मोबाइल फोन संचार। यह काम किस प्रकार करता है? ( Mobile Phone Communication. How it works? )

मोबाइल फोन संचार। यह काम किस प्रकार करता है? 


( Mobile Phone Communication. How it works?)




एक मोबाइल फोन एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जिसका उपयोग सेल आधार के रूप में जाने वाले विशेष बेस स्टेशनों के सेलुलर नेटवर्क पर मोबाइल दूरसंचार के लिए किया जाता है। एक सेल फोन पूर्ण द्वैध संचार प्रदान करता है और लिंक को तब स्थानांतरित करता है जब उपयोगकर्ता एक सेल से दूसरे में जाता है। जैसे फोन उपयोगकर्ता एक सेल क्षेत्र से दूसरे में जाता है, सिस्टम स्वचालित रूप से मोबाइल फोन और एक सेल साइट को एक मजबूत सिग्नल के साथ जोड़ता है, ताकि लिंक रखने के लिए एक नई आवृत्ति पर स्विच किया जा सके।

मोबाइल फोन मुख्य रूप से वॉयस कम्युनिकेशन के लिए बनाया गया है। मानक वॉयस फंक्शन के अलावा, नई पीढ़ी के मोबाइल फोन कई अतिरिक्त सेवाओं का समर्थन करते हैं, और एक्सेसरीज़ जैसे कि टेक्स्ट मैसेजिंग, ईमेल के लिए एसएमएस, इंटरनेट एक्सेस करने के लिए पैकेट स्विचिंग, वीडियो रिकॉर्डर और एमएमएस भेजने के लिए कैमरा तस्वीरें और वीडियो, एमपी 3 प्लेयर, रेडियो और जीपीएस प्राप्त करना।

सेल फोन में सिग्नल फ्रीक्वेंसी(Signal Frequency in Cell Phone):

कोशिकीय प्रणाली एक क्षेत्र का विभाजन छोटी कोशिकाओं में होता है।यह उस क्षेत्र में व्यापक आवृत्ति पुन: उपयोग की अनुमति देता है, जिससे कई लोग एक साथ सेल फोन का उपयोग कर सकते हैं। सेलुलर नेटवर्क में कई फायदे हैं जैसे कि बढ़ी हुई क्षमता, कम बिजली का उपयोग, बड़ा कवरेज क्षेत्र, अन्य संकेतों से कम हस्तक्षेप आदि।

एफडीएमए और सीडीएमए सिस्टम ( FDMA and CDMA Systems ):

फ़्रिक्वेंसी डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (FDMA) और कोड डिवीज़न मल्टीपल एक्सेस (CDMA) को कई अलग-अलग ट्रांसमीटरों से संकेतों को अलग करने के लिए विकसित किया गया था। एफडीएमए में, प्रत्येक कोशिका में उपयोग किए जाने वाले संचारण और प्राप्त आवृत्तियां पड़ोसी कोशिकाओं में उपयोग की जाने वाली आवृत्तियों से भिन्न होती हैं। सीडीएमए का सिद्धांत अधिक जटिल है और वितरित ट्रांसीवर्स एक सेल का चयन कर सकते हैं और इसे सुन सकते हैं। अन्य तरीकों में ध्रुवीकरण डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (पीडीएमए) और टाइम डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (टीडीएमए) शामिल हैं। एक ही सेल के कवरेज क्षेत्र के भीतर कई चैनल देने के लिए FDMA या CDMA के साथ संयोजन में टाइम डिवीजन मल्टीपल एक्सेस का उपयोग किया जाता है।

मोबाइल फोन में कोड ( Codes in the Mobile Phone ) :

मोबाइल फोन में उनसे जुड़े विशेष कोड होते हैं। इसमें शामिल है:
इलेक्ट्रॉनिक सीरियल नंबर (ESN) -Unique 32-बिट नंबर फोन में क्रमादेशित है
मोबाइल आइडेंटिफिकेशन नंबर (MIN) - फोन के नंबर से 10 अंकों की संख्या।
सिस्टम आइडेंटिफिकेशन कोड (SID) - विशिष्ट 5 अंकों की संख्या जो एफसीसी द्वारा प्रत्येक वाहक को सौंपी जाती है।

