Todos os anos, milhões de pessoas pegam seu celular, discam um número e se conectam a outra pessoa sem pensar no processo por trás da conexão. Embora a comunicação móvel tenha tido numerosos avanços tecnológicos desde seu início, ela funciona nos mesmos princípios básicos dos primeiros rádios bidirecionais.
A comunicação móvel começou quando cientistas e engenheiros melhoraram os rádios unidirecionais prevalentes no início dos anos 1900. Pequenas melhorias na tecnologia móvel se basearam umas nas outras até os anos 1980, quando projetos de torres celulares permitiram cobertura de serviço completa em uma região.
Seu celular, em termos simples, é um pequeno computador conectado a uma antena de rádio. O rádio no seu telefone se conecta à rede celular usando ondas eletromagnéticas em uma certa frequência. O rádio, controlado por computadores tanto no seu celular quanto na torre, usa leves modulações de frequência para transmitir informações. Nos rádios antigos, essa modulação de frequência resultaria em movimento do alto-falante, que ouvimos como som. Com o advento da tecnologia de computador, essas modulações de frequência junto com esquemas de modulação digital são usadas para transmitir informações como código binário que o computador no lado receptor pode interpretar.
Em 2010, dois principais tipos de conexões de rádio estavam sendo usados: TDMA e CDMA, nomeados após o método que usam para permitir que várias pessoas usem a mesma frequência. TDMA, ou Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo, divide a frequência em vários intervalos de tempo. Cada conexão entre um celular e uma torre recebe um intervalo de tempo, para que várias pessoas possam usar a mesma frequência para se comunicar. CDMA, ou Acesso Múltiplo por Divisão de Código, faz alterações na frequência da transmissão de acordo com um padrão definido, ou código. Tanto o telefone quanto a torre usam esse código único para remontar a mensagem.
Seu celular só pode se comunicar com torres a poucos quilômetros de distância devido a restrições de tamanho e potência. Para garantir cobertura completa, torres móveis precisam ser instaladas em intervalos regulares, com cada torre lidando com comunicações sobre uma área geográfica chamada célula. Quando o sinal do telefone começa a diminuir porque o usuário está saindo do alcance da torre, a torre notifica a rede central e a chamada é roteada para uma célula com sinal mais forte. O telefone é brevemente conectado a duas torres simultaneamente para que a troca da chamada entre torres celulares aconteça sem que o usuário saiba que algo mudou.
Todas as torres celulares em uma região geográfica, geralmente do tamanho de uma grande cidade, estão conectadas ao mesmo escritório central, chamado Escritório Central de Comutação Telefônica Móvel (MTSO). O MTSO é responsável por todas as conexões de um provedor de serviço sobre uma área geográfica. Quando você faz uma chamada com seu celular, a torre notifica o MTSO, que deve então rotear corretamente a chamada. A chamada pode ser roteada de volta para a mesma torre, para outra torre na região, para outro MTSO operado pelo mesmo provedor ou para o sistema telefônico público para conexão com outro provedor.
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