전화는 어떻게 작동하나요? 셀룰러 통신은 어떻게 작동하나요?
대다수의 사람들이 "셀룰러 통신은 어떻게 작동하나요?"라는 질문에 "무선" 또는 심지어 "모르겠어요"라고 대답한다는 것은 조금 슬픈 일입니다.
이 주제를 이어가며 친구와 이동통신을 주제로 재미있는 대화를 나눴습니다. 이것은 모든 신호원과 통신 직원이 축하하기 정확히 며칠 전에 일어났습니다. '라디오의 날' 휴일.그의 열렬한 삶의 위치 때문에 내 친구는 그렇게 믿었습니다. 이동 통신은 위성을 통해 전선 없이 작동됩니다.. 독점적으로 전파로 인해 발생합니다. 처음에는 그를 설득할 수 없었습니다. 하지만 짧은 대화 끝에 모든 것이 제자리로 돌아갔습니다.
이 친근한 "강의" 후에 셀룰러 통신이 어떻게 작동하는지에 대해 간단한 언어로 글을 쓰겠다는 아이디어가 떠올랐습니다. 모든 것이 그대로입니다.
전화를 걸고 전화를 걸거나 누군가 전화를 걸면 휴대폰은 무선 채널을 통해 통신합니다.가장 가까운 기지국의 안테나 중 하나에서. 이 기지국은 어디에 있습니까?
주의를 기울이다 산업 건물, 도시 고층 건물 및 특수 타워. 그 위에는 다양한 모양의 돌출된 안테나가 있는 커다란 회색 직사각형 블록이 있습니다. 하지만 이 안테나는 텔레비전이나 위성이 아니라 트랜시버셀룰러 운영자. 모든 방향에서 가입자에게 통신을 제공하기 위해 다양한 방향으로 이동됩니다. 결국, 우리는 신호가 어디에서 올지, 휴대폰을 가진 예비 가입자가 우리를 어디로 데려갈지 모릅니다. 전문 용어로 안테나를 "섹터"라고도 합니다. 원칙적으로 1부터 12까지로 설정됩니다.
안테나에서 신호는 케이블을 통해 스테이션 제어 장치로 직접 전송됩니다.. 이들은 함께 기지국[안테나 및 제어 장치]을 형성합니다. 안테나가 도시 지역이나 작은 마을과 같은 별도의 지역에 서비스를 제공하는 여러 기지국이 특수 장치에 연결됩니다. 제어 장치. 일반적으로 최대 15개의 베이스 스테이션이 하나의 컨트롤러에 연결됩니다.
차례로 컨트롤러는 여러 개가 있을 수 있으며 케이블을 통해 "씽크 탱크"에 연결됩니다. 스위치. 스위치는 시내 전화선, 기타 이동통신 사업자, 장거리 및 국제 통신 사업자에게 신호의 출력 및 입력을 제공합니다.
소규모 네트워크에서는 스위치 하나만 사용되며 대규모 네트워크에서는 한 번에 백만 명 이상의 가입자에게 서비스를 제공하며 두 개, 세 개 이상의 스위치를 사용할 수 있으며 다시 유선으로 상호 연결됩니다.
왜 그렇게 복잡합니까? 독자들은 물을 것이다. 그럴 것 같습니다, 안테나를 스위치에 연결하기만 하면 모든 것이 작동합니다.. 그리고 여기 기지국, 스위치, 케이블 묶음이 있습니다... 하지만 그렇게 간단하지는 않습니다.
사람이 도보나 자동차, 기차 등을 이용하여 길을 따라 이동할 때. 그리고 전화 통화와 동시에 다음 사항을 확인하는 것이 중요합니다. 의사소통의 연속성. Signalmen은 모바일 네트워크에서 서비스 핸드오버 프로세스를 용어라고 부릅니다. "이양".가입자의 전화기를 한 기지국에서 다른 기지국으로, 한 컨트롤러에서 다른 컨트롤러로 적시에 전환하는 등의 작업이 필요합니다.
베이스 스테이션이 스위치에 직접 연결되어 있다면 이 모든 것은 스위칭은 스위치에 의해 관리되어야 합니다.. 그리고 "가난한" 사람은 이미 할 일이 있습니다. 다단계 네트워크 설계로 기술 장비의 부하를 균등하게 분산할 수 있습니다.. 이렇게 하면 장비 고장 및 그에 따른 통신 손실 가능성이 줄어듭니다. 결국 우리 모두는 관심 있는끊임없는 의사소통을 하고 있죠?
그래서 스위치에 도달한 후, 우리 통화가 다음으로 연결되었습니다그런 다음 다른 이동통신사 네트워크, 도시 장거리 및 국제 통신으로 연결됩니다. 물론 이는 고속 케이블 통신 채널을 통해 발생합니다. 전화가 교환대에 도착합니다다른 운영자. 동시에 후자는 원하는 가입자가 현재 어느 지역에 있는지 [서비스 지역, 컨트롤러]에 "알고 있습니다". 스위치는 통화 수신자가 위치한 기지국의 적용 범위에 대한 정보를 포함하는 특정 컨트롤러에 전화 통화를 전송합니다. 컨트롤러는 이 단일 기지국에 신호를 보내고, 이어서 "질문"합니다. 즉, 휴대폰에 전화를 겁니다. 튜브 이상하게 울리기 시작합니다.
이 길고 복잡한 과정은 실제로 2~3초!
같은 방식으로 러시아, 유럽 및 세계의 여러 도시에 전화 통화가 발생합니다. 연락을 위해 다양한 통신 사업자의 스위치는 고속 광섬유 통신 채널을 사용합니다.. 덕분에 전화 신호는 몇 초 만에 수십만 킬로미터를 이동합니다.
세계 라디오를 제공한 위대한 Alexander Popov에게 감사드립니다!그가 아니었다면 아마도 우리는 이제 문명의 많은 혜택을 박탈당했을 것입니다.
텍스트의 일부와 PBX 가입자의 다이어그램 및 전압 다이어그램은 A.N. "아마추어 무선 전화 통신 장치"(M.: Radio and Communications, Malip, 1999) 단락 "전화기 설계 및 전화 통신의 기초"
유선 연결을 사용하는 전화기의 주요 구성 요소입니다.
전화 네트워크에서 작동하도록 고안된 전화기 세트에는 송수화기로 결합된 마이크와 전화기, 벨소리 장치, 변압기, 절연 커패시터, 다이얼러 및 레버 스위치 등의 필수 요소가 포함됩니다.