ESN फोन का एक स्थायी हिस्सा है, जबकि MIN और SID कोड फोन में प्रोग्राम किए जाते हैं जब एक सेवा योजना का चयन किया जाता है और सक्रिय किया जाता है।

मोबाइल फोन एक डुप्लेक्स डिवाइस है। जब हम बात करने के लिए एक आवृत्ति का उपयोग करते हैं, तो सुनने के लिए एक अलग आवृत्ति का उपयोग किया जाता है। ताकि कॉल पर दोनों लोग एक साथ बात कर सकें। मोबाइल फोन 1,664 चैनलों या अधिक पर संवाद कर सकता है। मोबाइल फोन कोशिकाओं के भीतर काम करते हैं, ताकि वे अलग-अलग कोशिकाओं पर स्विच करना आसान हो जाए, क्योंकि वे चारों ओर घूमते हैं। सेल फोन का उपयोग करने वाला व्यक्ति सैकड़ों किलोमीटर तक ड्राइव कर सकता है और सेलुलर दृष्टिकोण के कारण पूरे समय के दौरान बातचीत को बनाए रख सकता है।

सिम कार्ड का सक्रियण ( Activation of SIM Card ):

सिम कार्ड (सब्सक्राइबर आइडेंटिफिकेशन मॉड्यूल (सिम)) एक प्रकार का स्मार्ट कार्ड है जिसका उपयोग मोबाइल फोन में किया जाता है। सिम एक वियोज्य स्मार्ट कार्ड है जिसमें उपयोगकर्ता की सदस्यता जानकारी और फोन बुक है। यह हैंडसेट को स्विच करने के बाद भी उपयोगकर्ता को अपनी जानकारी को बनाए रखने की अनुमति देता है। वैकल्पिक रूप से, उपयोगकर्ता केवल सिम बदलकर हैंडसेट को बनाए रखने के दौरान सेवा प्रदाताओं को भी बदल सकता है। सिम कार्ड सुरक्षित रूप से 15 अंकों वाले सेवा ग्राहक कुंजी को संग्रहीत करता है।
कुंजी के अंक हैं:

पहले 3 अंक - मोबाइल देश कोड
दूसरा 2 अंक - मोबाइल नेटवर्क कोड
तीसरा 10 अंक - मोबाइल स्टेशन की पहचान संख्या


सब्सक्राइबर आइडेंटिफिकेशन मॉड्यूल सिम ( Subscriber Identification Module SIM ):


जब पहली बार मोबाइल फोन का उपयोग किया जाता है, तो यह नेटवर्क को सिम कार्ड में मौजूद इंटरनेशनल मोबाइल सब्सक्राइबर आइडेंटिटी - IMSI नामक एक नंबर भेजता है, जो कार्ड पंजीकृत होने को सुनिश्चित करने के लिए इसे डेटाबेस में देखता है। यदि IMSI को मान्यता दी जाती है, तो नेटवर्क एक अन्य नंबर बनाता है जिसे Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI) कहा जाता है, जिसे एन्क्रिप्ट करके फोन पर वापस भेज दिया जाता है। बाद की सभी कॉल में, फ़ोन TMSI को प्रसारित करके खुद की पहचान करता है।


जब हम कॉल करते हैं तो क्या होता है? ( What happens when we make a call?):

