Как работает передача и сигнал сотового телефона?

В сотовых телефонах используется технология, которая существовала много лет, но не применялась в мобильной связи до 1980-х годов. Современные сотовые телефоны отличаются своей мобильностью. Пользователи могут общаться друг с другом, говоря одновременно и двигаясь в разных направлениях, благодаря тому, как сотовый телефон посылает и принимает сигналы от ближайших вышек сотовой связи.

Сотовые телефоны

Сотовые телефоны на самом деле являются радиоприемниками. Они работают так же, как и рации, но имеют несколько ключевых отличий. Рации используют один радиосигнал на одном канале для разговора на небольшом расстоянии. Сотовые телефоны используют несколько частот, чтобы два пользователя могли разговаривать одновременно, и имеют технологию расширения, позволяющую использовать их на очень больших расстояниях. Однако базовая технология, включая передатчики и приемники, остается прежней.

Частоты

Сотовые телефоны используют радиочастоты для отправки и получения информации, которая преобразуется в звук. В любой момент времени во время использования сотовый телефон отправляет информацию как минимум на двух разных частотах:одну для отправки информации и другую для ее получения. Существует определенная полоса частот, специально выделенная для использования поставщиками услуг сотовой связи для этой цели. В отличие от рации, пользователь не может контролировать используемую частоту.

Сигналы сотовой связи

Сотовые телефоны не просто посылают сигналы друг другу, хотя у многих есть такая возможность. Вместо этого большинство посылают свои сигналы на вышки сотовой связи. Эти вышки принимают сигнал, усиливают его и отправляют на другую вышку в пределах своего диапазона, обычно в нескольких милях от них. Эти башни могут отражать сигнал от башни к башне, пока он не попадет в зону действия другого вызывающего абонента, чтобы сигнал мог быть отправлен на их телефон. Эти вышки построены в виде больших сеток или ячеек (отсюда и название "сотовый" телефон) и предназначены для автоматического переключения сигнала с вышки на вышку по мере того, как пользователи перемещаются по сети.

Цифровые сигналы

Вначале сотовые телефоны использовали для разговоров целых две частоты. Однако по мере роста числа пользователей сотовых телефонов операторы сотовой связи поняли, что вскоре у них закончатся частоты, поэтому были введены цифровые сигналы. Эти сигналы кодируют звуковые данные в двоичном формате и отправляют данные пакетами, используя одновременно несколько частот. Пакеты декодируются и преобразуются обратно в звук принимающим мобильным телефоном. Это позволяет компаниям экономить частотное пространство и время.

Зоны покрытия

У каждого оператора сотовой связи есть определенная зона покрытия или сеть вышек сотовой связи, на которых установлено свое оборудование, поэтому они могут ретранслировать сигналы сотовой связи. Если пользователь выйдет за пределы этой сети, телефон либо не будет работать, либо уйдет в роуминг, пытаясь использовать другое оборудование от других компаний вместо оригинальной технологии, для которой он был разработан. Это одна из причин, по которой роуминг обходится дороже, чем обычные тарифы на покрытие сотовой связи.