마이크로폰음성의 소리 진동과 소리 주파수의 전기 신호를 변환하는 역할을 합니다. 마이크는 탄소, 콘덴서, 전기 역학, 전자기, 압전이 될 수 있습니다. 능동형과 수동형으로 분류할 수 있습니다. 능동형 마이크는 소리 에너지를 전기 에너지로 직접 변환합니다. 패시브 마이크에서 소리 에너지는 일부 매개변수(대개 정전 용량 및 저항)의 변화로 변환됩니다. 패시브 마이크를 작동하려면 보조 전원이 필요합니다. 회로도에서 마이크는 라틴 문자로 지정됩니다. VM.
전화 장치
전자기형
전화로전기 신호를 소리로 변환하고 인간의 귀에 스트레스가 가해지는 조건에서 작동하도록 설계된 장치라고 합니다. (전화 페이지에 더 확장된 정의가 있습니다. 개념 및 역사)
디자인에 따라 전화기는 전자기, 전기 역학, 차동 자기 시스템 및 압전으로 구분됩니다. 오래된 전화기는 전자기식 전화기를 사용했습니다. 이 전화기에서는 코일이 고정되어 있습니다. 코일에 흐르는 전류의 영향으로 교번 자기장이 발생하여 이동식 멤브레인을 구동하여 소리 진동을 방출합니다.
튜브부터
오래된
전화
기구
전화기 세트에 사용되는 마이크 및 전화기의 작동 주파수 대역은 약 300~3500Hz입니다. 회로도에서 전화는 라틴 문자로 지정됩니다. BF.
사용 편의성을 위해 마이크와 전화기가 하나의 핸드셋에 결합되어 있습니다.
벨소리 장치 AC 링잉 신호를 오디오 신호로 변환하는 역할을 합니다. 전자기 또는 전자 벨소리 장치가 사용됩니다.
기존 장치에서는 벨이 울리는 장치가 단일 또는 이중 코일 벨이었습니다. 공격수가 벨 컵을 치는 결과로 소리 신호가 형성되었습니다. 16...50Hz의 주파수로 코일에 흐르는 전류는 교번 자기장을 생성하여 스트라이커가 움직이는 전기자를 설정합니다. 전화 통화에는 영구 자석이 사용되어 자기 회로의 특정 극성을 생성하므로 이러한 통화를 극성이라고합니다. 직류에 대한 벨 권선의 저항은 1.5...3 kOhm, 작동 전압 30...50 V입니다. 회로도에서 벨은 라틴 문자로 지정됩니다. 에.
이제 거의 모든 현대 전화기는 전자 벨소리 장치를 사용합니다. 벨소리 신호를 예를 들어 새의 노래를 모방할 수 있는 오디오 톤으로 변환합니다. 전화기, 소형 스피커 또는 압전 벨소리 장치가 음향 방출기로 사용됩니다. 전자 호출 장치의 회로는 트랜지스터나 집적 회로를 사용하여 만들어집니다.
전화 변압기말하는 부분의 개별 요소를 연결하고 해당 저항을 가입자 회선의 입력 저항과 일치시키도록 설계되었습니다. 또한 소위를 제거할 수 있습니다.
커플링 커패시터대기 모드에서 발신 장치를 가입자 회선에 연결하고 전화를 받기 위한 요소 역할을 합니다. 이는 전화기 세트의 직류에 대한 거의 무한한 높은 저항과 교류에 대한 낮은 저항을 보장합니다. 전화기 세트에서는 용량이 0.25~1μF이고 정격 전압이 160~250V인 분리 커패시터가 사용됩니다.
다이얼러
디스크
다이얼러펄스 다이얼링 중에 필요한 연결을 설정하기 위해 다이얼링 펄스를 가입자 회선에 공급합니다. 즉, 회선은 다이얼러에 의해 주기적으로 닫혔다가 열렸습니다. 기계식 및 전자 다이얼러는 전화기에 사용됩니다. 또한 디스크 기계식 다이얼러(10개의 구멍이 있는 디스크 포함)는 더 이상 최신 장치에 설치되지 않지만 PBX 가입자 시스템의 작동 원리를 이해하기 위해 더 명확해졌습니다. .
디스크가 시계 방향으로 회전하면 다이얼러 메커니즘의 스프링이 감겨집니다. 디스크를 풀면 스프링의 작용에 따라 반대 방향으로 회전하고 가입자 회선을 닫는 접점이 주기적으로 열립니다. 디스크 회전에 필요한 속도와 균일성은 원심 조절기 또는 마찰 메커니즘을 통해 달성됩니다. 디스크가 자유롭게 이동하면서 펄스가 형성되면 안정적인 주파수와 다이얼된 번호의 인접한 두 자리에 해당하는 펄스 소포 사이에 필요한 간격이 보장됩니다. 필요한 간격은 펄스 접점의 개방 수가 항상 라인에 공급되는 데 필요한 펄스 수보다 1~2개 더 많이 선택된다는 사실에 의해 보장됩니다. 이를 통해 펄스 버스트(0.2...0.8초) 사이에 일시 정지가 보장됩니다. 이 경우 펄스 접점은 다이얼러 접점 그룹 중 하나에 의해 우회되므로 이러한 추가 펄스는 라인에 입력되지 않습니다. 전화에서 큰 소리가 나는 것을 방지하기 위해 전화를 걸 때 전화를 단락시키는 연락처도 있습니다. 다이얼러에서 생성된 펄스의 빈도는 (10±1) 펄스/초여야 합니다. 다이얼러를 전화기의 다른 요소에 연결하는 전선 수는 3~5개일 수 있습니다.
전자 다이얼러최신 전화기를 갖춘 는 집적 회로와 트랜지스터로 만들어졌습니다. 번호는 키보드 버튼(소위 키패드)을 눌러 다이얼됩니다. 버튼을 누르는 속도를 원하는 대로 높일 수 있으므로 한 자리 숫자를 누르는 데 평균 0.5초가 절약됩니다. 또한 키패드 다이얼러는 마지막으로 건 전화번호 기억, 수십 개의 숫자 기억 등 시간을 절약하는 다양한 편의 기능을 사용자에게 제공합니다. 전자 다이얼러는 가입자 회선과 전원 공급 장치를 통한 220V 네트워크 모두에서 전원이 공급됩니다.
