Carder
Professional
- Messages
- 2,619
- Reaction score
- 1,902
- Points
- 113
Содержание:
Женщина проверяет сообщения на своем мобильном телефоне. Сотовые телефоны действительно захватили мир.
От Тибета до Танзании и Торонто, куда бы вы ни пошли, вы увидите, как кто-то разговаривает по мобильному телефону. В наши дни сотовые телефоны предоставляют невероятный набор функций, и новые добавляются с головокружительной скоростью. В зависимости от модели мобильного телефона вы можете:
В полудуплексной радиосвязи оба передатчика используют одну и ту же частоту. Одновременно может разговаривать только одна сторона.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ
В темные времена, когда еще не было сотовых телефонов, люди, которые действительно нуждались в мобильной связи, устанавливали радиотелефоны в свои машины. В системе радиотелефонной связи на город имелась одна центральная антенная вышка, и на этой башне было возможно 25 каналов. Эта центральная антенна означала, что телефону в вашей машине нужен мощный передатчик, достаточно большой, чтобы передавать 40 или 50 миль (около 70 километров). Это также означало, что не многие люди могли пользоваться радиотелефонами - просто не хватало каналов.
Гениальность клеточной системы - разделение города на мелкие ячейки. Это позволяет многократно использовать частоту по всему городу, так что миллионы людей могут пользоваться сотовыми телефонами одновременно.
Хороший способ понять сложность сотового телефона - сравнить его с радио CB или рацией.
В полнодуплексном режиме радиосвязи два передатчика используют разные частоты, поэтому обе стороны могут разговаривать одновременно. Сотовые телефоны работают в полнодуплексном режиме.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ
Поскольку сотовые телефоны и базовые станции используют маломощные передатчики, одни и те же частоты можно повторно использовать в несмежных сотах. Две фиолетовые ячейки могут повторно использовать одни и те же частоты.
Каждая ячейка имеет базовую станцию, состоящую из башни и небольшого здания с радиооборудованием. Позже мы займемся базовыми станциями. Во-первых, давайте исследуем «клетки», составляющие клеточную систему.
В сотовых телефонах есть передатчики малой мощности. Многие сотовые телефоны имеют два уровня сигнала: 0,6 Вт и 3 Вт (для сравнения, большинство радиостанций CB передают на 4 Вт). Базовая станция также передает на малой мощности. Передатчики малой мощности имеют два преимущества:
Допустим, у вас есть сотовый телефон, вы включаете его, и кто-то пытается вам позвонить. Вот что происходит с вызовом:
По мере вашего путешествия сигнал передается от ячейки к ячейке. Допустим, вы разговариваете по телефону и переходите из одной ячейки в другую, но ячейка, в которую вы входите, обслуживается другим поставщиком услуг, а не вашим. Вместо того, чтобы сбросить вызов, он будет фактически передан другому поставщику услуг. Если SID на канале управления не совпадает с SID, запрограммированным в вашем телефоне, то телефон знает, что он находится в роуминге . MTSO ячейки, в которой вы находитесь в роуминге, связывается с MTSO вашей домашней системы, которая затем проверяет свою базу данных, чтобы подтвердить, что SID используемого вами телефона действителен. Ваша домашняя система проверяет ваш телефон в местном MTSO, который затем отслеживает ваш телефон, когда вы перемещаетесь через его ячейки. И что удивительно, все это происходит за секунды.
Менее удивительно то, что за звонок в роуминге с вас могут взиматься безумные цены. На большинстве телефонов слово «роуминг» появляется на экране вашего телефона, когда вы покидаете зону покрытия вашего провайдера и входите в зону действия другого оператора. Если нет, то лучше внимательно изучите свои карты покрытия - не один человек был неприятно удивлен стоимостью роуминга. Внимательно проверьте договор на обслуживание, чтобы узнать, платите ли вы в роуминге. Большинство крупных телефонных компаний не взимают плату за роуминг в США, но некоторые компании, предоставляющие скидки, взимают плату.
На международном уровне - совсем другая история. Тарифы на роуминг могут быть очень высокими, если у вас есть телефон, который может работать в нескольких странах. В разных странах используются разные технологии сотового доступа. Подробнее об этих технологиях позже. Во-первых, давайте познакомимся с технологией аналоговых сотовых телефонов, чтобы понять, как развивалась отрасль.
Коды сотовых телефонов
Электронный серийный номер[/B] (ESN): уникальный 32-битный номер, запрограммированный в телефоне при производстве.
Мобильный идентификационный номер (MIN): 10-значный номер, полученный на основе номера вашего телефона.
Системный идентификационный код (SID): уникальный 15-битный номер, который присваивается каждому оператору связи Федеральной комиссией по связи (FCC).
Старая школа: сотовый телефон DynaTAC, 1983 г.
В 1983 году стандарт аналоговых сотовых телефонов под названием AMPS (Advanced Mobile Phone System) был одобрен Федеральной комиссией по связи США (FCC) и впервые использован в Чикаго. AMPS использует диапазон частот от 824 мегагерц (МГц) до 894 МГц для аналоговых сотовых телефонов. Чтобы стимулировать конкуренцию и поддерживать низкие цены, правительство США потребовало присутствия двух перевозчиков на каждом рынке, известных как перевозчики A и B. Один из операторов связи обычно был оператором местной телефонной связи (LEC), причудливым способом сказать «местная телефонная компания».
Каждой из несущих A и B назначено 832 частоты: 790 для голоса и 42 для данных. Пара частот (одна для передачи и одна для приема) используется для создания одного канала. Частоты, используемые в аналоговых голосовых каналах, обычно имеют ширину 30 килогерц (кГц) - 30 кГц было выбрано в качестве стандартного размера, потому что это дает вам качество голоса, сопоставимое с проводным телефоном.
Частоты передачи и приема каждого голосового канала разделены на 45 МГц, чтобы они не мешали друг другу. Каждый оператор связи имеет 395 голосовых каналов, а также 21 канал данных, которые можно использовать для служебных операций, таких как регистрация и пейджинг.
Версия AMPS, известная как Narrowband Advanced Mobile Phone Service (NAMPS), включает в себя некоторые цифровые технологии, позволяющие системе передавать в три раза больше вызовов, чем в исходной версии. Несмотря на то, что он использует цифровую технологию, он по-прежнему считается аналоговым. AMPS и NAMPS работают только в диапазоне 800 МГц и не предлагают многих функций, характерных для цифровых сотовых услуг, таких как электронная почта и просмотр веб-страниц.
Цифровые телефоны преобразуют ваш голос в двоичную информацию (единицы и нули), а затем сжимают ее ( подробные сведения о процессе преобразования см. В разделе « Как работает аналого-цифровая запись»). Такое сжатие позволяет от трех до 10 вызовов по цифровому сотовому телефону занимать пространство одного аналогового вызова.