  1. जब हम मोबाइल फोन पर स्विच करते हैं, तो यह कंट्रोल चैनल पर एक SID के लिए प्रयास करता है। नियंत्रण चैनल एक विशेष आवृत्ति है जो फोन और बेस स्टेशन एक दूसरे से बात करने के लिए उपयोग करते हैं। यदि मोबाइल फोन को नियंत्रण चैनल के साथ लिंक प्राप्त करने में कठिनाई होती है, तो यह "नो सर्विस" संदेश प्रदर्शित करता है।
  2. यदि मोबाइल फोन को SID मिलता है, तो यह SID की तुलना फोन में प्रोग्राम किए गए SID से करता है। यदि दोनों SID मेल खाते हैं, तो फोन पहचानता है कि यह जिस सेल में संचार कर रहा है वह उसके होम सिस्टम का हिस्सा है।
  3. फोन SID के साथ एक पंजीकरण अनुरोध भी प्रसारित करता है और MTSO आपके फोन के स्थान को एक डेटाबेस में रखता है। एमटीएसओ को पता है कि आप कौन सी सेल में हैं जब वह फोन बजाना चाहता है।
  4. एमटीएसओ तब सिग्नल प्राप्त करता है, यह फोन खोजने की कोशिश करता है। एमटीएसओ अपने डेटाबेस में सेल को खोजने के लिए देखता है जिसमें फोन मौजूद है। MTSO तब कॉल लेने के लिए एक आवृत्ति जोड़ी चुनता है।
  5. एमटीएसओ नियंत्रण चैनल पर मोबाइल फोन के साथ संचार करता है ताकि यह बताया जा सके कि किस आवृत्ति का उपयोग करना है। एक बार जब मोबाइल फोन और टॉवर उन आवृत्तियों पर स्विच करते हैं, तो कॉल कनेक्ट होता है।
  6. जब मोबाइल फोन सेल के किनारे की ओर बढ़ता है, तो सेल का बेस स्टेशन नोट करेगा कि सिग्नल की ताकत कम हो रही है। उसी समय, सेल में बेस स्टेशन जिसमें फ़ोन चल रहा है, फ़ोन की सिग्नल शक्ति को बढ़ाते हुए देख सकेगा।
  7. दो बेस स्टेशन MTSO के माध्यम से खुद को समन्वित करते हैं। कुछ बिंदु पर, मोबाइल फोन को एक नियंत्रण चैनल पर एक संकेत मिलता है और इसे आवृत्तियों को बदलने का निर्देश देता है। यह फोन को नई सेल पर स्विच कर देगा।


मोबाइल नेटवर्क ( Mobile Network ):

जीएसएम प्रणाली  (The GSM System):

मोबाइल संचार के लिए ग्लोबल सिस्टम दुनिया में मोबाइल टेलीफोन सिस्टम के लिए मानक है। GSM में, सिग्नलिंग और स्पीच चैनल डिजिटल होते हैं, इसलिए GSM को 2G (सेकंड जनरेशन) सिस्टम माना जाता है। इससे डेटा संचार अनुप्रयोगों के व्यापक प्रसार में मदद मिलती है। एक जीएसएम नेटवर्क में पांच अलग-अलग सेल आकार हैं ये मैक्रो, माइक्रो, पिको, फेमटो और छाता सेल हैं।

मैक्रो कोशिकाएं वे कोशिकाएं होती हैं जहां बेस स्टेशन एंटीना औसत छत के शीर्ष स्तर से ऊपर मस्तूल पर स्थापित होता है। माइक्रो सेल ऐसी कोशिकाएं हैं जिनकी एंटीना की ऊंचाई औसत छत के शीर्ष स्तर के नीचे है। पिको कोशिकाएँ छोटी कोशिकाएँ होती हैं जिनका कवरेज व्यास कुछ दर्जन मीटर होता है। ये मुख्य रूप से घर के अंदर के अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं। फेमटो कोशिकाएं आवासीय या छोटे व्यावसायिक वातावरण में उपयोग के लिए डिज़ाइन की गई कोशिकाएं हैं और ब्रॉडबैंड इंटरनेट कनेक्शन के माध्यम से सेवा प्रदाता के नेटवर्क से जुड़ती हैं।

छाता कोशिकाओं का उपयोग छोटी कोशिकाओं के छायांकित क्षेत्रों को कवर करने और उन कोशिकाओं के बीच कवरेज में अंतराल भरने के लिए किया जाता है। सेल की क्षैतिज त्रिज्या एंटीना की ऊंचाई, एंटीना लाभ और प्रसार की स्थिति के आधार पर भिन्न होती है। जीएसएम का अधिकतम समर्थन 35 किलोमीटर है। अधिकांश 2 जी जीएसएम नेटवर्क 900 मेगाहर्ट्ज या 1800 मेगाहर्ट्ज बैंड में काम करते हैं जबकि 2100 मेगाहर्ट्ज आवृत्ति बैंड में 3 जी जीएसएम।

समय बिताना ( Time Sharing ):

टाइम डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक का उपयोग आठ पूर्ण-दर या सोलह अर्ध-दर भाषण चैनलों को रेडियो आवृत्ति चैनल साझा करने के लिए किया जाता है। एक TDMA फ्रेम में समूहीकृत आठ रेडियो टाइम स्लॉट हैं।

