从1G到4G：无线通信原理浅析

1G——2G——25G——3G——4G

让我们从一个电磁波开始

我们知道，随时间变化的电场产生磁场 ， 随时间变化的磁场产生电场，两者互为因果，形成电磁场。电磁场总是以光速向四周传播，形成电磁波。

但是有一个问题， 传输距离短 ，这些电磁波往往是低频的，发射能力很弱，所以我们需要找一些高频信号把这些低频信号载到遥远的地方。像这样把低频信号加载到高频信号上去，叫做调制，他的反过程叫做解调。好，现在我们可以发射信号了

还有一个问题， 信号衰减 ，怎么办不能增加发射功率，那样只能让手机越做越大，要用蜂窝。每个蜂窝中有一个基站，对信号进行放大增强。为了不冲突，相邻的蜂窝之间不能使用相同频段的信号（相同频段，互相干扰，所以在蜂窝之上进行跳频传输）

有了这些理论，我们的1G网络诞生了。1G网络传输的是模拟信号，他采集到模拟信号，经过放大加强，调制之后发射出去，然后通过蜂窝进行传输。

简易的振荡发射电路，（声音采集，放大，调制）它可以用作无线麦克，无线遥控和窃听，1G网络最经典的应用就是大哥大。模拟信号手机，9字头的号码，只能打电话，不可以互通短信。当时的大哥大设备极其昂贵，只有香港的大哥们用得起，所以江湖人称大哥大，绝对是身份与地位的象征，在当时的上流社会，就像阿玛尼一样流行。

但是大哥大有一个特性十分令人忧伤，就是 1G网络通话不能保密 ，只要我们用一个振荡电路，调到相应的频率，就可以窃听语音通话，商业洽谈，私人聚会，情侣之间，都可以，甚至有私家侦探通过窃听大哥大来调查婚外情。日本作家东野圭吾还以这种窃听为原型写了一本悬疑书，叫做《嫌疑人X的现身》。 被人窃听，这实在是太糟糕了。另外通话质量差，不能提供数据业务都昭示着它终将被时代所淘汰，成为历史。

那么怎么保密呢， 电磁波整段传输十分容易被窃听 ，一位科学家就想，可不可以把它化整为零，切成小的数据块在不同的频段和时段来传输呢。这就的是数字通信的雏形。这位科学家没有想到，这样一个简单的想法，竟给通信领域带来了翻天覆地的变革。

数字信号产生，很简单，就是对模拟信号进行采样量化， 采样频率是指一秒钟内采样的次数。量化位数是对信号的幅度进行数字化。位数越高越接近原始的波形。

而量化采样所带来的问题就是 失真 ，那么如何保真？

GSM解决了1G网络的所有疑难杂症，他使用13和15字头的号码，抗干扰能力强，安全性高，支持低速数据业务（比如浏览网站，短信和彩信），但是这一切依旧不能改变 GSM效率低下 的事实。

GSM网络使用的是电路交换，类似于我们所使用的电话，通信双方通过拨号连接到网络，然后进行通信，一旦连接建立，始终占用信道，直到停止拨号。这就是我们所俗称的长连接。

所以GSM这种特点为他带来了两个极其尖锐的缺点。

1信道利用率低，信道有限，一旦拨号，即使什么也不做，也会占用信道，限制了带宽，限制了数据业务的应用，也无法实现移动的多媒体业务。造成资源的浪费。

2短信送达不及时，当用户发送短信的时候，短消息首先被发送到短信中心的服务器中，再由服务器转发给接收用户。如果用户不在线，不能正常通信，则该条短消息进行一定的延时后重新发送。如果接收方一直不上网，由于服务器缓存有限，也许过上一两天，这条短信就丢掉了。

于是GPRS网络应运而生了，通用无线分组业务,GPRS采用分组交换技术来提高效率，用户只有在发送或接收数据期间才占用资源。这意味着多个用户可高效率地共享同一无线信道，从而提高了资源的利用率。另外GPRS使用了实时在线策略， 手机一开机就自动附着到GPRS网络上，采用这种附着方式连接网络是免费的，用户只有数据流量传递时，才会收取费用。以流量为依据，多用多收，少用少收。所以我们可以看到，从GPRS开始，2G网络的性能有了极大的提高，同时也有了数据流量的概念，为之后3G时代的开启奠定了基础。所以说GPRS是承前启后的一部杰作，我们习惯上把他定义为25G网络。

GPRS在获得极大成功的同时，也为我们带来了新的问题：数据片如何重组，如何排序，如何同步，以及如何纠错。这些问题在经典的TCPIP中，给出了详尽的答案，不作赘述。可以看出，当进入25G分组时代，所面临的已经是网络问题了，互联网与通信网相融合已经初露端倪。

