¿Cómo funciona el celular?

¿Cómo funciona el celular?

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¿Cómo funciona el celular?

Mientras caminamos podemos hablar o incluso podemos trabajar en el tren, pero siempre, en todo momento, en contacto – los celulares han cambiado enormemente nuestra forma de vida y de trabajo. Nadie conoce con certeza cuántos pequeños terminales de plástico hay en el mundo, pero se estima que sobre 7 billones de suscripciones. Por lo que, ¡hay más celulares que personas en el planeta!

 

En los países en desarrollo, donde las redes de línea terrestre a gran escala (teléfonos comunes cableados a la pared) son pocas y distantes entre sí, más del 90 por ciento de los teléfonos en uso son celulares. Los celulares (también conocidos como teléfonos celulares y, principalmente en Europa, como teléfonos móviles o móviles) son radioteléfonos que encaminan sus llamadas hacia una red de mástiles unida a la red principal de telefónica pública. Así es como funcionan.

 

Los celulares utilizan tecnología inalámbrica

A pesar de realizar la misma función, las líneas terrestres y los celulares funcionan de una manera completamente diferente. Las líneas terrestres llevan las llamadas a lo largo de los cables eléctricos. Las líneas de tierra no son muy diferentes a los teléfonos de juguete que puedes crear a partir de un trozo de cuerda y un par de latas de frijoles horneados. Las palabras que dices viajan por una conexión directa, por cable, entre dos teléfonos.

 

¿Cuál es la diferencia con un celular al poder enviar y recibir llamadas sin conexiones de cables de ningún tipo? ¿Cómo se produce? Utilizando ondas de radio electromagnéticas para enviar y recibir los sonidos que, normalmente, viajan a través de los cables.

El telefono fijo e inalambrico tienen una forma de funcionamiento totalmente diferente
El telefono fijo e inalambrico tienen una forma de funcionamiento totalmente diferente

 

Estés sentado en casa, caminando por la calle, conduciendo un coche o viajando en un tren, siempre te encuentras rodeado por un mar de ondas electromagnéticas. Los programas de TV y radio, las señales de las radios de los coches, las llamadas de teléfonos inalámbricos e incluso los timbres inalámbricos – todas estas cosas están utilizando energía electromagnética: patrones ondulantes de electricidad y magnetismo que zigzaguean de manera invisible a través del espacio, a la velocidad de la luz (300.000 km o 186.000 millas por segundo).

 

Los celulares son, con diferencia, la fuente de energía electromagnética de crecimiento más rápido en el mundo que nos rodea.

 

Cómo viajan las llamadas de los celulares

Cuando hablas a través del celular un pequeño micrófono, encontrado en su interior, convierte los sonidos altos y bajos de tu voz en el patrón correspondiente de señales eléctricos altos y bajos. Un microchip dentro del teléfono convierte esos señales en cadenas de números. Los números son empaquetados en una onda de radio y se emiten desde la antena del teléfono (en algunos países, la antena es conocida como aéreo).

 

Las ondas de radio viajan por el aire a la velocidad de la luz hasta alcanzar el mástil del celular más cercano.

 

Descripcion de como operan las senales de los celulares con la estacion base y las diferentes celulas (areas)
Descripcion de como operan las senales de los celulares con la estacion base y las diferentes celulas (areas)

 

El mástil recibe las señales y las pasa a la estación base, que eficientemente coordina lo que sucede dentro de cada parte de la red celular, lo que se conoce como una célula. De esta estación base las llamadas son emitidas hacia su destino. Las llamadas hechas de un celular a otro celular viajan en la misma red a su destino, por ser encaminadas de la estación base más cercana al teléfono destinatario. Las realizadas a un celular a través de una red diferente o de una línea terrestre, siguen un camino más largo. Tienen que ser dirigidas a la red telefónica principal antes de que puedan alcanzar su último destino.

 

Cómo ayudan los mástiles de telefonía celular

A primera vista los celulares se parecen mucho a las radios de dos vías y a los walkie talkies, donde cada persona tiene una radio que rebota mensajes de ida y vuelta directamente, como los jugadores de tenis devuelven la pelota. El problema con estas radios es que solamente puedes utilizarlas en un área concreta, esto es debido a que las señales de otras personas que están hablando comenzarán a interferir. Por este motivo los celulares son mucho más sofisticados – y trabajan de una forma completamente diferente.

 

Se pueden encontrar mastiles de telefonia en todas las areas urbanas y rurales
Se pueden encontrar mastiles de telefonia en todas las areas urbanas y rurales

 

Un teléfono celular contiene un radio transmisor, para enviar señales desde el teléfono, y un radio receptor, para recibir los mensajes entrantes de otros teléfonos. El radio transmisor y el receptor no son de muy alta potencia, lo que significa que los teléfonos no pueden enviar señales muy lejos. Esto no es un defecto – ¡es una característica deliberada de su diseño!

