تلفن همراه مورد نظر در دسترس می‌باشد

• اطلاعات تماس را ذخیره کنید.

• فهرستی از وظایف و آنچه را که باید انجام دهید، تهیه کنید.

• قرار ملاقات‌ها را پیگیری کنید و فهرستی از یادآوری‌ها داشته باشید.

• از ماشین حساب آن برای محاسبات ساده بهره بگیرید.

• ایمیل بفرستید یا دریافت کنید.

• اطلاعاتی درباره اخبار، سرگرمی یا قیمت سهام و... از طریق اینترنت به دست آورید.

• بازی کنید.

• تلویزیون ببینید.

• پیام‌های متنی بفرستید.

• و از ابزار دیگری مانند PDA (دستیار شخصی دیجیتال)، MP3 player و دریافت کننده GPS استفاده کنید.

اما آیا تاکنون فکر کرده‌اید تلفن‌های همراه چگونه کار می‌کنند؟ تفاوت آن با تلفن‌های معمولی در چیست؟ در این مقاله درباره فناوری به کار رفته در تلفن‌های همراه بحث می‌کنیم تا شما ببینید که این فناوری‌ها چقدر شگفت‌آور هستند.

یکی از جالب‌ترین نکات درباره تلفن‌های همراه این است که آنها در واقع یک رادیو هستند؛ رادیویی بسیار پیچیده. تلفن توسط الکساندر گراهام بل سال 1876 میلادی اختراع شد و می‌توان ریشه ارتباطات بی‌سیم را در اختراع رادیو توسط نیکلای تسلا در دهه 1880 میلادی ردیابی کرد (البته اختراع رادیو به طور رسمی توسط جوان ایتالیایی به نام گوگلیلمو مارکونی در سال 1894 اعلام شده است). این طبیعی بود که این 2 فناوری بزرگ سرانجام با هم ترکیب شوند.

قبل از تلفن همراه، افرادی که واقعا نیاز به ارتباط سیار داشتند تلفن‌های رادیویی را در خودروی خود نصب می‌کردند. در سیستم تلفن‌های رادیویی، یک آنتن مرکزی در هر شهر وجود داشت که این آنتن تقریبا 25 کانال داشت. آنتن مرکزی به این معناست که تلفن در ماشین شما نیاز به یک فرستنده قدرتمند دارد تا امواج را حدود 40 تا 50 مایل (تقریبا 70km ) بفرستد. این یعنی بسیاری از افراد نمی‌توانند از تلفن‌های رادیویی استفاده کنند و علاوه بر آن، کانال به اندازه کافی وجود ندارد.

استعداد سیستم سلولی این است که این سیستم، شهر را به سلول‌های کوچک تقسیم می‌کند. این مسأله امکان استفاده مجدد فرکانس‌های گسترده‌ای را در سراسر شهر میسر می‌کند، در نتیجه میلیون‌ها نفر به طور همزمان می‌توانند از تلفن همراه استفاده کنند.

یک راه خوب برای درک برتری تلفن همراه، مقایسه آن با رادیو CB و واکی- تاکی (walkie-talkie) است.

• مقایسه دوسویه کامل با نیمه دوسویه: هم واکی ـ تاکی و هم رادیوی CB نیمه دوسویه هستند به این معنا که وقتی 2نفر از طریق رادیو CB باهم ارتباط دارند از یک فرکانس استفاده می‌کنند، در نتیجه در یک زمان فقط یک نفر می‌تواند صحبت کند، اما تلفن همراه یک وسیله دوسویه کامل است، یعنی این که شما از یک فرکانس برای صحبت کردن و از فرکانسی مجزا برای شنیدن استفاده می‌کنید و هر دو نفر می‌توانند در آن واحد صحبت کنند.

• کانال‌ها: واکی ـ تاکی به طور معمول دارای یک کانال است و رادیو 40CB کانال دارد، اما تلفن همراه می‌تواند با 1664 کانال یا بیشتر ارتباط برقرار کند.

• برد: واکی ـ تاکی می‌تواند با استفاده از یک فرستنده 25‌‌/‌‌0 واتی، امواج را حدود یک مایل (6‌‌/‌‌1 کیلومتر) ارسال کند، رادیو CB به دلیل قدرت بالایی که دارد می‌تواند با استفاده از یک فرستنده 5 واتی امواج را تا فاصله 5 مایلی (8 کیلومتر) بفرستد و تلفن‌های همراه (سلولی) با استفاده از سلول‌ها یک برد باور نکردنی دارند. هنگام استفاده از تلفن همراه می‌توان صدها کیلومتر رانندگی کرد و در تمام مدت گفت‌وگوی خود را ادامه داد. این فاکتور به دلیل رویکرد سلولی تلفن‌های همراه است.

در سیستم تلفن‌های همراه سلولی، هر سلول در اندازه معمولی خود حدود 10 مایل مربع (26 کیلومتر مربع) است. سلول‌ها در حالت عادی به شکل شش ضلعی در یک شبکه بزرگ شش ضلعی قرار دارند.

