Partioidessani, ja muutenkin netissä surffaillessani näen usein keskusteluita joissa puhutaan siitä kun "ei prkl tää kännykkä ei oikein toimi". Kirjoittelin vähä aikaa sitten vinkeistä
mitkä arvon mokkulisteilla kannattaa muistaa ja kokeilla silloin, jos
mokkula ei toimi kuten sen pitäisi toimia. Tämä postaus on jatkumoa
aiheeseen eli seuraavana kerron mitä näiden mokkuloiden ja kännyköiden
toimivuuden taustalla oikein on.
Radiosignaali, tai radioaallot ovat auttaneet ihmiskuntaa jo yli sadan vuoden ajan, monellakin eri tavalla. Vuonna 1898 pidettiin Madison Square Gardenissa (USA) sähkönäyttely jossa keksijä nimeltänsä Nikola Tesla hauskuutti (ja ehkä myös säikäytti) yleisöä esittelemällä kauko-ohjattavan veneen. Väki arvuutteli että Tesla ohjasi venettä ajatuksen voimalla, tai sit veneen sisällä oli koulutettu apina. Todellisuudessa Tesla oli rakentanut laitteiston joka hyödynsi radioaaltoja veneen ohjaamiseen.
Paljon on tapahtunut sen jälkeen.
Kuvitteleppa mielessäsi masto, eli se mäennyppylällä töröttävä tukiasema tai radiomasto, ja sen nokassa oleva lähetin. Sieltä lähtee liikkeelle periaatteessa samanlainen radiosignaali mitä Tesla käytti jo yli 100 vuotta aikaisemmin. Joskus vain tiettyyn suuntaan, joskus ympärisäteilevästi kaikkiin ilmansuuntiin. Aikansa kuljettuaan se kohtaa joko mokkulan tai kännykän antennin, tai radion antennin, tai joskus se kohtaa ensimmäisenä mäennyppylän, kallion, vedenpinnan, mäntymetsän jne.
Kännyköissä ja mokkuloissa käytetään korkeampaa taajuutta kuin esim. FM-radioissa, mutta perusperiaatteet ovat aina samat. Radiosignaali on sellainen epeli että se ei jaksa läpäistä kovinkaan paksua estettä* vaan sillä on tapana heijastua kohtaamastaaan pinnasta ja jatkaa matkaansa. Näin ollen, se ei kulje useinkaan suoraviivaisesti vaan se poukkoilee, aivan kuin supersuurpujottelija konsanaan. Mitä enemmän signaali poukkoilee, sitä enemmän se vaimenee siinä samalla.
"Niin siis, mitä väliä sillä on?"
Radiosignaalin heijasteluista
johtuen kännykän ja mokkulan toimivuus voi olla joskus arpapeliä. Kyllä, arpapeliä.
Varsinkin mokkulan todellinen toimivuus selviää vasta kokeilemalla, ääritilanteissa jopa
muutamalla metrillä on merkitystä siihen, onko yhteys hyvä vai huono.
Naapuritalossa voi olla toimiva yhteys kun itsellä on ongelmia. Ja tämä
vain siksi, että naapuri saa lähellä olevasta järven pinnasta heijastuvan
signaalin suoraan olohuoneen ikkunaan kun itse asuu mäennyppylän kupeessa. Tai, naapurilla on suora näköyhteys tukiasemaan kun itsellä on siinä talon ja tukarin välissä paksu mäntymetsä. Varsinkin uudisrakentamisessa käytetään selektiivilaseja ja ne voivat estää signaalin pääsyn huoneistoon, joten suora näköyhteys tukiasemaan ei aina välttämättä sekään takaa 100% toimivuutta.
Heijastuksista, tai suoran
näköyhteyden puutteesta suhteessa tukiasemaan, johtuu myös se ettei kukaan saa ikinä rakennettua aukotonta radioverkkoa. Kännykät ja mokkulat eivät tule ikinä toimimaan ihan missä vain, ei se perinteinen FM-radiokaan toimi häiriöttömästi kaikkialla. Aina tulee olemaan
joku paikka jossa yhteydet ne vaan ei toimi, aina jostain löytyy ilkeitä katvepaikkoja käyttäjän kiusaksi.
Jotta yhteydet toimisi "missä vain", se edellyttäisi niin
suurta tukiasemien määrää että siinä tulee vastaan niin maisemalliset näkökulmat kuin myös raha (tukiasemat ovat kalliita rakentaa ja ylläpitää). Tai hei, on tähän olemassa myös toinen ratkaisu - nostetaan lähettimien tehoja (tukiasemassa ja/tai päätelaitteissa kuten esim. kännykässä) jolloin signaali läpäisee enemmän sen tielle tulevia esteitä. Siinä
on vain sitten se että sekä tukiasemien että kännyköiden tehoa ja
virrankulutusta pyritään päinvastoin pienentämään vastuullisen
energiankulutuksen ja kännyköiden akunkestojen vuoksi. Ja, jossain
vaiheessa tulisivat vastaan myös
asiaa koskevat viranomaismääräykset.
