智能手机的面世除了带动移动代代的兴起，更加快通讯技能的改造，在几年间，材料传输率的添加让运用者享用高速移动网络新体验，3G、的议题热度也一直居高不下，并跃居产官学研等单位的研讨主题。可是一般人对的认知，便是手机上网的速度更快，并不了解背面的科学含义，本文将从不同通讯代代的视点切入，一步步带领读者知道这些技能背面的原理，究竟什么是电磁波?什么是频宽?不同代代的不同又在哪里?

　　咱们常常听到广告说：4GLTE，其间G代表“代代(Generation)”，4G代表第四代，是为了与之前的第二代(2G)、第三代(3G)移动电话做出区隔，咱们以现在全球市占率最高的欧洲体系来阐明，这也是现在台湾所运用的体系：

　　·第二代移动电线G)：GSM体系只支撑线路交流(注)的语音通道，首要透过语音通道打电话与传送简讯，GPRS体系支撑封包交流因而能够上网，可是因为运用语音通道传送材料封包，因而上网的速度很慢。

　　·第三代移动电线G)：UMTS体系支撑封包交流(注)，能够用更快的速度上网，因为3G的手机一起支撑2G，因而当咱们运用3G的手机讲电话或传简讯时，其实是运用GSM体系的语音通道来完结。

　　·第四代移动电线G)：LTE/LTE-A体系支撑封包交流，能够用更快的速度上网，因为4G的手机大多一起支撑3G与2G，因而在手机找不到LTE基地台时仍然会以UMTS基地台上网，讲电话或传简讯时仍然是运用GSM体系的语音通道来完结。

　　其实4G运用的LTE体系因为材料传输率很高，能够直接将语音材料切割成封包来传送，原理就和Skype网络电话相同，能够让音质更好，可是封包交流一般费用是以材料传输率来核算，等于运用者讲再久费用都相同，对电信公司来说怎么收到更多钱是个问题;反观线路交流是计时收费，电信公司能够赚到更多钱，因而现在台湾大部份电信公司的4GLTE供给讲电话或传简讯时，仍然是运用GSM体系的语音通道来完结。

　　一般人对通讯代代的认知便是愈后边的代代表明频宽(Bandwidth)愈宽，频宽就好像高速公路，频宽愈宽就好像高速公路愈寛(车道愈多)，代表行车速度愈快，也便是通讯时材料传输率愈高;再讲简略一点，便是手机上网的速度更快，这样的观念是对的，可是这种认知是不科学的，要解说频宽，咱们需要从电磁波说起。

　　电磁波(Electromagneticwave)是由相互笔直的“电场(Electricfield)”与“磁场(Magneticfield)”交互作用而发生的一种“能量(Energy)”，这种能量在行进的时分就像水波相同会按照必定的频率不停地振荡，如图一(a)所示。电磁波每秒钟振荡的次数是“频率(Frequency)”，单位为“赫兹(Hz)”，假定某一个电磁波一秒钟振荡2次，则频率为2Hz，如图一(b)所示;一秒钟振荡4，则频率为4Hz，如图一(c)所示，例如：无线区域网络(Wi-Fi)与蓝牙(Bluetooth)的通讯频率为2.4GHz，意思便是它运用的电磁波每秒钟振荡24亿次(在这儿G的意思是Giga，也便是Billion，代表10亿，不是前面3G、4G、5G的那个G)。

　　▲图一：电磁波的界说。(a)电磁波是由相相互互笔直的电场与磁场交互作用而发生的能量;(b)每秒钟振荡2次则频率为2Hz;(c)每秒钟振荡4次则频率为4Hz。

　　世界里天然存在的一切电磁波如图二(a)所示，咱们称为“电磁波频谱(Spectrum)”，由图中能够看出中心的部分是光(Light)，包含：红外光(Infrared，IR)、可见光(人类肉眼能够看见的光)、紫外光(Ultraviolet，UV)，因而光是一种电磁波;右边为频率更高(能量更高)的电磁波;左面为频率更低(能量更低)的电磁波，因为频率较低的电磁波比较安全，并且具有杰出的绕射特性，因而合适用来做为无线通讯运用。

