Mobiltelefone sind in der modernen Gesellschaft zu alltäglichen Kommunikationsmitteln geworden, wobei einige Benutzer sogar ihre Festnetzanschlüsse durch tragbare Telefone ersetzen. Obwohl moderne Mobiltelefone über eine Vielzahl unterschiedlicher Erweiterungen und Funktionen verfügen, ist das Herzstück der Technik ein einfaches Funksystem. Die Infrastruktur, die diese Zwei-Wege-Kommunikation verwaltet und verschlüsselt, macht die Mobilfunktelefonie zu der erfolgreichen Kommunikationstechnologie, die sie heute ist.
Mobilfunkmasten
Das Herzstück des Mobilfunksystems ist der Mobilfunkmast. Anbieter verwenden ein Netzwerk dieser Niedrigleistungsantennen, das über das Abdeckungsgebiet verteilt ist, um den Abonnenten Dienste bereitzustellen. Jeder Turm bewältigt ein ungefähr sechseckiges Gebiet von einigen Kilometern Durchmesser, empfängt Signale von Mobiltelefonen und verbindet sie mit dem Festnetz. Jeder Turm hält auch Verbindungen zu den umliegenden Türmen aufrecht, sodass das System Anrufe nahtlos von Turm zu Turm weiterleiten kann, wenn Mobiltelefonbenutzer durch den Abdeckungsbereich reisen.
Frequenzen
Jeder Mobilfunkmast verarbeitet Signale über eine bestimmte Teilmenge des Rundfunkspektrums. Frühere Mobiltelefone belegten zwei ganze Frequenzen für ein einziges Gespräch, aber als die Zahl der Benutzer wuchs, mussten die Anbieter neue Wege finden, um mehr Signale in das verfügbare Spektrum zu stopfen. Durch die Verwendung von Sendern mit geringer Leistung kann das System Frequenzen wiederverwenden, da zwei Türme, die mehrere Meilen voneinander entfernt sind, die Signale des anderen nicht stören können. Eine andere Frequenzteilungstechnologie beinhaltet das Senden in kurzen, reglementierten Impulsen, wobei die Frequenz zwischen den Bursts für andere Benutzer frei bleibt. Die digitale Verschlüsselungstechnologie trägt dazu bei, dass Gespräche getrennt und privat bleiben und andere daran gehindert werden, mitzuhören.
Verbindung
Wenn Sie Ihr Mobiltelefon einschalten, beginnt das Gerät mit der Suche nach bestimmten Schlüsselfrequenzen, die das Netzwerk zu Identifikationszwecken verwendet. Wenn es auf einer dieser Frequenzen eine Verbindung zu einem Turm herstellen kann, sendet es eine eindeutige Identifikationsnummer an das Netzwerk, die dem System den Status Ihres Telefons und seinen aktuellen Standort mitteilt. Sobald die Verbindung hergestellt ist, überwacht Ihr Telefon diese Trägerfrequenz weiterhin auf eingehende Anrufe und verwendet sie, um einen ausgehenden Anruf zu signalisieren, falls Sie einen tätigen müssen.
Anrufe tätigen und annehmen
Wenn Ihr Telefon einen Anruf erhält, leitet das System die Verbindung zum nächstgelegenen Turm weiter und sendet eine Benachrichtigung auf der Trägerfrequenz, die Ihr Telefon zum Klingeln bringt. Wenn Sie einen Anruf tätigen, nimmt das System die ausgehende Nummer entgegen und leitet den Anruf über das Festnetztelefonsystem weiter, wobei es die physische Telefonleitung oder den entsprechenden Mobilfunkmast am anderen Ende erreicht. Sobald die Verbindung hergestellt ist, verschlüsseln Telefon und Tower die Audiodaten digital und senden diese Pakete auf den ausgewählten Frequenzen durch die Luft. Moderne Telefone können viele verschiedene Frequenzen gleichzeitig überwachen, sodass sich das System an Staus oder Interferenzen anpassen kann, indem es auf klarere Kanäle umschaltet, um auch unter widrigen Umständen eine stabile Verbindung zu gewährleisten.
