cum funcționează un telefon mobil?

Pentru a comunica cu ajutorul unui telefon mobil, acesta trebuie să se afle în raza unei antene-releu a operatorului acestuia și să primească un semnal radio de calitate suficientă: acesta este indicat de barele de pe ecranul telefonului. În prezent, acestea sunt adesea însoțite de un semn („4G”, „3G” sau „E” de la „Edge”, de exemplu) care precizează tipul tehnologiei disponibile în zona respectivă.

Atunci când este efectuat un apel de pe un telefon mobil, acesta, mai întâi, caută antena cea mai apropiată a operatorului acestuia și stabilește o legătură radio cu aceasta. Pentru a primi un apel, principiul este același, cu excepția faptului că antena solicită stabilirea legăturii. Iar în acest caz, pentru a realiza comunicarea, operatorul trebuie să știe în care celulă a rețelei se află destinatarul. Din acest motiv, atunci când sunt pornite și chiar și uneori când nu sunt folosite pentru efectuarea apelurilor, telefoanele mobile „semnalizează” rețelei sau își actualizează aplicațiile (în cazul telefoanelor inteligente de tip smartphone) la intervale regulate.

Apelare în deplasare: transfer intercelular (handover)
Avantajul major al acestui tip de comunicare este posibilitatea de a putea efectua apeluri în timpul deplasării. Acest lucru nu reprezintă o problemă atunci când vă deplasați câțiva metri în interiorul celulei în care sunteți conectat în acest moment. Însă, dacă ne îndepărtăm de antenă, semnalul scade, existând riscul de întrerupere a comunicării. Pentru a evita acest lucru, telefonul mobil măsoară în permanență calitatea semnalului din apropiere. Și, în timpul unui apel, sub un anumit prag, acesta poate schimba în mod automat conexiunea la altă antenă a operatorului, mai apropiată sau mai puțin aglomerată. Această schimbare a celulei este numită „handover” sau „transfer intercelular”.

pentru mai multe informații:

 

diferitele tehnologii utilizate de telefoanele mobile
În prezent, telefoanele mobile utilizează, în principal, trei tehnologii bazate pe rețelele celulare ale antenelor.

  • GSM (sau generația a doua de telefonie mobilă – 2G) funcționează pe benzile de frecvență de 900 MHz și 1800 MHz. 2G oferă un debit limitat la 88 Kb/s pentru transmiterea datelor (SMS, imagini, internet…) sau 200 Kb/s pentru EDGE care reprezintă versiunea cea mai avansată. Un telefon GSM poate emite până la o putere maximă de 2W în timpul unui apel, iar în cele mai bune condiții de recepție, puterea poate fi de mii de ori mai mică (de 0,001 W).
  • UMTS (sau 3G) trece prin benzile de frecvență de 900 MHz și 2 GHz. Mai avansată decât 2G, 3G a popularizat folosirea internetului și a elementelor multimedia mobile datorită debitelor sale mai mari de 384 Kb/s (și până la 40 Mb/s pentru dezvoltările 3G+, H+). De asemenea, această tehnologie este mult mai eficientă în procesarea semnalului, deoarece în condiții de recepție optimă, un telefon mobil 3G poate funcționa la puteri de milioane de ori mai inferioare decât puterea sa maximă (puterea sa maximă este de 0,25W).
  • LTE (sau 4G) funcționează pe benzile de 800 MHz, 1800 MHz și 2600 MHz, folosite anterior de alte aplicații: frecvența de 800 MHz, de exemplu, era folosită de televiziunea analogică înainte de apariția televiziunii digitale. Datorită noilor tehnologii de codificare, 4G permite deja triplarea debitului obținut în 3G pentru a atinge 100 Mb/s și, astfel, face posibilă utilizarea apelurilor video sau a televiziunii în direct în timp ce vă aflați în mișcare.
  • Tehnologia 5G este concepută pentru un nivel mai mare de transmisie de date și pentru conectivitate sporită; infrastructura ei permite un Internet al obiectelor asociat unor miliarde de dispozitive conectate. Tehnologia 5G va susține inovările viitorului, iar acest lucru va fi posibil prin diferite domenii, cum sunt:
    – serviciile de îngrijire medicală,
    – securitatea publică,
    – transporturile,
    – agricultura,
    – orașele inteligente.
    Tehnologia 5G va putea fi exploatată la frecvențe inferioare ale spectrului (mai mici de 6 GHz), precum și la frecvențe mai înalte, cunoscute ca unde milimetrice (mai mari de 6 GHz).

