packet Radio Service (GPRS)
• cdmaOne
• CDMA2000
• Evolution-Data Optimized (EV-DO)
• Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE)
• Universal Mobile Telecommunications System (UMTS)
• Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT)
• Digital AMPS (IS-136/TDMA)
• Integrated Digital Enhanced Network (iDEN)
وقد اتبع الانتقال من المعيار التماثلي إلى المعيار الرقمي مسارًا مختلفًا في أوروبا والولايات المتحدة الأمريكية، ونتيجة لذلك ظهرت عدة معايير رقمية في الولايات المتحدة، على حين أن أوروبا ودول أخرى اتجهت باتجاه المعيار GSM.
1-9. بنية شبكة الهاتف النقال الخلوية
تتكون الشبكة الراديوية الخلوية المتنقلة مما يلي:
• شبكة من محطات قاعدية راديوية تشكل نظام المحطات القاعدية.
• شبكة الدارات التبديلية المركزية لمعالجة المكالمات الصوتية والنصوص.
• شبكة تبديل الطرود لمعالجة البيانات.
• شبكة التبديل الهاتفي العامة لربط المشتركين بشبكة الهاتف النحاسية.
تشكل هذه الشبكة أساس شبكة نظام GSM. وهناك العديد من الوظائف التي تنجزها هذه الشبكة كي تضمن حصول المشتركين على الخدمة المرغوب فيها، وهي تشمل إدارة الانتقال والتسجيل وإعداد الاتصال والتسليم.
يرتبط الهاتف بالشبكة عن طريق محطة قاعدية راديوية Radio Base Station (RBS) في الخلية، التي ترتبط بمركز التبديل النقال Mobile Switching Center (MSC). يوفر مركز التبديل النقال الارتباط بشبكة التبديل الهاتفي العامة. تسمَّى الوصلة بين الهاتف والمحطة القاعدية الراديوية (الوصلة الصاعدة Uplink)، والوصلة بالاتجاه الآخر (الوصلة الهابطة Downlink). تستعمل القنوات الراديوية بفعالية وسائط النقل عن طريق استعمال بنى التضميم والنفاذ: FDMA و TDMA وCDMA وSDMA.
2-9 الخلايا الصغيرة
تغطي الخلايا الصغيرة Small Cells منطقة أصغر مما تغطيه المحطات القاعدية، وتصنَّف كما يلي:
• الخلية المكروية Microcell (من معامل وحدة القياس 10-6)، وهي تغطي مساحة أقل من 2 كيلومتر.
• الخلية البيكوية Picocell (من معامل وحدة القياس 10-12)، وهي تغطي مساحة أقل من 200 متر.
• الخلية الفيمتوية Femtocell (من معامل وحدة القياس 10-15)، وهي تغطي مساحة أقل من 10 أمتار.
• الخلية الآتوية Attocell (من معامل وحدة القياس 10-18)، وهي تغطي مساحة تقع بين متر واحد و4 أمتار.
3-9. التسليم في شبكات الهاتف النقال
عندما يُجري شخص ما مكالمةً من هاتفه النقال أثناء تنقُّله من منطقة خلية إلى خلية أخرى، فإن محطة الهاتف النقال تبحث عن قناةٍ جديدةٍ لترتبط بها، كي لا تنقطع المكالمة. وعند العثور على قناةٍ جديدة، تأمر الشبكةُ الهاتفَ النقال بالتبديل إلى القناة الجديدة، وفي نفس الوقت تبديل المكالمة إلى القناة الجديدة.
في معيار CMDA، تتشارك عدة أجهزة محمولة بنفس القناة الراديوية. يجري فصل الإشارات باستعمال ترميز شبيه بالضجيج Pseudonoise Code خاص بكل جهاز مع انتقال الشخص من خلية إلى أخرى. ويقوم الجهاز المحمول بإعداد عدة ارتباطات بمواقع الخلايا (أو عدة قطاعات من نفس الموقع) في نفس الوقت. يدعى ذلك "التسليم اللين Soft Handoff"، لأنه لا توجد نقطة وحيدة معرفة، حيث يبدل الهاتف إلى الخلية الجديدة بعكس التقانة الخلوية التقليدية.
في حال عدم وجود اتصالات جارية أو في حال احتمال قطع الاتصال، فمن الممكن للهاتف أن ينتقل فورًا من خلية إلى أخرى، ويعلم المحطة القاعدية بعدها عن الإشارة الأقوى.
4-9. انتقاء التردد الخلوي في شبكات الهاتف النقال
إن تأثير التردد على التغطية الخلوية يعني أن الترددات المختلفة تفيد الاستعمالات المتعددة بوجه أفضل. أما الترددات المنخفضة مثل 450 MHz فتفيد جيدًا في تغطية الأرياف، وأما GSM 900 (900 MHz) فهي حل مناسب للتغطية الخفيفة في المدينة، وأما GSM 1800 (1.8 GHz)، فهي محدودة بالجدران الإسمنتية. هذا وإن تغطية UMTS (2.1 GHz) مشابهة للمعيار GSM 1800.
تُعتبر الترددات العالية صفةً سلبية عندما يتعلق الأمر بالتغطية، ولكنها ميزةٌ إيجابية عندما يتعلق الأمر بالسعة. إن الخلايا البيكوية مناسبة مثلًا لتغطية طابق واحد في مبنى، ويمكن استعمال نفس التردد للخلايا المتجاورة.
يمكن أن تختلف منطقة تخديم الخلايا تبعًا للتداخل الحاصل من الأنظمة المرْسِلة التي تكون ضمن الخلية وما حولها، وهذا صحيح خصوصًا في الأنظمة المعتمدة على CDMA. يتطلب المستقبل نسبةً محددةً من الضجيج إلى الإشارة، ولا يجب أن يرسل المرسل طاقةً كبيرةً كي لا يسبب تداخلًا مع المرسلات الأخرى. عندما يبتعد المستقبل عن المرسل، فإن الطاقة المستقبَلة تتناقص، وتقوم خوارزمية متحكم الطاقة في المرسل بزيادة الطاقة التي يرسلها بهدف استعادة مستوى الطاقة المستقبَلة. وعندما يرتفع التداخل (الضجيج) إلى مستوى أعلى من الطاقة المستقبَلة من المرسل، ولا يمكن زيادة طاقة المرسل بأكثر من ذلك، تصبح الإشارة مشوهة وغير قابلة للاستعمال. في الأنظمة المعتمدة على CDMA، يكون تأثير التداخل من الهواتف النقالة المرسلة في نفس الخلية واضحًا ويدعى "التنفس الخلوي Cell Breathing".
يُستعمل المكرر الخلوي Cellular Repeater لتقوية التغطية الخلوية إلى مناطق أوسع، وهي تشمل مكررات الحزمة العريضة المستعمَلة في المنازل والمكاتب، والمكررات الذكية أو الرقمية المستعمَلة في الصناعة.
قد ترغب كذلك بقراءة
إحصاءات وحقائق عن شبكات الجيل الخامس
تأثير شبكات الجيل الخامس على صحة الإنسان
تحدي الخصوصية في شبكات الجيل الخامس
نظام الاتصالات النقالة من الجيل الخامس