Cum funcționează un telefon mobil? Structura internă a unui telefon mobil: părțile principale
Telefonul mobil este o parte integrantă a unei societăți moderne, avansate din punct de vedere tehnologic. În ciuda caracterului comun și simplității aparente a acestui dispozitiv, foarte puțini oameni știu cum funcționează un telefon mobil.
Dispozitiv de telefon mobil
Tehnologiile moderne și progresul în continuă mișcare fac posibilă crearea de telefoane cu un număr mare de funcții și capacități. Cu fiecare model nou, telefoanele devin mai subțiri, mai frumoase și mai accesibile. În ciuda varietății uriașe de modele și producători, toate aceste dispozitive sunt proiectate după același principiu.
În esență, un telefon mobil este un dispozitiv de recepție și transmisie care are în corpul său un receptor, un transmițător și o antenă radio. Receptorul primește un semnal radio, îl transformă în impulsuri electrice și îl trimite la difuzorul telefonului tău sub formă de unde electrice. Difuzorul transformă aceste impulsuri electrice în sunetul pe care îl auzim când vorbim cu cealaltă persoană.
Microfonul vă preia vorbirea, o convertește în semnale electrice și o trimite la transmițătorul încorporat. Sarcina emițătorului este să transforme impulsurile electrice în unde radio și să le transmită la cea mai apropiată stație printr-o antenă. Antena servește la îmbunătățirea recepției și transmiterii undelor radio de la telefon la cea mai apropiată stație celulară.
Cum funcționează un telefon fix?
Designul unui telefon fix nu este foarte diferit de cel al unui telefon mobil. Într-un telefon fix, nu este nevoie să convertiți impulsurile electrice în unde radio, deoarece contactul cu abonatul are loc printr-un cablu telefonic printr-o centrală telefonică automată (ATS). Stația nu trebuie să caute un dispozitiv în aria sa de acoperire, iar atunci când formați un număr, vă conectează automat la telefonul la care este înregistrat acest număr.
Cum funcționează comunicația mobilă?
Fiecare dintre noi are ocazia de a observa vizual un număr mare de turnuri de radio situate în diferite părți ale orașului. Aceste turnuri, de regulă, sunt instalate pe cele mai înalte locuri posibile, pe acoperișurile clădirilor înalte, pe structuri de alte comunicații sau pe propriile turnuri staționare. Aceste turnuri radio sunt numite stații de bază (BS). Este posibil să observați că în orașe astfel de stații sunt instalate mult mai des decât în zonele interurbane. Acest lucru se datorează faptului că în mediile urbane există o mulțime de interferențe naturale sub formă de clădiri din beton și diferite structuri metalice, care degradează semnificativ calitatea semnalului. În același timp, un număr mai mare de abonați este concentrat în orașe, ceea ce creează o sarcină mare a rețelei celulare și pentru a menține o bună calitate a comunicațiilor este necesară o acoperire sporită.
Telefonul dumneavoastră are propria sa identificare sub forma numărului de telefon mobil al cartelei SIM. Când este pornit, telefonul mobil scanează în mod constant zona în căutarea unei rețele și selectează automat stația de bază care oferă cea mai bună calitate a semnalului. În același timp, informează stația despre locația și starea acesteia, astfel, computerul central al operatorului de telefonie mobilă știe întotdeauna în ce stație de bază se află telefonul în acoperire și dacă este gata să primească un semnal de apel. De îndată ce o altă persoană vă sună numărul, computerul vă detectează locația și trimite un semnal de apel către telefon. Dacă telefonul este oprit sau nu se află în raza de acțiune a celei mai apropiate stații de bază, atunci computerul vă spune că abonatul nu este acoperit și nu poate primi un apel.
În partea teoretică, nu vom aprofunda în istoria creării comunicațiilor celulare, fondatorii acesteia, cronologia standardelor etc. Pentru cei interesați, există o mulțime de materiale atât în publicațiile tipărite, cât și pe internet.
Să ne uităm la ce este un telefon mobil (celular).
Figura arată principiul de funcționare într-un mod foarte simplificat:
Fig.1 Cum funcționează un telefon mobil
Un telefon mobil este un transceiver care funcționează la una dintre frecvențele din intervalul 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 1900 MHz. În plus, recepția și transmisia sunt separate prin frecvență.
Sistemul GSM este format din 3 componente principale, cum ar fi:
Subsistemul stației de bază (BSS – Base Station Subsystem);
Subsistem de comutare/comutare (NSS – NetworkSwitchingSubsystem);
Centru de operare și întreținere (OMC);
Pe scurt, funcționează astfel:
Un telefon celular (mobil) interacționează cu o rețea de stații de bază (BS). Turnurile BS sunt instalate de obicei fie pe catargele de sol, fie pe acoperișurile caselor sau ale altor structuri, fie pe turnurile existente închiriate de tot felul de repetitoare radio/TV etc., precum și pe coșurile înalte ale cazanelor și alte structuri industriale.
După ce pornește telefonul și în restul timpului, acesta monitorizează (ascultă, scanează) undele de emisie pentru prezența unui semnal GSM de la stația sa de bază. Telefonul își identifică semnalul de rețea folosind un identificator special. Dacă există unul (telefonul se află în zona de acoperire a rețelei), atunci telefonul selectează cea mai bună frecvență în ceea ce privește puterea semnalului și la această frecvență trimite o solicitare către BS pentru a se înregistra în rețea.
