Zasada komunikacji radiowej

Radio (łac.radio- emituj, emituj promienie promienia-wiązka) - odmiana komunikacja bezprzewodowa, w którym jako nośnik sygnału wykorzystuje się fale radiowe swobodnie rozchodzące się w przestrzeni.

Zasada działania
Transmisja odbywa się w następujący sposób: po stronie nadawczej powstaje sygnał o wymaganej charakterystyce (częstotliwość i amplituda sygnału). Ponadto przesyłany sygnał moduluje oscylacje o wyższej częstotliwości (nośnik). Odebrany sygnał zmodulowany jest wypromieniowywany przez antenę w przestrzeń kosmiczną. Po stronie odbiorczej fali radiowej, w antenie indukowany jest sygnał zmodulowany, po czym jest on demodulowany (wykrywany) i filtrowany przez filtr dolnoprzepustowy (eliminując w ten sposób składową nośną o wysokiej częstotliwości). sygnał jest wypromieniowywany przez antenę w przestrzeń kosmiczną.
Po stronie odbiorczej fali radiowej, w antenie indukowany jest sygnał zmodulowany, po czym jest on demodulowany (wykrywany) i filtrowany przez filtr dolnoprzepustowy (pozbawiając się w ten sposób nośnej składowej wysokiej częstotliwości). W ten sposób wydobywany jest użyteczny sygnał. Odbierany sygnał może nieznacznie różnić się od sygnału transmitowanego przez nadajnik (zniekształcenia spowodowane zakłóceniami i zakłóceniami).

Pasma częstotliwości
Siatka częstotliwości stosowana w komunikacji radiowej jest warunkowo podzielona na zakresy:

• Fale długie (LW) - f = 150-450 kHz (l = 2000-670 m)
• Fale średnie (MW) - f = 500-1600 kHz (l = 600-190 m)
• Fale krótkie (HF) - f \u003d 3-30 MHz (l \u003d 100-10 m)
• Fale ultrakrótkie (VHF) - f = 30 MHz - 300 MHz (l = 10-1 m)
• Wysokie częstotliwości (HF - zakres centymetrowy) - f \u003d 300 MHz - 3 GHz (l \u003d 1-0,1 m)
• Niezwykle wysokie częstotliwości (zakres milimetrowy EHF) - f \u003d 3 GHz - 30 GHz (l \u003d 0,1-0,01 m)
• Hiperwysokie częstotliwości (zakres mikrometrów HHF) - f = 30 GHz - 300 GHz (l = 0,01-0,001 m)

W zależności od zasięgu fale radiowe mają swoją własną charakterystykę i prawa propagacji:

• DWs są silnie pochłaniane przez jonosferę, podstawowe znaczenie mają fale przyziemne, które rozchodzą się wokół Ziemi. Ich intensywność maleje stosunkowo szybko wraz ze wzrostem odległości od nadajnika.
• SW są silnie pochłaniane przez jonosferę w ciągu dnia, a obszar działania określa fala powierzchniowa, wieczorem są dobrze odbijane od jonosfery, a obszar działania określa fala odbita.
• HF rozchodzą się wyłącznie przez odbicie od jonosfery, dlatego wokół nadajnika znajduje się tak zwana strefa ciszy radiowej. Fale krótsze (30 MHz) rozchodzą się lepiej w dzień, dłuższe (3 MHz) w nocy. Fale krótkie mogą rozchodzić się na duże odległości przy małej mocy nadajnika.
• UKF rozchodzą się prostoliniowo iz reguły nie są odbijane przez jonosferę. Z łatwością zginaj się wokół przeszkód i mają dużą siłę penetracji.
• HF nie omijają przeszkód, rozprzestrzeniają się w zasięgu wzroku. Używany w WiFi, komunikacji komórkowej itp.
• EHF nie omijają przeszkód, są odbijane przez większość przeszkód i rozchodzą się w zasięgu wzroku. Używany do komunikacji satelitarnej.
• Bardzo wysokie częstotliwości nie omijają przeszkód, są odbijane jak światło i rozchodzą się w linii wzroku. Użycie jest ograniczone.

Propagacja fal radiowych
Fale radiowe rozchodzą się w próżni iw atmosferze; ziemski firmament i woda są dla nich nieprzezroczyste. Jednak ze względu na efekty dyfrakcji i odbicia możliwa jest komunikacja między punktami na powierzchni ziemi, które nie mają bezpośredniej widoczności (w szczególności położonymi na długi dystans).
Propagacja fal radiowych ze źródła do odbiornika może odbywać się jednocześnie na kilka sposobów. Ta propagacja nazywa się wielościeżkową. Ze względu na wielodrożność i zmiany parametrów otoczenia następuje zanikanie - zmiana poziomu odbieranego sygnału w czasie. W przypadku wielodrożności zmiana poziomu sygnału następuje z powodu zakłóceń, to znaczy w punkcie odbioru pole elektromagnetyczne jest sumą przesuniętych w czasie fal radiowych w zakresie.

Radar

Radar- dziedzina nauki i techniki, łącząca metody i środki detekcji, pomiary współrzędnych, a także określanie właściwości i charakterystyk różnych obiektów w oparciu o wykorzystanie fal radiowych. Pokrewnym i nieco pokrywającym się pojęciem jest radionawigacja, ale w radionawigacji bardziej aktywną rolę odgrywa obiekt, którego współrzędne są mierzone, najczęściej jest to wyznaczenie własnych współrzędnych. Głównym urządzeniem technicznym radaru jest stacja radarowa (inż. Radar).

Rozróżnij aktywne, półaktywne, aktywne z pasywną reakcją i pasywne RL. Są one podzielone według używanego zasięgu fal radiowych, według rodzaju sygnału sondującego, liczby używanych kanałów, liczby i rodzaju mierzonych współrzędnych oraz lokalizacji radaru.

Zasada działania

Radar opiera się na następujących zjawiskach fizycznych:

• Fale radiowe są rozpraszane na niejednorodnościach elektrycznych napotykanych na drodze ich propagacji (obiekty o innych właściwościach elektrycznych, które różnią się od właściwości ośrodka propagacji). W tym przypadku fala odbita, a także rzeczywiste promieniowanie celu, pozwala wykryć cel.
• Przy dużych odległościach od źródła promieniowania można przyjąć, że fale radiowe rozchodzą się prostoliniowo i ze stałą prędkością, dzięki czemu możliwy jest pomiar zasięgu i współrzędnych kątowych celu (Odstępstwa od tych zasad, które obowiązują tylko w pierwszym przybliżeniu są badane przez specjalną gałąź radiotechniki - Rozchodzenie się fal radiowych (w radarze odchylenia te prowadzą do błędów pomiarowych).
• Częstotliwość odbieranego sygnału różni się od częstotliwości emitowanych oscylacji, gdy punkty odbioru i promieniowania są wzajemnie przesunięte (efekt Dopplera), co umożliwia pomiar prędkości radialnych celu względem radaru.
• Radar pasywny wykorzystuje promieniowanie fal elektromagnetycznych przez obserwowane obiekty, może to być promieniowanie cieplne tkwiące we wszystkich obiektach, promieniowanie aktywne wytworzone przez środki techniczne obiektu lub promieniowanie niepożądane wytworzone przez dowolne obiekty z pracującymi urządzeniami elektrycznymi.

komórkowy

komórkowy, sieć mobilna- jeden z rodzajów mobilnej komunikacji radiowej, który opiera się na: sieć komórkowa. Kluczowa cecha polega na tym, że całkowity obszar pokrycia jest podzielony na komórki (komórki) określone przez obszary pokrycia poszczególnych stacji bazowych (BS). Komórki częściowo zachodzą na siebie i razem tworzą sieć. Na idealnej (płaskiej i niezabudowanej) powierzchni, obszarem pokrycia jednego BS jest koło, więc sieć z nich złożona wygląda jak plastry miodu z sześciokątnymi komórkami (plastry miodu).

Sieć składa się z nadajników-odbiorników rozmieszczonych w przestrzeni, działających w tym samym zakresie częstotliwości, oraz urządzeń przełączających, które pozwalają określić aktualna lokalizacja abonentów mobilnych i zapewnić ciągłość komunikacji, gdy abonent przemieszcza się z obszaru zasięgu jednego transceivera do obszaru zasięgu innego.

