I telefoni cellulari sono diventati strumenti comuni di comunicazione nella società moderna, con alcuni utenti che hanno persino sostituito i loro telefoni fissi con i telefoni portatili. Sebbene i moderni telefoni cellulari dispongano di una vasta gamma di componenti aggiuntivi e funzioni diverse, il cuore della tecnologia è un semplice sistema radio bidirezionale. L'infrastruttura che gestisce e crittografa questa comunicazione a due vie è ciò che rende la telefonia cellulare la tecnologia di comunicazione di successo che è oggi.
Torri cellulari
Il cuore del sistema di telefonia cellulare è la torre cellulare. I fornitori utilizzano una rete di queste antenne a bassa potenza distribuite in tutta l'area di copertura per fornire assistenza agli abbonati. Ogni torre gestisce un'area approssimativamente esagonale di alcune miglia di diametro, raccogliendo segnali dai telefoni cellulari e collegandoli alla rete telefonica fissa. Ogni torre mantiene anche connessioni con le torri circostanti, consentendo al sistema di trasferire senza interruzioni le chiamate da una torre all'altra mentre gli utenti di telefoni cellulari viaggiano attraverso l'area di copertura.
Frequenze
Ogni torre di telefonia gestisce i segnali attraverso uno specifico sottoinsieme dello spettro di trasmissione. I primi telefoni cellulari occupavano due intere frequenze per una singola conversazione, ma con l'aumentare del numero di utenti, i provider dovevano trovare nuovi modi per inserire più segnali nello spettro disponibile. L'uso di trasmettitori a bassa potenza consente al sistema di riutilizzare le frequenze, poiché due torri distanti diverse miglia non possono interferire con i segnali reciproci. Un'altra tecnologia di condivisione delle frequenze prevede la trasmissione di impulsi brevi e irreggimentati, lasciando la frequenza libera per gli altri utenti tra una raffica e l'altra. La tecnologia di crittografia digitale aiuta a garantire che le conversazioni rimangano separate e private, impedendo ad altri di ascoltare.
Connessione
Quando si accende il telefono cellulare, il dispositivo inizia a cercare determinate frequenze chiave utilizzate dalla rete a scopo di identificazione . Se può connettersi a una torre su una di queste frequenze, invia un numero identificativo univoco alla rete, facendo conoscere al sistema lo stato del telefono e la sua posizione corrente. Una volta connesso, il telefono continuerà a monitorare la frequenza dell'operatore telefonico per le chiamate in arrivo e la utilizzerà per segnalare una chiamata in uscita nel caso in cui sia necessario effettuarne una.
Effettuare e ricevere chiamate
Se il telefono riceve un chiama, il sistema instraderà la connessione alla torre più vicina a te e invierà una notifica sulla frequenza dell'operatore che fa squillare il telefono. Se si effettua una chiamata, il sistema prende il numero in uscita e instrada la chiamata attraverso il sistema telefonico di rete fissa, raggiungendo la linea telefonica fisica o la torre cellulare appropriata all'altra estremità. Una volta connessi, sia il telefono che il tower crittografano i dati audio in modo digitale, inviando questi pacchetti in aria sulle frequenze scelte. I telefoni moderni possono monitorare contemporaneamente diverse frequenze diverse, consentendo al sistema di adattarsi alla congestione o alle interferenze passando a canali più chiari, garantendo una solida connessione anche in circostanze avverse.
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