كيف يعمل هاتفك المحمول | تكنولوجيا المعلومات والاتصالات

 

كيف يعمل هاتفك المحمول  | تكنولوجيا المعلومات والاتصالات


بالنسبة لمعظمنا ،الهاتف المحمول جزء من حياتنا ، لكنني متأكد من أن عقولكم فضولية ، لطالما صدمت بمثل هذه الأسئلة :
 مثلا
 كيف يتم إجراء المكالمة في الهاتف الجوال؟!
 ولماذا توجد أجيال مختلفة للاتصالات المتنقلة؟
 دعنا نستكشف التقنية الكامنة وراء الاتصالات المتنقلة


كيف يعمل هاتفك المحمول ؟


كيف يتم إجراء المكالمة في الهاتف الجوال؟!


 عندما تتحدث على هاتفك ، يتم التقاط صوتك بواسطة ميكروفون هاتفك ، يحول الميكروفون صوتك إلى إشارة رقمية بمساعدة مستشعر MEMS و IC ، تحتوي الإشارة الرقمية على صوتك في شكل أصفار وآحاد ، يستقبل هوائي داخل الهاتف هذه الأصفار والآحاد ، وينقلها على شكل موجات كهرومغناطيسية ، تنقل الموجات الكهرومغناطيسية الأصفار والآحاد عن طريق تغيير خصائص الموجة ، مثل السعة ، التردد ، المرحلة ، أو مزيج من هؤلاء .


 على سبيل المثال ، في حالة التردد ، تنتقل صفر وواحد باستخدام الترددات المنخفضة والعالية على التوالي ، لذا ، إذا كان بإمكانك إيجاد طريقة ، لنقل هذه الموجات الكرومغناطيسية على هاتف صديقك ، ستكون قادرًا على إجراء مكالمة .


 ومع ذلك ، فإن الموجات الكهرومغناطيسية غير قادرين على السفر لمسافات طويلة .


 يفقدون قوتهم بسبب الوجود من الأشياء المادية والمعدات الكهربائية ، وبعض العوامل البيئية .


 في الواقع ، إذا لم تكن هناك مثل هذه المشكلات ، حتى ذلك الحين ، لن تستمر الموجات الكهرومغناطيسية إلى الأبد ، بسبب هيكل الأرض المنحنى .


 للتغلب على هذه المشكلات ، تم إدخال الأبراج الخلوية ،


 باستخدام مفهوم التكنولوجيا الخلوي ، في التكنولوجيا الخلوية ، منطقة جغرافية مقسمة إلى خلايا سداسية ، مع كل خلية لها برج خاص بها وفتحة تردد ، بشكل عام ، يتم توصيل هذه الأبراج الخلوية من خلال الأسلاك ، أو بشكل أكثر تحديدًا ، كابلات الألياف الضوئية .


 تم وضع كابلات الألياف الضوئية تحت الأرض أو المحيط ، لتوفير الاتصال الوطني أو الدولي .

 الموجات الكهرومغناطيسية التي يصدرها هاتفك ، يتم التقاطها بواسطة البرج في منطقتك وتحويلها إلى نبضات ضوئية عالية التردد ، يتم نقل هذه النبضات الضوئية إلى صندوق جهاز الإرسال والاستقبال الأساسي ، تقع في قاعدة البرج لمزيد من معالجة الإشارات ، بعد المعالجة ، يتم توجيه الإشارة الصوتية الخاصة بك باتجاه برج الوجهة ، عند تلقي الإشارة ، برج الوجهة يشعها للخارج على شكل موجات كهرومغناطيسية ، ثم يتلقى هاتف صديقك الإشارة .


 تخضع هذه الإشارة لعملية عكسية ،وصديقك يسمع صوتك ، لذا ، صحيح أن الاتصالات المتنقلة ليست لاسلكية بالكامل ، يستخدمون وسيطًا سلكيًا أيضًا.


هذه هي الطريقة التي يتم بها تنفيذ الاتصالات المتنقلة.


 ومع ذلك ، كانت هناك مشكلة كبيرة التي تركناها عن قصد دون إجابة ، الاتصالات المتنقلة ناجحة فقط ، عندما ينقل برجك الإشارة إلى برج أصدقائك. 

لكن كيف يعرف برجك؟ 

في أي منطقة برج خلوي يقع صديقك؟


 حسنًا ، في هذه العملية ، يحصل برج الخلية على المساعدة ، من شيء يسمى مركز التحويل المحمول .



مركز التحويل المحمول 

MSC هي النقطة المركزية لمجموعة من الأبراج الخلوية.

قبل المضي قدمًا ، دعونا نشرح المزيد من المعلومات حول MSC .


المعلومات حول MSC 


 عند شراء بطاقة SIM ، جميع معلومات الاشتراك مسجل في MSC محدد ، ستكون MSC هذه هي MSC المنزلية .

يقوم MSC الرئيسي بتخزين المعلومات مثل خطط الخدمة ، موقعك الحالي وحالة نشاطك .


 إذا انتقلت خارج نطاق MSC المنزلي الخاص بك ، MSC الجديد ، الذي يخدمك بدلاً من ذلك ، يُعرف باسم MSC الأجنبي ، عندما تدخل منطقة MSC أجنبية ، يتواصل مع MSC منزلك ، باختصار ، تعرف MSC في منزلك دائمًا في أي منطقة MSC أنت فيها .


 لفهم موقع الخلية الذي يكون المشترك فيه داخل منطقة MSE ، تستخدم MSC بعض التقنيات .

