Wie Mobilfunkkommunikation funktioniert

Die Grundprinzipien der Mobilfunktelefonie sind recht einfach. Die Federal Communications Commission hat ursprünglich geografische Abdeckungsgebiete für Mobilfunksysteme auf der Grundlage modifizierter Volkszählungsdaten von 1980 festgelegt. Die Idee hinter der Mobilfunkkommunikation besteht darin, dass jedes Gebiet in sechseckige Zellen unterteilt ist, die zusammenpassen und eine wabenartige Struktur bilden, wie in gezeigt die Abbildung. 6.1, a. Die sechseckige Form wurde gewählt, weil sie die effizienteste Übertragung bietet, ungefähr dem kreisförmigen Strahlungsmuster entspricht und gleichzeitig die Lücken beseitigt, die immer zwischen benachbarten Kreisen auftreten.

Eine Zelle wird durch ihre physische Größe, Bevölkerung und Verkehrsmuster definiert. Die Federal Communications Commission regelt weder die Anzahl der Zellen in einem System noch deren Größe, sondern überlässt es den Betreibern, diese Parameter entsprechend den erwarteten Verkehrsmustern festzulegen. Jedem geografischen Gebiet ist eine feste Anzahl von Mobilfunk-Sprachkanälen zugewiesen. Die physikalische Größe einer Zelle hängt von der Teilnehmerdichte und der Anrufstruktur ab. Beispielsweise haben große Zellen (Makrozellen) typischerweise einen Radius von 1,6 bis 24 km mit einer Basisstations-Sendeleistung von 1 W bis 6 W. Die kleinsten Zellen (Mikrozellen) haben typischerweise einen Radius von 460 m oder weniger mit einer Basisstations-Sendeleistung von 0,1 W bis 1 W. Abbildung 6.1b zeigt eine Zellkonfiguration mit zwei Zellgrößen.

Abbildung 6.1. – Wabenstruktur der Zellen a); Wabenstruktur mit Waben zweier Größen b) Klassifizierung der Waben c)

Mikrozellen werden am häufigsten in Regionen mit hoher Bevölkerungsdichte eingesetzt. Aufgrund ihrer geringen Reichweite sind Mikrozellen weniger anfällig für Störungen, die die Übertragungsqualität beeinträchtigen, wie z. B. Reflexionen und Signalverzögerungen.

Eine Makrozelle kann einer Gruppe von Mikrozellen überlagert werden, wobei die Mikrozellen sich langsam bewegende Mobilgeräte und die Makrozelle sich schnell bewegende Mobilgeräte bedienen. Das mobile Gerät ist in der Lage, die Geschwindigkeit seiner Bewegung als schnell oder langsam zu bestimmen. Dadurch können Sie die Anzahl der Übergänge von einer Zelle zur anderen und die Korrektur von Standortdaten reduzieren.

Der Algorithmus für den Wechsel von einer Zelle zur anderen kann bei kurzen Entfernungen zwischen dem Mobilgerät und der Mikrozellen-Basisstation geändert werden.

Manchmal sind die Funksignale in einer Zelle zu schwach, um in Innenräumen eine zuverlässige Kommunikation zu ermöglichen. Dies gilt insbesondere für gut abgeschirmte Bereiche und Bereiche mit hohen Störeinflüssen. In solchen Fällen werden sehr kleine Zellen verwendet – Pikozellen. Pikozellen in Innenräumen können die gleichen Frequenzen wie normale Zellen in einer bestimmten Region nutzen, insbesondere in günstigen Umgebungen wie unterirdischen Tunneln.

Bei der Planung von Systemen mit sechseckigen Zellen können Basisstationssender in der Mitte der Zelle, am Rand der Zelle oder an der Oberseite der Zelle platziert werden (Abbildung 6.2 a, b, c). Zellen mit einem Sender in der Mitte verwenden typischerweise Rundstrahlantennen, während Zellen mit Sendern an einer Kante oder einem Scheitelpunkt typischerweise sektorielle Richtantennen verwenden.

Rundstrahlantennen strahlen und empfangen Signale gleichmäßig in alle Richtungen.

Abbildung 6.2 – Platzierung der Sender in den Zellen: in der Mitte a); an Kante b); oben c)

In einem Mobilfunkkommunikationssystem kann eine leistungsstarke feste Basisstation hoch über dem Stadtzentrum durch zahlreiche identische Niedrigenergiestationen ersetzt werden, die im Abdeckungsbereich an Standorten installiert werden, die näher am Boden liegen.

Zellen, die dieselbe Gruppe von Funkkanälen nutzen, können Störungen vermeiden, wenn sie den richtigen Abstand haben. In diesem Fall wird eine Frequenzwiederverwendung beobachtet. Bei der Wiederverwendung von Frequenzen handelt es sich um die Zuweisung derselben Gruppe von Frequenzen (Kanälen) an mehrere Zellen, sofern diese Zellen durch erhebliche Entfernungen voneinander getrennt sind. Die Wiederverwendung von Frequenzen wird durch die Reduzierung des Abdeckungsbereichs jeder Zelle erleichtert. Der Basisstation jeder Zelle wird eine Gruppe von Betriebsfrequenzen zugewiesen, die sich von den Frequenzen benachbarter Zellen unterscheiden, und die Antennen der Basisstation werden so ausgewählt, dass sie den gewünschten Versorgungsbereich innerhalb ihrer Zelle abdecken. Da das Versorgungsgebiet auf die Grenzen einer einzelnen Zelle beschränkt ist, können verschiedene Zellen ohne Interferenzen dieselbe Gruppe von Betriebsfrequenzen nutzen, sofern zwei solcher Zellen einen ausreichenden Abstand voneinander haben.

Das geografische Versorgungsgebiet eines zellularen Systems, das mehrere Zellgruppen enthält, wird unterteilt in Cluster (Abbildung 6.3). Jeder Cluster besteht aus sieben Zellen, denen die gleiche Anzahl an Vollduplex-Kommunikationskanälen zugewiesen ist. Zellen mit denselben Buchstabenbezeichnungen verwenden dieselbe Gruppe von Betriebsfrequenzen. Wie aus der Abbildung ersichtlich ist, werden in allen drei Clustern die gleichen Frequenzgruppen genutzt, was eine Verdreifachung der Anzahl der verfügbaren Mobilfunkkanäle ermöglicht. Briefe A, B, C, D, E, F Und G repräsentieren sieben Frequenzgruppen.

Abbildung 6.3 – Prinzip der Frequenzwiederverwendung in der Mobilfunkkommunikation

Stellen Sie sich ein System mit einer festen Anzahl von Vollduplex-Kanälen vor, die in einem bestimmten Bereich verfügbar sind. Jeder Servicebereich ist in Cluster unterteilt und erhält eine Gruppe von Kanälen, die darauf verteilt werden N Waben des Clusters, die sich in sich nicht wiederholenden Kombinationen gruppieren. Alle Zellen verfügen über die gleiche Anzahl an Kanälen, können aber Bereiche gleicher Größe bedienen.

Somit kann die Gesamtzahl der im Cluster verfügbaren Mobilfunkkanäle durch den Ausdruck dargestellt werden:

F=GN (6.1)

Wo F– die Anzahl der im Cluster verfügbaren Vollduplex-Mobilfunkkanäle;

G– Anzahl der Kanäle in einer Zelle;

N– Anzahl der Zellen im Cluster.

Wenn der Cluster innerhalb eines bestimmten Servicebereichs „kopiert“ wird M Mal beträgt die Gesamtzahl der Vollduplex-Kanäle:

C = mGN = mF (6.2)

Wo MIT– Gesamtzahl der Kanäle in einer bestimmten Zone;

M– Anzahl der Cluster in einer bestimmten Zone.