به سبب این که تلفن‌های همراه و ایستگاه مرکزی از فرستنده‌های با قدرت کم استفاده می‌کنند، فرکانس‌های مشابه‌ می‌توانند توسط سلول‌های غیرمجاور مجددا مورد استفاده قرار بگیرند. هر سلول، یک ایستگاه مرکزی دارد که متشکل از یک برج و ساختمانی کوچک همراه تجهیزات رادیویی است. پیش از پرداختن به بررسی ایستگاه مرکزی، ابتدا اجازه دهید سلول‌هایی را بررسی کنیم که سیستم سلولی را می‌سازند.

یک سلول در سیستم تلفن همراه آنالوگ از یک هفتم کانال‌های دوسویه‌ صوتی استفاده می‌کند. به این معنا که هر سلول (از هفت سلول درون یک شبکه شش ضلعی) از یکی از هفت کانال موجود استفاده می‌کند؛ بنابراین هر سلول، مجموعه‌ای خاص از فرکانس‌ها را دارد و هیچ تداخلی وجود نخواهد کرد:

• هر تلفن همراه معمولی 832 فرکانس رادیویی را برای استفاده در یک شهر دریافت می‌کند.

• هر تلفن همراه از 2 فرکانس ـ یک کانال دوسویه ـ در هر تماس استفاده می‌کند. بنابراین برای هر گوشی 395 کانال صوتی وجود دارد. ( 42 فرکانس باقیمانده برای کنترل کانال‌ها استفاده می‌شود)

از این رو هر سلول تقریبا 56 کانال صوتی قابل استفاده دارد. به عبارت دیگر، در هر سلول 56 نفر می‌توانند در یک زمان با تلفن همراه خود صحبت کنند. سیستم سلولی آنالوگ نسل اول فناوری موبایل یا 1G مطرح شده است. با روش‌های ارسال دیجیتال (2G)، تعداد کانال‌های قابل استفاده افزایش یافته است. برای مثال، سیستم دیجیتال TDMA-based می‌تواند 3 برابر سیستم آنالوگ، کانال داشته باشد؛ بنابراین هر سلول تقریبا 168 کانال قابل استفاده دارد.

تلفن‌های همراه در درون خود فرستنده کم قدرتی دارند. بسیاری از تلفن‌های همراه 2 سیگنال نیرو دارند؛ 6‌‌/‌‌0 وات و 3 وات (برای مقایسه، بیشتر رادیوهای CB فرستنده 4 واتی دارند). ایستگاه مرکزی هم با قدرت کم، ارسال را انجام می‌دهد؛ البته ارسال با قدرت کم دو مزیت دارد:

1. انتقال از یک ایستگاه مرکزی و تلفن‌های موجود درون سلول آن (ایستگاه مرکزی) باعث می‌شود تا تلفن خیلی از سلول دور نشود. بنابراین، هر دو سلول غیرمجاور می‌توانند از 56 فرکانس مشابه استفاده مجدد کنند. فرکانس‌های مشابه می‌تواند به صورت گسترده در سراسر شهر مورد استفاده مجدد قرار بگیرد.

2. مصرف انرژی در تلفن همراهی که یک باتری معمولی دارد، نسبتا کم است. مصرف انرژی کم به معنی باتری کوچک‌تر است و این، آن چیزی است که باعث می‌شود تلفن‌های سلولی قابل حمل و همراه باشند.

رویکرد سلولی نیاز به تعداد زیادی ایستگاه مرکزی در یک شهر با هر اندازه‌ای دارد. یک شهر با اندازه معمولی ممکن است صدها آنتن داشته باشد، اما از آنجا که بسیاری از مردم از تلفن‌های همراه استفاده می‌کنند، هزینه‌ها برای هر نفر کاهش می‌یابد. هر تلفن همراه در هر شهری توسط یک ایستگاه مرکزی اداره می‌شود که به آن مرکز سوئیچینگ تلفن همراه یا MTSO  (Mobile Telephone Switching Office)می‌گویند. این مرکز تمام تماس‌های تلفن همراه و تمام ایستگاه‌های اصلی را کنترل می‌کند. در واقع کنترل تلفن‌های همراه به این صورت است که در هر لحظه هر تلفن همراهی در یک سلول قرار دارد. وقتی تلفن همراه یک سلول را ترک می‌کند سیگنال‌های ارسالی‌اش ضعیف می‌شود، مرکز سوئیچینگ به این ضعف پی می‌برد و از تمام سلول‌های مجاور، میزان سیگنال دریافتی‌شان را می‌پرسد و سلولی که بیشترین دریافت را دارد به مرکز آن سلول سوئیچ می‌شود.

همان‌گونه که گفته شد تلفن‌های سلولی با استفاده از این فناوری توانسته‌اند در همه‌جا قابل استفاده باشند و در واقع به تلفنی تبدیل شوند که تقریبا در همه جای این سیاره خاکی قابل دسترس هستند.