随着手机上网用户的激增，GPRS开始变得拥挤，不堪重负 ，效率低下又一次来临了。如何提高效率，频率已经趋于饱和，而且已经运用了分组技术，那么我们还能怎么办？

可以看出，通信技术的每一次进步，都是对原有系统的切割细化过程。无线电波在传输过程中有衰减，那么我们把传输距离切割，加入多个基站，形成蜂窝系统，使中远距离通信成为可能。模拟信号在传输中易被窃听，那么我们把模拟信号进行切割，形成数字信号跳频传输，使数据安全得以保障，于是有了GSM网络。GSM是单用户独占信道，效率低下，我们把信道的使用权进行切割，多用户分时共用信道，于是有了分组网络GPRS。由于用户激增，GPRS变得拥挤，我们为每个用户贴上识别码，多用户同时共用信道，于是有了3GCDMA网络。

三个标准共存，谁也不能保证自己能笑到最后，用穷举法去应对不确定性才是大国战略，所以中国并没有竭尽全力去发展TD-SCDMA，而是让联通购买WCDMA使用权，电信购买CDMA2000使用权，而让在GPRS时代大赚了一笔的移动去开发TD-SCDMA。

WCDMA全称为Wideband CDMA宽频分码多重存取，联通2G时代的基建本身就很少很差，所以直接跳过这些2G基站，在各大城市建设了很多新的WCDMA基站。所以3G时代在城市里，联通的信号是最好的。机型也最多，由于WCDMA是欧洲制式，那时任何一款水货智能机基本上都支持WCDMA（iphone，爱立信、诺基亚、富士通、夏普，三星，谷歌）。以前诺基亚一家独大，他的GSM系统在全球极其完善，因此WCDMA具有先天的市场优势。是当时世界上使用最广泛，服务种类最丰富的3G标准，占据全球80%以上市场份额。

CDMA2000是高通的技术，其中的CDMA20003x方案是3G标准，实际上就是把三个低速的CDMA20001x信道捆绑在一起，应用了多路载波技术，达到了提速的目的，虽然简单，但是由于没有采用新的通信协议，不用新建基站，所以对于走农村包围城市路线的电信来说是不小的福音，因而从CDMA2000城市到村镇，覆盖面最广。但是手机终端较贵。因为高通要收取的高额专利费。所以很多手机厂商做多模手机时，联通+移动版和电信版往往会分开来做，而三网通手机往往会昂贵不少，那就是交的专利钱。

TD-SCDMA就很一般了，中国的国企，执行能力非常强悍，能够吃苦耐劳，但是因为通信技术起步较晚，技术不成熟，产业链不完整，导致产品远远落后于上述两个标准，传输速度很慢，基站笨重且辐射大（由于建筑物密集，一般大城市都限制基站布设，谁也不愿意这样一个庞然大物整天在自己头上朝着自己辐射高频电磁信号），而且由于技术方面的原因，移动速度超过120KM/小时，接受不到稳定的信号，这是简直是出差族的噩梦。但由于中国人自己研发，具有知识产权，所以被大量用作军用通信网的核心交换任务。所以TD-SCDMA的最大用户不是中国人民，而是中国人民解放军。

从2G时代的时分、频分到3G时代的码分，其实无线通信信道的效率已经被我们压榨的差不多了，当人们还在疑惑通信速率是否已经到达瓶颈的时候，来自IT行业的降维打击到来了。

