Um telemóvel é um dispositivo electrónico utilizado para telecomunicações móveis através de uma rede celular de estações base especializadas conhecidas como sites celulares. Um celular oferece Comunicação Duplex completa e transfere o link quando o usuário se move de uma célula para outra. À medida que o usuário se move de uma área celular para outra, o sistema comanda automaticamente o celular e um site celular com um sinal mais forte, para ligar para uma nova freqüência, a fim de manter o link.
O telefone celular é projetado principalmente para comunicação por voz. Além da função de voz padrão, a nova geração de telefones celulares suporta muitos serviços adicionais e acessórios, como SMS para mensagens de texto, e-mail, troca de pacotes para acesso à Internet, jogos, Bluetooth, câmera com gravador de vídeo e MMS para enviar e receber fotos e vídeo, MP3 player, rádio e GPS.
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Freqüência de Sinais no Telefone Celular
O sistema celular é a divisão de uma área em pequenas células.
Isso permite uma extensa reutilização de freqüência em toda essa área, para que muitas pessoas possam usar telefones celulares simultaneamente. As redes celulares têm uma série de vantagens como aumento da capacidade, redução do uso de energia, maior área de cobertura, redução de interferência de outros sinais etc.
Sistemas FDMA e CDMA
Frequency Division Multiple Access (FDMA) e Code Division Multiple Access (CDMA) foram desenvolvidos para distinguir sinais de vários transmissores diferentes. No FDMA, as frequências de transmissão e recepção utilizadas em cada célula são diferentes das frequências utilizadas nas células vizinhas. O princípio do CDMA é mais complexo e os transceptores distribuídos podem selecionar uma célula e ouvi-la. Outros métodos incluem o Polarization Division Multiple Access (PDMA) e o Time Division Multiple Access (TDMA). O acesso múltiplo por divisão do tempo é usado em combinação com FDMA ou CDMA para dar múltiplos canais dentro da área de cobertura de uma única célula.
Códigos no telefone celular
Telefones celulares têm códigos especiais associados a eles. Estes incluem:
- Número de Série Electrónico (ESN) – Número único de 32 bits programado no telefone
- Número de Identificação Móvel (MIN) – Número de 10 dígitos derivado do número do telefone.
- Código de Identificação do Sistema (SID) – número único de 5 dígitos que é atribuído a cada operadora pela FCC.
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ESN é uma parte permanente do telefone enquanto os códigos MIN e SID são programados no telefone quando um plano de serviço é selecionado e ativado.
Telefone móvel é um dispositivo Duplex. Quando usamos uma frequência para falar, uma segunda frequência separada é usada para ouvir. Para que as duas pessoas na chamada possam falar ao mesmo tempo. O Telemóvel pode comunicar em 1.664 canais ou mais. Os celulares operam dentro das células, para que seja fácil ligar para diferentes células à medida que elas se movimentam. Uma pessoa usando um celular pode dirigir centenas de quilômetros e pode manter uma conversa durante todo o tempo por causa da abordagem celular.
Ativação do Cartão SIM
Cartões SIM (Subscriber Identification Module (SIM)) é um tipo de Smart Card usado no celular. O SIM é um Smart Card destacável que contém as informações de assinatura do usuário e a lista telefônica. Isto permite que o usuário retenha suas informações mesmo depois de desligar o aparelho. Alternativamente, o utilizador também pode mudar de fornecedor de serviços enquanto mantém o telemóvel, simplesmente mudando o SIM. Cartão SIM Armazena com segurança a chave do assinante do serviço com 15 dígitos.
Os dígitos da chave são :
- Primeiro 3 dígitos – Código de país móvel
- Segundo 2 dígitos – Código de rede móvel
- Terceiro 10 dígitos – Número de identificação da estação móvel
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Subscriber Identification Module SIM
Quando o telemóvel é utilizado pela primeira vez, envia um número chamado International Mobile Subscriber Identity – IMSI presente no cartão SIM para a rede, que o procura numa base de dados para garantir que o cartão está registado. Se o IMSI for reconhecido, a rede cria um outro número chamado Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI), que é encriptado e enviado de volta para o telefone. Em todas as chamadas subsequentes, o telefone identifica-se através da transmissão do TMSI.
