Как работи мобилният телефон

Хората са се научили да общуват от разстояние доста отдавна. В древни времена пратениците са изпращани с новини, малко по-късно започват активно да пишат писма. Сега, за да говорите с далечен събеседник, е достатъчно да се обадите по телефона. Но основното условие за такова обаждане е абонатът и неговият потенциален събеседник да имат мобилно устройство. Но се чудя как става връзката, ако няма кабели между телефоните? В тази статия ще разгледаме по-отблизо как работи мобилният телефон.

Принципът на работа на мобилните устройства в клетъчна мрежа

Мобилният телефон е вид приемо-предавател, който работи на една от честотите в диапазона 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz и 1900 MHz. В този случай предаването и приемането на сигнала е разделено от различни честоти. Цялата система, наречена GSM, включва три основни компонента.

• Подсистема на базовата станция;
• Комуникационна подсистема;
• Център за контрол и поддръжка.

Ако го обясните с прости думи, тогава принципът на работа е следният. Мобилното устройство комуникира с мрежа от мобилни кули или базови станции. Такива кули най-често се монтират на специални наземни кули, покриви на жилищни сгради, както и други сгради под наем. Те могат да бъдат разположени и върху промишлени тръби и тръби за котли.

Телефонът веднага след включване и дори в изключено състояние, но с поставена батерия, непрекъснато сканира въздуха, в писъците на сигнала на базовата си станция.Този сигнал се определя от специален идентификатор, който се задава от поставената SIM карта. Ако има някакви сигнали в обхвата, тогава най-силният се избира от мобилния телефон, след което се изпраща заявка към базовата станция за регистрация в мрежата. Този процес се счита за оторизация в системата.

Всяка SIM карта, поставена в мобилно устройство, има свои собствени уникални IMSI идентификатори. При регистриране на мобилен телефон в мрежата данните се предават към базовата станция, а именно към центъра за идентификация. Освен това този център предава на телефона определен таен номер, който е вид код и е необходим за изчисления по специален алгоритъм. Такива изчисления се извършват едновременно на мобилния телефон и в центъра за идентификация, ако данните съвпадат, тогава телефонът се присъединява към мрежата.

IMEI се съхранява в паметта на мобилното устройство. Струва си да знаете, че в остарелите модели мобилни телефони този номер може лесно да се промени с помощта на специална програма, в съвременните смартфони тези данни се дублират.Едно копие се съхранява в паметта, която може да се променя, но дубликат се съхранява в OTP паметта, която не може да се препрограмира.

Чрез IMEI всяко мобилно устройство е лесно за проследяване в мрежата. Това е много полезна функция, тъй като ако мобилно устройство бъде откраднато, то може да бъде проследено и иззето от нападателя. Ако номерът е променен, тогава шансовете за намиране на мобилен телефон са почти нулеви.

Струва си да знаете, че IMEI може да бъде повреден в случай на софтуерна грешка или неправилна актуализация на програмата. В този случай устройството става неизползваемо. Тук е необходима помощта на специалисти за възстановяване на цялата информация и възстановяване на функционалността на мобилния телефон.

За да работи мобилен телефон, в него трябва да има поставена SIM карта. След това телефонът започва да проверява наличието на честоти, които са около 160. От тях се избират 6-те най-мощни сигнала и данните се записват на SIM картата.

Схемен дизайн на мобилни телефони

Схемата на всеки мобилен телефон е много сложна. Така че дори е трудно за обикновен лаик да си представи как милиони транзистори могат да бъдат поставени на един милиметър от процесора, макар и с миниатюрен размер. Така че не само това, всички тези детайли трябва да осигурят гладката работа на мобилното устройство.

Нека разгледаме основните компоненти на мобилните устройства и тяхното предназначение.

1. ПРОЦЕСОР. На диаграмите се обозначава съкратено като CPU или RAPIDO. Именно този детайл е мозъчният център на всеки мобилен телефон.
2. Флаш устройство. Това не е нищо повече от карта с памет. В схемите се обозначава с думата flash, но може да има обозначения mem, memory. Най-често е с правоъгълна форма, като в зависимост от модела на мобилното устройство може да има различни размери и обем на паметта.
3. Контролер на мощността. Може да бъде маркиран на диаграмата като betty, retu, tahvo или UEM. Това са миниатюрни микросхеми с квадратна форма.
4. Предавател и приемник на сигнал. Той е отбелязан на диаграмата като RF чип & GSM FEM. Такива предаватели може да са подобни един на друг, но се различават по последните цифри в маркировката.
5. Някои мобилни телефони имат термистор и предпазител.

Повечето съвременни мобилни телефони могат да работят в различни стандарти. Това ви позволява лесно да използвате роуминг услуги в мрежите на различни мобилни оператори.

Какво е базова станция и как работи

Базовата станция е комплекс от специално радиопредавателно оборудване, което включва предаватели, приемници и ретранслатори, които комуникират с мобилното устройство на абоната.Всяка базова станция на стандарта GSM е предназначена за 12 предавателя, всеки от които може да комуникира между 8 говорещи абоната. Комплекс от такива станции, разположени наблизо, образува така наречената клетка.

Базовите станции се свързват към специален комутатор посредством контролер на базовата станция. Превключвателят и контролерът са монтирани в едно помещение и са свързани с директна оптична линия. Връзката се осъществява чрез транспортна мрежа, която работи на базата на радиорелейни, медни и оптични линии.

Зоната на покритие на всяка отделна базова станция зависи пряко от височината на антената, релефа на населеното място и различни препятствия по пътя към мобилното устройство на абоната. В резултат на постепенното нарастване на абонатната база максималната честотна лента на базовата станция може да не е достатъчна, в който случай, когато се опитва да осъществи повикване, абонатът вижда известие на екрана, че мрежата е заета.ако такива случаи се случват често, операторът може да реши да инсталира допълнителни мобилни кули в зони с повишено натоварване.

В градските райони понякога има такива райони, където телекомуникационната компания трябва локално да свърже определен обект с много трафик. Това включва метростанции, големи градски улици и големи търговски центрове. В такъв случай се използва оборудване с ниска мощност като микроклетки и пикоклетки. Това оборудване може да се постави дори на ниска височина, например върху жилищни сгради или улично осветление.

Как върви разговорът

Самият телефонен разговор е доста сложен процес. По време на разговор гласът на абоната се разделя на малки сегменти с продължителност 20 милисекунди, след което се преобразува в специален цифров сигнал. След това данните се кодират с помощта на специална система. След това криптираните сигнали се обработват отново, това е необходимо, за да се елиминира външен шум.

Много клетъчни оператори имат ограничение за продължителността на разговорите. Най-често можете да общувате за не повече от 30 минути, след което разговорът автоматично се прекъсва и трябва да се обадите обратно.

Съвременните мобилни телефони служат не само за комуникация между абонати. Това малко устройство има вграден часовник, калкулатор, будилник, календар и фенерче. Освен това смартфоните имат камера, камера с висока разделителна способност, достъп до интернет и музикален плейър. С помощта на модерен смартфон можете не само да комуникирате, но и да общувате по електронна поща, да гледате любимите си филми и да слушате музика.