Многие цифровые сотовые системы полагаются на частотную манипуляцию (FSK) для передачи данных туда и обратно через AMPS. FSK использует две частоты, одну для единиц, а другую для нулей, быстро чередуя их для передачи цифровой информации между вышкой сотовой связи и телефоном. Требуются умные схемы модуляции и кодирования для преобразования аналоговой информации в цифровую, сжатия и обратного преобразования при сохранении приемлемого уровня качества голоса. Все это означает, что цифровые сотовые телефоны должны обладать большой вычислительной мощностью.
Давайте подробно рассмотрим цифровой сотовый телефон.
Первый звонок по мобильному телефону
Самый первый звонок по мобильному телефону был сделан в 1973 году на углу улицы Манхэттена Мартином Купером, менеджером программы сотовой связи Motorola, своему коллеге из AT&T. Купер не помнит своих точных слов, но это было связано с тем, что его соперник узнал, что Motorola опередила AT&T. Прошло еще десять лет, прежде чем первый мобильный телефон попал в руки потребителей. Он весил 2,5 фунта (1,1 кг) и стоил почти 4000 долларов в 1983 году.
Если вы разделите простой цифровой сотовый телефон, вы обнаружите, что он состоит всего из нескольких отдельных частей:
Внутри цифрового сотового телефона вы найдете печатную плату, аккумулятор, динамик и многое другое. Загляните внутрь цифрового сотового телефона с фотографиями и пояснениями к каждой части.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ
Печатная плата - это сердце системы. Микросхемы аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования преобразуют исходящий аудиосигнал из аналогового в цифровой, а входящий сигнал из цифрового обратно в аналоговый. Вы можете узнать больше о преобразовании A-to-D и D-to-A и его важности для цифрового звука в статье Как работают компакт-диски. Цифровой сигнальный процессор (DSP) - это процессор с широкими возможностями настройки, предназначенный для выполнения вычислений манипулирования сигналами с высокой скоростью.
В микропроцессорах ручки все из домашнего хозяйства дел за клавиатуру и дисплей, имеет дело с командой и управление сигнализацией с базовой станцией , а также координирует остальные функции на борте.
В ROM и флэш - память чипы обеспечивают хранение телефона операционной системы и настраиваемые функции, такие как телефонный справочник. Радиочастоты (РЧ) и силовая часть ручки управления питанием и подзарядки, а также имеет дело с сотнями каналов FM. Наконец, РЧ-усилители обрабатывают сигналы, идущие к антенне и от нее.
Дисплей значительно выросло в размерах , как количество функций в сотовых телефонах увеличилось. Большинство современных телефонов предлагают встроенные телефонные справочники, калькуляторы, игры, календари, заметки, веб-браузеры и камеры, а также бесчисленное множество других приложений или приложений для удовлетворения практически любых потребностей.
SIM-карта на печатной плате.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ
Некоторые телефоны хранят определенную информацию, такую как коды SID и MIN, во внутренней флеш-памяти, в то время как другие используют внешние карты, похожие на карты SmartMedia.
В сотовых телефонах такие крошечные динамики и микрофоны, что просто невероятно, насколько хорошо большинство из них воспроизводят звук. Как вы можете видеть на картинке выше, динамик размером с монету, а микрофон не больше батареи часов рядом с ним. Говоря о батарее часов, она используется внутренней микросхемой часов сотового телефона.
Удивительно то, что вся эта функциональность, которая всего 30 лет назад занимала бы целый этаж офисного здания, теперь умещается в упаковке, которая удобно лежит в ладони!
В FDMA каждый телефон использует свою частоту.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ
Сети сотовой связи делятся на три категории: 2G, 3G и 4G. В сетях 2G для передачи информации используются три распространенных технологии:
Первое слово сообщает вам, каков метод доступа. Второе слово, «деление», позволяет узнать, что вызовы разбиваются на основе этого метода доступа.
FDMA разделяет спектр на отдельные голосовые каналы, разделяя его на равные части полосы пропускания. Чтобы лучше понять FDMA, подумайте о радиостанциях: каждая станция отправляет свой сигнал на разной частоте в доступном диапазоне. FDMA используется в основном для аналоговой передачи. Хотя он, безусловно, способен переносить цифровую информацию, FDMA не считается эффективным методом цифровой передачи.
TDMA - это метод доступа, используемый Альянсом электронной промышленности и Ассоциацией индустрии телекоммуникаций для временного стандарта 54 (IS-54) и временного стандарта 136 (IS-136). При использовании TDMA узкая полоса шириной 30 кГц и длиной 6,7 миллисекунд разделяется по времени на три временных интервала.
Узкая полоса означает «каналы» в традиционном смысле. Каждый разговор транслируется по радио в течение одной трети времени. Это возможно, потому что речевые данные, преобразованные в цифровую информацию, сжимаются, поэтому они занимают значительно меньше места для передачи. Следовательно, TDMA имеет в три раза большую пропускную способность, чем аналоговая система, использующая то же количество каналов. Системы TDMA работают в полосах частот 800 МГц (IS-54) или 1900 МГц (IS-136).
TDMA разбивает частоту на временные интервалы.
В CDMA данные каждого телефона имеют уникальный код.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ
TDMA также используется в качестве технологии доступа для глобальной системы мобильной связи (GSM). Однако GSM реализует TDMA несколько иным и несовместимым способом, чем IS-136. Думайте о GSM и IS-136 как о двух разных операционных системах, которые работают на одном процессоре, например, Windows и Linux работают на Intel Pentium III. Системы GSM используют шифрование чтобы сделать телефонные звонки более безопасными. GSM работает в диапазонах 900 МГц и 1800 МГц в Европе и Азии и в диапазонах 850 и 1900 МГц (иногда называемых 1,9 ГГц) в Соединенных Штатах. Он используется в цифровых сотовых системах и системах на базе PCS. GSM также является основой для интегрированной цифровой расширенной сети (IDEN), популярной системы, представленной Motorola и используемой Nextel. AT&T и T-Mobile используют GSM.
CDMA использует совершенно отличный от TDMA подход. CDMA после оцифровки данных распределяет их по всей доступной полосе пропускания. Несколько вызовов накладываются друг на друга на канале, каждому из которых назначается уникальный код последовательности. CDMA - это форма с расширенным спектром, что просто означает, что данные отправляются небольшими частями по ряду дискретных частот, доступных для использования в любое время в указанном диапазоне. Verizon, Sprint и большинство других операторов США используют CDMA, что означает отсутствие SIM-карты.
