טלפונים סלולריים הפכו לכלי תקשורת מקובל בחברה המודרנית, כאשר חלק מהמשתמשים אף החליפו את הטלפון הקווי שלהם בטלפונים הניידים. אף כי טלפונים סלולריים מודרניים כוללים מגוון רחב של תוספות ופונקציות שונות, בבסיס הטכנולוגיה מערכת רדיו דו כיוונית פשוטה. התשתית שמנהלת ומצפנת את התקשורת הדו-כיוונית הזו היא שהופכת את הטלפוניה הסלולרית לטכנולוגיית התקשורת המצליחה שהיא כיום.
מגדלי תאים
הלב של מערכת הטלפונים הסלולריים הוא מגדל הסלולר. ספקים משתמשים ברשת של אנטנות צריכת חשמל נמוכה אלה הפרוסות בכל אזור הכיסוי כדי לספק שירות למנויים. כל מגדל מטפל באזור משושה בערך במרחק של כמה קילומטרים, מרים אותות מהטלפונים הסלולריים ומחבר אותם לרשת הטלפון הקווי. כל מגדל גם מקיים קשרים עם המגדלים שמסביב, ומאפשר למערכת להעביר שיחות בצורה חלקה ממגדל למגדל כאשר משתמשי הטלפון הסלולרי עוברים באזור הכיסוי.
תדרים
כל מגדל תא מטפל באותות על פני תת קבוצה ספציפית של ספקטרום השידור. טלפונים סלולריים מוקדמים היו תופסים שני תדרים שלמים לשיחה אחת, אך ככל שמספר המשתמשים גדל, הספקים נאלצו למצוא דרכים חדשות לדחוס יותר אותות בספקטרום הזמין. השימוש במשדרים בעלי הספק נמוך מאפשר למערכת לעשות שימוש חוזר בתדרים, מכיוון ששני מגדלים המרוחקים מרחק קילומטרים זה מזה אינם יכולים להפריע זה לזה. טכנולוגיה אחרת לשיתוף תדרים כוללת שידור בפולסים קצרים ומורכבים, ומשאירה את התדר חופשי למשתמשים אחרים בין התפרצויות. טכנולוגיית הצפנה דיגיטלית מסייעת להבטיח שהשיחות יישארו נפרדות ופרטיות, ומונעות מאחרים להאזין.
חיבור
כאשר אתה מפעיל את הטלפון הסלולרי שלך, המכשיר מתחיל לחפש תדרי מפתח מסוימים שהרשת משתמשת בהם לצורכי זיהוי. אם הוא יכול להתחבר למגדל באחד מהתדרים הללו, הוא שולח לרשת מספר זיהוי ייחודי, המאפשר למערכת לדעת את מצב הטלפון שלך ומיקומו הנוכחי. לאחר החיבור, הטלפון שלך ימשיך לעקוב אחר תדר הספק זה לשיחות נכנסות, וישתמש בו כדי לסמן שיחה יוצאת אם תזדקק לביצוע שיחה.
ביצוע וקבלת שיחות
אם הטלפון שלך מקבל שיחה, המערכת תנתב את החיבור למגדל הקרוב אליך ותשלח התראה בתדר הספק שגורם לטלפון שלך לצלצל. אם אתה מתקשר, המערכת לוקחת את המספר היוצא ומנתבת את השיחה דרך מערכת הטלפון הקווי, ומגיעה לקו הטלפון הפיזי או למגדל הסלולר המתאים בקצה השני. לאחר החיבור, הן הטלפון והן המגדל מצפינים נתוני שמע בצורה דיגיטלית, ושולחים את המנות הללו דרך האוויר בתדרים שנבחרו. טלפונים מודרניים עשויים לפקח על תדרים רבים ושונים בבת אחת, ומאפשרים למערכת להסתגל לעומס או להפרעה על ידי מעבר לערוצים ברורים יותר, מה שמבטיח חיבור איתן גם בנסיבות קשות.
