Haben Sie sich jemals gefragt, wie das Telefon in Ihrer Tasche Ihre Stimme an ein anderes Telefon überträgt und umgekehrt? Während die Komponenten Ihres Telefons eine Menge Arbeit verrichten, übernehmen Mobilfunkmasten die meiste Arbeit bei der drahtlosen Kommunikation.
Doch was genau sind Mobilfunkmasten? Wie arbeiten Sie? Lesen Sie weiter, um Antworten auf diese und weitere Fragen zu finden.
Was ist ein Mobilfunkmast?
Ein Mobilfunkmast ist eine spezielle Struktur, die Mobilfunksignale innerhalb eines bestehenden Mobilfunknetzes sendet und empfängt. Mobilfunk- oder Telekommunikationsmasten bilden ebenfalls das strukturelle Fundament dieser Netzwerke – jeder Turm bildet einen einzigartigen Knoten, der sich mit anderen Mobilfunkmasten innerhalb desselben Netzwerks oder sogar netzwerkübergreifend verbinden kann.
Mobilfunkmasten, auch Basistransceiver genannt, nutzen eine Vielzahl wichtiger Komponenten zum Empfangen und Senden von Funksignalen. Abhängig vom jeweiligen Turm und Standort kann ein bestimmter Mobilfunkmast Signale auf bestimmten Frequenzen oder für bestimmte Zwecke erzeugen und empfangen.
Aber alle Mobilfunkmasten nutzen Elektrizität, um Radiowellen auf Zielfrequenzen zu erzeugen. Jedes Telefon ist auf einen bestimmten Frequenzbereich oder ein bestimmtes Band abgestimmt, basierend auf dem Mobilfunkanbieter, den Funktionen und anderen Eigenschaften des Telefons. Die meisten Mobilfunkmasten sind zwischen 50 und 200 Fuß hoch.
Mobilfunkstandorte, Basisstationen und Türme stehen in engem Zusammenhang mit der FCC (Federal Communications Commission), da sie die Verfügbarkeit von Mobilfunk-, Mobilfunk- und Wi-Fi-Diensten beeinflussen. Große Unternehmen wie AT&T, T-Mobile und Verizon betreiben ihre Mobilfunknetze auf einem Netzwerk aus vielen verschiedenen Türmen.
In jüngster Zeit wurden 5G-Mobilfunkmasten gebaut oder modernisiert, um 5G-Netzwerke mit größerer Datenbandbreite und stärkeren Mobilfunksignalen zu schaffen. Trotz Gerüchten stellen diese Mobilfunkmasten keine Gesundheitsrisiken dar (obwohl behauptet wird, dass die nichtionisierende Hochfrequenzstrahlung der neuen Türme Nebenwirkungen haben könnte).
Was sind die wichtigsten Arten von Mobilfunkmasten?
Technisch gesehen bilden vier Arten von Mobilfunkmasten die meisten großen Netzwerke. Diese beinhalten:
Gitterturm. Man nennt sie auch selbsttragende Türme. Gittertürme haben drei oder vier Seiten und sind sehr flexibel/multifunktional.
Monopolturm. Dabei handelt es sich um monolithische Rohrtürme aus Stahl oder Beton mit einer Höhe von meist weniger als 50 m.
Abgespannter Turm. Diese sind in der Regel 100 m oder größer und werden durch große „Kerle“ verbunden, die die Infrastruktur verankern und stützen. Diese Türme machen den Großteil der Rundfunk- und Fernsehtürme aus.
Unsichtbarer Turm. Diese sind teurer, verfügen aber über zusätzliche ästhetische oder landschaftsgestalterische Elemente, die sie optisch ansprechender machen.
Was sind die Schlüsselkomponenten eines Mobilfunkmastes?
Mobilfunkmasten müssen dank einer spezifischen Anordnung grundlegender Komponenten funktionieren, darunter:
Heizungs- oder Klimaanlage
Antennen und andere Geräte
Dynamo
Backup-Generator
Telefonleitungen bestehen in der Regel aus Glasfaser
Sicherheitsausrüstung
Alle Standorte von Mobilfunkmasten benötigen Funkgeräte und Antennen zur Übertragung von Funksignalen. Die meisten Türme verfügen über umfangreiche Generatoren, Kondensatoren und Klimaanlagen, um die Türme relativ kühl zu halten. Selbst in relativ kalten Klimazonen können diese Generatoren die Standorte von Mobilfunkmasten sehr heiß machen.
Wie funktionieren Mobilfunkmasten?
Schauen wir uns nun genauer an, wie Mobilfunkmasten funktionieren. Wir werden dies anhand eines Beispiels eines typischen Anrufs untersuchen, der von Ihrem Mobiltelefon aus getätigt wird.
Erstens sendet Ihr Telefon elektromagnetische Radiowellen aus. Diese werden Hochfrequenz- oder „RF“-Signale genannt. Der Ihrem Telefon am nächsten gelegene Mobilfunkmast empfängt das HF-Signal und überträgt es weiter im Netzwerk. Mobiltelefone sind Funkgeräte, die Signale an Mobilfunkantennen senden und von diesen empfangen können.
