أساسيات الهاتف الخلوي Cellphone

لتنفيذ نظام الهاتف الخلوي يتم تقسيم المنطقة الجغرافية إلى مناطق أو خلايا أصغر وعادةً ما يتم تعيينها على أنّها أشكال سداسية منتظمة ولكنّها في الواقع متداخلة وغير منتظمة الشكل، كما تم تجهيز كل خلية بجهاز إرسال واستقبال لاسلكي منخفض الطاقة يسمح بانتشار الإشارات بين مستخدمي الهاتف الخلوي.

ما هو الهاتف الخلوي Cellphone؟

الهاتف الخلوي “Cellphone”: هو الهاتف الخلوي الكامل والهاتف اللاسلكي الذي يسمح بالاتصالات داخل منطقة محددة قد تشمل مئات الأميال المربعة، باستخدام موجات الراديو في النطاق “800 ميجاهرتز” – “900 ميجاهرتز”.

مبادئ الهاتف الخلوي:

الهاتف الخلوي هو أول هاتف لاسلكي في كل مكان، وتم تصميم النموذج الأولي في عام 1973م وتم إطلاقه كخدمة بواسطة “AT&T” بعد عقد من الزمان، وكانت الأنظمة الخلوية الأولى تمثيلية وأصبح الهاتف المحمول رقمياً جميعاً اليوم وقد تحول إلى جهاز كمبيوتر شخصي محمول باليد، كما يسمى الهاتف الخلوي أيضاً الهاتف المحمول أو لهاتف أو الخلية.

في التسعينيات انتشرت مبيعات الهواتف المحمولة في جميع أنحاء العالم واستخدمت ثلاثة مليارات وحدة بحلول عام 2008م وأصبح الهاتف الخلوي إدماناً لكثير من الناس، وبحلول عام 2012م كان هناك أكثر من 300 مليون اشتراك في الهواتف المحمولة بما في ذلك الهواتف الذكية، وعلى الرغم من أنّ دول العالم الثالث اعتمدت الهواتف المحمولة دون وجود خطوط أرضية، وبحلول عام 2016م كانت نصف المنازل في العالم تعتمد فقط على التكنولوجيا الخلوية.

تنقسم المناطق الجغرافية إلى “خلايا” دائرية متداخلة قليلاً، كما تحتوي كل خلية على محطة قاعدة يمكن التعرف عليها من خلال هوائيات الإرسال والاستقبال الموجودة على برج أعلى تل أو مبنى، وتتصل المحطات الأساسية بنظام الهاتف الأرضي للبلد والإنترنت.

تسمح الخلايا المتعددة جنباً إلى جنب مع أجهزة الإرسال منخفضة الطاقة باستخدام نفس الترددات مع محادثات مختلفة في خلايا مختلفة داخل نفس المدينة أو المنطقة، وتقنيات الهواتف الخلوية الرقمية الأساسية هي “LTE” و”GSM” و”CDMA” و”TDMA” و”PCS” و”AMPS” و”WAP” والهاتف المميز والفضاء الخلوي وموسع الشبكة الخلوية والهاتف الخلوي المتطور والهاتف اللاسلكي.

تتمتع الهواتف الخلوية الرقمية بالعديد من القدرات التكنولوجية التي تعتبر مهمة لمجتمع اليوم، كما تتمتع الهواتف الخلوية الرقمية بالقدرة على قبول وإرسال البريد الإلكتروني والرسائل القصيرة من هاتف إلى آخر، كما تحتوي هذه الهواتف المحمولة على جميع رفاهية الهواتف العادية من انتظار المكالمات ومعرف المتصل والمكالمات الثلاثية والبريد الصوتي.

الهواتف الخلوية هي أيضاً مثال جيد على كيفية انشغال ثقافتنا بـ “الملاءمة”، ويقضي الكثير من الناس حياتهم كلها في محاولة “التأقلم”، وبالنسبة للكثيرين يُنظر إلى الهواتف الخلوية على أنّها جانب عصري من الثقافة الشعبية، والهواتف الخلوية هي وسيلة لتكون جزءاً من الأشخاص في العالم، لذا فإنّ الهواتف المحمولة ذات أهمية كبيرة لمجتمع اليوم.

• “LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution” و”CDMA” هي اختصار لـ “Code-division multiple access”.

• “GSM” هي اختصار لـ “Global System for Mobile” و”PCS” هي اختصار لـ “Personal Communications Service”.

• “TDMA” هي اختصار لـ “Time Division Multiple Access” و”AMPS” هي اختصار لـ “Advanced Mobile Phone Service”.

• “WAP” هي اختصار لـ “Wireless Application Protocol” و”AT&T” هي اختصار لـ “American Telephone & Telegraph”.

تكنولوجيا الهاتف الخلوي:

تستخدم الخلية المفردة في النظام التمثيلي سُبع القنوات الصوتية المزدوجة المتوفرة، أي أنّ كل خلية من السبعة على شبكة سداسية تستخدم سُبع القنوات المتاحة، لذا فهي تحتوي على مجموعة فريدة من الترددات ولا توجد تصادمات:

• يحصل مشغل الهاتف الخلوي عادةً على “832 تردداً لاسلكياً” لاستخدامها في المدينة.

