通信網络是怎样建立起来的

　　通信网络的物质基础，是与固定电话、移动电话和互联网宽带相关的基础设施。它既包括铁塔、机房等场所，也包括信号收发系统、移动基站、信息管线等设备。固定电话使用公共电话网络;移动电话使用移动网络，同时又能够通过无线局域网接入互联网宽带;计算机终端使用互联网宽带。现代的移动通信技术可以把这三者结合起来，实现互联互通，让每一个人都能够通过智能手机终端与整个世界相连。
　　当我们使用移动电话的时候，我们手中的终端——智能手机连接到附近的基站。每一个基站对应处理周围一个正六边形范围内的手机信号，无数个这样的正六边形紧密连接，实现信号的无缝覆盖，这样的形态与同样由无数个六边形构成的蜂窝非常相似，所以移动电信网络又叫“蜂窝网络”，我们有时候看到把手机叫作“蜂窝电话”的说法，就是这个原因。人们在使用移动电话的时候，往往自己还在移动，常常从一个基站的范围来到另一个基站的范围，这时信号就会在基站间自动切换，保证总是与离自己最近的基站通信。基站通过光纤与移动交换中心相连接，如果需要呼叫的是固定电话，移动交换中心就与公用电话网络相连接。如果需要呼叫的也是移动电话，移动交换中心就连接到另一个基站，找到对方的手机。在这个过程中，手机发出和接收的无线信号通过基站连接到有线的光纤网络，基站是移动通信网络中信息传递的枢纽。基站的位置、数量和工作状态，决定了移动通信的质量，也就是我们俗话说的“信号好”或“信号不好”。
　　①多普勒效应
　　奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒提出的理论，即波在波源移向观察者时，接收频率变高，而在波源远离观察者时接收频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。

了解无线信号

　　无线信号与有线信号最大的不同，就是它非常容易受到环境的影响。无线电波会随着距离的增加而迅速衰减，会被地形和建筑物遮挡、反射，还很可能被其他信号干扰。我们有时在城市里高楼林立的地方，或者大型建筑物内部，容易觉得信号不好。在一些基站覆盖不够全面的国家或地区，地铁里没有信号。每一台手机使用一张sim卡，以一个独特的频率连接到移动网络，如果这个频率上有其他信号干扰，就会出现噪音。这些情况都是由无线通信自身的特点决定的。当通话中的人们还在快速移动的时候，由于多普勒效应①，通话的频率会产生微小的偏移，网络还需要解决这种高速移动带来的干扰。要保证移动通信网络的通话质量和数据传输速度，需要大量的通信基础设施作为物质保证。现在，在我国，不管是在高铁、地铁还是郊区，甚至一些非常偏远的乡村地区，都能够顺畅地使用移动网络，这在全世界并不多见。

日新月异的通信技术换代

　　人们用1G、2G、3G和4G来描述移动通信技术的每一次更新换代。从第三代移动通信技术（3G）开始，移动通信有了高速传送数据的能力，能够同时传送声音和数据信息。现在，我国的绝大多数移动通信用户使用4G网络，它是真正的宽带移动通信系统，大幅度地提高了每一个“蜂窝格子”的容量，可以让更多的人同时享用高速网络而不产生“拥堵”。4G网络像是一条信息的高速公路，由于大大拓宽了路面，可以分出更多的“车道”，让更多的用户并排在这条高速路上畅游。这样的高效传输为人们的生活提供了许多便利，导航、电子商务、移动支付和其他各种手机APP应用成为日常生活中越来越不可或缺的一部分。目前，我国的4G用户数已经突破了10亿，到2018年年底，移动宽带（包括3G和4G）的普及率达到了93.6%。正在兴起的5G网络拥有更宽的带宽和更高的网络传输速度，移动网络可以达到光纤般的网速，瞬间传输海量的数据，达到“万物互联”的效果。而且，5G使用的频段可以覆盖不同国家运营商的分配频段，这样就大大降低了全球漫游的难度。5G将如何深切改变我们的生活，这都是在目前还难以完全预料的事睛。
　　4G和5G有一个特点，就是信号的穿透力变弱，因此对基站的密度需求越来越高。有专家估计，在热点区域，5G基站的覆盖半径将只有100-200米，每几百米就需要建设一个通信基站。市政规划中，一般优先使用行政办公设施、地铁站点、商业楼宇等公共建筑来建设基站。在居民小区，通常根据建筑物的布局和人口密度等情况，在小区外的公共区域建设基站。与此同时，有些人会担心基站的电磁辐射会不会对自己的健康不利。
　　其实，我国对电磁辐射的标准是非常严苛的，国家环保局在《电磁辐射防护规定》里要求功率密度小于40微瓦/平方厘米，是日本标准的1/11，美国标准的1/15。按照正常标准建设的基站，并不会对人们的健康造成影响。如果距离基站太远，带在身边的手机连接不上基站，就会不断发出信号，反而带来更多的辐射。在信号不好的地方，手机电量消耗特别快，就是这个原因。

更广大的通信网络

　　除了移动通信网络之外，智能手机还能通过无线局域网（WLAN）与互联网相连接，进入内容更宽广的网络世界。我们常常用“WiFi”来指代无线局域网，其实WiFi的意思是“无线保真技术”，是实现无线局域网的一种主要技术和协议，也是一个商标。
　　移动网络和互联网把每一个智能手机终端与整个世界连接起来，这种连接的牢固程度和普遍程度是由通信基础设施与设备的日常运曹水平决定的。电信行业的建设和运营管理都需要大量人力资源，而且，由于相关技术的迅猛发展，不管是设备和服务，都需要定期更新，甚至突飞猛进地更新换代，这又需要从业人员有强大的学习能力。我们引以为豪的当代中国“新四大发明”，也就是高铁、扫码支付、共享单车和网购这四种深刻影响中国城市生活方式的应用，每一件都离不开基础电信服务业的强大支持。