Стремительное развитие средств связи произошло за последние 20 лет. Это связано с переходом от передачи данных посредством кабеля (модель телефонного аппарата Александра Белла) к современным спутниковым системам (радиоволны). Статья посвящена основным принципам работы мобильного телефона. Сотовый телефон — это техническое устройство, сочетающее в себе приёмник и передатчик радиосигнала . Все аппараты работают по единому принципу — они являются излучателями электромагнитных волн.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Похожие темы научных работ по СМИ (медиа) и массовым коммуникациям , автор научной работы — Одаренко И.А.
УЧЁТ ОСОБЕННОСТЕЙ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН НАД ВОДНОЙ ГЛАДЬЮ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ УРОВНЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В СИСТЕМАХ ПОДВИЖНОЙ РАДИОСВЯЗИ
Системы сотовой связи, построение сетей и их структура
ВЛИЯНИЕ 5G НА WI-FI 6 (802.11AX)
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ГЕОПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ПО СОВОКУПНОСТИ ДАННЫХ С МОБИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
Проблематика построения систем широкополосного радиодоступа мобильной радиосвязи
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Принцип работы мобильной связи
Сотовая связь – это сложная система, обеспечивающая беспроводную связь между двумя или более мобильными устройствами на больших расстояниях с помощью радиоволн. Принцип работы сотовой связи — сеть ячеек, каждая из которых обслуживается базовой станцией.
Когда пользователь совершает звонок или отправляет сообщение, мобильное устройство посылает сигнал на ближайшую базовую станцию. Затем базовая станция направляет сигнал через ряд сотовых вышек и центров коммутации, пока он не достигнет места назначения. Сигнал передается в виде радиоволн, которые транслируются в определенном частотном диапазоне.
Сотовая сеть разделена на несколько частотных диапазонов, каждый диапазон также разделен на несколько каналов, каждый из которых способен одновременно передавать несколько вызовов или данных. Когда пользователь совершает звонок или отправляет сообщение, сигнал передается по одному из этих каналов.
Сотовая связь использует две основные технологии: множественный доступ с кодовым разделением (CDMA, считается устаревшей, но еще используется в США) и глобальная система мобильной связи (GSM). CDMA присваивает каждому вызову уникальный код, что позволяет одновременно передавать несколько вызовов по одному и тому же каналу. В GSM используется метод мультиплексирования с разделением времени, который делит каждый канал на несколько временных интервалов, что позволяет передавать несколько вызовов последовательно.
Мобильный телефон | Как это устроено | Discovery
Помимо голосовых вызовов и сообщений, сеть мобильной связи также поддерживает передачу данных, таких как просмотр интернет-страниц, электронная почта и обмен мультимедийными сообщениями. Данные передаются с помощью различных технологий, включая General Packet Radio Service (GPRS), Enhanced Data rates for GSM Evolution (EDGE), Long-Term Evolution (LTE) и 5G.
Сотовая связь опирается на сложную сеть базовых станций, сотовых вышек, коммутационных центров и частотных диапазонов для обеспечения беспроводной связи на больших расстояниях.
Базовые станции
Базовая станция сотовой связи – это ключевой компонент сотовой сети, обеспечивающий беспроводную связь между мобильными устройствами и инфраструктурой. Она играет важнейшую роль в обеспечении беспроводной связи между мобильными устройствами и сотовой сетью.
Базовая станция сотовой связи обычно состоит из следующих компонентов:
· Приемопередатчик: приемопередатчик отвечает за передачу и прием радиосигналов от мобильных устройств. Он состоит из передатчика и приемника, которые способны передавать и принимать сигналы в определенном частотном диапазоне.
· Антенна: антенна используется для передачи и приема радиосигналов между базовой станцией и мобильными устройствами. Обычно она устанавливается на башне или крыше для обеспечения оптимального покрытия.
· Источник питания: для работы базовой станции требуется постоянное электропитание. Обычно она подключается к электросети или резервному источнику питания.
· Блок обработки базовой полосы: блок обработки базовой полосы отвечает за кодирование и декодирование цифровых сигналов, получаемых от мобильных устройств.
· Блок управления: блок управления управляет работой базовой станции и взаимодействует с другими компонентами сотовой сети.
Работа базовой станции сотовой связи включает в себя следующие этапы:
· Сканирование: базовая станция сканирует доступные радиоканалы для установления связи с мобильными устройствами.
· Аутентификация: базовая станция проверяет подлинность мобильных устройств, чтобы убедиться, что они авторизованы для доступа к сотовой сети.
