【转贴】手机技术发展的来龙去脉

Virgo

手机技术发展的来龙去脉

前几天我发现自己在做一件我曾发誓永远不会做的事：满口专业术语。但区别于其他术语的是：这是一个由5个字母组成的绕口简写，只有缺乏幽默感的人才能联想到其全称。这就是当我满脑子想着手机变革时发生的事。

我说的这个缩写就是hsdpa，即高速下行分组接入。之所以想到这个词，是因为这项技术让我颇感兴奋。hsdpa是一项高速手机数据传输技术标准。如果一项技术能让人在拥堵严重的网络中收发电子邮件，能够隔着三个时区用免费的互联网电话与朋友畅谈，那无疑是一项重大进步。但我认识到，虽然我乐于使用这种五个字母的简写，但对于其含义，或者更重要的是，对于这项技术的产生过程并不很了解，而且并非只有我才存在这种问题。印尼雅加达的电讯业顾问本•惠特克(ben whitaker)称，许多人在试图解释手机的来龙去脉时都会落荒而逃。他表示，技术的应用成果往往是令人鼓舞的，但描述这项技术的词汇却如此高深莫测。

首先要提的就是关于整个手机技术“代”的划分。这一概念所产生的误导作用不亚于其他与手机有关的术语，但却是值得仔细思考的。第一代手机，即“1g”，被称为模拟式手机。这种手机使用的是频分多址技术(frequency division multiple access, 简称fdma)。“多址”的意思很直接明了，就是许多人使用同一项资源，而这项资源就是无线电频谱。“频分”的意思是：按照用户对分配的波段进行频率或频道划分，这意味着需要极大的频宽来满足每一位用户。

上世纪九十年代初数码技术的崛起在一定程度上解决了上述问题，这些手机随后被归为第二代(2g)。2g手机按照频率分配技术标准分成了两大阵营，其中一种名为全球移动通讯系统(global system for mobile communications, 简称gsm)的技术标准采用了时分多址(time division multiple access, 简称tdma)技术。tdma技术将数字化的通话数据流分割成数据块，每个数据块都分到一个时间块，而每位用户都分到一个时间段，这样就不必进行频道的分割。就象一群人要出门，他们会一个一个的出去，而不会在同一个时间都跑出去。这种技术让数据处理变得更为有效，从而让gsm标准能将8个通话压缩到1个频道内。

而美国则在使用另一种名为码分多址(code division multiple access, 简称cdma)的技术。这里面的“码“，指的是一种将数据加入识别码并进行传输的方式，这样就只有接收端能感知到数据。cdma技术还被应用在诸如全球定位系统(global positioning system, 简称gps)之类的蜂巢式网络中，也成为使用该技术的蜂巢式系统的代名词。比如高通公司(qualcomm inc.) 1996年推出的cdmaone，该系统能同时处理64个通话。

不过到了九十年代中晚期，手机不但需要能提供通话服务，还要能传输数据的趋势越来越明显，而无论是gsm还是dmaone在这方面都不是太理想。原因很简单，这两种系统在设计时就不具备此功能。基于cdma技术改进而来的cdma2000能提供速度为30千字节至70千字节(kbps)的数据传输，比当时的拨号上网速度快一倍。至于gsm标准，虽然采用了稍有区别的方式，但传输速度与cdma2000相若。后者采用的这种名为无线封包数据传输(general packet radio service, 简称gprs)的技术，可以将数据打包然后通过gsm频道传输。

gprs和cdma2000被称为2.5代技术，这种技术介于第二代技术和第三代技术之间，运营商无需进行设备升级换代。此后gsm标准在gprs基础上又发展出全球演进式数据速率增强技术(enhanced data for global evolution, 简称edge)，其理论速度是gprs的3倍。edge被称为2.75代技术，并得到广泛应用，其中包括中国，此外苹果公司(apple inc.)新推出的iphone手机也使用此技术。

不过在第三代技术(3g)面世前，上述这些技术不过是对现有网络的改良，而最早实现商用化的3g网络于2001年在日本出现。原来的gsm和cdma两大阵营均以码分技术开发出3g技术标准，其中gsm阵营开发出w-cdma（其中的w代表宽频），而高通公司则对现有技术进行改进后开发出cdma2000 1x。两种技术都是将数据分割成字符串，从而最大限度的利用频谱，只是两者之间互不兼容。但对于我们而言，终于可以不必再以令人痛苦的低速度下载电子邮件和浏览网页了。

3g改进技术很快就出现了。如今我们许多人已经用上了3.5g产品，w-cdma的升级版正是本文开头所提及的hsdpa，而cdma阵营则推出演进资料最佳化技术(evolution data optimized, 简称ev-do)，两者的传输速度都高达300至700kbps，有时甚至更快。现在手机上网的速度可以赶上在家使用宽频上网的速度。正如北电网络有限公司(nortel networks corp.)台湾区副总裁stone seng所说，3.5g技术让手机用户像使用连接宽频的台式电脑一样上网，此可谓行业的一大进步。

这并非故事的结尾，第四代技术(4g)很快将出现，其叹为观止的程度我们可以拭目以待。不过今天我们已经提到太多的专用术语，先就此告一段落。