الفرق بين قوة إشارة الخلية وجودة الإشارة في الاتصالات

اقرأ في هذا المقال


إنّ ما جعل مكالمة هاتفية ناجحة وممتعة، هو اتصال جيد وإشارة جيدة، حيث تؤثر قوة الإشارة وجودتها على الاتصال بالهاتف الخلوي وتجربة المستخدم، ومع ذلك تشير القوة والجودة إلى جوانب مختلفة، ونظراً لأنّ الجودة والقوة تشير إلى وظائف مختلفة وتنتجها، فإنّ عدم معرفة الاختلافات بينهما يجعل من الصعب العثور على حلول للمشاكل، وبالإضافة إلى ذلك لا تؤثر المشكلات المتعلقة بجودة الإشارة على قوة الاتصال.

الاختلافات بين قوة إشارة الخلية وجودة الإشارة

تُظهر جودة الإشارة مقدار التداخل بين البرج الخلوي أو مدى ضوضاء النطاق، حيث تأتي ضوضاء الإشارة الخلوية من الانعكاسات والظلال والتداخلات الأخرى، وتُعد جودة الإشارة الأفضل مؤشرًا على نجاح الاتصالات أثناء أحداث هطول الأمطار مثل: المطر والثلج.

1- الهدف

  • تعمل الأجهزة الخلوية عن طريق إرسال واستقبال موجات الراديو.
  • تحمل هذه الموجات البيانات والمعلومات التي تمر عبر ترددات الراديو وأجهزة الاستقبال الأخرى مثل أبراج الشبكة.
  • تنتقل الإشارات في أنماط محددة، وتتراوح من الحزم المباشرة للمسارات إلى الممرات الدائرية أو الزاوية واعتمادًا على نوع الهوائي المتاح.
  • إذا كنت تواجه صعوبة في إرسال رسالة فقد تكون قوة الإشارة ضعيفة.
  • تشير قوة الإشارة إلى الاتصال بين الهاتف وأجهزة الاستقبال الأخرى.
  • كلما كانت الإشارة أقوى زادت احتمالية حصولك على المكالمات أو البيانات والاتصال بها، وهذا يعني أيضاً أنّ الترددات اللاسلكية يمكنها عبور مسافات أطول عبر مساحة أكبر، والسفر عبر أفضل مسار ممكن ممّا يوسع النطاق حيث يمكنك استقبال الاتصالات.
  • طريقة واحدة لتخيل كيفية عمل قوة الإشارة هي النظر إلى رحلتها مثل السباق، على سبيل المثال.
  • ترددات الراديو هي المتسابقون الذين يتعين عليهم التعامل مع طريق معين للوصول إلى خط النهاية، أي أجهزة الاستقبال وأجهزة إرسال الإشارات الأخرى.
  • من المرجح أن تنهي أقوى الموجات سباقها وتقطع مسافات أطول وتتصل بالهدف النهائي المطلوب مقارنة بنظيراتها الأضعف.
  • بالإضافة إلى ذلك مع أفضل طريق تم تصميمه للمتسابقين يكمل المزيد من الترددات رحلتهم.
  • تتيح لك الإشارة عالية الجودة الاتصال وإرسال المعلومات بشكل أسرع وإجراء مكالمات واضحة، حيث يكون لكلا السماعتين اتصال واضح، وتعمل على تحسين عمليات نقل البيانات.
  • من الأصوات المتقطعة أثناء المكالمات إلى تخطيطات صفحات الويب غير التقليدية، تؤثر جودة الإشارة على تجربتك المباشرة في استخدام شبكة الخلية أثناء تصفح الويب على شبكة البيانات، وهذا ما يحدث أثناء رحلة الترددات مثل: مواجهة العقبات والسرعة.

2- التداخلات

تؤثر التداخلات العديدة على قوة الإشارة وجودتها ولكن بطرق مختلفة، حيث تشمل الأسباب الشائعة لانقطاع الاتصال ما يلي:

  • وجود غابات كثيفة.
  • وجود الجبال.
  • مناطق مكتظة بالسكان ومزدحمة.
  • مواد بناء معينة.
  • إشارات المرور الأخرى.
  • الحطام.

تحجب هذه العوائق كل تداخل الإشارات ويعيد توجيهها ممّا يعيق قدرتها على الانتقال من وإلى الأبراج الخلوية، حيث تعمل الحواجز التي تعترض طريق ممرات الإشارة المحددة على إبطاء الترددات من العبور، ممّا يجعل جودة الاتصال متقطعة ومنخفضة، كما أنّ بعض المقاطعات مثل: الطقس وخاصة هطول الأمطار، تعمل على كسر وامتصاص موجات الراديو وتوقف الإشارات من الوصول إلى موقعها النهائي، وتقليل عدد الموجات التي تكمل رحلتها المحددة وهذا يضعف قوة الإشارة الخاصة.

