Hoe werkt een transmissie en signaal van een mobiele telefoon?

Mobiele telefoons maken gebruik van technologie die al vele jaren bestaat, maar pas in de jaren tachtig werd toegepast op mobiele communicatie. Moderne mobiele telefoons vallen op door hun mobiliteit. Gebruikers kunnen gesprekken met elkaar voeren, zowel door te praten als door te verhuizen verschillende richtingen, vanwege de manier waarop de mobiele telefoon signalen verzendt en ontvangt van een nabijgelegen cel telefoon torens.

Mobiele telefoons zijn eigenlijk radio's. Ze werken op een manier die erg lijkt op walkietalkies, met een aantal belangrijke verschillen. Walkietalkies gebruiken een enkel radiosignaal op één kanaal om over korte afstand te praten. Mobiele telefoons gebruiken meerdere frequenties zodat twee gebruikers tegelijkertijd kunnen praten en beschikken over uitbreidingstechnologie waarmee ze op zeer lange afstanden kunnen worden gebruikt. De basistechnologie, inclusief zenders en ontvangers, blijft echter hetzelfde.

Mobiele telefoons gebruiken radiofrequenties om informatie te verzenden en te ontvangen die in geluid wordt vertaald. Op elk willekeurig moment tijdens het gebruik verzendt de mobiele telefoon informatie op ten minste twee verschillende frequenties, een voor het verzenden van informatie en een voor het ontvangen ervan. Er is een bepaalde frequentieband die speciaal is gereserveerd voor mobiele telefoonserviceproviders om voor dit doel te gebruiken. In tegenstelling tot een walkietalkie heeft de gebruiker geen controle over de frequentie die hij gebruikt.

Mobiele telefoons sturen niet alleen signalen naar elkaar, hoewel velen die mogelijkheid hebben. In plaats daarvan sturen de meeste hun signalen naar gsm-masten. Deze torens nemen het signaal op, versterken het en sturen het naar een andere toren binnen hun bereik, meestal enkele kilometers verderop. Deze torens kunnen het signaal van toren naar toren kaatsen totdat het binnen het bereik van de andere beller komt, zodat het signaal naar hun telefoon kan worden verzonden. Deze torens zijn gebouwd in grote rasters, of cellen - vandaar de naam "mobiele" telefoon - en zijn ontworpen om automatisch het signaal van toren naar toren te schakelen terwijl de gebruikers door het raster bewegen.

In het begin gebruikten mobiele telefoons twee hele frequenties voor gesprekken. Naarmate het aantal gebruikers van mobiele telefoons groeide, realiseerden de mobiele providers zich echter dat ze binnenkort geen frequenties meer zouden hebben, dus werden digitale signalen geïntroduceerd. Deze signalen coderen geluidsgegevens in binaire vorm en verzenden de gegevens in pakketten, waarbij meerdere frequenties tegelijk worden gebruikt. De pakketten worden gedecodeerd en weer omgezet in geluid door de ontvangende mobiele telefoon. Hierdoor kunnen bedrijven frequentieruimte en tijd besparen.

Elke mobiele provider heeft een bepaald dekkingsgebied, of een raster van gsm-masten die hun apparatuur hebben, zodat ze celsignalen kunnen doorgeven. Als een gebruiker buiten dit raster stapt, zal de telefoon ofwel niet werken of gaan roamen, in een poging andere apparatuur van verschillende bedrijven te gebruiken in plaats van de originele technologie waarvoor deze is ontworpen. Dit is een van de redenen waarom roaming duurder is dan reguliere dekkingskosten voor mobiele telefoons.