Ceptelefonu Nasıl Çalışır ?

Cep telefonuyla iletişim fiziksel olarak nasıl gelişmektedir? Cep telefonunda kullanılan sistemler nelerdir? Cep telefonunun sağlı ğa zararlı etkileri var mıdır? Kısacası cep telefonu nedir?Şimdi onu açıklamaya çalışalım. Her cep telefonu alıcı ve verici bir istasyondur. Konuşan insan (verici olur) kaynak görevi görür. Cep telefonu bu sesi alır ve elektromanyetik dalgaya çevirerek yayınlar. Baz istasyonları, bunu dinleyenin hücresine ulaştırır. Karşı tarafın cep telefonu tarafından alınan havadaki elektromanyetik dalgalar tekrar konuşmaya çevrilerek kulaklığa verilir. Karşı taraf bunu dil olarak algılar (cevap vermesi nedeniyle o bir alıcı olur). Burada sesin mikrofon tarafından alınarak elektromanyetik dalgaya dönüştürülmesi, yayınlanması ve tekrar alıcının cep telefonunun bu yayını alarak sese dönüştürülmesi süreci ayrı bir fiziksel süreçtir. Kısacası cep telefonu, bir radyo gibi çalışıyor.Bu nedenle de cep telefonuna iki yönlü, dubleks haberleşme yapan bir telsiz cihazıdır diyebiliriz.

Haberleşmede büyük bir kolaylık ve daha fazla kullanım olanağı sağlayan GSM (Global System For Mobile Communications) haberleşme sistemi, yani cep telefonu sistemi bir gezgin birim “Cep Telefonu, Temel İstasyon, Anahtarlama Merkezi, Veri Tabanı, İşletme ve Bakım Merkezlerinden” oluşmaktadır. Haberleşme bağlantısı gezgin birimin Temel İstasyona ve Temel İstasyonunda PTT şebekesine bağlanması ile sağlanır. Denetim, kontrol ve bağlantı işlemleri anahtarlama ve kontrol merkezleri tarafından sağlanır.Gezgin birim ile Temel İstasyon arasındaki haberleşme havadan EM dalgalarla yapılmaktadır.

Mobil (gezgin) telefon sistemlerinde, iletişimin yapılacağı alan hücre adı verilen küçük alanlara bölünür ve her hücrenin merkezinde bir baz istasyonu bulunacak şekilde ayarlanmıştır. Cep telefonları karşılıklı iletişimi baz istasyonu üzerinden yaparlar. Bu iletişim, elektromanyetik dalgalar yoluyla gerçekleşir. Baz istasyonları birbirlerine örümcek ağına benzer bir şekilde bağlıdırlar.Herhangi bir cep telefonundan gelen çağrı isteğinin (yani elektromanyetik dalganın) ilgili kullanıcıya ulaştırılması bu yapı sayesinde gerçekleşir.Bu ağ yapısı ise şöyledir: baz istasyonları, Mobil Anahtarlama Merkezleriyle (MAM) ve Mobil Anahtarlama Merkezleri birbirleriyle ya kablo ya da yönlü radyolinklerle bağlıdırlar. Hücresel yapı sayesinde aynı anda birden fazla kullanıcı birbirleriyle iletişim kurabilirler.

GSM hücresel sisteminde kapsama alanına göre üç tip hücre vardır: makro hücre, mikro hücre, piko hücre. Türkiye’de kullanılan hücresel haberleşme sistemleri GSM900 ve DCS1800’dür.GSM900’ün çalışma frekans bandı 880-960 MHz, DCS1800’ün frekans bandı ise 1710-1880 MHz’dir.Türkiye’de de kullanılan GSM900 sistemi için makro hücreler, yerleşimin seyrek olduğu bölgelerde 25-35 km yarıçapında bir alana hizmet verebilirler. Ancak tabi ve suni (bina, ağaç ve tepe gibi) engellerin çok olduğu yerlerde oluşturulan makro hücrelerin yarıçapları engeller nedeniyle daha küçük olur. Makro hücrelerde GSM900 baz istasyonu antenlerinin çıkış güçleri 40-60 Watt olabilir. Mikro hücreler, yoğun yerleşme bölgelerinde makro hücresel kapsamayı geliştirici ve tamamlayıcı olarak kurulan ek sistemlerdir. Mikro hücreler havaalanı, büyük alışveriş merkezleri gibi yerlerde kurulur. Birkaç yüz metrelik yarıçapı olan alanları kapsar ve çıkış güçleri makro hücrelere göre düşüktür (GSM900 için 5-10 Watt civarında). Piko hücreler ise daha çok bina içi haberleşmelerde kullanılır ve birkaç watt çıkış gücündedir.