Все пользователи осуществляют передачу в одном и том же широком диапазоне спектра. Сигнал каждого пользователя распространяется по всей полосе пропускания с помощью уникального кода расширения. В приемнике этот же уникальный код используется для восстановления сигнала. Поскольку системы CDMA должны ставить точную временную метку на каждую часть сигнала, для получения этой информации она обращается к системе GPS. От восьми до 10 отдельных вызовов могут передаваться в том же канальном пространстве, что и один аналоговый вызов AMPS. Технология CDMA является основой для Interim Standard 95 (IS-95) и работает в диапазонах частот 800 МГц и 1900 МГц.
В идеале TDMA и CDMA прозрачны друг для друга. На практике мощные сигналы CDMA повышают уровень шума для приемников TDMA, а мощные сигналы TDMA могут вызывать перегрузку и глушение приемников CDMA.
2G - это сетевой протокол сотовой связи. Щелкните здесь, чтобы узнать о сетевых протоколах для смартфонов.
Далее мы рассмотрим 3G.
Королева селфи Ким Кардашьян фотографирует на свой смартфон себя и друга Ла Ла Энтони на игре New York Knicks.
Технология 3G пришла для поддержки возросших потребностей в данных. 3G означает «третье поколение» - это аналоговая сотовая технология первого поколения и цифровая / PCS второго поколения. Технология 3G предназначена для настоящих мультимедийных сотовых телефонов - обычно называемых смартфонами - и отличается увеличенной пропускной способностью и скоростью передачи данных для работы с веб-приложениями и телефонными аудио- и видеофайлами.
3G включает в себя несколько технологий сотового доступа. Общие включают:
3G - это сетевой протокол сотовой связи. Щелкните здесь, чтобы узнать о сетевых протоколах для смартфонов.
Далее мы рассмотрим новейшие сетевые технологии: 4G.
Женщина демонстрирует устройство WiMAX четвертого поколения во время выставки в конференц-центре в Тайбэе в 2010 году.
Сотовый телефон «4G» существует уже много лет - по крайней мере, с 2006 года, если следовать определению 4G Sprint. Эта первоначальная сеть 4G использовала технологию под названием WiMAX, один из нескольких подходов к реализации 4G. Как и предыдущие поколения, 4G не является стандартизированным обозначением. Это просто следующий шаг в скорости.
Все ведущие поставщики услуг в настоящее время имеют сети 4G того или иного типа, находящиеся на разных стадиях развития и покрытия и построенные на одной из трех основных технологий сотового доступа: LTE, HSPA + и WiMAX.
WiMAX в некоторой степени уникален среди методов доступа к сотовым телефонам, поскольку основан на стандартах беспроводной связи 802.16 - так называемом беспроводном широкополосном Интернете, который используется для дома и офиса. Подход WiMAX использует вторую итерацию этих стандартов, 802.16e, которая поддерживает мобильный доступ, и применяет ее к сфере сотовых телефонов. При передаче используется мультиплексирование с ортогональным частотным разделением, или OFDM, метод разделения данных сигнала на несколько каналов для ускорения доставки и последующего объединения всех битов обратно в единый блок в пункте назначения. Передача WiMAX теоретически может превышать 40 Мбит / с, но на самом деле намного меньше.
HSPA +, с другой стороны, является обновлением давно существующего подхода к сотовой связи: HSPA или высокоскоростного пакетного доступа. HSPA строится на инфраструктуре 3G WCDMA, которая передает сигналы в одном или двух диапазонах частот в зависимости от режима. В формате 3G сети HSPA имеют пиковую скорость передачи данных 14,4 Мбит / с. Используя QAM высшего порядка (квадратурную амплитудную модуляцию, которая кодирует несколько потоков данных в одну передачу, имитируя увеличенную полосу пропускания), операторы могут достигать скорости HSPA + до 21 Мбит / с. Улучшение антенны может еще больше увеличить скорость передачи HSPA +.
Несмотря на очевидный выигрыш в скорости, многие в мире сотовых телефонов считают WiMAX и HSPA + переходными технологиями. 4G, которого ждут большинство людей, - это LTE.
LTE разрабатывается как стандарт 4G, поэтому иногда вы видите «4G LTE», а не просто «4G». 4G может означать поддержку любой скорости выше 3G; 4G LTE означает поддержку до 86 Мбит / с в зависимости от конкретной технологической и программной инфраструктуры.
Сеть LTE основана на стандартах Интернет-протокола (IP), которые доставляют веб-страницы на ваш компьютер и добавляют голосовые данные в потоки передачи. Он использует схему, называемую OFDMA, или множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов, которая аналогична подходу OFDM в WiMAX. OFDMA также разделяет биты в одной передаче данных на несколько поднесущих для увеличения скорости, повторно собирая их в месте назначения. Тем не менее, протокол LTE имеет дополнительную возможность назначать определенные пути данных конкретным пользователям на лету, оптимизируя доступную полосу пропускания в любой момент времени.
LTE может работать в широком диапазоне радиочастот, что позволит многим операторам мобильной связи перейти на LTE, не начиная с нуля. Переход уже начался: 4G LTE работает во многих городах США и Европы в 2013 году. Не требует нового телефона. LTE может работать вместе с сетями 2G и 3G, и многорежимные телефоны могут получить доступ к любой из них, используя LTE, где он доступен, и, скажем, HSPA, где его нет.
Таким образом, наличие многорежимного телефона является огромным преимуществом, поскольку вышки LTE начинают появляться по всей стране и по всему миру.
Фактические скорости 4G LTE
Обещания 86 Мбит / с могут быть выполнены когда-нибудь, но на начальных этапах LTE фактические скорости намного ниже теоретического пика. В 2013 году пользователи LTE в Хьюстоне, штат Техас, видели среднюю скорость загрузки 8,4 Мбит / с и скорость загрузки 7,3 Мбит / с; в Сан-Диего - 7,1 / 9,6; в Нью-Йорке - 8,4 / 6,7; а в Лос-Анджелесе - 7.2 / 7.5.
Вы можете найти как двухрежимные, так и трехрежимные телефоны. Термин «три режима» может быть обманчивым. Это может означать, что телефон поддерживает две цифровые технологии, такие как CDMA и TDMA, а также аналоговую. В таком случае это настоящий трехрежимный телефон. Но это также может означать, что он поддерживает одну цифровую технологию в двух диапазонах, а также предлагает аналоговую поддержку. Популярная версия трехрежимного телефона для людей, которые много путешествуют за границу, имеет службу GSM в диапазоне 900 МГц для Европы и Азии и полосе 1900 МГц для США в дополнение к аналоговой службе. . Технически это двухрежимный телефон, и один из этих режимов (GSM) поддерживает два диапазона.
Конечно, ничего из этого было бы невозможно без этих высоких башен, передающих сигналы сотовых телефонов с телефона на телефон.