Jos ollaan ihan tarkkoja, ja tottakai ollaan, tähän on olemassa vielä ainakin kolmas ratkaisu**
On turhaa yleistää että "se x:n liittymä ei toiminut täällä joten ei se kyllä toimi siellä teilläkään", koska olosuhteet vaihtelevat, jokaisessa käyttöpaikassa on omat hyvät ja huonot puolensa. Keskusteluissa, joissa puhutaan että "paikassa X toimii operaattori Y mutta ei operaattori Z", voi olla taustalla sellainen seikka että operaattorit rakentavat tukiasemansa (eli lähettimensä) eri paikkoihin, jolloin signaalit tulevat ja liikkuvat eri suunnista. Tai, ne on suunnattu toisistaan poikkeavasti - toisella firmalla lähetin osoittaa pohjoiseen kun toisella vaikka koilliseen. Näin ollen, ei ole ihmekään ettei kuuluvuus ja toimivuus ole joka paikassa kaikilla firmoilla sama.
Toki, kyllä operaattoreilla on myös yhteisiä mastoja joihin ovat sitten pykänneet ne omat lähettimensä. Joten mistä erot toimivuudessa voi sitten niissä tilanteissa johtua?
Operaattorit rakentavat verkon ja jonkun tietyn alueen peiton useimmiten muutamalla tukiasemalla. Riippuen alueen käyttäjämäärästä, tukiasemia voi olla kuitenkin vain se yksikin. Mutta, yleisellä tasolla puhuttaessa, tukiasemia on alueella useampia ja näin saadaan kattavampi peitto sille alueelle (=heijastumien aiheuttamia ongelmia voidaan
näin ainakin vähentää). Ja, koska osa näistä mastoista on yhteisiä ja osa omia, signaalit huitelevat eri reittejä joten loppukäyttäjän vermeet saavat siis antenneilleen erilaisia signaaleita. Ja muistakaa se suuntaus! :)
Jos otetaan esimerkkinä sijainti alueelta x, voi olla
että siihen pisteeseen vaikuttaa esimerkiksi 2-3 eri tukiasemaa ("omissa" ja/tai operaattoreiden yhteisissä mastoissa), ja jopa 2-4 eri verkkoa (2G/EDGE/3G/4G). Riippuen, mikä tukiasema on lähinnä
ja mitä verkkoa se tarjoilee, ja onko se lähin tukiasema se joka tarjoaa
vahvinta signaalia, voi aiheuttaa sen että esim. se mokkula hyppelee näiden eri
verkkojen välillä. Ja tästä tulee sit se että yhteys saattaa hidastella tai jopa
katkeilla. Ja tämä hyppimisongelma korjaantuu sillä että määrittelet
mokkulan asetuksiin haluamasi verkon.
Maailma jossa elämme,
on korkeasti sanottuna rakennettu (tai muodostunut) joko vaaka- tai
pystysuoraan. Puut kasvavat pystysuorassa, rakennusten seinät ovat
pystysuorassa ja vesi sataa ylhäältä alaspäin jne, kun taasen järven
pinta on vaakasuora. Radiosignaali muuttaa muotoaan tällaisten pintojen
läheisyydessä, puhutaan ns. signaalin polarisaatiosta. Puusto ja
rakennukset muuttavat signaalin pystypolarisaatioon, kun taasen
vedenpinta muuttaa sen vaakapolarisaatioon. Jotenka, jos yhteyksissä on
ongelmia ja suunnittelet lisäantennin hankintaa, hanki antenni joka on
yhteneväinen käyttöpaikkasi polarisaation suhteen (tai kokeile sitä
antennia sekä pystyssä että vaakassa). Tai, jos et harkitse
lisäantennia, kokeile kääntää se mokkula vaaka-asennosta pystyyn, tai
pystyasennosta vaakaan. Näin signaaalin polarisaatio natsaa mokkulan
antennin polarisaation kanssa, ja yhteys voi parantua.
En ole koulutukseltani radiotekniikan insinööri, mutta jonkin verran tiedän näistä asioista ja tämä kirjoitus on kirjoitettu tietämykseni pohjalta. Monissa pointeissa on varmasti tarkennettavaa mutta tämän ei olekaan tarkoitus olla tyhjentävä vaan tarkoitukseni on avata taustoja asioille. Toivottavasti tämä kirjoitus tulee mieleen silloin, kun seuraavan kerran mokkulan tai kännykän kuuluvuudessa on ongelmia. Vedä siis happea ainakin pari kertaa, ennenkuin heität aparaatin seinään tai huudat operaattorisi vikapalveluun. Nämä hommat kun eivät ole niin yksiselitteisiä kuten vois äkkiseltään ajatella, radioaallot eivät kierrä nurkan taakse :D
*mitä matalampi signaalin taajuus on sitä enemmän se lepäisee materiaalia
**aletaan käyttämään puhelimissa ja mokkuloissa alhaisempia taajuuksia. Haaste tässä on se, että alhaisimmilla taajuuksilla, (ja varsinkin 2G- ja 3G-tekniikoilla), pystytään siirtämään vähemmän dataa joten nettikäytössä ne eivät ole niin hyödyllisiä kuin korkeammat taajuudet. Alin (tällä hetkellä) käytössä oleva 3G-taajuus Suomessa on 900Mhz. Aikoinaan käytettiin NMT-puhelimia jotka toimivat 450Mhz:n taajuudella, ja niissä oli hyvä kuuluvuus (toki puhelimien antennit olivat silloin ehkä tehokkaampia). FM-radiot toimivat karkeasti 100Mhz taajuuden molemmin puolin.
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti