Joka kerta kun soitamme matkapuhelimeen, matkapuhelinnumeron valitsemisen jälkeen yhteyden muodostaminen toiseen matkapuhelimeen kestää yleensä muutaman sekunnin. Ei ole väliä missä toisen henkilön puhelin on, puhelimemme näyttää aina löytävän sen tarkasti.
Jotkut saattavat ajatella näin: "Tiedän, että matkapuhelimet käyttävät radioaaltoja kommunikoidakseen. Matkapuhelimeni lähettää osan radioaaltoja toiselle osapuolelle ja toisen osapuolen matkapuhelin lähettää takaisin osan. Eikö tämä voi saattaa loppuun viestintää?"
"Asiat eivät ole niin yksinkertaisia. Ajattele sitä, jos matkapuhelin Kiinassa haluaa lähettää suoraan signaalin tuhansien kilometrien päässä olevaan matkapuhelimeen Yhdysvalloissa, kuinka paljon energiaa se tarvitsee? Matkapuhelimet eivät voi tee se, koska akkua on vain pieni pala. Toiseksi, et tiedä missä matkapuhelin, johon haluat muodostaa yhteyden, on maan päällä tällä hetkellä. Sinun on lähetettävä signaaleja kaikkiin maailman matkapuhelimiin löytääksesi Tällä tavalla yksityisyyttä ei voida taata ollenkaan.
Maailmassa on miljardeja matkapuhelimien käyttäjiä. Jos nämä matkapuhelimen käyttäjät lähettävät signaaleja ympäri maailmaa, radioaallot häiritsevät toisiaan ja puhelusi laatu heikkenee huomattavasti. Se on kuin olisi meluisassa huoneessa ja on vaikea kuulla, mitä muut sanovat.
Ehkä jotkut ajattelevat näin: "Minun matkapuhelimeni lähettää ensin signaalin teleyritykselle, ja sitten teleyritys auttaa minua löytämään toisen osapuolen matkapuhelimen ja välittämään tiedot siihen hiljaa. Muut matkapuhelimet eivät voi vastaanottaa sitä." Pekingin matkapuhelin eroaa Pekingin matkapuhelimesta. Saadaksesi yhteyttä Shanghain matkapuhelimeen, kahdessa paikassa on teleoperaattoreita. Pekingin matkapuhelimen ei tarvitse lähettää signaaleja koko maailmalle löytääkseen Shanghain matkapuhelimen. Sen tarvitsee vain lähettää signaali kaupungin teleyritykselle. Pekingissä tai Shanghaissa on kuitenkin paljon matkapuhelimen käyttäjiä, ja heidän signaalinsa häiritsevät silti toisiaan. Kuinka ratkaista tämä ongelma?
Itse asiassa kaikessa matkapuhelinviestinnässä käytetyt radioaaltojen taajuudet ovat tietyllä alueella. Niin kauan kuin jaamme tämän taajuuskaistan pienempiin taajuuskaistoihin eri matkapuhelimia varten, ne eivät häiritse toisiaan.
Tämä on kuin moottoritien jakaminen 10 kaistaan ja vain yhden auton salliminen kullekin kaistalle. Kullekin matkapuhelimelle määritetty taajuusalue edustaa datan määrää, jonka matkapuhelin voi lähettää sekunnissa ja minuutissa. Matkapuhelimen radioaaltojen taajuuskaista on kuitenkin yhtä arvokas kuin kulta. Tämä näkymätön ja aineeton valtatie ei itse asiassa ole leveä eikä sitä voida varata niin monelle matkapuhelimelle.
Siksi ihmiset ovat miettineet erilaisia tapoja ratkaista tämä ongelma, mukaan lukien erilaiset viestintätekniikat, kuten 2G ja 3G, joista ihmiset usein kuulevat. Jos kullekin matkapuhelimelle on varattu riittävästi taajuuskaistoja, matkapuhelimien ja matkapuhelimien välillä ei synny häiriöitä. Huolimatta siitä, kuinka rajalliset taajuuskaistat jaetaan, on silti mahdotonta, että kaikki kaupungin matkapuhelimet voivat käyttää niitä samanaikaisesti. mitä meidän sitten pitäisi tehdä?
Itse asiassa ratkaisu on hyvin yksinkertainen. Tietoliikenneinsinöörit jakavat kaupungin useisiin pieniin solukkoalueisiin. Jokaisella alueella on matkapuhelimen tukiasema, joka vastaa teleyrityksen pieniä toimistoja. Jokaisella usean sadan metrin säteellä pienellä alueella ei ole paljon matkapuhelimen käyttäjiä. Yleensä "langattomilla kaistalla" ei ole ruuhkaa, ja matkapuhelimen signaalit kulkevat sujuvasti. Vaikka samassa kaupungissa on vielä muita matkapuhelimia, jotka käyttävät samaa taajuuskaistaa kuin sinun, ne ovat kahdessa solussa, jotka ovat suhteellisen kaukana toisistaan eivätkä häiritse toisiaan.
Kun matkapuhelin haluaa ottaa yhteyttä toiseen matkapuhelimeen, sen tarvitsee vain ottaa yhteyttä läheiseen matkapuhelimen tukiasemaan. Tukiasema välittää tarvittavat tiedot paikallisen teleyrityksen datakeskukseen.
Siellä tietokone tarkistaa automaattisesti, mihin kaupunkiin puhelinnumero, johon haluat soittaa, kuuluu, ja sitten tietosi lähetetään toisen kaupungin teleyritykselle. Tietoliikenneyritys lähettää sitten tiedot toisen osapuolen matkapuhelinta lähinnä olevalle tukiasemalle ja sitten tälle tukiasemalle. Sen jälkeen lähettää tiedot toisen osapuolen matkapuhelimeen. On syytä mainita, että suurin osa yhteydenpidosta tukiasemien ja teleyritysten välillä tapahtuu optisten kaapeleiden kautta. Toisin sanoen vaikka matkapuhelinviestintä tunnetaan langattomana viestintänä, monet keskellä olevat osat ovat itse asiassa langallista viestintää.
Saatat myös kysyä, että maailmassa on niin monia kaupunkeja ja jokaisessa kaupungissa on niin paljon tukiasemia, mistä tietoliikenneyritykset tietävät, missä toisen osapuolen matkapuhelin on? Kuten aina kun menemme uuteen paikkaan, kerromme aina perheellemme, että se on turvallista, sama pätee matkapuhelimiin. Kun matkapuhelimen omistaja vie sen uudelle matkapuhelinalueelle, matkapuhelimen on ensin ilmoitettava sijaintinsa aktiivisesti lähimmälle matkapuhelimen tukiasemalle, jotta teleyrityksen tietokannassa on likimääräiset sijaintitiedot. matkapuhelimesta. Jos joku soittaa tähän matkapuhelinnumeroon, teleyritys voi nopeasti jäljittää matkapuhelimen sijainnin ja yhdistää puhelun lyhyessä ajassa.
Erilaisten teleyritysten matkapuhelintukiasemat muodostavat valtavan verkon. Jokainen matkapuhelimemme kulkee tässä verkossa ja löytää toisensa tämän verkon kautta.
