تحقیق مقاله سیستم های موبایل

سیستم های موبایل

سیستم تلفن همراه سلولی  یا تلفن موبایل (Mobile Phone) چیست و چگونه کار می کند

تلفن همراه یا تلفن موبایل (en: Mobile Phone) که در فارسی موبایل هم گفته می‎شود، یک وسیله شخصی و قابل حمل برای ارتباط مخابراتی است. برای استفاده از تلفن همراه باید فرد استفاده کننده که مشترک نامیده می شود، به یک شبکه مخابراتی متصل گردد. برای اتصال به شبکه باید حساب اشتراک تلفن همراه در نزد یک سرویس دهنده (اپراتور) برای مشترک خاص، ایجاد شده باشد. شبکه های مخابراتی تلفن عمومی در تمام دنیا با قرارداد های تجاری و شیوه‎های حسابرسی ویژه خود، به هم متصل می‎شوند و هر مشترک تلفن همراه معمولا می تواند با گوشی خود، یک ارتباط تلفنی با دارندگان تلفن‎های ثابت یا همراه در هر جای زمین (مشروط به ارایه سرویس در آن نقطه) برقرار کند.

گوشی همراهمنظور از گوشی همراه (گوشی موبایل) وسیله‎ای است که برای اتصال به شبکه تلفن همراه به کار می رود. این وسیله که نسل‎های گوناگونی دارد توسط شرکت‎های بزرکی در دنیا تولید می‎شود و به فروش می‎رسد.

شرکت‎های بزرگ تولیدکننده گوشی همراه در دنیا:

برخی از شرکت‎های بزرگ تولیدکننده گوشی همراه در دنیا:

نوکیا

موتورولا

سونی اریکسون

سامسونگ

ال جی

ساژم

پن تک

در تلفن‎های همراه معمولا یک مجموعه نرم‎افزار یا سیستم عامل برای کنترل سخت‎افزار به کار می‎رود و برنامه‎های جانبی توسط سیستم عامل اجرا می شوند. یکی از سیستم عامل های معروف برای تلفن همراه، سیستم عامل سیمبیان (Symbian) است.

تلفن همراه : Mobile Phone چیست

در واقع تلفن‌‌های همراه نوع پیشرفته رادیو تلفن‌های دهه ۱۸۸۰ هستند که در آن زمان روی خودروها نصب و استفاده می‌شد . این سامانه دارای یک یا چند دکل آنتن مرکزی برای هر شهر بود وهر دکل می‌توانست تا ۲۵ کانال ارتباطی را تا شعاع ۴۰ الی ۵۰ مایل پوشش دهد . اما به علت محدودیت کانال‌های ارتباطی امکان مشترک شدن برای همه وجود نداشت. تلفن همراه سامانه ای سلولی است زیرا مناطق تحت پوشش آن به سلول‌های تقریباً ۶ گوش تقسیم بندی می شود. بدین ترتیب کل فضای مورد نظر تحت پوشش سلول‌های مختلف قرار می‌گیرند .

در مرکز هر سلول یک دکل آنتن به نام (BTS) نصب می‌شود و بر حسب ظرفیت هر سلول تعداد مشترکان تغییرمی کند.معمولاً هر سلول آ‌نالوگ قادر است تا ۵۶ کانال رادیویی را پشتیبانی کند به عبارت دیگر هر سلول می‌تواند همزمان مکالمه‌ی ۵۶ نفر با تلفن همراه را در محدوده‌ی تحت پوشش خود اداره نماید .

در مورد تلفن همراه – موبایل : Mobile Phone

امروزه میلیون‌ها نفر در سراسر جهان از تلفن‌های سلولی (همراه) استفاده می‌کنند . در واقع تلفن‌‌های همراه نوع پیشرفته رادیو تلفن‌های دهه ۱۸۸۰ هستند که در آن زمان روی خودروها نصب و استفاده می‌شد .

این سامانه دارای یک یا چند دکل آنتن مرکزی برای هر شهر بود وهر دکل می‌توانست تا ۲۵ کانال ارتباطی را تا شعاع ۴۰ الی ۵۰ مایل پوشش دهد . اما به علت محدودیت کانال‌های ارتباطی امکان مشترک شدن برای همه وجود نداشت. تلفن همراه سامانه ای سلولی است زیرا مناطق تحت پوشش آن به سلول‌های تقریباً ۶ گوش تقسیم بندی می شود. بدین ترتیب کل فضای مورد نظر تحت پوشش سلول‌های مختلف قرار می‌گیرند .

در مرکز هر سلول یک دکل آنتن به نام (BTS) نصب می‌شود و بر حسب ظرفیت هر سلول تعداد مشترکان تغییرمی کند.معمولاً هر سلول آ‌نالوگ قادر است تا ۵۶ کانال رادیویی را پشتیبانی کند به عبارت دیگر هر سلول می‌تواند همزمان مکالمه‌ی ۵۶ نفر با تلفن همراه را در محدوده‌ی تحت پوشش خود اداره نماید .