मोबाइल नेटवर्क ( Mobile Network ):

मोबाइल फोन आवाज, पाठ, मल्टी-मीडिया संदेश या डेटा कॉल को रेडियो फ्रीक्वेंसी (RF) में परिवर्तित करता है। मोबाइल फोन बेस स्टेशन संचारित होते हैं और इन आरएफ संकेतों को प्राप्त करते हैं और कॉल करने वालों को अन्य फोन और अन्य नेटवर्क से जोड़ते हैं। मोबाइल फोन नेटवर्क को हजारों ओवरलैपिंग, व्यक्तिगत भौगोलिक क्षेत्रों या, कोशिकाओं ’में विभाजित किया गया है, प्रत्येक में एक बेस स्टेशन है। सेल का आकार कवरेज के क्षेत्र और उस क्षेत्र में किए गए कॉल की संख्या पर निर्भर करता है। सबसे छोटी कोशिकाएँ बड़ी इमारतों और भारी जनसंख्या घनत्व वाले शहरी क्षेत्रों में होती हैं, जबकि सबसे बड़ी कोशिकाएँ ग्रामीण क्षेत्रों में होती हैं, जहाँ लोग तितर-बितर हो जाते हैं।

GSM में दो प्रकार के चैनल का उपयोग किया जाता है। ये कंट्रोल चैनल और ट्रैफिक चैनल हैं।


नियंत्रण चैनल ( Control channels ):

ये हाउसकीपिंग कार्यों के लिए ज़िम्मेदार होते हैं जैसे कि एक कॉल आने पर मोबाइल को बताना और किस आवृत्ति का उपयोग करना। इस हैंडओवर कार्य को सुनिश्चित करने के लिए, फोन लगातार 16 पड़ोसी कोशिकाओं के प्रसारण नियंत्रण चैनल की निगरानी करता है। सामान्य ऑपरेशन में, फोन लगातार रेडियो तरंगों की शक्ति को समायोजित करते हैं जो वे स्पष्ट संकेत प्राप्त करने के लिए बेस स्टेशन के लिए न्यूनतम आवश्यक होने के लिए भेजते हैं। यदि कोई फोन अपने बेस स्टेशन से बहुत दूर जाता है और यदि सिग्नल कमजोर है, तो नेटवर्क सूची को संरक्षित करता है और एक पड़ोसी सेल को सबसे अच्छे सिग्नल के साथ चलाता है।

ट्रैफिक चैनल ( Traffic channels ):

इसका उपयोग मोबाइल फोन से बेस स्टेशन और इसके विपरीत कॉल या अन्य डेटा ले जाने के लिए किया जाता है। ट्रैफिक चैनल में, वॉयस या टेक्स्ट डेटा को बर्स्ट में किया जाता है। प्रत्येक फट में बिट्स के दो लगातार स्ट्रिंग्स (1s और 0s का प्रतिनिधित्व करने वाले संकेतों की एक श्रृंखला) शामिल हैं, प्रत्येक 57 बिट लंबा।

रेंज ( Range ):

वह श्रेणी जिसके भीतर मोबाइल डिवाइस कनेक्ट हो सकते हैं, एक निश्चित आंकड़ा नहीं है। यह उपयोग में सिग्नल की आवृत्ति, ट्रांसमीटर की रेटेड शक्ति, ट्रांसमीटर के आकार आदि जैसे कई कारकों पर निर्भर करता है।

मोबाइल फोन के अंदर ( Inside the Mobile phone ):

मोबाइल फोन एसएमडी घटकों, माइक्रोप्रोसेसर, फ्लैश मेमोरी आदि का उपयोग कर एक परिष्कृत उपकरण है। सर्किट बोर्ड के अलावा, मोबाइल फोन में एंटीना, लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले (एलसीडी), कीबोर्ड, माइक्रोफोन, स्पीकर और बैटरी भी है। नीचे मोबाइल फोन का ब्लॉक आरेख है

