Mobiltelefoner har blivit vanliga kommunikationsverktyg i det moderna samhället, med vissa användare som till och med ersätter sina fasta telefoner med de bärbara telefonerna. Även om moderna mobiltelefoner har ett brett utbud av olika tillägg och funktioner, är kärnan i tekniken ett enkelt tvåvägsradiosystem. Infrastrukturen som hanterar och krypterar denna tvåvägskommunikation är det som gör mobiltelefoni till den framgångsrika kommunikationsteknik som den är idag.
Celltorn
Hjärtat i mobiltelefonsystemet är celltornet. Leverantörer använder ett nätverk av dessa lågeffektantenner spridda över hela täckningsområdet för att tillhandahålla tjänster till prenumeranter. Varje torn hanterar ett ungefär sexkantigt område några miles över, plockar upp signaler från mobiltelefoner och ansluter dem till det fasta telefonnätet. Varje torn upprätthåller också förbindelser med de omgivande tornen, så att systemet sömlöst kan ringa upp från torn till torn när mobiltelefonanvändare reser genom täckningsområdet.
Frekvenser
Varje celltorn hanterar signaler över en specifik delmängd av sändningsspektrumet. Tidiga mobiltelefoner skulle ta upp två hela frekvenser för en enda konversation, men när antalet användare växte måste leverantörer hitta nya sätt att klämma in fler signaler i det tillgängliga spektrumet. Genom att använda sändare med låg effekt kan systemet återanvända frekvenser, eftersom två torn med flera mil från varandra inte kan störa varandras signaler. Annan frekvensdelningsteknik innefattar sändning i korta, regementerade pulser, vilket gör att frekvensen är fri för andra användare mellan skurar. Digital krypteringsteknik hjälper till att säkerställa att konversationer förblir separata och privata, vilket hindrar andra från att lyssna på.
Förbindelse
När du slår på din mobiltelefon börjar enheten söka efter vissa nyckelfrekvenser som nätverket använder för identifieringsändamål. Om den kan ansluta till ett torn på en av dessa frekvenser skickar den ett unikt identifieringsnummer till nätverket så att systemet får veta telefonens status och dess aktuella plats. När du är ansluten kommer din telefon att fortsätta att övervaka denna bärvågsfrekvens för inkommande samtal och kommer att använda den för att signalera ett utgående samtal om du skulle behöva ringa ett.
Ringa och ta emot samtal
Om din telefon får ett samtal dirigerar systemet anslutningen till tornet närmast dig och skickar ett meddelande på operatörsfrekvensen som får din telefon att ringa. Om du ringer tar systemet det utgående numret och dirigerar samtalet genom det fasta telefonsystemet och når den fysiska telefonlinjen eller lämpligt mobiltorn i andra änden. När de väl är anslutna krypterar både telefon och torn ljuddata digitalt och skickar dessa paket genom luften på de valda frekvenserna. Moderna telefoner kan övervaka många olika frekvenser samtidigt, vilket gör att systemet kan anpassa sig till trängsel eller störningar genom att byta till tydligare kanaler, vilket säkerställer en solid anslutning även under ogynnsamma omständigheter.