Zasada działania komunikacji komórkowej

Głównymi elementami sieci komórkowej są telefony komórkowe i stacje bazowe, które zwykle znajdują się na dachach i wieżach. Po włączeniu telefon komórkowy nasłuchuje powietrza, znajdując sygnał ze stacji bazowej. Telefon wysyła następnie swoją unikalną wiadomość do stacji. kod identyfikacyjny. Telefon i stacja utrzymują stały kontakt radiowy, okresowo wymieniając pakiety. Telefon może komunikować się ze stacją za pomocą protokołu analogowego (AMPS, NAMPS, NMT-450) lub cyfrowego (DAMPS, CDMA, GSM, UMTS). Jeśli telefon znajdzie się poza zasięgiem stacji bazowej (lub pogorszy się jakość sygnału radiowego komórki serwisowej), nawiąże komunikację z inną (inż. przekazać).

Sieci komórkowe mogą składać się ze stacji bazowych o różnych standardach, co pozwala zoptymalizować sieć i poprawić jej zasięg.

Sieci komórkowe różni operatorzy połączone ze sobą, a także ze stacjonarnym sieć telefoniczna. Dzięki temu abonenci jednego operatora mogą wykonywać połączenia do abonentów innego operatora, z telefonów komórkowych na stacjonarne iz telefonów stacjonarnych na komórkowe.

Operatorzy mogą zawierać między sobą umowy roamingowe. Dzięki takim umowom abonent będący poza zasięgiem swojej sieci może wykonywać i odbierać połączenia za pośrednictwem sieci innego operatora. Z reguły odbywa się to ze zwiększonymi stawkami. Możliwość roamingu pojawiła się dopiero w standardach 2G i jest jedną z głównych różnic w stosunku do sieci 1G.

Operatorzy mogą współdzielić infrastrukturę sieciową, zmniejszając koszty wdrażania i eksploatacji sieci.

Usługi komórkowe

Operatorzy komórkowi świadczą następujące usługi:

• Rozmowa głosowa;
• Automatyczna sekretarka w komunikacji komórkowej (usługa);
• roaming;
• AON (automatyczna identyfikacja dzwoniącego) i AntiAON;
• Odbieranie i wysyłanie krótkich wiadomości tekstowych (SMS);
• Odbiór i transmisja wiadomości multimedialnych - obrazów, melodii, wideo (usługa MMS);
• Bank mobilny (usługa);
• Dostęp do Internetu;
• Wideorozmowa i wideokonferencja

telewizja

telewizja(greckie τήλε - daleko i łac. wideo- Rozumiem; z nowej łaciny telewizja- dalekie widzenie) - zestaw urządzeń do przesyłania ruchomego obrazu i dźwięku na odległość. W życiu codziennym jest również używany w odniesieniu do organizacji zajmujących się produkcją i dystrybucją programów telewizyjnych.

Podstawowe zasady

Telewizja opiera się na zasadzie sekwencyjnej transmisji elementów obrazu za pomocą sygnału radiowego lub przewodowego. Rozkład obrazu na elementy następuje za pomocą dysku Nipkowa, kineskop lub matryca półprzewodnikowa. Liczba elementów obrazu dobierana jest zgodnie z szerokością pasma kanału radiowego i kryteriami fizjologicznymi. Aby zawęzić pasmo przesyłanych częstotliwości i zmniejszyć widoczność migotania ekranu telewizora, stosuje się przeplot. Pozwala również zwiększyć płynność przenoszenia ruchu.

Ścieżka telewizyjna ogólnie obejmuje następujące urządzenia:

1. Telewizyjna kamera nadawcza. Służy do konwersji obrazu otrzymanego za pomocą soczewki na tarczę tuby nadawczej lub matrycy półprzewodnikowej w telewizyjny sygnał wideo.
2. Magnetowid. Nagrywa i odtwarza sygnał wideo we właściwym czasie.
3. Przełącznik wideo. Umożliwia przełączanie między wieloma źródłami obrazu: kamerami, magnetowidami i innymi.
4. Nadajnik. Sygnał częstotliwości radiowej jest modulowany przez telewizyjny sygnał wideo i przesyłany drogą radiową lub przewodową.
5. Odbiornikiem jest telewizor. Za pomocą impulsów synchronizacji zawartych w sygnale wideo obraz telewizyjny jest odtwarzany na ekranie odbiornika (kineskop, LCD, panel plazmowy).

Dodatkowo do stworzenia transmisji telewizyjnej wykorzystywany jest tor audio, podobny do toru transmisji radiowej. Dźwięk jest przesyłany na osobnej częstotliwości, zwykle z wykorzystaniem modulacji częstotliwości, w technologii podobnej do stacji radiowych FM. W telewizji cyfrowej dźwięk, często wielokanałowy, przesyłany jest wspólnym strumieniem danych z obrazem.

© 2015-2019 strona
Wszelkie prawa należą do ich autorów. Ta strona nie rości sobie praw autorskich, ale zapewnia bezpłatne użytkowanie.
Data utworzenia strony: 2016-04-11

W części teoretycznej nie będę zagłębiał się w historię tworzenia komunikacji komórkowej, o jej założycielach, chronologię standardów itp. Dla kogo jest to interesujące - materiału zarówno w publikacjach drukowanych, jak iw Internecie jest mnóstwo.

Zastanów się, czym jest telefon komórkowy (komórkowy).

Rysunek przedstawia zasadę działania w bardzo uproszczony sposób:

Rys.1 Zasada działania telefonu komórkowego

Telefon komórkowy to urządzenie nadawczo-odbiorcze działające na jednej z częstotliwości z zakresu 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 1900 MHz. Ponadto odbiór i transmisja są oddzielone częstotliwościami.

System GSM składa się z 3 głównych komponentów, takich jak:

podsystem stacji bazowych (BSS - Base Station Subsystem);

Podsystem przełączania/przełączania (NSS – NetworkSwitchingSubsystem);

Centrum obsługi i konserwacji (OMC)

W skrócie działa to tak:

Telefon komórkowy (komórkowy) współdziała z siecią stacji bazowych (BS). Wieże BS są zwykle instalowane albo na masztach naziemnych, albo na dachach domów lub innych konstrukcjach, lub na wynajętych istniejących wieżach wszelkiego rodzaju przemienników radiowych / telewizyjnych itp., a także na wysokich rurach kotłowni i inne konstrukcje przemysłowe.

Telefon po włączeniu i pozostałym czasie monitoruje (nasłuchuje, skanuje) powietrze pod kątem obecności sygnału GSM ze swojej stacji bazowej. Telefon określa sygnał swojej sieci za pomocą specjalnego identyfikatora. Jeśli takowy jest (telefon znajduje się w zasięgu sieci), telefon wybiera najlepszą częstotliwość pod względem siły sygnału i wysyła do BS żądanie rejestracji w sieci na tej częstotliwości.

Proces rejestracji jest zasadniczo procesem uwierzytelniania (autoryzacji). Jego istota polega na tym, że każda karta SIM włożona do telefonu ma swoje unikalne identyfikatory IMSI (International Mobile Subscriber Identity) oraz Ki (Key for Identification). Te same IMSI i Ki są wprowadzane do bazy danych Centrum Uwierzytelniania (AuC) po otrzymaniu wyprodukowanych kart SIM przez operatora telekomunikacyjnego. Podczas rejestracji telefonu w sieci identyfikatory są przesyłane przez BS, czyli AuC. Następnie AuC (Centrum Identyfikacji) wysyła do telefonu losową liczbę, która jest kluczem do wykonywania obliczeń za pomocą specjalnego algorytmu. To obliczenie odbywa się jednocześnie w telefonie komórkowym i AuC, po czym oba wyniki są porównywane. Jeśli się zgadzają, karta SIM jest rozpoznawana jako oryginalna, a telefon jest zarejestrowany w sieci.

W przypadku telefonu identyfikatorem w sieci jest jego unikalny numer IMEI (Międzynarodowa Identyfikacja Sprzętu Mobilnego). Liczba ta zwykle składa się z 15 cyfr w notacji dziesiętnej. Na przykład 35366300/758647/0. Pierwsze osiem cyfr opisuje model telefonu i jego pochodzenie. Pozostały - numer seryjny telefon i numer czeku.

Numer ten jest przechowywany w nieulotnej pamięci telefonu. W starszych modelach numer ten można zmienić za pomocą specjalnego oprogramowania (oprogramowania) i odpowiedniego programatora (czasami kabla do transmisji danych), a w nowoczesnych telefonach jest on duplikowany. Jeden egzemplarz numeru jest przechowywany w obszarze pamięci, który można zaprogramować, a duplikat jest przechowywany w obszarze pamięci OTP (One Time Programming), który jest raz zaprogramowany przez producenta i nie można go przeprogramować.

