تقديم لكيف تتم عملية الاتصال ؟
بالنسبة لمعظمنا، يعد الهاتف المحمول جزءًا من حياتنا، لكنني متأكد من أن عقولكم الفضولية دائمًا ما تذهل بأسئلة مثل كيفية إجراء الهاتف المحمول مكالمة ولماذا توجد أجيال مختلفة من الاتصالات المحمولة، فلنستكشف التكنولوجيا الكامنة وراءها اتصالات الهاتف المحمول .
مراحل عملية الاتصال؟
عندما تتحدث على هاتفك، يتم التقاط صوتك بواسطة ميكروفون هاتفك، حيث يقوم الميكروفون بتحويل صوتك إلى إشارة رقمية بمساعدة مستشعر mems وic، تحتوي الإشارة الرقمية على صوتك على شكل أصفار وآحاد وهوائي داخل الهاتف يستقبل هذه الأصفار والواحدات ويرسلها على شكل موجات كهرومغناطيسية تنقل الموجات الكهرومغناطيسية الأصفار والواحدات عن طريق تغيير خصائص الموجة مثل طور التردد أو السعة أو مجموعات منها على سبيل المثال في حالة التردد 0 و 1 تنتقل باستخدام الترددات المنخفضة والعالية على التوالي، لذلك إذا تمكنت من إيجاد طريقة لنقل هذه الموجات الكهرومغناطيسية إلى هاتف صديقك فستتمكن من إجراء مكالمة .
العوامل التي تؤثر على عملية الاتصال ؟
الموجات الكهرومغناطيسية غير قادرة على السفر لمسافات طويلة فإنها تفقد قوتها بسبب وجودها. الأشياء المادية والمعدات الكهربائية وبعض العوامل البيئية في الواقع إذا لم تكن هناك مثل هذه المشكلات حتى ذلك الحين فإن الموجات الكهرومغناطيسية لن تستمر إلى الأبد بسبب البنية المنحنية للأرض .
كيف تعمل أبراج الخلايا ؟
للتغلب على هذه المشكلات، تم تقديم أبراج الخلايا باستخدام مفهوم التكنولوجيا الخلوية في التكنولوجيا الخلوية الجغرافية تنقسم المنطقة إلى خلايا سداسية حيث يكون لكل خلية برج خاص بها وفتحة تردد خاصة بها. بشكل عام، ترتبط أبراج الخلايا هذه من خلال أسلاك أو بشكل أكثر تحديدًا كابلات الألياف الضوئية. يتم وضع كابلات الألياف الضوئية هذه تحت الأرض أو المحيط لتوفير الاتصال الوطني أو الدولي الكهرومغناطيسي يتم التقاط الموجات التي ينتجها هاتفك بواسطة البرج الموجود في خليتك وتحويلها إلى نبضات ضوئية عالية التردد. ويتم نقل هذه النبضات الضوئية إلى صندوق الإرسال والاستقبال الأساسي الموجود في قاعدة البرج لمزيد من معالجة الإشارات بعد معالجة الإشارة الصوتية الخاصة بك. باتجاه برج الوجهة عند استقبال النبضات يقوم برج الوجهة بإشعاعها إلى الخارج على شكل موجات كهرومغناطيسية ثم يستقبل هاتف صديقك الإشارة .
كيف تصل مكالمتك إلى وجهتها ؟
تخضع هذه الإشارة لعملية عكسية ويسمع صديقك صوتك. لذلك صحيح أن الاتصالات المتنقلة ليست لاسلكية بالكامل إنهم يستخدمون وسيطًا سلكيًا أيضًا، وهذه هي الطريقة التي يتم بها إجراء الاتصالات المتنقلة، ولكن هناك مشكلة كبيرة تركناها عمدًا دون إجابة، ولا تنجح اتصالات الهاتف المحمول إلا عندما ينقل برجك الإشارة إلى برج صديقك، ولكن كيف يعرف برجك في أي خلية منطقة البرج التي يقع فيها صديقك جيدًا لهذه العملية، يحصل برج الخلية على المساعدة من شيء يسمى مركز تبديل الهاتف المحمول، و mfc هو النقطة المركزية لمجموعة من أبراج الخلايا قبل المضي قدمًا، دعنا نوضح المزيد من المعلومات حول msc .
شرح مفهوم MSC ودوره في تحديد موقع الهاتف ؟
عند شراء بطاقة sim يتم تسجيل جميع معلومات الاشتراك في MSC محدد، سيكون هذا MSC هو موطن MSC الخاص بك، ويخزن MSC الرئيسي معلومات مثل خطط الخدمة، موقعك الحالي وحالة نشاطك إذا انتقلت خارج نطاق MSC منزلك، فإن MSC الجديد الذي يخدمك بدلاً من ذلك تُعرف باسم msc أجنبي عند دخولك إلى منطقة msc أجنبية، فهي تتواصل مع msc المنزلي الخاص بك باختصار، يعرف msc المنزلي دائمًا منطقة msc التي تتواجد فيها لفهم موقع الخلية الذي يوجد فيه المشترك داخل منطقة msc، يستخدم msc القليل تتمثل إحدى الطرق في تحديث موقع المشترك بعد فترة معينة، وعندما يعبر الهاتف عددًا محددًا مسبقًا من الأبراج، يتم تحديث الموقع مرة أخرى، وآخر هذه الإجراءات هو عند تشغيل الهاتف، فلنحاول فهم كل هذه الإجراءات على سبيل المثال .
