手機(jī)技術(shù)發(fā)展的來龍去脈

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前幾天我發(fā)現(xiàn)自己在做一件我曾發(fā)誓永遠(yuǎn)不會(huì)做的事:滿口專業(yè)術(shù)語。但區(qū)別于其他術(shù)語的是:這是一個(gè)由5個(gè)字母組成的繞口簡寫,只有缺乏幽默感的人才能聯(lián)想到其全稱。這就是當(dāng)我滿腦子想著手機(jī)變革時(shí)發(fā)生的事。我說的這個(gè)縮寫就是HSDPA,即高速下行分組接入。之所以想到這個(gè)詞,是因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)讓我頗感興奮。HSDPA是一項(xiàng)高速手機(jī)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。如果一項(xiàng)技術(shù)能讓人在擁堵嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)中收發(fā)電子郵件,能夠隔著三個(gè)時(shí)區(qū)用免費(fèi)的互聯(lián)網(wǎng)電話與朋友暢談,那無疑是一項(xiàng)重大進(jìn)步。
    但我認(rèn)識(shí)到,雖然我樂于使用這種五個(gè)字母的簡寫,但對于其含義,或者更重要的是,對于這項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)生過程并不很了解,而且并非只有我才存在這種問題。印尼雅加達(dá)的電訊業(yè)顧問本•惠特克(Ben Whitaker)稱,許多人在試圖解釋手機(jī)的來龍去脈時(shí)都會(huì)落荒而逃。他表示,技術(shù)的應(yīng)用成果往往是令人鼓舞的,但描述這項(xiàng)技術(shù)的詞匯卻如此高深莫測。
    首先要提的就是關(guān)于整個(gè)手機(jī)技術(shù)“代”的劃分。這一概念所產(chǎn)生的誤導(dǎo)作用不亞于其他與手機(jī)有關(guān)的術(shù)語,但卻是值得仔細(xì)思考的。第一代手機(jī),即“1G”,被稱為模擬式手機(jī)。這種手機(jī)使用的是頻分多址技術(shù)(Frequency Division Multiple Access, 簡稱FDMA)?!岸嘀贰钡囊馑己苤苯用髁?,就是許多人使用同一項(xiàng)資源,而這項(xiàng)資源就是無線電頻譜?!邦l分”的意思是:按照用戶對分配的波段進(jìn)行頻率或頻道劃分,這意味著需要極大的頻寬來滿足每一位用戶。
    上世紀(jì)九十年代初數(shù)碼技術(shù)的崛起在一定程度上解決了上述問題,這些手機(jī)隨后被歸為第二代(2G)。2G手機(jī)按照頻率分配技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分成了兩大陣營,其中一種名為全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)(Global System for Mobile communications, 簡稱GSM)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采用了時(shí)分多址(Time Division Multiple Access, 簡稱TDMA)技術(shù)。TDMA技術(shù)將數(shù)字化的通話數(shù)據(jù)流分割成數(shù)據(jù)塊,每個(gè)數(shù)據(jù)塊都分到一個(gè)時(shí)間塊,而每位用戶都分到一個(gè)時(shí)間段,這樣就不必進(jìn)行頻道的分割。就象一群人要出門,他們會(huì)一個(gè)一個(gè)的出去,而不會(huì)在同一個(gè)時(shí)間都跑出去。這種技術(shù)讓數(shù)據(jù)處理變得更為有效,從而讓GSM標(biāo)準(zhǔn)能將8個(gè)通話壓縮到1個(gè)頻道內(nèi)。
    而美國則在使用另一種名為碼分多址(Code Division Multiple Access, 簡稱CDMA)的技術(shù)。這里面的“碼“,指的是一種將數(shù)據(jù)加入識(shí)別碼并進(jìn)行傳輸?shù)姆绞?,這樣就只有接收端能感知到數(shù)據(jù)。CDMA技術(shù)還被應(yīng)用在諸如全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, 簡稱GPS)之類的蜂巢式網(wǎng)絡(luò)中,也成為使用該技術(shù)的蜂巢式系統(tǒng)的代名詞。比如高通公司(Qualcomm Inc.) 1996年推出的cdmaOne,該系統(tǒng)能同時(shí)處理64個(gè)通話。
    不過到了九十年代中晚期,手機(jī)不但需要能提供通話服務(wù),還要能傳輸數(shù)據(jù)的趨勢越來越明顯,而無論是GSM還是dmaOne在這方面都不是太理想。原因很簡單,這兩種系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)就不具備此功能?;贑DMA技術(shù)改進(jìn)而來的CDMA2000能提供速度為30千字節(jié)至70千字節(jié)(kbps)的數(shù)據(jù)傳輸,比當(dāng)時(shí)的撥號上網(wǎng)速度快一倍。至于GSM標(biāo)準(zhǔn),雖然采用了稍有區(qū)別的方式,但傳輸速度與CDMA2000相若。后者采用的這種名為無線封包數(shù)據(jù)傳輸(General Packet Radio Service, 簡稱GPRS)的技術(shù),可以將數(shù)據(jù)打包然后通過GSM頻道傳輸。
    GPRS和CDMA2000被稱為2.5代技術(shù),這種技術(shù)介于第二代技術(shù)和第三代技術(shù)之間,運(yùn)營商無需進(jìn)行設(shè)備升級換代。此后GSM標(biāo)準(zhǔn)在GPRS基礎(chǔ)上又發(fā)展出全球演進(jìn)式數(shù)據(jù)速率增強(qiáng)技術(shù)(Enhanced Data for Global Evolution, 簡稱EDGE),其理論速度是GPRS的3倍。EDGE被稱為2.75代技術(shù),并得到廣泛應(yīng)用,其中包括中國,此外蘋果公司(Apple Inc.)新推出的iPhone手機(jī)也使用此技術(shù)。
    不過在第三代技術(shù)(3G)面世前,上述這些技術(shù)不過是對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的改良,而最早實(shí)現(xiàn)商用化的3G網(wǎng)絡(luò)于2001年在日本出現(xiàn)。原來的GSM和CDMA兩大陣營均以碼分技術(shù)開發(fā)出3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),其中GSM陣營開發(fā)出W-CDMA(其中的W代表寬頻),而高通公司則對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)后開發(fā)出CDMA2000 1x。兩種技術(shù)都是將數(shù)據(jù)分割成字符串,從而限度的利用頻譜,只是兩者之間互不兼容。但對于我們而言,終于可以不必再以令人痛苦的低速度下載電子郵件和瀏覽網(wǎng)頁了。
    3G改進(jìn)技術(shù)很快就出現(xiàn)了。如今我們許多人已經(jīng)用上了3.5G產(chǎn)品,W-CDMA的升級版正是本文開頭所提及的HSDPA,而CDMA陣營則推出演進(jìn)資料化技術(shù)(Evolution Data Optimized, 簡稱EV-DO),兩者的傳輸速度都高達(dá)300至700kbps,有時(shí)甚至更快?,F(xiàn)在手機(jī)上網(wǎng)的速度可以趕上在家使用寬頻上網(wǎng)的速度。正如北電網(wǎng)絡(luò)有限公司(Nortel Networks Corp.)臺(tái)灣區(qū)副總裁Stone Seng所說,3.5G技術(shù)讓手機(jī)用戶像使用連接寬頻的臺(tái)式電腦一樣上網(wǎng),此可謂行業(yè)的一大進(jìn)步。
    這并非故事的結(jié)尾,第四代技術(shù)(4G)很快將出現(xiàn),其嘆為觀止的程度我們可以拭目以待。不過今天我們已經(jīng)提到太多的專用術(shù)語,先就此告一段落。