艾伦秀奥巴马跳舞:手机的工作原理

自从电话发明之后，这一通信工具使人类充分享受到了现代信息社会的方便，但这仅仅是一个开始，而且普及范围也并不广，随着无线电报和无线广播的发明，人们更希望能有一种能够随身携带，不用电话线路的电话。
肩负着人类的希望，通信领域的科学家进行了不懈的努力，由于两次大战的需要，早期的移动通信的雏形已开发了出来，如步话机、对讲机等等，其中，步话机在1941年美陆军就开始装备了，当时的使用频段是短波波段，设备是电子管的。从20世纪50年代开始，开始使用150MHz，后来发展为400MHz，紧接着60年代晶体管的出现，专用无线电话系统大量出现，在公安、消防、出租汽车等行业中应用。但这些仅能在少数特殊人群中使用且携带不便，能不能有更小更方便适合大众使用的个人移动电话？
随着对电磁波研究的深入、大规模集成电路的问世，摆在科学家面前的障碍已被一一扫清，移动电话首先被制造出来，它是主要由送受话器、控制组件、天线以及电源四部分组成。在送受话器上，除了装有话筒和耳机外，还有数字、字母显示器，控制键和拨号键等。控制组件具有调制、解调等许多重要功能。由于手持式移动电话机是在流动中使用，所需电力全靠自备的电池来供给，当时是使用镍镉电池，可反复充电。
移动电话制造出来了，如何规划网络？科学家首先想到蜂巢的结构，在建筑学上，蜂巢是经济高效的结构方式，移动网络是否可以采取同样的方式，然后在相邻的小区使用不同的频率，在相距较远的小区就采用相同的频率。这样既有效地避免了频率冲突，又可让同一频率多次使用，节省了频率资源。这一理论巧妙地解决了有限高频频率与众多高密度用户需求量的矛盾和跨越服务覆盖区信道自动转换的问题。
70年代初，贝尔实验室提出蜂窝系统的覆盖小区的概念和相关的理论后，立即得到迅速的发展，很快进入了实用阶段。在蜂窝式的网络中，每一个地理范围（通常是一座大中城市及其郊区）都有多个基站，并受一个移动电话交换机的控制。在这个区域内任何地点的移动台车载、便携电话都可经由无线信道和交换机联通公用电话网，真正做到随时随地都可以同世界上任何地方进行通信，同时，在两个或多个移动交换局之间，只要制式相同，还可以进行自动和半自动转接，从而扩大移动台的活动范围。因此，从理论上讲，蜂窝移动电话系统可容纳无限多的用户。第一代蜂窝移动电话系统是模拟蜂窝移动电话系统，主要特征是用模拟方式传输模拟信号，美国、英国和日本都开发了各自的系统。
在1975年，美国联邦通信委员会（FCC）开放了移动电话市场，确定了陆地移动电话通信和大容量蜂窝移动电话的频谱，为移动电话投入商用作好了准备， 1979年，日本开放了世界上第一个蜂窝移动电话网。其实世界上第一个移动电话通信系统是1978年在美国芝加哥开通的，但蜂窝式移动电话后来居上，在1979年，AMPS制模拟蜂窝式移动电话系统在美国芝加哥试验后，终于在1983年12月在美国投入商用。
我国开始在1987年开始使用模拟式蜂窝电话通信，1987年11月，第一个移动电话局在广州开通。
模拟式蜂窝电话迅速发展，也开始显现出它的缺点，特别是在人口密集的大城市，由于模拟式蜂窝电话采用的频分多址技术造成频率资源严重不足，同时，模拟式蜂窝电话易被窃听和码机，造成对用户利益的危害。
进入80年代后期，大规模集成电路、微型计算机、微处理器和数字信号处理技术的大量应用，为开发数字移动通信系统提供了技术保障。
1982年，欧洲成立了GSM（移动通信特别组），任务是制订泛欧移动通信漫游的标准。GSM本来是欧洲成立的一个移动通信小组的简称，这个小组在欧洲的蜂窝移动通信方面作了大量的工作，他们对8个不同的实验方案进行了论证，最后制定了泛欧洲的数字蜂窝移动通信系统，并用该研究小组名字的缩写“GSM”命名。GSM移动电话系统对频谱利用率高、容量大，同时可以自动漫游和自动切换，采用EFR（增强全速率编码）后通信质量好，加上其业务种类多、易于加密、抗干扰能力强、用户设备小、成本低等优点，使移动通信进入了一个新的里程。
说到GSM，还有个有意思的插曲，当GSM技术推出不久，一种更先进的CDMA技术也推出了，当时摩托罗拉占有蜂窝式移动电话的绝大部分市场，由于CDMA比GSM先进得多，所以摩托罗拉认为GSM技术只能是从模拟到纯数字的过渡，一直没有重视GSM手机的商业开发。但GSM手机一推出就受到从事商业、贸易和高级管理人员的欢迎，到1996年，诺基亚和爱立信来势凶猛的GSM手机已占据了手机市场的大部分时，摩托罗拉才回过头开发8200系列产品，从此，摩托罗拉就不能确保手机市场老大的地位了。
随着GSM的迅猛发展，GSM自然而然成为全球移动通信系统的代名词。1993年9月18日，浙江嘉兴首先开通了我国第一个数字移动通信网。1994年10月，第一个省级数字移动通信网在广东省开通，容量为5万门，从此GSM手机在国内迅速成长，发展到今天几乎人手一机的光辉业绩。