ANNONSE

VITENSKAP

Ti ting du ­kanskje ikke visste om telefonen

Tekst: Bjørn Hugo Pettersen


Publisert: 19.03.2016

BASESTASJON: Når du ringer med mobilen, sendes signalene trådløst til nærmeste basestasjon. (FOTO: Gorm Kallestad / NTB scanpix)


Nesten alle over 15 år har en mobiltelefon de kan koble til internett. Men har du tenkt på hvordan mobiltelefoni fungerer i praksis – og hvilken teknologisk utvikling som ligger bak?

Visste du for eksempel at stemmen din surfer på bølger når du snakker i mobiltelefonen, men at du foreløpig bare kan snakke i 3G og 2G?

Ja, det visste du nok. Her får du enda mer kunnskap – oppsummert i ti punkter som gjør deg teleklok i en fei.

1. Herr Bell

Telefonen som oppfinnelse er gjerne knyttet til året 1876. Da var Alexander Graham Bell den første som fikk patent i USA på telefonen. Han beskrev den som «et apparat til å overføre tale eller andre lyder telegrafisk». En telefon er i bunn og grunn det samme i dag som for 140 år ­siden: En dings som kan sende og motta lyd over lengre avstander.

2. Håndholdt

Walkietalkiene, håndholdte sendere og mottakere av radiosignaler, anses som forløperne til mobiltelefonene. De første walkie­talkiene ble produsert av Motorola under andre verdenskrig. Motorola sto også bak verdens første håndholdte mobiltelefon, som kom på markedet i 1973. Det første hel­automatiske mobiltelefonisystem for kjøretøy ble for øvrig utviklet ved det svenske Televerket og lansert i Sverige som MTA (Mobiltelefoni­system A) i 1956.

3. Radiobølger

Via telefonen fjernoverføres tale og andre lyder som signaler som farer av sted i et nettverk. I 1876 ble signalene sendt via telegraflinjer. Med mobilen går signalene gjennom både kabler og trådløst via radiobølger. Radiobølger er en del av det elektromagnetiske spekteret, sammen med alle andre frekvenser for elektromagnetisk stråling, som lys, røntgenstråling og gammastråling. Radiobølgene – gjerne omtalt som frekvenser – er en nasjonal ressurs, og brukes blant annet til flynavigasjon, nødnett, mobiltelefoni og kringkasting av TV- og radiosignaler.

4. Basestasjon

En mobilsamtale går fra én mobil via én eller flere basestasjoner til en annen mobil. Fra basestasjon til basestasjon går signalene som regel via kabler, men noen ganger trådløst via radiolinjer. Radio­linjer er to parabolantenner som peker mot hverandre, men som kan stå opptil 100 kilometer fra hverandre. I Norge er det et sted mellom 15.000 og 20.000 små og store basestasjoner for mobil­tjenester. Stasjonene er eid av mobiloperatørene Telenor, ­Telia og Ice. De andre mobilselskapene leier nettilgang hos Telenor og Telia.

5. Trådløst

I mobiltelefonen er det enkelt forklart flere antenner som kan sende og motta radiobølger. Radio­bølgene er formet (modulert) slik at de kan bære data. Tale overføres også som data. Når du ringer nummeret til en venn med mobilen, sendes signaler trådløst til basestasjonen som er nærmest deg. Derfra går det i kabel (helst fiberbasert) – og muligens via radio­linje – til basestasjonen som er nærmest personen du ringer til. Deretter går det igjen trådløst til din venns mobil. Beveger du deg mens du snakker, kan det hende at en annen base­stasjon «overtar» samtalen.

6. Internett

Teknologien utvikles av flere årsaker, i dag først og fremst fordi det for forbrukerne skal gå raskere å laste ned data fra internett. Verdens første smarttelefon (IBM Simon) kom i 1993, og japanske NTT DoCoMo tilbød i 1999 verdens første fullverdige internett-tjeneste for mobiltelefon i 1999. I dag er det billig å ringe og sende SMS, fordi slike tjenester krever veldig lite av data­kapasiteten. Det som er dyrt, er å oppgradere og utvide nettet av basestasjoner. Det trengs fordi vi vil ha stadig mer datakapasitet, slik som video og andre tjenester, og det ønsker vi skal være tilgjengelig overalt hvor vi ferdes.

