手机是如何工作的:蜂窝通信技术背后的基础和它是如何运作的

手机是如何工作的:蜂窝通信技术背后的基础和它是如何运作的
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当亚历山大·格雷厄姆·贝尔在19世纪后半叶发明了第一部电话时,工业革命突然发生了变化,越来越多的人相互联系起来,从而促进了商业交易。同一时代还诞生了收音机,最初是由意大利人古格列尔莫·马可尼提出的最初的作品尼古拉特斯拉.这似乎是发现和发明的完美结合,但直到20世纪50年代早期,当蜂窝电话或移动电话开始发展时,这两种设备才真正结合成一个更强大的设备。

今天,移动电话是世界上最常见的电信设备。基本上,它同时具备电话和无线电的基本功能,提供最好的通信服务。让我们来谈谈这个装置是如何工作的。

手机

我的手机是收音机?

基本上,手机就是一台收音机。它依靠无线电信号来传输和接收声音和数据信息。以前,无线电设备只能接收来自商业电台的信号,使其成为单向通信设备。然而,通过整合贝尔电话背后的原理,简单的无线电变成了一个通信设备,也可以作为一个小型发射机,从而使它有能力成为一个移动电话。

移动电话是嵌入微型发射机的小型收音机。这意味着它在通电时可以发射无线电信号。这是一个非常重要的组件,因为它很容易泄露你的电子无线电位置,这样电话就可以转到你那里或打给你。

那么,我怎样才能用手机和我的朋友交谈呢?

移动电话通信的一个关键部分是建立被称为“基站”的中继中心。这些电台实际上是发射塔的缩小版,你几乎可以在附近的任何地方看到它们。基站作为两个移动电话之间的电子桥梁。

原理基本上很简单,因为你的手机会传输一定数量的无线电信号,离你最近的任何基站都会捕捉到它的存在。因此,这为你提供了一种“始终在线”的模式,随时可以接收电话和短信。当另一个移动电话用户想要与您联系时,他的移动电话将发送一个信号到他所在位置最近的基站。然后,该基站将传输到一系列电信中继设备,如信道塔或卫星,直到到达您所在的本地基站。当你是那个喊另一个号码的人时,同样的程序也会发生。

那么基站是如何定位我的呢?考虑到那里肯定有数百万个蜂窝基站,这些基站不会变得混乱吗?

实际上,当你拨打一个特定的号码时,基站会自动识别这个号码并分配一个号码加密代码对其传输。因此,当电台发送传输时,它将只被传输到与您所拨打的确切号码连接的最短的中继。

我假设基站也有一个有限的传输范围,那么如果我突然改变位置怎么办?

实际上,“蜂窝电话”一词来源于无线电传输的“细胞”原理。每个基站提供一个单一的“单元”或无线电信号跨度半径。将所有这些信号组合在一个位置使它看起来像细胞隔间。因此,当您更改位置时,您将离开单个单元格并进入一个新的单元格。随着位置的每一次变化,离你最近的基站将为你提供一个信号。在某些情况下,您可能到达一个没有任何基站信号的位置;这就是所谓的“盲点”。

要了解更多关于手机的信息,请阅读手机跟踪的缺点。

蜂窝式无线电信号图

图片来源

https://iml.jou.ufl.edu/projects/Fall04/Keith/Works.htm

https://mobilementalism.com/mobile-phones/