Come funzionano la trasmissione e il segnale di un telefono cellulare?

I telefoni cellulari utilizzano una tecnologia che esiste da molti anni, ma non è stata applicata alla comunicazione mobile fino agli anni '80. I telefoni cellulari moderni si distinguono per la loro mobilità. Gli utenti possono continuare le conversazioni tra loro, parlando contemporaneamente e muovendosi in direzioni diverse, a causa del modo in cui il telefono cellulare invia e riceve segnali dai ripetitori dei telefoni cellulari vicini.

Cellulari

I cellulari sono in realtà delle radio. Funzionano in modi molto simili ai walkie-talkie, con diverse differenze chiave. I walkie-talkie utilizzano un singolo segnale radio su un canale per parlare a breve distanza. I telefoni cellulari utilizzano più frequenze in modo che due utenti possano parlare contemporaneamente e dispongono di una tecnologia di espansione che consente loro di essere utilizzati a distanze molto lunghe. La tecnologia di base, tuttavia, compresi trasmettitori e ricevitori, rimane la stessa.

Frequenze

I telefoni cellulari utilizzano le frequenze radio per inviare e ricevere informazioni che vengono tradotte in suono. In qualsiasi momento durante l'uso, il telefono cellulare invia informazioni su almeno due frequenze diverse, una per l'invio di informazioni e l'altra per la ricezione. C'è una certa banda di frequenze che è stata riservata specificamente ai fornitori di servizi di telefonia cellulare da utilizzare a questo scopo. A differenza di un walkie-talkie, l'utente non ha il controllo sulla frequenza che sta utilizzando.

Segnali cellulari

I telefoni cellulari non si limitano a inviare segnali l'un l'altro, anche se molti hanno questa capacità. Invece, la maggior parte invia i propri segnali alle torri dei telefoni cellulari. Queste torri prendono il segnale, lo amplificano e lo inviano a un'altra torre entro la loro portata, di solito a diverse miglia di distanza. Queste torri possono far rimbalzare il segnale da una torre all'altra fino a quando non si trova nel raggio d'azione dell'altro chiamante in modo che il segnale possa essere inviato al suo telefono. Queste torri sono costruite in grandi griglie, o celle, da cui il nome "cellulare", e sono progettate per commutare automaticamente il segnale da una torre all'altra mentre gli utenti si spostano attraverso la griglia.

Segnali digitali

All'inizio, i telefoni cellulari utilizzavano due intere frequenze per le conversazioni. Tuttavia, con l'aumento del numero di utenti di telefoni cellulari, i fornitori di cellulari si sono resi conto che presto avrebbero esaurito le frequenze, quindi sono stati introdotti i segnali digitali. Questi segnali codificano i dati audio in formato binario e inviano i dati in pacchetti, utilizzando più frequenze contemporaneamente. I pacchetti vengono decodificati e trasformati in suono dal telefono cellulare ricevente. Ciò consente alle aziende di risparmiare spazio e tempo sulla frequenza.

Aree di copertura

Ogni provider di telefonia mobile ha una determinata area di copertura o una griglia di ripetitori di telefoni cellulari dotati delle proprie apparecchiature, in modo che possano trasmettere i segnali cellulari. Se un utente esce da questa griglia, il telefono non funzionerà o entrerà in roaming, cercando di utilizzare altre apparecchiature di aziende diverse invece della tecnologia originale per cui è stato progettato. Questo è uno dei motivi per cui il roaming è più costoso delle normali tariffe di copertura del cellulare.