현재는 점점 보편화되고 있습니다 터치 톤 다이얼링. 이 경우 가입자의 장치는 라인에 펄스 버스트를 보내지 않고 각 값이 특정 숫자에 해당하는 특정 주파수의 단기 신호를 보냅니다. 톤 다이얼링은 더 높은 값과 0을 가진 숫자에서 펄스 버스트가 통과할 때까지 기다릴 필요가 없기 때문에 더 빠릅니다. 그러나 당연히 터치톤 다이얼링을 사용하려면 이러한 다이얼링을 지원하는 최신 PBX를 사용해야 합니다.
톤 다이얼링 DTMF 또는 톤 신호(영어: Dual-Tone Multi-Frequency)라고도 하는 은 전화번호를 누르는 데 사용되는 2톤 다중 주파수 아날로그 신호입니다. DTMF에서 전송된 숫자는 특정 주파수의 두 정현파 전압을 합산하여 얻은 신호로 인코딩됩니다. 각 그룹에는 4개의 오디오 주파수로 구성된 두 그룹이 사용됩니다.
DTMF 톤 다이얼링 주파수 테이블
| 1 | 2 | 3 | ㅏ | 697Hz |
| 4 | 5 | 6 | 비 | 770Hz |
| 7 | 8 | 9 | 씨 | 852Hz |
| * | 0 | # | 디 | 941Hz |
| 1209Hz | 1336Hz | 1477Hz | 1633Hz |
최신 유선 전화기에는 전화 걸기 표준을 선택할 수 있는 기능이 있는 경우가 많습니다. 이것은 스위치이거나 펄스/톤»또는 프로그래밍 방식으로 세트 유형을 변경하는 기능. 그런데 이 스위치의 가능성은 종종 무지한 사용자에게 문제를 야기합니다. 실수로 'PULSE/TONE' 스위치를 잘못된 위치로 전환한 사람들은 '전화를 걸 수 없다'는 문제를 안고 기기를 수리점에 가져갑니다.
레버 스위치대기 상태(핸드셋이 온훅 상태)에 있는 전화기의 벨소리 장치의 가입자 회선과 작동 상태(핸드셋이 오프훅 상태)에 있는 대화 회로 또는 다이얼러에 대한 연결을 제공합니다. 레버 스위치는 전화를 받을 때 활성화되는 구형 장치의 여러 전환 접점 그룹입니다. 또는 최신 장치의 접점 하나(때로는 리드 스위치)입니다.
휴대폰의 국소 효과 및 이를 약화시키는 방법.
전화가 대화 모드일 때, 국소 효과, 즉. 전화로 자신의 연설을 듣는 것. 로컬 효과는 마이크를 통해 흐르는 전류가 가입자 회선뿐만 아니라 자신의 전화로도 흐른다는 사실로 설명됩니다. 이러한 바람직하지 않은 현상을 제거하기 위해 현대 전화기에는 반지역 장치가 사용됩니다.
이러한 장치에는 다양한 유형이 있습니다. 그 중 하나가 그림에 나와 있습니다. 1.
그림 1. 대응 효과가 있는 전화기의 기능 다이어그램
마이크 VM1, 전화기 BF1, 밸런스 회로 Zb 및 라인 Zl은 변압기 T1의 권선(선형 I, 밸런스 II 및 전화기 III)으로 상호 연결됩니다. 대화 중에 마이크의 저항이 변하면 대화 오디오 주파수 전류가 선형 회로와 균형 회로의 두 회로를 통해 흐릅니다. 다이어그램에서 권선 I과 II를 통해 흐르는 전류는 반대 부호로 합산되므로 선형 권선과 평형 권선의 전류 크기가 동일하면 권선 111에 전류가 없다는 것이 분명합니다. 이는 밸런스 회로 Zb의 요소를 적절하게 선택함으로써 달성되며, 그 매개변수는 라인 Z1의 매개변수에 따라 달라집니다. 라인 저항에는 활성 및 용량성 구성 요소가 포함되어 있으므로 균형 잡힌 회로는 저항과 커패시터로 구성됩니다.
로컬 효과의 완전한 제거는 하나의 특정 주파수와 특정 회선 매개변수에서만 달성됩니다. 음성 신호에는 광범위한 주파수가 포함되어 있고 회선 매개변수는 가입자의 거리에 따라 크게 다르기 때문에 실제로는 불가능합니다. 전화 교환, 케이블의 전이 저항 및 커패시턴스 등). 실제로 국지적 효과가 완전히 사라지는 것은 아니며 그러한 계획에 의해서만 약화될 뿐입니다.
오늘날 휴대폰을 한 번도 사용해 본 적이 없는 사람을 찾는 것은 거의 불가능합니다. 하지만 모두가 셀룰러 통신이 어떻게 작동하는지 이해하고 있나요? 우리 모두가 일하고 일하는 데 어떻게 익숙해 졌습니까? 기지국의 신호가 유선을 통해 전송됩니까, 아니면 모두 다르게 작동합니까? 아니면 모든 셀룰러 통신이 전파를 통해서만 작동할까요? 우리 기사에서는 GSM 표준에 대한 설명을 해당 범위 밖에 두고 이러한 질문과 기타 질문에 답하려고 노력할 것입니다.
사람이 휴대 전화로 전화를 걸거나 전화를 걸 때 전화는 전파를 통해 기지국 (가장 접근하기 쉬운) 중 하나, 안테나 중 하나에 연결됩니다. 기지국은 우리 도시의 주택, 산업용 건물의 지붕과 정면, 고층 건물, 그리고 마지막으로 역(특히 고속도로를 따라)을 위해 특별히 세워진 빨간색과 흰색 돛대 등 여기저기서 볼 수 있습니다.
이 스테이션은 다양한 안테나가 서로 다른 방향으로 튀어나온 직사각형 회색 상자처럼 보입니다(보통 최대 12개의 안테나). 여기의 안테나는 수신과 전송 모두에 사용되며 이동통신사 소유입니다. 기지국 안테나는 최대 35km 거리의 모든 방향에서 가입자에게 "네트워크 범위"를 제공하기 위해 가능한 모든 방향(섹터)으로 향합니다.
