手機網路通信路線

1. 手機是怎麼與基站通信的

基站發射的微波始終跟蹤著手機，當用戶從一區域過渡到另一區域時，手機自動進行切換。也就是說，手機始終在基站的「監視」之中，這就有點象處在雷達監視中的飛機。基站只是起著發射信號的作用，而進行數據處理、轉換的中心則是網路運營商的中央機房計算機系統，計算機擔負著數據的處理、傳輸，計算費用等任務。基站與系統也是時刻保持聯系的，基站將用戶的信息及時反饋給系統，而且將用戶在進行數據業務的同時將數據傳輸給系統，然後系統再進行中轉。因此，我們不難發現手機用戶、基站、中央計算機系統之間的關系。

這就是手機通信的基本原理，當然在實際操作中絕對沒有這么簡單，但是如果我們明白了這個基本原理以後，我們可以解釋許多平時遇到過的現象。

就象前面所說的當你的手機處於信號盲區別人打你的手機的時候，這時候系統自動給予用戶不在服務區的提示。原因很簡單，當用戶處在信號盲區，這時候用戶和基站暫時脫離聯系，基站尋找不到用戶，所以就給中央系統反饋信息，系統記錄下來，認為此用戶脫離服務區，當別人撥打此用戶的時候，系統自動播放事先錄制好的語音提示，所以就能聽到「您所撥叫的用戶不在服務區……」的提示。當用戶再次進入網路服務區內，重新進入基站的「監視」中，基站又給中央系統反饋信息，系統記錄下來，重新接通，於是用戶恢復到了正常通信狀態。

有這樣一種有趣的現象不知道大家是否發現過沒有，當手機開機的時候強行取下電池後，然後撥打該手機，仍然會聽到用戶不在服務區的語音提示，這又是為什麼呢？（開機的時候強行取下電池有損手機壽命，強烈建議大家不要去試，否則後果自負哦）我們已經知道,手機是時刻與基站保持聯系的.當我們關機的時候,手機向基站發出退網信息,然後基站將信息反饋給中央系統。關機後,系統自動記錄該用戶的關機信息.所以當我們關機以後,別人再打你的電話,就聽到的是'您所撥叫的用戶已關機,請稍後再撥'的語音提示.當我們開機的時候,手機又向基站發出登陸網路信息,然後尋網,待登陸好網路以後我們就可以使用手機進行通話等業務了.那為什麼手機在開機狀態取下電池,然後如果別人再打就認為你的手機不在服務區了呢?當我們在開機狀態取下電池,這個時候手機是被強行關機的,並沒有來得及給基站發送關機信息的,但是這個時候,手機關機了,與基站突然脫離聯系,基站不能正常跟蹤手機,基站將信息反饋給中央系統，系統就認定此用戶進入信號盲區,所以系統自動記錄此用戶不在服務區。

2. 手機之間是如何進行通訊的

手機之間是通過移動運營商提供的不同網路制式來進行通訊的。只有擁有工信部頒發的運營執照的公司才能架設網路；從通信行業來說，設備生產商和運營商是相互依存的。

中國移動使用的GSM(2G)/TD-SCDMA(3G)/TD-LTE(4G)這3模；

中國聯通使用的是GSM(2G)/WCDMA(3G)/TD-LTE(4G)/FDD-LTE(4G)；

而中國電信則使用的是CDMA1X(2G)/EVDO(3G)/TD-LTE(4G)/FDD-LTE(4G)。

對於國內的運營商來說，只要達到7模即GSM/TD-SCDMA/WCDMA/TD-LTE/FDD-LTE/CDMA1X/EVDO即可稱之為全網通機型。

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中國有包括中國電信、中國網通、中國移動、中國聯通、金橋網、教育網等在內的9家營利性和非營利性的互聯網網路運營單位和數百個跨省經營的ISP(互聯網接入服務提供者）。

各網路運營單位在網路規模、用戶數量和網上資源上差距很大，中國電信和中國網通分別在南方21個省區市和北方10個省區市居主導地位。

網路運營商有責任和義務進行不同網路之間的互聯互通，在技術上可行的條件下，按照經濟合理、保證雙方的經濟利益的同時，將互聯互通進行下去，其實是有利於雙方的發展，特別是新進入的網路運營商的發展。

3. 請問手機通信中基站之間是靠什麼通信的，光纖還是無線的另外互聯網連接到用戶也有一部分靠基站嗎

基站之間主要通過光纖連接。
但是再特殊的地域里，兩基站的鏈接無法通過有線介質實現，比方說兩座基站之間有一條鐵軌，總不能再鐵軌下面挖個坑埋線吧。於是可以通過無線介質中的微波來實現兩座基站的通信。再基站上看到的白色的大鍋，其實就是發送/接收信號的微波發射器。

如果是移動互聯網的用戶，如天翼189的用戶上網或是購買無線G3網卡的用戶上網。既是通過基站來實現的通信。
如果是wlan的用戶，是通過ap站點（wlan中的基站）來實現的通信。