Procesul de înregistrare este în esență un proces de autentificare (autorizare). Esența sa constă în faptul că fiecare cartelă SIM introdusă în telefon are propriile identificatoare unice IMSI (International Mobile Subscriber Identity) și Ki (Key for Identification). Aceleași IMSI și Ki sunt introduse în baza de date a centrului de autentificare (AuC) atunci când cartelele SIM fabricate sunt primite de operatorul de telecomunicații. La înregistrarea unui telefon în rețea, identificatorii sunt transmisi către BS, și anume AuC. Apoi, AuC (centrul de identificare) transmite un număr aleator către telefon, care este cheia pentru a efectua calcule folosind un algoritm special. Acest calcul are loc simultan în telefonul mobil și AuC, după care se compară ambele rezultate. Dacă se potrivesc, atunci cartela SIM este recunoscută ca fiind originală și telefonul este înregistrat în rețea.
Pentru un telefon, identificatorul de pe rețea este numărul său unic IMEI (International Mobile Equipment Identity). Acest număr este format de obicei din 15 cifre în notație zecimală. De exemplu 35366300/758647/0. Primele opt cifre descriu modelul telefonului și originea acestuia. Restul sunt numărul de serie al telefonului și numărul de verificare.
Acest număr este stocat în memoria nevolatilă a telefonului. În modelele învechite, acest număr poate fi schimbat folosind un software special și un programator adecvat (uneori un cablu de date), iar în telefoanele moderne este duplicat. O copie a numărului este stocată într-o zonă de memorie care poate fi programată, iar un duplicat este stocat într-o zonă de memorie OTP (One Time Programming), care este programată o dată de producător și nu poate fi reprogramată.
Deci, chiar dacă schimbi numărul din prima zonă de memorie, atunci când telefonul este pornit, acesta compară datele din ambele zone de memorie, iar dacă sunt detectate numere IMEI diferite, telefonul este blocat. De ce să schimbi toate astea, te întrebi? De fapt, legislația majorității țărilor interzice acest lucru. Numărul IMEI al telefonului este urmărit online. În consecință, dacă un telefon este furat, acesta poate fi urmărit și confiscat. Iar dacă reușiți să schimbați acest număr cu orice alt număr (de serviciu), atunci șansele de a găsi telefonul sunt reduse la zero. Aceste probleme sunt tratate de serviciile de informații cu asistența corespunzătoare din partea operatorului de rețea etc. Prin urmare, nu voi aprofunda acest subiect. Suntem interesați de aspectul pur tehnic al schimbării numărului IMEI.
Faptul este că, în anumite circumstanțe, acest număr poate fi deteriorat ca urmare a unei defecțiuni software sau a unei actualizări incorecte, iar atunci telefonul este absolut nepotrivit pentru utilizare. Aici vin toate mijloacele pentru a restabili IMEI și funcționalitatea dispozitivului. Acest punct va fi discutat mai detaliat în secțiunea software de reparare a telefonului.
Acum, pe scurt despre transmisia vocală de la abonat la abonat în standardul GSM. De fapt, acesta este un proces foarte complex din punct de vedere tehnic, care este complet diferit de transmisia obișnuită de voce prin rețele analogice, cum ar fi, de exemplu, un telefon cu fir/radio de acasă. Radiotelefoanele digitale DECT sunt oarecum similare, dar implementarea este încă diferită.
Cert este că vocea abonatului suferă multe transformări înainte de a fi difuzată. Semnalul analogic este împărțit în segmente cu o durată de 20 ms, după care este convertit în digital, după care este codificat folosind algoritmi de criptare cu așa-numitul. cheie publică - sistem EFR (Enhanced Full Rate - un sistem avansat de codare a vorbirii dezvoltat de compania finlandeză Nokia).
Toate semnalele de codec sunt procesate de un algoritm foarte util bazat pe principiul DTX (Discontinuous Transmission) - transmisie intermitentă a vorbirii. Utilitatea sa constă în faptul că controlează emițătorul telefonului, pornindu-l doar când începe vorbirea și oprindu-l în timpul pauzelor dintre conversații. Toate acestea se realizează folosind VAD (Voice Activated Detector) inclus în codec – un detector de activitate a vorbirii.
Pentru abonatul receptor, toate transformările au loc în ordine inversă.
Milioane de oameni din întreaga lume folosesc telefoanele mobile, deoarece telefoanele mobile au făcut mult mai ușoară comunicarea cu oamenii din întreaga lume.
Telefoanele mobile din zilele noastre vin cu o gamă largă de funcții, iar mai multe devin disponibile în fiecare zi. În funcție de modelul de telefon mobil, puteți face următoarele:
Salvați informații importante
Luați notițe sau faceți o listă de lucruri de făcut
Înregistrați întâlnirile importante și activați alarmele pentru mementouri
folosiți un calculator pentru calcule
trimite sau primi mail
caută informații (știri, declarații, glume și multe altele) pe internet
joaca jocuri
uită la TV
Trimite mesaje
Utilizați alte dispozitive, cum ar fi playere MP3, PDA-uri și sisteme de navigație GPS.
Dar nu te-ai întrebat vreodată cum funcționează un telefon mobil? Și ce îl face diferit de un simplu telefon fix? Ce înseamnă toți acești termeni PCS, GSM, CDMA și TDMA? Acest articol va vorbi despre noile funcții ale telefoanelor mobile.
Să începem cu faptul că un telefon mobil este în esență un radio - un tip mai avansat, dar totuși un radio. Telefonul în sine a fost creat de Alexander Graham Bell în 1876, iar comunicația fără fir puțin mai târziu de Nikolai Tesla în anii 1880 (italianul Guglielmo Marconi a început să vorbească despre comunicarea fără fir în 1894). A fost destinat ca aceste două mari tehnologii să se reunească.
În antichitate, când nu existau telefoane mobile, oamenii instalau telefoane radio în mașini pentru a comunica. Acest sistem radiotelefonic a funcționat folosind o antenă principală instalată pe un turn în afara orașului și a susținut aproximativ 25 de canale. Pentru a se conecta la antena principală, telefonul trebuia să aibă un transmițător puternic - cu o rază de aproximativ 70 km.
