Tại sao truyền thông di động phải dùng mạng tổ ong?

Những phương tiện thông tin vô tuyến như điện thoại không dây, máy nhắn tin và điện thoại đơn công vô tuyến (hệ thống truyền thông nội bộ - inter communication system) đều sử dụng trong khi di chuyển. Loại phương thức truyền thông này gọi chung là thông tin di động (truyền thông di động).

Thông tin di động truyền tải thông tin nhờ vào sóng điện từ. Vùng sóng điện từ truyền đến gọi là vùng phủ sóng vô tuyến. Người ta tay cầm điện thoại di động hoặc những phương tiện thông tin di động khác, chỉ cần ở trong vùng phủ sóng vô tuyến của thông tin di động thống nhất với địa bàn của một thành phố. Muốn phủ sóng lên một diện tích rộng như vậy, thì phải dùng vùng phủ có hình dáng thế nào cho hay đây?

Sóng vô tuyến phát tín hiệu ra tứ phía qua anten đài mặt đất. Khu vực phủ sóng là một hình tròn. Những năm gần đây người sử dụng điện thoại di động tăng lên rất nhiều, mà tài nguyên tần số thì có hạn. Để lợi dụng triệt để tần số vô tuyến, giải quyết vấn đề "mật ít ruồi nhiều", các chuyên gia thông tin phòng thực nghiệm Bell (Bell laboratories) của Mĩ đề xuất ý kiến thiết lập hệ thống điện thoại di động kiểu tổ ong. Tại sao lại chia tiểu khu vô tuyến thành dạng tổ ong.

Trong tự nhiên người ta phát hiện ra một hiện tượng kỳ lạ: tổ con ong mật được bố trí xắp xếp theo cách xếp liền các buồng nhỏ có hình lục giác đều. Loại cấu trúc này của tổ ong đã thu hút sự chú ý của các nhà khoa học. Phân tích kĩ thì hình lục lăng chiếm không gian lớn nhất, sử dụng vật liệu là hợp lí.

Và thế là người ta đã ứng dụng cấu trúc này vào khu vực phủ sóng vô tuyến. Đài căn cứ điện thoại vô tuyến sử dụng anten toàn hướng, hình dạng phủ đại thể là một hình tròn. Nhưng do các tiểu khu xếp giáp nhau, dùng tiểu khu hình tròn mà xếp lại thì tất nhiên là sẽ nảy sinh ra những khoảng trống lớn hoặc bị chồng lấp. Nếu lần lượt xếp các loại hình vuông, hình thoi, hình tam giác đều, hình lục giác đều v.v. lớn đều bằng nhau, ta sẽ phát hiện ra chỉ có hình lục giác đều, hình tam giác đều và hình vuông mới không sinh ra khe hở và chồng lấn. Trên thực tế thì mỗi tiểu khu có vùng phủ hữu hiệu là một hình đa giác nội tiếp hình tròn. Nếu tiểu khu chọn hình tam giác đều thì phần chồng lấn giữa hai vùng liền kề quá lớn, hình vuông có khá hơn. Chồng lấn ít nhất vẫn là hình lục giác đều.

Bởi vậy, chọn dùng hình lục giác đều có thể làm cho diện tích hữu hiệu tiểu khu phủ sóng vô tuyến lớn nhất. Phủ sóng lên vùng phục vụ với diện tích như vậy thì cần hàng đơn vị tiểu khu là nhỏ nhất. Như vậy có thể tiết kiệm đầu tư xây dựng. Và chỉ cần điều khiển về cường độ sóng vô tuyến phát ra, cho nó hạn chế trong phạm vi tiểu khu là được. Đồng thời, trong tiểu khu lân cận, chọn dùng tần số khác nhau để đàm thoại thì có thể tránh được nhiễu. Như vậy, trong tiểu khu khoảng cách nhất định có thể dùng tần số như nhau. Tần số có thể sử dụng trùng lặp, từ đó đã giải quyết vấn đề tài nguyên tần số không đủ. Bởi vậy, trong thông tin di động, áp dụng tiểu khu vô tuyến hình lục giác đều để tiếp nối phủ sóng lên toàn bộ vùng dịch vụ là phương án tối ưu.

Hình dạng vùng phủ sóng vô tuyến hình lục giác đều tựa như tổ ong. Tiểu khu vô tuyến kiểu tổ ong và mạng điện thoại di động kiểu tổ ong do vậy mà có tên.

Thế giới có bao nhiêu dân tộc?

Trung Quốc có 56 dân tộc. Có người cho rằng Trung Quốc có thể là quốc gia có nhiều dân tộc nhất thế giới, kỳ thực không phải như thế.

Tại sao gấu Bắc Cực không sợ lạnh giá ở Bắc Cực?

Bắc Cực là một thế giới tràn ngập băng tuyết. Đối mặt với khí hậu lạnh giá như vậy, có nhiều loài động vật to lớn lùi bước, nhưng gấu Bắc Cực lại có...

Cầy mangut có phải là khắc tinh của rắn không?

Khi một con cầy mangut gặp phải rắn hổ mang thì sẽ có một cuộc sát đấu kịch liệt xảy ra.

So sánh máy bay hai động cơ với máy bay bốn động cơ có những đặc điểm gì?

Bạn đã từng nghe nói về máy bay hai động cơ với máy bay bốn động cơ chưa? Thực ra, máy bay hai động cơ chính là chỉ loại máy bay có lắp hai động cơ,...

Vì sao cồn tinh khiết không diệt được vi khuẩn?

Dùng cồn để diệt vi khuẩn là một kiến thức thông thường ai cũng biết. Nhưng có điều lạ là trong y dược người ta chỉ dùng cồn 75% mà không dùng cồn...

Vì sao trẻ con không nên đánh phấn, bôi son?

Đối với trẻ em, nếu cứ kéo dài việc sử dụng những mỹ phẩm hoá trang thì sẽ có hại.

Vì sao khi đi trên dây thép phải đung đưa hai cánh tay?

Đi trên dây thép là một trong những tiết mục xiếc có từ rất lâu đời. Người đã xem qua tiết mục này đều tấm tắc khen tài nghệ điêu luyện của diễn viên...

Tại sao phải xây dựng thành phố số hoá?

Trước đây không lâu, các nước EU tuyên bố một kế hoạch rất mạnh bạo: Xây dựng ở Châu Âu 10 "thành phố số hoá" hoặc nhiều hơn, thủ đô Amsterdam của Hà...

Vì sao có "Ngày Trái Đất"?

Trong những thập kỉ 50 – 60 của thế kỉ XX, ở phương Tây một số nước công nghiệp phát triển đã liên tiếp xảy ra nhiều sự kiện gây tổn hại chung, chấn...