3G發(fā)展歷程的前前后后

2009年，中國(guó)3G元年，在這一年，我國(guó)三大移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商的3G網(wǎng)絡(luò)將正式投入商用，中國(guó)移動(dòng)通信領(lǐng)域也將隨之步入3G時(shí)代。3G時(shí)代，倡導(dǎo)多彩生活，科技成果不再只是實(shí)驗(yàn)室中的技術(shù)，科技將改變我們的生活方式，使我們的生活更加多姿多彩。

什么是3G？TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000 1X EV-DO它們又都是什么？與我們現(xiàn)在使用的EDGE，CDMA1X有何不同？3G能為我們做些什么？日本，這個(gè)在3G領(lǐng)域起步最早，發(fā)展最成功的國(guó)度，3G發(fā)展歷程是怎樣的？號(hào)稱擁有全球最快3G網(wǎng)絡(luò)的香港，3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀又是怎樣的？這一切的一切都將在本文中進(jìn)行介紹。

讓我們從頭說(shuō)起，這一切都開始于19世紀(jì)中葉...

1864 年，英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋（詹姆斯•克拉克•麥克斯韋）從理論上證明了電磁波的存在；1876 年，德國(guó)物理學(xué)家赫茲（海因里希•魯?shù)婪?bull;赫茲）用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在；1900 年，意大利電氣工程師和發(fā)明家馬可尼（伽利爾摩•馬可尼）等人利用電磁波進(jìn)行遠(yuǎn)距離無(wú)線電通信取得了成功，1901年，馬可尼又成功地將訊號(hào)傳送到了大西洋彼岸的美國(guó)——科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了可以改變世界的一把“鑰匙”，此后的時(shí)間，這個(gè)世界將進(jìn)入無(wú)線電通信時(shí)代。

左：麥克斯韋  中：赫茲  右：馬可尼

隨著時(shí)間的推移，科學(xué)技術(shù)終于變?yōu)榱水a(chǎn)品，現(xiàn)代意義上的移動(dòng)通信開始于20世紀(jì)20年代末期。1928 年，美國(guó)Purdue 大學(xué)學(xué)生發(fā)明了工作于2MHz 的超外差式無(wú)線電接收機(jī)，并很快在底特律的警察局投入使用，這是世界上第一種可以有效工作的移動(dòng)通信系統(tǒng)。時(shí)間再次推移，其間出現(xiàn)了第一部調(diào)幅制式移動(dòng)通信系統(tǒng)、第一部調(diào)頻制式移動(dòng)通信系統(tǒng)，二戰(zhàn)后，軍事移動(dòng)通信技術(shù)逐漸被應(yīng)用于民用領(lǐng)域，到20 世紀(jì)50 年代，美國(guó)和歐洲部分國(guó)家相繼成功研制了公用移動(dòng)電話系統(tǒng)，在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)電話系統(tǒng)與公眾電話網(wǎng)絡(luò)的互通，并得到了廣泛的使用。但遺憾的是，這種公用移動(dòng)電話系統(tǒng)仍然采用人工接入方式，系統(tǒng)容量小。歷史再次向前發(fā)展，在20 世紀(jì)60 年代中期至70 年代中期，美國(guó)推出了改進(jìn)型移動(dòng)電話系統(tǒng)，采用大區(qū)制、中小容量，實(shí)現(xiàn)了無(wú)線頻道自動(dòng)選擇及自動(dòng)接入公用電話網(wǎng)。直到20 世紀(jì)70 年代中期，隨著民用移動(dòng)通信用戶數(shù)量的增加，業(yè)務(wù)范圍的擴(kuò)大，有限的頻譜供給與可用頻道數(shù)要求遞增之間的矛盾日益尖銳。這時(shí)歷史又一次向前發(fā)展，為了更有效地利用有限的頻譜資源，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室提出了在移動(dòng)通信發(fā)展史上具有里程碑意義的小區(qū)制、蜂窩組網(wǎng)的理論，它為移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展和新一代多功能通信設(shè)備的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)。

PSTN：公共交換電話網(wǎng)（Public Switched Telephone Network），即我們?nèi)粘Ｉ�活中常用的固話網(wǎng)。
　　MSC：移動(dòng)交換中心（Mobile Switching Center）
　　BS：基站（Base Station）
　　MS：移動(dòng)臺(tái)(手機(jī))/移動(dòng)用戶（Mobile Station）

蜂窩組網(wǎng)是指移動(dòng)網(wǎng)的組網(wǎng)形狀像蜂窩一樣。蜂窩技術(shù)把一個(gè)地理區(qū)域分成若干個(gè)小區(qū)，稱作“蜂窩”(即Cell)，蜂窩技術(shù)因此而得名。手機(jī)(或移動(dòng)電話)均采用這項(xiàng)技術(shù)，因此常常被稱作蜂窩電話(Cellular Phone)。將一個(gè)大的地理區(qū)域分割成多個(gè)“蜂窩”的目的，是充分利用有限的無(wú)線傳輸頻率。為了使更多的會(huì)話能同時(shí)進(jìn)行，蜂窩系統(tǒng)把給每一個(gè)“蜂窩”(即每一個(gè)小的區(qū)域)分配了一定數(shù)額的頻率。不同的蜂窩可以使用相同的頻率，這樣，有限的無(wú)線資源就可以充分利用了。常見的蜂窩系統(tǒng)包括GSM和CDMA，它們都屬于第二代，也就是2G通信技術(shù)。