رحلة المكالمة من هاتفك إلى هاتف صديقك ؟
لنفترض أن زينب تريد الاتصال بمحمد عندما تتصل زينب برقم محمد، يصل طلب الاتصال إلى رسالة ماجستير منزل زينب عند استلام رقم محمد، ستتم إعادة توجيه الطلب إلى رسالة ماجستير منزل محمد الآن، يتحقق رسالة رسالة محمد الرئيسية الحالية من رسالة البريد الإلكتروني الخاصة به إذا كان محمد في منزله أثناء المكالمة سيتم إرسال الطلب على الفور إلى موقعه الخلوي الحالي ويتحقق مما إذا كان محمد مشغولاً بمكالمة أخرى أو إذا كان هاتفه المحمول مغلقًا إذا كان كل شيء إيجابيًا، يرن هاتف محمد وسيتم توصيل المكالمة، ولكن إذا لم يكن محمد في منزله يقوم home msc ببساطة بإعادة توجيه طلب الاتصال إلى msc الأجنبي، وسيتبع msc الأجنبي الإجراء الموضح مسبقًا لتحديد موقع هاتف محمد وسيقوم بعد ذلك بإجراء المكالمة الآن .
أهمية طيف التردد في الاتصالات المحمولة ؟
دعنا نناقش سبب أهمية طيف التردد في اتصالات الهاتف المحمول لنقل الأصفار والآحاد في الاتصالات الرقمية يتم تخصيص نطاق ترددي لكل مشترك ولكن الطيف الترددي المتاح للاتصالات الخلوية محدود للغاية وهناك مليارات المشتركين. تم حل هذه المشكلة بمساعدة تقنيتين، واحدة لتوزيع فتحة التردد واثنتين من تقنيات الوصول المتعدد في التقنية الأولى المختلفة يتم تخصيص فتحات التردد بعناية لأبراج خلوية مختلفة في تقنية الوصول المتعدد، ويتم توزيع فتحة التردد هذه بكفاءة بين جميع المستخدمين النشطين في منطقة الخلية .
لماذا توجد أجيال مختلفة من تقنيات الهاتف المحمول ؟
1G المسموح بها في الأصل للمستخدمين لأول مرة لحمل هاتف بدون كابل متصل به ولكن 1G عانى من مشكلتين رئيسيتين،
المشكلة الأولى هي أن الإرسال اللاسلكي كان في تنسيق تناظري، يتم تغيير الإشارات التناظرية بسهولة عن طريق مصادر خارجية لذلك توفر جودة صوت رديئة وضعف الأمان .
المشكلة الثانية هو أنها استخدمت تقنية الوصول المتعدد بتقسيم التردد والتي استخدمت الطيف المتاح بطريقة غير فعالة، مهدت هذه العوامل الطريق للجيل الثاني من الاتصالات المتنقلة .
2g التي استخدمت تقنيات الوصول الرقمي المتعدد وهي تقنية tdma أو cdma، كما قدم الجيل الثاني ثورة في البيانات خدمة الرسائل القصيرة وتصفح الإنترنت ركزت تقنية الجيل الثالث على توفير سرعة أعلى لنقل البيانات، واستخدمت تقنية الوصول المتعدد wcd إلى جانب زيادة عرض النطاق الترددي لتحقيق ذلك، سمحت سرعة الجيل الثالث البالغة 2 ميجابت في الثانية بنقل البيانات لاستخدامات مثل مقاطع فيديو نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والصوت كانت المكالمات وما إلى ذلك .
3G خطوة كبيرة في تحول الهاتف الأساسي إلى هاتف ذكي .
ثم جاءت 4G التي حققت سرعات تتراوح من 20 إلى 100 ميجابت في الثانية، وكان هذا مناسبًا للأفلام والتلفزيون عالية الدقة، وقد أصبحت هذه السرعة العالية ممكنة بفضل تقنية الوصول المتعدد ofd وتقنية mimo تستخدم mimo هوائيات استقبال واستقبال متعددة داخل كل من الهاتف المحمول والأبراج. سيستخدم الجيل التالي من اتصالات الهاتف المحمول .
5G الذي سيتم طرحه قريبًا تقنية mimo المحسنة والموجات المليمترية، وسيوفر اتصالاً سلسًا لدعم إنترنت الأشياء مثل السيارات ذاتية القيادة والمنازل الذكية.