În ultimii ani, au apărut alte tehnologii care au înmulțit posibilitățile de utilizare a telefonului mobil:

  • DECT (care provine de la termenul din engleză Digital Enhanced Cordless Telecommunications abreviat ca DECT1, care înseamnă de fapt „telefon digital fără fir, perfecționat”), anterior denumit Digital European Cordless Telephone, este o normă pentru telefoane digitale fără fir destinate persoanelor fizice, precum și întreprinderilor, cu funcționare în gama de frecvență de la 1 880 la 1 920 MHz. În prezent, această normă, chiar dacă a fost concepută pentru o gamă largă de utilizări, este utilizată în principal pentru comunicări vocale.
  • Bluetooth reprezintă o normă de comunicare ce permite schimbul bidirecțional de date pe distanță foarte scurtă, utilizând undele radio UHF pe o bandă de frecvență de 2,4 GHz. Obiectivul acestei norme este simplificarea conexiunilor dintre aparatele electronice, prin suprimarea legăturilor cu fir. De exemplu, poate înlocui cablurile dintre computere, tablete, difuzoare, telefoane mobile, cabluri care le conectează unul cu altul sau care le fac legătura cu imprimante, scanere, tastaturi, mouse-uri, gamepad-uri, telefoane mobile, tehnologii de asistență personală, sisteme mâini-libere pentru microfoane sau căști, dispozitive radio de mașină, camere de fotografiat digitale, cititoare de coduri de bare și chioșcuri publicitare interactive.
  • NFC („Near Field Communication”) reprezintă o tehnologie de comunicare fără contact care permite schimbul de informații la distanțe foarte mici (cel mult câțiva centimetri) între un dispozitiv mobil (după validarea de către utilizator) și un dispozitiv receptor. În cazul anumitor modele de telefoane mobile, tehnologia este deja folosită pentru plata și validarea biletelor de transport, iar în cele din urmă ar putea înlocui cardurile de credit.
  • RFID („Radio Frequency Identification”) este, de asemenea, o tehnologie fără contact prin radiofrecvențe. Această tehnologie permite detectarea automată cu distanțe de citire superioare tehnologiei NFC.
  • Tehnologia Wifi poate fi folosită pentru conectarea unui telefon mobil la un receptor („box”) internet.
  • LoRa este o tehnologie rețea cu rază mare de acțiune care permite comunicarea în regim de viteză mică a obiectelor conectate. Urmând exemplul 3G/4G, protocolul LoRa permite transmisia atât la exterior, cât și la interior pe distanțe mai mari. Marele avantaj al LoRa, în raport cu o rețea celulară convențională, este autonomia receptorilor, precum și costul de utilizare. Rețeaua LoRa este concepută în așa fel încât să reducă la maxim consumul de energie. Astfel, un obiect conectat poate obține o autonomie de mai mulți ani doar cu o baterie (apometre, contoare de electricitate etc.). Alte avantaje sunt date de raza de acțiune a unui gateway (~10km în mediul rural și 1km în mediul urban), precum și de costul mic al punerii în funcțiune.
  • LTE-M facilitează schimburile de date complexe (date, voce, SMS) cu obiectele, indiferent că se află în mișcare, în clădiri sau în subteran. Această tehnologie este compatibilă cu monitorizarea logistică, cu monitorizarea de la distanță sau chiar cu gestionarea flotei de vehicule.