Сотовая связь против ПК
Услуги персональной связи[/B] (PCS) - это услуга беспроводной телефонной связи, очень похожая на услугу сотовой связи, но с упором на персональное обслуживание и расширенную мобильность. Термин «PCS» часто используется вместо «цифровой сотовой связи», но настоящая PCS означает, что другие услуги, такие как пейджинг, идентификация вызывающего абонента и электронная почта, включены в услугу.
В то время как сотовая связь изначально создавалась для использования в автомобилях, PCS была разработана с нуля для большей мобильности пользователей. PCS имеет ячейки меньшего размера и, следовательно, требует большего количества антенн для покрытия географической области. Телефоны PCS используют частоты от 1,85 до 1,99 ГГц (от 1850 до 1990 МГц).
Технически сотовые системы в Соединенных Штатах работают в полосах частот от 824 МГц до 894 МГц; PCS работает в диапазонах от 1850 МГц до 1990 МГц. И хотя он основан на TDMA, PCS имеет разнос каналов 200 кГц и восемь временных интервалов вместо типичных 30-кГц разноса каналов и трех временных интервалов, характерных для цифровой сотовой связи.
Вышки сотовой связи бывают разных форм и размеров.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ
Вышка сотовой связи обычно представляет собой стальную опору или решетчатую конструкцию, которая поднимается в воздух на сотни футов.
На фото изображена башня с тремя разными операторами сотовой связи, размещенными на одной конструкции. Если вы посмотрите на основание башни, вы увидите оборудование провайдера.
В коробке находятся радиопередатчики и приемники, которые позволяют башне общаться с телефонами. В радиоприемниках соединяются с антеннами на башне через множество толстых кабелей.
Если вы присмотритесь, вы увидите, что башня, а также все кабели и оборудование у основания башни сильно заземлены.
Верным признаком того, что несколько провайдеров используют одну башню, является пятисторонняя защелка на воротах. Любой из пяти человек может открыть эти ворота, чтобы войти.
Как и вся бытовая электроника, у сотовых телефонов есть свои проблемы. Далее мы рассмотрим некоторые из них.
Для получения дополнительной информации о сотовых телефонах и связанных темах воспользуйтесь приведенными ниже ссылками и обязательно прочтите, как работает покупка сотового телефона, чтобы получить множество полезных советов для потребителей.
- Что такое сотовый телефон?
- Частоты сотового телефона
- Каналы сотового телефона
- Коды сотовых телефонов
- Аналоговые сотовые телефоны
- Наряду с цифровыми технологиями
- Проблемы с мобильными телефонами
- Внутри цифрового сотового телефона
- Технологии сотовой связи: 2G
- GSM и CDMA
- Технологии сотовой связи: 3G
- Технологии сотовой связи: 4G
- 4G LTE
- Многодиапазонные и многорежимные сотовые телефоны
- Башни сотового телефона
- Проблемы с мобильными телефонами
Что такое сотовый телефон?
Женщина проверяет сообщения на своем мобильном телефоне. Сотовые телефоны действительно захватили мир.
От Тибета до Танзании и Торонто, куда бы вы ни пошли, вы увидите, как кто-то разговаривает по мобильному телефону. В наши дни сотовые телефоны предоставляют невероятный набор функций, и новые добавляются с головокружительной скоростью. В зависимости от модели мобильного телефона вы можете:
- Хранить контактную информацию
- Составьте списки задач или дел
- Следите за встречами и устанавливайте напоминания
- Используйте встроенный калькулятор для простых вычислений
- Отправить или получить электронную почту
- Получайте информацию (новости, развлечения, котировки акций) из Интернета
- Играть в игры
- Смотреть телевизор
- Отправлять текстовые сообщения
- Снимайте фото и видео
- Интегрируйте другие устройства, такие как КПК, MP3-плееры и GPS-приемники
Частоты сотового телефона
В полудуплексной радиосвязи оба передатчика используют одну и ту же частоту. Одновременно может разговаривать только одна сторона.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ
В темные времена, когда еще не было сотовых телефонов, люди, которые действительно нуждались в мобильной связи, устанавливали радиотелефоны в свои машины. В системе радиотелефонной связи на город имелась одна центральная антенная вышка, и на этой башне было возможно 25 каналов. Эта центральная антенна означала, что телефону в вашей машине нужен мощный передатчик, достаточно большой, чтобы передавать 40 или 50 миль (около 70 километров). Это также означало, что не многие люди могли пользоваться радиотелефонами - просто не хватало каналов.
Гениальность клеточной системы - разделение города на мелкие ячейки. Это позволяет многократно использовать частоту по всему городу, так что миллионы людей могут пользоваться сотовыми телефонами одновременно.
Хороший способ понять сложность сотового телефона - сравнить его с радио CB или рацией.
В полнодуплексном режиме радиосвязи два передатчика используют разные частоты, поэтому обе стороны могут разговаривать одновременно. Сотовые телефоны работают в полнодуплексном режиме.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ
- Полнодуплексный и полудуплексный режимы - рации и радиостанции CB являются полудуплексными устройствами. То есть два человека, общающиеся по радио CB, используют одну и ту же частоту, поэтому одновременно может разговаривать только один человек. Сотовый телефон - это полнодуплексное устройство. Это означает, что вы используете одну частоту для разговора и вторую отдельную частоту для прослушивания. Оба абонента могут разговаривать одновременно.
- Каналы - рация обычно имеет один канал, а радио CB - 40 каналов. Типичный сотовый телефон может связываться по 1664 каналам или более.
- Диапазон - рация может передавать около 1 мили (1,6 км) с использованием передатчика 0,25 Вт. CB-радио, поскольку оно имеет гораздо большую мощность, может передавать около 5 миль (8 километров) с использованием 5-ваттного передатчика. Сотовые телефоны работают внутри ячеек, и они могут переключать ячейки при перемещении. Сотовые телефоны предоставляют мобильным телефонам невероятный радиус действия. Кто-то, использующий сотовый телефон, может проехать сотни миль и все время поддерживать разговор благодаря сотовой связи.
Поскольку сотовые телефоны и базовые станции используют маломощные передатчики, одни и те же частоты можно повторно использовать в несмежных сотах. Две фиолетовые ячейки могут повторно использовать одни и те же частоты.
Каждая ячейка имеет базовую станцию, состоящую из башни и небольшого здания с радиооборудованием. Позже мы займемся базовыми станциями. Во-первых, давайте исследуем «клетки», составляющие клеточную систему.
Каналы сотового телефона
Одиночная ячейка в аналоговой системе мобильной связи использует одну седьмую доступных дуплексных голосовых каналов. То есть каждая ячейка (из семи на гексагональной сетке) использует одну седьмую из доступных каналов, поэтому она имеет уникальный набор частот и не возникает коллизий:- Оператор сотовой связи обычно получает 832 радиочастоты для использования в городе.