Tak więc, nawet jeśli zmienisz numer w pierwszym obszarze pamięci, telefon po włączeniu porównuje dane z obu obszarów pamięci, a jeśli różne liczby IMEI - telefon jest zablokowany. Po co to wszystko zmieniać, pytasz? W rzeczywistości przepisy większości krajów tego zabraniają. Telefon według numeru IMEI jest śledzony w sieci. W związku z tym, jeśli telefon zostanie skradziony, można go wyśledzić i przejąć. A jeśli masz czas, aby zmienić ten numer na dowolny inny (działający) numer, to szanse na znalezienie telefonu spadają do zera. Zagadnieniami tymi zajmują się służby specjalne przy odpowiedniej pomocy operatora sieci itp. Dlatego nie będę się zagłębiał w ten temat. Interesuje nas czysto techniczny moment zmiany numeru IMEI.

Faktem jest, że w pewnych okolicznościach numer ten może zostać uszkodzony w wyniku awarii oprogramowania lub nieprawidłowej aktualizacji, a wtedy telefon jest całkowicie bezużyteczny. Tutaj na ratunek przychodzą wszystkie środki, aby przywrócić IMEI i wydajność urządzenia. Ten punkt zostanie omówiony bardziej szczegółowo w sekcji naprawy oprogramowania telefonu.

Teraz krótko o transmisji głosu od abonenta do abonenta w standardzie GSM. W rzeczywistości jest to technicznie bardzo złożony proces, który całkowicie różni się od zwykłej transmisji głosu w sieciach analogowych, takich jak domowy telefon przewodowy / radiowy. Radiotelefony cyfrowe DECT są nieco podobne, ale implementacja jest wciąż inna.

Faktem jest, że głos abonenta, zanim zostanie wyemitowany, przechodzi wiele przeobrażeń. Sygnał analogowy dzielony jest na segmenty o czasie trwania 20ms, po czym jest konwertowany na cyfrowy, po czym jest kodowany za pomocą algorytmów szyfrowania z tzw. klucz publiczny– system EFR (Enhanced Full Rate – zaawansowany system kodowania mowy opracowany przez fińską firmę Nokia).

Wszystkie sygnały kodeka są przetwarzane przez bardzo przydatny algorytm oparty na zasadzie DTX (Discontinuous Transmission) - nieciągłej transmisji mowy. Jego użyteczność polega na tym, że steruje nadajnikiem telefonu, włączając go tylko w momencie rozpoczęcia mowy i wyłączając w przerwach między rozmowami. Wszystko to osiąga się za pomocą dołączonego do kodeka VAD (Voice Activated Detector) - detektora aktywności mowy.

U odebranego subskrybenta wszystkie przekształcenia zachodzą w odwrotnej kolejności.

Telefon komórkowy i jego główne jednostki funkcjonalne (moduły).

Każdy telefon komórkowy- to skomplikowane urządzenie techniczne, składający się z wielu funkcjonalnie kompletnych modułów, które są ze sobą połączone i ogólnie zapewniają normalną pracę urządzenia. Awaria przynajmniej jednego modułu pociąga za sobą minimum - częściową awarię urządzenia, maksimum - telefon jest całkowicie niesprawny.

Schematycznie telefon komórkowy wygląda tak:

Rys.2 Urządzenie telefonu komórkowego

Cel i działanie poszczególnych węzłów.

1. Akumulator (bateria)- główne (pierwotne) źródło zasilania telefonu. Podczas pracy ma jedną nieprzyjemną właściwość - starzenie się, tj. utrata pojemności, wzrost oporu wewnętrznego. Jest to proces nieodwracalny, a tempo starzenia się baterii zależy od wielu czynników, z których kluczem jest prawidłowa eksploatacja i przechowywanie.

Wcześniej większość baterii do telefonów była produkowana przy użyciu technologii NiCd (na bazie niklu i kadmu), NiMH (wodorek niklu). Te baterie są obecnie wycofane. Wraz z upowszechnieniem się akumulatorów opartych na technologii Li-Ion (litowo-jonowej), te ostatnie wykazały najlepszy stosunek cena-jakość, a także miał szereg zalet, w szczególności brak tzw. „efekt pamięci”. Żywotność wynosi około 3-4 lata. Nie tak dawno na rynku pojawiły się baterie Li-Pol (litowo-polimerowe). Są tańsze od litowo-jonowych, ale mają też krótszą żywotność – około 2 lata.

Nowoczesne akumulatory uznaje się za sprawne, jeśli zachowały co najmniej 80% pojemności nominalnej. W praktyce są baterie z 50% lub mniej. Oznacza to, że wielu użytkowników próbuje „wycisnąć” ostatnie miliampery z baterii, z powodu czego sami cierpią, ponieważ zużyta bateria często zaczyna puchnąć, co może prowadzić do awarii obudowy telefonu, a czasem nawet do awarii ładowarki sieciowej, obwodów ładowania telefonu, kontrolera mocy. Więc nie warto oszczędzać na baterii. Telefon też potrzebuje dobrej mocy

Baterie nie wymagają specjalnej pielęgnacji. Najważniejsze jest zapobieganie hipotermii w zimie (do -10 ° C), ponieważ. przyspieszone rozładowywanie i starzenie. Jak również ogrzewanie do 50-60°C i powyżej. Jest to niebezpieczne - bateria może po prostu puchnąć, a nawet eksplodować (jest to krytyczne dla baterii litowych) !!!

Bateria telefonu komórkowego składa się z 2 części: samej baterii i małej płytki elektroniki-automatyki.

Rys.3 Urządzenie bateria

Na rysunku dla jasności pokazałem już uszkodzoną, spuchniętą baterię. Najczęściej dzieje się tak w wyniku korzystania z tanich ładowarki, w przypadku awarii w obwodzie ładowania telefonu, a także w przypadku wybranych przez producenta wysokich prądów ładowania (w celu skrócenia czasu ładowania baterii). I oczywiście tanie nieoryginalne baterie bardzo szybko „tyją”.

Jeśli chodzi o płytkę elektroniki, to działa funkcja ochronna, zapobiegając zarówno samej baterii, jak i telefonowi w sytuacjach awaryjnych, takich jak:

Zwarcie (zwarcie) zacisków zasilania akumulatora;

Przegrzanie akumulatora podczas ładowania i pracy;

Rozładowanie baterii poniżej ustalonej minimalnej dopuszczalnej szybkości;

Ładowanie baterii;

Kiedy jeden z nich wystąpi, tzw. przekaźnik elektroniczny i zaciski wyjściowe akumulatora nie są pod napięciem.

Z reguły nowoczesna bateria ma co najmniej 3 styki do podłączenia do złącza baterii telefonu komórkowego. Są to odpowiednio „+”, „-” i „TEMP” (czujnik temperatury, za pomocą którego sterownik akumulatora wraz ze sterownikiem mocy telefonu kontrolują proces ładowania akumulatora, zmniejszając lub zwiększając prąd ładowania, a także w przypadku przegrzania lub zwarcie, odłączyć akumulator od zacisków płytki razem z elektroniką).

Rys.4 Lokalizacja styków baterii

Należy zauważyć, że w różni producenci Sposób kontaktu może się różnić!

Główne cechy baterii to:

Napięcie znamionowe- zwykle 3,6 - 3,7 wolta. Dla w pełni naładowanego akumulatora 4,2 - 4,3 V.

- pojemność - dla nowoczesne telefony od około 700mA do 2000mA lub więcej.

Rezystancja wewnętrzna - im niższa tym lepiej (do około 200 miliomów)

2. Kontroler mocy- służy do zamiany napięcia baterii na kilka rodzajów napięcia do zasilania poszczególnych komponentów i urządzeń telefonu, takich jak CPU (jednostka centralna), RAM i ROM (chipy pamięci), wszelkiego rodzaju wzmacniacze, czasem podświetlenie klawiatury i wyświetlacza itp., a także steruje procesem ładowania akumulatora. Razem z procesorem aktywuje wbudowany lub wzmacniacze zewnętrzne dźwięk głośnika konwersacyjnego, mikrofonu, brzęczyka (głośnik polifoniczny). Dodatkowo zapewnia wymianę danych z kartą SIM.

