Frequências de telefone celular

Autor: 
Julia Layton and Marshall Brain and Jeff Tyson

No período que precedeu os telefones celulares, as pessoas que
realmente necessitavam de capacidade de comunicação móvel instalavam rádio-telefones em seus carros. No sistema de radiotelefonia, havia uma torre de antena central por cidade e possivelmente 25 canais disponíveis nesta torre. Essa antena central significava que o telefone em seu carro precisava de um transmissor muito potente, com capacidade suficiente para transmitir por cerca de 70 km. Isso também significava que poucas pessoas podiam usar os rádio-telefones: não havia canais suficientes.

A engenhosidade do sistema celular está na divisão de uma cidade em pequenas células. Isso permite uma extensiva reutilização de frequência ao longo de uma cidade, de modo que milhões de pessoas possam usar os telefones celulares simultaneamente.

Uma boa maneira de compreender a sofisticação de um celular é compará-lo a um rádio faixa do cidadão ou a um walkie-talkie.

  • Full-duplex X half-duplex - tanto os walkie-talkies quanto os rádios da faixa do cidadão são dispositivos half-duplex. Ou seja, duas pessoas que se comunicam usam a mesma frequência, de modo que somente uma pessoa pode falar de cada vez. Um telefone celular é um dispositivo full-duplex. Isso significa que você usa uma frequência para falar e uma segunda frequência independente para a escuta. Ambas as pessoas podem falar ao mesmo tempo.
  • Canais - um walkie-talkie tem um só canal, enquanto um rádio faixa do cidadão possui 40 canais. Já um telefone celular comum pode se comunicar em 1.664 canais ou mais.
  • Alcance - um walkie-talkie pode transmitir a cerca de 1,6 km usando um transmissor de 0,25 watt. Um rádio faixa do cidadão, devido a sua potência muito maior, pode transmitir a cerca de 8 km, usando um transmissor de 5 watts. Os celulares operam dentro de células e podem trocar de células enquanto se movimentam entre elas. As células proporcionam um alcance incrível aos telefones celulares. Uma pessoa, utilizando um telefone celular, pode dirigir por centenas de quilômetros e manter uma conversa durante todo o tempo, graças à abordagem celular.



No rádio half-duplex, ambos os transmissores usam a mesma freqüência. Somente uma das partes pode falar de cada vez.



Em um rádio full-duplex, os dois transmissores usam freqüências diferentes, assim ambas as partes podem falar ao mesmo tempo.
Os telefones celulares são full-duplex.

Em um sistema de telefonia celular analógico nos Estados Unidos, o provedor de telefonia celular recebe cerca de 800 freqüências para usar ao longo da cidade. O provedor divide a cidade em células. Cada célula tem dimensão típica de cerca de 26 quilômetros quadrados. As células normalmente são imaginadas como hexágonos de uma grande grade hexagonal, como esta:

Como os celulares e as estações-base usam transmissores de baixa potência, as mesmas freqüências podem ser reutilizadas em células não adjacentes. As duas células roxas podem reutilizar as mesmas freqüências.

Cada célula tem uma estação-base,
que consiste de uma torre e uma pequena construção que contém o
equipamento de rádio. Falaremos mais sobre as estações-base
posteriormente. Agora vamos dar uma olhada nas células que fazem o sistema celular.