Dar nu mulți ar putea folosi astfel de telefoane radio din cauza numărului limitat de canale.
Geniul sistemului mobil constă în împărțirea orașului în mai multe elemente („celule”). Acest lucru promovează reutilizarea frecvenței în întreg orașul, astfel încât milioane de oameni pot folosi telefoanele mobile în același timp. „Fagure” nu a fost ales întâmplător, deoarece este fagure (în formă de hexagon) care poate acoperi cel mai optim zona.
Pentru a înțelege mai bine funcționarea unui telefon mobil, este necesar să comparați radioul CB (adică radio obișnuit) și telefonul fără fir.
Dispozitiv portabil full-duplex versus half-duplex - radiotelefoanele, ca radiourile simple, sunt dispozitive half-duplex. Aceasta înseamnă că doi oameni folosesc aceeași frecvență, așa că pot vorbi doar pe rând. Un telefon mobil este un dispozitiv full-duplex, ceea ce înseamnă că o persoană folosește două frecvențe: o frecvență este pentru a auzi persoana de pe cealaltă parte, cealaltă pentru a vorbi. Prin urmare, puteți vorbi pe telefoanele mobile în același timp.
Canale - un radiotelefon folosește un singur canal, un radio are aproximativ 40 de canale. Un telefon mobil simplu poate avea 1.664 de canale sau mai multe.
În dispozitivele semi-duplex, ambele transmițătoare radio folosesc aceeași frecvență, astfel încât o singură persoană poate vorbi. În dispozitivele full duplex, cele 2 transmițătoare folosesc frecvențe diferite, astfel încât oamenii să poată vorbi în același timp. Telefoanele mobile sunt dispozitive full duplex.
Într-un sistem tipic de telefonie mobilă din SUA, un utilizator de telefon mobil folosește aproximativ 800 de frecvențe pentru a vorbi în oraș. Un telefon mobil împarte un oraș în câteva sute. Fiecare celulă are o dimensiune specifică și acoperă o suprafață de 26 km2. Fagurii sunt ca niște hexagoane închise într-o zăbrele.
Deoarece telefoanele mobile și stațiile folosesc transmițătoare de putere redusă, celulele neadiacente pot folosi aceleași frecvențe. Cele două celule pot folosi aceleași frecvențe. Rețeaua celulară constă din calculatoare puternice de mare viteză, stații de bază (transceiver VHF multi-frecvență) distribuite în întreaga zonă de lucru a rețelei celulare, telefoane mobile și alte echipamente de înaltă tehnologie. Vom vorbi mai departe despre stațiile de bază, dar acum să ne uităm la „celulele” care alcătuiesc un sistem celular.
O celulă dintr-un sistem celular analogic utilizează 1/7 din canalele de comunicație bidirecționale disponibile. Aceasta înseamnă că fiecare celulă (din 7 celule din grilă) utilizează 1/7 din canalele disponibile, care au propriul set de frecvențe și, prin urmare, nu se suprapun:
Un utilizator de telefon mobil primește de obicei 832 de frecvențe radio pentru a vorbi prin oraș.
Fiecare telefon mobil folosește 2 frecvențe per apel - așa-numita. canal bidirecțional - prin urmare, pentru fiecare utilizator de telefon mobil există 395 de canale de comunicare (cele 42 de frecvențe rămase sunt folosite de canalul principal - vom vorbi despre asta mai târziu).
Astfel, fiecare celulă are până la 56 de canale de comunicare disponibile. Aceasta înseamnă că 56 de persoane vor putea vorbi pe telefoanele mobile în același timp. Prima tehnologie mobilă, 1G, este considerată un analog al rețelei celulare. De când a început să fie utilizată transmisia de informații digitale (2G), numărul de canale a crescut semnificativ.
Telefoanele mobile au transmițătoare de putere redusă încorporate, așa că funcționează la 2 nivele de semnal: 0,6 wați și 3 wați (pentru comparație, iată un radio simplu care funcționează la 4 wați). Stațiile de bază folosesc și emițătoare de putere redusă, dar au propriile lor avantaje:
Transmisia stației de bază și a semnalului de telefon mobil în cadrul fiecărei celule nu vă permite să vă deplasați departe de celulă. În acest fel, ambele celule pot reutiliza aceleași 56 de frecvențe. Aceleași frecvențe pot fi folosite în tot orașul.
Consumul de încărcare al unui telefon mobil, care de obicei funcționează pe baterie, nu este semnificativ mare. Emițătoarele de putere redusă înseamnă baterii mici, ceea ce face telefoanele mobile mai compacte.
O rețea celulară are nevoie de un număr de stații de bază, indiferent de dimensiunea orașului. Un oraș mic ar trebui să aibă câteva sute de turnuri. Toți utilizatorii de telefoane mobile din orice oraș sunt gestionați de un singur birou principal, care se numește Centrul de comutare a telefonului mobil. Acest centru controlează toate apelurile telefonice și stațiile de bază dintr-o zonă dată.
Coduri de telefon mobil
Numărul de secvență electronică (ESN) este un număr unic de 32 de biți programat în telefonul mobil de către producător.
Numărul de identificare mobil (MIN) este un cod din 10 cifre derivat dintr-un număr de telefon mobil.
Codul de identificare a sistemului (SID) este un cod unic din 5 cifre atribuit fiecărei companii FCC Ultimele două coduri, MIN și SID, sunt programate în telefonul mobil atunci când achiziționați cardul și porniți telefonul.
Fiecare telefon mobil are propriul cod. Codurile sunt necesare pentru a recunoaște telefoanele, proprietarii de telefoane mobile și operatorii de telefonie mobilă. De exemplu, ai un telefon mobil, îl pornești și încerci să dai un apel. Iată ce se întâmplă în această perioadă:
Când porniți pentru prima dată telefonul, acesta caută un cod de identificare pe canalul de control principal. Un canal este o frecvență specială pe care telefoanele mobile și stația de bază o folosesc pentru a transmite semnale. Dacă telefonul nu găsește canalul de control, atunci este inaccesibil și pe ecran este afișat mesajul „fără rețea”.