- Каждый сотовый телефон использует две частоты для каждого вызова - дуплексный канал, поэтому на каждую несущую обычно приходится 395 голосовых каналов. (Остальные 42 частоты используются для каналов управления - подробнее об этом позже.)
В сотовых телефонах есть передатчики малой мощности. Многие сотовые телефоны имеют два уровня сигнала: 0,6 Вт и 3 Вт (для сравнения, большинство радиостанций CB передают на 4 Вт). Базовая станция также передает на малой мощности. Передатчики малой мощности имеют два преимущества:
- Передачи базовой станции и телефонов внутри ее соты не выходят далеко за пределы этой соты. Следовательно, на рисунке на предыдущей странице обе фиолетовые ячейки могут повторно использовать одни и те же 56 частот. Те же частоты можно повторно использовать по всему городу.
- Энергопотребление сотового телефона, который обычно работает от батареи, относительно невелико. Низкое энергопотребление означает небольшие батареи, и именно это сделало возможным использование портативных сотовых телефонов.
Коды сотовых телефонов
Все сотовые телефоны имеют специальные коды. Эти коды используются для идентификации телефона, владельца телефона и поставщика услуг.Допустим, у вас есть сотовый телефон, вы включаете его, и кто-то пытается вам позвонить. Вот что происходит с вызовом:
- Когда вы в первый раз включаете телефон, он прослушивает SID (см. врезку) на канале управления. Канал управления - это особая частота, которую телефон и базовая станция используют для разговора друг с другом о таких вещах, как установка вызова и изменение канала. Если телефон не может найти какие-либо каналы управления для прослушивания, он знает, что находится вне диапазона, и отображает сообщение «нет обслуживания».
- Когда он получает SID, телефон сравнивает его с SID, запрограммированным в телефоне. Если идентификаторы безопасности совпадают, телефон знает, что ячейка, с которой он взаимодействует, является частью его домашней системы.
- Наряду с идентификатором SID телефон также передает запрос на регистрацию, и MTSO отслеживает местоположение телефона в базе данных - таким образом, MTSO знает, в какой ячейке вы находитесь, когда он хочет позвонить на ваш телефон.
- MTSO получает звонок и пытается вас найти. Он смотрит в свою базу данных, чтобы узнать, в какой ячейке вы находитесь.
- MTSO выбирает частотную пару, которую ваш телефон будет использовать в этой соте для приема вызова.
- MTSO связывается с вашим телефоном по каналу управления, чтобы сообщить ему, какие частоты использовать, и как только ваш телефон и вышка переключаются на эти частоты, происходит соединение. Теперь вы разговариваете с другом по двусторонней радиосвязи.
- По мере того, как вы приближаетесь к краю своей ячейки, базовая станция вашей ячейки отмечает, что мощность вашего сигнала уменьшается. Между тем, базовая станция в ячейке, к которой вы приближаетесь (которая прослушивает и измеряет мощность сигнала на всех частотах, а не только на своей собственной одной седьмой), видит, что мощность сигнала вашего телефона увеличивается. Две базовые станции координируются друг с другом через MTSO, и в какой-то момент ваш телефон получает сигнал по каналу управления, говорящий ему об изменении частоты. Эта передача переключает ваш телефон на новую ячейку.
По мере вашего путешествия сигнал передается от ячейки к ячейке. Допустим, вы разговариваете по телефону и переходите из одной ячейки в другую, но ячейка, в которую вы входите, обслуживается другим поставщиком услуг, а не вашим. Вместо того, чтобы сбросить вызов, он будет фактически передан другому поставщику услуг. Если SID на канале управления не совпадает с SID, запрограммированным в вашем телефоне, то телефон знает, что он находится в роуминге . MTSO ячейки, в которой вы находитесь в роуминге, связывается с MTSO вашей домашней системы, которая затем проверяет свою базу данных, чтобы подтвердить, что SID используемого вами телефона действителен. Ваша домашняя система проверяет ваш телефон в местном MTSO, который затем отслеживает ваш телефон, когда вы перемещаетесь через его ячейки. И что удивительно, все это происходит за секунды.
Менее удивительно то, что за звонок в роуминге с вас могут взиматься безумные цены. На большинстве телефонов слово «роуминг» появляется на экране вашего телефона, когда вы покидаете зону покрытия вашего провайдера и входите в зону действия другого оператора. Если нет, то лучше внимательно изучите свои карты покрытия - не один человек был неприятно удивлен стоимостью роуминга. Внимательно проверьте договор на обслуживание, чтобы узнать, платите ли вы в роуминге. Большинство крупных телефонных компаний не взимают плату за роуминг в США, но некоторые компании, предоставляющие скидки, взимают плату.
На международном уровне - совсем другая история. Тарифы на роуминг могут быть очень высокими, если у вас есть телефон, который может работать в нескольких странах. В разных странах используются разные технологии сотового доступа. Подробнее об этих технологиях позже. Во-первых, давайте познакомимся с технологией аналоговых сотовых телефонов, чтобы понять, как развивалась отрасль.
Коды сотовых телефонов
Электронный серийный номер[/B] (ESN): уникальный 32-битный номер, запрограммированный в телефоне при производстве.
Мобильный идентификационный номер (MIN): 10-значный номер, полученный на основе номера вашего телефона.
Системный идентификационный код (SID): уникальный 15-битный номер, который присваивается каждому оператору связи Федеральной комиссией по связи (FCC).
Аналоговые сотовые телефоны
Старая школа: сотовый телефон DynaTAC, 1983 г.
В 1983 году стандарт аналоговых сотовых телефонов под названием AMPS (Advanced Mobile Phone System) был одобрен Федеральной комиссией по связи США (FCC) и впервые использован в Чикаго. AMPS использует диапазон частот от 824 мегагерц (МГц) до 894 МГц для аналоговых сотовых телефонов. Чтобы стимулировать конкуренцию и поддерживать низкие цены, правительство США потребовало присутствия двух перевозчиков на каждом рынке, известных как перевозчики A и B. Один из операторов связи обычно был оператором местной телефонной связи (LEC), причудливым способом сказать «местная телефонная компания».
Каждой из несущих A и B назначено 832 частоты: 790 для голоса и 42 для данных. Пара частот (одна для передачи и одна для приема) используется для создания одного канала. Частоты, используемые в аналоговых голосовых каналах, обычно имеют ширину 30 килогерц (кГц) - 30 кГц было выбрано в качестве стандартного размера, потому что это дает вам качество голоса, сопоставимое с проводным телефоном.
Частоты передачи и приема каждого голосового канала разделены на 45 МГц, чтобы они не мешали друг другу. Каждый оператор связи имеет 395 голосовых каналов, а также 21 канал данных, которые можно использовать для служебных операций, таких как регистрация и пейджинг.