• يستخدم كل هاتف خلوي ترددين لكل مكالمة أي قناة مزدوجة لذلك يوجد عادةً “395 قناة صوتية” لكل شركة اتصالات، كما تُستخدم الترددات “42” الأخرى للتحكم في القنوات.

• لذلك، تحتوي كل خلية على حوالي “56 قناة صوتية” متاحة.

• كما أنّه في أي خلية يمكن لـ “56 شخصاً” التحدث على هواتفهم الخلوبة في وقت واحد، ومع طرق الإرسال الرقمية يزداد عدد القنوات المتاحة، وعلى سبيل المثال يمكن للنظام الرقمي القائم على “TDMA” أن يحمل ثلاثة أضعاف عدد المكالمات التي ينقلها النظام التماثلي، لذلك تحتوي كل خلية على حوالي “168 قناة” متاحة.

• تحتوي الهواتف الخلوية على أجهزة إرسال منخفضة الطاقة فيها، وكما أنّ العديد من الهواتف الخلوية لديها قوتان للإشارة هي “0.6 واط” و”3 واط”، حيث ترسل معظم أجهزة الراديو “CB” عند “4 واط”، كما تقوم المحطة الأساسية أيضاً بالإرسال بطاقة منخفضة.

ملاحظة:“CB” هي اختصار لـ “Citizens band”.

ميزات تتمتع أجهزة الإرسال منخفضة الطاقة في الهواتف الخلوية:

• لا تجعل عمليات الإرسال من محطة أساسية والهواتف داخل خليتها بعيدة جداً عن تلك الخلية لذلك يمكن لكل من الخلايا الأرجوانية إعادة استخدام نفس التردد “56”، كما يمكن إعادة استخدام نفس الترددات على نطاق واسع في جميع أنحاء المدينة.

• استهلاك الطاقة للهاتف الخلوي الذي يعمل بالبطارية عادة منخفض نسبياً، والطاقة المنخفضة تعني البطاريات الصغيرة وهذا ما جعل الهواتف الخلوية المحمولة باليد ممكنة.

• يتطلب النهج الخلوي عدداً كبيراً من المحطات القاعدية في أي مدينة من أي حجم، كما يمكن أن تحتوي المدينة الكبيرة النموذجية على مئات الأبراج، ولكن نظراً لأنّ الكثير من الأشخاص يستخدمون الهواتف الخلوية تبقى التكاليف منخفضة لكل مستخدم، كما تدير كل شركة نقل في كل مدينة أيضاً مكتباً مركزياً واحداً يسمى مكتب تبديل الهاتف المحمول “MTSO”، حيث يتعامل هذا المكتب مع جميع اتصالات الهاتف بنظام الهاتف الأرضي العادي، ويتحكم في جميع المحطات الأساسية في المنطقة.

ملاحظة:“MTSO” هي اختصار لـ ” Mobile Telephone Switching Office”.

وظيفة الهاتف الخلوي:

تتمثل الوظيفة الأساسية للهاتف الخلوي في إجراء واستقبال المكالمات من أي مكان تتوفر فيه الخدمة وعلى الرغم من أنّهم يستطيعون فعل المزيد، فإنّ الاتصال هو وظيفتهم الرئيسية، كما تتيح هذه الوظيفة لأي شخص إجراء مكالمة أو تلقيها دون الحاجة إلى القلق بشأن الموقع.

الوظيفة الأساسية الأخرى هي تتبع الموقع في حالة الطوارئ، وكما تم دمج الهواتف المحمولة بتقنية “GPS” التي تجعلها “قادرة على 911″، وهذا يسمح في حالة تشغيل الهاتف الخلوي بتتبع موقعك.

• “GPS” هي اختصار لـ “Global Positioning System”.

أنواع الهاتف الخلوي:

هناك نوعان من الهواتف المحمولة، هي العادية و”PDA”، كما يمكن أن يكون للهواتف الخلوية العادية وظائف مماثلة لأجهزة المساعد الرقمي الشخصي، ولكنّها مخصصة بشكل أساسي لإجراء المكالمات واستقبالها، والمساعد الرقمي الشخصي ومساعد البيانات الشخصية أصبح أكثر من كونه مكتباً متنقلاً.

تتيح لك هذه الأجهزة الحصول على جميع وظائف مكتبك أثناء التنقل، وباستخدام المساعد الرقمي الشخصي، يمكنك تتبع المواعيد والاتصال بالإنترنت والبريد الإلكتروني وتحرير المستندات وإرسال بطاقات العمل.

الفائدة من الهاتف الخلوي:

الفائدة الرئيسية للهاتف الخلوي هي الراحة، حيث لديك كل ما تحتاجه في جهاز واحد ولم تَعد بحاجة إلى بذل مجهود كبير للقيام بشيء ما، وإذا كنت بحاجة إلى إجراء مكالمة في السيارة يمكنك ذلك، وإذا كنت بحاجة إلى إرسال بريد إلكتروني على لأي مكان يمكنك ذلك، وإذا كنت بحاجة إلى اتجاهات فيمكنك الحصول عليها وإذا كنت بحاجة إلى الاتصال بالإنترنت فهي موجودة من أجلك.