Când telefonul primește un cod de identificare, îl verifică cu propriul cod. Dacă există o potrivire, telefonul mobil are voie să se conecteze la rețea.
Odată cu codul, telefonul solicită accesul la rețea, iar Centrul de comutare mobilă înregistrează poziția telefonului în baza de date, astfel încât Centrul de comutare știe ce telefon folosești atunci când dorește să-ți trimită un mesaj de serviciu.
Centrul de comutare primește apeluri și poate calcula numărul dvs. În orice moment, el poate căuta numărul dvs. de telefon în baza sa de date.
Centrul de comutare vă contactează telefonul mobil pentru a vă spune ce frecvență să utilizați și după ce telefonul mobil comunică cu antena, telefonul obține acces la rețea.
Telefonul mobil și stația de bază mențin contact radio constant. Un telefon mobil comută periodic de la o stație de bază la alta, care emite un semnal mai puternic. Dacă un telefon mobil iese din câmpul unei stații de bază, acesta stabilește o conexiune cu o altă stație de bază din apropiere, chiar și în timpul unei conversații. Cele două stații de bază „comună” prin Centrul de comutare, care transmite un semnal către telefonul tău mobil pentru a schimba frecvența.
Sunt cazuri când, la deplasare, semnalul trece de la o celulă la alta, aparținând altui operator de telefonie mobilă. În acest caz, semnalul nu dispare, ci este transferat către alt operator de telefonie mobilă.
Majoritatea telefoanelor mobile moderne pot funcționa în mai multe standarde, ceea ce vă permite să utilizați servicii de roaming în diferite rețele celulare. Centrul de comutare ale cărui celule le utilizați acum vă contactează centrul de comutare și vă solicită confirmarea codului. Sistemul dvs. transferă toate datele despre telefonul dvs. într-un alt sistem, iar Centrul de comutare vă conectează la celulele noului operator de telefonie mobilă. Și cel mai uimitor lucru este că toate acestea se fac în câteva secunde.
Cel mai enervant lucru în toate acestea este că poți plăti un ban destul de mult pentru apelurile în roaming. Pe majoritatea telefoanelor, atunci când treceți prima dată granița, este afișat serviciul de roaming. În caz contrar, mai bine vă verificați harta acoperirii mobile, astfel încât să nu fiți nevoit să plătiți tarife „umflate” mai târziu. Prin urmare, verificați imediat costul acestui serviciu.
Vă rugăm să rețineți că telefonul trebuie să funcționeze în mai multe benzi dacă doriți să utilizați serviciul de roaming, deoarece diferite țări folosesc benzi diferite.
În 1983, a fost dezvoltat primul standard de telefonie mobilă analogică, AMPS (Advanced Mobile Telephone Service). Acest standard de comunicații mobile analogice funcționează în intervalul de frecvență de la 825 la 890 MHz. Pentru a menține concurența și a menține prețurile pe piață, guvernul federal american a cerut ca pe piață să existe cel puțin două companii implicate în aceeași afacere. O astfel de companie din Statele Unite a fost Local Telephone Company (LEC).
Fiecare companie avea propriile sale 832 de frecvențe: 790 pentru apeluri și 42 pentru date. Pentru a crea un canal, s-au folosit două frecvențe simultan. Gama de frecvență pentru canalul analogic a fost de obicei de 30 kHz. Gama de transmisie și recepție a canalului de voce este separată de 45 MHz, astfel încât un canal să nu se suprapună pe celălalt.
O versiune a standardului AMPS numită NAMPS (Narrowband Advanced Communications System) folosește noi tehnologii digitale pentru a permite sistemului să-și tripleze capacitățile. Dar, chiar dacă folosește noi tehnologii digitale, această versiune rămâne doar analogică. Standardele analogice AMPS și NAMPS funcționează doar la 800 MHz și nu pot oferi încă o mare varietate de funcții, cum ar fi conectivitate la Internet și e-mail.
Telefoanele mobile digitale aparțin celei de-a doua generații (2G) de tehnologie mobilă. Folosesc aceeași tehnologie radio ca și telefoanele analogice, dar într-un mod ușor diferit. Sistemele analogice nu utilizează pe deplin semnalul dintre telefon și rețeaua mobilă - semnalele analogice nu pot fi blocate sau manipulate la fel de ușor ca semnalele digitale. Acesta este unul dintre motivele pentru care multe companii de cablu trec la digital - astfel încât să poată folosi mai multe canale într-un interval dat. Este uimitor cât de eficient poate fi un sistem digital.
Multe sisteme mobile digitale folosesc modulația de frecvență (FSK) pentru a transmite și a primi date prin portalul analog AMPS. Modulația de frecvență folosește 2 frecvențe, una pentru una logică, cealaltă pentru zero logic, alegând dintre cele două, la transmiterea informațiilor digitale între turn și telefonul mobil. Pentru a converti informațiile analogice în digitale și invers, sunt necesare modulații și o schemă de codare. Acest lucru sugerează că telefoanele mobile digitale trebuie să poată procesa rapid datele.
În ceea ce privește complexitatea pe inch cub, telefoanele mobile sunt printre cele mai complexe dispozitive moderne. Telefoanele mobile digitale pot efectua milioane de calcule pe secundă pentru a codifica sau decoda un flux de voce.
Orice telefon obișnuit constă din mai multe părți:
Cipul (placa) care este creierul telefonului
Antenă
Afișaj cu cristale lichide (LCD)
Tastatură
Microfon
Difuzor
Baterie
Microcircuitul este centrul întregului sistem. În continuare, ne vom uita la ce tipuri de cipuri există și cum funcționează fiecare dintre ele. Cipul de conversie analog-digital și back-to-digital codifică semnalul audio de ieșire de la un sistem analogic la unul digital și semnalul de intrare de la un sistem digital la unul analogic.