7. Kapasitet

Hvorfor går det så tregt når mange bruker mobilen samtidig på hytta eller toget? Forklaringen er at en base­stasjon har begrenset kapasitet. Når mange i samme område skal hente mobildata samtidig, må de dele på kapa­siteten – det vil si datamengden (antall kilobyte eller megabyte) hver og en kan laste ned per sekund fra samme basestasjon. Nye base­stasjoner, bygget for 4G, er raskere og mer effektive, og kan sørge for mer dataoverføring til flere brukere. På hytta er det kanskje ikke 4G-nett. Og på et tog kan det være veldig mange som skal dele på kapasiteten fra samme basestasjon, som kanskje heller ikke er bygget for 4G-standard.

8. 4G og 5G

Er 4G-kapasiteten god nok med tanke på hvor mange som har smarttelefon og hvor mye mobildata vi vil bruke i morgen? Noen steder, ja. Andre steder, nei. Bruk av mobildata øker for hvert år. Samtidig blir nye basestasjoner satt opp eller oppgradert med ny teknologi. 5G, altså teknologi for femte generasjons mobil­tjenester, kommer sannsynligvis til å være utbygd her til lands om rundt ti år. Basestasjoner for 5G kommer til å være enda bedre enn dagens mest effektive base­stasjoner. Men det er ikke 100 prosent sikkert at teknologien i 2026 vil tilfredsstille folks etterspørsel etter mobildata i 2026.

9. Generasjonene

Nordisk mobiltelefonsystem (NMT) var navnet på første­generasjonen av mobiltjenester (1G) her i Norden. Det var verdens første helautomatiske mobil­telefonisystem, og ble lansert i 1981. Vi hadde OLT (Offentlig Landmobil Telefoni) fra 1966, men denne var begrenset og teknologien regnes som «før 1G». I Europa ble 2G-nettet, det første heldigitale mobilnettet, bygget rundt GSM-teknologi, som ble introdusert i Norge av både NetCom og Telenor i 1993. 3G ble bygget ut med UMTS-teknologi fra 2001. LTE, som er en videreutvikling av GSM og UMTS, omtales som 4G. NetCom var først i Norge med LTE, med utbygging fra 2009. Telenor kom etter i 2012, Ice i 2015.

10. Tale i 4G

Når du surfer på nettet med 4G, og det ringer, bytter mobilen auto­matisk over til 3G eller 2G, avhengig av hva som er tilgjengelig. Årsaken er at 4G per i dag er et rent datanett, det er ikke laget for samtaler. Visle­lyder, som uttalen av f og s, er ikke optimale i 2G og 3G – med mindre man får en såkalt HD-voice-forbindelse som gjør det lettere å skille høyfrekvente konsonanter fra hverandre. Men når tale kommer i 4G i år, vil langt flere få tilgang til forbedret lyd. Den nye teknologien heter VoLTE (Voice over LTE). Med VoLTE pakkes stemmen din ned i «forsendelsen», for så å bli pakket opp før den når mottakerens øre.

Fakta om frekvenser

• Radiobølgenes frekvenser spenner fra 3 hertz (svært lange bølger, som kan rekke langt) til 
300 gigahertz (svært korte bølger, som har kort rekkevidde).

• Radioens FM-bånd er fortsatt det mest kjente frekvensområdet, og ligger mellom 87,5 og 
108 megahertz (MHz).

• DAB-radio kringkastes i frekvensområdet mellom 174 og 240 MHz.

• Nødnettet bruker frekvensene mellom 380 og 395 MHz.

• TV-frekvensene lå tidligere mellom 470 og 862 MHz, men siden 2009 har TV-signaler blitt sendt i frekvensområdet mellom 470 og 790 MHz. Det førte til at frekvensene mellom 790 og 862 MHz ble ledige.

