الهواتف الخلوية

يستخدم ملايين الناس حول العالم الهواتف الخليوية . حقاً إنها أدوات عظيمة . فبالهاتف الخليوي تستطيع التحدث إلى أي شخص على هذا الكوكب من أي مكان  تقريباً !

في أيامنا هذه . تقدم الهواتف الخليوية مجموعة من الخدمات الرائعة . والجديد من هذه الخدمات يضاف باستمرار وبسرعة هائلة . فالآن تستطيع :www.tartoos.com

00 تخزين معلومات الإتصال .

00 متابعة المواعيد ، وضبط المنبه .طرطوس.كوم

00 استخدام الآلة الحاسبة من أجل الحسابات البسيطة .

00 إرسال وإستقبال الرسائل الإلكترونية .

00 الحصول على المعلومات ( الأخبار , التسلية , سوق العملات ) من الشبكة العالمية .

00 ممارسة الألعاب البسيطة .

00 دمج أدوات أخرى مثل ال PDAs, مشغّلات ال MP3  ومستقبلات الـGPS والكاميرات الرقمية . 

00  تصفح الشبكة العالمية وإرسال البريد الإلكتروني .

ولكن , هل تسائلت  يوماً كيف تعمل الهواتف الخلوية , ولماذا أطلق عليها هذا الاسم ؟ وماالفرق بينها وبين الهواتف العادية ؟ ماذا تعني هذه التعابير المحّيرة  مثل TDMA, PCS , GSM , CDMA.. في هذه المقالة سوف نلقي الضوء على تقانة الهواتف الخلوية وسترى كم هي رائعة حقاً . www.tartoos.com

مقترح الخليّة :طرطوس.كوم

أحد أهم الأشياء الممتعة  بالهاتف  الخلوي هو أنّه بالحقيقة عبارة عن راديو ولكنه راديو معقد جداً . أخترع ألكسندر غراهام بل الهاتف في عام 1876 . ويمكن تتبع جذور الإتصالات اللاسلكية حتى اختراع الراديو من قبل نيكولاي تسلا في أعوام الـ1880 ( بشكل رسمي عام 1894 من قبل شاب إيطالي يدعى ماركوني ) . كان من الطبيعي جداً أن يتم دمج هاتين التقنيتين العظيمتين . www.tartoos.com

في العصور المظلمة قبل الهواتف الخلوية , وضع الناس الذين يحتاجون الإتصالات الجوّالة هواتف راديوية في سياراتهم .  في نظام الهاتف الراديوي CB يوجد برج هوائي مركزي واحد في المدينة . وربما حوالي 25 قناة متوفّرة  في هذا البرج . هذا  البرج المركزي يعني  أن الهاتف في سيارتك يحتاج إلى مرسل قوي , قوي لدرجة كافية ليرسل حتى 70 كم تقريباً . ويعني كذلك عدم استطاعة العديد من الناس امتلاك هذا الهاتف  لأن عدد القنوات محدود . عبقرية العاتف الخلوي تكمن  في تقسيم المدينة إلى خلايا صغيرة . هذا يؤمّن إعادة استخدام التردد بشكل واسع عبر المدينة . www.tartoos.com

إذاً يستطيع الملايين من الناس استخدام الهاتف الخلوي بنفس الوقت . في نظام الهاتف الخلوي التمثيلي العادي , التردد الحامل للهاتف الخلوي يستقبل حوالي 800 تردد لاستخدام عبر المدينة . التردد الحامل يقطع المدينة إلى خلايا كل خلية حوالي 26 كم مربّع . يمكن تخيّل الخلايا على أنها ذات شكل سداسي متوضعة على شبكة متصالبة كبيرة سداسية , لأن الهواتف الخلوية ومحطات القاعدة تستخدم مرسلات ذات استطاعة منخفضة , يمكن إعادة استخدام الترددات في الخلايا غير المتجاورة , الخليتان الرماديتان تستطيعان استخدام نفس التردد .www.tartoos.com