Bir cep telefonu aldığımızda GPS, WAP, MPS, BLUETOOTH, GPRS gibi özelliklerinin ne işe yaradığını biliyor muyuz?Şimdi de bu sistemleri açıklamaya çalışalım. GPS (Global Positioning System),Küresel Yer Belirleme sistemidir. Teknolojinin gelişmesiyle bulunan GPS, sadece yer değil, istenilirse herhangi bir noktanın denizden yüksekliğini, hareketli ise hızını, vs gibi farklı ve yararlı bilgilerine de ulaşmamızı sağlar. GPS, en basit şekliyle, Dünya etrafında dönen 24 uydudan oluşan bir sistemdir. Sistemin ana hedefi, dünyadaki her hangi bir noktanın koordinatlarını, belli hata sınırları içerisinde saptayabilmektir. Bu, 24 uydunun yörüngeleri öyle ayarlamışlar ki her hangi bir noktadan en az üç tanesini görmek mümkün olabilmekte. Bu da en azından koordinatın belirlenmesi için yeterli olmaktadır. 4. uydunun görülebilmesi de denizden yükseklik veya hareket anındaki bir noktanın hızının hesaplanabilmesini sağlamaktadır. Sağlıklı ölçüm için gereken hassas zaman bilgisi ise uyduda ki atomik saat tarafından sağlanıyor.

WAP, cep telefonu kullanıcılarının, telefon ya da avuç içi bilgisayar gibi mobil iletişim cihazlarının ekranları üzerinden İnternete erişebilmelerini sağlayabilmek için cep telefonu firmalarının kurduğu “WAP Forum” tarafından geliştirilen bir kablosuz veri iletişimi (wireless datacom) standardıdır.Bu sistem sayesinde yolda giderken bile dünyanın herhangi bir yerine ulaşabiliriz.

Bluetooth, insan-makine ve makine-makine bilgi alışverişinde, kablo iletişimini kaldırarak basitleşmeyi hedefleyen bir iletişim standardıdır.Cep telefonu gibi çeşitli cihazlar, belirli bir frekans üzerinden birbirleriyle kablosuz haberleştirilerek, aralarında bilgi senkronizasyonu sağlanabilecektir. Bu senkronizasyon, kimi zaman söz konusu cihazların kendi alt-parçaları arasında bile olabilir. (Örneğin; Mobil telefonun alıcı-verici kısmı ile kulaklığı Bluetooth sayesinde birbirinden ayrı kullanılabilmektedir.) Bluetooth teknolojisinin temeli, yukarıda sözü edilen iletişim cihazlarının içine bir bluetooth çipinin yerleştirilerek cihazlar arasında ses ve veri senkronizasyonunun kablosuz ortamda sağlanmasına dayanmaktadır. Bunun için, senkronizasyonun sağlanacağı yerlere (ofis içi/ofisler arası, bölgesel/bölgelerarası ya da ulusal/uluslararası) Bluetooth radyo alıcı-vericileri kurulması gerekir. Böylece cihazlar belli bir kapsama alanda aralarında kendiliğinden senkronize çalışabileceklerdir.

MPS, GSM şebekesinin mobil baz istasyonlarından ya da GPS uydularından yararlanarak kullanıcıya mobil telefon üzerinden konum ve/veya varılacak nokta bilgisini veren bir servistir. MPS teknolojisinden yararlanmak için mobil iletişim şebekesine bağlı bir Mobil Konumlama Merkezi (MPC) kurulması gereklidir. Bizim açımızdan mevcut SMS özellikli telefon ile de alınabilecek konum ve hedef bilgileri, WAP uyumlu telefonlar sayesinde kesin ve daha gelişkin cevaplar alına bilinecektir.Yani nerede olduğunuzun yanıtını cep telefonunuz verecektir.

GPRS (General Packet Radio Service) teknolojisinin kullanılması sayesinde cep telefonu kapsama alanında olan her noktadan, kurumun sanal ağına kablosuz bağlanarak arzu edilen anda, her türlü bilgiye erişim ve mesaj gönderilebilmesinin yanı sıra, yüksek seviyeli bir güvenlik kanalı sayesinde bilgilerin güvenliği de sağlanabilmekte. GPRS’ in, teorik olarak 8 kanal üzerinden 115.2 Kb hıza erişmesi planlanmaktadır. Bugün kullanılabilen hız, günümüzde çevirmeli (dial-up) hatlarla sağlanan hıza yakın bir performans sergilemektedir. Şimdiye kadar cep telefonun da kullanılan sistemleri anlatmaya çalıştım. Şimdi ise önümüzde ki yılarda kullanılacak sistemleri anlatmaya çalışacağım.

ilk yeniliğimiz, dünyanın ilk 0.13-mikron işlem teknolojisi tabanlı 1.8 volt çoklu-seviye kablosuz flash bellek yongası (multi-level cell wireless flash memory chip)dır. 1.8 voltta çalışarak sektördeki en düşük güç harcayan ürüne göre yaklaşık %40 düşük güç harcayan çok seviyeli flash hücre belleğe sahip ilk ürün olma özelliğini de elinde bulunduruyor. Yeni bellek teknolojisi 64, 128 ve 256 Mb olarak bulunuyor.