Wykonany konstrukcyjnie w postaci oddzielnego chipa. Czasami można go połączyć z procesorem (chińskie podróbki znanych marek, takich jak Nokia N95 itp.)

Podczas normalnego użytkowania telefonu kontroler mocy rzadko ulega awarii. Najczęściej dzieje się to podczas przegrzania ładowania lub podczas korzystania z nieoryginalnej lub wadliwej ładowarki (ładowarki). Rzadziej – jeśli telefon był wystawiony na działanie wilgoci, mocno go uderzał.

Wygląd zewnętrzny pokazane na rysunku 2 i mogą się różnić (w zależności od konkretny model telefon i jego producent).

3. Uchwyt na kartę SIM (sim - złącze) - uchwyt na kartę SIM. Jak sama nazwa wskazuje, służy Połączenia SIM- karty do telefonu. Projekt jest prawie taki sam dla wszystkich telefonów, ponieważ nowoczesne karty SIM są dostosowane do tego samego standardu. Posiada 6 (rzadko 8) styków sprężynowych, przez które realizowane jest połączenie elektryczne karty SIM z kontrolerem mocy lub procesorem. Różnią się jedynie konstrukcją mocowania (trzymania) karty SIM. Awarie obejmują zerwanie kontaktów podczas częstej wymiany kart SIM lub nieumiejętne (nieprawidłowe) ich wyjmowanie, gdy użytkownik zaczyna używać improwizowanych środków do wybierania karty SIM w celu dalszego przechwycenia palcami i wyjęcia z uchwytu. Często nasze piękne panie uciekają się do tego, używając swoich długich, kosztownie wypielęgnowanych paznokci. W rezultacie cierpi zarówno telefon, jak i manicure.

Złącze nie wymaga specjalnej pielęgnacji. Ale zdarzają się przypadki (znowu zależy to od użytkownika), kiedy styki są utlenione, zatkane, tracą swoje właściwości sprężyste. W takim przypadku bądź BARDZO OSTROŻNY!!! przetrzyj je gumką (gumką) i BARDZO OSTROŻNIE !!!, lekko zagnij styki do góry igłą lub drewnianą wykałaczką.

W przypadku opisanych powyżej usterek uchwytu (uchwytu) karty SIM telefon nie „widzi” Twojej karty SIM i stale wyświetla komunikat typu: „Włóż kartę SIM”. Zepsutych uchwytów nie można naprawić i należy je wymienić na nowe.

4. Mikrofon- służy do zamiany głosu użytkownika na słabe sygnały elektryczne w celu dalszego wzmocnienia, konwersji i wysłania ich na antenę. Istnieją dwa rodzaje telefonów komórkowych: analogowe i cyfrowe. Te ostatnie mają bardziej złożoną konstrukcję i wymagają więcej pracy podczas demontażu i wymiany.

Mikrofony tracą wydajność lub psują się głównie, gdy się zabrudzą, zalają wodą lub zostaną uderzone telefonem (dotyczy to zwłaszcza mikrofonów cyfrowych, ponieważ same są bardzo delikatne).

Jeśli mikrofon działa nieprawidłowo w telefonie, mogą wystąpić takie wady:

Drugi abonent w ogóle nie słyszy użytkownika;

Drugi abonent bardzo słabo słyszy użytkownika;

W głośniku słuchowym (konwersacyjnym) słychać trzaski (tzw. odbiór sygnału GSM). Ten sam hałas można usłyszeć, wprowadzając telefon komórkowy w tryb rozmowy lub wysyłając sms do działającego radia, wzmacniacza, głośników komputerowych itp. Z reguły mikrofonów nie można naprawiać i należy je wymienić (z wyjątkiem przypadków zatkania otworów, kanałów dźwiękowych obudowy telefonu komórkowego. Należy je po prostu oczyścić z kurzu, brudu itp.)

5. Głośnik ( głośnik) - służy do zamiany sygnałów elektrycznych na wibracje dźwiękowe. Oznacza to, że działa w odwrotnej kolejności niż mikrofon. Jeden rozmówca mówi do mikrofonu, który zamienia głos na e-mail. sygnały, to sygnały te są przekształcane (patrz opis powyżej), wypromieniowywane w powietrze. Druga strona odbiera te sygnały przez telefon i słyszy je przez głośnik telefonu.

Większość telefonów ma kilka głośników - osobno konwersacyjne i osobno polifoniczne. Głośnik polifoniczny odtwarza melodię, gdy połączenie przychodzące, sms itp. Ale są telefony (głównie SAMSUNG), gdzie rolę potoczną i polifoniczną pełni ten sam mówca. Tylko podczas odtwarzania melodii lub innych sygnałów aktywowany jest pomocniczy wzmacniacz mocy dźwięku. Awarie głośników obejmują częściową awarię i całkowitą awarię. Częściowe odtwarzanie mowy lub muzyki jest bardzo ciche, ze świszczącym oddechem i nieprzyjemnym dzwonieniem. Można to wyeliminować, ale tylko w tych przypadkach, gdy po badaniu zewnętrznym widać, że głośnik jest zatkany obcymi przedmiotami. Na przykład takie jak bardzo małe metalowe wióry, które lubią przenikać przez specjalnie wyznaczone otwory, aby dźwięk z głośnika mógł się wydostać. Wynika to z faktu, że głośnik w swojej konstrukcji zawiera magnes trwały. Więc magnetyzuje do siebie małe metalowe przedmioty. Osobiście jestem zwolennikiem wymiany takich kolumn na nowe. Po pierwsze, zaoszczędzisz czas, który poświęcisz na sprzątanie, a będziesz go potrzebował dużo. Po drugie, rzadko zdarza się, aby po czyszczeniu głośnik pracował równie czysto, bez zniekształceń i równie głośno. Więc nie myśl - natychmiast zmień na nowy. Zwłaszcza jeśli ten telefon nie jest twój, ale przyjechał do naprawy.

Kompletny - brak dźwięku. Powodem jest przerwa w przewodzie cewki głosowej głośnika. Jedynym rozwiązaniem jest wymiana głośnika. O tym jak sprawdzić głośnik pod kątem sprawności (integralności) napiszę poniżej.

6. Głośnik (brzęczyk, dzwonek, głośnik polifoniczny - wszystko jedno)- ten sam głośnik, tylko w większości przypadków przeznaczony do odtwarzania dzwonków, smsów, mp3 itp. Ale, jak wspomniano powyżej, można go również używać do rozmowy. Błędy i rozwiązywanie problemów są takie same jak w przypadku głośnika konwersacyjnego.

7. Jednostka centralna (CPU)- jest głównym urządzeniem telefonu komórkowego. To ten sam procesor, który jest obecny w każdym komputer osobisty, laptop itp., tylko trochę mniejszy i bardziej prymitywny. Zaprojektowany do wykonywania poleceń maszyny, instrukcji i operacji przewidzianych oprogramowanie(firmware - coll.) telefonu, a także czytelna interakcja z innymi modułami i urządzeniami oraz ich późniejsza kontrola. Jednym słowem, procesor to „mózg”, który całkowicie kontroluje działanie telefonu komórkowego. Wykonany konstrukcyjnie w postaci oddzielnego chipa. Odpowiada za wiele procesów zachodzących podczas normalnej pracy telefonu. Najważniejsze z nich to: wyświetlanie obrazu na wyświetlaczu, odbieranie i przetwarzanie sygnałów sieci komórkowej, odbieranie i przetwarzanie sygnałów modułu klawiatury, sterowanie pracą kamery, urządzenia do odbioru/przesyłania informacji, proces ładowania baterii (wraz z kontroler mocy) i wiele więcej.

W warunkach normalnej pracy telefonu procesor prawie nigdy nie zawodzi i nie wymaga żadnej konserwacji.

W nowoczesnych telefonach, a zwłaszcza smartfonach (przetłumaczone z angielskiego, smartfon - inteligentny telefon. Ten sam telefon, tylko ze względu na obecność przypomina komputer system operacyjny i wiele zainstalowanych programów do wykonywania określonych zadań) często instalowane są 2 procesory. Jeden z nich pełni te same funkcje, co w zwykły telefon, a drugi dotyczy działania systemu operacyjnego i wykonywania jego programów.

Jeśli procesor centralny ulegnie awarii, telefon jest całkowicie niesprawny.

