[科普中国]-无线电话

移动通信技术可以说从无线电通信发明之日就产生了。1897年，M·G·马可尼所完成的无线通信试验就是在固定站与一艘拖船之间进行的，距离为18海哩。而现代移动通信技术的发展始于上世纪20年代，大致经历了五个发展阶段。35年前，谁也无法想象有一天每个人身上都有一部电话，被连接到这个世界。如今，人们可以通过手机进行通讯，智能手机更如同一款随身携带的小型计算机，通过3G等移动通讯网络实现无线网络接入后，可以方便的实现个人信息管理及查阅股票、新闻、天气、交通、商品信息、应用程序下载、音乐图片下载等。

简介基本概念移动电话、手提电话、无线电话、行动电话、携带电话、流动电话，简称手提、手机，是可以在较广范围内使用的便携式电话终端。早期（90年代初期及以前）因为价格昂贵，只有少部分人才买得起，又有大哥大的俗称。九十年代后期大幅降价，如今已成为人类日常不可或缺的电子用品之一。

在全球范围内使用最广是所谓的第二代手机（2G），以GSM和cdmaOne为主。它们都是数字制式的，除了可以进行语音通信以外，还可以收发短信（短消息、SMS）、MMS（彩信、多媒体短信）、无线应用协议（WAP）等。在中国大陆及台湾以GSM最为普及，cdmaOne和小灵通（PHS）手机也很流行。2012年开始，整个行业正在向第三代手机（3G）迁移过程中。

手机外观上一般都应该包括至少一个液晶显示屏和一套按键（部分采用用触摸屏的手机减少了按键）。 现代的手机除了典型的电话功能外，还包含了PDA、游戏机、MP3、 照相机、录音、GPS等更多的功能，有向带有手机功能的PDA发展的趋势。更确切地说，未来将没有PDA，只有手机，手机将包含PDA的一切功能。

相关技术卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站或卫星转发器的微波通信。卫星通信可以在大面积范围内进行高质量的通信，已经成为全球远距离和洲际通信的重要手段之一。

70年代后期出现的蜂窝式移动电话系统，是无线电话的重大发展，迅速在世界各国投入使用。90年代人们提出了覆盖整个地球的低地球轨道卫星移动电话系统，把移动电话系统的基站设。

行业运行特点1、运营商定制终端模式成为无线固话最主要的销售方式。

无线固话的销售方式可分为直销、代销和运营商定制分销三种，其中直销和代销的比例逐年下降，而运营商定制分销的占比不断提高，已成为无线固话最主要的销售方式。

定制分销占比上升的主要原因有以下几点：第一，无线固话已成为运营商争取固网用户的关键所在，推广无线固话战略性意义重大。2010年以来，手机、无线固话等移动通讯终端的快速发展加快了对固定电话的分流，但是固定电话用户仍保持较大的规模。根据工信部的统计，2010年我国固定电话用户减少1935万户，达到29438万户。为加大无线固话对固定电话的分流作用，运营商提高无线固话推广力度，推出零月租、低资费、预存话费赠无线座机等多种促销手段，无线固话定制集采的比例逐年上升。第二，无线固话是运营商发展3G用户的重要手段。2011年以来，我国正处于3G发展初期，用户是运营商竞争的重点，但是终端的价格和品种的单一性阻碍了2G/2.5G用户的转网。运营商定制分销无线固话产品，既可规避3G终端价格过高、种类匮乏和网络覆盖不完善的风险，也为拓展家庭用户和集团客户的3G应用打下基础。

2、无线固话市场份额向优势企业集中

经过激烈的市场竞争和优胜劣汰，无线固话市场份额逐渐向技术突出、质量优异、规模大的企业集中。2009年开始，运营商定制分销方式已成为无线固话最主要的销售渠道，而运营商为确保终端设备与局端设备的兼容性，一般会将大部分的终端订单打包给中标的局端设备生产厂商，剩下的少部分由无线固话品牌商获得。到2013年，华为凭借强大的市场营销能力、稳定的产品质量、与运营商良好的合作关系和合理的产品定位，已成为全球最大的无线固话品牌商，同时也是中国最大的无线固话企业。除华为外，中兴通讯、德赛电子、大唐电信、海尔、荣讯、深圳通则等也是无线固话市场的主要企业。

华为、中兴通讯、大唐电信等局端设备厂商的工作重点一般放在局端设备研发、生产、销售方面，无线固话产品均采取外包方式生产，通常局端设备厂商会选择两到三家供应商。以华为为例，到2013年，无线固话产品主要由深圳市中诺通讯股份有限公司和惠州大亚湾光弘科技电子有限公司两家供应商生产，其中中诺通讯占华为无线固话产品招标份额的70%以上。1

移动通信发展史第一阶段从上世纪20年代至40年代，为早期发展阶段。

在这期间，首先在短波几个频段上开发出专用移动通信系统，其代表是美国底特律市警察使用的 车载无线电系统。该系统工作频率为2MHz，到40年代提高到30～40MHz,可以认为这个阶段是现代移动通信的起步阶段，特点是专用系统开发，工作频 率较低。

