Rangkaian selular ialah rangkaian wayarles di mana kawasan liputan dibahagikan kepada bahagian yang dipanggil "sel", setiap satu dilayan oleh sekurang-kurangnya satu transceiver lokasi tetap, yang dikenali sebagai tapak sel atau stesen pangkalan. Rangkaian ini direka bentuk terutamanya untuk menyediakan perkhidmatan komunikasi, dan ia membentuk tulang belakang sistem telekomunikasi moden, membolehkan telefon mudah alih, komputer dan peranti lain berkomunikasi secara wayarles.
Asal-usul dan Evolusi Rangkaian Selular
Konsep rangkaian selular pertama kali muncul pada tahun 1940-an dengan penciptaan telefon mudah alih, tetapi hanya pada tahun 1970-an teknologi itu menjadi berdaya maju secara komersial. Rangkaian selular pertama di dunia telah dilancarkan di Tokyo pada tahun 1979 oleh Nippon Telegraph and Telephone (NTT). Berikutan itu, sistem Telefon Mudah Alih Nordic (NMT) telah dilancarkan di Denmark, Finland, Norway, dan Sweden pada tahun 1981.
Rangkaian selular generasi pertama (1G) menggunakan isyarat analog dan mempunyai kapasiti terhad. Ini tidak lama lagi digantikan oleh rangkaian generasi kedua (2G) pada awal 1990-an, memperkenalkan teknologi digital dan perkhidmatan yang membolehkan seperti mesej teks SMS dan mel suara.
Rangkaian generasi ketiga (3G) telah dilancarkan pada tahun 2001, menawarkan kelajuan data yang lebih tinggi dan membolehkan aplikasi lanjutan seperti akses internet mudah alih dan panggilan video. Generasi keempat (4G) mempertingkatkan lagi kelajuan dan kecekapan data, membolehkan TV mudah alih definisi tinggi, persidangan video dan telefon IP.
Memperluas pada Rangkaian Selular
Rangkaian selular membentuk asas untuk komunikasi mudah alih, membolehkan penghantaran suara, data dan kandungan multimedia yang lancar ke kawasan geografi yang besar. Mereka berstruktur di sekitar satu siri stesen pangkalan yang saling berkaitan, atau tapak sel, yang setiap satunya meliputi kawasan geografi atau sel tertentu.
Setiap sel dalam rangkaian menggunakan frekuensi yang berbeza untuk mengelakkan gangguan, membenarkan penggunaan semula frekuensi dalam sel yang berbeza. Apabila peranti bergerak dari satu sel ke sel yang lain, proses yang dikenali sebagai handoff memindahkan sambungan peranti dari stesen pangkalan lama kepada yang baharu.
Struktur Dalaman Rangkaian Selular dan Fungsinya
Di tengah-tengah rangkaian selular ialah Pusat Penukaran Mudah Alih (MSC). MSC menyelaras penghalaan panggilan dan data, melakukan penyerahan, dan menjejaki pengguna. Komponen penting lain rangkaian selular termasuk stesen pangkalan, yang menyediakan liputan dalam setiap sel, dan infrastruktur tulang belakang rangkaian, yang menghubungkan MSC ke rangkaian lain, seperti internet atau rangkaian telefon talian tetap.
Apabila pengguna membuat panggilan atau menghantar data, permintaan itu dihantar ke stesen pangkalan terdekat. Stesen pangkalan kemudiannya menyampaikan isyarat kepada MSC, yang menyelaraskan permintaan panggilan/data. Jika panggilan atau data ditujukan untuk pengguna lain pada rangkaian yang sama, MSC mengarahkannya ke stesen pangkalan yang sesuai. Jika penerima yang dimaksudkan berada pada rangkaian yang berbeza atau merupakan pengguna talian tetap, MSC menghantar panggilan/data ke rangkaian tulang belakang untuk penghalaan.
