Vous êtes-vous déjà demandé comment le téléphone dans votre poche transmet votre voix à un autre téléphone et vice versa ? Bien que les composants de votre téléphone effectuent une grande partie du travail, les tours de téléphonie cellulaire effectuent l'essentiel du gros du travail en matière de communications sans fil.
Mais que sont exactement les tours de téléphonie mobile ? Comment travaillent-ils? Poursuivez votre lecture pour trouver les réponses à ces questions et bien plus encore.
Qu'est-ce qu'une tour de téléphonie mobile ?
Une tour de téléphonie cellulaire est une structure spécialisée qui transmet et reçoit des signaux cellulaires au sein d'un réseau cellulaire existant. Les tours de téléphonie mobile ou de télécommunications constituent également la base structurelle de ces réseaux : chaque tour forme un nœud unique qui peut se connecter à d'autres tours de téléphonie mobile au sein du même réseau ou même entre réseaux.
Les tours de téléphonie cellulaire, également appelées émetteurs-récepteurs de base, utilisent divers composants importants pour recevoir et transmettre des signaux radio. En fonction de la tour et de l'emplacement spécifiques, une tour de téléphonie cellulaire donnée peut créer et recevoir des signaux sur des fréquences spécifiques ou à des fins spécifiques.
Mais toutes les tours de téléphonie cellulaire utilisent l’électricité pour générer des ondes radio aux fréquences cibles. Chaque téléphone est réglé sur une certaine gamme de fréquences ou bande en fonction de son opérateur, de ses fonctionnalités et d'autres attributs. La plupart des tours de téléphonie cellulaire mesurent entre 50 et 200 pieds de haut.
Les sites cellulaires, les stations de base et les tours sont étroitement liés à la FCC, ou Federal Communications Commission, car ils ont un impact sur la disponibilité des services cellulaires, sans fil et Wi-Fi. De grandes entreprises comme AT&T, T-Mobile et Verizon gèrent leurs réseaux sans fil sur un réseau composé de nombreuses tours différentes.
Récemment, des tours de téléphonie cellulaire 5G ont été construites ou améliorées pour créer des réseaux 5G avec une plus grande bande passante de données et des signaux de téléphonie mobile plus puissants. Malgré les rumeurs, ces tours de téléphonie cellulaire ne présentent aucun risque pour la santé (même si des allégations d'effets secondaires du rayonnement radiofréquence non ionisant des nouvelles tours ont été avancées).
Quels sont les principaux types de tours de téléphonie cellulaire ?
Techniquement, quatre types de tours de téléphonie cellulaire constituent la plupart des grands réseaux. Ceux-ci inclus:
Tour en treillis. On les appelle également tours autoportantes. Les tours en treillis ont trois ou quatre côtés et sont très flexibles/multifonctionnelles.
Tour monopôle. Il s'agit de tours tubulaires monolithiques en acier ou en béton, mesurant généralement moins de 50 m de hauteur.
Tour haubanée. Ceux-ci mesurent généralement 100 m ou plus et sont reliés par de gros « garçons » qui ancrent et soutiennent l'infrastructure. Ces tours constituent la majorité des tours de diffusion et de télévision.
Tour invisible. Ceux-ci sont plus chers mais comportent des éléments esthétiques ou paysagers supplémentaires qui les rendent plus attrayants visuellement.
Quels sont les éléments clés d’une tour de téléphonie mobile ?
Les tours de téléphonie cellulaire doivent fonctionner grâce à une disposition spécifique de composants de base, notamment :
Unité de chauffage ou de climatisation
Antennes et autres équipements
dynamo
Générateur de sauvegarde
Les lignes téléphoniques sont généralement constituées de fibres optiques
équipement de sécurité
Tous les sites de tours de téléphonie cellulaire nécessitent des équipements radio et des antennes pour transmettre des signaux radio. La plupart des tours disposent de nombreux générateurs, condensateurs et unités de climatisation pour maintenir les tours relativement fraîches. Même dans des climats assez froids, ces générateurs peuvent rendre les sites des tours de téléphonie cellulaire très chauds.
Comment fonctionnent les tours de téléphonie cellulaire ?
Examinons maintenant de plus près le fonctionnement des tours de téléphonie cellulaire. Nous allons explorer cela en regardant un exemple d'appel typique passé depuis votre téléphone mobile.
Premièrement, votre téléphone émet des ondes radio électromagnétiques. Ceux-ci sont appelés signaux radiofréquences ou « RF ». La tour de téléphonie cellulaire la plus proche de votre téléphone capte le signal RF et le transmet plus loin sur le réseau. Les téléphones portables sont des radios bidirectionnelles qui peuvent envoyer et recevoir des signaux vers les antennes des tours de téléphonie cellulaire.