碎碎念了这么多，感谢你能看到这里，在不远的将来，我们将会迎来5G时代，科技在进步，愿我们的生活也将越加美好。

推荐配置：
双奔30超线程至强
硬盘12T SCSI
内存2G
带宽：
600K码流
以下是网吧影片服务系统的相关设置
0首先你的网络已经设置好了，能通过网上邻居实现互访，这是基础（如果你的客户机能上网了，这不是问题吧^!^)
1选择一台电脑（也可能是数台，比一台麻烦一些）做影视服务器，把你的拷至硬盘，把文件都设置为共享（通常是共享文件夹， 每个文件夹中放一定数量的）；
2在客户机安装播放软件, 建立影视服务器上文件的快捷访问方式；
3已经ok了，就是这么简单，（晕，还没完吗？别告诉我你的声卡还没装^!^)
当然其中还有些学问，以让你的影视系统发挥出最佳的性能：
选择合适的播放软件
以下是我用过的几种播放软件：
windows mediapalyer+divx(mpeg的编码解码器），主要用来播放mpeg格式的，它的优点是启动快速，占用系统资源小，缺点是很多格式不支持（致命）
大多网吧都在用realplayer，因为它是rm格式的专用播放软件，界面简单，容易作，real的 老版本的不支持其它格式的影片 ，新版本因为增加了多个插件，可支持的格式大量增加，包括mpeg格式的，但我使用中发现，某些版本的real播mpeg的时候，不能快进，一拖滚动条就出现假死机， 非要三键结束任务才能解决。
金山影霸iii支持的格式最全（包括音乐文件），而且安装不很占空间（完全安装小于四十兆），占用系统资源也较少。
东方影都支持的格式很多尤其是立体版能看立体，效果真爽，但缺点不少，如安装比较占空间（完全安装要80兆），而且消耗系统资源比较厉害。
另外超级解霸2003据说不错，我没有用过，不敢妄下结论（但如果没有比2000有质的转变不用也罢），有兴趣的朋友可以试一下，和其它的软件比较比较。
根据我的经验我首推金影iii做网吧的播放软件（本人严正声明：本人绝没有收取金山公司的一分钱广告费^!^)
附：两种流行的压缩影像格式释疑， mpeg(对应文件扩展名为avi)其实是一种影音压缩技术，它是一种通过记录原始影音文件的信息，用一定的算法进行代码替换处理的有损压缩，播放时通过mpeg编码解码器解码。rm是我们最常见的压缩格式，它使用的另一种算法压缩比例更大（文件大小可压至mpeg的二分之一），故失真较大，效果不如mpeg格式。
注意事项
1，影视服务器最好不要和网络服务器作为一台，如果你的网吧够大，建议使用专用的影视服务器（如果不对外营业，配置可以很低，主频300即可；内存64m即可128m最好，多了就是浪费了；支持大硬盘的主板即可，但要稳定；硬盘当然要大，但5400转即可；如果要对外营业配置就要稍高一点的，建议使用赛扬二代的处理器），当然如果你的网吧很小15台以下，那就没有必要专设影视服务器了。
2，尽量安装rm格式的，优点是占用硬盘空间小，传输速度快，一台影视服务器支持的终端多，缺点的效果没有mpg4和vcd的效果好，但只要光盘做的不是太差一般没有什么影响。
3，一定要为你的所有共享并创建快捷方式，使其能在任何一台终端能看到所有的影视，如果你的是分在几台电脑里放置的，应该先建立个文件夹，把其它电脑上的文件的快捷方式放进来，然后把这个文件夹复制到每台终端的桌面上，换上漂亮的图标，取个类似“影视欣赏”的文件名就ok了。这种方法同样适合各种歌曲的使用，可用类似的方法建立个“音乐欣赏”。
4，网络设置：在微软网络客户中选择快速登录，这样启动过程中将不检测网络驱动器，加快启动速度；
登录中选择windows登录，启动过程将不出现登录对话框，可以避免因登录时点取消而未登录网络的情况（这种情况下，客户机可以上网，但不能访问网上邻居）。
5，同一部片子能同时被数台电脑同时调用，一般不影响效果，但应该尽量避免这种情况的发生（对硬盘损耗较大），如果某个片子同时看的人实在太多，应事先多在硬盘中复制几份（尽量选择不同的分区）供调用。
6，一台服务器可支持多少用户同时观看？中等的网吧（单影视服务器，客户机50台以下，使用10m的网络即可，当然百兆的网络就更好了）一台影视服务器可同时支持二十台左右的电脑同时播放rm（mpeg或vcd就要少了）。事实上网吧中不可能所有的顾客都一起看（通常在50%以下），所以这个数目可基本满足五十台以下的网吧了
实际环境举例（我的网吧）：依拖一所大学，电脑三十六台，10m网络，单影视服务器（c2-600， 128m ， 240g/5400转，对外营业）；把按类型（如成龙全集，007全集，美国大片，贺岁片，某某电视剧，某某动画片等等）存放在不同的文件夹中，把这些文件夹共享出来，将影视服务器在各个电脑上建立快捷方式，将共享名改为影视欣赏；四个hub（三个16口，一个8口），采用堆叠； 在全满的时候通常是十五人左右同时看，最高达到十九人同时观看（还有同时从影视服务器调音乐听的），运转正常，从未出现广播风暴。