한 섹터의 안테나는 최대 72개의 통화를 동시에 서비스할 수 있으며, 안테나가 12개라면 원칙적으로 하나의 대형 기지국에서 동시에 864개의 통화를 서비스할 수 있다고 상상해 보세요! 일반적으로 432개 채널(72*6)로 제한됩니다. 각 안테나는 케이블로 기지국의 제어 장치에 연결됩니다. 그리고 여러 기지국의 블록(각 기지국은 해당 지역의 해당 부분을 담당함)이 컨트롤러에 연결됩니다. 하나의 컨트롤러에는 최대 15개의 베이스 스테이션이 연결됩니다.
기지국은 원칙적으로 세 가지 대역에서 작동할 수 있습니다. 900MHz 신호는 건물과 구조물 내부에 더 잘 침투하고 더 멀리 확산되므로 이 대역은 마을과 들판에서 자주 사용됩니다. 1800MHz 주파수의 신호는 그렇게 멀리 이동하지 않지만 한 부문에 더 많은 송신기가 설치되므로 이러한 방송국은 도시에 더 자주 설치됩니다. 마지막으로 2100MHz는 3G 네트워크입니다.
물론 인구가 밀집된 지역이나 지역에는 여러 개의 컨트롤러가 있을 수 있으므로 컨트롤러는 케이블을 통해 스위치에 연결됩니다. 스위치의 목적은 이동통신사의 네트워크를 서로 연결하고 일반 전화 통신, 장거리 통신 및 국제 통신의 도시 회선과 연결하는 것입니다. 네트워크가 작으면 하나의 스위치로 충분하고, 크면 두 개 이상의 스위치를 사용합니다. 스위치는 전선으로 서로 연결됩니다.
예를 들어, 걷거나, 대중교통을 이용하거나, 자가용을 운전하는 등 휴대전화로 통화하는 사람을 길에서 이동하는 과정에서 휴대전화가 잠시 동안 네트워크를 잃어서는 안 되며 대화가 끊길 수 없습니다. 중단된.
통신의 연속성은 가입자가 한 안테나의 적용 범위에서 다른 안테나의 적용 범위로 이동할 때(셀에서 셀). 가입자 자신은 자신이 한 기지국에 대한 연결을 중단하고 이미 다른 기지국에 연결되어 있는 방법, 안테나에서 안테나로, 스테이션에서 스테이션으로, 컨트롤러에서 컨트롤러로 전환하는 방법을 알지 못합니다.
동시에 스위치는 다중 레벨 네트워크 설계 전반에 걸쳐 최적의 부하 분산을 제공하여 장비 오류 가능성을 줄입니다. 다단계 네트워크는 휴대폰 - 기지국 - 컨트롤러 - 스위치와 같이 구축됩니다.
전화를 걸었는데 신호가 이미 교환기에 도달했다고 가정해 보겠습니다. 스위치는 통화를 대상 가입자, 즉 도시 네트워크, 국제 또는 장거리 통신 네트워크 또는 다른 이동 통신사의 네트워크로 전송합니다. 이 모든 일은 고속 광섬유 케이블 채널을 사용하여 매우 빠르게 이루어집니다.
다음으로, 우리의 통화는 통화 수신자(우리가 전화한 사람) 측에 있는 스위치로 이동합니다. "수신" 스위치에는 호출된 가입자의 위치, 네트워크 적용 범위, 컨트롤러, 기지국에 대한 데이터가 이미 있습니다. 따라서 기지국에서 네트워크 조사가 시작되고 수신자를 찾고 그의 전화로 전화가 수신됩니다.
설명된 전체 이벤트 체인은 번호를 누르는 순간부터 수신 측에서 통화가 들리는 순간까지 일반적으로 3초를 넘지 않습니다. 그래서 오늘날 우리는 세계 어디든 전화할 수 있습니다.
안드레이 포브니
이론적 부분에서는 셀룰러 통신 창설의 역사, 창립자, 표준 연대기 등을 탐구하지 않겠습니다. 관심 있는 분들을 위해 인쇄된 출판물과 인터넷에 많은 자료가 있습니다.
휴대폰(휴대폰)이 무엇인지 살펴보겠습니다.
그림은 매우 간단한 방식으로 작동 원리를 보여줍니다.
그림 1 휴대폰 작동 방식
휴대폰은 850MHz, 900MHz, 1800MHz, 1900MHz 범위의 주파수 중 하나에서 작동하는 송수신기입니다. 또한 수신과 송신은 주파수별로 구분됩니다.
GSM 시스템은 다음과 같은 3가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.
기지국 서브시스템(BSS – 기지국 서브시스템);
스위칭/스위칭 하위 시스템(NSS – NetworkSwitchingSubsystem)
운영 및 유지 관리 센터(OMC)
간단히 말해서 다음과 같이 작동합니다.
셀룰러(휴대) 전화는 기지국(BS) 네트워크와 상호 작용합니다. BS 타워는 일반적으로 지상 마스트, 주택 지붕 또는 기타 구조물의 지붕, 모든 종류의 라디오/TV 중계기 등의 임대 기존 타워와 보일러 하우스 및 건물의 고층 굴뚝에 설치됩니다. 다른 산업 구조.
전화기를 켠 후 나머지 시간에는 기지국에서 나오는 GSM 신호가 있는지 전파를 모니터링(청취, 스캔)합니다. 전화기는 특수 식별자를 사용하여 네트워크 신호를 식별합니다. 하나가 있는 경우(전화기가 네트워크 서비스 지역에 있음) 전화는 신호 강도 측면에서 가장 좋은 주파수를 선택하고 이 주파수에서 네트워크에 등록하라는 요청을 BS에 보냅니다.
등록 프로세스는 기본적으로 인증(권한 부여) 프로세스입니다. 그 본질은 휴대폰에 삽입된 각 SIM 카드에 IMSI(국제 모바일 가입자 신원) 및 Ki(식별 키)라는 고유한 식별자가 있다는 사실에 있습니다. 이와 동일한 IMSI와 Ki는 통신사업자가 제조된 SIM 카드를 받을 때 인증센터(AuC)의 데이터베이스에 입력된다. 네트워크에 전화를 등록하면 식별자가 AuC인 BS로 전송됩니다. 다음으로 AuC(식별 센터)는 특수 알고리즘을 사용하여 계산을 수행하는 데 필요한 난수를 전화기로 전송합니다. 이 계산은 휴대폰과 AuC에서 동시에 발생하며, 그 후 두 결과가 비교됩니다. 일치하면 SIM 카드가 정품으로 인식되고 휴대폰이 네트워크에 등록됩니다.