Un microprocesor este un dispozitiv central de procesare responsabil pentru realizarea cea mai mare parte a lucrărilor de procesare a informațiilor. Controlează tastatura și afișajul și multe alte procese.
Cipurile ROM și cipul cardului de memorie vă permit să stocați datele sistemului de operare al telefonului mobil și alte date despre utilizator, cum ar fi datele din agenda telefonică. Frecvența radio controlează puterea și încărcarea și gestionează sute de unde FM. Amplificatorul de înaltă frecvență controlează semnalele care sunt recepționate sau reflectate de antenă. Dimensiunea ecranului a crescut semnificativ de când telefoanele mobile au devenit mai funcționale. Multe telefoane au notebook-uri, calculatoare și jocuri. Și acum multe alte telefoane sunt conectate la un PDA sau browser web.
Unele telefoane stochează anumite informații, cum ar fi codurile SID și MIN, în memoria flash încorporată, în timp ce altele folosesc carduri externe, cum ar fi cardurile SmartMedia.
Multe telefoane au difuzoare și microfoane atât de mici încât este greu de imaginat cum produc sunet. După cum puteți vedea, difuzoarele au aceeași dimensiune ca o monedă mică, iar microfonul nu este mai mare decât bateria unui ceas. Apropo, astfel de baterii de ceas sunt folosite în cipul intern al unui telefon mobil pentru a opera ceasul.
Cel mai uimitor lucru este că acum 30 de ani multe dintre aceste părți ocupau un întreg etaj al clădirii, dar acum toate acestea se potrivesc în palma unei persoane.
Există trei moduri cele mai comune în care telefoanele mobile 2G utilizează frecvențele radio pentru a transmite informații:
FDMA (Acces multiplu cu diviziune în frecvență) TDMA (Acces multiplu cu diviziune în timp) CDMA (Acces multiplu cu diviziune în cod)
Deși numele acestor metode par atât de confuze, puteți ghici cu ușurință cum funcționează pur și simplu împărțind numele în cuvinte individuale.
Primul cuvânt, frecvența, timpul, codul, indică metoda de acces. Al doilea cuvânt, divizare, înseamnă că separă apelurile pe baza metodei de acces.
FDMA plasează fiecare apel telefonic pe o frecvență separată. TDMA alocă fiecărui apel un anumit timp pe frecvența atribuită. CDMA atribuie un cod unic fiecărui apel și apoi îl transmite la o frecvență liberă.
Ultimul cuvânt al fiecărei metode, multiplu, înseamnă că fiecare sutime poate fi folosită de mai multe persoane.
FDMA
FDMA (Frequency Division Multiple Access) este o metodă de utilizare a frecvențelor radio în care un singur abonat se află în aceeași bandă de frecvență, diferiți abonați folosesc frecvențe diferite în interiorul unei celule. Este o aplicație a multiplexării prin diviziune de frecvență (FDM) în comunicațiile radio. Pentru a înțelege mai bine cum funcționează FDMA, trebuie să ne uităm la modul în care funcționează radiourile. Fiecare post de radio își trimite semnalul către benzile de frecvență libere. Metoda FDMA este utilizată în primul rând pentru transmiterea semnalelor analogice. Și deși această metodă poate transmite fără îndoială informații digitale, nu este folosită deoarece este considerată mai puțin eficientă.
TDMA
TDMA (Time Division Multiple Access) este o metodă de utilizare a frecvențelor radio atunci când există mai mulți abonați în același interval de frecvență, diferiți abonați folosesc intervale de timp diferite (intervale) pentru transmisie. Este o aplicație a Time Division Multiplexing (TDM) pentru comunicațiile radio. Când se utilizează TDMA, o bandă de frecvență îngustă (30 kHz lățime și 6,7 milisecunde lungime) este împărțită în trei intervale de timp.
O bandă de frecvență îngustă este de obicei înțeleasă ca „canale”. Datele vocale convertite în informații digitale sunt comprimate, ceea ce face ca acestea să ocupe mai puțin spațiu. Prin urmare, TDMA funcționează de trei ori mai rapid decât un sistem analogic folosind același număr de canale. Sistemele TDMA operează pe intervalul de frecvență de 800 MHz (IS-54) sau 1900 MHz (IS-136).
GSM
TDMA este în prezent tehnologia dominantă pentru rețelele mobile celulare și este utilizată în standardul GSM (Global System for Mobile Communications) (SPS-900 rusesc) - un standard digital global pentru comunicațiile celulare mobile, cu partajarea canalelor bazată pe principiul TDMA și un grad ridicat de securitate datorită criptării cu chei publice. Cu toate acestea, GSM utilizează accesul TDMA și IS-136 în mod diferit. Să ne imaginăm că GSM și IS-136 sunt sisteme de operare diferite care rulează pe același procesor, de exemplu, atât sistemele de operare Windows, cât și Linux rulează pe un Intel Pentium III. Sistemele GSM folosesc o metodă de codificare pentru a securiza apelurile telefonice de la telefoanele mobile. Rețeaua GSM din Europa și Asia funcționează la o frecvență de 900 MHz și 1800 MHz, iar în SUA la o frecvență de 850 MHz și 1900 MHz și este utilizată în comunicațiile mobile.
Blocarea telefonului dvs. GSM
GSM este standardul internațional în Europa, Australia, cea mai mare parte din Asia și Africa. Utilizatorii de telefoane mobile pot cumpăra un singur telefon care va funcționa oriunde este acceptat standardul. Pentru a se conecta la un anumit operator de telefonie mobilă din diferite țări, utilizatorii GSM pur și simplu schimbă cartela SIM. Cartelele SIM stochează toate informațiile și numerele de identificare necesare pentru a vă conecta la un operator de telefonie mobilă.