3- القياسات

  • نظرًا لأنّ قوة الإشارة وجودتها يمثلان مكونين منفصلين، فكل منهما يقاس بمقياس مختلف عن الآخر.
  • تستخدم قوة الإشارة “الديسيبل” بالنسبة إلى المللي واط (dBm) كشكل من أشكال القياس.
  • في الخلايا تتراوح قوة الإشارة بين (-30 ديسيبل) إلى (-110 ديسيبل ميلي واط).
  • يتم ترتيب التوصيلات الأضعف من الصفر بقياسات تبلغ حوالي (-70 ديسيبل) وأقل، وأي شيء يبلغ حوالي (-85 ديسيبل) وأعلى أي أقرب إلى (0) يعد إشارة قوية ومتوسط ​​القوة بين (-70 ديسيبل) و(-85 ديسيبل).
  • من ناحية أخرى يمكن قياس جودة الإشارة من خلال النسبة بين الصوت والضوضاء (S / N أو SNR) ومع تمثيل إجمالي العدد بالديسيبل.
  • تشير الضوضاء المقاسة في هذه المعادلة إلى اعتراضات خارجية أو إشارات معيقة أخرى.
  • كلما زادت نسبة (S / N) كانت الجودة أفضل، في المتوسط​​، ويبلغ الحد الأدنى لنسبة الإشارة إلى الضوضاء حوالي (3 ديسيبل).

ملاحظة:“S / N” هي اختصار لـ “Signal to Noise Ratio”.

كيفية تحديد قوة الإشارة

  • إنّ أبسط طريقة لتحديد قوة الإشارة هي استخدام عدد الأشرطة المعروضة على الهاتف.
  • ومع ذلك، فإنّ هذه الأشرطة تمثل القوة وفقًا لمقياس شركة الجوال الخاص، لذلك قد يعتبر موفر الشبكة “أ” أن القوة القصوى لمزود الشبكة “ب” ضعيفة أو متوسطة مقارنة بأقصى قوة للإشارة، والعكس صحيح.
  • كما أنّ كلاهما يمكن أن يقدم أشرطة كاملة لمستويات قوة مختلفة.
  • يمكن أن تطلب من معظم شركات الاتصالات تحديد النطاق أو أعلى ديسيبل متاح في الخطة لتحديد قوة الإشارة بدقة.

كيفية تحديد جودة الإشارة

  • إنّ أبسط طريقة لمعرفة جودة الإشارة الخاصة بك هي اختبار السرعة وتجربة المكالمات والنصوص والبيانات وعمليات البحث على الويب والتحميلات.
  • الطريقة الأكثر تعقيدًا لتحديد جودة الإشارة هي حساب إجمالي نسبة الإشارة إلى الضوضاء.
  • توفر لك بعض الهواتف والتطبيقات والخدمات درجة (S / N) الخاصة بك وحوسبة وجمع البيانات لنسبة دون الحاجة إلى القيام بالكثير من العمل.

كيفية تحسين القوة والجودة معا

  • تُعد معززات إشارة الهاتف الخلوي أفضل حل لتحسين قوة الإشارة وجودتها.
  • تعمل المعززات عن طريق التقاط الإشارات القريبة من الأبراج، وتضخيم تلك الترددات المجمعة وإعادة إرسال موجات الراديو هذه إلى الموقع الذي تريده.
  • عندما تعزز الإشارة وتنقلها فإنّها توفر أفضل ممرات إشارة واضحة ومباشرة وتزيد من عدد الترددات المتاحة بالقرب منك وتسرع عملية انتقال الإشارة.
  • اعتمادًا على الموقع والمكان الذي ترغب في الحصول على مكالمات قوية وعالية الجودة، يمكن الاختيار من بين مجموعة من الهوائيات المعززة لتزويد الإشارة بالمسار الأمثل ممّا يقلل التداخلات في الاتصال.
  • تشتمل مسارات الإشارات التي يتم إنشاؤها بواسطة الهوائي على حزمة مباشرة وشبكة إشارة دائرية منتشرة وتدفقات مائلة لمرور الإشارة.

العوامل التي تؤثر على قوة الإشارة وجودتها

  • القرب من البرج الخلوي.
  • تحميل البرج.
  • الإشارات المتنافسة.
  • الحواجز المادية (الجبال والمباني والنباتات).
  • الطقس.

إنّ قوة الإشارة هي مدى قوة الإشارة المستقبلة، حيث كلما تم الاقتراب من البرج الخلوي زادت الإشارة التي يلتقطها الهوائي، وتنخفض قوة الإشارة كلما ابتعدت عن البرج، ولا تتضمن أرقام قوة الإشارة وجودة الإشارة جميع العوامل ذات الصلة، حيث على وجه الخصوص لا تنعكس قياسات قوة الإشارة وجودة الإشارة للحظة معينة على استقرار الاتصال، حيث ستختلف هذه القيم مع تغير الظروف.

المصدر: Introduction to Analog and Digital Communications/ Simon HaykinData Communication and Computer NetworkWIRELESS COMMUNICATIONS/ Andreas F. MolischTheory and Problems of Signals and Systems/ Hwei P. Hsu, Ph.D./ JOHN M. SENIOR Optical Fiber Communications Principles and Practice Third Edition


شارك المقالة: