Hvordan virker mobiltelefoner?

Hvordan virker mobiltelefoner?

Du snakker mens du er på farten, arbejder i toget og er altid i kontakt med nogen – mobiltelefonerne har drastisk ændret vores hverdags- og arbejdsliv. Ingen ved præcis hvor mange af de små håndholdte apparater, der er i verden. Det tætteste bud er, at mener, der er omkring 7,7 milliarder mobilabonnementer. Det er mere end jordensbefolkning.

I udviklingslande hvor det er fattigt på fastnettelefoni og det ikke mindst er langt fra hinanden nogle steder, bruger 90 procent af befolkningen mobiltelefoner. Disse mobiltelefoner er radiotelefoner, hvis opringning kommunikerer via et netværk af master, der er forbundet med det primære offentlige telefonnet. Nedenunder kommer en nærmere forklaring, omkring hvordan det virker.

Mobiltelefoner bruger trådløs teknologi

Foto: Mobiltelefoner som de plejede at være. Denne Motorola er fra midten af 00’erne og har en slider funktion. Selvom den har et kamera og nogle andre basale funktioner, så har den intet, der svarer til de mobiler, vi har nu til dags, der i bund og grund er små computere. 

Selvom de to slags teknologier udfører samme job, så fungerer fastnet- og mobiltelefoni vidt forskelligt. Fastnetopkaldende foregår via elektroniske kabler. Lad os sige man fjernede sateliterne, de fiberoptiske kabler og omstillingscentralerne, så var fastnet ikke meget anderledes end en legetøjstelefon, du kunne have lavet ud af en snor og et par dåser. Ordene fra din mund rejser i sidste ende direkte gennem en kabelforbindelse mellem to telefonrør.

Hvad der er anderledes med en mobiltelefon er, at den kan sende og modtage opkald uden nogen former for kabelforbindelser. Hvordan gør den så det? Ved at bruge elektromagnetiske radiobølger til at sende og modtage de lyde, der normalt ville rejse gennem kabler.

Uanset om du sidder derhjemme, går en tur ned ad gaden, kører i bilen eller sidder i et tog, så er du konstant omringet af elektromagnetiske bølger. TV og radioprogrammer, signaler fra radio-styrede biler, trådløse opkald, selv trådløse dørklokker bruger alle elektromagnetisk energi for at kunne virke: bøgende mønstre af elektricitet og magnetisme, der zapper gennem rummet ved lysets hastighed (300.000 km. pr sekund). Mobilnetværket er lang den hurtigst voksende kilde til elektromagnetisk energi i verden.

Hvordan mobilopkald rejser

Når du taler ind i en mobiltelefon, så er der en lille mikrofon, der får dine varierende lyde konverteret ind til tilsvarende varierende elektroniske signalmønstre. En mikrochip inde i telefonen ændrer disse signaler til en række af tal. Tallene pakkes ind i en radiobølge og sendt ud fra telefonens antenne. Dernæst stormer radiobølgen gennem luften med lysets hastighed indtil den når den nærmemeste mobiltelefonmast.

Masten modtager signalerne og sender dem videre til basestationerne, der effektivt koordinerer hvad der sker inden for hver lokal del af mobilnetværket. Fra basestationen bliver opkaldende dirigeret videre til destinationen. Opkald foretaget fra en mobiltelefon til en anden mobiltelefon på samme mobilnetværk rejser til deres destination ved at blive ledt hen til den basestation, der er nærmest destinations-telefonen og endelig til opkaldstelefonen.

Opkald foretaget til en mobiltelefon på et andet netværk eller fastnet, tager en noget længere rute. Her bliver man muligvis nødt til at dirigere opkaldet ind til hoved-telefonnetværket, før det kan nå sin endelige destination.

Hvordan mobilmaster hjælper

Ved første blik kan mobiltelefoner godt minde om to-vejs radioer og walkie-talkier, hvor hver person har en radio (der indeholder både en sender og modtager), der kaster meddeleser frem og tilbage, som en tennisspiller, der returnerer en bold. Problemet med radioer som disse er, at du kan kun bruge et begrænset antal i et bestemt område før signalerne fra ét opkald begynder at forstyrre andre opkald. Det er derfor mobiltelefoner er meget mere sofistikerede, og fungerer på en helt anderledes måde.

En mobiltelefon indeholder en radiosender til at sende radiosignaler videre fra telefonen, og en radiomodtager til modtagelse af indkommende signaler fra andre telefoner. Radiosenderen og modtageren er ikke specielt kraftige, hvilket betyder de ikke kan sende signalerne særlig langt. Dette er ikke en fejl, men en bevidst design funktion.

Alt en mobiltelefon behøves er nemlig kun at kommunikere med den lokale mast og basestationen. Basestationen skal så opsamle de svage signaler fra de mange telefoner og sende dem videre til destinationen. Det er derfor masterne er kæmpe, kratfulde antenner. Hvis vi ikke havde masterne, skulle vi i stedet bruge mobiltelefoner med enorme antenner og gigantiske strømforsyninger – og så vil de lige pludselige ikke være så mobile mere.

Typer af telefoner

De første mobiltelefoner brugte analog teknologi. Dette er stort set sådan som dåse-telefoner også virker. Når du snakker i en dåse-telefon får din stemme snoren til at vibrere op og ned (så hurtigt du kan se det). Vibrationerne går op og ned med din stemme. Med andre ord er de en analogi af din stemme, hvilket er derfor vi kalder dette analog teknologi. Nogle fastnet fungerer stadig på samme måde i dag.

De fleste mobiltelefoner fungerer ved hjælp af digital teknologi. De ændrer lyden af din stemme til et mønster af tal, og derefter sender dem videre gennem luften. Der er mange fordele ved at bruge digital teknologi. Mobiltelefoner kan bruges til at sende og modtage computer-data. Derfor kan de fleste mobiltelefoner nu sende og modtage bedskeder, hjemmesider, mp3 musik-filer, digitale fotos og bruge diverse apps.

Med digital teknologi kommer også muligheden for kryptering af et opkald før de forlader afsenders telefon. Dermed er det ikke muligt for uvedkommende at aflytte til ens samtale. Dette var et stort problem med analogtelefoner, som alle kunne opfange med en miniature radiomodtager. Dette gør digitale mobiltelefoner langt mere sikre.