Ondas de rádio de modulação de frequência fornecem a largura de banda necessária para celulares analógicos transmitirem conteúdo de voz e dados sobre uma rede sem fio. Ondas de rádio FM cobrem um espectro maior que ondas de modulação de amplitude, tornando possível para celulares analógicos criarem transmissões de alta qualidade suportando conteúdo de voz e dados. A partir de janeiro de 2012, telefones analógicos são mostly obsoletos, tendo dado lugar a transmissões de celulares digitais que usam diferentes tipos de modulação para transmitir dados digitalmente.
Ao contrário da crença popular, todas as transmissões FM, incluindo as usadas por celulares analógicos, são transportadas em ondas de rádio que não são dependentes de frequência. Ou seja, não há uma banda FM especificada onde apenas sinais FM podem viajar. Transmissões FM dependem da forma de uma onda de rádio, independentemente da banda em que a onda viaja. Essas formas são determinadas pela velocidade na qual as ondas modulam. Sinais FM podem viajar em uma ampla gama de ondas de rádio, dando aos celulares analógicos a capacidade de transmitir longas distâncias.
Sinais AM são enviados sobre um espectro menor de ondas de rádio que sinais FM e requerem maiores quantidades de energia para transmitir. Devido ao seu espectro mais estreito, sinais AM são mais propensos a interferência e ruído estático, o que os torna ineficazes para transmissões de celulares analógicos. Sinais FM requerem menos energia para transmitir e, devido ao seu espectro maior, experimentam menos interferência e ruído. Sinais FM enviados via celular analógico têm um efeito de captura que agarra o sinal mais forte disponível dentro do alcance da frequência especificada e ignora todos os outros. Essas características tornam sinais FM ideais para comunicações de celulares analógicos.
Eventualmente, celulares digitais entraram em uso generalizado, eliminando a necessidade de transmitir dados de voz usando tecnologia analógica. Com a chegada da rede 2G veio a introdução das tecnologias GSM (Sistema Global para Comunicações Móveis). Esses padrões transmitem em frequências de rádio mais altas, dando aos celulares digitais a capacidade de transmitir conteúdo de voz e dados de qualidade ainda mais alta sobre uma rede sem fio. A tecnologia CDMA (Acesso Múltiplo por Divisão de Código) é outra tecnologia que possibilita aos celulares digitais transmitir dados usando frequências de rádio mais altas que telefones analógicos. A partir de janeiro de 2012, T-Mobile e AT&T são as únicas operadoras nacionais operando redes baseadas em GSM, enquanto Sprint e Verizon Wireless são os únicos provedores nacionais operando redes baseadas em CDMA.
Embora sinais de rádio FM ofereçam a maior resistência a interferências externas, eles não podem ser usados para transmissões Wi-Fi e Bluetooth. Esses tipos de transmissões são enviados nas frequências de rádio 2,4GHz e 5GHz, que são sinais mais fortes, mas não amplamente utilizados. Esses recursos de rede sem fio são tipicamente oferecidos como parte de celulares digitais e não são comumente encontrados em telefones digitais.
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