Aus den Ausdrücken (6.1) und (6.2) geht hervor, dass die Gesamtzahl der Kanäle in einem Mobilfunksystem direkt proportional zur Anzahl der „Wiederholungen“ eines Clusters in einem bestimmten Versorgungsbereich ist. Wenn die Clustergröße verringert wird, während die Zellengröße gleich bleibt, werden mehr Cluster benötigt, um einen bestimmten Versorgungsbereich abzudecken, und die Gesamtzahl der Kanäle im System erhöht sich.

Die Anzahl der Teilnehmer, die gleichzeitig dieselbe Gruppe von Frequenzen (Kanälen) nutzen können, ohne sich in benachbarten Zellen eines kleinen Versorgungsgebiets (z. B. innerhalb einer Stadt) aufzuhalten, hängt von der Gesamtzahl der Zellen in einem bestimmten Gebiet ab. Typischerweise beträgt die Zahl dieser Abonnenten vier, in dicht besiedelten Regionen kann sie jedoch deutlich höher sein. Diese Nummer wird angerufen Frequenzwiederverwendungsfaktor oder FRF – Frequenzwiederverwendungsfaktor. Mathematisch kann es durch die Beziehung ausgedrückt werden:

(6.3)

Wo N– die Gesamtzahl der Vollduplex-Kanäle im Versorgungsgebiet;

MIT– die Gesamtzahl der Vollduplex-Kanäle in der Zelle.

Mit der prognostizierten Zunahme des Mobilfunkverkehrs wird der gestiegene Servicebedarf durch eine Verkleinerung der Zelle und deren Aufteilung in mehrere Zellen mit jeweils eigener Basisstation gedeckt. Durch eine effektive Zelltrennung kann das System mehr Anrufe verarbeiten, solange die Zellen nicht zu klein sind. Wenn der Zelldurchmesser weniger als 460 m beträgt, beeinflussen sich die Basisstationen benachbarter Zellen gegenseitig. Die Beziehung zwischen Frequenzwiederverwendung und Clustergröße bestimmt, wie Skala Mobilfunksystem bei zunehmender Teilnehmerdichte. Je weniger Zellen in einem Cluster vorhanden sind, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit einer gegenseitigen Beeinflussung zwischen den Kanälen.

Da Zellen eine sechseckige Form haben, hat jede Zelle immer sechs benachbarte Zellen mit gleichem Abstand, und die Winkel zwischen den Linien, die den Mittelpunkt einer Zelle mit den Mittelpunkten benachbarter Zellen verbinden, betragen Vielfache von 60°. Daher ist die Anzahl möglicher Clustergrößen und Zelllayouts begrenzt. Um Zellen lückenlos (mosaikartig) miteinander zu verbinden, müssen die geometrischen Abmessungen des Sechsecks so sein, dass die Anzahl der Zellen im Cluster die Bedingung erfüllt:

(6.4)

Wo N– Anzahl der Zellen im Cluster; ich Und J– nicht negative ganze Zahlen.

Das Finden einer Route zu den nächstgelegenen Zellen mit einem gemeinsamen Kanal (den sogenannten First-Tier-Zellen) erfolgt wie folgt:

Ziehen nach ich Zellen (durch die Zentren benachbarter Zellen):

Ziehen nach J Zellen vorwärts (durch die Zentren benachbarter Zellen).

Beispielsweise wird die Anzahl der Zellen im Cluster und die Position der Zellen der ersten Ebene für die folgenden Werte ermittelt: j = 2. i = 3 wird aus Ausdruck 6.4 bestimmt (Abbildung 6.4). N = 3 2 + 3 2 + 2 2 = 19.

Abbildung 6.5 zeigt die sechs nächstgelegenen Zellen, die dieselben Kanäle wie die Zelle verwenden A.

Der Vorgang der Übergabe von einer Zelle zur anderen, d.h. Wenn ein mobiles Gerät von Basisstation 1 zu Basisstation 2 wechselt (Abbildung 6.6), umfasst dies vier Hauptphasen:

1) Initiierung – das mobile Gerät oder Netzwerk erkennt die Notwendigkeit einer Übergabe und leitet die erforderlichen Netzwerkprozeduren ein;

2) Ressourcenreservierung – unter Verwendung geeigneter Netzwerkverfahren werden die für die Dienstübertragung erforderlichen Netzwerkressourcen (Sprachkanal und Steuerkanal) reserviert;

3) Ausführung – direkte Übertragung der Kontrolle von einer Basisstation auf eine andere;

4) Beendigung – überschüssige Netzwerkressourcen werden freigegeben und stehen anderen mobilen Geräten zur Verfügung.

Abbildung 6.6 – Übergabe

Unter Telefonkommunikation versteht man die Übertragung von Sprachinformationen über große Entfernungen. Mit Hilfe der Telefonie haben Menschen die Möglichkeit, in Echtzeit zu kommunizieren.

Gab es zum Zeitpunkt des Aufkommens der Technik nur eine Methode der Datenübertragung – analog, so werden heute verschiedene Kommunikationssysteme erfolgreich eingesetzt. Telefon-, Satelliten- und Mobilfunkkommunikation sowie IP-Telefonie sorgen für einen zuverlässigen Kontakt zwischen Teilnehmern, auch wenn diese sich in verschiedenen Teilen der Welt befinden. Wie funktioniert die Telefonkommunikation mit den einzelnen Methoden?

Gute alte kabelgebundene (analoge) Telefonie

Der Begriff „Telefon“-Kommunikation bezieht sich am häufigsten auf analoge Kommunikation, eine Methode der Datenübertragung, die sich seit fast anderthalb Jahrhunderten durchgesetzt hat. Dabei werden Informationen kontinuierlich und ohne Zwischenverschlüsselung übertragen.

Die Verbindung zwischen zwei Teilnehmern wird durch Wählen einer Nummer geregelt und anschließend erfolgt die Kommunikation durch die Übertragung eines Signals von Person zu Person über Kabel im wahrsten Sinne des Wortes. Die Verbindung der Teilnehmer erfolgt nicht mehr über Telefonisten, sondern über Roboter, was den Prozess stark vereinfacht und die Kosten gesenkt hat, das Funktionsprinzip analoger Kommunikationsnetze bleibt jedoch dasselbe.

Mobile (zellulare) Kommunikation

Abonnenten von Mobilfunkbetreibern glauben fälschlicherweise, dass sie „die Leitung durchtrennt“ haben, die sie mit Telefonzentralen verbindet. Anscheinend ist alles so - eine Person kann sich überall hin bewegen (innerhalb der Signalabdeckung), ohne das Gespräch zu unterbrechen und ohne den Kontakt zum Gesprächspartner zu verlieren, und<подключить телефонную связь стало легче и проще.

Wenn wir jedoch verstehen, wie Mobilfunk funktioniert, werden wir kaum Unterschiede zum Betrieb analoger Netze feststellen. Das Signal „schwebt tatsächlich in der Luft“, nur gelangt es vom Telefon des Anrufers zum Transceiver, der wiederum über Glasfasernetze mit ähnlichen Geräten kommuniziert, die dem angerufenen Teilnehmer am nächsten sind.

Die Funkdatenübertragung umfasst lediglich den Signalweg vom Telefon zur nächstgelegenen Basisstation, die auf ganz herkömmliche Weise mit anderen Kommunikationsnetzen verbunden ist. Es ist klar, wie Mobilfunkkommunikation funktioniert. Was sind seine Vor- und Nachteile?