8. Flash - pamięć. Oddzielny chip (mikroukład), który jest przeznaczony do przechowywania oprogramowania telefonu (oprogramowania układowego, oprogramowania układowego), a także danych użytkownika (kontakty, melodie, zdjęcia itp.). Oprogramowanie (firmware, firmware) to program opracowany przez producenta telefonu, który jest przetwarzany i wykonywany przez procesor. Dla użytkownika to właśnie to, co widzi na ekranie telefonu komórkowego i funkcje, które są dla niego dostępne w konkretnym modelu telefonu.

Pamięć flash również rzadko ulega awarii podczas normalnego użytkowania. Należy jednak pamiętać, że te żetony mają wprawdzie duże, ale jednak Limitowana ilość cykle czytania/zapisywania informacji.

Pamięć flash jest nieulotna i zachowuje wszystkie zapisane w niej dane nawet po odłączeniu źródła zasilania (np. akumulatora).

9. RAM - pamięć (RAM). Służy do tymczasowego przechowywania danych. Wykonuje wszystkie obliczenia procesora kod programu, a także wyniki obliczeń i przetwarzania informacji w określonym momencie bieżącym (np. słuchanie muzyki, odtwarzanie filmów, uruchamianie aplikacji, gier itp.) Jako niepotrzebne pamięć jest czyszczona z niektórych danych i ładuje nowe, i tak dalej.

Należy pamiętać, że pamięć RAM (pamięć o dostępie swobodnym) jest ulotna iw przypadku zaniku zasilania wszystkie dane przechowywane w pamięci RAM zostaną utracone !!!

10. Moduł klawiatury- standardowa klawiatura numeryczna do wybierania numeru abonenta, wysyłania wiadomości SMS + zestaw dodatkowych przycisków realizujących funkcje zdefiniowane przez oprogramowanie telefonu, takie jak regulacja poziomu głośności, uruchamianie programów, kamera, dyktafon itp. Dla normalnej pracy modułu klawiatury głównym zadaniem użytkownika jest utrzymanie klawiatury w czystości i zapobieganie przedostawaniu się wilgoci, brudu i innych przedmiotów. W przeciwnym razie przyciski trzeba wciskać z dużym wysiłkiem, albo telefon w ogóle nie reaguje na naciskanie. Możesz przywrócić działanie modułu klawiatury, czyszcząc go z brudu. Jeżeli podkładki kontaktowe i łączące je przewody były narażone na działanie wilgoci lub innych płynów i uległy uszkodzeniu, to taki moduł klawiatury należy wymienić na nowy.

11. Wyświetlacz LCD- rzeczywisty wyświetlacz (ekran) telefonu. Cel jest jasny dla wszystkich, więc nie będę się w to zagłębiał. Główne cechy to parametry takie jak:

Rozdzielczość, czyli liczba reprodukowanych pikseli (kropek). Im wyższy ten parametr, tym wyraźniejszy i lepszy obraz. Mniej lub bardziej nowoczesne telefony charakteryzują się takimi rozdzielczościami ekranu: 220X176 pikseli, 320X240. Dla telefonów z dużymi ekrany dotykowe: 400X240, 640X360, 800X400.

Liczba odtworzonych (wyświetlonych) kolorów. To samo, im więcej tym lepiej. W starszych telefonach z kolorowymi wyświetlaczami ta wartość wynosi w większości 4096 kolorów. Wraz z poprawą parametr ten wzrósł do 65 tysięcy, a następnie osiągnął 262 tysiące. Teraz wszystkie nowoczesne, drogie telefony są wyposażone w wyświetlacze o głębi kolorów 16 milionów.

Przy prawidłowym użytkowaniu wyświetlacz nie wymaga żadnej konserwacji. W niektórych przypadkach, gdy telefon jest używany w zakurzonym otoczeniu lub z czasem w obudowie nagromadziło się dużo kurzu i zanieczyszczeń, wyświetlacz należy DOKŁADNIE przetrzeć mikrofibrą (specjalna ściereczka do czyszczenia, która dobrze czyści i nie pozostawia ślady i smugi Można go nabyć w punktach sprzedaży Niektóre typy okularów wyposażone są w np. czyszczącą mikrofibrę.) Podczas korzystania z telefonu nie dopuszczaj do fizycznego oddziaływania na wyświetlacz (wstrząsy, zgniecenia, silne zagięcia), jak również do jego odsłonięcia na bezpośrednie działanie promieni słonecznych i wysokich temperatur. Spowoduje to niepowodzenie.

12. Transceiver- służy do odbierania i przesyłania sygnału komórkowego GSM. Zawiera wiele elementów funkcjonalnych (generatory sterowane napięciem odbiornika i nadajnika, filtry pasmowoprzepustowe, kondensatory odsprzęgające, indukcyjności itp.). Jest sterowany przez procesor i rezonator kwarcowy 26 MHz.

W przypadku awarii radiotelefonu telefon nie będzie mógł zarejestrować się w sieci komórkowej, a na wyświetlaczu nie będzie wskaźnika siły sygnału GSM.

13. Wzmacniacz mocy– przeznaczony do wzmacniania sygnału generowanego przez transceiver do poziomu mocy wymaganego do wypromieniowania anteny w powietrzu.

Jeśli wzmacniacz mocy ulegnie awarii, telefon odbierze sygnał sieci komórkowej, ale nie będzie mógł się w nim zarejestrować, ponieważ nie będzie w stanie przesłać sygnału GSM.

14. Przełącznik anteny (przełącznik)– przeznaczony do sprzęgania (połączenia) torów odbiorczych i nadawczych modułu GSM z anteną telefoniczną. Gwarantuje to, że telefon ma jeden wspólna antena do odbioru i nadawania, a także wyklucza wpływ wzmacniacza mocy na tor odbiorczy.

Ludzie już dawno nauczyli się komunikować na odległość. W starożytności wysyłano posłańca z wiadomościami, później pisano listy. Teraz, żeby powiedzieć kilka słów do dalekiego przyjaciela, możesz po prostu do niego zadzwonić. Najważniejsze to mieć przy sobie telefon komórkowy. Ale jak łączą się ze sobą, jeśli nie mają nawet przewodów? W tej historii opowiem Ci, jak działa telefon.

Co to jest?

Telefon komórkowy przypomina bardziej krótkofalówkę niż zwykły telefon przewodowy. Do transmisji sygnału wykorzystywane są fale radiowe.

Różnica polega na tym, że walkie-talkie są podłączone do jednej anteny i można je podłączyć tylko łapiąc sygnał z niej. Telefony komórkowe nie są powiązane z konkretną stacją. W ruchu łączą się z anteną, z której odbierany jest najsilniejszy sygnał, dzięki czemu możemy korzystać z komunikacji niemal na całym świecie bez zmiany karty SIM. Na całym świecie budowano anteny, czyli stacje bazowe, ukrywając się w billboardach, zegarach, słupach, a nawet drzewach. Każdy z nich odpowiada za własną strefę, która ma kształt sześciokąta. Na diagramach te graniczące ze sobą terytoria przypominają plaster miodu. Stąd nazwa - komórkowy.

Kto był pierwszy?

Jak myślisz, kto pierwszy rozmawiał przez telefon komórkowy? Oczywiście był to pracownik Motoroli, która je wydała. W 1973 roku, przebywając na ulicach Nowego Jorku, zadzwonił i pochwalił się telefonem z nietypowego jak na owe czasy telefonu do swojego głównego konkurenta. Ten telefon stał się prototypem pierwszego telefonu komórkowego, który trafił do sklepów 10 lat później.

Aby telefon działał, musisz włożyć do niego kartę SIM. Zawiera informacje o subskrybencie, czyli o osobie, która z niego korzysta. Telefon zaczyna sprawdzać wszystkie dostępne częstotliwości, jest ich około 160. Sześć najlepszych sygnałów jest zapisanych na karcie SIM, to są sygnały Twojej sieci.

Po wybraniu numeru znajomego telefon przesyła informacje o Tobie do anteny o najsilniejszym sygnale. Twój operator (na przykład MTS lub Beeline) rozpozna Cię, znajdzie bezpłatny kanał, na którym może odbywać się Twoja rozmowa, i połączy Cię. Wszystko to zajmuje tylko kilka sekund.

Sama rozmowa to dość skomplikowany proces techniczny. Nasz głos jest dzielony na segmenty trwające 20 milisekund i konwertowany do formatu cyfrowego, a następnie kodowany przez specjalny system. Zaszyfrowane sygnały są ponownie przetwarzane w celu usunięcia obcych szumów.

