تلفن های همراه که در شکل پیشرفته خود به عنوان تلفن های همراه یا تلفن های هوشمند نیز شناخته می شوند، شیوه ارتباط ما را متحول کرده اند. از برقراری تماس گرفته تا مرور اینترنت، این دستگاه‌های دستی در ارتباطات راه دور مدرن نقش محوری دارند. این درس به اصول اولیه تلفن های همراه، عملکرد آنها و نقش مهم آنها در زمینه گسترده تر سیستم های مخابراتی و تلفنی می پردازد.
مفهوم ارتباطات بی سیم به قرن نوزدهم برمی گردد، اما در دهه 1940 بود که ایده سیستم تلفن همراه شکل گرفت. اولین تماس واقعی تلفن همراه در سال 1973 توسط مارتین کوپر، مهندس موتورولا انجام شد. از آن زمان، تلفن‌های همراه از دستگاه‌های حجیم و با ویژگی‌های محدود به گوشی‌های هوشمند براق و چند منظوره که امروزه می‌شناسیم، تکامل یافته‌اند.
تلفن همراه در هسته خود یک رادیو دو طرفه است. این دستگاه با شبکه ای از آنتن های ثابت به نام برج های سلولی یا ایستگاه های پایه ارتباط برقرار می کند که در سراسر مناطق برای ارائه پوشش پخش می شوند. این شبکه بخشی از یک سیستم تلفن بزرگتر است که شامل فناوری های مختلفی برای مسیریابی تماس ها و داده ها است.
هنگامی که فردی تماس برقرار می کند، تلفن همراه با استفاده از میکروفون صدای او را به سیگنال دیجیتال تبدیل می کند. این سیگنال دیجیتال سپس به صورت امواج رادیویی به نزدیکترین برج سلولی منتقل می شود، که تماس را از طریق شبکه به گیرنده مورد نظر هدایت می کند و اگر گیرنده در منطقه دیگری باشد، احتمالاً از طریق چندین برج انتقال می یابد.
این فرآیند شامل چندین جزء کلیدی است:
این اجزا با هم کار می کنند تا ارتباطات یکپارچه را در فواصل دور فراهم کنند و از اصول ارتباطات راه دور برای پر کردن شکاف ها و اتصال افراد استفاده می کنند.
فرکانس عامل مهمی در عملکرد تلفن های همراه و سیستم های مخابراتی است. سرعتی است که یک موج رادیویی در آن نوسان می کند و بر حسب هرتز (هرتز) اندازه گیری می شود. شبکه های تلفن همراه بر روی باندهای فرکانسی خاص برای انتقال سیگنال های صوتی و داده کار می کنند.
به هر شبکه تلفن همراه طیفی از فرکانس ها اختصاص داده می شود که به کانال ها تقسیم می شود. این کانال ها برای مدیریت ظرفیت شبکه و کاهش تداخل به سلول های مختلف (مناطق تحت پوشش) اختصاص داده می شوند. تقسیم بندی و مدیریت فرکانس ها برای جلوگیری از همپوشانی و اطمینان از ارتباطات واضح بسیار مهم است.
سیستم جهانی ارتباطات سیار (GSM) و دسترسی چندگانه تقسیم کد (CDMA) دو فناوری اولیه مورد استفاده در تلفن همراه هستند. GSM با استفاده از فناوری دسترسی چندگانه تقسیم زمانی (TDMA) باندهای فرکانس را به شکاف های زمانی برای چندین کاربر تقسیم می کند. از سوی دیگر، CDMA به چندین کاربر اجازه می دهد تا باند فرکانسی یکسانی را به طور همزمان از طریق کدهای دیجیتال منحصر به فرد به اشتراک بگذارند.
تکامل بلند مدت (LTE) استانداردی برای ارتباطات پهن باند بی سیم است که سرعت بالاتر و تاخیر کمتری را در مقایسه با نسل های قبلی خود ارائه می دهد. این نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی در ارتباطات راه دور است که اتصال اینترنتی قوی تر و سریعتر را در دستگاه های تلفن همراه امکان پذیر می کند.
تلفن‌های همراه عمیقاً بر جامعه تأثیر گذاشته و نحوه تعامل، کار و دسترسی ما به اطلاعات را تغییر داده است. آنها ارتباطات آنی و بدون مرز را ایجاد کرده اند و افراد را در سراسر جهان به راحتی به هم متصل کرده اند.
در مواقع اضطراری، تلفن های همراه می توانند جان انسان ها را نجات دهند و به شما امکان دسترسی سریع به کمک را می دهند. آنها همچنین صنایع را متحول کرده اند و مدل های تجاری جدیدی مانند برنامه های اشتراک گذاری سواری و بانکداری تلفن همراه را امکان پذیر کرده اند و به ابزارهای ضروری در زمینه های مختلف از جمله مراقبت های بهداشتی و آموزشی تبدیل شده اند.
تلفن های همراه علیرغم مزایایی که دارند، چالش هایی از جمله مسائل مربوط به حریم خصوصی، امنیت و سلامت را به همراه دارند. تحقیقات مداومی در مورد اثرات بالقوه قرار گرفتن طولانی مدت در معرض تابش فرکانس رادیویی وجود دارد.
آینده تلفن‌های همراه احتمالاً شاهد ادغام بیشتر با فناوری‌های نوظهور مانند دستگاه‌های پوشیدنی، واقعیت افزوده (AR) و واقعیت مجازی (VR) خواهد بود که تجربه‌های فراگیرتر و شخصی‌تر را ارائه می‌دهد.
برای نتیجه گیری، تلفن های همراه نقش محوری در ارتباطات راه دور دارند و به عنوان پلی بین سیستم های تلفن سنتی و آینده اتصال دیجیتال عمل می کنند. درک عملکرد، تأثیر و پتانسیل آنها، راه را برای استفاده کامل از فناوری هموار می کند و ما را به روش هایی که تازه شروع به کشف آن کرده ایم به هم متصل می کند.