1946年10月贝尔电话公司启动车载无线电话服务

第二阶段从上世纪40年代中期至60年代初期。

在此期间内，公用移动通信业务开始问世。1946年，根据美国联邦通信委员会(FCC)的计划，贝尔系统 在圣路易斯城建立了世界上第一个公用汽车电话网，称为“城市系统”。当时使用三个频道，间隔为120kHz，通信方式为单工，随后，西德(1950年)、 法国(1956年)、英国(1959年)等国相继研制了公用移动电话系统。美国贝尔实验室完成了人工交换系统的接续问题。这一阶段的特点是从专用移动网向 公用移动网过渡，接续方式为人工，网的容量较小。

第三阶段从上世纪60年代中期至70年代中期。

在此期间，美国推出了改进型移动电话系统(IMTS)，使用150MHz和450MHz频段，采用大区 制、中小容量，实现了无线频道自动选择并能够自动接续到公用电话网。德国也推出了具有相同技术水准的B网。可以说，这一阶段是移动通信系统改进与完善的阶 段，其特点是采用大区制、中小容量，使用450MHz频段，实现了自动选频与自动接续。

第四阶段从上世纪70年代中期至80年代中期。这是移动通信蓬勃发展时期。

1978年底，美国贝尔试验室研制成功先进的移动电话系统(AMPS)，建成了蜂窝状移动通信网，大大提高了系统容量。该阶段称为1G（第一代移动通讯技术），主要采用的是模拟技术和频分多址(FDMA)技术。Nordic移动电话（NMT）就是这样一种标准，应用于Nordic国家、东欧以及俄罗斯。其它还包括美国的高级移动电话系统（AMPS），英国的总访问通信系统（TACS）以及日本的JTAGS，西德的 C-Netz，法国的Radiocom 2000和意大利的RTMI。

这一阶段的特点是蜂窝状移动通信网成为实用系统，并在世界各地迅速发展。移动通信大发展的原因，除了用户要求迅猛增加这一主要推动力之外，还有几 方面技术进展所提供的条件。首先，微电子技术在这一时期得到长足发展，这使得通信设备的小型化、微型化有了可能性，各种轻便电台被不断地推出。其次，提出并形成了移动通信新体制。随着用户数量增加，大区制所能提供的容量很快饱和，这就必须探索新体制。在这方面最重要的突破是贝尔试验室在70年代提出的蜂窝网的概念，解决了公用移动通信系统要求容量大与频率资源有限的矛盾。第三方面进展是随着大规模集成电路的发展而出现的微处理器技术日趋成熟以及计算机技术的迅猛发展，从而为大型通信网的管理与控制提供了技术手段。以AMPS和TACS为代表的第一代移动通信模拟蜂窝网虽然取得了很大成功，但也暴露了一些问题，比如容量有限、制式太多、互不兼容、话音质量不高、不能提供数据业务、不能提供自动漫游、频谱利用率低、移动设备复杂、费用较贵以及通话易被窃听等，最主要的问题是其容量已不能满足日益增长的移动用户需求。

世界上第一台手机摩托罗拉DynaTAC 8000X重2磅，通话时间半小时，销售价格为3,995美元，是名副其实的最贵重的砖头。

第五阶段从上世纪80年代中期开始。这是数码移动通信系统发展和成熟时期。 该阶段可以再分为2G、2.5G、3G、4G等。

2G**：**

2G是第二代手机通信技术规格的简称，一般定义为以数码语音传输技术为核心，无法直接传送如电子邮件、软件等信息；只具有通话和一些如时间日期等传送的手机通信技术规格。不过手机短信SMS（Short message service）在2G的某些规格中能够被执行。主要采用的是数码的时分多址(TDMA)技术和码分多址(CDMA)技术，与之对应的是全球主要有GSM和CDMA两种体制。

2.5G**：**

2.5G是从2G迈向3G的衔接性技术，由于3G是个相当浩大的工程，所 2.5G手机牵扯的层面多且复杂，要从2G迈向3G不可能一下就衔接得上，因此出现了介于2G和3G之间的2.5G。HSCSD、WAP、EDGE、蓝牙（Bluetooth）、EPOC等技术都是2.5G技术。2.5G功能通常与GPRS技术有关，GPRS技术是在GSM的基础上的一种过渡技术。GPRS的推出标志着人们在GSM的发展史上迈出了意义最重大的一步，GPRS在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP和X.25分组数据接入服务。。较2G服务，2.5G无线技术可以提供更高的速率和更多的功能。

3G

3G是英文3Generation的缩写，是指支持高速数据传输的第三代移动通信技术。与从前以模拟技术为代表的第一代和正在使用的第二代移动通信技术相比，3G将有更宽的带宽，其传输速度最低为384K，最高为2M，带宽可达5MHz以上。不仅能传输话音，还能传输数据，从而提供快捷、方便的无线应用，如无线接入Internet。能够实现高速数据传输和宽带多媒体服务是第三代移动通信的另一个主要特点。前3G存在四种标准：CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。第三代移动通信网络能将高速移动接入和基于互联网协议的服务结合起来，提高无线频率利用效率。提供包括卫星在内的全球覆盖并实现有线和无线以及不同无线网络之间业务的无缝连接。满足多媒体业务的要求，从而为用户提供更经济、内容更丰富的无线通信服务。

