咱们的手机为什么可以打电话可以上网，这个问题信任 很多人都思考过，为什么在千里之外，他可以借到我拨出的电话，我说话的声响可以明晰地传到他的耳中，在这小小的手机里，咱们可以阅读全国一切的资讯。这究竟是怎么样做到的？
这其实是得益于蜂窝移动通讯网络的开展。今日咱们就来讲讲咱们的手机是怎么经过蜂窝移动通讯网络完结通话和上网的。
移动通讯的开展前史可以追溯到19 世纪。1864年，英国青年物理学家麦克斯韦在研讨了其时所发现的电磁现象的基础上，建立了麦克斯韦电磁理论，并预言了电磁波的存在；1888年，德国青年物理学家赫兹第一次用实验证明晰电磁波的存在。
1901年12月,马可尼决议用他的发报体系证明无线电波不受地球表面曲折的影响，第一次使无线电波越过了康沃尔郡的波特休和纽芬兰省的圣约翰斯之间的大西洋，间隔为2100英里。马可尼的这次实验让世界从此进入了无线电通讯的新年代。
1928年，美国Purdue大学学生创造晰作业于2MHz的超外差式无线电接纳机，并很快在底特律 的警察局投入使用，这是世界上第一种可以有用作业的移动通讯体系，它标志着人类进入了移动通讯年代。
20 世纪30 年代初，第一部调幅制式的双向移动通讯体系在美国新泽西的警察局投入使用，但因为调幅是用声响的凹凸变为起伏的改变的电信号。传输间隔较远，但受气候要素影响较大， 于信道式微会使模仿调幅发生附加调幅，形成失真，在传输的进程中也很简略被偷听。
所以到了30年代末，第一部调频制式的移动通讯体系诞生，调频是使载波的瞬时频率依照所需传递信号的改变规则而改变的调制办法，调频比调幅抗搅扰才能强、传输间隔长，但对阻止物的穿透才能弱。
1946年，贝尔实验室在美国圣路易斯成功实验了MTS体系（移动电线 年代，欧洲部分国家相继成功研发了移动电话体系，它完结了固定电话运营商和移动运营商的互通，电话转接作业由接线员完结。
电话接通后，人们告知接线员想要拨通的电话，接线员帮你转接，通话完毕后堵截电话，并手动算出费用。
除了拨打电话的进程杂乱外，带着也非常不方便。这种电话衔接体系有几十公斤重，只能装在轿车后备箱里。
后来，美国贝尔实验室1964年在MTS的基础上开展出来来了改进型移动公电话体系。IMTS依然归于第0代甚高频/超高频无线电体系，选用模仿调频调制。
IMTS开端具有了蜂窝移动通讯技能概念，选用大区制，是全双工体系（当数据的发送和接纳分流,分别由两根不同的传输线传送时，通讯两边都能在同一时间进行发送和接纳操作的传送方法），掩盖半径约40~ 60英里，并取消了人工接线方法，完结了到大众电话网(PSTN)的主动拨号互联。
20 世纪70 年代中期，跟着民用移动通讯用户数量的添加，事务规模的扩展，有限的频谱供给与可用频道数要求递加之间的对立日益尖利。
由此在1978 年，美国贝尔实验室开发了先进移动电话事务（AMPS）体系，这是第一种真实含义上的具有随时随地通讯才能的大容量的蜂窝移动通讯体系。
AMPS 所选用频率复用技能，可以确保移动终端在整个服务掩盖区域内主动接入共用电话网，具有更大的容量和更好的语音质量，很好地处理了共用移动通讯体系所面对的大容量要求与频谱资源约束的对立。
可以说与最前期的移动通讯体系比较，第1代大众移动通讯体系虽仍选用以频率调制为主的模仿调制传输方法，但现已具有了较完善的蜂窝结构和主动切换机制。
它也被称为模仿制式的频分双工（Frequency Division Duplex，FDD）体系。这标志着蜂窝移动通讯体系的诞生，也便是1G年代的到来，而它的诞生也孕育了世界上第一款手机的诞生。
这无疑是人类前史上最巨大的创造之一，日子在21世纪的咱们，现已无法脱节蜂窝移动通讯体系，它现已成为了咱们日子的一部分。
咱们首要可以把蜂窝移动通讯网络分为两个阶段，第一个阶段是模仿蜂窝式移动电话通讯体系。第二个阶段便是从2G开端的数字蜂窝式移动电话通讯体系。这儿咱们首要讲的是数字蜂窝式移动电话通讯体系。
咱们每拨打一个电话，发一条短信，都离不开背面巨大的移动通讯网络支撑。这个通讯网络首要是由很多的基站组成，你要发送的文本、图片、声响、视频，首要经过无线电波发送到离你最近的基站，然后再经过各种不同的网络节点传送到离通话对方最近的基站，并由该基站再经过无线电波发送到对方的手机上。
在基站与基站之间还有很多的通讯设备，比方光缆、基站操控器、交流中心等等，一切的这些设备组成了一个巨大的通讯网络。
在最早的GSM体系规范中，通常在无线个基站区（每个基站分为3个120°扇形小区或60°三叶草形小区），12个扇形区为一小区群，即为一簇。
因为每个小区呈正六边形，又互相邻接，从全体上看，形状酷似蜂窝，所以人们称它为“蜂窝”网。所以咱们将用若干蜂窝状小区掩盖整个服务区的大、中容量移动电话体系就叫做蜂窝移动电话体系，简称蜂窝移动电话。
当你在移动中拨打电话时，可能会穿越多个小区，此刻，任何一个基站（或小区）掩盖缺乏都会导致你的通话中止或质差。