影视播放中的故障解决及相关问题：
在网吧中有问题都是正常的，没有问题才不正常了，当然影视系统也不例外，但相比网络的问题，它的问题一般还是好解决的。
realplayer的声道问题，realplayer不能调节声道，这是这个软件的最大bug，升级了n次也没解决，不知道这些做软件的干什么去了，当然我们也有办法处理，就是调用系统的声音属性调节声道（稍麻烦了点）。方法是：调出声音属性（最快捷的方式是双击任务栏中的小喇叭图标）调节两个项目，如果你的菜单是中文的，这两项就是主音量和声波，如果是英文的就是volume和wave。声道主要是由volume控制的，声波则能优化声音性质，实际作一下，反复对比你就会知道这两项都是怎么回事了。补充最重要的一点，你的必须是双声道的才能调节，如果做盘的把两个声道做到了一起，那怎么调就都白扯了。
播放中出现断续的问题, 放映过程中声音或图像出现断续，如果是网络因素，可能是影视服务器出现问题，局域网中的看的电脑都会这样，现象会很明显，这时应处理影视服务器，如果只是单机这样请重新播放，最次重新启动就能解决。
声像不一的问题，某部片子看的过程中出现声音和图像不一致的问题，这是系统处理时，放音设备和影像设备未能协调，通常关闭当前播放任务再重新打开就能解决。
播放不出来的问题，任凭怎样双击就是打不开文件，这是由于当前系统资源已无法调出播放程序，需要重新启动电脑才能解决（如果谁有更简便的解决办法别忘了告诉我啊^!^)
音量小的问题，如果你的声卡没有问题（有的声卡音量小，从软件方面不好解决，只能配有源音箱加大音量了）， 除了将耳机音量和声音属性中的主音量放至最大外，调节声波属性也很关键，往往声波（wave)的设置不当可造成音量过小，请左右调节“均衡”，找出最佳效果。
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好了，说了不少了，我还真有点累了，这些文字如果能给那些正处于迷茫状态的同仁带去些认识，我就最高兴不过了。如果你做出的影视系统切实的帮你提高了效益我就高兴的没法再更高兴了。当然，由于各人所处的具体环境不同，同时为避免理论与实际脱节，行文中我也尽量从实际出发，但出现些错误或不相容的结果也是不可避免的，欢迎大家指正并和我继续探讨网吧影视服务技术及经营上的问题！希望大家都有应有的收获！
补充两点
1，影视服务器的配置无需太高，我用过三种配置c400/64, c566/128, p3 733/256, 对客户机的观看效果并无太大的影响。
2 一台服务器支持的客户机，10m网，一台可支持20个终端播放rm格式，但如果是mpeg格式只能支持10个左右，这里说的是达到较好的播放效果，如果终端超过这个数目，实际上也能支持，但效果就要下降（会出现偶尔的停顿或声像不一等情况）
很多朋友说要做流媒体服务器,说实话,我不建议网吧这样,这样做,因为,网吧都没有很专业的技术员,而且所有的软件都是D版,所有维护很麻烦,虽然网上有破解版,但是效果都不好,不过大家可以学习一下
大多数人对Realplayerer已经是十分熟悉了,利用Realplayer在线看、听音乐，你是不是自己也想拥有一个Realplayer服务器呢？利网络流媒体服务器端软件Real Server能轻松实现你的愿望,下面笔者就介绍何利用它在局域网中建一个流媒体服务器。
什么是Real Server
RealNetworks 流服务器端软件，用它可以在网上发布Real格式的Audio、Video文件，以流格式(RTSP协议)进行网上传输播放，不必担心rm文件被下载。 要实现网上流视频的点播与直播，在硬件之上需要安装一个服务器端软件，这个就是Real Server。
一、组建多媒体播放系统的组网环境
多媒体播放系统的组网环境要求由主从结构或者对等结构组网的若干台多媒体电脑,带声卡、音响、耳塞、麦克风等发声设备,并不受有盘网络和无盘网络的限制。而服务器 *** 作系统要求Windows NT、Windows 2000Professional 、Win2000 Server，服务器要求指定有固定 IP 地址或者是 Intranet 的虚拟 IP地址，工作站端要求装Realplayer70以上的版本。
二、下载、安装Real Server90
1 如何下载
目前Real server已经有了90版，我们介绍的Real Server通过在线注册获得注册码可以免费使用一年，但在局域网内只允许25人同时使用。可在 RealNetworks 的网站下载 ，也可以到以下的地址直接下载：>CPU占用率高的九种可能
1、防杀毒软件造成故障
由于新版的KV、金山、瑞星都加入了对网页、插件、邮件的随机监控，无疑增大了系统负担。处理方式:基本上没有合理的处理方式，尽量使用最少的监控服务吧，者，升级你的硬件配备。
2、驱动没有经过认证，造成CPU资源占用100%