Din păcate, frecvențele GSM de 850MHz/1900MHz utilizate în SUA nu sunt aceleași cu sistemul internațional. Deci, dacă locuiți în SUA, dar aveți cu adevărat nevoie de un telefon mobil în străinătate, puteți cumpăra un telefon GSM cu trei sau patru benzi și îl puteți utiliza în țara dvs. de origine și în străinătate, sau pur și simplu cumpărați un telefon mobil GSM 900MHz/1800MHz pentru călătorii în străinătate.
CDMA
CDMA (Code Division Multiple Access). Canalele de trafic cu această metodă de împărțire a mediului sunt create prin atribuirea fiecărui utilizator a unui cod numeric separat, care este distribuit pe întreaga lățime de bandă. Nu există diviziune în timp, toți abonații folosesc în mod constant întreaga lățime a canalului. Banda de frecvență a unui canal este foarte largă, emisiunile abonaților se suprapun între ele, dar deoarece codurile lor sunt diferite, acestea pot fi diferențiate. CDMA este baza pentru IS-95 și operează pe benzile de frecvență de 800 MHz și 1900 MHz.
Telefon mobil dual band și dual standard
Când pleci în călătorie, îți dorești fără îndoială să găsești un telefon care să funcționeze pe mai multe benzi, în mai multe standarde, sau să le combine pe ambele. Să aruncăm o privire mai atentă la fiecare dintre aceste posibilități:
Un telefon multiband poate comuta de la o frecventa la alta. De exemplu, un telefon TDMA cu bandă duală poate utiliza servicii TDMA pe un sistem de 800 MHz sau 1900 MHz. Un telefon GSM cu bandă duală poate folosi serviciul GSM în trei benzi - 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz sau 1900 MHz.
Telefon multi-standard. „Standard” în telefoanele mobile înseamnă tipul de transmisie a semnalului. Prin urmare, un telefon cu standarde AMPS și TDMA poate trece de la un standard la altul dacă este necesar. De exemplu, standardul AMPS vă permite să utilizați o rețea analogică în zone care nu acceptă o rețea digitală.
Un telefon cu mai multe benzi/multi-standard vă permite să schimbați banda de frecvență și standardul de transmisie.
Telefoanele care acceptă această caracteristică schimbă automat benzile sau standardele. De exemplu, dacă un telefon acceptă două benzi, atunci se conectează la rețeaua de 800 MHz dacă nu se poate conecta la banda de 1900 MHz. Când un telefon are mai multe standarde, mai întâi folosește standardul digital, iar dacă acesta nu este disponibil, trece la cel analogic.
Telefoanele mobile sunt disponibile în moduri cu două și trei benzi. Cu toate acestea, cuvântul „cu trei benzi” poate fi înșelător. Poate însemna că telefonul acceptă standardele CDMA și TDMA și standardul analogic. Și, în același timp, poate însemna că telefonul acceptă un standard digital în două benzi și un standard analogic. Pentru cei care călătoresc în străinătate, este mai bine să achiziționeze un telefon care funcționează pe banda GSM de 900 MHz pentru Europa și Asia și 1900 MHz pentru SUA și care acceptă și standardul analogic. În esență, acesta este un telefon dual-band în care unul dintre aceste moduri (GSM) acceptă 2 benzi.
Serviciul de comunicații celulare și personale
Serviciul de comunicații personale (PCS) este în esență un serviciu de telefonie mobilă care pune accent pe comunicațiile personale și mobilitatea. Caracteristica principală a PCS este că numărul de telefon al utilizatorului devine numărul său personal de comunicare (PCN), care este „legat” de utilizatorul însuși, și nu de telefonul sau modemul radio. Un călător global care utilizează PCS poate primi gratuit apeluri telefonice și e-mailuri pe PCN-ul său.
Comunicațiile celulare au fost create inițial pentru a fi utilizate în mașini, în timp ce comunicațiile personale au însemnat posibilități mai mari. În comparație cu comunicațiile celulare tradiționale, PCS are mai multe avantaje. În primul rând, este complet digital, ceea ce oferă rate de transfer de date mai mari și facilitează utilizarea tehnologiilor de compresie a datelor. În al doilea rând, intervalul de frecvență utilizat pentru PCS (1850-2200 MHz) permite reducerea costului infrastructurii de comunicații. (Deoarece dimensiunile generale ale antenelor stației de bază PCS sunt mai mici decât dimensiunile generale ale antenelor stației de bază ale rețelei celulare, producția și instalarea lor sunt mai ieftine).
În teorie, sistemul mobil din SUA funcționează pe două benzi de frecvență - 824 și 894 MHz; PCS funcționează la 1850 și 1990 MHz. Și deoarece acest serviciu se bazează pe standardul TDMA, PCS are 8 intervale de timp și distanța dintre canale este de 200 KHz, spre deosebire de cele trei intervale de timp obișnuite și 30 KHz între canale.
3G este cea mai recentă tehnologie în comunicațiile mobile. 3G înseamnă că telefonul aparține celei de-a treia generații - prima generație este telefoane mobile analogice, a doua este digitală. Tehnologia 3G este utilizată în telefoanele mobile multimedia, care sunt denumite în mod obișnuit smartphone-uri. Astfel de telefoane au mai multe benzi și transfer de date de mare viteză.
3G utilizează mai multe standarde mobile. Cele mai frecvente trei sunt:
CDMA2000 este o dezvoltare ulterioară a standardului CDMA One de a doua generație.
WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access - broadband CDMA) este tehnologia de interfață radio aleasă de majoritatea operatorilor de telefonie celulară pentru a oferi acces radio în bandă largă pentru a susține serviciile 3G.