전화기의 경우 네트워크의 식별자는 고유 IMEI(International Mobile Equipment Identity) 번호입니다. 이 숫자는 일반적으로 10진수 표기법으로 15자리로 구성됩니다. 예를 들어 35366300/758647/0입니다. 처음 8자리는 전화기 모델과 출처를 나타냅니다. 나머지는 휴대폰의 일련번호와 수표번호입니다.
이 번호는 전화기의 비휘발성 메모리에 저장됩니다. 오래된 모델에서는 특수 소프트웨어와 적절한 프로그래머(때때로 데이터 케이블)를 사용하여 이 번호를 변경할 수 있으며 최신 전화기에서는 중복됩니다. 번호의 복사본 하나는 프로그래밍할 수 있는 메모리 영역에 저장되고, 복사본은 제조업체에서 한 번 프로그래밍하고 다시 프로그래밍할 수 없는 OTP(One Time 프로그래밍) 메모리 영역에 저장됩니다.
그래서 첫 번째 메모리 영역의 번호를 변경하더라도 휴대폰을 켜면 두 메모리 영역의 데이터를 비교하여 서로 다른 IMEI 번호가 감지되면 휴대폰을 차단합니다. 왜 이 모든 것을 바꾸나요? 실제로 대부분의 국가의 법률에서는 이를 금지하고 있습니다. 휴대폰의 IMEI 번호는 온라인으로 추적됩니다. 따라서 휴대폰을 도난 당할 경우 추적 및 압수될 수 있습니다. 그리고 이 번호를 다른 (직장) 번호로 변경하면 전화를 찾을 확률이 0으로 줄어듭니다. 이러한 문제는 네트워크 운영자 등의 적절한 지원을 받아 정보 기관에서 처리됩니다. 그러므로 이 주제에 대해서는 더 깊이 다루지 않겠습니다. 우리는 IMEI 번호 변경의 순전히 기술적 측면에 관심이 있습니다.
사실 특정 상황에서는 소프트웨어 오류나 잘못된 업데이트로 인해 이 번호가 손상될 수 있으며, 그러면 전화기가 사용하기에 전혀 적합하지 않게 됩니다. IMEI와 장치 기능을 복원하기 위해 모든 수단을 동원하는 곳입니다. 이 점에 대해서는 소프트웨어 전화기 수리 섹션에서 자세히 설명합니다.
이제 GSM 표준의 가입자 간 음성 전송에 대해 간략히 설명합니다. 실제로 이는 기술적으로 매우 복잡한 프로세스로, 가정용 유선/무선 전화와 같은 아날로그 네트워크를 통한 일반적인 음성 전송과는 완전히 다릅니다. 디지털 DECT 무선 전화는 다소 유사하지만 구현 방식은 여전히 다릅니다.
사실은 가입자의 목소리가 방송되기 전에 많은 변화를 겪는다는 것입니다. 아날로그 신호는 20ms 기간의 세그먼트로 분할된 후 디지털로 변환된 후 소위 암호화 알고리즘을 사용하여 인코딩됩니다. 공개 키 - EFR 시스템(Enhanced Full Rate - 핀란드 회사 Nokia가 개발한 고급 음성 코딩 시스템).
모든 코덱 신호는 DTX(불연속 전송) 원리, 즉 간헐적 음성 전송을 기반으로 하는 매우 유용한 알고리즘으로 처리됩니다. 그 유용성은 전화 송신기를 제어하여 말이 시작될 때만 켜고 대화 사이에 일시 중지되는 동안 꺼진다는 사실에 있습니다. 이 모든 것은 코덱에 포함된 음성 활동 감지기인 VAD(음성 활성화 감지기)를 사용하여 달성됩니다.
수신 구독자의 경우 모든 변환이 역순으로 발생합니다.
휴대폰의 장치 및 주요 기능 단위(모듈)입니다.
모든 휴대폰은 상호 연결되어 일반적으로 장치의 정상적인 작동을 보장하는 기능적으로 완전한 여러 모듈로 구성된 복잡한 기술 장치입니다. 하나 이상의 모듈에 오류가 발생하면 최소한 장치의 부분적인 오작동이 발생하고 최대로 전화기가 완전히 작동하지 않게 됩니다.
개략적으로 휴대폰은 다음과 같습니다.
그림 2 휴대폰 장치
개별 노드의 목적과 작동.
1. 충전용 배터리(AB)– 전화기의 주(1차) 전원입니다. 작동 중에는 노화라는 불쾌한 특성이 있습니다. 용량 손실, 내부 저항 증가. 이는 되돌릴 수 없는 과정이며 배터리 노화 속도는 다양한 요인에 따라 달라지며, 그 핵심은 적절한 작동과 보관입니다.
이전에는 대부분의 전화기 배터리가 NiCd(니켈 및 카드뮴 기반) 및 NiMH(니켈 금속 수소화물) 기술을 사용하여 생산되었습니다. 현재 이러한 배터리는 더 이상 생산되지 않습니다. 리튬이온(리튬이온) 기술을 기반으로 한 배터리가 확산되면서 후자는 가격 대비 품질이 가장 뛰어나고 특히 소위 배터리가 없다는 장점도 있었습니다. "기억 효과". 서비스 수명은 약 3-4년입니다. 얼마 전 Li-Pol(리튬폴리머) 배터리가 시장에 등장했습니다. 리튬 이온보다 저렴하지만 서비스 수명도 약 2년으로 짧습니다.
최신 배터리는 공칭 용량의 80% 이상을 유지하는 경우 작동 가능한 것으로 간주됩니다. 실제로는 50% 이하의 배터리도 있습니다. 즉, 많은 사용자가 배터리에서 마지막 밀리암페어를 "압착"하려고 시도하는데, 이는 종종 낡은 배터리가 부풀어 오르기 시작하여 휴대폰 케이스가 파손될 수 있기 때문에 스스로 고통을 겪는 이유입니다. 주 충전기 및 회로 전화 충전기, 전원 컨트롤러의 고장. 따라서 배터리에 돈을 절약할 가치가 없습니다. 전화기에도 좋은 전원이 필요합니다
배터리에는 특별한 관리가 필요하지 않습니다. 가장 중요한 것은 겨울(-10°C 이하)에 저체온증을 피하는 것입니다. 방전 및 노화가 가속화됩니다. 또한 50~60°C 이상으로 가열합니다. 이는 위험합니다. 배터리가 부풀어오르거나 폭발할 수도 있습니다(리튬 배터리의 경우 매우 중요합니다)!!!