· Передача: когда мобильные устройства переходят из одной соты в другую, базовая станция передает связь в следующую соту для обеспечения непрерывной связи.
· Кодирование и декодирование: базовая станция кодирует и декодирует цифровые сигналы, полученные от мобильных устройств, чтобы обеспечить целостность и безопасность связи.
· Управление сетью: базовая станция взаимодействует с другими компонентами сотовой сети для управления сетевым трафиком и обеспечения оптимальной производительности.
Что такое базовая станция и как она работает
Базовой станцией называется комплекс специальной радиопередающей аппаратуры, к которой относятся пе6редатчики, приёмники и ретрансляторы, которые осуществляют связь с мобильным устройством абонента. Каждая базовая станция стандарта GSM рассчитана на 12 передатчиков, каждый из которых может поддерживать связь между 8 разговаривающими абонентами. Комплекс таких станций, расположенных рядом, образует так называемую соту.
Базовые станции соединяются со специальным коммутатором посредством контроллёра базовых станций. Коммутатор и контролёр устанавливаются в одном помещении и соединяются прямой оптической линией. Подключение проводится через транспортную сеть, которая работает на базе радиорелейных, медных и волоконно-оптических линий.
В ряде стран мобильные вышки оригинально маскируют под деревья и иную растительность, что позволяет не нарушать общий пейзаж.
Зона покрытия каждой отдельно взятой базовой станции напрямую зависит от высоты установки антенны, рельефа населённого пункта и различных препятствий на пути к мобильному устройству абонента. В результате постепенного роста абонентской базы максимальной пропускной способности базовой станции может не хватать, в таком случае при попытке позвонить абонент видит на экране уведомление, что сеть занята. если такие случаи возникают часто, то оператор может принять решение, установить дополнительные мобильные вышки в местах повышенной нагрузки.
В городских условиях иногда встречаются такие участки, где телекоммуникационной компании требуется локально подключить определённый объект с большим количеством трафика. Сюда относятся станции метро, крупные городские улицы и крупные торговые комплексы. В таком случае используется оборудование малой мощности, такое как микросоты и пикосоты. Это оборудование можно размещать даже на небольшой высоте, к примеру, на жилых домах или фонарях освещения.
Когда необходимо обеспечить качественное покрытие внутри закрытых зданий, используются небольшие пикосотовые базовые станции.
Как происходит сам разговор
Сам телефонный разговор – это довольно сложный процесс. При разговоре голос абонента разбивается на небольшие отрезки продолжительностью 20 миллисекунд, а потом преобразовывается в особый цифровой сигнал. После этого данные кодируются при помощи особой системы. После этого зашифрованные сигналы подвергаются обработке повторно, это необходимо для устранения постороннего шума.
У многих сотовых операторов есть ограничение по длительности разговоров. Чаще всего общаться можно не больше 30 минут, после чего разговор автоматически прерывается и требуется перезванивать.
Современные мобильные телефоны служат не только для общения абонентов между собой. В этом небольшом устройстве есть встроенные часы, калькулятор, будильник, календарь и фонарик. Помимо этого смартфоны имеют фотоаппарат, с высоким разрешением камеры, выход в интернет, а также музыкальный плеер. При помощи современного смартфона можно не только общаться, но и вести переписку в электронной почте, смотреть любимые фильмы и слушать музыку.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Классный час «Мой друг мобильный телефон»
Из 31 первоклассника, пришедшего в мой класс, 18 человек имели телефоны! Все учителя знакомы с этой проблемой. Остро встала она и у нас. Был проведён классный час и родительское собрание по этой же те.
Медиабезопасность детей в сетях интернет и сотовой связи.
Федеральный закон № 436-ФЗ «О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию» устанавливает правила медиабезопасности детей при обороте на территории России продукции средств масс.
Практическая работа «Громкость звука мобильного телефона»
Исследовательская работа в начальной школе по теме :» Мобильный телефон: друг или враг?»
исследовательская работа в начальной школе в системе новых образовательных стандартов имеет огромное значение.
Учебно-исследовательская работа «Сотовый телефон: друг или враг?»
Цель исследования: изучить положительные и отрицательные стороны влияния сотового телефона на жизнь человека.
Презентация «Медиабезопасность детей в сети интернет и сотовой связи»
Презентация к родительскому собранию по теме «Медиабезопасность детей в сети интернет и сотовой связиСотовая связь и Интернет», 2 класс
Цель: повышение грамотности у учащихся в вопросах безопасности в сети и формирование общепринятые нормы поведения в сети.Задачи:Образовательные: ознакомить детей с положительными и негативными сторона.