Версия AMPS, известная как Narrowband Advanced Mobile Phone Service (NAMPS), включает в себя некоторые цифровые технологии, позволяющие системе передавать в три раза больше вызовов, чем в исходной версии. Несмотря на то, что он использует цифровую технологию, он по-прежнему считается аналоговым. AMPS и NAMPS работают только в диапазоне 800 МГц и не предлагают многих функций, характерных для цифровых сотовых услуг, таких как электронная почта и просмотр веб-страниц.
Наряду с цифровыми технологиями
Первые цифровые сотовые телефоны были вторым поколением (2G) сотовой технологии. В цифровых телефонах используется та же радиотехнология, что и в аналоговых телефонах, но они используются по-другому. Аналоговые системы не полностью используют сигнал между телефоном и сотовой сетью - аналоговые сигналы не могут быть сжаты и обработаны так же легко, как настоящие цифровые сигналы. Вот почему кабельные компании перешли на цифровой формат - чтобы уместить больше каналов в пределах заданной полосы пропускания.Цифровые телефоны преобразуют ваш голос в двоичную информацию (единицы и нули), а затем сжимают ее ( подробные сведения о процессе преобразования см. В разделе « Как работает аналого-цифровая запись»). Такое сжатие позволяет от трех до 10 вызовов по цифровому сотовому телефону занимать пространство одного аналогового вызова.
Многие цифровые сотовые системы полагаются на частотную манипуляцию (FSK) для передачи данных туда и обратно через AMPS. FSK использует две частоты, одну для единиц, а другую для нулей, быстро чередуя их для передачи цифровой информации между вышкой сотовой связи и телефоном. Требуются умные схемы модуляции и кодирования для преобразования аналоговой информации в цифровую, сжатия и обратного преобразования при сохранении приемлемого уровня качества голоса. Все это означает, что цифровые сотовые телефоны должны обладать большой вычислительной мощностью.
Давайте подробно рассмотрим цифровой сотовый телефон.
Первый звонок по мобильному телефону
Самый первый звонок по мобильному телефону был сделан в 1973 году на углу улицы Манхэттена Мартином Купером, менеджером программы сотовой связи Motorola, своему коллеге из AT&T. Купер не помнит своих точных слов, но это было связано с тем, что его соперник узнал, что Motorola опередила AT&T. Прошло еще десять лет, прежде чем первый мобильный телефон попал в руки потребителей. Он весил 2,5 фунта (1,1 кг) и стоил почти 4000 долларов в 1983 году.
Внутри цифрового сотового телефона
По шкале «сложность на кубический дюйм» сотовые телефоны являются одними из самых сложных устройств, которые люди используют ежедневно. Современные цифровые сотовые телефоны могут обрабатывать миллионы вычислений в секунду, чтобы сжимать и распаковывать голосовой поток.Если вы разделите простой цифровой сотовый телефон, вы обнаружите, что он состоит всего из нескольких отдельных частей:
- Печатная плата, содержащая мозг телефона
- Антенна
- Жидкокристаллический дисплей (ЖКД)
- Клавиатура (мало чем отличается от той, что вы найдете в пульте дистанционного управления от телевизора)
- Микрофон
- Динамик
- Батареи
Внутри цифрового сотового телефона вы найдете печатную плату, аккумулятор, динамик и многое другое. Загляните внутрь цифрового сотового телефона с фотографиями и пояснениями к каждой части.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ
Печатная плата - это сердце системы. Микросхемы аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования преобразуют исходящий аудиосигнал из аналогового в цифровой, а входящий сигнал из цифрового обратно в аналоговый. Вы можете узнать больше о преобразовании A-to-D и D-to-A и его важности для цифрового звука в статье Как работают компакт-диски. Цифровой сигнальный процессор (DSP) - это процессор с широкими возможностями настройки, предназначенный для выполнения вычислений манипулирования сигналами с высокой скоростью.
В микропроцессорах ручки все из домашнего хозяйства дел за клавиатуру и дисплей, имеет дело с командой и управление сигнализацией с базовой станцией , а также координирует остальные функции на борте.
В ROM и флэш - память чипы обеспечивают хранение телефона операционной системы и настраиваемые функции, такие как телефонный справочник. Радиочастоты (РЧ) и силовая часть ручки управления питанием и подзарядки, а также имеет дело с сотнями каналов FM. Наконец, РЧ-усилители обрабатывают сигналы, идущие к антенне и от нее.
Дисплей значительно выросло в размерах , как количество функций в сотовых телефонах увеличилось. Большинство современных телефонов предлагают встроенные телефонные справочники, калькуляторы, игры, календари, заметки, веб-браузеры и камеры, а также бесчисленное множество других приложений или приложений для удовлетворения практически любых потребностей.
SIM-карта на печатной плате.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ
Некоторые телефоны хранят определенную информацию, такую как коды SID и MIN, во внутренней флеш-памяти, в то время как другие используют внешние карты, похожие на карты SmartMedia.
В сотовых телефонах такие крошечные динамики и микрофоны, что просто невероятно, насколько хорошо большинство из них воспроизводят звук. Как вы можете видеть на картинке выше, динамик размером с монету, а микрофон не больше батареи часов рядом с ним. Говоря о батарее часов, она используется внутренней микросхемой часов сотового телефона.
Удивительно то, что вся эта функциональность, которая всего 30 лет назад занимала бы целый этаж офисного здания, теперь умещается в упаковке, которая удобно лежит в ладони!
Технологии сотовой связи: 2G
В FDMA каждый телефон использует свою частоту.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ
Сети сотовой связи делятся на три категории: 2G, 3G и 4G. В сетях 2G для передачи информации используются три распространенных технологии:
- Множественный доступ с частотным разделением каналов (FDMA)
- Множественный доступ с временным разделением (TDMA)
- Множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA)
Первое слово сообщает вам, каков метод доступа. Второе слово, «деление», позволяет узнать, что вызовы разбиваются на основе этого метода доступа.
- FDMA помещает каждый вызов на отдельную частоту.
- TDMA назначает каждому вызову определенную часть времени на определенной частоте.
- CDMA дает уникальный гр оду каждому вызову и распространяет его на доступные частоты.
FDMA разделяет спектр на отдельные голосовые каналы, разделяя его на равные части полосы пропускания. Чтобы лучше понять FDMA, подумайте о радиостанциях: каждая станция отправляет свой сигнал на разной частоте в доступном диапазоне. FDMA используется в основном для аналоговой передачи. Хотя он, безусловно, способен переносить цифровую информацию, FDMA не считается эффективным методом цифровой передачи.
TDMA - это метод доступа, используемый Альянсом электронной промышленности и Ассоциацией индустрии телекоммуникаций для временного стандарта 54 (IS-54) и временного стандарта 136 (IS-136). При использовании TDMA узкая полоса шириной 30 кГц и длиной 6,7 миллисекунд разделяется по времени на три временных интервала.