휴대폰 배터리는 배터리 자체와 소형 전자 자동화 보드의 두 부분으로 구성됩니다.
그림 3 배터리 구조
사진에서는 명확성을 위해 이미 손상된 부풀어 오른 배터리를 보여주었습니다. 대부분의 경우 이는 저렴한 충전기 사용, 휴대폰 충전 회로의 오작동, 제조업체에서 선택한 높은 충전 전류(배터리 충전 시간 단축)로 인해 발생합니다. 물론, 값싼 비정품 배터리는 매우 빨리 "뚱뚱해집니다".
전자 보드의 경우 보호 기능을 수행하여 다음과 같은 비상 상황에서 배터리 자체와 전화기를 모두 방지합니다.
배터리 공급 단자의 단락(SC);
충전 및 작동 중 배터리 과열;
배터리 방전이 설정된 최소 허용 수준보다 낮습니다.
배터리 재충전;
그 중 하나가 발생하면 소위 전자 릴레이 및 배터리 출력 단자의 전원이 차단됩니다.
일반적으로 최신 배터리에는 휴대폰의 배터리 커넥터에 연결하기 위한 핀이 3개 이상 있습니다. 이는 각각 "+", "-" 및 "TEMP"(온도 센서로, 배터리 컨트롤러가 휴대폰의 전원 컨트롤러와 함께 배터리 충전 프로세스를 제어하고 충전 전류를 줄이거나 늘리는 데 사용됩니다. 과열 또는 단락이 발생한 경우 보드 단자에서 배터리를 모두 전자 장치와 분리하십시오.
그림 4 배터리 접점 위치
제조업체마다 접점 위치가 다를 수 있다는 점에 유의하세요!!!
배터리의 주요 특징은 다음과 같습니다.
정격 전압은 일반적으로 3.6~3.7V입니다. 완전히 충전된 배터리의 경우 4.2~4.3V입니다.
- 용량 – 약 700mA ~ 2000mA 이상의 최신 전화기용.
내부 저항 - 낮을수록 좋습니다(최대 약 200mΩ).
2. 전원 컨트롤러– 배터리 전압을 CPU(중앙 처리 장치), RAM 및 ROM(메모리 칩), 다양한 증폭기, 때로는 키보드 및 디스플레이 백라이트 등과 같은 휴대폰의 개별 구성 요소 및 장치에 전원을 공급하기 위해 여러 유형의 전압으로 변환하는 역할을 합니다. , 또한 배터리 충전 프로세스도 제어합니다. 프로세서와 함께 스피커, 마이크, 부저(다성 스피커)의 내장 또는 외부 사운드 증폭기를 활성화합니다. 또한 SIM 카드와의 데이터 교환도 제공합니다.
구조적으로 별도의 칩 형태로 제작됩니다. 때로는 프로세서(Nokia N95 등과 같은 유명 브랜드의 중국 가짜 제품)와 결합될 수도 있습니다.
전화기가 정상적으로 작동하는 동안 전원 컨트롤러는 거의 실패하지 않습니다. 대부분의 경우 과열로 인해 충전하는 동안 또는 정품이 아니거나 결함이 있는 충전기를 사용할 때 발생합니다. 덜 자주 - 전화기가 습기에 노출되었거나 세게 부딪힌 경우.
외관은 그림 2에 나와 있으며 (특정 휴대폰 모델 및 제조업체에 따라) 다를 수 있습니다.
3. SIM 홀더(sim – 커넥터) – SIM 카드 홀더.이름에 따라 SIM 카드를 전화기에 연결하는 데 사용됩니다. 최신 SIM 카드가 동일한 표준으로 적용되므로 디자인은 모든 휴대폰에서 거의 동일합니다. 여기에는 6개(드물게 8개)의 스프링 장착 접점이 있어 SIM 카드와 전원 컨트롤러 또는 프로세서 간에 전기 통신이 수행됩니다. SIM 카드 고정(고정) 디자인만 다릅니다. 고장에는 SIM 카드를 자주 교체하거나 부적절하게(부정확하게) 제거할 때 접촉이 끊어지는 경우, 사용자가 즉석에서 SIM 카드를 집어서 손가락으로 더 잡고 홀더에서 제거하기 시작할 때 등이 포함됩니다. 우리의 아름다운 여성들은 종종 길고 값비싼 손톱을 사용하여 이 방법을 사용합니다. 결과적으로 휴대폰과 매니큐어가 모두 손상됩니다.
커넥터에는 특별한 관리가 필요하지 않습니다. 그러나 (사용자에 따라) 접점이 산화되어 막히거나 탄력성을 잃는 경우가 있습니다. 이 경우 매우 주의가 허용됩니다!!! 지우개(지우개)로 닦아내고 아주 조심스럽게!!! 바늘이나 나무 이쑤시개로 접점을 위쪽으로 살짝 구부립니다.
위에서 설명한 대로 SIM 홀더(홀더)가 오작동하는 경우 휴대폰은 SIM 카드를 "인식"하지 못하고 "SIM 카드 삽입"과 같은 메시지를 디스플레이에 지속적으로 표시합니다. 깨진 홀더는 수리할 수 없으며 새 것으로 교체해야 합니다.
4. 마이크– 추가 증폭, 변환 및 공중으로 전송을 위해 사용자의 음성을 약한 전기 신호로 변환하는 역할을 합니다. 휴대폰에는 아날로그와 디지털의 두 가지 유형이 있습니다. 후자는 디자인이 더 복잡하고 분해 및 교체 중에 더 많은 노동력이 필요합니다.
마이크는 더러워지거나, 물에 노출되거나, 전화기에 부딪힐 때 성능 특성을 잃거나 고장납니다(디지털 마이크의 경우 그 자체가 매우 약하기 때문에 특히 그렇습니다).
마이크가 오작동하는 경우 전화기에 다음과 같은 결함이 있을 수 있습니다.
두 번째 가입자는 사용자의 말을 전혀 듣지 못합니다.
두 번째 가입자는 사용자의 말을 매우 잘 듣지 못합니다.
