Un telefon mobil este un dispozitiv electronic utilizat pentru telecomunicații mobile prin intermediul unei rețele celulare de stații de bază specializate, cunoscute sub numele de site-uri celulare. Un telefon mobil oferă comunicare full Duplex și transferă legătura atunci când utilizatorul se deplasează de la o celulă la alta. Pe măsură ce utilizatorul telefonului se deplasează de la o zonă celulară la alta, sistemul comandă automat telefonului mobil și unui site celular cu un semnal mai puternic, să treacă pe o nouă frecvență pentru a menține legătura.
Telefonul mobil este conceput în primul rând pentru comunicarea vocală. În plus față de funcția standard de voce, telefoanele mobile de nouă generație suportă multe servicii suplimentare, și accesorii, cum ar fi SMS pentru mesaje text, e-mail, comutare de pachete pentru acces la Internet, jocuri, Bluetooth, cameră foto cu videorecorder și MMS pentru trimiterea și primirea de fotografii și clipuri video, MP3 player, radio și GPS.
Produse conexe: Identificare apelant | Rețea de vorbire | Circuite telefonice
Frecvența semnalului în telefonia mobilă
Sistemul celular constă în împărțirea unei zone în celule mici.
Acest lucru permite o reutilizare extinsă a frecvențelor în zona respectivă, astfel încât mulți oameni pot utiliza simultan telefoanele mobile. Rețelele celulare prezintă o serie de avantaje, cum ar fi o capacitate crescută, o utilizare redusă a energiei, o zonă de acoperire mai mare, interferențe reduse de la alte semnale etc.
Sistemele FDMA și CDMA
Acesul multiplu prin diviziune de frecvență (FDMA) și accesul multiplu prin diviziune de cod (CDMA) au fost dezvoltate pentru a distinge semnalele de la mai mulți emițători diferiți. În FDMA, frecvențele de emisie și de recepție utilizate în fiecare celulă sunt diferite de frecvențele utilizate în celulele învecinate. Principiul CDMA este mai complex, iar emițătoarele-receptoare distribuite pot selecta o celulă și o pot asculta. Alte metode includ accesul multiplu cu diviziune prin polarizare (PDMA) și accesul multiplu cu diviziune în timp (TDMA). Accesul multiplu cu diviziune în timp este utilizat în combinație cu FDMA sau CDMA pentru a oferi mai multe canale în zona de acoperire a unei singure celule.
Codurile din telefonul mobil
Telefoanele mobile au coduri speciale asociate cu ele. Printre acestea se numără:
- Electronic Serial Number (ESN) -Număr unic de 32 de biți programat în telefon
- Mobile Identification Number (MIN) – număr de 10 cifre derivat din numărul telefonului.
- System Identification Code (SID) – număr unic de 5 cifre care este atribuit fiecărui operator de către FCC.
Produse înrudite: CODEC | Communication Misc | Cellular Module
ESN este o parte permanentă a telefonului, în timp ce codurile MIN și SID sunt programate în telefon atunci când se selectează și se activează un plan de servicii.
Telefonul mobil este un dispozitiv Duplex. Atunci când folosim o frecvență pentru a vorbi, o a doua frecvență separată este folosită pentru ascultare. Astfel, ambele persoane aflate în convorbire pot vorbi în același timp. Telefonul mobil poate comunica pe 1.664 de canale sau mai mult. Telefoanele mobile funcționează în cadrul celulelor, astfel încât este ușor să treacă la celule diferite pe măsură ce se deplasează. O persoană care utilizează un telefon mobil poate conduce sute de kilometri și poate menține o conversație în tot acest timp datorită abordării celulare.
Activarea cartelei SIM
Cartela SIM (Subscriber Identification Module (SIM)) este un tip de cartelă inteligentă utilizată în telefonul mobil. SIM-ul este un card inteligent detașabil care conține informații despre abonamentul utilizatorului și agenda telefonică. Acest lucru permite utilizatorului să își păstreze informațiile chiar și după oprirea telefonului. De asemenea, utilizatorul poate schimba furnizorii de servicii, păstrând în același timp telefonul, prin simpla schimbare a cartelei SIM. Cartela SIM stochează în mod securizat cheia de abonat la servicii având 15 cifre.
Celelalte cifre ale cheii sunt :
- Primele 3 cifre – Codul țării de telefonie mobilă
- A doua 2 cifre – Codul rețelei de telefonie mobilă
- A treia 10 cifre – Numărul de identificare al stației de telefonie mobilă
Produse înrudite: ATM UNI | Audio CODEC
Modul de identificare a abonatului SIM
Când telefonul mobil este utilizat pentru prima dată, acesta trimite un număr numit International Mobile Subscriber Identity – IMSI (Identitate internațională a abonatului mobil), prezent în cartela SIM, către rețea, care îl caută într-o bază de date pentru a se asigura că aceasta este înregistrată. Dacă IMSI este recunoscut, rețeaua creează un alt număr numit Identitate temporară de abonat mobil (TMSI – Temporary Mobile Subscriber Identity), care este criptat și trimis înapoi la telefon. În toate apelurile ulterioare, telefonul se identifică prin difuzarea TMSI.
