شبکه‌های تلفن همراه اساس عملکرد بسیاری از فعالیت‌هایی که در طول روز با آن مواجه هستیم می‌باشد. به‌عنوان‌مثال این شبکه به ما اجازه می‌دهند به اینترنت دسترسی پیدا کنیم، از سرویس‌های اتومبیل مانند اسنپ استفاده نماییم، با دوستانمان ارتباط برقرار کنیم و فیلم‌های موجود در اینترنت را تماشا کنیم. علاوه بر مزایای شخصی که همه ما آشنایی داریم، شبکه‌های سلولی نیز نقش مهم و رو به رشدی در بسیاری از برنامه‌های کاربردی اینترنت دارند.
اگرچه فناوری‌های ارتباطی همچنان در حال بهبود و تکامل هستند اما در نهایت همواره بین مصرف برق، دامنه و پهنای باند اینترنت تقابل وجود خواهد داشت. در این راستا ارتباطات سلولی بر روی محدوده و پهنای باند با مصرف انرژی متمرکز شده‌اند، به این معنی که می‌توان اطلاعات زیادی را در طول مسیرهای طولانی با استفاده از شبکه‌های سلولی انتقال داد اما درعین‌حال این کار منجر به مصرف شدید باتری می‌گردد. این روند برای دستگاه‌هایی که به منبع برق وصل شده‌اند یا می‌توانند شارژ شوند، خوب است، اما در مورد برنامه‌های IoT که نیاز به سنسورها و دستگاه‌های از راه دور برای ماه‌ها یا سال‌های طولانی دارند، مناسب به نظر نمی‌رسد.
شبکه‌های تلفن همراه چگونه کار می‌کنند؟
هنگام تماس، ارسال متن یا دسترسی به اینترنت از طریق دستگاه‌های تلفن همراه ما، سیگنال‌های بی‌سیم به برج‌های سلولی در نزدیکی خود ارسال می‌کنیم. این برج‌های سلولی همزمان سیگنال‌های ما را دریافت و آنها را ارسال می‌کنند. برج‌های سلولی بخشی از ایستگاه‌های پایه هستند که اتصالات سیمی به سایر ایستگاه‌های پایه و اینترنت را در اختیار دارند و اطلاعات را در فاصله‌های بیشتر از پوشش برج سلولی به صورت جداگانه حمل می‌کنند. همانند تمامی فناوری‌های ارتباطات بی‌سیم، شبکه‌های تلفن همراه برای ارسال اطلاعات از امواج الکترومغناطیسی استفاده می‌کنند. درست همانطور که رادیو شما دارای فرکانس متفاوت است که می‌توانید تنظیم کنید، فناوری‌های ارتباطات بی‌سیم نیز دارای باند فرکانس خاصی هستند که در آن عمل می‌کنند.
اگر تمام ارتباطات بی‌سیم دریک فرکانس حمل شوند منجر به ایجاد تداخل می‌گردد. به همین ترتیب، FCC تنظیم می‌کند که چه دسته‌های فرکانسی می‌تواند توسط آنها استفاده شود و حامل‌های امواج سلولی هر یک دارای گروه خاصی هستند که مجاز به کار در آن هستند. اما حتی با گروه‌های اختصاصی خود، هنوز باید مداخله را مدنظر قرار دهند. اگر یک حامل با دو برج سلولی نزدیک و با همان فرکانس کار کنند، سیگنال‌های آنها با یکدیگر اختلال ایجاد می‌کنند و برای هرکسی که سعی در استفاده از شبکه در آن منطقه دارد، مشکل ایجاد می‌شود.
چرا این یک شبکه "سلولی" نامیده می‌شود؟
این یک شبکه تلفن همراه است و اپراتورهای شبکه مناطق را به "سلول" تقسیم می‌کنند. هر سلول دارای یک برج سلولی است که در فرکانس متفاوت از برج‌های سلولی مجاور عمل می‌کند. برای مثال، اگر از یک شش ضلعی استفاده کنید، این به این معنی است که شما تنها نیاز به 7 فرکانس مختلف دارید تا اطمینان حاصل شود که از همان فرکانس در سلول‌های مجاور استفاده نمی‌شود.
مساحت هر یک از این سلول‌ها به تراکم استفاده بستگی دارد. در یک شهر، هر یک از این سلول‌ها ممکن است فقط دارای یک نیم مایل باشند، درحالی‌که سلول‌ها در مناطق روستایی ممکن است تا 5 مایل فاصله داشته باشند. همانطور که کاربران بین سلول‌ها حرکت می‌کنند، فرکانس آنها به طور خودکار تغییر می‌یابد تا به برج‌های سلولی جدید تغییر پیدا کند.
چیزهای بیشتری پشت صحنه وجود دارد تا تعداد زیادی از کاربران در حال حرکت از همان شبکه "موبایل" به طور همزمان استفاده کنند. اما ما می‌خواهم این پست را در همین حد نگه دارم.
ادامه دارد...