3G智能手机

相对第一代模拟制式手机（1G）和第二代GSM、TDMA等数字手机（2G），第三代手机一般而言，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。是基于移动互联网技术的终端设备，3G手机完全是通信业和计算器工业相融合的产物，和此前的手机相比差别实在是太大了，因此越来越多的人开始称呼这类新的移 动通信产品为“个人通信终端”。即使是对通信业最外行的人也可从外形上轻易地判断出一台手机是否是“第三代”：第三代手机都有一个超大的彩色显示屏，往往还是触摸式的。3G手机除了能完成高质量的日常通信外，还能进行多媒体通信。用户可以在3G手机的触摸显示屏上直接写字、绘图，并将其传送给另一台手机，而所需时间可能不到一秒。当然，也可以将这些信息传送给一台计算机，或从计算机中下载某些信息；用户可以用3G手机直接上网，查看电子邮件或浏览网页；将有不少型号的3G手机自带摄像头，这将使用户可以利用手机进行计算机会议，甚至替代数码相机。

4G

4G是第四代移动通信及其技术的简称，是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G系统能够以100Mbps的速度下载，比拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。而在用户最为关注的价格方面，4G与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。 很明显，4G有着不可比拟的优越性。

正当LTE(Long Term Evolution,长期演进)和WiMax在全球电信业大力推进时，前者（LTE）也是最强大的4G移动通讯主导技术IBM数据显示，67%运营商正考虑使用LTE，因为这是他们未来市场的主要来源。上述消息也证实了IBM的这一说法。而只有8%的运营商考虑使用WiMAX。尽管WiMax 可以给其客户提供市场上传输速度最快的网络，但仍然不是LTE技术的竞争对手。LTE(Long Term Evolution,长期演进)项目是3G的演进，它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的标准。主要特点是 在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率，相对于3G网络大大的提高了小区的容量，同时将网络延迟大大降低：内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到启动状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到启动状态的迁移时间小于100ms。

4G是集3G与WLAN于一体，并能够传输高质量视频图像，它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。4G系统能够以100Mbps的速度下载，比拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。而在用户最为关注的价格方面，4G与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。很明显，4G有着不可比拟的优越性。

4G****系统网络结构及其关键技术

4G移动系统网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能，它们由无线和核心网的结合格式完成。中间环境层的功能有QoS映像、地址变换和完全性管理等。物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的，它使发展和提供新的应用及服务变得更为容易，提供无缝高数据率的无线服务，并运行于多个频带。这一服务能自适应多个无线标准及多模终端能力，跨越多个运营者和服务，提供大范围服务。移动通信系统的关键技术包括信道传输；抗干扰性强的高速接入技术、调制和信息传输技术；高性能、小型化和低成本的自适应数组智能天线；大容量、低成本的无线接口和光接口；系统管理资源；软件无线电、网络结构协议等。移动通信系统主要是以正交频分复用（OFDM）为技术核心。OFDM技术的特点是网络结构高度可扩展，具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰能力，可以提供比前无线数据技术质量更高（速率高、时延小）的服务和更好的性能价格比，能为4G无线网提供更好的方案。例如无线区域环路（WLL）、数码音讯广播（DAB）等，都将采用OFDM技术。4G移动通信对加速增长的广带无线连接的要求提供技术上的响应，对跨越公众的和专用的、室内和室外的多种无线系统和网络保证提供无缝的服务。通过对最适合的可用网络提供用户所需求的最佳服务，能应付基于网际网络通信所期望的增长，增添新的频段，使频谱资源大扩展，提供不同类型的通信接口，运用路由技术为主的网络架构，以傅利叶变换来发展硬件架构实现网络架构。移动通信将向资料化，高速化、宽带化、频段更高化方向发展，移动资料、移动IP将成为未来移动网的主流业务。

相关历史

无线电话是20世纪的重大发明。无线电通信虽是1895年发明的，但无线电话却是在20世纪初发明了真空三极管之后才出现的。

1915年首次成功地实现了跨越大西洋的无线电话通信；1927年在美国和英国之间开通了商用无线电话。当时的越洋无线电话通信是利用短波无线电波能从电离层折射返回地面这一特性。30年代发现了超短波，40年代发现了微波。超短波和微波都不能从电离层反射，具有直线传播的特性，能穿过电离层；它们在地面上只能以视线距离传播。人们利用这种特性开发了多路无线接力通信。超短波接力通信可以传送30路以下的电话；微波接力通信可以传送几千路电话，还可以用来传送彩色电视。所谓接力通信，就是在直线视距范围（在地面平原地区约50千米）内设立一个中继站进行接收转发。通信距离越长，设立的中继站越多。2

本词条内容贡献者为:

方正 - 副教授 - 江南大学