Ce se întâmplă când efectuăm un apel?
- Când pornim telefonul mobil, acesta încearcă să găsească un SID pe canalul de control. Canalul de control este o frecvență specială pe care telefonul și stația de bază o folosesc pentru a vorbi unul cu celălalt. Dacă telefonul mobil întâmpină dificultăți în obținerea legăturii cu canalul de control, acesta afișează un mesaj „no service”.
- Dacă telefonul mobil primește SID-ul, acesta compară SID-ul cu SID-ul programat în telefon. Dacă ambele SID-uri se potrivesc, telefonul identifică faptul că celula cu care comunică face parte din sistemul său de acasă.
- De asemenea, telefonul transmite o cerere de înregistrare împreună cu SID-ul, iar MTSO ține evidența locației telefonului într-o bază de date. MTSO știe în ce celulă vă aflați atunci când vrea să sune la telefon.
- MTMSO primește apoi semnalul, încearcă să găsească telefonul. MTSO se uită în baza sa de date pentru a găsi celula în care se află telefonul. Apoi, MTSO alege o pereche de frecvențe pentru a prelua apelul.
- MTMSO comunică cu telefonul mobil pe canalul de control pentru a-i spune ce frecvențe să folosească. Odată ce telefonul mobil și turnul comută pe acele frecvențe, apelul este conectat.
- Când telefonul mobil se deplasează spre marginea celulei, stația de bază a celulei va observa că intensitatea semnalului scade. În același timp, stația de bază din celula în care se deplasează telefonul va putea observa că intensitatea semnalului telefonului crește.
- Cele două stații de bază se coordonează prin intermediul MTSO. La un moment dat, telefonul mobil primește un semnal pe un canal de control și îi ordonă să schimbe frecvențele. Astfel, telefonul va trece la noua celulă.
Rețea de telefonie mobilă
Sistemul GSM
Sistemul global pentru comunicații mobile este standardul pentru sistemele de telefonie mobilă din lume. În GSM, canalele de semnalizare și de vorbire sunt digitale, prin urmare GSM este considerat un sistem 2G (a doua generație). Acest lucru ajută la implementarea pe scară largă a aplicațiilor de comunicații de date. Există cinci dimensiuni diferite de celule într-o rețea GSM Acestea sunt macro, micro, pico, femto și celule umbrelă.
Celele macro sunt celule în care antena stației de bază este instalată pe un stâlp deasupra nivelului mediu al acoperișului. Celulele micro sunt celule a căror înălțime a antenei este sub nivelul mediu al acoperișului. Pico-celulele sunt celule mici al căror diametru de acoperire este de câteva zeci de metri. Acestea sunt utilizate în principal în aplicații de interior. Celulele Femto sunt celule concepute pentru a fi utilizate în medii rezidențiale sau de afaceri mici și se conectează la rețeaua furnizorului de servicii prin intermediul unei conexiuni de internet în bandă largă.
Celelele umbrelă sunt utilizate pentru a acoperi regiunile umbrite ale celulelor mai mici și pentru a umple golurile de acoperire dintre aceste celule. raza orizontală a celulei variază în funcție de înălțimea antenei, de câștigul antenei și de condițiile de propagare. Distanța maximă pe care o suportă GSM este de 35 de kilometri. Majoritatea rețelelor GSM 2G funcționează în benzile de frecvențe de 900 MHz sau 1800 MHz, în timp ce 3G GSM în banda de frecvențe de 2100 MHz.
Tehnica Time Division Multiplexing este utilizată pentru a partaja opt canale de vorbire cu rată maximă sau șaisprezece canale de vorbire cu jumătate de rată pe fiecare canal de frecvență radio. Există opt sloturi de timp radio grupate într-un cadru TDMA.
Rețea mobilă
Telefonul mobil convertește vocea, textul, mesajele multimedia sau apelurile de date în frecvențe radio (RF). Stațiile de bază ale telefoanelor mobile transmit și recepționează aceste semnale RF și conectează apelanții la alte telefoane și la alte rețele. Rețeaua de telefonie mobilă este împărțită în mii de zone geografice individuale care se suprapun, sau „celule”, fiecare cu o stație de bază. Dimensiunea unei celule depinde de zona de acoperire și de numărul de apeluri care se efectuează în zona respectivă. Cele mai mici celule se află în zonele urbane aglomerate, cu clădiri mari și o densitate mare a populației, în timp ce cele mai mari celule se află în zonele rurale, unde oamenii sunt dispersați.
Există două tipuri de canale utilizate în GSM . Acestea sunt canalele de control și canalele de trafic.
