無所不在的網路 —— 無所不在的互聯網

文檔君的粉絲千千萬，粉絲們使用的手機也是各種各樣，相信有些粉絲會發現：當部分用戶想要打開數據流量時，發現設置界面變成了“​​蜂窩網絡”，你一定很好奇「蜂窩網路」是什麼？

其實在 20 世紀 40 年代末，蜂窩網路這一概念就已經出現，經過技術的不斷發展，現在我們已經處於第五代蜂窩移動通信系統。那你知道為什麼會被稱為蜂窩網絡麼，讓文檔君帶你了解一下吧！

為什麼叫蜂巢網路？

大家都知道行動通訊的應用系統有許多種，例如衛星通訊系統、無線電傳呼系統、叢集系統等。 行動通訊系統為了追求最大的覆蓋，且最大限度的利用資源，利用數學計算中的一個結論建立了蜂窩通信系統：以相同半徑的圓形覆蓋平面，當圓心處於周圍各六邊形的正中心時，所用圓的數量最少。 所以基地台覆蓋範圍是呈六邊形分佈的，每個六邊形的中心設有一個基地台，從而使整個網路像一個蜂窩，因此稱為蜂窩網絡。

蜂窩網路是如何運作的？

蜂窩網路主要由行動站，基地台子系統和網路子系統三部分組成。

組成	說明
#行動站	網路終端設備，例如手機、蜂窩工控設備。
基地台子系統	無線網路與有線網路之間的轉換器，行動基地台、無線收發設備、專用網路和數位裝置。
網路子系統	放置電腦系統設備、交換器、閉路電視控制裝備等。

#在蜂窩網路中，每個基地台都負責提供一定範圍內的無線電訊號覆蓋，這些基地台透過控制系統和傳輸系統相互連接，形成一個完整的通訊網路。 由於每個基地台覆蓋的範圍有限，因此需要多個基地台相互配合，以確保整個網路覆蓋範圍內都能夠實現通訊。 那麼蜂窩網路是如何實現通訊的？ 蜂窩網路中，每個基地台都連接一個交換機，當手機用戶進入一個區域時，手機會自動連接到該區域的基地台上，交換器負責將手機用戶的通訊請求轉發到目標用戶或其他網路中，基地台會透過無線電波將你的訊號傳遞到訊號塔，然後由訊號塔將訊號傳遞到其他基地台，最終到達目的地。 這個過程就像蜜蜂在蜂巢中傳遞訊息一樣。 如果手機用戶處於多個基地台覆蓋的範圍，手機會優先連接訊號較好的基地台上，那麼一個區域連接了許多手機，訊號會不會變差呢？ 這就不得不提到蜂巢網路的頻率復用了！使用行動電話手機進行通訊時，每個人都要佔用一個頻道，如果通話的人多了，有限的頻道就不夠使用，這樣就會導致出現通訊阻塞的現象。 蜂巢網路的出現則解決了這個問題，採用蜂窩結構可以讓不同基地台使用相同的頻率進行通信，從而達到節省頻率資源的目的。 例如，我們將一個城市分成 12 個區域，每 3 個區域組成一個區群。讓它們共同使用 100 個頻道。那麼，我們就可以將100 個頻道分成10 組，每個組10 個頻道，第一個區群的1 號區域使用第1 組頻道，第一個區群的2 號區域使用第2 組頻道，以此類推。 經過安排，不同區群的相同編號區域可以重複使用同一個頻道組。儘管這些區域基地台使用的無線電頻率相同，但由於彼此相隔較遠，電波作用範圍有限，彼此不會造成乾擾。 這樣，一組頻率就可重複使用 6 次，原本 100 個頻道只能供 100 個用戶同時通話，經過頻率復用卻可同時供 600 個用戶同時通話，大大提高了頻道的使用效率。

結語

其實蜂巢網路不僅在行動通訊中被廣泛應用，在物聯網中也是不可缺少的。 相比傳統無線網路技術，蜂窩物聯網具有更高的可靠性和穩定性，目前涵蓋了工業、農業、醫療、智慧家居等多個領域。 雖然蜂窩網路可以支援大量設備同時連接，但還是面臨一些挑戰。 首先，無線電波在傳輸過程中可能會受到建築物、地形等因素的影響，導致訊號衰減或中斷。 其次，隨著越來越多的人使用手機和其他設備，網路擁塞問題也日益嚴重。 好的，文檔君和大家又學到了以下知識：蜂窩網絡，是精美的數學，也是從蜜蜂的大自然進化中藉鑑的自然美學。 要完美運行，蜂巢網路需要更多通訊設備的配合，行動基地台、交換器等。 任何事物都在發展變化的，蜂窩網絡也面臨不同的挑戰，並在不斷的直面挑戰，繼續進步。 本文來自微信公眾號：中興文件 （ID：ztedoc）

以上是無所不在的網路 —— 無所不在的互聯網的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！