Узкая полоса означает «каналы» в традиционном смысле. Каждый разговор транслируется по радио в течение одной трети времени. Это возможно, потому что речевые данные, преобразованные в цифровую информацию, сжимаются, поэтому они занимают значительно меньше места для передачи. Следовательно, TDMA имеет в три раза большую пропускную способность, чем аналоговая система, использующая то же количество каналов. Системы TDMA работают в полосах частот 800 МГц (IS-54) или 1900 МГц (IS-136).
TDMA разбивает частоту на временные интервалы.
GSM и CDMA
В CDMA данные каждого телефона имеют уникальный код.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ
TDMA также используется в качестве технологии доступа для глобальной системы мобильной связи (GSM). Однако GSM реализует TDMA несколько иным и несовместимым способом, чем IS-136. Думайте о GSM и IS-136 как о двух разных операционных системах, которые работают на одном процессоре, например, Windows и Linux работают на Intel Pentium III. Системы GSM используют шифрование чтобы сделать телефонные звонки более безопасными. GSM работает в диапазонах 900 МГц и 1800 МГц в Европе и Азии и в диапазонах 850 и 1900 МГц (иногда называемых 1,9 ГГц) в Соединенных Штатах. Он используется в цифровых сотовых системах и системах на базе PCS. GSM также является основой для интегрированной цифровой расширенной сети (IDEN), популярной системы, представленной Motorola и используемой Nextel. AT&T и T-Mobile используют GSM.
CDMA использует совершенно отличный от TDMA подход. CDMA после оцифровки данных распределяет их по всей доступной полосе пропускания. Несколько вызовов накладываются друг на друга на канале, каждому из которых назначается уникальный код последовательности. CDMA - это форма с расширенным спектром, что просто означает, что данные отправляются небольшими частями по ряду дискретных частот, доступных для использования в любое время в указанном диапазоне. Verizon, Sprint и большинство других операторов США используют CDMA, что означает отсутствие SIM-карты.
Все пользователи осуществляют передачу в одном и том же широком диапазоне спектра. Сигнал каждого пользователя распространяется по всей полосе пропускания с помощью уникального кода расширения. В приемнике этот же уникальный код используется для восстановления сигнала. Поскольку системы CDMA должны ставить точную временную метку на каждую часть сигнала, для получения этой информации она обращается к системе GPS. От восьми до 10 отдельных вызовов могут передаваться в том же канальном пространстве, что и один аналоговый вызов AMPS. Технология CDMA является основой для Interim Standard 95 (IS-95) и работает в диапазонах частот 800 МГц и 1900 МГц.
В идеале TDMA и CDMA прозрачны друг для друга. На практике мощные сигналы CDMA повышают уровень шума для приемников TDMA, а мощные сигналы TDMA могут вызывать перегрузку и глушение приемников CDMA.
2G - это сетевой протокол сотовой связи. Щелкните здесь, чтобы узнать о сетевых протоколах для смартфонов.
Далее мы рассмотрим 3G.
Технологии сотовой связи: 3G
Королева селфи Ким Кардашьян фотографирует на свой смартфон себя и друга Ла Ла Энтони на игре New York Knicks.
Технология 3G пришла для поддержки возросших потребностей в данных. 3G означает «третье поколение» - это аналоговая сотовая технология первого поколения и цифровая / PCS второго поколения. Технология 3G предназначена для настоящих мультимедийных сотовых телефонов - обычно называемых смартфонами - и отличается увеличенной пропускной способностью и скоростью передачи данных для работы с веб-приложениями и телефонными аудио- и видеофайлами.
3G включает в себя несколько технологий сотового доступа. Общие включают:
- CDMA2000 - на основе множественного доступа с кодовым разделением каналов 2G
- WCDMA (UMTS) - широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов
- TD-SCDMA - Синхронный множественный доступ с кодовым разделением каналов с временным разделением
3G - это сетевой протокол сотовой связи. Щелкните здесь, чтобы узнать о сетевых протоколах для смартфонов.
Далее мы рассмотрим новейшие сетевые технологии: 4G.
Технологии сотовой связи: 4G
Женщина демонстрирует устройство WiMAX четвертого поколения во время выставки в конференц-центре в Тайбэе в 2010 году.
Сотовый телефон «4G» существует уже много лет - по крайней мере, с 2006 года, если следовать определению 4G Sprint. Эта первоначальная сеть 4G использовала технологию под названием WiMAX, один из нескольких подходов к реализации 4G. Как и предыдущие поколения, 4G не является стандартизированным обозначением. Это просто следующий шаг в скорости.
Все ведущие поставщики услуг в настоящее время имеют сети 4G того или иного типа, находящиеся на разных стадиях развития и покрытия и построенные на одной из трех основных технологий сотового доступа: LTE, HSPA + и WiMAX.
WiMAX в некоторой степени уникален среди методов доступа к сотовым телефонам, поскольку основан на стандартах беспроводной связи 802.16 - так называемом беспроводном широкополосном Интернете, который используется для дома и офиса. Подход WiMAX использует вторую итерацию этих стандартов, 802.16e, которая поддерживает мобильный доступ, и применяет ее к сфере сотовых телефонов. При передаче используется мультиплексирование с ортогональным частотным разделением, или OFDM, метод разделения данных сигнала на несколько каналов для ускорения доставки и последующего объединения всех битов обратно в единый блок в пункте назначения. Передача WiMAX теоретически может превышать 40 Мбит / с, но на самом деле намного меньше.
HSPA +, с другой стороны, является обновлением давно существующего подхода к сотовой связи: HSPA или высокоскоростного пакетного доступа. HSPA строится на инфраструктуре 3G WCDMA, которая передает сигналы в одном или двух диапазонах частот в зависимости от режима. В формате 3G сети HSPA имеют пиковую скорость передачи данных 14,4 Мбит / с. Используя QAM высшего порядка (квадратурную амплитудную модуляцию, которая кодирует несколько потоков данных в одну передачу, имитируя увеличенную полосу пропускания), операторы могут достигать скорости HSPA + до 21 Мбит / с. Улучшение антенны может еще больше увеличить скорость передачи HSPA +.
Несмотря на очевидный выигрыш в скорости, многие в мире сотовых телефонов считают WiMAX и HSPA + переходными технологиями. 4G, которого ждут большинство людей, - это LTE.
4G LTE
На протяжении десятилетий мир мобильных устройств настаивал на установлении отраслевых стандартов для синхронизации технологий и обеспечения заметных достижений. Многие считают LTE, или долгосрочное развитие, первым реальным шансом на стандартизацию, поскольку многие ведущие операторы связи подписались на внедрение этой технологии.LTE разрабатывается как стандарт 4G, поэтому иногда вы видите «4G LTE», а не просто «4G». 4G может означать поддержку любой скорости выше 3G; 4G LTE означает поддержку до 86 Мбит / с в зависимости от конкретной технологической и программной инфраструктуры.
