Base de téléphones mobiles

2001/10/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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L'idée des téléphones mobiles est prise à partir des téléphones radio. Autrefois, ces derniers ont été installés dans quelques voitures. Mais cette solution était coûteuse et limitée. Les antennes qui ont diffusé le signal des téléphones radio étaient éloignées les unes des autres, tout comme les antennes radio. Par conséquent, l'émetteur de chaque téléphone devait être de grande puissance. En outre, le nombre de transmissions simultanées dépend du nombre de fréquences disponibles, de sorte que de nombreux appels ne pouvaient pas être gérés simultanément. Ce système ne convient pas, par exemple, pour que les habitants d'une ville aient un téléphone mobile.

Idée de cellule

Ce qui a rendu possible la révolution était l'idée de la division du territoire, c'est-à-dire le concept de cellule. La distribution en petites cellules de l'endroit où beaucoup de téléphones doivent fonctionner permet d'utiliser la même fréquence dans deux cellules distinctes des côtés. Pour cela, chaque cellule doit avoir sa propre antenne, qui ne peut pas émettre le signal à grande distance. Ainsi, le signal ne peut pas être émis à une grande distance de la limite cellulaire.

En outre, ce système nécessite des émetteurs de faible puissance sur les téléphones et le nombre de fréquences disponibles peut être tiré. Par conséquent, c'est un bon système pour créer des réseaux téléphoniques bon marché. En outre, il faut noter qu'avec un grand nombre d'utilisateurs, le coût est distribué et permet de créer un produit qui peut être vendu à beaucoup de gens.

Distribution des fréquences

Chaque cellule nécessite une petite centrale, c'est-à-dire un petit bâtiment avec une antenne et un équipement radio. Les cellules hexagonales étant, une cellule est entourée de six autres cellules, et pour éviter les chevauchements il n'y a qu'un septième du nombre de fréquences disponible.

Normalement, ils sont 832 fréquences utiles dans chaque cellule. Parmi eux, 42 sont laissés pour commande de système. À chaque appel, le téléphone utilise deux fréquences, une pour le signal qu'il reçoit et une pour laquelle il émet, c'est-à-dire une pour chaque locuteur. Le nombre de canaux disponibles dans une cellule est donc de 56. En principe, cela signifie qu'à l'intérieur d'une cellule plus de 56 appels ne peuvent pas correspondre, mais l'utilisation de systèmes de transmission numériques peut entraîner une augmentation considérable.

Les téléphones mobiles ont besoin d'émetteurs de faible puissance, donc ils ont des consommations faibles. Ils émettent deux signaux : 0,6 et 3 watts (l'équipement d'un radioamateur, par exemple, est de 4 watts).

L'application de l'idée de cellules exige une grande dispersion des antennes dans les villes. En outre, la gestion des fréquences nécessite une centrale générale appelée MTSO ( Mobile Telephone Switching Office ).

Que se passe-t-il quand on parle ? Tout d'abord, le téléphone reçoit un code d'identification à partir d'un canal de contrôle qui vous indique si vous communiquez ou non avec une cellule de votre système. De ce canal de contrôle est canalisée la communication entre le téléphone et la centrale cellulaire.

Le téléphone envoie alors la demande d'enregistrement afin que MTSO puisse suivre l'emplacement du téléphone. Ensuite, MTSO sélectionne la paire de fréquences pendant l'appel et informe le téléphone de la fréquence à laquelle il doit fonctionner. Une fois tous ces processus effectués, la connexion démarre.

Si le téléphone se déplace d'une cellule à l'autre pendant l'appel, les centrales des deux cellules subissent des changements dans la puissance de transmission (l'une d'elles perd le signal et l'autre devient de plus en plus forte). Les deux centrales sont coordonnées via MTSO, en sélectionnant de nouvelles fréquences et en ordonnant au téléphone un changement de fréquence à un moment donné. Il est également vérifié si le téléphone est autorisé à fonctionner en passant de la cellule à la cellule.

