أصبحت الهواتف المحمولة أدوات اتصال مألوفة في المجتمع الحديث ، حتى أن بعض المستخدمين يستبدلون خطوطهم الأرضية بالهواتف المحمولة. على الرغم من أن الهواتف المحمولة الحديثة تتميز بمجموعة متنوعة من الوظائف الإضافية والوظائف المختلفة ، إلا أن جوهر هذه التقنية هو نظام راديو بسيط ثنائي الاتجاه. البنية التحتية التي تدير وتشفّر هذا الاتصال ثنائي الاتجاه هي التي تجعل من الهاتف الخلوي تقنية اتصال ناجحة كما هي عليه اليوم.
أبراج الخلية
قلب نظام الهاتف الخليوي هو برج الخلية. يستخدم المزودون شبكة من هذه الهوائيات منخفضة الطاقة المنتشرة في جميع أنحاء منطقة التغطية لتوفير الخدمة للمشتركين. يعالج كل برج منطقة سداسية تقريبًا على بعد أميال قليلة ، ويلتقط إشارات من الهواتف المحمولة ويوصلها بشبكة الهاتف الأرضية. يحافظ كل برج أيضًا على اتصالات مع الأبراج المحيطة ، مما يسمح للنظام بتسليم المكالمات بسلاسة من برج إلى برج بينما يسافر مستخدمو الهواتف المحمولة عبر منطقة التغطية.
الترددات
يتعامل كل برج خلوي مع الإشارات عبر مجموعة فرعية معينة من طيف البث. كانت الهواتف المحمولة المبكرة تستهلك ترددين كاملين لمحادثة واحدة ، ولكن مع زيادة عدد المستخدمين ، كان على مقدمي الخدمة إيجاد طرق جديدة لحشر المزيد من الإشارات في الطيف المتاح. يسمح استخدام أجهزة الإرسال منخفضة الطاقة للنظام بإعادة استخدام الترددات ، حيث لا يمكن أن يتداخل برجان يفصل بينهما عدة أميال مع إشارات بعضهما البعض. تتضمن تقنيات مشاركة التردد الأخرى البث في نبضات قصيرة منظمة ، مما يترك التردد مجانيًا للمستخدمين الآخرين بين الرشقات. تساعد تقنية التشفير الرقمي في ضمان بقاء المحادثات منفصلة وخاصة ، مما يمنع الآخرين من الاستماع إليها.
اتصال
عند تشغيل هاتفك الخلوي ، يبدأ الجهاز في البحث عن ترددات مفاتيح معينة تستخدمها الشبكة لأغراض تحديد الهوية. إذا كان بإمكانه الاتصال ببرج على أحد هذه الترددات ، فإنه يرسل رقم تعريف فريد للشبكة ، مما يتيح للنظام معرفة حالة هاتفك وموقعه الحالي. بمجرد الاتصال ، سيستمر هاتفك في مراقبة تردد الناقل هذا للمكالمات الواردة ، وسيستخدمه للإشارة إلى مكالمة صادرة إذا احتجت إلى إجراء واحدة.
إجراء واستقبال المكالمات
إذا تلقى هاتفك مكالمة ، فسيقوم النظام بتوجيه الاتصال إلى البرج الأقرب إليك ويرسل إشعارًا على تردد الناقل الذي يتسبب في رنين هاتفك. في حالة إجراء مكالمة ، يأخذ النظام الرقم الصادر ويوجه المكالمة عبر نظام الهاتف الأرضي ، للوصول إلى خط الهاتف الفعلي أو البرج الخلوي المناسب على الطرف الآخر. بمجرد الاتصال ، يقوم كل من الهاتف والبرج بتشفير البيانات الصوتية رقميًا ، وإرسال هذه الحزم عبر الهواء على الترددات المختارة. قد تراقب الهواتف الحديثة العديد من الترددات المختلفة في وقت واحد ، مما يسمح للنظام بالتكيف مع الازدحام أو التداخل من خلال التبديل إلى قنوات أكثر وضوحًا ، مما يضمن اتصالًا قويًا حتى في ظل الظروف المعاكسة.