Die Technologie bietet im Vergleich zur analogen Datenübertragung eine größere Mobilität, birgt jedoch die gleichen Risiken unerwünschter Störungen und der Möglichkeit des Abhörens.

Zellsignalpfad

Schauen wir uns genauer an, wie das Signal den angerufenen Teilnehmer erreicht.

1. Der Benutzer wählt eine Nummer.
2. Sein Telefon stellt Funkkontakt zu einer nahegelegenen Basisstation her. Sie befinden sich auf Hochhäusern, Industriegebäuden und Türmen. Jede Station besteht aus Transceiverantennen (von 1 bis 12) und einer Steuereinheit. An den Controller sind Basisstationen angeschlossen, die ein Gebiet bedienen.
3. Von der Steuereinheit der Basisstation wird das Signal per Kabel an den Controller und von dort ebenfalls per Kabel an den Switch übertragen. Dieses Gerät bietet Signaleingang und -ausgang für verschiedene Kommunikationsleitungen: Intercity-, Stadt-, internationale und andere Mobilfunkbetreiber. Abhängig von der Größe des Netzwerks kann es sich um einen oder mehrere Switches handeln, die über Kabel miteinander verbunden sind.
4. Von „Ihrer“ Vermittlungsstelle wird das Signal über Hochgeschwindigkeitskabel an die Vermittlungsstelle eines anderen Betreibers übertragen, und dieser stellt leicht fest, in welchem ​​Versorgungsbereich sich der Teilnehmer befindet, an den der Anruf gerichtet ist.
5. Der Switch ruft den gewünschten Controller an, der das Signal an die Basisstation sendet, die das Mobiltelefon „abfragt“.
6. Der Angerufene erhält einen eingehenden Anruf.

Diese mehrschichtige Netzwerkstruktur ermöglicht eine gleichmäßige Lastverteilung auf alle Knoten. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit eines Geräteausfalls und gewährleistet eine unterbrechungsfreie Kommunikation.

Es ist klar, wie Mobilfunkkommunikation funktioniert. Was sind seine Vor- und Nachteile? Die Technologie bietet im Vergleich zur analogen Datenübertragung eine größere Mobilität, birgt jedoch die gleichen Risiken unerwünschter Störungen und der Möglichkeit des Abhörens.

Satellitenverbindung

Sehen wir uns an, wie die Satellitenkommunikation, die heute höchste Entwicklungsstufe der Richtfunkkommunikation, funktioniert. Ein im Orbit platzierter Repeater ist in der Lage, selbstständig einen riesigen Bereich der Planetenoberfläche abzudecken. Ein Netzwerk von Basisstationen, wie es beim Mobilfunk der Fall ist, ist nicht mehr erforderlich.

Ein einzelner Abonnent erhält die Möglichkeit, praktisch ohne Einschränkungen zu reisen und auch in der Taiga oder im Dschungel in Verbindung zu bleiben. Ein Teilnehmer, der eine juristische Person ist, kann eine ganze Mini-PBX an eine Repeater-Antenne anschließen (das ist die mittlerweile bekannte „Antenne“), allerdings muss man dabei das Volumen der ein- und ausgehenden Nachrichten sowie die Größe der Antenne berücksichtigen Dateien, die gesendet werden müssen.

Nachteile der Technologie:

• schwere Wetterabhängigkeit. Ein magnetischer Sturm oder eine andere Katastrophe kann dazu führen, dass ein Teilnehmer für lange Zeit keine Kommunikation hat.
• Wenn an einem Satelliten-Repeater etwas kaputt geht, dauert es sehr lange, bis die Funktionalität vollständig wiederhergestellt ist.
• Die Kosten für grenzenlose Kommunikationsdienste übersteigen häufig die Rechnungen herkömmlicher Anbieter. Bei der Auswahl einer Kommunikationsmethode ist es wichtig zu berücksichtigen, wie sehr Sie eine solche funktionale Verbindung benötigen.

Satellitenkommunikation: Vor- und Nachteile

Das Hauptmerkmal des „Satelliten“ besteht darin, dass er den Teilnehmern Unabhängigkeit von terrestrischen Kommunikationsleitungen bietet. Die Vorteile dieses Ansatzes liegen auf der Hand. Diese beinhalten:

• Gerätemobilität. Es kann in sehr kurzer Zeit eingesetzt werden;
• die Fähigkeit, schnell umfangreiche Netzwerke aufzubauen, die große Gebiete abdecken;
• Kommunikation mit schwer zugänglichen und abgelegenen Gebieten;
• Reservierung von Kanälen, die bei einem Ausfall der terrestrischen Kommunikation genutzt werden können;
• Flexibilität der technischen Eigenschaften des Netzwerks, sodass es an nahezu alle Anforderungen angepasst werden kann.

Nachteile der Technologie:

• schwere Wetterabhängigkeit. Ein magnetischer Sturm oder eine andere Katastrophe kann dazu führen, dass ein Teilnehmer für lange Zeit ohne Kommunikation bleibt;
• Wenn am Satelliten-Repeater ein physischer Fehler auftritt, dauert es lange, bis die Funktionalität des Systems vollständig wiederhergestellt ist.
• Die Kosten für grenzenlose Kommunikationsdienste übersteigen häufig die Rechnungen herkömmlicher Anbieter.

Bei der Auswahl einer Kommunikationsmethode ist es wichtig zu berücksichtigen, wie sehr Sie eine solche funktionale Verbindung benötigen.

Während die meisten von uns ein Festnetztelefon für selbstverständlich halten, ist der Besitz eines Telefons zu Hause eines der erstaunlichsten Geräte, die je geschaffen wurden. Wenn Sie mit jemandem sprechen möchten, müssen Sie nur zum Telefon greifen und ein paar Nummern wählen. Sie können diese Person jederzeit kontaktieren und mit ihr kommunizieren.

Das Telefonnetz erstreckt sich über die ganze Welt, sodass Sie fast jeden auf der Welt erreichen können. Wenn Sie sich daran erinnern, dass es noch vor 100 Jahren oder weniger mehrere Wochen dauern konnte, jemandem eine schriftliche Nachricht zu senden ...

Überraschenderweise ist das Telefon eines der einfachsten Geräte in Ihrem Zuhause. Die Prinzipien der Telefonkommunikation haben sich seit fast einem Jahrhundert nicht verändert. Wenn Sie ein Vintage-Telefon aus den 1930er Jahren haben, können Sie es an Ihre Telefonbuchse anschließen und es funktioniert einwandfrei!

Telefoninterna

Das einfachste Telefon besteht aus drei Teilen:

1. Schalten, Anschließen und Trennen des Telefons vom Netzwerk. Dieser Schalter wird normalerweise aufgerufen Hebelschalter. Es verbindet Ihr Telefon mit dem Netzwerk, wenn Sie den Hörer abheben.

2. Dinamik. Dies ist der gewöhnlichste Lautsprecher mit der Größe einer 50-Kopeken-Münze und einem Widerstand von 8 Ohm.

3. Mikrofon. In der Vergangenheit waren Telefonmikrofone äußerst einfach und bestanden aus Aktivkohlekörnchen, die zwischen zwei dünnen Metallplatten eingelegt waren. Die Schallwellen Ihrer Stimme komprimierten und lockerten die Körnchen, veränderten ihren Widerstand und passten den durch das Mikrofon fließenden Strom an.

Und es wird funktionieren! Sie können bei diesem Telefon durch schnelles Drücken des Hebelschalters eine Nummer wählen – alle Telefonschalter erkennen weiterhin „ Impulswahl" Wenn Sie den Hörer abheben und schnell viermal auf den Schalter tippen, weiß die Telefonzentrale der Telefongesellschaft, dass Sie „4“ gewählt haben.

