Bázisállomás Bázisállomás

GSM rendszer

GSM(Global System for Mobil communication) : 900, 1800 és 1900 MHz sávban működő rendszer, amely használata szinte az egész világra kiterjedt.

Frekvencia kiosztás
A GSM kommunikáció duplex jellegű az adás és vételirány két egymástó elhelyezkedő frekvenciasávban valósul meg. Általában az országokban több szolgáltató van, Magyarországon: T-Mobile, Pannon, Vodafone. Az egyes szolgáltatók a rendelkezésre álló frekvenciasávot szétosztják egymás között. A 900 Megahertzes tartományban két 25 MHz sávszélességű sáv áll rendelkezésre a bázisállomástól a mobiltelefonig valamint a mobiltelefontól a bázisállomásig történő kommunikációra. Mindegyik 124 vivőfrekvenciát tartalmaz, amelyek egymástól 200 KHz távolságban helyezkednek el, így egy csatorna sávszélessége is 200 kHz, amelyet 8 időrés osztja tovább a felhasználók számára. A duplex távolság 45 MHz, ami azt jelenti, hogy minden mobiltelefontól a bázisállomásig kommunikációnak megtalálható 45 MHz-el magasabb frekvencián a bázisállomástól a mobiltelefonig tartó duplex párja.

Frekvenciák többszörös felhasználása
A rendelkezésre álló vivőfrekvenciák többszörösen felhasználásra kerülnek. (Ha két ugyanazon frekvenciát használó rádiós csatorna egymástól földrajzilag kellő távolságban helyezkedik el, nem lép fel közöttük számottevő zavaró hatás, interferencia.)
Azon cellák csoportját, melyekben az összes rendelkezésre álló frekvenciát felhasználják, de csak egyszer, cluster-nek (köteg) nevezzük.

Antennák

A cellás hálózatban kétféle antennát használnak: az egyik körsugárzó, mely egyenletesen sugároz 360° fokos szögben, a másik szektorsugárzó, amely 30-120°-os szektort lát el.


              körsugárzó                                                   szektorsugárzó


Nagy cellák
Nagy kiterjedésű és kis forgalmú vidéki területeken használják, ahol a domborzati viszonyok is lehetővé teszik a nagytávolságú besugárzást. Kisebb völgyek, takarásban levő falvak besugárzására repeater-eket (átjátszóadókat) használnak. A cella sugara 10-30 km, és általában körsugárzó antennával látják el a területet.

Közepes méretű cellák
Közepes méretű forgalom esetén (általában nagyvárosi agglomerációkban) alkalmazott cellák, szektorsugárzó antennákkal. A cellasugár 1-5 km.

Kis cellák
Városokban és nagy forgalomigényű területeken (pl. forgalmas autópályák mentén) nem lehetséges nagy teljesítményű adókkal biztosítani a lefedést. Ennek két fő oka van, az egyik a forgalom nagysága, a másik a geográfia inhomogenitása. Kiscellás környezetben megszaporodnak az interferencia problémák, a tervezési paraméterek betartása egyre kritikusabbá válik
A cellaméret 300-1000 méter. (Vegyük példának a budapesti hálózatot. Kevesebb mint 600 km2 területen él az ország lakosságának kb. egyötöde. A gazdasági és üzleti élet az utóbbi években még inkább Budapest centrikussá vált, és hihetetlen ütemben nőtt a mobil telefont használók száma. A fővárosban eredetileg kialakított mobil hálózatok már régen kinőtték lehetőségeiket, ezért csak folyamatos fejlesztésekkel tartható fenn a megnövekedett forgalom ellátása. A frekvencia újrafelhasználás 14-szeres, a cellaméret a belvárosban tipikusan 500-800 méter. A geográfia is nagyon összetett, hiszen Buda dombos, Pest sík terület és a várost kettészelő Duna ‘forgalma’ szinte zérus, a hidakat leszámítva. A raszter szerinti állomás-elrendezést szinte képtelenség ilyen viszonyok mellett elképzelni. )

Mikrocellák
Mikrocellás környezetnek számít a vasúti pályaudvarok, repülőterek, nagyobb üzletközpontok, telephelyek területe. Ezek kb. 300 m–nél kisebb cellaméretet jelentenek. 

Üzemmódok

Be és kikapcsolás
Miután a kártya ellenőrzése megtörtént, a telefon megpróbál feljelentkezni a honos hálózatra. Ehhez a rendszerazonosító számot használja. Ha a telefon megtalálta a hálózatot, elküldi az azonosítókat (SIM kártya azonosítók - IMSI - , telefon azonosítók - IMEI - ), és ha minden rendben van, feljelentkezik a hálózatra. Feljelentkezéskor a bázisállomáson keresztül a központba is eljutnak az adatok, ahol regisztrálják, hogy az adott telefon fellépett a hálózatra, és a pontos cellát, amelyikben éppen tartózkodik. Ez azért szükséges, mert ha hívják a telefonunkat, akkor ebből az adatbázisból keresi ki a legutóbbi tartózkodási cellánkat, és ide küldi ki a kereső jelet.