اما این ظرفیت در روش‌های ارتباطی دیجیتالی امروزه افزایش یافته است . برای مثال درسامانه ی دیجیتالی TDMA می توان تا سه برابر ظرفیت آنالوگ یعنی تقریباً ۱۶۸ کانال را پوشش داد.

عملکرد تلفن همراه چگونه است

تلفن همراه یک سامانه ی کم توان رادیویی است . اکثر تلفن های همراه دارای دو سطح توان خروجی ۰.۶ وات و ۰.۳ وات هستند. به همین ترتیب ایستگاه‌های مبنای هر سلول نیز با توان کم کار می‌کنند.

 عملکرد با توان کم دارای دو مزیت است:

۱) تبادل سیگنال‌ در محدوده‌ی هر سلول بین ایستگاه و گوشی با آنتن همان سلول انجام می‌پذیرد و سیگنال‌ها از حیطه‌ی سلول فراتر نرفته بنابر این هر گوشی فقط با یک دکل آنتن ارتباط برقرار می‌سازد و از این جهت کانال‌های BTS‌های دیگر برای یک نفر اشغال نخواهد شد.

۲ ) مصرف انرژی باتری گوشی تلفن بهینه و نسبتاً کم می‌شود.

شبکه‌ی سلولی همچنان که گفته شد نیازمند نصب دکل‌های زیادی است. یعنی یک شهر بزرگ ممکن است دارای هزاران دکل جهت پوشش سرتاسری باشد و هزینه‌ی سنگینی را در بر دارد، ولی از جهتی که امکان استفاده از این سامانه برای تعداد زیادی از مردم را فراهم می‌آورد هزینه‌ی لازم به مرور جبران خواهد شد.

جابجایی سلولی

هر تلفن یک کد شناسه‌ی مختص خود دارد. این کد‌ها جهت شناسایی مالک تلفن و شرکت خدمات دهنده است. هنگامی‌که گوشی روشن می‌شود، منتظر دریافت سیگنال‌ از یک کانال کنترل می‌ماند. این کانال یک کانال ارتباطی مخصوص جهت ارتباط گوشی و نزدیک‌ترین ایستگاه BTS است.

اگر تلفن به هر دلیلی نتواند چنین سیگنالی را دریافت و شناسایی نماید، پیغام خارج از محدوده « No Service» خواهد داد. در صورت دریافت این سیگنال گوشی آماده‌ی برقراری ارتباط می‌شود. کاربر چه در حال صحبت و چه در حال آماده باش حرکت و جابجایی داشته باشد، ممکن است از حیطه‌ی یک سلول خارج و وارد محدوده‌ی سلول دیگر شوید. سامانه‌های سلولی می توانند بدون قطع ارتباط تلفنی، آن را از سلولی به سلول دیگر هدایت نماید.

سامانه ‌های آنالوگ اولیه در سال ۱۹۸۳ با عنوان (سامانه پیشرفته تلفن متحرک) Amps مجوز ایجاد خود را از کمیسیون فدرال ارتباطات آمریکا دریافت نموده و با بسامد ۸۲۴ الی ۸۹۴ مگاهرتز آغاز به کار کردند.

این تلفن‌ها دارای ۸۳۲ کانال به صورت جفت بودند، ۷۹۰ کانال برای انتقال صوت و ۴۲ کانال جهت تبادل داده، در واقع هر جفت بسامد (یکی جهت ارسال و دیگری جهت دریافت) در این سامانه ‌ها تشکیل یک کانال ارتباطی را می‌دادند که پهنای باند هر کانال نیز برابر ۳۰ کیلوهرتز تعیین شده بود.

نسل جدید   تلفن‌‌های سلولی دیجیتالی

تلفن‌‌های سلولی دیجیتالی مشابه نوع آنالوگ اما متفاوت از آن کار می‌کنند و قادر به ایجاد کانال‌های ارتباطی بیشتر و با کیفیت مطلوب‌تری هستند. این سامانه ‌ها اطلاعات مورد تبادل را به صورت ۰ و ۱ و فشرده شده ارسال و دریافت میکنند به این دلیل حجم سیگنال اشغالی در شبکه‌ی دیجیتالی توسط هر گوشی برابر ۱/۳ تا ۱/۱۰ سامانه آنالوگ است.

فناوری دسترسی سلولی

▪ سه نوع روش معمول جهت انتقال اطلاعات توسط شبکه‌های تلفن سلولی عبارتنداز:

- دسترسی چند‌گانه‌ی تقسیم بسامدی (FDMA): که هر تماس را برروی یک بسامد مجزا قرار می‌دهد.

- دسترسی چندگانه‌ی تقسیم زمانی (TDMA): هر تماس را به بخشی از یک زمان روی یک بسامد واگذار می‌کند.

- دسترسی چندگانه‌ی تقسیم کدی (CDMA): که به هر تماس یک کد منحصر اختصاص داده و به کل طیف پخش می‌کند. در قسمت اول هر یک از این سه روش عبارت «دسترسی چندگانه» را می‌بینیم، این بدین مفهوم است که هر سلول امکان برقراری ارتباط بیش از یک نفر را در یک زمان فراهم می‌آورد.