• Flere frekvensområder brukes til mobilnett, og ulike frekvensbånd brukes i ulike land. 
NMT (Nordisk mobiltelefonsystem) brukte 450 MHz-båndet og 900 MHz-båndet. 
Her til lands ble NMT-900 nedlagt i 2001, og NMT-450 i 2005.

• I Norge bruker mobiloperatørene i dag disse frekvensområdene: 450 MHz-båndet (bare Ice), 
800 MHz-båndet, 900 MHz-båndet, 1800 MHz-båndet, 2100 MHz-båndet og 2600 MHz-båndet. 
(Jo høyere tall, desto kortere rekkevidde – og desto flere basestasjoner trengs for å gi dekning.)

• 2G- og 3G-nettene benytter 900 MHz-båndet, 1800 MHz-båndet og 2100 MHz-båndet. De andre båndene er utbygget, eller blir utbygget, for 4G.

• Nylig besluttet regjeringen at 700 MHz-båndet – frekvenser mellom 694 og 790 MHz – skal frigjøres til mobile tjenester. I dag brukes disse frekvensene i den digitale TV-kringkastingen, men planen er at de blir tilgjengelige for mobiltelefoni senest sommeren 2021. Dette blir trolig sentralt for mobiloperatørenes kommende 5G-nett.


Fakta om ­mobilnettet

• Mobilnettet er en ressurs som forvaltes av Nasjonal kommunikasjonsmyndighet (Nkom), som er underlagt Samferdselsdepartementet. Nkom, det tidligere Post- og teletilsynet, forvalter blant annet frekvenser for mobil, radio og fjernsyn.

• Mobiloperatørene må betale for å få tildelt frekvenser. ­Frekvensene utgjør et ­bestemt område i det elektro­magnetiske spekteret, for eksempel mellom 800 og 810 megahertz (MHz).

• Mobiloperatøren som har fått tildelt ett bestemt frekvens­område, bygger ut sitt mobilnett (eller deler av sitt mobilnett) basert på base­stasjoner som videre­formidler signaler som ­sendes i ­frekvenser innenfor det ­bestemte ­frekvensområdet.

• Mobiltelefonene er ­bygget for å ta imot signaler i ulike frekvens­områder, og «svitsjer» automatisk over til en annen frekvens når det er behov for det.

• Med overgangen til digitalt bakkenett i 2009 ble ­frekvensene mellom 790 og 862 MHz (800 MHz-båndet) ledige. Det gikk mer enn tre år før operatørene kunne betale for plass i dette frekvens­området, det vil si by på retten til i en viss periode å operere i et visst frekvensområde mellom 790 og 862 MHz.

• I 2013 auksjonerte Nkom bort frekvenser i tre ulike frekvensområder: 800 MHz-båndet, 900 MHz-båndet og 1800 MHz-båndet. Tre mobiloperatører – Telia­Sonera, Telenor og Ice – fikk frekvenser for en periode på 20 år etter å ha betalt til sammen nesten 1,8 milliarder kroner for dem. I tillegg må selskapene betale totalt 113 millioner kroner i årlige avgifter for å kunne benytte disse frekvensene.

• TeliaSonera (Netcom/Telia) vant dekningsblokken i det som ble kalt 4G-auksjonen i 2013. Selskapet forpliktet seg dermed til å oppfylle dekningskravet. Det innebærer at 98 prosent av Norges befolkning i løpet av 2018 «skal ha høyhastighets mobilt internett der de bor og ferdes», ifølge NetCom/Telia.

• I løpet av 2016 skal Nkom ha en ny frekvensauksjon, og da er det ressurser i 900 MHz-båndet det blir kamp om. Disse frekvensressursene opereres i dag av Telia og ­Telenor, men deres frekvens­tillatelser utløper 
31. desember 2017.


Annonse

© 2019 - Lokalavisen -- Design/layout: Blest.no