Jak działa transmisja i sygnał telefonu komórkowego?

Telefony komórkowe wykorzystują technologię, która istnieje od wielu lat, ale nie była stosowana w komunikacji mobilnej aż do lat 80. XX wieku. Nowoczesne telefony komórkowe wyróżniają się mobilnością. Użytkownicy mogą prowadzić ze sobą konwersacje, zarówno rozmawiając w tym samym czasie, jak i wprowadzając się różne kierunki, ze względu na sposób, w jaki telefon komórkowy wysyła i odbiera sygnały z pobliskiej komórki wieże telefoniczne.

Telefony komórkowe to w rzeczywistości radia. Działają w sposób bardzo podobny do krótkofalówek, z kilkoma kluczowymi różnicami. Walkie-talkie wykorzystują pojedynczy sygnał radiowy na jednym kanale, aby rozmawiać na niewielką odległość. Telefony komórkowe wykorzystują wiele częstotliwości, dzięki czemu dwóch użytkowników może rozmawiać jednocześnie i mają technologię rozszerzania, która umożliwia korzystanie z nich na bardzo duże odległości. Jednak podstawowa technologia, obejmująca nadajniki i odbiorniki, pozostaje taka sama.

Telefony komórkowe wykorzystują częstotliwości radiowe do wysyłania i odbierania informacji, które są tłumaczone na dźwięk. W dowolnym momencie użytkowania telefon komórkowy wysyła informacje na co najmniej dwóch różnych częstotliwościach, jednej do wysyłania informacji i drugiej do jej odbioru. Istnieje pewne pasmo częstotliwości, które zostały przeznaczone specjalnie dla dostawców usług telefonii komórkowej do wykorzystania w tym celu. W przeciwieństwie do krótkofalówki, użytkownik nie ma kontroli nad częstotliwością, z której korzysta.

Telefony komórkowe nie tylko wysyłają do siebie sygnały — chociaż wiele z nich ma taką możliwość. Zamiast tego większość wysyła swoje sygnały do ​​wież telefonii komórkowej. Te wieże odbierają sygnał, wzmacniają go i wysyłają do innej wieży znajdującej się w ich zasięgu, zwykle kilka mil dalej. Te wieże mogą odbijać sygnał od wieży do wieży, dopóki nie znajdzie się w zasięgu drugiego rozmówcy, aby sygnał mógł zostać wysłany do ich telefonu. Te wieże są zbudowane w dużych sieciach lub komórkach – stąd nazwa „telefon komórkowy” – i są zaprojektowane tak, aby automatycznie przełączać sygnał z wieży na wieżę, gdy użytkownicy poruszają się po sieci.

Na początku telefony komórkowe wykorzystywały do ​​rozmów dwie całe częstotliwości. Jednak wraz ze wzrostem liczby użytkowników telefonów komórkowych dostawcy komórkowi zdali sobie sprawę, że wkrótce zabraknie im częstotliwości, więc wprowadzono sygnały cyfrowe. Sygnały te kodują dane dźwiękowe w postaci binarnej i wysyłają dane w pakietach, wykorzystując wiele częstotliwości jednocześnie. Pakiety są dekodowane i przekształcane z powrotem w dźwięk przez odbierający telefon komórkowy. Pozwala to firmom zaoszczędzić miejsce na częstotliwości i czas.

Każdy dostawca komórkowy ma określony obszar zasięgu lub sieć wież telefonii komórkowej, które mają swój sprzęt, dzięki czemu mogą przekazywać sygnały komórkowe. Jeśli użytkownik wyjdzie poza tę siatkę, telefon albo nie będzie działał, albo przejdzie w roaming, próbując korzystać z innego sprzętu różnych firm zamiast oryginalnej technologii, dla której został zaprojektowany. To jeden z powodów, dla których roaming jest droższy niż zwykłe opłaty za zasięg telefonu komórkowego.