První generace
První veřejné mobilní telefony, které se začaly prosazovat už v osmdesátých letech a používají se dodnes, patřily do rodiny analogových systémů, označovaných také jako systémy první generace. Analogový přenos je sice technicky jednoduchý, ale má řadu nedostatků. Především potřebuje poměrně výkonné vysílače, které mají velké rozměry, hmotnost a velkou spotřebu energie odebírané z akumulátorů, což je nepříjemné, protože mobilní telefon je do ruky velký a těžký. Přenos je zde velmi citlivý na různé elektrické rušivé signály a váš hovor může být snadno odposloucháván. Analogové mobilní telefony také jen těžko zvládají přenos jiných signálů, než jsou signály hovorové.
Zcela zásadním nedostatkem různých systémů analogových mobilních telefonů používaných v Evropě je jejich vzájemná neslučitelnost. To potom zcela vylučuje možnost navazovat mezinárodní spojení (anglicky roaming), jež je dnes velmi žádané.
Druhá generace
Všechny výše uvedené nedostatky analogových mobilních telefonů vedly už v roce 1982 evropské telekomunikační orgány k rozhodnutí vybudovat v Evropě jednotný radiotelefonní systém, který by neměl tyto uvedené slabiny. Hned zpočátku bylo jasné, že vysoké nároky může splnit jedině systém digitální (číslicový). Tento systém druhé generace se označuje jako Globální systém pro mobilní komunikaci, ve zkratce GSM. Dnes ho v Evropě, ale i v jiných částech světa používá již více než 170 milionů účastníků a jejich počet stále narůstá. Vysílače vystačí s mnohem menšími vysílacími výkony, což se příznivě projeví v tom, že váš mobilní telefon má menší rozměry, hmotnost a spotřebu než starší analogové mobilní telefony. Digitální signály je také možné ve vysílačích mobilních telefonů i základnových stanic složitě zpracovávat. Tímto zpracováním se přenášený signál vlastně "ošetří", takže je mnohem odolnější proti tzv. úniku (ztrátě signálu v prostorách pod kovovými mosty, mezi vysokými budovami apod.) i proti dalším rušivým vlivům. Spojení je podstatně spolehlivější, takže tam, kde se analogový mobilní telefon zcela odmlčí, digitální telefon komunikuje nerušeně dál. Digitální přenos používaný v systému GSM je také možné chránit proti různým způsobům zneužití. Pořídíte-li si tedy mobilní telefon GSM, máte prakticky jistotu, že váš hovor nemůže nikdo odposlouchávat, nebo třeba podvodně telefonovat na váš účet. Zcela zásadní předností digitálního systému GSM je však možnost přenášet pomocí něj nejrůznější data, tedy nehovorové signály. Po doplnění mobilního telefonu GSM vhodným přídavným zařízením - tzv. terminálem - můžete například faxovat (tj. přenášet písemné zprávy nebo různé náčrtky touto elektronickou cestou), snadno se napojit na internet, na elektronickou poštu (E-mail) apod. A také lze třeba z výletu odeslat do města svým kamarádům právě pořízenou kvalitní fotografii vaší rodiny. Všechny uvedené "zázraky" můžete provádět s mobilním telefonem, který má dnes již skutečně kapesní rozměry a hmotnost menší než 100 gramů.
Pohled do mobilního telefonu
Uspořádání působí na první pohled velice stěsnaným dojmem, protože každý výrobce se snaží, aby telefon byl co nejmenší a nejlehčí. Základem konstrukce jsou plošné spoje, které mají tak malé rozměry, že jednotlivé spojové linky stěží rozeznáte bez pomoci lupy. Navíc je zde na sebe (nebo za sebou) nakupeno několik vrstev těchto spojů. Proto hovoříme o vícevrstvých plošných spojích (běžně se používají dvou - a čtyřvrstvé spoje).
Výrazné obdélníčky, které vidíte na obrázku, jsou tzv. monolitické integrované obvody. Ty v jediném pouzdře obsahují několik desítek až stovek tisíc (to není chyba, skutečně je jich tolik!) samostatných tranzistorů a k nim příslušejících součástek.
Několik takových integrovaných obvodů dokáže uskutečňovat všechny mimořádně složité operace, které váš mobil musí provádět. Bez integrovaných obvodů by to zkrátka nešlo. Těžko si totiž asi představíte mobilní telefon, ve kterém by bylo sto tisíc tranzistorů v samostatných pouzdrech, dále cívky, tvořené měděným vodičem navinutým na obrovských jádrech atd. Není proto divu, že k masovému nástupu mobilních telefonů dochází až v posledních letech, kdy miniaturizace součástek velmi pokročila.
SIGNÁL SI VŽDYCKY CESTU NAJDE
Mobilní telefony využívají k přenosu signálu velmi krátké rádiové vlny, které se snadno odrážejí od překážek - například od domů, stromů, ale i od lidí. Signál přichází od vysílače na základnové stanici k přijímači na mobilním telefonu po mnoha různých dráhách, takže spojení mezi účastníky hovoru je možné i tehdy, když není mezi vysílačem a mobilním telefonem přímá viditelnost.
Území, na kterém je možné používat mobilní telefony, je rozděleno na šestiúhelníkové buňky. Uvnitř každé buňky je základnová stanice, se kterou udržují spojení všechny mobilní telefony nacházející se právě na území této buňky.
ANALOGOVÝ TELEFON
Váš hlas se v mikrofonu přemění v analogový signál a ten se umístí na nosnou vlnu, která ho přenáší "vzduchem" k člověku, s nímž hovoříte.
DIGITÁLNÍ TELEFON
Ve vysílači mobilního telefonu se váš hlas, snímaný mikrofonem, nejprve přemění v analogově-digitálním převodníku A/D do digitální podoby. V následujícím kodéru se z tohoto hlasu odstraní všechny nepodstatné složky (různé pazvuky, dále zvuky, které naše ucho nevnímá, apod). Tím se tento signál "zpomalí" a díky tomu se do přidělených frekvenčních pásem vměstná podstatně více uživatelů. Ve zmíněném kodéru se potom přenášený signál ještě "ošetří", takže je mnohem odolnější proti rušivým vlivům působícím v rádiovém kanálu a spojení je podstatně spolehlivější. V modulátoru se konečně takto upravený signál "umístí" (namoduluje) na nosnou vlnu (modulace FM) a po zesílení v koncovém zesilovači vysílače se zavádí do antény, která ho vysílá do prostoru. V přijímací části vašeho mobilního telefonu se přijímaný signál zpracovává opačným postupem. Nejprve se tedy ve vstupním zesilovači přijímače zesílí, v demodulátoru se "sejme" z nosné vlny a v dekodéru se zbaví ochranné složky. V digitálněanalogovém převodníku D/A se převede do analogové podoby a konečně přichází do sluchátka, kde se mění ve zvukový signál.
