Điện thoại di động đã trở thành công cụ liên lạc phổ biến trong xã hội hiện đại, với một số người dùng thậm chí còn thay thế điện thoại cố định của họ bằng điện thoại di động. Mặc dù điện thoại di động hiện đại có nhiều tiện ích bổ sung và chức năng khác nhau, nhưng trung tâm của công nghệ là một hệ thống vô tuyến hai chiều đơn giản. Cơ sở hạ tầng quản lý và mã hóa giao tiếp hai chiều này là yếu tố làm cho điện thoại di động trở thành công nghệ truyền thông thành công như ngày nay.
Tháp di động
Trái tim của hệ thống điện thoại di động là tháp di động. Các nhà cung cấp sử dụng một mạng lưới các ăng-ten công suất thấp này trải khắp vùng phủ sóng để cung cấp dịch vụ cho các thuê bao. Each tower handles a roughly hexagonal area a few miles across, picking up signals from cell phones and connecting them to the landline telephone network. Mỗi tháp cũng duy trì kết nối với các tháp xung quanh, cho phép hệ thống thực hiện liên tục các cuộc gọi từ tháp này sang tháp khác khi người dùng điện thoại di động di chuyển qua vùng phủ sóng.
Tần suất
Mỗi tháp di động xử lý tín hiệu trên một tập hợp con cụ thể của phổ phát sóng. Điện thoại di động ban đầu sẽ chiếm toàn bộ hai tần số cho một cuộc trò chuyện, nhưng khi số lượng người dùng tăng lên, các nhà cung cấp phải tìm ra những cách mới để nhồi nhét nhiều tín hiệu hơn vào dải tần có sẵn. Using low-power transmitters allows the system to reuse frequencies, since two towers several miles apart cannot interfere with each other’s signals. Công nghệ chia sẻ tần số khác liên quan đến việc phát sóng trong các xung ngắn, tập hợp, để lại tần số miễn phí cho những người dùng khác giữa các đợt. Công nghệ mã hóa kỹ thuật số giúp đảm bảo rằng các cuộc trò chuyện vẫn riêng biệt và riêng tư, ngăn người khác nghe thấy.
Kết nối
Khi bạn bật điện thoại di động, thiết bị sẽ bắt đầu tìm kiếm các tần số chính nhất định mà mạng sử dụng cho mục đích nhận dạng. Nếu nó có thể kết nối với tháp trên một trong những tần số này, nó sẽ gửi một số nhận dạng duy nhất tới mạng, cho hệ thống biết trạng thái điện thoại của bạn và vị trí hiện tại của nó. Sau khi kết nối, điện thoại của bạn sẽ tiếp tục theo dõi tần số của nhà cung cấp dịch vụ này đối với các cuộc gọi đến và sẽ sử dụng tần số này để báo hiệu cuộc gọi đi nếu bạn cần thực hiện.
Thực hiện và Nhận cuộc gọi
Nếu điện thoại của bạn nhận được cuộc gọi, hệ thống sẽ định tuyến kết nối đến tháp gần bạn nhất và gửi thông báo về tần số của nhà cung cấp dịch vụ khiến điện thoại của bạn đổ chuông. Nếu bạn thực hiện cuộc gọi, hệ thống sẽ lấy số gọi đi và định tuyến cuộc gọi qua hệ thống điện thoại cố định, đến đường dây điện thoại vật lý hoặc tháp di động thích hợp ở đầu bên kia. Sau khi kết nối, cả điện thoại và tháp đều mã hóa dữ liệu âm thanh kỹ thuật số, gửi các gói này qua không khí trên các tần số đã chọn. Điện thoại hiện đại có thể giám sát nhiều tần số khác nhau cùng một lúc, cho phép hệ thống thích ứng với tình trạng tắc nghẽn hoặc nhiễu bằng cách chuyển sang các kênh rõ ràng hơn, đảm bảo kết nối vững chắc ngay cả trong những trường hợp bất lợi.