सर्किट बोर्ड मोबाइल फोन का दिल है। इसमें एनालॉग-टू-डिजिटल और डिजिटल-से-एनालॉग रूपांतरण चिप्स जैसे चिप्स हैं जो एनालॉग से डिजिटल तक आउटगोइंग ऑडियो सिग्नल और डिजिटल बैक से एनालॉग में आने वाले सिग्नल का अनुवाद करते हैं। मोबाइल फोन में मौजूद चिप्स हैं।

1. डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर ( Digital signal processor) ;

यह आम तौर पर उच्च गति पर सिग्नल हेरफेर की गणना का संचालन करने के लिए 40 MIPS (प्रति सेकंड निर्देशों के लाखों) होने के रूप में मूल्यांकन किया गया है। यह चिप संकेतों के संपीड़न और विघटन दोनों से संबंधित है।

2. माइक्रोप्रोसेसर ( Microprocessor ):

यह कीबोर्ड और डिस्प्ले के लिए सभी हाउसकीपिंग कार्यों को संभालता है। यह बेस स्टेशन के साथ कमांड और कंट्रोल सिग्नलिंग का भी काम करता है, और बोर्ड के बाकी कार्यों का समन्वय करता है।

3. मोबाइल माइक्रोप्रोसेसर और फ्लैश मेमोरी ( Mobile Microprocessor and Flash Memory ):

 मोबाइल फोन की फ्लैश मेमोरी और रोम चिप्स फोन के स्टोरेज लोकेशन के रूप में काम करते हैं। ये चिप्स सेल फोन के अनुकूलन योग्य विकल्पों के साथ-साथ पूरे ऑपरेटिंग सिस्टम को संग्रहीत करते हैं। फोन के पावर और रेडियो फ्रिक्वेंसी सेक्शन, फोन रिचार्जिंग और पावर मैनेजमेंट आदि को इस चिप द्वारा नियंत्रित किया जाता है। यह कई सौ एफएम चैनलों को भी नियंत्रित करता है। आरएफ एम्पलीफायरों उन संकेतों पर ध्यान केंद्रित करते हैं जो फोन के एंटीना में और बाहर जाते हैं।

मोबाइल फोन रखरखाव ( Mobile Phone Maintenance ):

मोबाइल फोन एक नाजुक उपकरण है और इसके उचित कार्य के लिए देखभाल की आवश्यकता है। यहां मोबाइल फोन को अच्छी स्थिति में रखने के सामान्य उपाय दिए गए हैं।

  • मोबाइल फोन को गीले क्षेत्र में न रखें और न ही गीले हाथों से इस्तेमाल करें। नमी भागों के गैर-मरम्मत योग्य आंतरिक जंग का कारण बन सकती है।
  • फोन को न गिराएं या कनेक्शन पॉइंट्स को नुकसान न पहुंचाएं।
  • फोन पर तनाव न करें। यह डिस्प्ले को नुकसान पहुंचा सकता है।
  • फोन को हीट जनरेट करने वाले उपकरणों के पास न रखें। एक कार में उच्च तापमान उसके इलेक्ट्रॉनिक्स को नुकसान पहुंचा सकता है।
  • बैटरी को चार्ज न करें। बैटरी को चार्ज करें केवल इसकी चार्ज स्थिति 50 प्रतिशत से नीचे जाती है।
  • क्लोनिंग को रोकें।
जब कोई व्यक्ति अपना आईडी नंबर चुराता है और मालिक के खाते में फर्जी कॉल करने में सक्षम होता है तो एक फोन "क्लोन" किया जाता है। जब फ़ोन कॉल करता है, तो वह कॉल की शुरुआत में आपके फ़ोन के नेटवर्क के लिए ESN और MIN- एक अद्वितीय टैग प्रसारित करता है। जब फोन अपनी MIN / ESN जोड़ी को स्थानांतरित करता है, तो ESN-MIN जोड़ी को कैप्चर करना संभव है। स्कैनर डिवाइस का उपयोग करके दूसरे फोन को संशोधित करना आसान है ताकि इसमें आपके MIN-ESN टैग हों। इससे व्यक्ति आपके खाते पर कॉल कर सकता है। जब अनधिकृत सेवा केंद्र में फोन की मरम्मत की जाती है तो क्लोनिंग भी हो सकती है। फोन में मौजूद छवियों और वीडियो सहित डेटा को कॉपी करना संभव है।


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