Схематическое исполнение мобильных телефонов
Устройство сотового телефона следует выделить в отдельную категорию, так как по своему исполнению он напоминает DECT-систему, но с рядом отличий. Он также передает на приемник радиосигнал, но предварительно его шифруя. Использует свои частоты и каналы для работы. Но представлять мобильный гаджет как телефон не совсем правильно. Это уже давно многофункциональное устройство.
Если говорить о внешнем исполнении, то следует отметить следующее:
- Форм-фактор. Это может быть раскладной или раздвижной корпус.
- Камера.
- Микрофон.
- Динамик.
- Экран.
- Клавиатура.
- USB-разъем.
- Аккумуляторная батарея.
- Зарядные устройство для мобильных телефонов.
- Сим-карта.
Многие гаджеты дополнены различными аксессуарами, что расширяет их область применения. Принципиальная схема внутреннего устройства представлена на рисунке ниже.
Несмотря на это, прибор работает исключительно с аналоговыми радиосигналами, все процессы в нем полностью оцифрованы. Его микросхема включает аналоговые и цифровые блоки.
Аналоговый модуль
Он включает в себя средство приема и передачи сигналов. Обычно располагается отдельно от цифрового узла. По своим рабочим характеристикам напоминает радиотелефон, но работающий по стандарту GSM. Приемник и передатчик работают не синхронно, отправка сигнала происходит с 1/8 задержкой. Это позволяет экономить заряд батареи и интегрировать усилитель со смесителем. Поскольку прибор никогда не работает на прием и передачу одновременно, то собой он представляет некий коммутатор, который переключает антенну с одного режима на другой.
На приеме после прохождения фильтра каналов сигнал усиливается с помощью МШУ и отправлятся на смеситель. Далее он демодулируется и передается на аналого-цифровой преобразователь, который конвертирует его в цифровой сигнал, необходимый для работы центрального процессора.
На передаче логический генератор модулирует цифровые данные в сигнал. Далее через смеситель он поступает на частотный синтезатор, после которого переходит на канальный фильтр и усиленный. Только сигнал достаточной мощности подается на антенну, откуда он уходит в пространство.
Радиоактивное
облучение
1 Период
Возбуждение
нервной системы
2 Период
Ощущение
слабости,
отсутствие
аппетита. Но
психическое
состояние
улучшается.
3 Период
Головная боль,
бессонница,
повышенное давление
4 Период
Тепловое
воздействие
Нагревание тканей до 60 ̊,
что приводит к денатурации
белка
Повышение температуры
барабанной перепонки
минимум на 5 ̊
После разговора
длительностью 10-15 минут
организму требуется для
восстановления от 8 до 14
часов
Нетепловое
воздействие
(информационное)
Под влиянием ЭМП
укорачивается фаза быстрого сна
Различные психонарушения:
депрессия, раздражительность,
астении
Нарушение умственной
деятельности, ухудшение памяти,
развитие клипового мышления.
Практическая часть доказательство гипотезы
исследования
Исследования проводили…
Ю. А. Холодов
Р. А. Чиженкова
СССР получил множество
информации при изучении этого
вопроса. Лишь после
проведенных нашими учеными
экспериментов и сделанных ими
открытий этим вопросом
заинтересовались США и ряд
других европейских стран.
Динамика публикаций по
магнитобиологии с 1961 по 1977
советских и зарубежных ученых
М. Н. Ливанов
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
1961 1963 1965 1967 1969 1971 1973 1975 1977
СССР
Зарубежные ученые
Гибкие интерфейсы
Основная ассоциация со смартфонами — многофункциональность. Смартфоны, как правило, способны делать одновременно несколько задач — с помощью многозадачности, да. Пользователь может смотреть фильм, позвонить другу, а затем вернуться к просмотру — всё это без закрытия каждого из используемых приложений. Или он или она может пролистывать цифровой календарь и список дел, не прерывая голосовой вызов. Все данные, хранящиеся на устройстве, можно синхронизировать с внешними приложениями или манипулировать ими с помощью сторонних приложений во многих отношениях. Вот несколько интерфейсов, которые поддерживают сегодняшние смартфоны.