İkinci yenilik ise bellek ve işlemci yongalarını bir araya getiren gelişmiş paketleme teknolojisini kullanan yeni mikro işlemcilerdi. Bu paketleme teknolojisini kullanarak, güçlü işlem ve hafıza kapasitesini Intel® Personal Internet Client Architecture (Intel PCA) tabanlı kablosuz cihazlar için tasarlanan tek bir sistem paketinde bir araya getiriyor.Bu yenilikler kablosuz sektörde ses ve veri birleşiminin silikon teknolojisinde yenilikler gerektirdiğinden bu yönde araştırmalar hızla devam ediyor.Yine daha uzun pil ömrü ve yüksek performansın yanında, boyut ve yer sorunlarını çözmek için faaliyetler tüm hızıyla sürüyor. Taipei Intel Developer Forum’da tanıtılan 1.8 volt Intel StarataFlash Wireless Memory, Intel’in kablosuz cihazlar için yeni düşük güç kullanımlı, çok seviyeli flash hücre bellek teknolojisini kapsıyor. Bu ürün, daha yüksek performans ve veri depolama için tek bellek hücresinde veri miktarını iki katına çıkararak Intel StartaFlash teknolojisi ile hızlı veri erişimini birleştiren sektördeki ilk ürün konumunda bulunuyor.

Intel, "stacked chip scale packaging" adı verilen gelişmiş bellek yığma tekniğini kullanmaya başlayacak. Bu özellik Intel’e 1Gb’a kadar olan veri ve kod saklama yoğunluğunu elde etmek için dört ayrı 1.8 volt Intel StrataFlash Wireless Memory cihazını bir araya getirme imkanı veriyor. 1.8 volt ve 1 Gb bileşenleri ilk kez bir araya getiriliyor.Bu ise daha küçük alanda daha yüksek hafıza sağlama imkanı, cep telefonu tasarımcılarına sistem masraflarının düşürülmesinde, tüm kart alanının azaltılmasında ve sistem güvenilirliğinin artırılmasında yardımcı olacak temeli sağlıyor.

Intel’in "system-in-a-package" teknolojisi, Intel PCA tabanlı veri olanaklı kablosuz telefonlar için özel tasarlanmış Intel® PXA261 ve Intel® PXA262 mikro işlemci formunda yeni ürünlerde uygulanıyor. Gelişmiş işlem ve hafıza kapasitesini tek bir "system-in-a-package" tasarımında bir araya getirmek, cep telefonlarının parça sayısını azaltıyor, üreticilere yeni ve değişik formlarda cep telefonu tasarlama imkanı sağlıyor.

3G (dijital göüntüleme sistemi), bugüne kadar geliştirilen ve geliştirilecek mobil teknolojiden farklı olarak yeni bir frekans bandından ve daha fazla bant genişliğinden yararlanarak multimedia uygulamalarını mobil alana taşıyacak yeni nesil iletişim teknolojisi. Bant genişliğinin elverişli olması, mobil iletişimin kalitesini arttırmanın yanısıra şimdiye kadar kullanılan hemen tüm iletişim araçlarının (TV, PC, Telefon) tek bir cihaza toplanarak mobilize edilmesini de sağlayacaktır.3G teknolojisinin ilk adımı UMTS’dir. (Universal Mobile Telecommunication System) Gelecek yıllarda GSM ile uyumlu çalışacak şekilde tasarlanan bir mobil iletişim standartı olan UMTS, GSM’den farklı olarak yeni bir freakans spekrumunda ve transmisyon yöntemiyle, WCDMA (wideband code division multiple access) çalışacaktır.3G teknolojisi için mobil şebeke altyapısı gerekse mobil telefonlar oldukça önemli değişimlere uğrayacaktır.Mobil telefonunuzla internet üzerinden interaktif oyunlar (doom, sanal buz hokeyi, araba yarışı, vb.) oynayabilecek, TV ya da film seyredebilecek, video konferans görüşmesi yapabileceksiniz. Ayrıca, evinizdeki bakıcınızın çocuğunuzun bakımını nasıl yaptığını izleyebilecek ve yaşlı büyükannenizin durumunu kontrol altında bulundurabileceksiniz.