Mobiele telefoons zijn alledaags communicatiemiddel geworden in de moderne samenleving, waarbij sommige gebruikers zelfs hun vaste telefoon vervangen door draagbare telefoons. Hoewel moderne mobiele telefoons een breed scala aan verschillende add-ons en functies hebben, wordt de kern van de technologie gevormd door een eenvoudig tweerichtingsradiosysteem. De infrastructuur die deze tweerichtingscommunicatie beheert en versleutelt, maakt mobiele telefonie tot de succesvolle communicatietechnologie die het vandaag de dag is.
Celtorens
Het hart van het mobiele telefoonsysteem is de zendmast. Providers gebruiken een netwerk van deze low-power antennes verspreid over het dekkingsgebied om service te verlenen aan abonnees. Elke toren behandelt een ruwweg zeshoekig gebied van enkele kilometers breed, pikt signalen op van mobiele telefoons en verbindt ze met het vaste telefoonnetwerk. Elke toren onderhoudt ook verbindingen met de omliggende torens, waardoor het systeem naadloos oproepen van toren naar toren kan doorgeven terwijl gebruikers van mobiele telefoons door het dekkingsgebied reizen.
Frequenties
Elke zendmast verwerkt signalen over een specifieke subset van het uitzendspectrum. Vroege mobiele telefoons zouden twee volledige frequenties in beslag nemen voor een enkel gesprek, maar naarmate het aantal gebruikers groeide, moesten providers nieuwe manieren vinden om meer signalen in het beschikbare spectrum te proppen. Door gebruik te maken van zenders met een laag vermogen kan het systeem frequenties hergebruiken, aangezien twee torens op enkele kilometers van elkaar niet met elkaars signalen kunnen interfereren. Andere technologie voor het delen van frequenties omvat het uitzenden in korte, gereguleerde pulsen, waardoor de frequentie tussen de bursts vrij blijft voor andere gebruikers. Digitale coderingstechnologie zorgt ervoor dat gesprekken gescheiden en privé blijven, waardoor anderen niet kunnen meeluisteren.
Verbinding
Wanneer u uw mobiele telefoon inschakelt, begint het apparaat te zoeken naar bepaalde sleutelfrequenties die het netwerk gebruikt voor identificatiedoeleinden. Als het verbinding kan maken met een toren op een van deze frequenties, stuurt het een uniek identificatienummer naar het netwerk, waardoor het systeem de status van uw telefoon en de huidige locatie weet. Eenmaal verbonden, blijft uw telefoon deze draaggolffrequentie bewaken voor inkomende oproepen en zal deze gebruiken om een uitgaande oproep te signaleren, mocht u er een moeten maken.
Bellen en gebeld worden
Als uw telefoon een oproep ontvangt, zal het systeem de verbinding doorsturen naar de dichtstbijzijnde toren en een melding sturen op de draaggolffrequentie die ervoor zorgt dat uw telefoon overgaat. Als u belt, neemt het systeem het uitgaande nummer en leidt het gesprek via het vaste telefoonsysteem, waarbij het de fysieke telefoonlijn of de juiste zendmast aan de andere kant bereikt. Eenmaal verbonden, versleutelen zowel de telefoon als de toren audiogegevens digitaal en verzenden deze pakketten door de lucht op de gekozen frequenties. Moderne telefoons kunnen veel verschillende frequenties tegelijk bewaken, waardoor het systeem zich kan aanpassen aan congestie of interferentie door over te schakelen naar duidelijkere kanalen, waardoor een solide verbinding wordt gegarandeerd, zelfs onder ongunstige omstandigheden.