Das einzige Problem bei einem solchen Telefon besteht darin, dass Sie während eines Anrufs Ihre Stimme über den Lautsprecher hören.

Drähte und Kabel

Das Telefonnetz beginnt bei Ihnen zu Hause. P Ara-Kupferdrähte verläuft von Ihrem Telefon zu einem dicken Kabel, das viele dieser Kupferpaare enthält. Je nachdem, wo Sie sich befinden, wird dieses dicke Kabel direkt in die Telefonvermittlungsstelle in Ihrer Nähe geführt oder an eine Box in der Größe eines Kühlschranks angeschlossen, die als Funktion dient digitaler Hub.

Digitalisierung und Sprachübertragung

Der Hub digitalisiert Ihre Stimme mit 8.000 Samples pro Sekunde und einer 8-Bit-Auflösung. Anschließend sammelt es Ihre Stimme und Dutzende anderer und sendet sie alle über eine einzige Leitung (normalerweise ein Koaxialkabel oder Glasfaserkabel), die zur Telefonzentrale führt. In beiden Fällen wird Ihre Leitung mit der Leitungstrennung verbunden und Sie hören einen langen Wählton, wenn Sie den Hörer abnehmen.

Wenn Sie jemanden anrufen, der mit derselben Station verbunden ist, stellt der Schalter einfach einen geschlossenen Stromkreis zwischen Ihrem Telefon und dem Telefon der Person her, die Sie angerufen haben. Handelt es sich um ein Ferngespräch, wird Ihre Stimme digitalisiert und mit Millionen anderer Stimmen kombiniert. Ihre Stimme wird normalerweise über eine Glasfaserleitung zur Telefonzentrale des Empfängers übertragen, kann aber auch über Satellit oder Kommunikationsmasten übertragen werden.

Erstellen Sie Ihr eigenes Telefonnetz

Das Telefon ist nicht nur ein einfaches Gerät. Die Kommunikation zwischen Ihnen und der Telefonzentrale wird noch einfacher. Tatsächlich können Sie mit zwei Telefonen, einer 9-Volt-Batterie und einem 300-Ohm-Widerstand, die Sie auf dem Radiomarkt kaufen können, ganz einfach Ihr eigenes Telefonnetz aufbauen. Sie können alle diese Geräte wie folgt zusammenbauen: Ein Kabel verbindet beide Telefone direkt, und eine Stromversorgung und ein Widerstand werden in Reihe mit dem zweiten Kabel verbunden, das die Telefone verbindet. Wenn beide Personen gleichzeitig zum Telefon greifen, können sie über eine Entfernung von mehreren Kilometern normal miteinander sprechen.

Das Einzige, was Ihre kleine Gegensprechanlage nicht kann, ist, ein anderes Telefon anzurufen und die Person am anderen Ende zu bitten, den Hörer abzunehmen. Das Klingelsignal wird mit 90 Volt Wechselstrom mit einer Frequenz von 20 Hertz gespeist.

Die Verbindung zur Telefonzentrale besteht aus zwei Kupferdrähten. Einer von ihnen überträgt 6 bis 12 Volt Gleichstrom, etwa 30 mA. Das Mikrofon moduliert die Schallwellen, der Lautsprecher am anderen Ende gibt dieses modulierte Signal wieder. Das ist alles.

Wenn man in die Zeit der manuellen Telefonzentrale zurückblickt, ist es leicht zu verstehen, wie ein großes Telefonnetz einst funktionierte. Damals verliefen viele Kupferkabelpaare von jedem Haus zur Telefonzentrale im Stadtzentrum. Der Telefonist saß vor einer großen Tafel mit einem Steckplatz für jeden Teilnehmer. Über jedem Anschluss befand sich ein kleines Licht. Für jedes Adernpaar war eine große Batterie über einen Widerstand angeschlossen. Wenn jemand den Hörer seines Telefons abnahm, schloss ein Hebelschalter einen Stromkreis und leitete Strom durch die Leitungen zwischen dem Haus und der Telefonzentrale. Dadurch wurde die Glühbirne über dieser Fassung an der Schalttafel eingeschaltet. Der Telefonist würde sein Headset an diese Buchse anschließen und fragen, mit wem die Person sprechen möchte. Der Operator sendet dann ein Klingelsignal an den Empfänger und wartet darauf, dass dort jemand den Hörer abnimmt. Sobald der Hörer abgenommen wurde, verband der Operator die beiden Personen miteinander, genau wie bei einer einfachen Gegensprechverbindung. Es ist sehr einfach!

Tonwahl

In modernen Telefonsystemen wurden Operatoren durch ersetzt elektronischer Schalter. Wenn Sie den Hörer abnehmen, erkennt der Schalter den Stromkreis und gibt einen langen Piepton ab. Auf diese Weise wissen Sie, dass der Schalter und Ihr Telefon funktionieren. Der lange Piepton ist eine Kombination aus einem 350-Hertz-Ton und einem 440-Hertz-Ton. Auch das Wählen der Ziffern der Nummer wird von Tönen unterschiedlicher Töne begleitet. Wenn die Nummer besetzt ist, hören Sie einen intermittierenden Besetztton, der aus 480-Hertz- und 620-Hertz-Tönen besteht.

Bandbreite

Um Gespräche über größere Entfernungen zu gewährleisten, sind die Sendefrequenzen begrenzt Bandbreite etwa 3000 Hertz. Alle Frequenzen Ihrer Stimme unter 400 Hertz und über 3400 Hertz sind ausgeschlossen. Dadurch erhält die Stimme eines Ferngesprächs einen charakteristischen Klang.

Daher ist es besser, musikalische Darbietungen nicht am Telefon zu organisieren, um nicht zum Helden eines Witzes zu werden:

Treffen von Petka und Wassili Iwanowitsch. Wassili Iwanowitsch sagt: „Was finden die Leute an diesen Beatles?! Sie singen eintönig!“ Petka fragt: „Wassili Iwanowitsch, wo hast du die Beatles gehört?!“ Wassili Iwanowitsch: „Zum Beispiel wo? Gestern hat Furmanov mir am Telefon ein paar ihrer Lieder vorgesungen ...“

Im theoretischen Teil werde ich nicht auf die Entstehungsgeschichte der Mobilfunkkommunikation, ihre Begründer, die Chronologie der Standards usw. eingehen. Für Interessierte gibt es sowohl in gedruckten Publikationen als auch im Internet reichlich Material.

Schauen wir uns an, was ein Mobiltelefon ist.

Die Abbildung zeigt das Funktionsprinzip stark vereinfacht:

Abb.1 Funktionsweise eines Mobiltelefons

Ein Mobiltelefon ist ein Transceiver, der auf einer der Frequenzen im Bereich 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 1900 MHz arbeitet. Darüber hinaus sind Empfang und Senden frequenzmäßig getrennt.

Das GSM-System besteht aus 3 Hauptkomponenten wie:

Basisstations-Subsystem (BSS – Basisstations-Subsystem);

Switching/Switching-Subsystem (NSS – NetworkSwitchingSubsystem);

Betriebs- und Wartungszentrum (OMC);

Kurz gesagt funktioniert es so:

Ein Mobiltelefon interagiert mit einem Netzwerk von Basisstationen (BS). BS-Türme werden in der Regel entweder auf ihren Erdmasten oder auf den Dächern von Häusern oder anderen Bauwerken oder auf gemieteten bestehenden Türmen aller Arten von Radio-/TV-Repeatern usw. sowie auf Hochhausschornsteinen von Kesselhäusern usw. installiert andere Industriebauten.