Ciri-ciri Utama Rangkaian Selular
-
Penggunaan Semula Kekerapan: Rangkaian selular menggunakan konsep yang dipanggil penggunaan semula frekuensi, membolehkan mereka memberi perkhidmatan kepada berjuta-juta pengguna dengan peruntukan spektrum yang terhad. Setiap sel beroperasi pada set frekuensi yang unik, memastikan tiada gangguan antara sel yang bersebelahan.
-
Menyerahkan: Ciri ini membolehkan pengguna bergerak antara sel semasa panggilan tanpa kehilangan sambungan.
-
Pemisahan Sel: Apabila bilangan pengguna bertambah, sel boleh dibahagikan kepada yang lebih kecil, membolehkan kapasiti yang lebih besar.
Jenis Rangkaian Selular
Rangkaian selular boleh dikategorikan secara meluas berdasarkan generasi mereka. Berikut ialah gambaran ringkas:
| Generasi | Tahun Pelancaran | Ciri-ciri utama |
|---|---|---|
| 1G | 1979 | Panggilan suara analog |
| 2G | Awal 1990-an | Panggilan suara digital, SMS, data berkelajuan rendah |
| 3G | 2001 | Data berkelajuan tinggi, panggilan video, internet mudah alih |
| 4G | Lewat 2000an | Data berkelajuan ultra tinggi, video HD, keselamatan yang dipertingkatkan |
| 5G | 2019 | Komunikasi kependaman rendah yang sangat boleh dipercayai, komunikasi jenis mesin besar-besaran, jalur lebar mudah alih yang dipertingkatkan |
Aplikasi, Masalah dan Penyelesaian Berkaitan dengan Rangkaian Selular
Rangkaian selular mempunyai pelbagai aplikasi, daripada panggilan suara asas dan menghantar mesej kepada akses internet berkelajuan tinggi, penstriman video dan komunikasi mesin ke mesin. Walau bagaimanapun, mereka menghadapi cabaran seperti jurang liputan, gangguan isyarat dan had kapasiti.
Penyelesaian kepada masalah ini termasuk pembinaan stesen pangkalan tambahan untuk mengisi jurang liputan, penggunaan teknik pemprosesan isyarat lanjutan untuk mengurangkan gangguan, dan pemisahan sel atau pengagihan semula spektrum untuk meningkatkan kapasiti.
Perbandingan dengan Istilah Serupa
| Penggal | Penerangan |
|---|---|
| Rangkaian Selular | Rangkaian wayarles di mana kawasan liputan dibahagikan kepada sel, setiap satu dilayan oleh stesen pangkalan. |
| Rangkaian WiFi | Rangkaian wayarles yang menyediakan akses internet dalam julat terhad, seperti rumah atau pejabat. |
| Rangkaian Satelit | Rangkaian yang menggunakan satelit untuk menyediakan liputan di kawasan geografi yang besar, termasuk kawasan di mana liputan darat tidak tersedia. |
Perspektif dan Teknologi Masa Depan Berkaitan dengan Rangkaian Selular
Masa depan rangkaian selular terletak pada evolusi teknologi yang berterusan untuk memenuhi permintaan yang semakin meningkat untuk data dan kemunculan aplikasi baharu. Rangkaian selular generasi keenam (6G), dijangka digunakan sekitar 2030, berkemungkinan akan menumpukan pada penyepaduan rangkaian dengan kecerdasan buatan (AI) dan meningkatkan lagi kelajuan, kapasiti dan kebolehpercayaan rangkaian.
Pelayan Proksi dan Rangkaian Selular
Pelayan proksi boleh memainkan peranan penting dalam rangkaian selular dengan menyediakan lapisan keselamatan dan kawalan tambahan. Ia boleh digunakan untuk menapis kandungan, memberikan kerahasiaan atau bahkan memampatkan data untuk mengurangkan penggunaan lebar jalur. Untuk perniagaan yang menggunakan rangkaian selular untuk pemindahan data, pelayan proksi boleh menyediakan alat yang berharga untuk pengurusan rangkaian.