希望對你有幫助。
如果是家裡的固定寬頻的用戶，當然就用不上基站了。

4. 手機和手機之間的通訊過程通過衛星嗎

手機和手機之間的通訊是通過基站實現的，並不是通過衛星。手機通過無線信號與移動網的基站連接，基站再通過線纜與移動網路的其它網元連接。

調制技術將手機產生的信號轉換為適宜無線傳輸的形式，將模擬信號抽樣量化後，以二進制數字信號「1」或「0」對光載波進行通斷調制，已調信號通過信道傳送到接收端，在接收端經解調後恢復成原始基帶信號。

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手機是通過SIM卡（Subscriber Identity Mole，用戶識別模塊）接入通信網的，也就是說想用手機打電話得有一張SIM卡。SIM卡由運行商分配和管理，它是手機在移動通信網路中的唯一識別標志，其作用是定址。每張SIM卡都綁定一個手機號。

手機號是由國家信息產業部一致規劃的，最開始是10位，後來一致升級到11位，是世界上最長的電話號碼。現在中國手機號首位數字都是「1」，其他10位能夠產生100億個號碼。運營商對已注銷或很久不用的號碼，會收回使用。

5. 從1G到4G：無線通信原理淺析

1G——2G——2.5G——3G——4G

讓我們從一個電磁波開始

我們知道，隨時間變化的電場產生磁場 ， 隨時間變化的磁場產生電場，兩者互為因果，形成電磁場。電磁場總是以光速向四周傳播，形成電磁波。

但是有一個問題， 傳輸距離短 ，這些電磁波往往是低頻的，發射能力很弱，所以我們需要找一些高頻信號把這些低頻信號載到遙遠的地方。像這樣把低頻信號載入到高頻信號上去，叫做調制，他的反過程叫做解調。好，現在我們可以發射信號了

還有一個問題， 信號衰減 ，怎麼辦?不能增加發射功率，那樣只能讓手機越做越大，要用蜂窩。每個蜂窩中有一個基站，對信號進行放大增強。為了不沖突，相鄰的蜂窩之間不能使用相同頻段的信號（相同頻段，互相干擾，所以在蜂窩之上進行跳頻傳輸）

有了這些理論，我們的1G網路誕生了。1G網路傳輸的是模擬信號，他採集到模擬信號，經過放大加強，調制之後發射出去，然後通過蜂窩進行傳輸。

簡易的振盪發射電路，（聲音採集，放大，調制）它可以用作無線麥克，無線遙控和竊聽，1G網路最經典的應用就是大哥大。模擬信號手機，9字頭的號碼，只能打電話，不可以互通簡訊。當時的大哥大設備極其昂貴，只有香港的大哥們用得起，所以江湖人稱大哥大，絕對是身份與地位的象徵，在當時的上流社會，就像阿瑪尼一樣流行。

但是大哥大有一個特性十分令人憂傷，就是 1G網路通話不能保密 ，只要我們用一個振盪電路，調到相應的頻率，就可以竊聽語音通話，商業洽談，私人聚會，情侶之間，都可以，甚至有私家偵探通過竊聽大哥大來調查婚外情。日本作家東野圭吾還以這種竊聽為原型寫了一本懸疑書，叫做《嫌疑人X的現身》。 被人竊聽，這實在是太糟糕了。另外通話質量差，不能提供數據業務都昭示著它終將被時代所淘汰，成為歷史。

那麼怎麼保密呢， 電磁波整段傳輸十分容易被竊聽 ，一位科學家就想，可不可以把它化整為零，切成小的數據塊在不同的頻段和時段來傳輸呢。這就的是數字通信的雛形。這位科學家沒有想到，這樣一個簡單的想法，竟給通信領域帶來了翻天覆地的變革。

數字信號產生，很簡單，就是對模擬信號進行采樣量化， 采樣頻率是指一秒鍾內采樣的次數。量化位數是對信號的幅度進行數字化。位數越高越接近原始的波形。

而量化采樣所帶來的問題就是 失真 ，那麼如何保真？

GSM解決了1G網路的所有疑難雜症，他使用13和15字頭的號碼，抗干擾能力強，安全性高，支持低速數據業務（比如瀏覽網站，簡訊和彩信），但是這一切依舊不能改變 GSM效率低下 的事實。

GSM網路使用的是電路交換，類似於我們所使用的電話，通信雙方通過撥號連接到網路，然後進行通信，一旦連接建立，始終佔用信道，直到停止撥號。這就是我們所俗稱的長連接。

所以GSM這種特點為他帶來了兩個極其尖銳的缺點。

1.信道利用率低，信道有限，一旦撥號，即使什麼也不做，也會佔用信道，限制了帶寬，限制了數據業務的應用，也無法實現移動的多媒體業務。造成資源的浪費。

2.簡訊送達不及時，當用戶發送簡訊的時候，短消息首先被發送到簡訊中心的伺服器中，再由伺服器轉發給接收用戶。如果用戶不在線，不能正常通信，則該條短消息進行一定的延時後重新發送。如果接收方一直不上網，由於伺服器緩存有限，也許過上一兩天，這條簡訊就丟掉了。