Wenn Ihr Telefon ein Signal an den nächstgelegenen Mobilfunkmast sendet, erstellt es einen Uplink. Wenn gleichzeitig ein Mobilfunkmast Ihr Signal an ein neues Telefon sendet, wird ein Downlink erstellt. Diese ähneln dem Hoch- und Herunterladen anderer Daten und Informationen, die Hoch- und Downloadaktivitäten nutzen jedoch unterschiedliche Funkfrequenzsignale und beeinträchtigen daher die Mobilfunksignale nicht.
Es ist wichtig, dass Sie und die Person, mit der Sie sprechen möchten, dieselbe Funkfrequenz nutzen, um zuzuhören und zu kommunizieren.
Verwandeln Sie Worte in Signale
Mobilfunkmasten empfangen Signale von Ihrem Mobiltelefon, einschließlich der elektromagnetischen Signatur Ihrer Stimme. Anschließend wandelt es diese Signale in elektromagnetische Wellen um. Mobilfunkmastantennen wandeln diese Hochfrequenzsignale in verschiedene Lichtimpulse um.
Anschließend werden die Lichtimpulse an die Basis-Transceiver-Box am Fuß des Turms gesendet. In diesem Stadium beginnt die wahre wissenschaftliche Magie. Mobilfunkmasten können diese Signale mit Lichtgeschwindigkeit um die ganze Welt senden.
Der Vorgang wird umgekehrt, sobald das Signal den Zielmast erreicht (normalerweise der Turm, der dem Zielgesprächspartner am nächsten liegt). Der Lichtimpuls verlässt die Transceiverbox der Basisstation und kehrt zur Antenne zurück, wo er als Hochfrequenzsignal übertragen wird.
Wie leiten Mobilfunkmasten Anrufe an Ihr Mobiltelefon weiter?
Ohne zu technisch zu werden, leiten Mobilfunkmasten Anrufe wie folgt an Ihr Telefon weiter:
Zunächst werden mehrere Mobilfunkmasten in einem bestimmten Gebiet mit einem Mobile Switching Center (MSC) verbunden. Dieser zentrale Punkt ist durch Kabel mit den vielen Mobilfunkmasten in der Umgebung verbunden.
Auf jedem MSC sind verschiedene SIM-Karten registriert. Aus diesem Grund verfügt jedes Telefon über ein „Haupt“-MSC. Das Heim-MSC speichert Informationen zu jedem Telefon, z. B. Serviceplan, Standort und Aktivitätsstatus.
Wenn Sie die Reichweite Ihres Heimat-MSC verlassen, kommunizieren alle neuen MSCs in Ihrer Nähe elektronisch mit Ihrem Heimat-MSC. Auf diese Weise können Sie Ihren Standort immer verfolgen, egal wohin Sie gehen.
Solange Ihr Telefon eingeschaltet ist und sich in Reichweite eines Mobilfunkmastes befindet, kann der Mobilfunkmast Ihr einzigartiges Telefon mithilfe von Funkfrequenzsignalen identifizieren. Wenn jemand Ihr Telefon anruft, leitet das nächstgelegene MSC den Anruf an Ihr Telefon weiter. Dies kann passieren, wenn Ihr Telefon mit dem „Roaming“ beginnt, wodurch möglicherweise zusätzliche Gebühren anfallen.
Auf diese Weise können Menschen von überall auf der Welt Anrufe senden und empfangen, auch wenn sie sich nicht in der Nähe ihres „Heimatturms“ befinden.
Wie groß ist die Reichweite von Mobilfunkmasten?
Natürlich kennen wir alle Situationen, in denen wir keine Verbindung zu einem örtlichen Mobilfunkmasten herstellen und daher keinen Anruf tätigen können. Sie fragen sich vielleicht, wie hoch die durchschnittliche Mobilfunkabdeckung ist.
Dies ist von Ort zu Ort unterschiedlich. Die Reichweite der Mobilfunkmasten ist nicht festgelegt und wird von folgenden Faktoren beeinflusst:
Die Höhe einer bestimmten Mobilfunkmastantenne
Die Frequenz des Mobilfunksignals, das Ihr Telefon verwendet
Sendeleistung von Telefonen und Mobilfunkmasten
Wetterbedingungen rund um Mobilfunkmasten
Wie verschiedene Gebäude Funkenergie reflektieren oder absorbieren
Die Uplink- und Downlink-Datenraten Ihres Mobilgeräts
Im Allgemeinen sind die Mobilfunkmasten in Vorstädten etwa 1 bis 2 Meilen voneinander entfernt und in Ballungsgebieten 0,25 bis 0,5 Meilen voneinander entfernt. In ländlichen Gebieten mit flachem Gelände können Mobilfunkmasten zwischen 30 und 45 Meilen voneinander entfernt sein. In hügeligen Gebieten sind die Mobilfunkmasten möglicherweise nur 3 bis 5 Meilen voneinander entfernt.
In all diesen Fällen kann die durchschnittliche Reichweite eines bestimmten Mobilfunkmastes zwischen einigen Meilen und Dutzenden Meilen liegen. Es hängt alles von den oben genannten Faktoren ab!
Bedenken Sie auch, dass viele Mobilfunkmasten nahe beieinander stehen, um dem erhöhten Verkehr gerecht zu werden.
Beispielsweise gibt es in Ballungsräumen viele Mobilfunkmasten, die sehr nahe beieinander liegen, weil viele Menschen ständig von diesen Mobilfunkmasten aus telefonieren. In manchen Fällen kann es sein, dass Sie aufgrund des starken Verkehrs nicht durchkommen, obwohl dies in der Praxis sehr selten vorkommt.