O que acontece quando fazemos uma chamada?
- Quando ligamos o telemóvel, este tenta obter um SID no canal de Controlo. O canal de Controlo é uma frequência especial que o telefone e a estação base utilizam para falar uns com os outros. Se o celular encontrar dificuldade para se conectar com o canal de controle, ele exibe uma mensagem “sem serviço”.
- Se o celular conseguir o SID, ele compara o SID com o SID programado no celular. Se ambos os SID corresponderem, o telefone identifica que a célula que está comunicando é a parte de seu sistema doméstico.
- O telefone também transmite um pedido de registro junto com o SID e o MTSO mantém um registro da localização do seu telefone em um banco de dados. O MTSO sabe em qual celular você está quando quer tocar o telefone.
- O MTSO então recebe o sinal, ele tenta encontrar o telefone. O MTSO procura na sua base de dados para encontrar a célula em que o telefone está presente. O MTSO então escolhe um par de frequências para atender a chamada.
- O MTSO comunica com o telemóvel através do canal de controlo para lhe dizer quais as frequências a utilizar. Uma vez que o Celular e a torre de comutação nessas frequências, a chamada é conectada.
- Quando o Celular se move em direção à borda da célula, a estação base da célula irá notar que a força do sinal está diminuindo. Ao mesmo tempo, a estação rádio-base na célula em que o celular está se movendo poderá ver a força do sinal do celular aumentando.
- As duas estações rádio-base se coordenam através do MTSO. Em algum momento, o telefone celular recebe um sinal em um canal de controle e o direciona para mudar de freqüência. Isto irá mudar o telefone para o novo celular.
Rede Móvel
O Sistema GSM
Sistema Global para Comunicações Móveis é o padrão para sistemas de telefonia móvel no mundo. No GSM, os canais de sinalização e fala são digitais, portanto o GSM é considerado um sistema 2G (Segunda Geração). Isto ajuda a uma ampla implementação de aplicações de comunicação de dados. Existem cinco tamanhos diferentes de células em uma rede GSM Estas são células macro, micro, pico, femto e umbrella.
Células Macro são células onde a antena da estação base é instalada em um mastro acima do nível superior médio do telhado. Microcélulas são células cuja altura da antena está abaixo do nível superior médio do telhado. Células Pico são pequenas células cujo diâmetro de cobertura é de algumas dezenas de metros. São utilizadas principalmente em aplicações em ambientes fechados. As células Femto são células concebidas para utilização em ambientes residenciais ou de pequenas empresas e ligam-se à rede do fornecedor de serviços através de uma ligação à Internet de banda larga.
As células Femto são utilizadas para cobrir regiões sombreadas de células mais pequenas e preencher lacunas na cobertura entre essas células. O raio horizontal da célula varia em função da altura da antena, do ganho da antena e das condições de propagação. A distância máxima dos suportes GSM é de 35 quilômetros. A maioria das redes GSM 2G operam nas bandas de 900 MHz ou 1800 MHz, enquanto o GSM 3G na banda de frequência de 2100 MHz.
Time Sharing
Time Division Multiplexing technique is used to share eight full-rate or sixteen half rate speech channels per radio frequency channel. Há oito slots de tempo de rádio agrupados em um frame TDMA.
Rede Móvel
Telefone Móvel converte voz, texto, mensagens multimídia ou chamadas de dados em Radiofrequências (RF). As estações base de telefonia móvel transmitem e recebem esses sinais de RF e conectam os chamadores a outros telefones e outras redes. A rede de telefonia móvel é dividida em milhares de áreas geográficas individuais sobrepostas ou ‘células’, cada uma com uma estação rádio-base. O tamanho de uma célula depende da área de cobertura e do número de chamadas que são feitas nessa área. As menores células estão em áreas urbanas lotadas, com grandes edifícios e densidade populacional elevada, enquanto as maiores células estão em áreas rurais, onde as pessoas estão dispersas.
Existem dois tipos de canais utilizados no GSM . Estes são canais de Controlo e canais de Trânsito.