Сеть LTE основана на стандартах Интернет-протокола (IP), которые доставляют веб-страницы на ваш компьютер и добавляют голосовые данные в потоки передачи. Он использует схему, называемую OFDMA, или множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов, которая аналогична подходу OFDM в WiMAX. OFDMA также разделяет биты в одной передаче данных на несколько поднесущих для увеличения скорости, повторно собирая их в месте назначения. Тем не менее, протокол LTE имеет дополнительную возможность назначать определенные пути данных конкретным пользователям на лету, оптимизируя доступную полосу пропускания в любой момент времени.
LTE может работать в широком диапазоне радиочастот, что позволит многим операторам мобильной связи перейти на LTE, не начиная с нуля. Переход уже начался: 4G LTE работает во многих городах США и Европы в 2013 году. Не требует нового телефона. LTE может работать вместе с сетями 2G и 3G, и многорежимные телефоны могут получить доступ к любой из них, используя LTE, где он доступен, и, скажем, HSPA, где его нет.
Таким образом, наличие многорежимного телефона является огромным преимуществом, поскольку вышки LTE начинают появляться по всей стране и по всему миру.
Фактические скорости 4G LTE
Обещания 86 Мбит / с могут быть выполнены когда-нибудь, но на начальных этапах LTE фактические скорости намного ниже теоретического пика. В 2013 году пользователи LTE в Хьюстоне, штат Техас, видели среднюю скорость загрузки 8,4 Мбит / с и скорость загрузки 7,3 Мбит / с; в Сан-Диего - 7,1 / 9,6; в Нью-Йорке - 8,4 / 6,7; а в Лос-Анджелесе - 7.2 / 7.5.
Многодиапазонные и многорежимные сотовые телефоны
Если вы много путешествуете, вам, вероятно, захочется найти телефоны, которые предлагают несколько диапазонов, несколько режимов или оба. Давайте посмотрим на каждый из этих вариантов:- Многодиапазонный: телефон, который поддерживает несколько диапазонов, может переключать частоты. Например, двухдиапазонный телефон TDMA может использовать услуги TDMA в системе с частотой 800 МГц или 1900 МГц. Четырехдиапазонный телефон GSM может использовать службу GSM в диапазоне 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц или 1900 МГц.
- Множественный режим: в сотовых телефонах «режим» относится к типу используемой технологии передачи. Таким образом, телефон, поддерживающий AMPS и TDMA, мог переключаться туда и обратно по мере необходимости. Важно, чтобы одним из режимов был AMPS - это дает вам аналоговую услугу, если вы находитесь в зоне, где нет цифровой поддержки.
- Множественный диапазон / Множественный режим: это лучшее из обоих миров позволяет вам при необходимости переключаться между полосами частот и режимами передачи.
Вы можете найти как двухрежимные, так и трехрежимные телефоны. Термин «три режима» может быть обманчивым. Это может означать, что телефон поддерживает две цифровые технологии, такие как CDMA и TDMA, а также аналоговую. В таком случае это настоящий трехрежимный телефон. Но это также может означать, что он поддерживает одну цифровую технологию в двух диапазонах, а также предлагает аналоговую поддержку. Популярная версия трехрежимного телефона для людей, которые много путешествуют за границу, имеет службу GSM в диапазоне 900 МГц для Европы и Азии и полосе 1900 МГц для США в дополнение к аналоговой службе. . Технически это двухрежимный телефон, и один из этих режимов (GSM) поддерживает два диапазона.
Конечно, ничего из этого было бы невозможно без этих высоких башен, передающих сигналы сотовых телефонов с телефона на телефон.
Сотовая связь против ПК
Услуги персональной связи[/B] (PCS) - это услуга беспроводной телефонной связи, очень похожая на услугу сотовой связи, но с упором на персональное обслуживание и расширенную мобильность. Термин «PCS» часто используется вместо «цифровой сотовой связи», но настоящая PCS означает, что другие услуги, такие как пейджинг, идентификация вызывающего абонента и электронная почта, включены в услугу.
В то время как сотовая связь изначально создавалась для использования в автомобилях, PCS была разработана с нуля для большей мобильности пользователей. PCS имеет ячейки меньшего размера и, следовательно, требует большего количества антенн для покрытия географической области. Телефоны PCS используют частоты от 1,85 до 1,99 ГГц (от 1850 до 1990 МГц).
Технически сотовые системы в Соединенных Штатах работают в полосах частот от 824 МГц до 894 МГц; PCS работает в диапазонах от 1850 МГц до 1990 МГц. И хотя он основан на TDMA, PCS имеет разнос каналов 200 кГц и восемь временных интервалов вместо типичных 30-кГц разноса каналов и трех временных интервалов, характерных для цифровой сотовой связи.
Башни сотового телефона
Вышки сотовой связи бывают разных форм и размеров.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ
Вышка сотовой связи обычно представляет собой стальную опору или решетчатую конструкцию, которая поднимается в воздух на сотни футов.
На фото изображена башня с тремя разными операторами сотовой связи, размещенными на одной конструкции. Если вы посмотрите на основание башни, вы увидите оборудование провайдера.
В коробке находятся радиопередатчики и приемники, которые позволяют башне общаться с телефонами. В радиоприемниках соединяются с антеннами на башне через множество толстых кабелей.
Если вы присмотритесь, вы увидите, что башня, а также все кабели и оборудование у основания башни сильно заземлены.
Верным признаком того, что несколько провайдеров используют одну башню, является пятисторонняя защелка на воротах. Любой из пяти человек может открыть эти ворота, чтобы войти.
Как и вся бытовая электроника, у сотовых телефонов есть свои проблемы. Далее мы рассмотрим некоторые из них.
Проблемы с мобильными телефонами
У сотового телефона, как и у любого другого электронного устройства, есть свои проблемы:- Как правило, внутренняя коррозия деталей, не подлежащая ремонту, возникает, если намочить телефон или нажимать кнопки мокрыми руками. Рассмотрим защитный чехол. Если телефон все-таки намок, убедитесь, что он полностью высох, прежде чем включать его, чтобы не повредить внутренние части.
- Сильная жара в автомобиле может повредить аккумулятор или электронику мобильного телефона. Сильный холод может вызвать мгновенную потерю изображения на экране.
- Аналоговые сотовые телефоны страдают от проблемы, известной как «клонирование». Телефон «клонируется», когда кто-то крадет его идентификационные номера и может совершать мошеннические звонки на счет владельца.
Для получения дополнительной информации о сотовых телефонах и связанных темах воспользуйтесь приведенными ниже ссылками и обязательно прочтите, как работает покупка сотового телефона, чтобы получить множество полезных советов для потребителей.