كل خلية لها محطة قاعدة والتي تتكون من برج هوائي وبناء صغير يحتوي على أجهزة الراديو . كل خلية مفردة في النظام التمثيلي تستخدم سبع ( واحد من سبعة ) القنوات الصوتية ثنائية الاتجاه المتوفرة . إذاً كل خلية ( من سبعة على الشبكة المتصالبة السداسية ) تستخدم سبع القنوات المتوفرة , إذاً لديها مجموعة فريدة من الترددات ولا يوجد تداخل :طرطوس.كومwww.tartoos.com

▪ التردد الحامل للهاتف الخلوي يحصل على 832 تردد راديوي لاستخدامها ضمن المدينة .www.tartoos.com

▪ كل هاتف خلوي يستخدم ترددان في المكالمة الواحدة , قناة ثنائية – إذاً هناك عادة 395 قناة صوتية لكل حامل ( الترددات الـ  الباقية تستخدم من قبل قنوات التحكم ) .www.tartoos.com

▪ إذاً كل خلية لديها 56 قناة صوتية متوفرة بكلمات أخرى . في خلية ما , يستطيع 56 شخص أن يستخدموا هواتفهم الخلوية بنفس الوقت .

مع طرق الإرسال الرقمي , فإن عدد القنوات المتوفرة  يتزايد . على سبيل المثال . نظام رقمي يعتمد الـ TDMA يستطيع تخديم ثلاثة أضعاف ما يستطيع النظام التمثيلي . إذاً كل خلية لديها حوالي 168 قناة متوفرة , تستخدم الهواتف الخلوية مرسلات ذات طاقة منخفضة , والعديد من الهواتف الخلوية لها قوتان للإشارة : 0.6 واط أو 3 واط . وكذلك محطة القاعدة تستخدم أيضاً قوة منخفضة . هذه المرسلات ( ذات الطاقة المنخفضة ) لها فائدتان :

-1 الإشارات المرسلة من الهواتف ومحطات القاعدة تبقى ضمن الخلية ولا تخرج خارجها . طرطوس.كوم

-2 استهلاك الطاقة في الهاتف الخلوي – والذي عادة يعمل مع البطارية – منخفض نسبياً . طاقة منخفضة تعني بطاريات صغيرة , وهذا ما جعل الهواتف الغيرة المحمولة يدوياً ممكناً .www.tartoos.com

المقترح الخلوي يحتاج الى عدد كبير من محطات القاعدة في أية مدينة مهما كلن حجمها . مدينة تقليدية كبيرة يمكن أن تحتوي مئات الأبراج . ولكن بما أن مستخدمي الهاتف الخلوي كثر , فإن التكلفة بالنسبة للمستخدم الواحد تصبح منخفضة . كل تردد حامل في كل مدينة تشغل مكتب مركزي يدعى مكتب تبديل الهاتف النقال ( MTSO ) , هذا المكتب يتعامل مع كل وصلات الهاتف . ويتحكم بجميع محطات القاعدة الموجودة في المنطقة .www.tartoos.com

ولكن ماذا يحصل عند الحركة من خلية لأخرى ؟طرطوس.كوم

من خلية لأخرىwww.tartoos.com

جميع الهواتف الخلوية الأخرى لها ترميزات خاصة مرتبطة بها . هذه الترميزات تستخدم لتمييز الهاتف ( مالك الهاتف ومقدم الخدمة ) . دعنا نقول أنه لديك هاتف خلوي , تضعه في وضع التشغيل ويحاول أحد الاتصال بك . www.tartoos.com

عندما تضع الهاتف بوضع تشغيل , فإنه يبدأ بالبحث عن SID في قناة التحكم . قناة التحكم هي تردد خاص يستخدمه الهاتف والقاعدة للتحدث مع بعضهما البعض حول أشياء مثل إنشاء مكالمة وتغيير القناة . إذا لم يستطع الهاتف إيجاد قناة تحكم , يعرف أنه خارج مجال التغطية ويظهر رسالة " لا توجد خدمة " .