Ale już telefon komórkowy służy nie tylko do rozmów. W jednym niewielkim urządzeniu mieszczą się tak proste mechanizmy jak prosty zegar, budzik, kalkulator, kalendarz, latarka, a także rozbudowane aparaty fotograficzne, dostęp do Internetu, odtwarzacz i wiele innych.

To trochę smutne, że zdecydowana większość ludzi odpowiada na pytanie: „Jak działa komunikacja komórkowa?”, Odpowiada „bezprzewodowo” lub ogólnie – „Nie wiem”.

Kontynuując ten temat, odbyłem jedną zabawną rozmowę z przyjacielem na temat komunikacji mobilnej. Zdarzyło się to dokładnie na kilka dni przed świętowaniem przez wszystkich sygnalistów i operatorów telekomunikacyjnych obchody dnia radia. Tak się złożyło, że ze względu na jego gorącą pozycję życiową mój przyjaciel uwierzył, że połączenie mobilne działa w ogóle bez przewodów przez satelitę. Wyłącznie dzięki falom radiowym. Na początku nie mogłem go przekonać. Ale po krótkiej rozmowie wszystko się ułożyło.

Po tym przyjaznym „wykładzie” pojawił się pomysł, aby napisać prostym językiem o tym, jak działa komunikacja komórkowa. Wszystko jest takie, jakie jest.

Kiedy wybierasz numer i zaczynasz dzwonić, no cóż, lub ktoś do ciebie dzwoni, wtedy twój telefon komórkowy komunikuje się drogą radiową z jednej z anten najbliższej stacji bazowej. Gdzie są te stacje bazowe, pytasz?

Zwróć uwagę na budynki przemysłowe, miejskie drapacze chmur i specjalne wieże. Na nich są duże szare prostokątne bloki z wystającymi antenami o różnych kształtach. Ale te anteny nie są antenami telewizyjnymi ani satelitarnymi, ale transceivery operatorzy komórkowi. Są kierowane do różne strony zapewnić komunikację abonentom ze wszystkich kierunków. W końcu nie wiemy, skąd będzie pochodził sygnał i skąd przyniesie „nieszczęsnego abonenta” słuchawka? Anteny są również nazywane „sektorami” w fachowym żargonie. Z reguły są instalowane od jednego do dwunastu.

Z anteny sygnał przesyłany jest kablem bezpośrednio do centrali stacji. Razem tworzą stację bazową [anteny i jednostka sterująca]. Kilka stacji bazowych, których anteny obsługują oddzielny obszar, na przykład obszar miasta lub małe miasteczko, jest podłączonych do specjalnej jednostki - kontroler. Do jednego kontrolera zwykle podłączonych jest do 15 stacji bazowych.

Z kolei sterowniki, których też może być kilka, są połączone kablami do „think tank” – przełącznik. Przełącznik zapewnia wyprowadzanie i wprowadzanie sygnałów do miejskich linii telefonicznych, innych operatorów komórkowych, a także międzymiastowych i komunikacja międzynarodowa.

W małych sieciach używany jest tylko jeden przełącznik, w większych sieciach obsługujących jednocześnie ponad milion abonentów można zastosować dwa, trzy lub więcej przełączników, ponownie połączonych przewodami.

Dlaczego taka złożoność? Zapytają czytelnicy. Wydawałoby się, że wystarczy podłączyć anteny do włącznika i wszystko będzie działać. A potem są stacje bazowe, przełączniki, garść kabli… Ale nie wszystko jest takie proste.

Kiedy osoba porusza się po ulicy pieszo lub jedzie samochodem, pociągiem itp. a jednocześnie rozmawiając przez telefon, ważne jest, aby upewnić się ciągłość komunikacji. Proces przekazywania sygnalizatorów w sieci komórkowe nazwany terminem przekazać. Trzeba w porę przełączyć telefon abonenta z jednej stacji bazowej na drugą, z jednego kontrolera na drugi i tak dalej.

Jeśli stacje bazowe były bezpośrednio podłączone do przełącznika, to wszystkie te przełączanie musiałoby być kontrolowane przez przełącznik. A on „biedny” i tak jest co robić. Wielopoziomowy schemat sieci umożliwia równomierne rozłożenie obciążenia na środki techniczne . Zmniejsza to prawdopodobieństwo awarii sprzętu, a w rezultacie utraty komunikacji. W końcu wszyscy zainteresowany w nieprzerwanej komunikacji, prawda?

Więc dochodząc do przełącznika, nasze wezwanie jest tłumaczone dalej - do sieci innego operatora komunikacji mobilnej, miejskiej międzymiastowej i międzynarodowej. Oczywiście dzieje się to za pośrednictwem szybkich kanałów komunikacji kablowej. Połączenie dociera do przełącznika innego operatora. Jednocześnie ten ostatni „wie”, na jakim terytorium [w zakresie którego kontrolera] aktualnie znajduje się żądany abonent. Przełącznik transmituje połączenie telefoniczne do konkretnego kontrolera, który zawiera informacje o tym, której stacji bazowej odbiorca połączenia znajduje się w zasięgu. Kontroler wysyła sygnał do tej pojedynczej stacji bazowej, która z kolei „odpytuje”, czyli dzwoni na telefon komórkowy. Rura zaczyna dziwnie dzwonić.

Cały ten długi i skomplikowany proces faktycznie trwa 2-3 sekundy!

W ten sam sposób odbywają się rozmowy telefoniczne do różnych miast Rosji, Europy i świata. Kontakt przełączniki różnych operatorów telekomunikacyjnych korzystają z szybkich światłowodowych kanałów komunikacyjnych. Dzięki nim sygnał telefoniczny pokonuje setki tysięcy kilometrów w ciągu kilku sekund.

Dzięki wielkiemu Aleksandrowi Popowowi za udostępnienie światowego radia! Gdyby nie on, być może bylibyśmy teraz pozbawieni wielu dobrodziejstw cywilizacji.

Schemat strukturalny GSM komórkowy telefon

Schemat blokowy radiotelefonu komórkowego pracującego w standardzie cyfrowym GSM (rys. 5.3) składa się z części analogowej i cyfrowej, które zwykle znajdują się na osobnych płytkach. Część analogowa obejmuje urządzenia odbiorcze i nadawcze, które w swojej charakterystyce i budowie przypominają te opisane powyżej.

W systemach GSM nadajnik i odbiornik telefonu komórkowego nie działają jednocześnie. Transmisja odbywa się tylko przez 1/8 czasu trwania ramki. To znacznie zmniejsza zużycie baterii i wydłuża czas pracy zarówno w trybie nadawania (rozmowy), jak i odbioru (czuwania). Ponadto znacznie zmniejszone są wymagania dotyczące filtra RF odbiornika SAW, co umożliwia integrację LNA z mikserem. Jednostka interfejsu nadawczo-odbiorczego jest przełącznik elektroniczny, podłączając antenę do wyjścia nadajnika lub wejścia odbiornika, ponieważ telefon komórkowy nigdy nie odbiera i nie nadaje jednocześnie.

Ryż. 5.3. Schemat funkcjonalny radiotelefonu standard cyfrowy GSM

Odebrany sygnał po przejściu przez wejściowy filtr pasmowy jest wzmacniany przez LNA i podawany na pierwsze wejście pierwszego miksera. Drugie wejście odbiera sygnał lokalnego oscylatora f prm z syntezatora częstotliwości. Pierwszy sygnał o częstotliwości pośredniej f pr, przechodzi przez filtr pasmowy SAW i jest wzmacniany przez wzmacniacz pierwszej częstotliwości pośredniej UPCH1, po czym wchodzi na pierwsze wejście drugiego miksera. Jego drugie wejście odbiera sygnał lokalnego oscylatora f gz generatorem częstotliwości. Odebrany sygnał drugiej częstotliwości pośredniej f pr2 jest filtrowany przez filtr pasmowoprzepustowy SAW, wzmacniany przez wzmacniacz UPCH2, demodulowany i podawany do przetwornika analogowo-cyfrowego (ADC), gdzie jest przetwarzany na sygnał niezbędny do działania cyfrowego bloku logicznego wykonanego na CPU .

W trybie transmisji informacje sygnał cyfrowy, utworzony w bloku logicznym, trafia do generatora 1/O, gdzie tworzony jest sygnał modulujący. Ten ostatni wchodzi do modulatora fazy, z którego sygnał f fm wchodzi do miksera. Drugie wejście miksera odbiera sygnał f prd z syntezatora częstotliwości. Otrzymany sygnał f c1 przez filtr pasmowy wchodzi do wzmacniacza mocy (PA), kontrolowanego przez procesor. Sygnał wzmocniony do wymaganego poziomu f c1 przez ceramiczny filtr pasmowy wchodzi do anteny A i jest wypromieniowywany w otaczającą przestrzeń.