大量的测试版的驱动在网上泛滥，造成了难以发现的故障原因。 处理方式:尤其是显卡驱动特别要注意，建议使用微软认证的或由官方发布的驱动，并且严格核对型号、版本。
3、病毒、木马造成
大量的蠕虫病毒在系统内部迅速复制，造成CPU占用资源率据高不下。解决办法:用可靠的杀毒软件彻底清理系统内存和本地硬盘，并且打开系统设置软件，察看有无异常启动的程序。经常性更新升级杀毒软件和防火墙，加强防毒意识，掌握正确的防杀毒知识。
4、控制面板—管理工具—服务—RISING REALTIME MONITOR SERVICE点鼠标右键，改为手动。
5、开始->；运行->；msconfig->；启动，关闭不必要的启动项，重启
6、查看“svchost”进程。
svchostexe是Windows XP系统的一个核心进程。svchostexe不单单只出现在Windows XP中，在使用NT内核的Windows系统中都会有svchostexe的存在。一般在Windows 2000中svchostexe进程的数目为2个，而在Windows XP中svchostexe进程的数目就上升到了4个及4个以上。 7、查看网络连接。主要是网卡。
8、查看网络连接
当安装了Windows XP的计算机做服务器的时候，收到端口 445 上的连接请求时，它将分配内存和少量地调配 CPU资源来为这些连接提供服务。当负荷过重的时候，CPU占用率可能过高，这是因为在工作项的数目和响应能力之间存在固有的权衡关系。你要确定合适的 MaxWorkItems 设置以提高系统响应能力。如果设置的值不正确，服务器的响应能力可能会受到影响，或者某个用户独占太多系统资源。
要解决此问题，我们可以通过修改注册表来解决:在注册表编辑器中依次展开[HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServiceslanmanserver ]分支，在右侧窗口中新建一个名为“maxworkitems”的DWORD值。然后双击该值，在打开的窗口中键入下列数值并保存退出:
9、看看是不是Windows XP使用鼠标右键引起CPU占用100%
在资源管理器里面，当你右键点击一个目录或一个文件，你将有可能出现下面所列问题:
任何文件的拷贝 *** 作在那个时间将有可能停止相应
网络连接速度将显著性的降低
所有的流输入/输出 *** 作例如使用Windows Media Player听音乐将有可能是音乐失真成因:
当你在资源管理器里面右键点击一个文件或目录的时候，当快捷菜单显示的时候，CPU占用率将增加到100%，当你关闭快捷菜单的时候才返回正常水平。 解决方法:
方法一:关闭“为菜单和工具提示使用过渡效果”
1、点击“开始”--“控制面板”
2、在“控制面板”里面双击“显示”
3、在“显示”属性里面点击“外观”标签页
4、在“外观”标签页里面点击“效果”
5、在“效果”对话框里面，清除“为菜单和工具提示使用过渡效果”前面的复选框接着点击两次“确定”按钮。
方法二:在使用鼠标右键点击文件或目录的时候先使用鼠标左键选择你的目标文件或目录。然后再使用鼠标右键d出快捷菜单。
一般情况下CPU占了100%的话我们的电脑总会慢下来，而很多时候我们是可以通过做一点点的改动就可以解决，而不必问那些大虾了。
当机器慢下来的时候，首先我们想到的当然是任务管理器了，看看到底是哪个程序占了较搞的比例，如果是某个大程序那还可以原谅，在关闭该程序后只要CPU正常了那就没问题；如果不是，那你就要看看是什幺程序了，当你查不出这个进程是什幺的时候就去google或者baidu搜。有时只结束是没用的，在xp下我们可以结合msconfig里的启动项，把一些不用的项给关掉。在2000下可以去下个winpatrol来用一些常用的软件，比如浏览器占用了很搞的CPU，那幺就要升级该软件或者干脆用别的同类软件代替，有时软件和系统会有点不兼容，当然我们可以试下xp系统下给我们的那个兼容项，右键点该exe文件选兼容性。
svchostexe有时是比较头痛的，当你看到你的某个svchostexe占用很大CPU时你可以去下个aports或者fport来检查其对应的程序路径，也就是什幺东西在掉用这个svchostexe，如果不是c:Windowssystem32(xp)或c:winntsystem32(2000)下的，那就可疑。升级杀毒软件杀毒吧。 右击文件导致100%的CPU占用我们也会遇到，有时点右键停顿可能就是这个问题了。官方的解释:先点左键选中，再右键(不是很理解)。非官方:通过在桌面点右键-属性-外观-效果，取消”为菜单和工具提示使用下列过度效果(U)“来解决。还有某些杀毒软件对文件的监控也会有所影响，可以关闭杀毒软件的文件监控；还有就是对网页，插件，邮件的监控也是同样的道理。

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