TD-SCDMA (English Time Division - Synchronous Code Division Multiple Access) este un standard chinez pentru rețelele mobile de a treia generație.
Rețeaua 3G poate transfera date la viteze de până la 3 Mbps (deci durează doar aproximativ 15 secunde pentru a descărca o melodie MP3 care durează 3 minute). Pentru comparație, să ne uităm la telefoanele mobile din a doua generație - cel mai rapid telefon 2G poate atinge viteze de transfer de date de până la 144 Kb/s (este nevoie de aproximativ 8 ore pentru a descărca o melodie de 3 minute). Transferul de date 3G de mare viteză este pur și simplu ideal pentru descărcarea de informații de pe Internet, trimiterea și primirea de fișiere multimedia mari. Telefoanele 3G sunt un fel de mini-laptop care poate gestiona aplicații mari, cum ar fi streaming video de pe Internet, trimiterea și primirea de faxuri și descărcarea mesajelor de e-mail cu aplicații.
Desigur, acest lucru necesită stații de bază care transmit semnale radio de la telefon la telefon.
Stațiile de bază pentru telefoane mobile sunt structuri din metal turnat sau zăbrele care se ridică la sute de metri în aer. Această imagine arată un turn modern care „deservește” 3 operatori de telefonie mobilă diferiți. Dacă te uiți la baza stațiilor de bază, poți observa că fiecare operator de telefonie mobilă și-a instalat propriul echipament, care în zilele noastre ocupă foarte puțin spațiu (la baza turnurilor mai vechi s-au construit încăperi mici pentru astfel de echipamente).
Stație de bază. fotografie de pe http://www.prattfamily.demon.co.uk
În interiorul unui astfel de bloc sunt amplasate un transmițător și un receptor radio, datorită căruia turnul comunică cu telefoanele mobile. Radiourile sunt conectate la antena de pe turn prin mai multe cabluri groase. Dacă te uiți cu atenție, vei observa că turnul în sine, toate cablurile și echipamentele companiilor de la baza stațiilor de bază sunt bine împământate. De exemplu, o placă cu fire verzi atașate este un plan de masă de cupru.
Un telefon mobil, ca orice alt dispozitiv electronic, poate întâmpina probleme:
Cel mai adesea, acestea includ coroziunea pieselor cauzată de umiditatea care intră în dispozitiv. Dacă umezeala intră în telefon, trebuie să vă asigurați că telefonul este complet uscat înainte de a-l porni.
Temperaturile excesive (de exemplu, într-o mașină) pot deteriora bateria sau placa de circuite electronice a telefonului. Dacă temperatura este prea scăzută, ecranul se poate opri.
Telefoanele mobile analogice se confruntă adesea cu problema „clonării”. Un telefon este considerat „clonat” atunci când cineva îi interceptează numărul de identificare și poate suna gratuit alte numere.
Iată cum funcționează „clonarea”: înainte de a suna pe cineva, telefonul transmite codurile sale ESN și MIN în rețea. Aceste coduri sunt unice și datorită lor compania știe cui să trimită factura pentru apeluri. Când telefonul dvs. transmite coduri MIN/ESN, cineva le poate auzi (folosind un dispozitiv special) și le poate intercepta. Dacă aceste coduri sunt folosite pe alt telefon mobil, atunci puteți efectua apeluri de pe acesta complet gratuit, deoarece proprietarul acestor coduri va plăti factura.
În ultimii 20 de ani, comunicațiile mobile au trecut de la un articol de lux la un serviciu de masă, accesibil chiar și școlarilor. Mulți dintre noi, atunci când folosim un telefon mobil, chiar avem o idee în ce constă. Da, în principiu, acest lucru nu ne este de nici un folos dacă îl folosim în scopul propus. Dar printre noi există și oameni curioși care vor mereu să știe ce este înăuntru. Acest articol despre dispozitivul unui telefon mobil le este destinat.
Telefoanele mobile moderne s-au transformat deja în recolte multifuncționale. Producătorii echipează telefoanele, pe lângă instrumentele de comunicare, cu funcții de radio, player, cameră, reportofon etc. Telefonul a devenit de mult un asistent în treburile de zi cu zi și o jucărie preferată. Deci, ce are el înăuntru?
Un telefon mobil are un dispozitiv destul de complex, al cărui element de bază este o placă electronică la care sunt conectate toate celelalte componente. Dacă facem o analogie cu un computer, atunci aceasta este placa de bază. Alte piese de schimb pentru telefoane mobile, cum ar fi un afișaj, antena și alte componente, sunt deja conectate la acesta. La fel ca laptopurile, aceste plăci din telefoanele mobile sunt un lucru individual pentru fiecare model. Factorul de formă și funcționalitatea lor depind de modelul telefonului.
Parti ale corpului
Practic, pe piata exista trei tipuri de telefoane: monobloc, clapeta, slider. Sunt posibile și combinații și variații ale acestor trei tipuri principale. Este de la sine înțeles că designul carcasei afectează și tipul de componente din interior. Așadar, în cazul unui glisor (sau a altor modele cu piese mobile), componentele interne sunt conectate cu ajutorul cablurilor flexibile. Frecarea unor astfel de cabluri devine unul dintre principalele motive ale eșecului lor.
Carcasele monobloc includ trei componente principale: partea de mijloc, panourile din față și din spate. Se întâmplă ca panoul din spate să fie combinat cu capacul bateriei. Clapeta include părțile superioare și inferioare ale corpului, precum și un mecanism de rotație. Glisoarele conțin și un slide, care poate avea un design diferit în funcție de model.
În aproape toate cazurile, tastaturile au un design identic și constau din două părți. Una este formată din chei pe un substrat, iar a doua este ascunsă în carcasă și este realizată sub forma unui substrat cu plăcuțe metalice pentru închiderea contactelor de pe placă. Tastatura poate fi combinata cu placa de baza, sau poate fi realizata separat de aceasta.