Cyfrowa część logiczna telefonu komórkowego (ryc. 5.4) zapewnia tworzenie i przetwarzanie wszystkich niezbędnych sygnałów. Rdzeń tej ważnej części telefon cyfrowy to procesor. Wykonany jest w formie VLSI na mikromocy tranzystory polowe o strukturze „metal-dielektryk-półprzewodnik” (MIS lub MOS).

Część cyfrowa telefonu zawiera:

Cyfrowy procesor sygnału (CPU) z pamięcią operacyjną i stałą, która steruje działaniem telefonu komórkowego. Procesory telefoniczne są nieco prostsze niż mikroprocesory komputerowe, niemniej jednak są to najbardziej złożone produkty mikroelektroniczne.

Przetwornik analogowo-cyfrowy (ADC), który konwertuje sygnał analogowy z wyjścia mikrofonowego na postać cyfrową. W tym przypadku wszystkie dalsze przetwarzanie i przesyłanie sygnału mowy odbywa się w postaci cyfrowej, aż do odwrotnej konwersji cyfrowo-analogowej.

koder mowy, który koduje sygnał mowy, który jest już cyfrowy, zgodnie z pewnymi prawami przy użyciu algorytmu kompresji w celu zmniejszenia nadmiarowości sygnału. W ten sposób zmniejsza się ilość informacji, które muszą być przesyłane przez kanał komunikacji radiowej.

koder kanału, dodanie dodatkowej (redundantnej) informacji do sygnału cyfrowego odbieranego z wyjścia kodera mowy, mającej na celu ochronę przed błędami podczas transmisji sygnału po linii komunikacyjnej. W tym samym celu informacje podlegają pewnemu przepakowaniu. (przeplatanie). Ponadto koder kanału dodaje informacje sterujące z części logicznej do przesyłanego sygnału.

dekoder kanałów, wyodrębnienie informacji sterujących ze strumienia danych wejściowych i skierowanie ich do bloku logicznego. Otrzymane informacje są sprawdzane pod kątem błędów, które w miarę możliwości są poprawiane. W celu dalszego przetwarzania odebrane informacje są przepakowywane odwrotnie w stosunku do kodera.

Ryż. 5.4. Cyfrowa i logiczna część telefonu komórkowego

dekoder mowy, przywrócenie cyfrowego sygnału mowy dochodzącego do niego z dekodera kanału, przełożenie go do postaci naturalnej, z wrodzoną redundancją, ale nadal w postaci cyfrowej. Zauważ, że dla kombinacji enkodera i dekodera znajdujących się w tym samym opakowaniu układu scalonego czasami używana jest nazwa kodek(np. kodek mowy, kodek kanału).

Przetwornik cyfrowo-analogowy (DAC), konwertowanie odebranego sygnału mowy na postać analogową i podawanie tego sygnału na wejście wzmacniacza głośnikowego.

Wyrównywacz, służy do częściowej kompensacji zniekształceń sygnału spowodowanych propagacją wielościeżkową. Korektor to filtr adaptacyjny dostosowany zgodnie z sekwencją treningową symboli zawartych w przesyłanych informacjach. Ten blok, ogólnie rzecz biorąc, nie jest potrzebny funkcjonalnie iw niektórych przypadkach może być nieobecny.

Klawiatura, które jest polem wybierania z klawiszami numerycznymi i funkcyjnymi do wybierania numeru wywoływanego abonenta, a także poleceniami określającymi tryb działania telefonu komórkowego.

Wyświetlacz, służący do wyświetlania różnych informacji dostarczanych przez urządzenie oraz trybu pracy stacji.

Blok do szyfrowania i odszyfrowywania wiadomości, mające na celu zapewnienie poufności przekazywania informacji.

Detektor aktywności mowy(detektor aktywności głosu), który włącza nadajnik na promieniowanie tylko na te przedziały czasu, w których abonent mówi. Na czas przerwy w działaniu nadajnika wprowadzany jest dodatkowo na tor tzw. szum komfortu. Odbywa się to w celu oszczędzania energii z zasilacza, a także zmniejszenia poziomu zakłóceń innych stacji.

urządzenia końcowe, służy do łączenia przez specjalne adaptery z wykorzystaniem odpowiednich interfejsów, faksów, modemów itp.

Karta SIM(SIM - moduł identyfikacji abonenta, dosłownie - moduł identyfikacji abonenta) - plastikowa płytka z mikroukładem włożonym do specjalnego gniazda jednostki abonenckiej. Karta SIM przechowuje:

Dane przypisane każdemu abonentowi: międzynarodowa tożsamość abonenta sieci komórkowej (IMSI), klucz uwierzytelniania abonenta (Ki) i klasa kontroli dostępu;

Tymczasowe dane sieciowe: tymczasowe numer identyfikacyjny Identyfikator abonenta sieci komórkowej (TMSI), identyfikator obszaru lokalizacji (LAI), klucz szyfrowania (Ke), odmowa dostępu do danych sieci komórkowej;

Dane związane z usługami: preferowany język komunikacji, powiadomienia o rozliczeniach i lista reklamowanych usług.

Jednym z głównych zadań karty SIM jest zapewnienie ochrony przed nieautoryzowanym użyciem telefonu komórkowego. Na poziomie interfejsu abonenckiego na karcie SIM zapisywany jest osobisty numer identyfikacyjny (numer PIN) o długości od 4 do 8 cyfr, który mikroprocesor karty SIM po włączeniu stacji porównuje z numerem wybranym przez użytkownika za pomocą klawiatura. W przypadku trzykrotnego wybrania błędnego numeru PIN, korzystanie z karty SIM jest blokowane do czasu wprowadzenia przez abonenta 8-cyfrowego osobistego klucza odblokowującego (PUK).

Jeśli 10 razy z rzędu zostanie wprowadzony błędny PUK, korzystanie z karty SIM zostanie całkowicie zablokowane i abonent będzie zmuszony skontaktować się z operatorem sieci.

Ponadto dzięki kartom SIM możliwe jest wykonywanie połączeń nie tylko z telefonu komórkowego, ale także z dowolnego innego telefonu GSM, wystarczy włożyć kartę SIM do urządzenia i wybrać osobisty numer identyfikacyjny PIN.

5.3 Usługi komórkowe. Prywatność komunikacji. Oszustwa w komunikacji komórkowej. bezpieczeństwo biologiczne.

W systemach drugiej generacji użytkownik może otrzymać podstawowe i dodatkowe usługi komunikacyjne. Podstawowe usługi komunikacyjne: komunikacja telefoniczna, połączenia alarmowe, krótkie wiadomości tekstowe, komunikacja faksowa. Usługa połączenie alarmowe umożliwia stacji abonenckiej nawiązanie komunikacji głosowej z najbliższym centrum pogotowie. Do dodatkowe usługi połączenia obejmują:

usługi rozpoznawania numerów;
przekazywanie i przekierowanie połączeń;
· usługi zakończenia (połączenie zawieszone, połączenie z oczekiwaniem itp.);
połączenie konferencyjne;
usługi rozliczania kosztów negocjacji;
usługi połączeń grupowych;
usługi ograniczania połączeń itp.

W kontekście konkurencji o abonenta operatorzy dużych sieci starają się wprowadzać nowe usługi. W ostatnim czasie wprowadzono takie usługi, jak prepaidowe połączenie abonenckie, usługa WAP - dostęp do Internetu bezpośrednio z terminala mobilnego, globalny system pozycjonowania GPS, komunikacja wideo itp. Jednak takie możliwości pojawiły się wraz z pojawieniem się komunikatorów (smartfonów).

Prywatność komunikacji wyposażone w ochronę przed nieuprawnionym dostępem do kanałów komunikacji. Do tego są używane różne metody szyfrowanie. Na przykład w standardzie GSM szyfrowanie odbywa się poprzez kodowanie z korekcją szumu i przeplatanie i polega na dodawaniu bitowym modulo 2 sekwencji bitów informacji i pseudolosowej sekwencji bitów, która stanowi podstawę szyfru. Wielokrotne zastosowanie operacji dodawania modulo 2 z tą samą sekwencją pseudolosową do zaszyfrowanego ciągu informacyjnego przywraca pierwotną sekwencję bitów informacyjnych, czyli realizuje odszyfrowanie zaszyfrowanej wiadomości (rys.).