Lorsque votre téléphone envoie un signal à la tour de téléphonie cellulaire la plus proche, il crée une liaison montante. Dans le même temps, si une tour de téléphonie cellulaire envoie votre signal à un nouveau téléphone, elle crée une liaison descendante. Celles-ci sont similaires au téléchargement d’autres données et informations, mais les activités de téléchargement et de téléchargement utilisent des signaux de radiofréquence différents et n’interfèrent donc pas avec les signaux cellulaires.
Il est essentiel que vous et votre interlocuteur utilisiez la même fréquence radio pour écouter et communiquer.
Transformez les mots en signaux
Les tours de téléphonie cellulaire reçoivent les signaux de votre téléphone portable, y compris la signature électromagnétique de votre voix. Il convertit ensuite ces signaux en ondes électromagnétiques. Les antennes des tours de téléphonie cellulaire convertissent ces signaux radiofréquences en différentes impulsions lumineuses.
Ensuite, les impulsions lumineuses sont envoyées au boîtier émetteur-récepteur de base situé à la base de la tour. C’est à ce stade que commence la véritable magie scientifique. Les tours de téléphonie cellulaire peuvent envoyer ces signaux partout dans le monde à la vitesse de la lumière.
Le processus est inversé une fois que le signal atteint la tour cible (généralement la tour la plus proche de l'interlocuteur cible). L'impulsion lumineuse quitte le boîtier émetteur-récepteur de la station de base et retourne à l'antenne, où elle est transmise sous forme de signal radiofréquence.
Comment les tours de téléphonie cellulaire transfèrent-elles les appels vers votre téléphone portable ?
Sans entrer dans des détails trop techniques, les tours de téléphonie cellulaire dirigent les appels vers votre téléphone comme ceci :
Premièrement, plusieurs tours de téléphonie cellulaire dans une zone spécifique sont connectées à un centre de commutation mobile, ou MSC. Ce point central est relié par les fils des nombreuses tours de téléphonie cellulaire des environs.
Chaque MSC possède plusieurs cartes SIM enregistrées. C'est pourquoi chaque téléphone possède un MSC « principal ». Le MSC domestique stocke des informations sur chaque téléphone, telles que le plan de service, l'emplacement et l'état d'activité.
Si vous quittez la portée de votre MSC domestique, tout nouveau MSC à proximité communiquera électroniquement avec votre MSC domestique. De cette façon, vous pouvez toujours suivre votre position, peu importe où vous allez.
Quoi qu'il en soit, tant que votre téléphone est allumé et à portée d'une tour de téléphonie cellulaire, celle-ci peut utiliser des signaux de radiofréquence pour identifier votre téléphone unique. Lorsque quelqu'un appelle votre téléphone, le MSC le plus proche achemine l'appel vers votre téléphone. Cela peut se produire lorsque votre téléphone commence à être « en itinérance », ce qui peut entraîner des frais supplémentaires.
De cette façon, les gens peuvent envoyer et recevoir des appels de n'importe où dans le monde, même s'ils ne se trouvent pas à proximité de leur tour « d'origine ».
Quelle est la portée de couverture des tours de téléphonie cellulaire ?
Bien sûr, nous avons tous été dans des situations où nous ne pouvons pas nous connecter à une tour de téléphonie cellulaire locale et donc ne pouvons pas passer d'appels. Vous vous demandez peut-être quelle est la couverture moyenne des tours de téléphonie cellulaire.
Cela varie d'un endroit à l'autre. La portée des tours de téléphonie cellulaire n’est pas fixe et sera affectée par les facteurs suivants :
La hauteur d'une antenne de tour de téléphonie cellulaire donnée
La fréquence du signal mobile utilisé par votre téléphone
Puissance de l'émetteur du téléphone et de la tour de téléphonie cellulaire
Conditions météorologiques autour des tours de téléphonie cellulaire
Comment différents bâtiments réfléchissent ou absorbent l'énergie radio
Les débits de données de liaison montante et descendante de votre appareil mobile
De manière générale, les tours de téléphonie cellulaire sont espacées d'environ 1 à 2 miles dans les zones suburbaines et de 0,25 à 0,5 miles dans les zones métropolitaines. Dans les zones rurales au terrain plat, les tours de téléphonie cellulaire peuvent être espacées de 30 à 45 miles. Dans les zones vallonnées, les tours de téléphonie cellulaire peuvent être distantes de seulement 3 à 5 miles.
Dans tous ces cas, la portée moyenne d’une tour de téléphonie cellulaire donnée peut aller de quelques kilomètres à des dizaines de kilomètres. Tout dépend des facteurs mentionnés ci-dessus !
Gardez également à l’esprit que de nombreuses tours de téléphonie cellulaire sont placées à proximité les unes des autres pour gérer l’augmentation du trafic.
Par exemple, les zones métropolitaines comptent de nombreuses tours de téléphonie cellulaire très proches les unes des autres, car de nombreuses personnes appellent constamment depuis ces tours de téléphonie cellulaire. Dans certains cas, il se peut que vous ne puissiez pas passer en raison du trafic intense, bien que cela soit très rare dans la pratique.