Intérieur Intérieur

Un téléphone mobile a peu de composants, c'est-à-dire un circuit intégré, une antenne, un petit écran à cristaux liquides, un clavier, un microphone, un haut-parleur et une batterie. Cependant, tout autre outil couramment utilisé dans la vie quotidienne n'a pas de complexité sur le téléphone mobile. Vous pouvez recevoir, décompresser, compresser, émettre, etc. Vous pouvez effectuer des millions de calculs en une seule seconde.

Il vaut la peine d'analyser les puces de base du circuit électronique. Il comprend des puces qui convertissent le signal analogique en numérique et numérique en analogique, ainsi qu'un autre qui traite le signal numérique. Il contrôle les microprocesseurs, le clavier, l'écran et la communication et remplit généralement la fonction informatique de votre téléphone. Avec un petit ordinateur, vous avez également besoin de puces de mémoire, avec ROM et mémoire Flash sur les téléphones les plus courants. De nombreux modèles intègrent des puces qui offrent au téléphone d'autres ressources.

Problèmes

Comme toute autre machine, les téléphones doivent être pris en charge. L'humidité provoque la corrosion et la chaleur qui peut endommager complètement le téléphone mobile peut avoir des conséquences graves, surtout sur la batterie ou sur le circuit électronique, et le froid intense peut empêcher l'image de l'écran.

Cependant, en dépit d'être en discussion, les experts considèrent que les téléphones mobiles ont à voir avec d'autres problèmes. D'une part, en émettant des micro-ondes, leur utilisation fréquente peut causer des problèmes de santé. Ils sont des émetteurs de très faible puissance, mais il faut garder à l'esprit qu'ils sont placés à pied de tête. D'autre part, les antennes dispersées dans la ville peuvent causer un problème similaire à celui des ondes. Ils sont nombreux et touchent toute la population.

Analogique à numérique

Les fréquences utilisées par les téléphones mobiles se trouvent dans le spectre des micro-ondes (800-900 MHz). La voix est diffusée avec une bande de fréquences de 30 kHz de large, de sorte qu'elle soit équipée de la qualité du téléphone par câble. Et entre les deux fréquences utilisées dans un appel, on laisse une plage minimale de 45 MHz pour éviter les problèmes d'interférence. Avec ces caractéristiques, le nombre de fréquences utiles dans une cellule est très limité. Il s'agissait d'un système analogique qui a été lancé au début, mais avec la technologie numérique, il peut être considérablement augmenté.

Par numérisation, le son devient un code formé par 0 et 1, qui est compressé. Cette information peut être traitée informatiquement et ainsi émettre plusieurs transmissions à partir d'une seule bande de fréquences.

Il existe trois types de technologies habituelles pour la transmission d'informations de téléphones mobiles. Le premier est le FDMA, qui assigne une fréquence à chaque appel. Bien qu'il puisse être traité numériquement, c'est le système de téléphones analogiques.

La technologie TDMA ( Time Division multiple access ) permet d'émettre trois signaux différents d'une fréquence. Pour ce faire, le temps est divisé en trois parties, c'est-à-dire chaque 6-7 millisecondes la fréquence change de signal. Le changement est très rapide et l'utilisateur ne perçoit rien, mais il n'utilise qu'un tiers du temps. Pour pouvoir lancer ce truc, les trois signaux doivent être compressés numériquement.

Ce système est la technologie du système GSM (Global System for Mobile Communications), norme internationale des téléphones mobiles en Europe, Australie, Asie et Afrique (le système américain n'est pas compatible avec GSM). Ce système utilise des méthodes de cryptage pour protéger les signaux.

Dans le dernier système, la technologie CDMA ( Code Division multiple access ) utilise une approche différente. Une fois le signal numérisé, les données sont dispersées sur toute la largeur de fréquence. À côté de cette dispersion, le code d'identification est attribué à l'appel afin que le téléphone du destinataire reçoive uniquement le correspondant et développe le signal. Ce système permet d'entrer entre huit et dix appels à la fréquence à laquelle le système analogique n'introduit qu'une seule.