Helyváltoztatás ( location update)
A mobiltelefon aktuális helyének meghatározása céljából logikailag elkülöníthető területeket, úgy nevezett „helymeghatározó területeket” alakítanak ki. A terület azonosító kódját minden cellában állandóan lesugároznak és a mobiltelefon a vett kódot a SIM kártyáján tárolja. Ha letárolt és a sugárzott kód különbözik a készülék helyfrissítési eljárást kezdeményez. Ha egy nap túl gyakran változtatjuk a helyünket, a telefon sok helyfrissítési eljárást kezdeményez, aminek többletsugárzás hatása van, ezért is fontos vezetés közben headset vagy kihangosító használata.

Periódikus regisztráció
Az eljárás lényege, hogy a rendszer által előre megadott időközönként a telefonnak be kell jelentkeznie, még akkor is ha igazából semmi sem történik vele (nincs hívásfogadás, kezdeményezés, location update, stb.). Ha a regisztráció nem sikerül, a rendszer a mobiltelefont kikapcsoltnak tekinti. A periodikus regisztráció gyakoriságát az üzemeletető definiálja, 30 perc-től néhány órás időtartamig változhat.

Híváskezdeményezés
1. Beérkezik a kérés a hívótól a központba.
2. A központ kikeresi az adatbázisból, hogy épp melyik cellában tartózkodunk
3. Kiküld egy kereső jelet az adott cellába.
4. Ha megvan a telefon (tehát épp van térerő az adott helyen), akkor létrejön a kapcsolat.



Az ábrából látható, hogy a híváskezdeményezés és a beszélgetés közötti időszakban lényegesen nagyobb adóteljesítménnyel üzemel a telefon mint beszélgetés közben. Több szakértő, többek között a bécsi orvosi kamara is ajánlja, hogy a híváskezdeményezési időben, ami néhány másodperc tartsuk el testünktől a mobiltelefont

Egészségügyi hatások

Termikus hatások
 
Termikus hatásokkal összefüggésbe hozzák a nemzőképesség időszakos csökkenését, valamint a szürke hályog képződését.

Atermikus hatások

Határértékek

 Dozimetriai egység: W/m²

Természetes háttér : 0,001 µW/m²

Magyarországon érvényben lévő egészségügyi határértékek:

    GSM frekvencia[MHz]         Határérték[µW/ m²]   
                900                                   4.500.000
              1800                                   9.000.000

A határértékek megállapításakor a különböző kutatási eredményeket vették alapul. A frekvencia növekedésével a behatolási mélység csökken, ezért állapítottak meg két értéket. 

Ajánlások

A legszigorúbb ajánlást a németországi épületbiológusok adják.
Az ajánlási értéküknél a természetes háttérsugárzást vették alapul, valamint figyelembe vették a kutatási eredményeket is. Ajánlásukban nem a frekvencia függvényében, hanem a moduláció típusától függően adtak meg határértékeket. A pulzáló sugárzásnak (amelyet a GSM rendszerek is használnak) kedvezőtlenebb biológiai hatása miatt lényegesen szigorúbb értékeket állapítottak meg.

	Extrém anomália	Magas anomália	Gyenge anomália	Ajánlott érték,
Nem pulzáló sugárzás mikroWatt/ négyzetméter	> 1000	500 - 1000	10-500	< 10
Pulzáló sugárzás (mikroW/m2)	> 100	5 - 100	0,1 - 5	< 0,1

Védekezési lehetőségek

A védekezés két oldalról lehetséges mobiltelefon, illetve adótorony oldaláról.

A mobiltelefon sugárzásától való védelem, különböző védőeszközök használatával, valamint praktikus használati szabályok betartásával lehetséges.

Védőeszközök: Két hatásos kategória van, amely a védőtávolság növelésével ad védelmet: kihangosítók és RF3 headset használata.

Praktikus használati szabályok:

1, Alapvetően, amennyire lehetséges csak keveset és röviden telefonáljunk. Gyerekek lehetőleg 16 év alatt ne használjanak mobiltelefont.
2, A telefont híváskor, a kapcsolat felépülése során tartsuk el a fejtől
3, Közlekedési eszközön, autón, buszon, vonaton, metrón ne telefonáljuk. Rossz vételi körülmények között a sugárzás nagyobb!
4, SMS küldésekor tartsuk el a testünktől a telefont
5, Telefonáláskor tartsunk 1-2 méter távolságot más emberektől, mert őket is besugározzuk
6, Mobiltelefont ne tartsunk a nadrág zsebében, mert hátrányosan befolyásolhatja a férfiak nemzőképességét
7, Este kapcsoljuk ki a telefont, sose tartsuk bekapcsolva a fejünk közelében az éjjeli asztalon
8, Ne játszunk mobiltelefonon
9, A hagyományos headsetek  is problémásak, mert a vezetékük antennaként vezeti a sugárzást, ezért RF3 headset használata ajánlott 
10,WLAN ill. UMTS is nagy sugárterhelést jelent. Kábelen keresztül internetezzünk, tartózkodjunk a mobil kommunikációs rendszerektől


Árnyékolási lehetőségek:

A GSM tornyok sugárzásától különböző árnyékoló anyagok használatával lehet védekezni. Minden védekezés alapja a mérés.

Árnyékoló anyagok:
- ablaküvegre ragasztható reflektáló fólia
- falra ragasztható árnyékoló szövetek, tapéták
- falra felvihető árnyékoló festék

A különböző árnyékoló és reflektáló anyagok hatásossága jó, eredményesen használhatók a különböző magasfrekvenciás sugárzások elleni védekezésre.