Bluetooth
Эта функция, использующая беспроводные сети, обеспечивает обмен информацией между различными мобильными устройствами. Главная задача синего зуба — передача данных без помощи проводов и обеспечение экономичной и дешёвой радиосвязи. Среди поддерживающих данную технологию устройств стоит отметить следующие: принтеры, сканеры, устройства ввода, компьютеры и гарнитуры. Некоторые версии Bluetooth позволяют только связать одно устройство за раз, а другие способны связать одновременно несколько устройств. Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с соответствующей статьёй из колонки «Как это работает».
Синхронизация данных
Телефон, который отслеживает вашу личную информацию: встречи, списки дел, адреса и номера телефонов, должен быть в состоянии общаться со всеми устройствами, которые вы используете, чтобы отслеживать всё вышеперечисленное. Существуют сотни возможных платформ и приложений, которые могут использовать всё это постоянно. Если вы хотите сохранить все эти данные, они должны синхронизироваться на вашем устройстве.
Open Mobile Alliance (OMA) является совместной организацией с одной миссией. Они сформировали рабочую группу синхронизации данных, которая продолжает свою работу, начатую в рамках инициативы SyncML. SyncML — проект на открытых стандартах, направленный на ликвидацию неприятностей и заботясь о том, чтобы пользовательская информация и данные синхронизировались между собой и наоборот. Проект разработан таким образом, чтобы любой вид данных мог быть синхронизирован с любым применением аппаратных средств через любую сеть, при условии, что они все запрограммированы по стандартам OMA. Это включает в себя синхронизацию веб, Bluetooth, а также почтовых протоколов и TCP/IP сетей.
SyncML позволяет синхронизировать данные с телефона на устройство под управлением операционных систем Windows, Mac, Linux с помощью Bluetooth, инфракрасного порта (ИК-порт, IrDA), HTTP или с помощью кабеля USB. Если желаете получить дополнительную информацию, вам стоит посетить веб-сайт Open Mobile Alliance.
Java
Смартфон, который совместим с языком программирования Java позволяет пользователю загружать и запускать приложения Java и MIDlets. Мидлетс-приложения используют подмножество Java и специально запрограммированы для работы на беспроводных устройствах. Мидлетс включают в себя дополнения, игры, приложения и утилиты.
С тех пор миллионы разработчиков Java во всём мире и инструменты разработки Java находятся в свободном и открытом доступе, благодаря чему пользователи смартфонов могут устанавливать тысячи сторонних приложений на свои устройства. Из-за того, как архитектура большинства мобильных операционных систем устроена, эти приложения могут получать доступ и использовать все данные, хранящиеся на мобильном устройстве пользователя.
Будущее смартфонов
С такими скоростями передачи данных, что можно скачать фильм за секунду, и нынешними технологиями, небо — это предел того, что смартфоны ещё могут сделать. Возможно, самой захватывающей вещью о технологиях смартфоностроения является то, что данная область всё ещё широко открытая. Это идея, которая, вероятно, не нашла своего идеального, реального мира реализации. Каждая новая волна смартфонов приносит с собой новые проекты и новые интерфейсные идеи. Никакой разработчик или производитель ещё не придумали идеальную прекрасную форму, размер или метод ввода. Следующий «киллер-смартфон» должен быть похожим на стандартный телефон, планшетный персональный компьютер, шоколадный батончик или ещё что-нибудь — то, чего ещё никто не придумал.
Пожалуй, самым сложным фактором для будущего является обеспечение безопасности. Смартфоны могут быть уязвимы к нарушениям безопасности. Например, атака под названием Evil Twin (Злой Близнец), в процессе которой хакер устанавливает сервисный идентификатор сервиса, создавая легитимную точку доступа или сеть и одновременно блокируя трафик на реальном сервере. Когда пользователь подключается к серверу хакера, информация может быть попросту перехвачена и безопасность данных будет находится под угрозой. С другой же стороны, некоторые критики утверждают, что производители антивирусного программного обеспечения значительно преувеличивают риски, вред и объём телефонных вирусов, чтобы помочь таким образом самим же себе в продаже фирменных продуктов.
Невероятное разнообразие в смартфоне аппаратных, программных и сетевых протоколов ингибируют практические, широкие меры безопасности. Большинство соображений безопасности или сосредотачивается на особых операционных системах или больше имеет отношение к пользовательскому поведению, чем сетевая безопасность. На сегодня всё, дамы и господа. Надеюсь, вам было дичайше интересно и вы узнали много нового.
* Деятельность Meta* (соцсети Facebook* и Instagram*) запрещена в России как экстремистская.
