Kuinka matkapuhelimen lähetys ja signaali toimivat?

Matkapuhelimissa käytetään teknologiaa, joka on ollut olemassa jo vuosia, mutta jota sovellettiin matkaviestintään vasta 1980-luvulla. Nykyaikaiset matkapuhelimet ovat merkittäviä liikkuvuutensa vuoksi. Käyttäjät voivat keskustella toistensa kanssa sekä puhua samanaikaisesti että muuttaa sisään eri suuntiin johtuen tavasta, jolla matkapuhelin lähettää ja vastaanottaa signaaleja läheisestä solusta puhelintornit.

Matkapuhelimet ovat itse asiassa radioita. Ne toimivat hyvin samankaltaisilla tavoilla kuin radiopuhelimet, mutta niissä on useita keskeisiä eroja. Radiopuhelimet käyttävät yhtä radiosignaalia yhdellä kanavalla puhuakseen lyhyen matkan päässä. Matkapuhelimet käyttävät useita taajuuksia, jotta kaksi käyttäjää voivat puhua samaan aikaan ja niillä on laajennustekniikka, jonka avulla niitä voidaan käyttää hyvin pitkiä etäisyyksiä. Perustekniikka, mukaan lukien lähettimet ja vastaanottimet, pysyy kuitenkin samana.

Matkapuhelimet käyttävät radiotaajuuksia äänen lähettämiseen ja vastaanottamiseen. Kulloinkin käytön aikana matkapuhelin lähettää tietoa vähintään kahdella eri taajuudella, joista toinen lähettää tietoja ja toinen vastaanottaa niitä. On olemassa tietty taajuuskaista, joka on varattu erityisesti matkapuhelinpalveluntarjoajille käytettäväksi tähän tarkoitukseen. Toisin kuin radiopuhelimessa, käyttäjä ei voi hallita käyttämänsä taajuutta.

Matkapuhelimet eivät vain lähetä signaaleja toisilleen - vaikka monilla on tämä ominaisuus. Sen sijaan useimmat lähettävät signaalinsa matkapuhelintorniin. Nämä tornit ottavat signaalin, vahvistavat sen ja lähettävät sen kantamansa sisällä olevaan toiseen torniin, yleensä useiden kilometrien päähän. Nämä tornit voivat pomppia signaalia tornista torniin, kunnes se tulee toisen soittajan kantamaan, jotta signaali voidaan lähettää heidän puhelimeensa. Nämä tornit on rakennettu suuriin verkkoihin tai soluihin - tästä nimi "matkapuhelin" - ja ne on suunniteltu automaattisesti vaihtamaan signaali tornista torniin, kun käyttäjät liikkuvat verkon läpi.

Alussa matkapuhelimet käyttivät keskusteluihin kahta kokonaista taajuutta. Matkapuhelinten käyttäjien määrän kasvaessa matkapuhelinoperaattorit kuitenkin huomasivat, että taajuudet loppuisivat pian, joten digitaaliset signaalit otettiin käyttöön. Nämä signaalit koodaavat äänidatan binäärimuodossa ja lähettävät datan paketteina käyttämällä useita taajuuksia kerralla. Vastaanottava matkapuhelin purkaa paketit ja muuntaa ne takaisin ääneksi. Näin yritykset voivat säästää taajuustilaa ja aikaa.

Jokaisella matkapuhelinoperaattorilla on tietty peittoalue tai matkapuhelintornien verkko, jossa on laitteet, jotta ne voivat välittää solusignaaleja. Jos käyttäjä astuu tämän verkon ulkopuolelle, puhelin joko ei toimi tai siirtyy roamingiin yrittäen käyttää muita eri yhtiöiden laitteita alkuperäisen teknologian sijaan, johon se on suunniteltu. Tämä on yksi syy, miksi verkkovierailu on kalliimpaa kuin tavalliset matkapuhelimen peittomaksut.