Τα κινητά τηλέφωνα έχουν γίνει κοινά εργαλεία επικοινωνίας στη σύγχρονη κοινωνία, με ορισμένους χρήστες να αντικαθιστούν ακόμη και τα σταθερά τους με τα φορητά τηλέφωνα. Αν και τα σύγχρονα κινητά τηλέφωνα διαθέτουν μια μεγάλη ποικιλία διαφορετικών πρόσθετων και λειτουργιών, στην καρδιά της τεχνολογίας υπάρχει ένα απλό αμφίδρομο ραδιοσύστημα. Η υποδομή που διαχειρίζεται και κρυπτογραφεί αυτήν την αμφίδρομη επικοινωνία είναι αυτό που καθιστά την κυψελοειδή τηλεφωνία την επιτυχημένη τεχνολογία επικοινωνίας που είναι σήμερα.
Πύργοι κυττάρων
Η καρδιά του συστήματος κινητού τηλεφώνου είναι ο πύργος κυψελών. Οι πάροχοι χρησιμοποιούν ένα δίκτυο από αυτές τις κεραίες χαμηλής ισχύος που διανέμονται σε όλη την περιοχή κάλυψης για να παρέχουν υπηρεσίες στους συνδρομητές. Κάθε πύργος χειρίζεται μια σχεδόν εξαγωνική περιοχή απέναντι λίγα μίλια, παίρνοντας σήματα από κινητά τηλέφωνα και συνδέοντάς τα με το σταθερό τηλεφωνικό δίκτυο. Κάθε πύργος διατηρεί επίσης συνδέσεις με τους γύρω πύργους, επιτρέποντας στο σύστημα να πραγματοποιεί απρόσκοπτα κλήσεις από πύργο σε πύργο καθώς οι χρήστες κινητών τηλεφώνων ταξιδεύουν μέσω της περιοχής κάλυψης.
Συχνότητες
Κάθε πύργος κυττάρων χειρίζεται σήματα σε ένα συγκεκριμένο υποσύνολο του φάσματος εκπομπής. Τα πρώτα κινητά τηλέφωνα θα καταλάμβαναν δύο ολόκληρες συχνότητες για μία μόνο συνομιλία, αλλά καθώς ο αριθμός των χρηστών αυξήθηκε, οι πάροχοι έπρεπε να βρουν νέους τρόπους για να μεταφέρουν περισσότερα σήματα στο διαθέσιμο φάσμα. Η χρήση πομπών χαμηλής ισχύος επιτρέπει στο σύστημα να επαναχρησιμοποιεί τις συχνότητες, καθώς δύο πύργοι που απέχουν αρκετά μίλια δεν μπορούν να επηρεάσουν τα σήματα του άλλου. Άλλη τεχνολογία κοινής χρήσης συχνότητας περιλαμβάνει μετάδοση σε σύντομους, ρυθμισμένους παλμούς, αφήνοντας τη συχνότητα ελεύθερη για άλλους χρήστες μεταξύ των ριπών. Η τεχνολογία ψηφιακής κρυπτογράφησης διασφαλίζει ότι οι συνομιλίες παραμένουν ξεχωριστές και ιδιωτικές, εμποδίζοντας τους άλλους να ακούσουν.
Σύνδεση
Όταν ενεργοποιείτε το κινητό σας τηλέφωνο, η συσκευή αρχίζει να αναζητά συγκεκριμένες βασικές συχνότητες που χρησιμοποιεί το δίκτυο για αναγνώριση. Εάν μπορεί να συνδεθεί με έναν πύργο σε μία από αυτές τις συχνότητες, στέλνει έναν μοναδικό αριθμό αναγνώρισης στο δίκτυο, ενημερώνοντας το σύστημα για την κατάσταση του τηλεφώνου σας και την τρέχουσα τοποθεσία του. Μόλις συνδεθεί, το τηλέφωνό σας θα συνεχίσει να παρακολουθεί αυτήν τη συχνότητα φορέα για εισερχόμενες κλήσεις και θα τη χρησιμοποιήσει για να σηματοδοτήσει μια εξερχόμενη κλήση σε περίπτωση που χρειαστεί να πραγματοποιήσετε μία.
Πραγματοποίηση και λήψη κλήσεων
Εάν το τηλέφωνό σας λάβει μια κλήση, το σύστημα θα δρομολογήσει τη σύνδεση με τον πλησιέστερο πύργο και θα στείλει μια ειδοποίηση σχετικά με τη συχνότητα του φορέα που προκαλεί το τηλέφωνό σας να κουδουνίσει. Εάν πραγματοποιήσετε μια κλήση, το σύστημα λαμβάνει τον εξερχόμενο αριθμό και δρομολογεί την κλήση μέσω του σταθερού τηλεφωνικού συστήματος, φτάνοντας στη φυσική τηλεφωνική γραμμή ή στον κατάλληλο κυτταρικό πύργο στο άλλο άκρο. Μόλις συνδεθεί, τόσο το τηλέφωνο όσο και ο πύργος κρυπτογραφούν δεδομένα ήχου ψηφιακά, στέλνοντας αυτά τα πακέτα μέσω του αέρα στις επιλεγμένες συχνότητες. Τα σύγχρονα τηλέφωνα μπορούν να παρακολουθούν πολλές διαφορετικές συχνότητες ταυτόχρονα, επιτρέποντας στο σύστημα να προσαρμόζεται σε συμφόρηση ή παρεμβολές μεταβαίνοντας σε καθαρότερα κανάλια, εξασφαλίζοντας σταθερή σύνδεση ακόμη και σε αντίξοες συνθήκες.