Nach dem Einschalten des Telefons und in der restlichen Zeit überwacht (lauscht, scannt) es die Funkwellen auf das Vorhandensein eines GSM-Signals von seiner Basisstation. Das Telefon identifiziert sein Netzwerksignal anhand einer speziellen Kennung. Wenn es eine gibt (das Telefon befindet sich im Netzabdeckungsbereich), wählt das Telefon die beste Frequenz hinsichtlich der Signalstärke aus und sendet bei dieser Frequenz eine Anfrage an die BS, sich im Netzwerk zu registrieren.

Der Registrierungsprozess ist im Wesentlichen ein Authentifizierungs- (Autorisierungs-) Prozess. Sein Kern liegt in der Tatsache, dass jede in das Telefon eingelegte SIM-Karte über ihre eigenen eindeutigen Kennungen IMSI (International Mobile Subscriber Identity) und Ki (Key for Identification) verfügt. Dieselben IMSI und KI werden in die Datenbank des Authentifizierungszentrums (AuC) eingegeben, wenn hergestellte SIM-Karten beim Telekommunikationsbetreiber eingehen. Bei der Registrierung eines Telefons im Netzwerk werden die Kennungen an die BS, nämlich den AuC, übermittelt. Als nächstes übermittelt das AuC (Identifikationszentrum) eine Zufallszahl an das Telefon, die den Schlüssel zur Durchführung von Berechnungen mithilfe eines speziellen Algorithmus darstellt. Diese Berechnung erfolgt gleichzeitig im Mobiltelefon und im AuC, anschließend werden beide Ergebnisse verglichen. Stimmen sie überein, wird die SIM-Karte als echt erkannt und das Telefon im Netz registriert.

Bei einem Telefon ist die Kennung im Netzwerk die eindeutige IMEI-Nummer (International Mobile Equipment Identity). Diese Zahl besteht normalerweise aus 15 Ziffern in Dezimalschreibweise. Zum Beispiel 35366300/758647/0. Die ersten acht Ziffern beschreiben das Telefonmodell und seine Herkunft. Der Rest sind die Seriennummer und die Prüfnummer des Telefons.

Diese Nummer wird im nichtflüchtigen Speicher des Telefons gespeichert. Bei veralteten Modellen kann diese Nummer mit einer speziellen Software und einem entsprechenden Programmiergerät (manchmal einem Datenkabel) geändert werden, bei modernen Telefonen ist sie dupliziert. Eine Kopie der Nummer wird in einem programmierbaren Speicherbereich gespeichert, und ein Duplikat wird in einem OTP-Speicherbereich (One Time Programming) gespeichert, der vom Hersteller einmal programmiert wird und nicht neu programmiert werden kann.

Selbst wenn Sie also die Nummer im ersten Speicherbereich ändern, vergleicht es beim Einschalten des Telefons die Daten in beiden Speicherbereichen und wenn unterschiedliche IMEI-Nummern erkannt werden, wird das Telefon gesperrt. Warum das alles ändern, fragen Sie? Tatsächlich verbietet die Gesetzgebung der meisten Länder dies. Die IMEI-Nummer des Telefons wird online verfolgt. Demnach kann ein gestohlenes Telefon aufgespürt und beschlagnahmt werden. Und wenn es Ihnen gelingt, diese Nummer in eine andere (Arbeits-)Nummer zu ändern, sinken die Chancen, das Telefon zu finden, auf Null. Diese Themen werden von den Nachrichtendiensten mit entsprechender Unterstützung des Netzbetreibers etc. bearbeitet. Daher werde ich nicht näher auf dieses Thema eingehen. Uns interessiert der rein technische Aspekt der Änderung der IMEI-Nummer.

Tatsache ist, dass diese Nummer unter Umständen durch einen Softwarefehler oder ein falsches Update beschädigt werden kann und das Telefon dann völlig unbrauchbar ist. Hier kommen alle Mittel zum Einsatz, um die IMEI und die Funktionalität des Geräts wiederherzustellen. Dieser Punkt wird im Abschnitt „Software-Telefonreparatur“ ausführlicher besprochen.

Nun kurz zur Sprachübertragung von Teilnehmer zu Teilnehmer im GSM-Standard. Tatsächlich handelt es sich hierbei um einen technisch sehr aufwändigen Vorgang, der sich völlig von der üblichen Sprachübertragung über analoge Netze wie beispielsweise einem heimischen Festnetz-/Funktelefon unterscheidet. Digitale DECT-Funktelefone sind in gewisser Weise ähnlich, die Implementierung ist jedoch immer noch unterschiedlich.

Tatsache ist, dass die Stimme des Abonnenten vor der Ausstrahlung viele Veränderungen durchläuft. Das analoge Signal wird in Segmente von 20 ms Dauer unterteilt, anschließend in ein digitales umgewandelt und anschließend mithilfe von Verschlüsselungsalgorithmen mit dem sogenannten verschlüsselt. öffentlicher Schlüssel – EFR-System (Enhanced Full Rate – ein fortschrittliches Sprachkodierungssystem, das von der finnischen Firma Nokia entwickelt wurde).

Alle Codec-Signale werden von einem sehr nützlichen Algorithmus verarbeitet, der auf dem DTX-Prinzip (Discontinuous Transmission) basiert – der intermittierenden Sprachübertragung. Sein Nutzen liegt in der Tatsache, dass es den Telefonsender steuert, indem es ihn nur dann einschaltet, wenn das Sprechen beginnt, und ihn in Pausen zwischen Gesprächen ausschaltet. All dies wird mithilfe des im Codec enthaltenen VAD (Voice Activated Detector) erreicht – einem Sprachaktivitätsdetektor.

Für den empfangenden Teilnehmer erfolgen alle Transformationen in umgekehrter Reihenfolge.

Das Gerät eines Mobiltelefons und seine Hauptfunktionseinheiten (Module).

Jedes Mobiltelefon ist ein komplexes technisches Gerät, das aus vielen funktional vollständigen Modulen besteht, die miteinander verbunden sind und im Allgemeinen den normalen Betrieb des Geräts gewährleisten. Der Ausfall mindestens eines Moduls führt zumindest zu einer teilweisen Fehlfunktion des Geräts und höchstens zur völligen Funktionsunfähigkeit des Telefons.

Schematisch sieht ein Mobiltelefon so aus:

Abb.2 Mobiltelefongerät

Zweck und Betrieb einzelner Knoten.

1. Akku (AB)– die Hauptstromquelle des Telefons. Im Betrieb hat es eine unangenehme Eigenschaft – Alterung, d.h. Kapazitätsverlust, Erhöhung des Innenwiderstandes. Dies ist ein irreversibler Prozess und die Geschwindigkeit der Batteriealterung hängt von vielen Faktoren ab, von denen der ordnungsgemäße Betrieb und die ordnungsgemäße Lagerung der Schlüssel sind.

Bisher wurde der Großteil der Telefonbatterien mit den Technologien NiCd (Nickel- und Cadmiumbasis) und NiMH (Nickel-Metallhydrid) hergestellt. Derzeit werden diese Batterien nicht mehr produziert. Mit der Verbreitung von Akkus auf Basis der Li-Ion-Technologie (Lithium-Ionen) wiesen letztere das beste Preis-Leistungs-Verhältnis auf und hatten zudem eine Reihe von Vorteilen, insbesondere das Fehlen der sogenannten. „Memory-Effekt“. Die Lebensdauer beträgt ca. 3-4 Jahre. Vor nicht allzu langer Zeit kamen Li-Pol-Batterien (Lithium-Polymer) auf den Markt. Sie sind günstiger als Lithium-Ionen-Modelle, haben aber auch eine kürzere Lebensdauer – etwa 2 Jahre.