GSM全名為Global System for Mobile Communications，中文為全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)，是一種源于歐洲的移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是第二代移動(dòng)通信技術(shù)，其開發(fā)目的是讓全球各地可以共同使用一個(gè)移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，讓用戶使用一部手機(jī)就能行遍全球。我國(guó)于1992年在嘉興建立并開通第一個(gè)GSM演示系統(tǒng)，自1993年9月正式開放業(yè)務(wù)以來(lái)，全國(guó)各地的移動(dòng)通信系統(tǒng)中大多采用GSM系統(tǒng)，使得GSM系統(tǒng)成為目前我國(guó)最成熟和市場(chǎng)占有量最大的一種數(shù)字蜂窩系統(tǒng)。根據(jù)中國(guó)移動(dòng)公布的數(shù)據(jù)，截至2008年9月30日，其客戶總數(shù)已達(dá)到4.53億。

CDMA英文全名為Code Division Multiple Access，中文全名是碼分多址，最初是一項(xiàng)軍用技術(shù)，其設(shè)計(jì)初衷是為了防止敵方對(duì)己方通訊進(jìn)行干擾，后來(lái)美國(guó)高通公司更新了這種技術(shù)，并應(yīng)用于商用蜂窩通信領(lǐng)域。1995年，在第一個(gè)CDMA商用系統(tǒng)運(yùn)行之后，CDMA技術(shù)理論上的諸多優(yōu)勢(shì)在實(shí)踐中得到了檢驗(yàn)，從而在北美、南美和亞洲等地得到了迅速推廣和應(yīng)用。全球許多國(guó)家和地區(qū)，包括中國(guó)香港、韓國(guó)、日本、美國(guó)都已建有CDMA商用網(wǎng)絡(luò)。在美國(guó)和日本，CDMA已成為其主要移動(dòng)通信技術(shù)，在韓國(guó)有60%的人口是CDMA用戶。我國(guó)CDMA網(wǎng)絡(luò)商用要晚于GSM網(wǎng)絡(luò)，1995年總參與郵電部決定采用軍隊(duì)專用的800兆頻率建立CDMA實(shí)驗(yàn)網(wǎng)；1997年，北京、上海、西安、廣州4個(gè)CDMA商用實(shí)驗(yàn)網(wǎng)先后建成開通，并實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)間的漫游。時(shí)隔一年，1998年8月，一紙“軍隊(duì)不得參與經(jīng)商”的禁令使“電信長(zhǎng)城”運(yùn)營(yíng)者的身份變得格外敏感，終于在2001年，原部隊(duì)所有的133CDMA網(wǎng)在經(jīng)過(guò)數(shù)月的資產(chǎn)清算后，正式移交給了中國(guó)聯(lián)通。時(shí)至2008年10月1日，CDMA業(yè)務(wù)的經(jīng)營(yíng)權(quán)再次發(fā)生變更，中國(guó)電信對(duì)中國(guó)聯(lián)通CDMA業(yè)務(wù)進(jìn)行了收購(gòu)，10月底，中國(guó)電信公布CDMA用戶數(shù)量為2840萬(wàn)。

2G通信技術(shù)，或說(shuō)GSM和CDMA通信技術(shù)，以今天的眼光來(lái)看，它們的優(yōu)點(diǎn)與它們的缺點(diǎn)同樣明顯，優(yōu)點(diǎn)自不必說(shuō)，單看中移動(dòng)的用戶數(shù)就可見一斑，至于缺點(diǎn)，只能說(shuō)是時(shí)間發(fā)展的必然。在我們周圍，我們感受最深的應(yīng)該是隨著INTERNET的興起，互聯(lián)網(wǎng)正在深刻的影響著這個(gè)世界，我們希望隨時(shí)可以訪問(wèn)INTERNET，可以收發(fā)郵件，而這些數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)正好是2G的軟肋。對(duì)于2G通信技術(shù)的不足，有人打過(guò)一個(gè)比方：2G像是一級(jí)公路，而3G則像是高速公路，在高速路上能跑的車在一級(jí)公路上也能跑，但我們?yōu)槭裁催�是愿意建高速路呢？因?yàn)楦咚俾纺軒Ыo我們更好的體驗(yàn)，最主要的應(yīng)該就是在數(shù)據(jù)傳輸方面表現(xiàn)出的一個(gè)“快”字。像CDMA2000 1x EV-DO Rev A技術(shù)提供了3.1Mbps的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，這幾乎與普及率極廣的ADSL打成了平手，這也是2009年，中國(guó)電信上馬3G所使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。但由于3G是個(gè)相當(dāng)浩大的工程，所牽扯的層面多且復(fù)雜，要從目前的2G邁向3G，不可能一下就銜接得上，那怎么辦？因此就出現(xiàn)了介于2G和3G之間的2.5G。中移動(dòng)在2G升3G的過(guò)程中經(jīng)歷三步，GSM—GPRS—EDGE—TD-SCDMA，所以有人稱EDGE為2.75G；而CDMA在升3G的過(guò)程中經(jīng)歷了兩步，CDMA—CDMA 1X—CDMA2000 1x EV-DO。