● عندما يستقبل الهاتف الـ SID . يقوم بمقارنته بالـ SID المبرمج ضمنه . إذا كان هناك تطابق , يعرف الهاتف أن الخلية التي يتصل بها هي جزء من نظامه الأم .

● وبالتزامن مع الـ SID , فإن الهاتف يرسل طلب تسجيل ويقوم الـ MTSO بملاحقة موقع الهاتف ضمن قاعدة معطيات , بهذه الطريقة يعرف الـ MTSO في أي خلية أنت موجود عندما يرن هاتفك .www.tartoos.com

● الـ MTSO يستلم المكالمة , ويحاول إيجادك . يبحث في قاعدة معطياته ليرى في أي خلية أنت موجود .

● الـ MTSO  يلتقط زوج من الترددات والذي سيتم استخدامه للمكالمة في تلك الخلية .طرطوس.كوم

● يقوم الـ MTSO بالتحدث مع هاتفك عبر قناة والتحكم ليخبره عن الترددات التي سيستخدمها , وعندما يقوم هاتفك والبرج بالتحول الى هذه الترددات , يتم وصل المكالمة , أنت تتحدث براديو ثنائي الاتجاه الى صديق !

● عندما تتحرك باتجاه حافة الخلية , تلاحظ محطة القاعدة في خليتك أنّ إشارتك بدأت بالتلاشي . في هذه الأثناء , تلاحظ محطة القاعدة التي تتحرك باتجاهها ( والتي تسمع وتقيس شدة الإشارات على كافة الترددات , ليس فقط تردداتها والتي تشكل سبع (7/1) الترددات  ) أنّ الإشارة بدأت بالازدياد . تقوم المحطتان بالتعاون مع بعضهما البعض عبر الـ MTSO .

في نقطة معينة يستلم هاتفك إشارة على قناة التحكم تخبره بضرورة تغيير تردداته , وبهذا يتم تبديل هاتفك الى خلية جديدة .www.tartoos.com

تقانات الولوج الخلوية www.tartoos.com

هناك ثلاث تقانات شائعة تستخدم في شبكات الهواتف الخلوية لإرسال المعلومات :

● الولوج المتعدد بتقسيم التردد ( FDMA ) .

● الولوج المتعدد بتقسيم الزمن ( TDMA ) .

● الولوج المتعدد بتقسيم الرمز ( CDMA ) .

مع أن الأسماء السابقة تبدو مخيفة نوعاً ما . إلا أنك تستطيع فهم كيفية عمل كل تقانة عن طريق تقسيم الاسم . فالكلمة الأولى تخبرك عن نوعية الولوج والثانية عن طريقة التقسيم .

▪ FDMA تضع كل مكالمة على تردد منفصل .

▪ TDMA تستند كل مكالمة الى جزء محدد من الزمن ( نافذة زمنية ) على تردد ما .

▪  تعطي ترميز محدد لكل مكالمة وتنثرها على الترددات المتوفرة .www.tartoos.com

الجزء الأخير من كل اسم هو متعدد الولوج . هذا يعني بكل بساطة أن أكثر من مستخدم واحد يستطيع استخدام نفس الخلية .

تفصل تقانة الـ FDMA الطيف الى قنوات صوتية منفصلة عن طريق تجزئته الى حزم موحدة , يمكن تشبيه ذلك بمحطات الراديو , كل محطة تستخدم تردد معين للإرسال .  تستخدم تقانة الـ FDMA للإرسال التمثيلي , مع أنه يمكن استخدامها للإرسال الرقمي لكن المردود سيء .

في تقانة الـ FDMA , كل هاتف يستخدم تردد معين .

في تقانة الـ TDMA كل مكالمة تستخدم حيز زمني معين .