Canais de Controlo
Estes são responsáveis por tarefas de manutenção como dizer ao telemóvel quando uma chamada está a entrar e qual a frequência a utilizar. Para garantir que esta transmissão funcione, o telefone monitora constantemente o canal de controle de transmissão de até 16 células vizinhas. Em funcionamento normal, os telefones ajustam continuamente a potência das ondas de rádio que enviam para ser o mínimo necessário para que a estação base receba um sinal claro. Se um telefone se afasta de sua estação rádio-base e se o sinal é fraco, a rede consulta a lista e aciona uma transferência para uma célula vizinha com melhor sinal.
Canais de tráfego
É usado para transportar chamadas ou outros dados do telefone celular para a estação rádio-base e vice-versa. No canal de tráfego, voz ou dados de texto são transportados em rajadas. Cada estouro compreende duas cadeias consecutivas de bits (uma série de sinais representando 1s e 0s), cada uma com 57 bits de comprimento.
Intervalo
O intervalo dentro do qual os dispositivos móveis podem se conectar não é uma figura fixa. Depende de uma série de fatores como a freqüência do sinal em uso, a potência nominal do transmissor, o tamanho do transmissor etc.
Inside the Mobile phone
Mobile phone is a sophisticated device using SMD components, Microprocessor, Flash memory etc. Além da placa de circuito, o telefone móvel também tem Antena, Display de Cristal Líquido (LCD) , Teclado, Microfone, Alto-falante e Bateria. Abaixo está o diagrama de blocos do telefone móvel
A placa de circuito é o coração do telefone móvel. Ela possui chips como os chips de conversão analógico-digital e digital-para-analógico que traduzem o sinal de áudio de saída do analógico para o digital e o sinal de entrada do digital de volta para o analógico. A seguir estão os chips presentes no Celular.
- Processador de sinal digital
É geralmente classificado como tendo 40 MIPS (milhões de instruções por segundo) para realizar cálculos de manipulação de sinal em alta velocidade. Este chip lida com compressão e descompressão dos sinais.
2. Microprocessador
Trata de todas as tarefas de housekeeping para o teclado e para o display. Ele também lida com a sinalização de comando e controle com a estação base, e coordena o resto das funções na placa.
Microprocessador Móvel e Memória Flash
3.A memória Flash e os chips de ROM do telefone móvel funcionam como um local de armazenamento para o telefone. Estes chips armazenam as opções personalizáveis do telefone celular, bem como todo o sistema operacional. As seções de energia e radiofreqüência do telefone, recarga do telefone e gerenciamento de energia etc. são controladas por este chip. Ele também controla várias centenas de canais FM. Os amplificadores de RF concentram-se nos sinais que entram e saem das antenas do telefone.
Mobile Phone Maintenance
Mobile Phone é um dispositivo delicado e precisa de cuidados para o seu bom funcionamento. Aqui estão as medidas comuns para manter o telemóvel em boas condições.
- Não mantenha o telemóvel em área molhada ou use-o com as mãos molhadas. A umidade pode causar corrosão interna não reparável das peças.
- Não deixe cair o telefone ou danifique os pontos de conexão.
- Não sobrecarregue o telefone. Pode danificar o visor.
- Não mantenha o telefone perto de dispositivos geradores de calor. A alta temperatura em um carro pode danificar a sua eletrônica.
- Não sobrecarregue a bateria. Carregue a bateria apenas o seu estado de carga vai abaixo de 50%.
- Prevenir Clonagem.
Um telefone é “Clonado” quando alguém rouba o seu número de identificação e é capaz de fazer chamadas fraudulentas na conta do proprietário. Quando o telefone faz uma chamada, ele transmite o ESN e MIN – uma tag única – para o seu telefone para a rede no início da chamada. Quando o telefone transmite o par MIN/ESN, é possível capturar o par ESN-MIN. Usando um dispositivo Scanner é fácil modificar outro telefone para que ele contenha suas tags MIN-ESN. Isto permite que a pessoa faça chamadas na sua conta. A clonagem também pode ocorrer quando o telefone é reparado em um centro de serviço não autorizado. É possível copiar os dados incluindo imagens e vídeos presentes no telefone.