蜂窝网络组成首要有以下三部分：移动站，基站子体系，网络子体系。移动站便是咱们的网络终端设备，比方手机或许一些蜂窝工控设备 。
基站子体系包含咱们日常见到的移动基站（大铁塔）、无线收发设备、专用网络（一般是光纤）、很多的数字设备等等的。
而移动基站最中心的便是收发台，收发台在基站操控器的操控下，完结基站的操控与无线信道之间的转化，完结手机通讯信号的收发与移动渠道之间经过空中无线传输及相关的操控功用。收发台可对每个用户的无线信号进行解码和发送。这样用户就可以准确无误地接纳到对方发送过来的短信，拨打过来的电话。
整个蜂窝移动通讯体系中，基站子体系是移动台与移动中心衔接的桥梁，其方位极其重要。整个掩盖区中基站的数量、基站在蜂窝小区中的方位，基站子体系中相关组件的作业功用等要素决议了整个蜂窝体系的通讯质量。基站的选型与建造，已成为组成现代移动通讯网络的重要一环。
而基站子体系则依托传输才能将网络中的各种设备衔接起来，构建无线网络与有线网络之间的转化器。传输是网络的中枢，传输的规模很广，物理上包含铜线、微波、光纤和卫星通讯等等。
跟着通讯技能的不断更迭，网络子体系咱们可以简略归结为：接入网、中心网和服务/使用网络，这四个部分都有一致的接口，并依照世界规范化安排3GPP界说的全球一致规范相互衔接。
接入网便是手机和基站组成的网络，咱们将手机和基站间的接口称为空中接口（Uu），手机经过空中接口衔接到基站，一个基站衔接多个手机，并将来自手机的数据和语音信息会聚，传送到中心网。
而中心网便是网络的心脏，也是网络最要害的一部分，一切数据存储于此，计费也在这儿完结。咱们用智能手机打电话、上网、发短信、微信谈天、看视频等等，这些都称为服务，每一种服务都由不同的服务网络供给。
所以整个流程简略归纳来说便是，咱们在拨打电话的时分，基站接纳到了你发射的频率，然后它经过收发台可对每个用户的无线信号进行解码和发送，而咱们上网的时分，接入网会经过接入网会聚到基站，然后再经过中心网给你供给服务。
咱们用手机打电话阿、发短信、上网阿，这些信息都是经过无线信道来传递的。不同的通讯技能所选用的信息编解码技能和无线电频率都是不同的。而从1978年，第一代蜂窝移动网络体系提出，蜂窝移动通讯网络现现已过了40年的开展，经过了5次的迭代晋级。
比方咱们刚刚说过的，1G模仿年代存在技能和体系上存在许多限制，如没有一致的规范，事务量小，质量差，交全性差，没有加密和速度低一级。
为了处理第一代蜂窝移动通讯体系存在的技能缺点，20世纪90年代，选用数字调制技能的第二代蜂窝移动通讯体系（又称2G体系）顺势呈现。它首要使用作业在900/1800MHz频段的GSM移动通讯网络及作业在800/1900MHz频段的S-95CDMA体系网络供给的话音和数据事务。首要计划有GSM和CDMA。
跟着数据事务（尤其是多媒体事务）需求的不断增加，2G体系在体系容量、频谱功率等方面的限制性也日益闪现。
2000年5月，世界电信联盟正式发布第三代移动通讯规范，它首要使用第三代移动通讯网络供给话音、数据、视频图画等事务，并包含了第二代蜂窝移动通讯体系可供给的一切的事务类型。
3G是高速IP数据网络年代。从这一代开端互联网技能开端使用，各种数据经过移动互联网高速传输，音频，视频，各种多媒体文件等。移动互联网速度大幅提高，移动高速上网成为实际。首要计划有TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000。
第四代蜂窝移动通讯体系又被称为4G体系，它是集3G与WLAN于一体并可以传输高质量视频图画以及图画传输质量与高明晰度电视比较平起平坐的技能产品，是真实含义的宽带大容量的高速蜂窝体系，支撑交互多媒体事务、高质量印象、3D动画和宽带互联网接人。
4G年代的中心技能是OFDM，它具有杰出的抗噪声功用和抗多信道搅扰才能，可以以lOOMb/s的速度传输，是移动电线G移动电线G能为人们供给一个高速传输的无线G通讯便是一种不需要电缆的信息超级高速公路，这种新网络可使电话用户以无线及三维空问虚拟实境连线G通讯给人们带来了真实含义上的交流自在，并彻底改变了人们的日子方法乃至社会形态。4G包含TD-LTE和FDD-LTE两大计划。
此次5G规范独立组网功用的冻住，不只使5GNR具有独立布置的才能，也带来了全新的构架，这意味着5G现已完结了第一阶段全功用规范化作业，标志着5G技能的正式到来。
5G比较于4G则添加了高速率、泛在网、低功耗、低时延的特色，然后具有超大网络容量，供给千亿设备的衔接才能，满意物联网通讯。现在，5G年代界说了以下三大使用场景：
可以说，咱们的手机能打电话能上网除了多亏了蜂窝移动通讯网络的创造，还要感谢在背面供给24小时服务的工程师，他们在背面对整个体系进行保护修补。保证了咱们往常的通话上网服务。