تفصل تقانة الـ TDMA التردد الى نوافذ معينة استخدمت الـ TDMA أيضاً كتقنية ولوج للنظام العالمي للاتصالات الجوالة ( GSM ) . بنظام الـ GSM يستطيع مستخدم الهاتف الجوال أن يشتري هاتف واحد والذي سيعمل في أي مكان يوجد فيه دعم للـ GSM . لتتصل مع مزود الخدمة في أحد هذه البلدان , يبدل مستخدمي الـ GSM بطاقة الـ SIM Subscriber Identification Module ( نموذج تعريف المشترك ) . يخزن الـ SIM كل معطيات الوصلة وأرقام التعريف التي تحتاجها للولوج الى مزود خدمة لاسلكي .www.tartoos.com

تقانة الـ CDMA تقدم طرحاً مختلفاً عن الـ TDMA . فبعد تحول المعطيات الى الشكل الرقمي تقوم الـ CDMA بنثرها على كامل المجال الترددي المتوفر . وبذلك  تتراكب المكالمات مع بعضها على نفس القناة , ولكن كل مكالمة يسند لها سلسلة رمز وحيد يتم من خلالها تمييز المكالمات عن بعضها البعض .

في نظام CDMA يكون لمعطيات كل هاتف ترميز خاص .طرطوس.كومwww.tartoos.com

مشاكل الهواتف الخلوية :www.tartoos.com

الهاتف الخلوي مثل أي اداة الكترونية استهلاكية لها مسشاكلها :

-   عادة . صدأ الأجزاء الداخلية الغير قابلة للإصلاح , ينتج عن تبلل الهاتف أو استعمال أيدي مبلولة لطلب الأرقام . إذا تبلل الهاتف فيجب التأكد تماماً من جفافه قبل استخدامه لتجنب إلحاق الضرر بالأجزاء الداخلية .www.tartoos.com

-   التسخين الكبير الناتج عن وضع الهاتف ضمن السيارة يمكن أن يؤذي البطارية أو الأجزاء الالكترونية للهاتف الخلوي , التبريد الكبير يمكن أن يؤدي لفقدان الشاشة بسرعة .طرطوس.كوم

-   الهواتف الخلوية التمثيلية تعاني من مشكلة تعرف باسم " الاستنساخ " . يتم استنساخ الهاتف عندما يستطيع شخص ما أن يسرق أرقامه المميزة ويجري مكالمات مزورة على حسابه .

اليك كيف يحصل الاستنساخ :

والـ ESN عندما تجري المكالمة بهاتفك , فإنه يبث الـ مميز MIN / ESM الى الشبكة لبدأ المكالمة . إن الـ MIN خاص لهاتفك . بهذه الطريقة تعرف شركة الهاتف من سيدفع إجرة المكالمة – عندما يقوم هاتفك فمن الممكن أن يقوم  MIN / ESM بإرسال زوج الـ شخص ما بالتقاط هذه الأرقام عن طريق استعمال ماسح ترددي . باستخدام المعدات المناسبة , فمن السهل تعديل هاتف آخر ليستعمل نفس أرقامك الميزة وبالتالي إجراء المكالمات على حسابك .طرطوس.كوم

أبراج الهاتف الخلويwww.tartoos.com

برج الهاتف الخلوي هو عادة قطب فولاذي أو شكل شبكة ترتفع بالهواء مئات الأقدام . يمكن للأبراج أن تخدم أكثر من مزود خدمة . حيث يقوم كل مزود خدمة بوضع معداته في قاعدة البرج . الآن هذه المعدات صغيرة . في السابق كانت هناك حاجة لبناء غرف صغيرة بالقرب من قاعدة البرج . هذه المعدات تحتوي على مراسلات راديو ومستقبلات و التي تسمح للبرج أن يتصل مع الهواتف . المعدات الراديوية تتصل بالبرج عبر كابلات ثخينة .طرطوس.كوم