　　·频率大约100G~1GHz的电磁波：一般应用在卫星通讯、卫星定位、雷达与微波通讯等，而频率30GHz以上(相当于波长10毫米以下)的电磁波称为“毫米波(MillimeterWave)”，现在有公司方案应用在5G的通讯体系中。

　　·频率大约100M~1MHz的电磁波：一般应用在无线电视、移动通讯(GSM/GPRS)、调幅播送(AM)、业余无线电、调频播送(FM)等。

　　·频率大约100K~1KHz的电磁波：一般应用在航空无线电、海底电缆、电话与电报等。

　　频宽(Bandwidth)是用来传递信号的“频率规模”，单位与频率相同为“赫兹(Hz)”，并且每一对通讯运用者有必要运用“不同的频率规模”来通话，假定：

　　手机并不会分辩究竟是谁和谁在通话，而是接纳某一个“频率规模(频宽)”的电磁波信号，因而甲与乙通线MHz的电磁波，丙与丁通线MHz的电磁波，换句话说，一切的通讯元件都是“只认频率不认人”，并且相同频率规模的电磁波只能运用一次，不能重覆运用，否则会相互搅扰。

　　“频宽(Bandwidth)”与“材料传输率(Datarate)”的含义很相似，常常让咱们混杂，这儿简略阐明它们之间的不同：

　　·频宽(Bandwidth)是模仿通讯运用的名词：由图一能够看出，电磁波是一种接连的动摇能量，既然是接连的当然必定是模仿信号，因而“频宽(Bandwidth)”和它的单位“赫兹(Hz)”指的都是电磁波的物理特性。

　　·材料传输率(Datarate)是数码通讯运用的名词：手时机先将咱们说话的声响(接连的模仿信号)先转换成不接连的0与1两种数码信号，再经由天线传送出去。材料传输率的单位“每秒位数(bps：bitpersecond)”，代表每秒能够传送几个位，也便是每秒能够传送几个0或1，例如：1Gbps(1G=10亿)代表每秒能够传送10亿个位(10亿个0或1)。

　　材料传输率是数码通讯时实践传送每个位材料的速率，重点是数码信号让咱们能够运用不同的调变与多工技能，使相同频宽的介质具有更高的材料传输率，这便是现在许多新的通讯技能，例如：3G运用的WCDMA、4G运用的OFDM等被创造出来的原因，后边会再具体阐明。

　　最终提示咱们，咱们到中华电信请求的ADSL是归于数码通讯，因而要挑选10Mbps、100Mbps指的其实都是“材料传输率”，不应该说是“频宽”，下回别再用错名词啰!

　　线路交流(Circuitswitch)：是指传送端与接纳端之间先树立一条专用的连线再进行通讯，传统的“语音通讯(Telecom)”都是归于线路交流，例如：国内电话与世界电话、移动电话等在通话之前都有必要先拨号，等交流机将电话接通之后才干通话，便是运用线路交流的方法，一般费用是以“运用时刻”核算，例如：拨打市内电话或移动电话，运用愈久费用愈高。

　　封包交流(Packetswitch)：是指传送端与接纳端之间共用一条线路，有必要先即将传送的材料切割成许多较小的“封包(Packet)”再进行通讯，现在的“材料通讯(Datacom)”都是归于封包交流，运用者要传送的材料愈多，则封包数目愈多，传送的时刻愈长，电脑网络在通讯之前并不需要拨号，只要将网络线衔接即可运用，便是运用封包交流的方法，一般费用是以“材料传输率”来核算，例如：中华电信的ADSL，不同材料传输率费用不同，可是运用时刻没有约束。