Baterie
În funcție de tipul de baterii care sunt instalate în telefoanele mobile, acestea pot fi împărțite în Ni-Mn (hidrură de nichel-metal), Li-On (litiu-ion), Li-Pol (litiu-polimer). Primul tip este în prezent învechit. Ambele tipuri de baterii constau din 2 părți, bateria în sine și unitatea electronică.
Afişa
Telefoanele au afișaje cu ceea ce se numește „toate dungi”. Pot fi alb-negru sau color și sunt realizate folosind diverse tehnologii. Printre acestea din urmă putem remarca cele mai comune UFB, TFT, STN, OLED și unele altele. Toate diferă în calitatea imaginii de ieșire și, în consecință, în preț. Dacă ne uităm la design, atunci printre afișaje putem distinge două grupuri principale. Primul este afișajele conectate la placa de bază pe un cablu, iar al doilea este afișajele lipite.
Alte piese de schimb
În plus, pot fi prezente și alte părți ale telefonului mobil. De exemplu, acesta ar putea fi un microfon, difuzoare, motor de vibrații, cameră etc. Scopul acestor componente este clar și nu necesită explicații speciale. Să remarcăm doar că într-un număr de telefoane mobile un difuzor poate fi folosit pentru a reda melodii și a vorbi, în timp ce alții folosesc altele diferite. Difuzoarele pot fi fixate pe placa sau pe carcasa. În acest din urmă caz, acestea sunt conectate la placă folosind un conector special. Aceasta este situația cu microfonul. Camera este de obicei deja instalată pe placa de bază. O parte importantă a telefonului este antena, care poate fi amplasată în exterior sau în interiorul carcasei. Ultima varianta este cea mai comuna, desi pe piata se gasesc si modele cu antena externa.
Ei bine, asta-i tot. Am analizat toate părțile principale care alcătuiesc un telefon mobil. Recenzia are o descriere destul de generală, dar vă va ajuta să vă faceți o idee despre cum funcționează un telefon mobil modern.
Astăzi vreau să vă vorbesc despre cum să citiți corect diagramele telefoanelor mobile. Voi încerca să vă spun cele mai elementare lucruri pe care un maestru ar trebui să le cunoască. Asa de. Unde sa încep? Primul lucru pe care trebuie să-l știi. Așa se numesc microcircuitele și cum sunt desemnate pe diagrame.
1. Procesor. Procesorul este de obicei semnat pe CPU sau circuitul RAP, RAPIDO. Ele sunt cel mai adesea pătrate și cel mai adesea cele mai mari. Dacă este Nokia, atunci în cele mai multe cazuri există o „fustă” de-a lungul marginii procesorului. În noile modele Nokia puteți găsi adesea un procesor montat pe o unitate flash. Se numesc „sandwich”, acesta este cel mai rău lucru care se poate întâmpla după compus) care este compusul cândva mai târziu.
2. Unitate flash. O unitate flash pe diagrame este scrisă ca flash și undeva am dat peste mem, memorie. Cel mai adesea are formă dreptunghiulară. Și amintiți-vă, în telefoanele Nokia procesorul și unitatea flash pot fi schimbate doar în perechi. Și se potrivesc doar de la un model identic. Ce vreau să spun este că, de exemplu, telefoanele Nokia 6233 și 6300 au același procesor. Dar asta este doar în aparență! Nu vor funcționa!
3. Controler de putere. Este semnat pe diagrame cu diferite „nume”: poate fi scris retu, tahvo, betty, UEM - toate acestea sunt un controler de putere. Cele mai multe dintre ele sunt chipsuri pătrate mici.
4. De asemenea, orice telefon mobil are un receptor și transmițător cip RF și GSM FEM. Trebuie să fiți mai atenți când înlocuiți transmițătoarele. Unele par identice, dar ultimele numere din marcaje sunt diferite. Dar nu funcționează pe alte telefoane. Altele pot fi numere similare și fundamental diferite, dar vor funcționa. În procesul de lucru, o poți face singur. Folosind experiența dvs., construiți o diagramă de compatibilitate a modelului.
Acestea au fost cele mai de bază după părerea mea. Dacă aveți întrebări despre microcircuite și desemnarea acestora. Și în general orice întrebări referitoare la repararea telefoanelor mobile. Întrebați în comentarii sau scrieți pe Skype. Numărul poate fi găsit în contactele mele 
Folosind exemplul telefonului Nokia 6233, voi adăuga o imagine cu locația acestor părți 
Mi-am amintit! Există încă 2 detalii importante în telefoane. Nu totul este adevărat. Pe scurt vorbind. Acesta este un termistor și o siguranță. Siguranța este folosită cel mai adesea pentru încărcare. Dar la unele telefoane poate fi găsit și pe cameră. Se arde foarte des. Și apoi trebuie să instalați un jumper. Și un termistor. Ce este un termistor? Acesta este un lucru atât de insidios și urât)) Termistorul se află în circuitul de încărcare a telefonului și este responsabil pentru supraîncălzire. Foarte des acest termistor explodează după un impact sau putrezește după apă. Apoi telefonul, atunci când este conectat la încărcător, începe să scrie „baterie invalidă” sau „încărcătorul nu este permis” sau altceva. nu-mi mai amintesc totul. În acest caz, este un termistor. Cum pot fi găsite pe diagramă? Da, foarte simplu! Siguranța este situată imediat în spatele conectorului și se numește FUSE, iar termistorul este BTemp. De asemenea, trebuie să ne amintim. că termistorul nu poate fi înlocuit cu nimic. Doar cu alt termistor. Saritorii sunt muci) în acest caz nu se rostogolește. Asta e tot pentru azi. m-am saturat sa scriu))