Canalele de control
Acestea sunt responsabile pentru sarcini de menaj, cum ar fi să-i spună telefonului mobil când sosește un apel și ce frecvență să folosească. Pentru a se asigura că această transferare funcționează, telefonul monitorizează în mod constant canalul de control de difuzare a până la 16 celule vecine. În timpul funcționării normale, telefoanele ajustează continuu puterea undelor radio pe care le trimit pentru a fi la nivelul minim necesar pentru ca stația de bază să primească un semnal clar. Dacă un telefon se îndepărtează mult de stația de bază și dacă semnalul este slab, rețeaua consultă lista și declanșează o transferare către o celulă învecinată cu cel mai bun semnal.
Canale de trafic
Se utilizează pentru a transporta apeluri sau alte date de la telefonul mobil la stația de bază și viceversa. În canalul de trafic, vocea sau datele text sunt transportate în rafale. Fiecare rafală cuprinde două șiruri consecutive de biți (o serie de semnale reprezentând 1s și 0s), fiecare având o lungime de 57 de biți.
Razonul
Razonul în care dispozitivele mobile se pot conecta nu este o cifră fixă. Ea depinde de o serie de factori, cum ar fi frecvența semnalului utilizat, puterea nominală a emițătorului, dimensiunea emițătorului etc.
În interiorul telefonului mobil
Telefonul mobil este un dispozitiv sofisticat care utilizează componente SMD, microprocesor, memorie Flash etc. În plus față de placa de circuite, telefonul mobil are, de asemenea, antenă, afișaj cu cristale lichide (LCD) , tastatură, microfon, difuzor și baterie. Mai jos este diagrama bloc a telefonului mobil
Placa de circuite este inima telefonului mobil. Aceasta are cipuri precum cipurile de conversie analog-digitală și digitală-analogică care traduc semnalul audio de ieșire din analog în digital și semnalul de intrare din digital înapoi în analogic. în continuare sunt cipurile prezente în telefonul mobil.
- Procesorul de semnal digital
În general, acesta este evaluat ca având 40 MIPS (milioane de instrucțiuni pe secundă) pentru a efectua calcule de manipulare a semnalului la viteză mare. Acest cip se ocupă atât de compresia, cât și de decompresia semnalelor.
2. Microprocesor
Se ocupă de toate sarcinile de menținere a tastaturii și a afișajului. De asemenea, se ocupă de semnalizarea de comandă și control cu stația de bază și coordonează restul funcțiilor de pe placă.
Microprocesor mobil și memorie Flash
3.Cipurile de memorie Flash și ROM ale telefonului mobil acționează ca un loc de stocare pentru telefon. Aceste cipuri stochează opțiunile personalizabile ale telefonului mobil, precum și întregul sistem de operare. Secțiunile de alimentare și de radiofrecvență ale telefonului, reîncărcarea telefonului și gestionarea energiei etc. sunt controlate de acest cip. Acesta controlează, de asemenea, câteva sute de canale FM. Amplificatoarele de radiofrecvență se concentrează pe semnalele care intră și ies din antenele telefonului.
Întreținerea telefonului mobil
Telefonul mobil este un dispozitiv delicat și are nevoie de îngrijire pentru buna sa funcționare. Iată care sunt măsurile obișnuite pentru a menține telefonul mobil în stare bună.
- Nu păstrați telefonul mobil într-o zonă umedă și nu îl folosiți cu mâinile ude. Umiditatea poate provoca coroziunea internă nereparabilă a pieselor.
- Nu scăpați telefonul sau nu deteriorați punctele de conectare.
- Nu suprasolicitați telefonul. Se poate deteriora afișajul.
- Nu țineți telefonul în apropierea dispozitivelor generatoare de căldură. Temperatura ridicată dintr-o mașină îi poate deteriora componentele electronice.
- Nu supraîncărcați bateria. Încărcați bateria numai dacă starea de încărcare a acesteia scade sub 50 la sută.
- Preveniți clonarea.
Un telefon este „clonat” atunci când cineva îi fură numărul de identificare și este capabil să efectueze apeluri frauduloase pe contul proprietarului. Atunci când telefonul efectuează un apel, acesta transmite ESN și MIN- o etichetă unică- pentru telefonul dvs. către rețea la începutul apelului. Atunci când telefonul transmite perechea MIN/ESN, este posibil să se captureze perechea ESN-MIN. Utilizând un dispozitiv de scanare, este ușor să modificați un alt telefon astfel încât acesta să conțină etichetele dumneavoastră MIN-ESN. Acest lucru permite persoanei respective să efectueze apeluri în contul dumneavoastră. Clonarea poate apărea, de asemenea, atunci când telefonul este reparat într-un centru de service neautorizat. Este posibilă copierea datelor, inclusiv a imaginilor și a înregistrărilor video prezente în telefon.
.