 إحدى الطرق هي تحديث موقع المشترك بعد فترة معينة.

 عندما يعبر الهاتف عددًا محددًا مسبقًا من الأبراج ،يتم تحديث الموقع مرة أخرى، آخرها عندما يكون الهاتف قيد التشغيل .


دعنا نحاول فهم كل هذه الإجراءات

 مع مثال:

 لنفترض أن أروى تريد الاتصال أحمد ، عندما تطلب أروى رقم أحمد ، يصل طلب الاتصال إلى MSC في منزل أروى .عند استلام رقم أحمد ، سيتم إرسال الطلب إلى MSC الرئيسية احمد ، الآن ، يقوم أحمد MSC بالتحقق من MSC الحالي ، إذا كان أحمد في منزله MSC ، سيتم إرسال طلبات الاتصال على الفور إلى موقع خليته الحالي ، ويتحقق مما إذا كان احمد متفاعلًا في مكالمة أخرى ، أو إذا كان هاتفه المحمول مغلقا ، إذا كان كل شيء إيجابيًا ، يرن هاتف أحمد ، وسيتم توصيل المكالمة ، ومع ذلك ، إذا لم يكن أحمد في منزله MSC ،يقوم MSC الخاص بمنزل أحمد بإعادة توجيه طلب الاتصال إلى MSC الأجنبية ، MSC الأجنبية سيتبع الإجراء الموضح مسبقًا لتحديد موقع هاتف احمد ،وسيقوم بعد ذلك بإجراء المكالمة.


الآن ، دعونا نناقش سبب الطيف الترددي



الطيف الترددي


 الطيف الترددي مهم جدًا في اتصالات الهاتف المحمول ، لنقل الأصفار والآحاد في الاتصالات الرقمية ، يتم تخصيص نطاق تردد لكل مشترك ، ومع ذلك ، فإن الطيف الترددي متاح للاتصالات الخلوية محدودة للغاية ، وهناك المليارات من المشتركين.


 تم حل هذه المشكلة بمساعدة تقنيتين ، توزيع فتحة تردد واحدة ، واثنان ، تقنية الوصول المتعدد ، في التقنية الأولى ، يتم توزيع فتحات التردد المختلفة بعناية ، لأبراج خلوية مختلفة ، في تقنية الوصول المتعدد ،يتم توزيع فتحة التردد هذه بكفاءة ، من بين جميع المستخدمين النشطين في منطقة الخلية .


 الآن ، السؤال الكبير ، لماذا توجد أجيال مختلفة ؟! 


 تقنيات الهاتف المحمول



تقنية الجيل الأول 1G


 سمحت 1G للمستخدمين في الأصل ، ولأول مرة ، لحمل الهاتف بدون كابل متصل به ، لكن 1G عانى من مشكلتين رئيسيتين.



مشاكل 1G 


كانت المشكلة الأولى أن الإرسال اللاسلكي كان بتنسيق تناظري، إشارات تناظرية يمكن تغييرها بسهولة بواسطة مصادر خارجية ، لذلك ، قدمت جودة صوت رديئة وأمن ضعيف.



 المشكلة الثانية هي أنها تستخدم تقنية الوصول المتعدد بتقسيم التردد ، التي استخدمت الطيف المتاح بطريقة غير فعالة مهدت هذه العوامل الطريق للجيل الثاني للاتصالات المتنقلة 



تقنية الجيل الثاني 2G


 استخدمت 2G تقنيات الوصول المتعددة الرقمية ، وهي TDMA ، أو تقنية CDMA ، الجيل الثاني 2G قدم أيضًا خدمة بيانات ثورية ، الرسائل القصيرة ، وتصفح الإنترنت .



تقنية الجيل الثالث 3G


بينما ركزت تقنية 3G على إعطاء سرعة نقل بيانات أعلى ، استخدمت تقنية الوصول المتعدد WCD ،إلى جانب زيادة عرض النطاق الترددي.


 ولتحقيق ذلك ، تبلغ سرعة الجيل الثالث 2 ميجابت في الثانية ، يسمح بنقل البيانات للإستخدام مثل GPS ومقاطع الفيديو والمكالمات الصوتية وما إلى ذلك ، كان الجيل الثالث خطوة كبيرة في التحول من الهاتف الأساسي إلى هاتف ذكي .



تقنية الجيل الرابع 4G


 ثم جاء الجيل الرابع 4G الذي حقق سرعات من 20 إلى 100 ميجابت في الثانية:

 كان هذا مناسبًا للأفلام والتلفزيون عالي الدقة ، هذه السرعة العالية أصبحت ممكنة بسبب تقنية الوصول المتعدد OFD ، وتكنولوجيا MIMO ، يستخدم MIMO هوائيات استقبال متعددة لأجهزة الإرسال ، داخل كل من الهاتف المحمول والأبراج .



تكنولوجيا المعلومات والاتصالات


 الجيل القادم من الاتصالات المتنقلة ، تقنية الجيل الخامس 5G ، سيتم طرحها قريبًا ، سوف تستخدم تقنية MIMO المحسنة وموجات المليمتر ، سيوفر اتصالاً سلسًا لدعم إنترنت الأشياء ، مثل السيارات ذاتية القيادة والمنازل الذكية.



 هل ترغب في معرفة كيفية عمل شاشة اللمس؟


 اكتب لنا في التعليق ،

 شكرا لك .


إرسال تعليق

أحدث أقدم

نموذج الاتصال