記錄人類信息化之路 移動通信領域十大技術

1記錄人類信息化之路

    2013年5月17日是國際電信聯盟第四十五屆“世界電信日”，1969年5月17日，國際電信聯盟第二十四屆行政理事會通過決將國際電信聯盟的成立日——每年的5月17日定為“世界電信日”，要求各會員國從1969年起在每年5月17日開展紀念活動，而在這長達四十五年的歷史之長河中誕生了無數的革命性技術。

國際電信聯盟通過決議將5月17日定位世界電信日

    這些技術或對於行業發展、或對於改變世界，起到了不可磨滅的歷史作用。通信技術從最初的方便人們傳遞消息、交流情感，已經逐漸貫穿至移動電話、電視廣播、互聯網等多種傳播形式。而這些技術逐漸引入並滲入到生活的方方面面，令世界面貌為之一新，並成為數十億人生活、工作和娛樂的助手。

國際電信聯盟（ITU）總部位於日內瓦

　　現在的社會發展形態已經讓城市居民幾乎無法想象沒有信息通信技術的生活狀態，互聯網的出現讓各類信息資訊呈現爆炸性增長階段，借助於通信技術的突破性發展，人類通過信息社會中的信息與知識交流，打造出一個更適宜生存發展的世界。一部通信技術發展史記錄了人類信息化之路，本文就為您盤點移動通信領域的十大技術。

2改進型移動電話系統（IMTS）

　　我們都知道國際電信聯盟要求各會員國從1969年起在每年的5月17日開展紀念活動，因此“世界電信日”的正式設立時間也是從1969年開始。在回顧移動通信領域的十大技術之時，我們首先要把鏡頭拉回到1965年，美國貝爾實驗室於1965年發展了一項汽車公用無線電話技術——改進型移動電話系統(Improved Mobile Telephone Service，IMTS)。

貝爾電話公司發明汽車公用無線電話技術

　　IMTS建立在移動電話系統(Mobile Telephone Service，MTS)的基礎之上，IMTS使用150MHz和450MHz頻段，采用大區 制、中小容量，實現了無線頻道自動選擇並能夠自動接續到公用電話網。此後德國也推出了具有相同技術水准的B網。

上世紀六十年代人工交換系統

　　可以說這一階段是移動通信系統改進與完善的階段，其特點是采用大區制、中小容量，使用450MHz頻段，實現了自動選頻與自動接續。IMTS雖然與MTS同樣屬於0G的無線通訊技術，但是相較於MTS只具備半雙工，IMTS則具有全雙工的通訊能力。雖然現在回頭來看，IMTS只是一項十分初級的技術，但是對於人類通信領域具有劃時代的意義。

3世界上第一部手機Dyna TAC

　　手機是我們人類目前最貼近科技前言的產品之一，也是我們目前最常用的數碼產品，而這款產品也是伴隨著整個通信領域發展並且不斷演變從而保留下來的。世界上第一部手機1973年誕生於紐約曼哈頓的摩托羅拉實驗室，在工程師馬丁·庫帕(Martin Cooper)的帶領下，摩托羅拉實驗室耗費多年時間終於研制出世界上第一部手機Dyna TAC。

馬丁·庫帕手持第一部手機Dyna TAC

　　與今天我們使用的智能手機相比，Dyna TAC可謂是“笨重不堪”，整機重量達到2磅(約等於907克)，手機內部電路板數量達到30個之多，通話時間只有35分鐘，而充電時間卻需要10小時，並且僅有撥打和接聽電話兩種功能。可在當時這部手機的誕生意味著一個新時代的開始——無線通信產業的誕生。

二戰期間美軍使用的“超大個”步話機

　　從20世紀50年代開始，美軍步話機開始使用150MHz頻段，後來發展為400MHz，緊接著60年代晶體管的出現，專用無線電話系統大量出現，逐漸在公安、消防、出租車等特定行業中應用。但這些僅能在少數特殊人群中使用且攜帶不便，能不能有更小更方便適合大眾使用的個人移動電話？而這部蜂窩式移動電話的誕生，標志著通信領域進入實現個人電話夢想的重要階段。

4類比式移動電話系統（AMPS）

　　移動電話制造出來了，如何規劃電話網絡？技術人員首先想到的是蜂巢結構，蜂巢在建築學上是經濟高效的結構方式，移動網絡是否可以采取同樣的方式，然後在相鄰的地方使用不同的頻率，在相距較遠的地方就采用相同的頻率。這樣既有效地避免了頻率沖突，又可讓同一頻率多次使用，節省了頻率資源。這一理論巧妙地解決了有限高頻頻率與眾多高密度用戶需求量的矛盾和跨越服務覆蓋區信道自動轉換的問題。

蜂窩狀移動通信網工作原理圖

　　1978年底，美國貝爾試驗室研制成功類比式移動電話系統(Advanced Mobile Phone System，AMPS)，建成了蜂窩狀移動通信網，使用800MHz的頻段大大提高了系統容量。貝爾實驗室提出蜂窩系統的覆蓋小區的概念和相關的理論後，很快進入了實用階段。在蜂窩式的網絡中，每一個地理范圍(通常是一座大中城市及其郊區)都有多個基站，並受一個移動電話交換機的控制。

蜂窩移動電話系統具有更廣的傳輸范圍

　　在這個區域內任何地點的移動台車載、便攜電話都可經由無線信道和交換機聯通公用電話網，真正做到隨時隨地都可以同世界上任何地方進行通信，同時，在兩個或多個移動交換局之間，只要制式相同，還可以進行自動和半自動轉接，從而擴大移動台的活動范圍。第一代蜂窩移動電話系統是模擬蜂窩移動電話系統，主要特征是用模擬方式傳輸模擬信號，1975年美國聯邦通信委員會(FCC)開放移動電話市場，確定陸地移動電話通信和大容量蜂窩移動電話的頻譜，為移動電話投入商用作好了准備。

5全球移動通信系統（GSM，2G）

　　伴隨著第一代移動電話技術的應用，全球各地區存在各種互不兼容的標准，用戶的手機無法在其他標准的網絡上使用十分不方便。因此西歐國家開始考慮制定一個統一的下一代移動電話標准，以便能夠提供更多樣的功能和使用戶漫游更容易。1982年成立的GSM即移動專家組("Groupe Spécial Mobile")，後來這一縮寫的含義被確定為“全球移動通訊系統”，以方便GSM向全世界做推廣。

1982年歐洲成立GSM移動專家組

　　GSM較之上一代標准最大的不同是它的信令和語音信道都是數字式的，定義為以數碼語音傳輸技術為核心，因此GSM也被看作是第二代移動電話系統，也就是我們經常說的2G。為適應各國無線電頻率分配的不同情況，GSM系統可以在多個不同的頻段工作。最初的GSM標准定義了900MHz，1800MHz，和1900MHz頻段，此後又補充了850MHz和450MHz，以適合部分地區的需求。