Mobiilsidevõrk

Ülesehitus

Sideteenuste tagamiseks on mobiilsidevõrk teatud territooriumi ulatuses jagatud nn kärgedeks. Sealt ka nimetus "kärgvõrk". Kärg on maa-ala, mida suudab üks tugijaam raadiosidega katta. Kärje suurus sõltub saatja võimsusest ja signaali leviulatusest. Ideaalsel juhul on kärg ringikujuline, mille keskel asub tugijaam. Kärje tegeliku kuju määrab vastuvõetava signaali tugevus, mida mõjutab ka ümbritsev keskkond: maastik (mäed, orud) ja ümbritsevad hooned. Seega võib tegelik kuju suuresti erineda ideaalsest ringist.
Mudelites esitatakse kärgesid eelkõige ruutudena, kolmnurkadena või kuusnurkadena. Levinud on just heksagonaalne kärjemudel, mis sarnaneb ringiga ning võimaldab kärgi ilma vahedeta ja kattumiseta üksteise kõrvale asetada.
Kärgi on võimalik jaotada klastriteks. Klaster koosneb eri sagedusi kasutavatest kärgedest. Kärgvõrk saadakse ühe klastri lõpmatu paljundamisega.

Kärgede poolitamine

Alati ei piisa ühest ka suure võimsusega tugijaamast kõikide kasutajate teenindamiseks. Piirkondades, kus kasutajate ja kõnede kontsentratsioon on suur, näiteks tiheasustusega linnades, oleks vaja võrgu kasutust veelgi hajutada.
Üheks viisiks on kärgede poolitamine – suure võimsusega tugijaamaga makrokärje sees asuvad mikrokärjed. Kuna mikrokärjes kasutatakse väiksema võimsusega saatjat, siis on ka mikrokärje pindala väiksem. Väiksema võimsusega saatjad vähendava ka interferentsi esinemist. Analoogselt jagatakse mikrokärjed suure kasutustiheduse korral omakorda pikokärgedeks. Makrokärje raadius ulatub kümnete kilomeetriteni, mikrokärje raadius on paar kilomeetrit ning pikokärje leviulatus vaid paarsada meetrit.

Suundantennid

Kärje töömahu suurendamiseks võib tugijaama isotroopantenni asendada suundantennidega. See tähendab, et kärg jagatakse kuueks 60avanurgaga või kolmeks 120avanurgaga kaetud sektoriks. Iga sektor on vaadeldav eraldi kärjena, mis omavad opereerimiseks individuaalseid sagedusvahemikke. Sellise ülesehituse korral on tugijaamad võimalik asetada kolme kärje koondpunkti. See võimaldab minimaalselt kolme kanali ja kolme masti kasutamist heksagonaalse kärje kohta ning suurendab kasutatava signaali kättesaamise tõenäosust kärje ulatuses.

Üleandmine

Üleandmine (handover või hand-off) on protsess, mille käigus suunatakse aktiivne kõne ühest kärjest teise . Kui mobiilikasutaja liigub kõne ajal ühest kärjest teise, peab saatja kõne jätkumiseks leidma uue kanali teise tugijaama juures.
Hand off -i initsialiseerimiseks on neli peamist tehnoloogiat: suhteline signaalitugevuste võrdlemine, künnisega signaalitugevuste võrdlemine, hüstereesiga signaalitugevuste võrdlemine ning künnisega ja hüstereesiga signaalitugevuste võrdlemine .
Esimesel juhul võrreldakse kahe tugijaama signaalitugevusi mobiilsüsteemi asukohas. Üleandmine toimub ajal, kui teise tugijaama vastuvõetava signaali tugevus ületab antud hetkel ühenduses oleva tugijaama signaali tugevuse. Signaalide fluktuatsioonide tõttu võivad aga toimuda mitmed edasi-tagasi üleandmised. Selliseid tarbetuid üleandmisi nimetatakse ka Ping-Pong efektiks .
Ping-Pong efekti ära hoidmiseks kasutatakse üleandmise juures ka künniseid. Sisuliselt lisatakse eelpool nimetatud suhtelisetele signaalitugevusele teatud künnisväärtus: üleandmine initsialiseeritakse, kui esimese tugijaama vastuvõetava signaali tugevus on väiksem etteantud künnisväärtusest ning teise tugijaama signaali tugevus suurem esimesest.
Hüstereesi korral vaadatakse kahe tugijaama signaalitugevust vahet. Üleandmine toimub, kui teise tugijaama vastuvõetava signaali tugevus ületab esimese tugijaama signaali tugevust hüstereesiväärtuse võrra .
Viimane tehnoloogia kasutab nii künnisväärtust kui ka hüstereesi. Üleandmine viiakse läbi, kui esimese tugijaama signaal on nõrgem künnisväärtusest ning teise tugijaama signaal ületab esimese jaama signaali hüstereesiväärtuse võrra .
Eristatakse kahte üleandmise viisi: kõva (hard) ja pehme (soft) üleandmine. Kõvaks üleandmiseks nimetatakse olukorda, kui suhtlus kasutatava sidekanaliga lõpetatakse enne uue kanaliga ühendamist. Sellest tulenevalt võivad esineda katkestused sides. Kõva üleandmine esineb süsteemides, mis kasutavad TDMA- ja FDMA-tehnoloogiaid. Pehme üleandmise käigus luuakse ühendus mobiilsaatja ja mitmete ümbritsevate kärgede baasjaamade vahel. Pehmet üleandmist kasutatakse CDMA-tehnoloogia korral .

Mobiilside

Levinuim kärgvõrk on mobiilsidevõrk. Mobiilsides kantakse mobiiltelefonide vahel infot edasi raadiolainete vahendusel.