Istnieje również możliwość zabezpieczenia przed podsłuchem – jest to szyfrowanie (scrambling – miksowanie, tasowanie), które jest rodzajem szyfrowania poprzez przearanżowanie odcinków widma lub segmentów mowy, realizowane w zewnętrznym oprogramowaniu

Rys.5.5. Zasada szyfrowania i deszyfrowania informacji w standardzie GSM.

w kierunku telefonu komórkowego z odpowiednim deszyfrowaniem po stronie odbiorczej.

Oszustwo(z angielskiego. oszustwo- oszustwo, oszustwo) jest jednym z poważnych problemów komunikacji komórkowej. Oszustwo można zdefiniować jako nielegalną działalność mającą na celu korzystanie z usług łączności komórkowej bez należytej zapłaty lub kosztem zapłaty za te usługi przez osoby, które z takich usług nie korzystają.

Od czasu do czasu świat i nasza prasa są zszokowane doniesieniami o oszustwach związanych z telefonami komórkowymi. Najbardziej nieprzyjemna jest sytuacja, gdy zarejestrowany na kogoś telefon komórkowy wpada w ręce oszustów, którzy są w stanie oszukać operatorów komórkowych i prowadzić niekontrolowane negocjacje na dużą skalę. Czasami używa się do tego prymitywnych metod (na przykład złośliwych niepłatności), a czasami bardzo subtelnych metod opartych na doskonałej znajomości dokumentacji dla sieci komórkowe znajomości. Ćwiczyłem zmianę numerów telefonów komórkowych i wszelkiego rodzaju „chemię” za pomocą szyfrów i haseł.

Straty z oszustw, nawet po wielu latach walki z nimi, sięgają kilku procent całkowitego wolumenu usług komórkowych. Na przykład w Stanach Zjednoczonych w 1996 r. wyniosły nieco ponad 1 miliard dolarów, a łączny dochód z komunikacji komórkowej wyniósł 21 miliardów dolarów.

Jeśli masz podejrzenie, że ktoś używa (jawnie lub domyślnie) Twojego urządzenia, musisz natychmiast powiadomić swojego dostawcę usług komórkowych. Na przykład takie podejrzenie może opierać się na zauważalnym wzroście wolumenu płatności za usługi komórkowe w porównaniu do poziomu, do którego jesteś przyzwyczajony. Jeśli nie kontrolujesz tego, co się stało, możesz nagle otrzymać rachunek na setki, jeśli nie tysiące dolarów i zostaniesz uwikłany w długą batalię prawną z niejasnym wynikiem.

Oprócz oszustw sprzedaż „szarych” telefonów powoduje ogromne szkody w komunikacji komórkowej. Mogą to być wadliwe urządzenia kupowane tanio, które są następnie rękodziełem doprowadzane do stanu pracy – często daleko od wszystkiego funkcjonalność. Takie urządzenia sprawiają wiele kłopotów nie tylko ich właścicielom, którzy szukają taniości, ale także operatorom komórkowym. Ponieważ słabo (lub wcale nie wykonują) wielu funkcji, powodują lawinę telefonów do działów serwisowych.

Podsłuchiwanie na telefonach komórkowych również nie jest rzeczą nieszkodliwą. Szczególnie narażone są na to sieci analogowe. Ale w sieciach cyfrowych, nawet przy odpowiednim sprzęcie do kodowania i dekodowania rozmów, podsłuchiwanie ich jest również całkiem możliwe. Należy o tym pamiętać podczas rozmowy.

Sposoby nielegalnego korzystania z telefonów komórkowych są zróżnicowane, choć istnieje opinia, że ​​trzeba o tym wiedzieć. W jakim stopniu? Na przykład dla każdego jest jasne, że telefon komórkowy może być używany jako bardzo prosty detonator radiowy. Jednak opis nawet prostego schematu takiej aplikacji nie może być mile widziany. Odpowiednie władze mogą natychmiast uznać to za korzyść dla terrorystów. Dlatego, ostrzegając użytkownika o lukach w legalnym korzystaniu z telefonów komórkowych, zakończymy opis tych subtelnych punktów w korzystaniu z telefonów komórkowych.

bezpieczeństwo biologiczne.

Od czasu do czasu pojawiają się sensacyjne wieści o rozwoju guzów nowotworowych w wyniku korzystania z telefonów komórkowych. Gdzieś w USA toczyły się nawet procesy sądowe w tej sprawie. Są też doniesienia o wybuchach na parkingach podczas tankowania samochodów, o samolotach, które zboczyły z drogi, o reaktorach elektrowni jądrowych, które zostały zatrzymane z powodu telefonów komórkowych i tak dalej. W przeważającej większości przypadków takie „wiadomości” nie są udokumentowane.

W rzeczywistości częstotliwości komórkowe odnoszą się do rodzaju promieniowania elektromagnetycznego, które jest łatwo absorbowane przez tkanki naszych rąk, głowy i mózgu. Badania wykazały, że do 60% energii promieniowania telefonu komórkowego jest pochłaniane przez tkanki ludzkiej głowy. To prawda, że ​​tylko część energii promieniowania mikrofalowego wchodzi w głąb głowy. Większość jest wchłaniana przez skórę i kości czaszki.

Tymczasem nie ma oficjalnych danych na temat wpływu promieniowania telefonu komórkowego na organizm człowieka. I nie dlatego, że nie przeprowadzono odpowiednich badań. Ale ponieważ normy mocy promieniowania są znacznie mniejsze niż normy, które zostały ustanowione dla ludzi przez odpowiednie władze.

Stopień absorpcji energii promieniowania elektromagnetycznego przez organizm człowieka to wartość SAR (Specific Absorption Rates). Wyraża się w energii pochłoniętego promieniowania na jednostkę masy (g lub kg) tkanki biologicznej. Jednocześnie w ciągu 20 minut ekspozycji tkanka nagrzewa się o 1°C.

Nietrudno zrozumieć, że takie czysto „termodynamiczne” podejście w żaden sposób nie sprzyja uspokojeniu ludzi. Nie trzeba bowiem posiadać rozległej wiedzy medycznej, aby sądzić, że działanie promieniowania nie ogranicza się bynajmniej do ogrzewania tkanek organizmu. Należy wziąć pod uwagę, że na poziomie genetycznym znacznie słabsze promieniowanie może spowodować naruszenie struktury komórkowej organizmu lub uszkodzenie genów. Dlatego na przykład w Europie standard SAR jest ustalony na 2 mW/g.

Swoją drogą istnieje prosty sposób na drastyczne zmniejszenie stopnia oddziaływania emisji radiowej z telefonów komórkowych na organizm człowieka, a przede wszystkim na jego głowę. Jest to użycie specjalnego zestawu głośnomówiącego (wolne ręce). Ten zestaw słuchawkowy to słuchawka nagłowna i mikrofon, a także panel sterowania radiotelefonem. Sam telefon można zainstalować zdalnie. Można się z nim połączyć i antena zewnętrzna, który można zamontować za oknem lub nawet na dachu samochodu.

Nawiasem mówiąc, wszystkich niebezpieczeństw związanych z telefony komórkowe, przede wszystkim odwracanie uwagi użytkownika od jego głównej pracy. Np. bardzo częste są wypadki samochodowe związane z tym, że kierowca odbiera telefon podczas jazdy, a zwłaszcza gdy wybiera numer. W wielu krajach, w tym w Rosji, jest to zabronione i podlega karze grzywny. zestaw głośnomówiący i kontrola głosu telefon - to główne środki przeciwko temu czynnikowi.

pytania testowe

1. Jakie są typowe bloki abonenckiej stacji mobilnej?

2. Podaj nam urządzenie i główne przeznaczenie węzłów analogowych telefonów komórkowych?

3. Podaj nam urządzenie i główne przeznaczenie cyfrowych węzłów telefonii komórkowej?

4. Zdefiniuj „oszustwo” i dlaczego jest niebezpieczne?

5. Wymień główne środki mające na celu zmniejszenie wpływu promieniowania komórkowego na organizm ludzki?

6. Jakie są główne objawy choroby spowodowane emisją radiową?

7. Wymień główne usługi świadczone przez komunikację komórkową?

8. W jaki sposób zapewniona jest poufność komunikacji w sieciach komórkowych?