Moderne Batterien gelten als betriebsbereit, wenn sie mindestens 80 % ihrer Nennkapazität behalten. In der Praxis gibt es Batterien mit 50 % oder weniger. Das heißt, viele Nutzer versuchen, die letzten Milliampere aus dem Akku herauszuquetschen, weshalb sie dann selbst leiden, da ein abgenutzter Akku oft anschwillt, was zu Ausfällen der Telefonhülle und manchmal sogar zu Ausfällen führen kann zum Ausfall des Netzladegeräts und der Schaltkreise Telefonladegerät, Leistungsregler. Es lohnt sich also nicht, bei den Batterien zu sparen. Das Telefon benötigt außerdem eine gute Stromversorgung

Batterien bedürfen keiner besonderen Pflege. Im Winter gilt es vor allem eine Unterkühlung (bis -10°C) zu vermeiden, denn Ausfluss und Alterung beschleunigen sich. Sowie Erhitzen auf 50-60°C und höher. Das ist gefährlich – die Batterie kann einfach anschwellen und sogar explodieren (dies ist kritisch für Lithiumbatterien)!!!

Ein Mobiltelefonakku besteht aus zwei Teilen: dem Akku selbst und einer kleinen Elektronik-Automatisierungsplatine.

Abb.3 Batteriestruktur

Auf dem Bild habe ich der Übersichtlichkeit halber eine bereits beschädigte, geschwollene Batterie gezeigt. Dies ist in den meisten Fällen auf die Verwendung billiger Ladegeräte, Störungen im Ladestromkreis des Telefons sowie auf vom Hersteller gewählte hohe Ladeströme zurückzuführen (um die Ladezeit des Akkus zu verkürzen). Und natürlich werden billige Nicht-Originalbatterien sehr schnell „fett“.

Die Elektronikplatine übernimmt eine Schutzfunktion und schützt sowohl den Akku selbst als auch das Telefon vor Notsituationen, wie zum Beispiel:

Kurzschluss (SC) der Batterieversorgungsklemmen;

Überhitzung des Akkus während des Ladens und Betriebs;

Die Batterieentladung liegt unter der festgelegten minimal zulässigen Norm.

Aufladen der Batterie;

Wenn einer von ihnen auftritt, wird der sogenannte Das elektronische Relais und die Batterieausgangsklemmen sind stromlos.

Ein moderner Akku verfügt in der Regel über mindestens 3 Pins zum Anschluss an den Akkuanschluss eines Mobiltelefons. Dies sind jeweils „+“, „-“ und „TEMP“ (Temperatursensor, mit dessen Hilfe der Akku-Controller zusammen mit dem Leistungsregler des Telefons den Ladevorgang des Akkus steuert und den Ladestrom reduziert oder erhöht. und im Falle einer Überhitzung oder eines Kurzschlusses trennen Sie die Batterie von den Anschlüssen der Platine (Elektronik).

Abb.4 Lage der Batteriekontakte

Es ist zu beachten, dass die Lage der Kontakte je nach Hersteller unterschiedlich sein kann!!!

Die Hauptmerkmale der Batterie sind:

Die Nennspannung beträgt üblicherweise 3,6 – 3,7 Volt. Für einen voll geladenen Akku 4,2 - 4,3 Volt.

- Kapazität – für moderne Telefone von ca. 700 mA bis 2000 mA oder mehr.

Innenwiderstand – je niedriger desto besser (bis etwa 200 MilliOhm)

2. Leistungsregler– dient dazu, die Batteriespannung in verschiedene Spannungsarten umzuwandeln, um einzelne Komponenten und Geräte des Telefons mit Strom zu versorgen, wie z. B. die CPU (Zentraleinheit), RAM und ROM (Speicherchips), verschiedene Verstärker, manchmal Tastatur- und Display-Hintergrundbeleuchtungen usw. , und es steuert auch den Batterieladevorgang. Zusammen mit dem Prozessor aktiviert es die eingebauten oder externen Klangverstärker von Lautsprecher, Mikrofon, Summer (polyphoner Lautsprecher). Außerdem ermöglicht es den Datenaustausch mit einer SIM-Karte.

Strukturell besteht es aus einem separaten Chip. Manchmal kann es mit einem Prozessor kombiniert werden (chinesische Fälschungen bekannter Marken wie Nokia N95 usw.)

Während des normalen Betriebs des Telefons fällt der Leistungsregler selten aus. Dies geschieht am häufigsten während des Ladevorgangs aufgrund von Überhitzung oder bei Verwendung eines nicht originalen oder fehlerhaften Ladegeräts. Seltener – wenn das Telefon Feuchtigkeit ausgesetzt war oder harten Stößen ausgesetzt war.

Das Erscheinungsbild ist in Abb. 2 dargestellt und kann unterschiedlich sein (je nach Telefonmodell und Hersteller).

3. SIM-Halter (SIM-Anschluss) – SIM-Kartenhalter. Basierend auf dem Namen wird es verwendet, um eine SIM-Karte mit dem Telefon zu verbinden. Das Design ist bei allen Handys nahezu gleich, da moderne SIM-Karten auf den gleichen Standard gebracht werden. Es verfügt über 6 (selten 8) federbelastete Kontakte, mit deren Hilfe die elektrische Kommunikation zwischen der SIM-Karte und dem Leistungsregler bzw. Prozessor erfolgt. Sie unterscheiden sich lediglich in der Gestaltung der Befestigung (Haltung) der SIM-Karte. Zu den Störungen zählen das Abbrechen von Kontakten beim häufigen Wechseln der SIM-Karte oder das ungeschickte (falsche) Entfernen der SIM-Karte, wenn der Benutzer beginnt, die SIM-Karte mit improvisierten Mitteln aufzuheben, um sie mit den Fingern weiter zu greifen und aus der Halterung zu entfernen. Unsere schönen Damen greifen oft auf diese Methode zurück, indem sie ihre langen, aufwendig manikürten Nägel verwenden. Dadurch leiden sowohl das Telefon als auch die Maniküre

Der Stecker bedarf keiner besonderen Pflege. Es gibt jedoch Fälle (wiederum abhängig vom Benutzer), in denen die Kontakte oxidieren, verstopfen und ihre Federeigenschaften verlieren. In diesem Fall ist SEHR VORSICHT geboten!!! Wischen Sie sie mit einem Radiergummi (Radiergummi) ab und biegen Sie die Kontakte SEHR SORGFÄLTIG!!! mit einer Nadel oder einem Holzzahnstocher leicht nach oben.

Wenn der SIM-Halter (Halter) wie oben beschrieben eine Fehlfunktion aufweist, „sieht“ das Telefon Ihre SIM-Karte nicht und zeigt ständig eine Meldung auf dem Display an, etwa: „SIM-Karte einlegen“. Defekte Halter können nicht repariert werden und müssen durch neue ersetzt werden.

4. Mikrofon– dient dazu, die Stimme des Benutzers in schwache elektrische Signale umzuwandeln, um sie weiter zu verstärken, umzuwandeln und in die Luft zu senden. Es gibt zwei Arten von Mobiltelefonen: analoge und digitale. Letztere sind komplexer aufgebaut und erfordern einen höheren Arbeitsaufwand bei der Demontage und beim Austausch.

Mikrofone verlieren ihre Leistungsmerkmale oder versagen vor allem dann, wenn sie verschmutzt, Wasser ausgesetzt oder vom Telefon getroffen werden (dies gilt insbesondere für digitale Mikrofone, da diese selbst sehr zerbrechlich sind).