청각(대화) 스피커에서 딱딱거리는 소리가 들립니다(소위 GSM 신호 간섭). 휴대폰을 대화 모드로 설정하거나 작동 중인 라디오, 앰프, 컴퓨터 스피커 등에 SMS를 보내도 동일한 소음이 들릴 수 있습니다. 원칙적으로 마이크는 수리가 불가능하며 교체를 하셔야 합니다. (휴대폰 케이스의 구멍이나 사운드 가이드가 막힌 경우는 제외. 먼지, 오물 등은 간단히 청소해 주셔야 합니다.)
5. 스피커(토크스피커)– 전기 신호를 소리 진동으로 변환하는 역할을 합니다. 즉, 마이크의 역순으로 작동합니다. 한 명의 가입자가 마이크에 대고 말하면 음성이 이메일로 변환됩니다. 그런 다음 이러한 신호는 변환되어(위 설명 참조) 공기 중으로 방출됩니다. 두 번째 가입자는 전화기를 통해 이러한 신호를 수신하고 전화기 스피커를 통해 듣습니다.
대부분의 전화기에는 여러 개의 스피커가 설치되어 있습니다(별도의 대화식 및 별도의 다성음). 다성 스피커는 전화 수신, SMS 등에 대한 멜로디를 재생합니다. 그러나 동일한 스피커가 대화 및 다성 음성의 역할을 수행하는 전화기 (주로 삼성 제품)가 있습니다. 멜로디나 기타 신호를 재생할 때만 추가 오디오 전력 증폭기가 활성화됩니다. 스피커 오작동에는 부분적 오작동과 전체 오작동이 포함됩니다. 부분적(Partial)은 쌕쌕거림과 불쾌한 울림과 함께 매우 조용하게 말이나 음악을 재생하는 것입니다. 이는 제거할 수 있지만 외부 검사 후 스피커가 이물질로 막힌 것이 분명한 경우에만 가능합니다. 예를 들어, 스피커의 사운드 출력을 위해 특별히 지정된 구멍을 통과하기를 좋아하는 아주 작은 금속 부스러기와 같은 것입니다. 이는 스피커 디자인에 영구 자석이 포함되어 있기 때문입니다. 그래서 그는 작은 금속 물체를 자기화시킵니다. 개인적으로 저는 그러한 스피커를 새 스피커로 교체하는 것을 지지합니다. 첫째, 청소에 소요되는 시간을 절약할 수 있으며 많은 시간이 필요합니다. 둘째, 스피커를 청소한 후에도 왜곡 없이 깨끗하고 큰 소리로 작동하는 경우는 거의 없습니다. 따라서 그것에 대해 생각하지 마십시오. 즉시 새 것으로 변경하십시오. 특히 이 전화기가 귀하의 것이 아니지만 수리를 위해 온 경우에는 더욱 그렇습니다.
완료 – 소리가 전혀 들리지 않습니다. 원인은 스피커 보이스 코일 선이 끊어졌기 때문입니다. 유일한 해결책은 스피커를 교체하는 것입니다. 스피커의 서비스 가능성(무결성)을 확인하는 방법에 대해 아래에 작성하겠습니다.
6. 스피커(부저, 벨, 다성 스피커 - 다 똑같습니다)– 동일한 스피커. 대부분의 경우 벨소리, SMS, MP3 등을 재생하는 데 사용됩니다. 하지만 위에서 언급했듯이 대화에도 사용할 수 있습니다. 오작동 및 문제 해결 방법은 이어피스 스피커와 동일합니다.
7. 중앙처리장치(CPU)– 휴대폰의 주요 장치입니다. 이것은 개인용 컴퓨터, 랩톱 등에 존재하는 것과 동일한 프로세서로 조금 더 작고 원시적입니다. 전화기의 소프트웨어(펌웨어)가 제공하는 기계 명령, 지침 및 작업을 실행하고 다른 모듈 및 장치와의 명확한 상호 작용 및 후속 관리를 실행하도록 설계되었습니다. 한마디로 프로세서는 휴대폰의 동작을 완벽하게 통제하는 '두뇌'다. 구조적으로 별도의 칩 형태로 제작됩니다. 전화기의 정상적인 작동 중에 발생하는 많은 프로세스를 담당합니다. 주요 기능은 디스플레이에 이미지 표시, 셀룰러 네트워크 신호 수신 및 처리, 키보드 모듈 신호 수신 및 처리, 카메라 작동 제어, 정보 수신/전송 장치, 배터리 충전 프로세스(전원 컨트롤러와 함께) 및 훨씬 더.
일반적인 전화 사용 시 프로세서는 거의 실패하지 않으며 유지 관리가 필요하지 않습니다.
최신 휴대폰, 특히 스마트폰(영어로 번역하면 스마트폰은 스마트폰입니다. 동일한 휴대폰이지만 운영 체제와 특정 작업을 수행하기 위해 설치된 다양한 프로그램이 있다는 점에서 컴퓨터와 유사합니다.) 2개의 프로세서가 설치되는 경우가 많습니다. 그 중 하나는 일반 전화기와 동일한 기능을 수행하고, 두 번째는 운영 체제를 작동하고 해당 프로그램을 실행하도록 설계되었습니다.
중앙 프로세서에 오류가 발생하면 전화기가 완전히 작동하지 않습니다.
8. 플래시 – 메모리.전화 소프트웨어(펌웨어)와 사용자 데이터(연락처, 멜로디, 사진 등)를 저장하도록 설계된 별도의 칩(마이크로 회로)입니다. 소프트웨어(펌웨어)는 휴대폰 제조업체가 개발한 프로그램으로 프로세서에서 처리되고 실행됩니다. 사용자의 경우 이는 휴대폰 화면에서 보는 것과 특정 휴대폰 모델에서 사용할 수 있는 기능입니다.
플래시 메모리는 일반적인 사용에서도 거의 실패하지 않습니다. 그러나 이러한 칩에는 크지만 읽기/쓰기 정보 주기 수가 여전히 제한되어 있다는 점을 기억해야 합니다.
플래시 메모리는 비휘발성이며 전원(예: 배터리)이 꺼진 후에도 기록된 모든 데이터를 유지합니다.
9. RAM – 메모리(RAM).데이터를 임시로 저장하는 역할을 합니다. 프로그램 코드의 모든 프로세서 계산이 여기에 수행되며 특정 현재 순간의 계산 및 정보 처리 결과도 저장됩니다(예: 음악 듣기, 비디오 재생, 응용 프로그램 실행, 게임 등). 불필요한 경우 , 메모리에서 일부 데이터가 지워지고 새 데이터가 로드되는 등의 작업이 항상 수행됩니다.