 

El teléfono tiene que comunicarse con el mástil local y la estación base; esta última lo que tiene que hacer es captar las señales débiles de los diferentes celulares de su área y dirigirlos hacia su destino. Por esto los mástiles tienen enormes antenas de alta potencia (a menudo situadas en una montaña o en un edificio alto). 

 

Qué hacen las células

Así que, ¿por qué molestarse con las células? ¿Por qué no puede hablar un teléfono con otro directamente? Imagina que varias personas de tu área quieren utilizar sus celulares al mismo tiempo. Si todos sus teléfonos envían y reciben llamadas de la misma forma, utilizando el mismo tipo de ondas de radio, las señales causarían interferencias y se mezclarían. Sería imposible hablar con otra persona por teléfono. Una forma de evitar esto es utilizar diferentes ondas de radio para diferentes llamadas.

 

Si cada llamada de teléfono utiliza una frecuencia ligeramente diferente (el número de ondulaciones, bajadas y subidas, en una onda de radio de un segundo), las llamadas pueden mantenerse fácilmente separadas. Pueden viajar a través del aire como las diferentes estaciones de radio, que utilizan bandas de onda diferentes.

 

Esto está bien si hay pocas personas llamando a la vez. Pero imagina que estás en medio de un gran ciudad y millones de personas están llamando a la vez. En este caso necesitarías muchos millones de frecuencias separadas – más de las que normalmente están disponibles. La solución es dividir la ciudad en pequeñas áreas. De esta forma cada una se encuentra servida por su propio mástil y estación base. Estas áreas son lo que llamamos células, se ven como un mosaico de hexágonos invisibles.

 

Cada célula tiene su estación base y varios mástiles, por lo que todas las llamadas hechas o recibidas dentro de esa célula son encaminadas a través de ellos.

 

Las células permiten al sistema manejar muchas más llamadas a la vez, debido a que cada célula utiliza el mismo conjunto de frecuencias. Cuantas más células mayor número de llamadas se pueden realizar a la vez. Esto es por lo que las áreas urbanas tienen muchas más células que las áreas rurales y por lo que las células en las áreas urbanas son mucho más pequeñas.

 

Tipos de celulares

El primer teléfono móvil utilizaba tecnología analógica. Cuando hablas tu voz produce vibraciones, altos y bajos. Es decir, hacían una analogía de tu voz – y por esto podíamos realizar llamadas a través de la tecnología analógica. Algunas líneas terrestres siguen trabajando hoy en día con esta forma.

 

La evolucion de los telefonos moviles a lo largo del tiempo
La evolucion de los telefonos moviles a lo largo del tiempo

 

La mayoría de celulares funcionan utilizando la tecnología digital: convierten los sonidos de tu voz en un patrón de números (dígitos) y después los emiten al aire. Utilizar la tecnología digital tiene muchas ventajas. Significa que pueden ser utilizados para enviar y recibir datos computarizados.  Por esto, la mayoría de celulares pueden enviar y recibir mensajes de texto, navegar en páginas web, reproducir archivo de música MP3, y fotos digitales.

 

La tecnología digital significa que las llamadas telefónicas pueden ser encriptadas (usando un código matemático) antes de que dejen el teléfono del remitente, así los fisgones no pueden interceptarlos. (Esto se convirtió en un problema muy grande con los primeros teléfonos analógicos, ya que cualquiera podía interceptar las llamadas con un receptor en miniatura de radio llamado escáner.) Esto convierte a los celulares digitales en un medio mucho más seguro.

 

Fuente:

http://electronics.howstuffworks.com/cell-phone.htm

http://www.physics.org/article-questions.asp?id=82

 

Resumen
Los celulares se han convertido en la revolución principal, cambiando nuestra forma de vida y nuestro trabajo.

Funcionan a través de ondas de radio, por el aire, a diferencia de las líneas terrestres que viajan directamente por los cables. Un pequeño micrófono situado en su interior transforma la voz en un patrón de señales eléctricas y estas a su vez en cadenas de números que se emiten desde la antena del celular. Contactan con el mástil más cercano que las pone en contacto con la estación base, encargada de dirigir la llamada al celular destinatario.

Con el fin de que no haya interferencias cada llamada viaja a través de una frecuencia de ondas. Para que no se repitan, las ciudades se encuentran divididas en áreas, denominadas células. Todas ellas tienen las mismas frecuencias y cuentan con una estación base y su mástil o mástiles particulares. De esta forma se garantiza la eficacia.

Antiguamente se utiliza la tecnología analógica para hablar entre los dispositivos móviles (celulares). En la actualidad, la mayoría están diseñados para utilizar la tecnología digital, aportando mayor confidencialidad y nuevas aplicaciones como los mensajes de texto o internet.

 

 

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