Os telefones celulares tornaram-se ferramentas de comunicação comuns na sociedade moderna, com alguns usuários até substituindo seus telefones fixos por telefones portáteis. Embora os telefones celulares modernos apresentem uma ampla variedade de complementos e funções diferentes, no coração da tecnologia está um sistema de rádio bidirecional simples. A infraestrutura que gerencia e criptografa essa comunicação bidirecional é o que torna a telefonia celular a tecnologia de comunicação de sucesso que é hoje.
Cell Towers
O coração do sistema de telefonia celular é a torre de celular. Os provedores usam uma rede dessas antenas de baixa potência espalhadas por toda a área de cobertura para fornecer serviço aos assinantes. Cada torre lida com uma área aproximadamente hexagonal com alguns quilômetros de largura, captando sinais de telefones celulares e conectando-os à rede de telefonia fixa. Cada torre também mantém conexões com as torres circundantes, permitindo que o sistema efetue chamadas de uma torre para outra à medida que os usuários de telefones celulares viajam pela área de cobertura.
Frequências
Cada torre de celular lida com sinais em um subconjunto específico do espectro de transmissão. Os primeiros telefones celulares ocupavam duas frequências inteiras para uma única conversa, mas à medida que o número de usuários crescia, os provedores tinham que encontrar novas maneiras de inserir mais sinais no espectro disponível. O uso de transmissores de baixa potência permite que o sistema reutilize frequências, uma vez que duas torres a vários quilômetros de distância não podem interferir nos sinais uma da outra. Outra tecnologia de compartilhamento de frequência envolve a transmissão em pulsos curtos e regulamentados, deixando a frequência livre para outros usuários entre os bursts. A tecnologia de criptografia digital ajuda a garantir que as conversas permaneçam separadas e privadas, evitando que outras pessoas ouçam.
Conexão
Quando você liga o seu telefone celular, o dispositivo começa a pesquisar certas frequências principais que a rede usa para fins de identificação. Se ele puder se conectar a uma torre em uma dessas frequências, ele enviará um número de identificação exclusivo para a rede, permitindo que o sistema saiba o status do seu telefone e sua localização atual. Depois de conectado, o telefone continuará a monitorar a frequência da operadora para chamadas recebidas e a usará para sinalizar uma chamada se você precisar fazer uma.
Fazendo e recebendo chamadas
Se o seu telefone receber uma chamada, o sistema irá rotear a conexão para a torre mais próxima de você e enviar uma notificação na frequência da operadora que faz com que o seu telefone toque. Se você fizer uma chamada, o sistema pega o número de saída e encaminha a chamada através do sistema de telefonia fixa, alcançando a linha física ou a torre de celular apropriada na outra extremidade. Uma vez conectados, o telefone e a torre criptografam os dados de áudio digitalmente, enviando esses pacotes pelo ar nas frequências escolhidas. Os telefones modernos podem monitorar muitas frequências diferentes ao mesmo tempo, permitindo que o sistema se adapte ao congestionamento ou à interferência mudando para canais mais claros, garantindo uma conexão sólida mesmo em circunstâncias adversas.