RAM 메모리(랜덤 액세스 메모리)는 에너지 의존적이며 전원이 꺼지면 RAM에 저장된 모든 데이터가 손실된다는 점을 기억해야 합니다!!!
10. 키보드 모듈– 가입자 번호 다이얼링을 위한 표준 숫자 키패드, 문자 SMS 메시지 + 볼륨 레벨 조정, 프로그램 실행, 카메라, 음성 녹음기 등과 같이 전화 소프트웨어에서 정의한 기능을 수행하는 추가 버튼 세트. 키보드 모듈의 정상적인 작동을 위해 사용자의 주요 임무는 키보드를 깨끗하게 유지하고 습기, 먼지 및 기타 이물질이 들어가는 것을 방지하는 것입니다. 그렇지 않으면 버튼을 세게 눌러야 하며, 그렇지 않으면 전화기가 누름에 전혀 반응하지 않습니다. 먼지를 청소하여 키보드 모듈의 작동을 복원할 수 있습니다. 접촉 패드와 이를 연결하는 전도체가 습기나 기타 액체에 노출되어 손상된 경우 해당 키 모듈을 새 것으로 교체해야 합니다.
11. LCD 디스플레이– 휴대폰의 실제 디스플레이(화면)입니다. 목적은 누구에게나 분명하므로 이에 대해서는 깊이 다루지 않겠습니다. 주요 특징은 다음 매개변수입니다.
해상도, 즉 재생되는 픽셀(도트)의 수입니다. 이 매개변수가 높을수록 사진의 품질이 더 선명하고 좋아집니다. 다소 최신 전화기의 경우 화면 해상도는 일반적으로 220X176 픽셀, 320X240입니다. 대형 터치 스크린이 있는 휴대폰의 경우: 400X240, 640X360, 800X400.
재현(표시) 색상 수입니다. 같은 것은 많을수록 좋습니다. 컬러 디스플레이가 있는 구형 휴대폰에서는 이 값이 대부분 4096색입니다. 개선됨에 따라 이 매개변수는 65,000으로 증가한 다음 262,000에 도달했습니다. 이제 모든 최신 고가 휴대폰에는 1,600만 색 심도의 디스플레이가 장착됩니다.
전화기를 올바르게 사용하면 디스플레이에 유지 관리가 필요하지 않습니다. 경우에 따라 휴대폰을 먼지가 많은 환경에서 사용하거나 시간이 지남에 따라 케이스에 많은 먼지와 잔해물이 쌓이는 경우 디스플레이를 극세사(잘 닦이고 자국이 남지 않는 특수 닦는 천)로 조심스럽게 닦아야 합니다. 또는 줄무늬가 있는 안경은 광학 판매점에서 구입할 수 있습니다. 일부 안경에는 이러한 클리닝 극세사가 장착되어 있습니다.) 휴대폰 사용 시 디스플레이에 물리적인 충격(충격, 압착, 강한 구부러짐)을 가하거나 노출시키지 마십시오. 직사광선과 높은 온도에 노출됩니다. 이것은 실패로 이어질 것입니다.
12. 트랜시버– GSM 셀룰러 신호를 수신하고 전송하는 데 사용됩니다. 여기에는 많은 기능 요소(수신기와 송신기의 전압으로 제어되는 발전기, 대역통과 필터, 디커플링 커패시터, 인덕터 등)가 포함되어 있습니다. 프로세서와 26MHz 석영 공진기로 제어됩니다.
트랜시버가 오작동하는 경우 휴대폰을 셀룰러 네트워크에 등록할 수 없으며 디스플레이에 GSM 신호 강도 표시가 나타나지 않습니다.
13. 전력 증폭기– 안테나가 공기 중으로 방사하는 데 필요한 전력 수준으로 송수신기에 의해 생성된 신호를 증폭하도록 설계되었습니다.
전력 증폭기가 오작동하는 경우 전화기는 셀룰러 네트워크로부터 신호를 수신하지만 GSM 신호를 전송할 수 없기 때문에 등록할 수 없습니다.
14. 안테나 스위치(스위치)– GSM 모듈의 수신 및 전송 경로를 전화 안테나에 페어링(연결)하도록 설계되었습니다. 이렇게 하면 전화기에 수신 및 전송을 위한 하나의 공통 안테나가 있고 수신 경로에 대한 전력 증폭기의 영향도 제거됩니다.
모바일 장치 다이어그램.나는 아직도 프로세서의 1제곱밀리미터에 수백만 개의 트랜지스터를 장착하는 것이 어떻게 가능한지 이해하거나 상상할 수 없습니다. 배치하는 것뿐만 아니라 한 번에 백만 단위씩 산업 규모로 프로세서를 작동시키고 생산하도록 합니다. 그리고 휴대폰 제조업체들은 더욱 작은 프로세서와 더욱 강력한 휴대폰을 출시할 것을 약속합니다.
전화 장치를 찾으려면 다음을 찾으십시오. GSM 작동 원리이동통신이 리뷰를 작성했습니다.
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다음으로 휴대폰의 구조와 주요 기능 구성 요소에 대해 찾아 읽을 수 있습니다. 찾다 모바일 장치 다이어그램.휴대폰 작동 방식과 GSM 채널 작동 방식을 알아보세요. GSM 표준 휴대전화의 설계 및 회로.
휴대폰 부품 및 수리.
휴대폰, 태블릿, 스마트폰용 예비 부품 및 구성품 보관
radiomaster.net- 간단한 휴대폰과 기타 장비에 대한 휴대폰 장치 다이어그램과 지침을 컴퓨터나 휴대폰에 다운로드할 수 있는 또 다른 인터넷 서비스입니다. 휴대폰 다이어그램은 광고나 SMS 없이 이 사이트에서 직접 무료로 다운로드됩니다. 이 리뷰를 작성하는 시점에서 600개 이상의 모바일 장치 모델에 대한 휴대폰 회로도를 무료로 다운로드할 수 있습니다.
market.yandex.ru- 대체할 수 없는 Yandex.Market 서비스를 통해 모바일 및 휴대폰용 예비 부품을 검색하고 구매합니다. 언제나 그렇듯, 서비스 이용자들은 휴대폰 부품을 가격별로 분류하고 가장 가까운 휴대폰 부품 매장 위치별로 검색하는 것이 편리합니다.