於是GPRS網路應運而生了，通用無線分組業務,GPRS採用分組交換技術來提高效率，用戶只有在發送或接收數據期間才佔用資源。這意味著多個用戶可高效率地共享同一無線信道，從而提高了資源的利用率。另外GPRS使用了實時在線策略， 手機一開機就自動附著到GPRS網路上，採用這種附著方式連接網路是免費的，用戶只有數據流量傳遞時，才會收取費用。以流量為依據，多用多收，少用少收。所以我們可以看到，從GPRS開始，2G網路的性能有了極大的提高，同時也有了數據流量的概念，為之後3G時代的開啟奠定了基礎。所以說GPRS是承前啟後的一部傑作，我們習慣上把他定義為2.5G網路。

GPRS在獲得極大成功的同時，也為我們帶來了新的問題：數據片如何重組，如何排序，如何同步，以及如何糾錯。這些問題在經典的TCPIP中，給出了詳盡的答案，不作贅述。可以看出，當進入2.5G分組時代，所面臨的已經是網路問題了，互聯網與通信網相融合已經初露端倪。

隨著手機上網用戶的激增，GPRS開始變得擁擠，不堪重負 ，效率低下又一次來臨了。如何提高效率，頻率已經趨於飽和，而且已經運用了分組技術，那麼我們還能怎麼辦？

可以看出，通信技術的每一次進步，都是對原有系統的切割細化過程。無線電波在傳輸過程中有衰減，那麼我們把傳輸距離切割，加入多個基站，形成蜂窩系統，使中遠距離通信成為可能。模擬信號在傳輸中易被竊聽，那麼我們把模擬信號進行切割，形成數字信號跳頻傳輸，使數據安全得以保障，於是有了GSM網路。GSM是單用戶獨占信道，效率低下，我們把信道的使用權進行切割，多用戶分時共用信道，於是有了分組網路GPRS。由於用戶激增，GPRS變得擁擠，我們為每個用戶貼上識別碼，多用戶同時共用信道，於是有了3GCDMA網路。

三個標准共存，誰也不能保證自己能笑到最後，用窮舉法去應對不確定性才是大國戰略，所以中國並沒有竭盡全力去發展TD-SCDMA，而是讓聯通購買WCDMA使用權，電信購買CDMA2000使用權，而讓在GPRS時代大賺了一筆的移動去開發TD-SCDMA。

WCDMA全稱為Wideband CDMA寬頻分碼多重存取，聯通2G時代的基建本身就很少很差，所以直接跳過這些2G基站，在各大城市建設了很多新的WCDMA基站。所以3G時代在城市裡，聯通的信號是最好的。機型也最多，由於WCDMA是歐洲制式，那時任何一款水貨智能機基本上都支持WCDMA（iphone，愛立信、諾基亞、富士通、夏普，三星，谷歌）。以前諾基亞一家獨大，他的GSM系統在全球極其完善，因此WCDMA具有先天的市場優勢。是當時世界上使用最廣泛，服務種類最豐富的3G標准，占據全球80%以上市場份額。

CDMA2000是高通的技術，其中的CDMA20003x方案是3G標准，實際上就是把三個低速的CDMA20001x信道捆綁在一起，應用了多路載波技術，達到了提速的目的，雖然簡單，但是由於沒有採用新的通信協議，不用新建基站，所以對於走農村包圍城市路線的電信來說是不小的福音，因而從CDMA2000城市到村鎮，覆蓋面最廣。但是手機終端較貴。因為高通要收取的高額專利費。所以很多手機廠商做多模手機時，聯通+移動版和電信版往往會分開來做，而三網通手機往往會昂貴不少，那就是交的專利錢。

TD-SCDMA就很一般了，中國的國企，執行能力非常強悍，能夠吃苦耐勞，但是因為通信技術起步較晚，技術不成熟，產業鏈不完整，導致產品遠遠落後於上述兩個標准，傳輸速度很慢，基站笨重且輻射大（由於建築物密集，一般大城市都限制基站布設，誰也不願意這樣一個龐然大物整天在自己頭上朝著自己輻射高頻電磁信號），而且由於技術方面的原因，移動速度超過120KM/小時，接受不到穩定的信號，這是簡直是出差族的噩夢。但由於中國人自己研發，具有知識產權，所以被大量用作軍用通信網的核心交換任務。所以TD-SCDMA的最大用戶不是中國人民，而是中國人民解放軍。

從2G時代的時分、頻分到3G時代的碼分，其實無線通信信道的效率已經被我們壓榨的差不多了，當人們還在疑惑通信速率是否已經到達瓶頸的時候，來自IT行業的降維打擊到來了。

碎碎念了這么多，感謝你能看到這里，在不遠的將來，我們將會迎來5G時代，科技在進步，願我們的生活也將越加美好。