Bei einer Fehlfunktion des Mikrofons kann das Telefon folgende Mängel aufweisen:

Der zweite Teilnehmer hört den Benutzer überhaupt nicht;

Der zweite Teilnehmer hört den Benutzer sehr schlecht;

Im Hör-(Gesprächs-)Lautsprecher ist ein Knistern zu hören (die sogenannte Störung des GSM-Signals). Das gleiche Geräusch ist zu hören, wenn man ein Mobiltelefon in den Gesprächsmodus versetzt oder eine SMS an ein funktionierendes Radio, einen Verstärker, Computerlautsprecher usw. sendet. Mikrofone können in der Regel nicht repariert werden und müssen ausgetauscht werden (außer bei Verstopfung der Löcher und Schallführungen der Handyhülle. Sie sollten lediglich von Staub, Schmutz etc. gereinigt werden.)

5. Sprecher (Talk-Sprecher)– dient der Umwandlung elektrischer Signale in Schallschwingungen. Das heißt, es funktioniert in umgekehrter Reihenfolge wie das Mikrofon. Ein Teilnehmer spricht in ein Mikrofon, das die Stimme in eine E-Mail umwandelt. Signale, dann werden diese Signale umgewandelt (siehe Beschreibung oben) und in die Luft abgestrahlt. Der zweite Teilnehmer empfängt diese Signale mit dem Telefon und hört sie über den Lautsprecher des Telefons.

In den meisten Telefonen sind mehrere Lautsprecher installiert – separat für Konversation und separat für Polyphonie. Der polyphone Lautsprecher spielt eine Melodie für einen eingehenden Anruf, eine SMS usw. ab. Es gibt jedoch Telefone (hauptsächlich von Samsung), bei denen die Rolle von Konversation und Polyphonie vom selben Sprecher übernommen wird. Erst beim Abspielen einer Melodie oder anderer Signale wird der zusätzliche Audio-Leistungsverstärker aktiviert. Zu den Fehlfunktionen des Lautsprechers zählen teilweise und vollständige Fehlfunktionen. Teilweise erfolgt die Wiedergabe von Sprache oder Musik sehr leise, mit Keuchen und unangenehmem Klingeln. Dies kann jedoch nur dann behoben werden, wenn nach einer externen Untersuchung klar ist, dass der Lautsprecher durch Fremdkörper verstopft ist. Zum Beispiel wie sehr kleine Metallspäne, die gerne durch speziell dafür vorgesehene Löcher für die Tonausgabe des Lautsprechers dringen. Dies liegt daran, dass der Lautsprecher in seiner Konstruktion einen Permanentmagneten enthält. Also magnetisiert er kleine Metallgegenstände an sich. Ich persönlich bin ein Befürworter des Austauschs solcher Lautsprecher durch neue. Erstens sparen Sie Zeit, die Sie für die Reinigung aufwenden müssen, und Sie werden viel davon benötigen. Zweitens kommt es selten vor, dass ein Lautsprecher nach der Reinigung genauso sauber, verzerrungsfrei und so laut arbeitet. Denken Sie also nicht darüber nach, sondern tauschen Sie es sofort gegen ein neues aus. Vor allem, wenn dieses Telefon nicht Ihnen gehört, aber zur Reparatur gekommen ist.

Vollständig – überhaupt kein Ton. Der Grund ist ein Bruch im Kabel der Schwingspule des Lautsprechers. Die einzige Lösung besteht darin, den Lautsprecher auszutauschen. Im Folgenden werde ich darüber schreiben, wie der Lautsprecher auf Gebrauchstauglichkeit (Integrität) überprüft wird.

6. Lautsprecher (Summer, Klingel, polyphoner Lautsprecher – es ist alles dasselbe)– der gleiche Lautsprecher, nur ist er in den meisten Fällen zum Abspielen von Klingeltönen, SMS, MP3 usw. gedacht. Aber, wie oben erwähnt, kann es auch für Gespräche genutzt werden. Störungen und Fehlerbehebungsmethoden sind die gleichen wie beim Ohrhörer-Lautsprecher.

7. Zentraleinheit (CPU)– ist das Hauptgerät eines Mobiltelefons. Dies ist derselbe Prozessor, der in jedem Personalcomputer, Laptop usw. vorhanden ist, nur etwas kleiner und einfacher. Entwickelt, um Maschinenbefehle, Anweisungen und Vorgänge auszuführen, die von der Software (Firmware) des Telefons bereitgestellt werden, sowie eine klare Interaktion mit anderen Modulen und Geräten und deren anschließende Verwaltung. Kurz gesagt, der Prozessor ist das „Gehirn“, das den Betrieb des Mobiltelefons vollständig steuert. Strukturell besteht es aus einem separaten Chip. Verantwortlich für viele Prozesse, die während des normalen Betriebs des Telefons ablaufen. Die wichtigsten sind: Anzeigen von Bildern auf dem Display, Empfangen und Verarbeiten von Mobilfunknetzsignalen, Empfangen und Verarbeiten von Tastaturmodulsignalen, Steuern des Kamerabetriebs, Informationsempfangs-/-übertragungsgeräte, Batterieladevorgang (zusammen mit dem Leistungsregler) und viel mehr.

Bei normaler Telefonnutzung fällt der Prozessor fast nie aus und erfordert keine Wartung.

In modernen Telefonen und insbesondere Smartphones (aus dem Englischen übersetzt ist ein Smartphone ein Smartphone. Dasselbe Telefon, nur ähnelt es aufgrund des Vorhandenseins eines Betriebssystems und einer Vielzahl installierter Programme zur Ausführung bestimmter Aufgaben einem Computer), Oft sind 2 Prozessoren verbaut. Einer von ihnen führt die gleichen Funktionen aus wie ein normales Telefon, und der zweite dient dazu, das Betriebssystem zu bedienen und seine Programme auszuführen.

Fällt der Zentralprozessor aus, ist das Telefon völlig funktionsunfähig.

8. Flash – Speicher. Ein separater Chip (Mikroschaltkreis), der zum Speichern von Telefonsoftware (Firmware) sowie Benutzerdaten (Kontakte, Melodien, Fotos usw.) dient. Software (Firmware) ist ein vom Telefonhersteller entwickeltes Programm, das vom Prozessor verarbeitet und ausgeführt wird. Für den Nutzer ist dies das, was er auf dem Handydisplay sieht und welche Funktionen ihm in einem bestimmten Handymodell zur Verfügung stehen.

Auch bei normaler Nutzung fällt der Flash-Speicher selten aus. Es sollte jedoch beachtet werden, dass diese Chips über eine große, aber immer noch begrenzte Anzahl von Lese-/Schreib-Informationszyklen verfügen.

Der Flash-Speicher ist nichtflüchtig und behält alle darauf geschriebenen Daten auch dann bei, wenn die Stromquelle (z. B. der Akku) ausgeschaltet wird.

9. RAM – Speicher (RAM). Dient der temporären Speicherung von Daten. Darin werden alle Prozessorberechnungen des Programmcodes durchgeführt und auch die Ergebnisse von Berechnungen und Informationsverarbeitung zu einem bestimmten aktuellen Zeitpunkt gespeichert (z. B. Musik hören, Videos abspielen, Anwendungen, Spiele usw. ausführen), sofern nicht erforderlich , der Speicher wird von einigen Daten gelöscht und ständig neue geladen und so weiter.

Es ist zu beachten, dass der RAM-Speicher (Random Access Memory) energieabhängig ist und bei Ausschalten der Stromquelle alle im RAM gespeicherten Daten verloren gehen!!!

10. Tastaturmodul– ein Standard-Ziffernblock zum Wählen der Nummer eines Teilnehmers, Text-SMS-Nachrichten + eine Reihe zusätzlicher Tasten, die von der Telefonsoftware definierte Funktionen ausführen, wie z. B. das Anpassen der Lautstärke, das Starten von Programmen, Kameras, Diktiergeräten usw. Für den normalen Betrieb des Tastaturmoduls besteht die Hauptaufgabe des Benutzers darin, die Tastatur sauber zu halten und das Eindringen von Feuchtigkeit, Schmutz und anderen Gegenständen zu verhindern. Andernfalls müssen die Tasten mit großer Kraft gedrückt werden, oder das Telefon reagiert überhaupt nicht auf Druckvorgänge. Sie können die Funktionsfähigkeit des Tastaturmoduls wiederherstellen, indem Sie es von Schmutz befreien. Wenn die Kontaktpads und die sie verbindenden Leiter Feuchtigkeit oder anderen Flüssigkeiten ausgesetzt waren und beschädigt wurden, muss ein solches Tastenmodul durch ein neues ersetzt werden.

11. LCD-Display– das tatsächliche Display (Bildschirm) des Telefons. Der Zweck ist jedem klar, daher werde ich nicht näher darauf eingehen. Die Hauptmerkmale sind die folgenden Parameter:

Auflösung, also die Anzahl der wiedergegebenen Pixel (Punkte). Je höher dieser Parameter ist, desto klarer und von besserer Qualität ist das Bild. Für mehr oder weniger moderne Telefone sind die folgenden Bildschirmauflösungen typisch: 220 x 176 Pixel, 320 x 240. Für Telefone mit großen Touchscreens: 400X240, 640X360, 800X400.

Anzahl der reproduzierten (angezeigten) Farben. Das Gleiche gilt: Je mehr, desto besser. Bei älteren Telefonen mit Farbdisplay liegt dieser Wert meist bei 4096 Farben. Mit der Verbesserung stieg dieser Parameter auf 65.000 und erreichte dann 262.000. Jetzt sind alle modernen teuren Telefone mit Displays mit einer Farbtiefe von 16 Millionen ausgestattet.

Bei bestimmungsgemäßer Nutzung des Telefons ist für das Display keine Wartung erforderlich. In einigen Fällen, wenn das Telefon in einer staubigen Umgebung verwendet wird oder sich im Laufe der Zeit viel Staub und Schmutz im Gehäuse angesammelt hat, muss das Display SORGFÄLTIG mit Mikrofaser (einem speziellen Wischtuch, das gut reinigt und keine Spuren hinterlässt) abgewischt werden oder Streifen. Es kann in Optikgeschäften erworben werden. Einige Arten von Brillen sind mit einer solchen Reinigungsmikrofaser ausgestattet.) Achten Sie bei der Verwendung des Telefons darauf, dass das Display keinen physischen Stößen ausgesetzt wird (Stöße, Quetschungen, starke Biegungen) und es nicht freigelegt wird direktem Sonnenlicht und erhöhten Temperaturen aussetzen. Dies wird zu seinem Scheitern führen.

12. Transceiver– Wird zum Empfangen und Senden von GSM-Mobilfunksignalen verwendet. Es enthält viele Funktionselemente (durch die Spannung des Empfängers und Senders gesteuerte Generatoren, Bandpassfilter, Entkopplungskondensatoren, Induktivitäten usw.). Gesteuert durch einen Prozessor und einen 26-MHz-Quarzresonator.

Bei einer Fehlfunktion des Transceivers kann sich das Telefon nicht im Mobilfunknetz anmelden und auf dem Display wird die GSM-Signalstärke nicht angezeigt.

13. Leistungsverstärker– Entwickelt, um das vom Transceiver erzeugte Signal auf den Leistungspegel zu verstärken, der für die Strahlung der Antenne in die Luft erforderlich ist.

Bei einer Fehlfunktion des Leistungsverstärkers empfängt das Telefon ein Signal vom Mobilfunknetz, kann sich aber nicht darin anmelden, da es kein GSM-Signal übertragen kann.

14. Antennenschalter (Schalter)– Entwickelt für die Kopplung (Verbindung) des Empfangs- und Sendepfads des GSM-Moduls mit der Telefonantenne. Dadurch wird sichergestellt, dass das Telefon über eine gemeinsame Antenne für Empfang und Übertragung verfügt und außerdem der Einfluss des Leistungsverstärkers auf den Empfangspfad eliminiert wird.

Die Kommunikation zwischen Mobiltelefonen, auch Mobiltelefonen genannt, erfolgt nicht wie bei einem herkömmlichen Telefonsystem über Kabel, sondern über Funkwellen. Um ein Mobiltelefon anzurufen, müssen Sie die Nummer wie gewohnt wählen. Dadurch gelangt die Funknachricht an eine Basisstation, die von der Mobilfunkgesellschaft kontrolliert wird.

An einer Station, die alle Anrufe innerhalb eines bestimmten Radius oder einer bestimmten Zone bedient, erkennt das Steuerungsgerät einen Anruf auf einem offenen Funkkanal. Darüber hinaus sendet es ein Signal an die automatische Telefonzentrale des Mobilfunknetzes. Durch das Auslesen spezieller, vom Telefon übermittelter Codes,

Die automatische Telefonzentrale überwacht die Bewegung des Fahrzeugs im Bereich der ersten Station. Wenn das Fahrzeug während eines Anrufs eine Zone passiert und in der nächsten landet, wird der Anruf automatisch an die in dieser Zone betriebene Basisstation weitergeleitet. Beim Tätigen eines Anrufs über ein Mobiltelefon stellt der Anrufer eine Verbindung zu einer automatischen Mobilfunkvermittlungsstelle her, die das Mobiltelefon ortet, einen offenen Funkkanal vom Schaltungscontroller anfordert und über die Basisstation mit der gewünschten Nummer kommuniziert. Dann klingelt das Handy. Wenn der Fahrer den Hörer abnimmt, ist die Runde abgeschlossen.

Betrieb der Basisstation

Jede Basisstation empfängt Signale, die in einem Umkreis von drei bis sechs Meilen ausgesendet werden. Um Rauschen zu vermeiden, müssen Basisstationen mit übereinstimmenden Grenzen auf unterschiedlichen Frequenzkanälen arbeiten. Aber auch innerhalb derselben Stadt können weit voneinander entfernte Sender problemlos auf demselben Kanal betrieben werden.

Das örtliche Telefonsystem, das sowohl Haushalte als auch Unternehmen bedient, basiert auf unter- und oberirdischen Leitungen, die an eine automatische Vermittlungsstelle angeschlossen sind.

Standort und Kanal

Die automatische Telefonzentrale erkennt den Standort des fahrenden Fahrzeugs, während die Schaltungssteuerung den Anruf an den Kommunikationskanal weiterleitet.

Anrufbereich

Wenn sich das Fahrzeug außerhalb der Reichweite der am weitesten entfernten Basisstation bewegt, kann der Fahrer keine Mobilfunkkommunikation mehr nutzen. Erfolgt auf dem Weg zum Rand der Zone ein Anruf, wird das Signal immer schwächer und verschwindet schließlich ganz.

Auf dem Weg von Station zu Station

Während der gesamten Dauer eines Mobilfunkgesprächs erfasst eine automatische Telefonzentrale für Mobilfunk den Standort eines fahrenden Autos anhand der Stärke der von ihm ausgehenden Funksignale. Wenn das Signal zu schwach wird, alarmiert die automatische Telefonzentrale die Basisstation, die wiederum den Anruf zur Bearbeitung an eine nahegelegene Station weiterleitet.