记录人类信息化之路 移动通信领域十大技术

2013年5月17日是国际电信联盟第四十五届“世界电信日”，1969年5月17日，国际电信联盟第二十四届行政理事会通过决将国际电信联盟的成立日——每年的5月17日定为“世界电信日”，要求各会员国从1969年起在每年5月17日开展纪念活动，而在这长达四十五年的历史之长河中诞生了无数的革命性技术。

国际电信联盟通过决议将5月17日定位世界电信日

　　这些技术或对于行业发展、或对于改变世界，起到了不可磨灭的历史作用。通信技术从最初的方便人们传递消息、交流情感，已经逐渐贯穿至移动电话、电视广播、互联网等多种传播形式。而这些技术逐渐引入并渗入到生活的方方面面，令世界面貌为之一新，并成为数十亿人生活、工作和娱乐的助手。

国际电信联盟(ITU)总部位于日内瓦

　　现在的社会发展形态已经让城市居民几乎无法想象没有信息通信技术的生活状态，互联网的出现让各类信息资讯呈现爆炸性增长阶段，借助于通信技术的突破性发展，人类通过信息社会中的信息与知识交流，打造出一个更适宜生存发展的世界。一部通信技术发展史记录了人类信息化之路，本文就为您盘点移动通信领域的十大技术。

　　改进型移动电话系统(IMTS)

　　我们都知道国际电信联盟要求各会员国从1969年起在每年的5月17日开展纪念活动，因此“世界电信日”的正式设立时间也是从1969年开始。在回顾移动通信领域的十大技术之时，我们首先要把镜头拉回到1965年，美国贝尔实验室于1965年发展了一项汽车公用无线电话技术——改进型移动电话系统(Improved Mobile Telephone Service，IMTS)。

贝尔电话公司发明汽车公用无线电话技术

　　IMTS建立在移动电话系统(Mobile Telephone Service，MTS)的基础之上，IMTS使用150MHz和450MHz频段，采用大区 制、中小容量，实现了无线频道自动选择并能够自动接续到公用电话网。此后德国也推出了具有相同技术水准的B网。

上世纪六十年代人工交换系统

　　可以说这一阶段是移动通信系统改进与完善的阶段，其特点是采用大区制、中小容量，使用450MHz频段，实现了自动选频与自动接续。IMTS虽然与MTS同样属于0G的无线通讯技术，但是相较于MTS只具备半双工，IMTS则具有全双工的通讯能力。虽然现在回头来看，IMTS只是一项十分初级的技术，但是对于人类通信领域具有划时代的意义。

　　世界上第一部手机Dyna TAC

　　手机是我们人类目前最贴近科技前言的产品之一，也是我们目前最常用的数码产品，而这款产品也是伴随着整个通信领域发展并且不断演变从而保留下来的。世界上第一部手机1973年诞生于纽约曼哈顿的摩托罗拉实验室，在工程师马丁·库帕(Martin Cooper)的带领下，摩托罗拉实验室耗费多年时间终于研制出世界上第一部手机Dyna TAC。

马丁·库帕手持第一部手机Dyna TAC

　　与今天我们使用的智能手机相比，Dyna TAC可谓是“笨重不堪”，整机重量达到2磅(约等于907克)，手机内部电路板数量达到30个之多，通话时间只有35分钟，而充电时间却需要10小时，并且仅有拨打和接听电话两种功能。可在当时这部手机的诞生意味着一个新时代的开始——无线通信产业的诞生。

二战期间美军使用的“超大个”步话机

　　从20世纪50年代开始，美军步话机开始使用150MHz频段，后来发展为400MHz，紧接着60年代晶体管的出现，专用无线电话系统大量出现，逐渐在公安、消防、出租车等特定行业中应用。但这些仅能在少数特殊人群中使用且携带不便，能不能有更小更方便适合大众使用的个人移动电话？而这部蜂窝式移动电话的诞生，标志着通信领域进入实现个人电话梦想的重要阶段。

　　类比式移动电话系统(AMPS)

　　移动电话制造出来了，如何规划电话网络？技术人员首先想到的是蜂巢结构，蜂巢在建筑学上是经济高效的结构方式，移动网络是否可以采取同样的方式，然后在相邻的地方使用不同的频率，在相距较远的地方就采用相同的频率。这样既有效地避免了频率冲突，又可让同一频率多次使用，节省了频率资源。这一理论巧妙地解决了有限高频频率与众多高密度用户需求量的矛盾和跨越服务覆盖区信道自动转换的问题。

蜂窝状移动通信网工作原理图

　　1978年底，美国贝尔试验室研制成功类比式移动电话系统(Advanced Mobile Phone System，AMPS)，建成了蜂窝状移动通信网，使用800MHz的频段大大提高了系统容量。贝尔实验室提出蜂窝系统的覆盖小区的概念和相关的理论后，很快进入了实用阶段。在蜂窝式的网络中，每一个地理范围(通常是一座大中城市及其郊区)都有多个基站，并受一个移动电话交换机的控制。

蜂窝移动电话系统具有更广的传输范围

　　在这个区域内任何地点的移动台车载、便携电话都可经由无线信道和交换机联通公用电话网，真正做到随时随地都可以同世界上任何地方进行通信，同时，在两个或多个移动交换局之间，只要制式相同，还可以进行自动和半自动转接，从而扩大移动台的活动范围。第一代蜂窝移动电话系统是模拟蜂窝移动电话系统，主要特征是用模拟方式传输模拟信号，1975年美国联邦通信委员会(FCC)开放移动电话市场，确定陆地移动电话通信和大容量蜂窝移动电话的频谱，为移动电话投入商用作好了准备。

　　全球移动通信系统(GSM，2G)

　　伴随着第一代移动电话技术的应用，全球各地区存在各种互不兼容的标准，用户的手机无法在其他标准的网络上使用十分不方便。因此西欧国家开始考虑制定一个统一的下一代移动电话标准，以便能够提供更多样的功能和使用户漫游更容易。1982年成立的GSM即移动专家组("Groupe Spécial Mobile")，后来这一缩写的含义被确定为“全球移动通讯系统”，以方便GSM向全世界做推广。

1982年欧洲成立GSM移动专家组

　　GSM较之上一代标准最大的不同是它的信令和语音信道都是数字式的，定义为以数码语音传输技术为核心，因此GSM也被看作是第二代移动电话系统，也就是我们经常说的2G。为适应各国无线电频率分配的不同情况，GSM系统可以在多个不同的频段工作。最初的GSM标准定义了900MHz，1800MHz，和1900MHz频段，此后又补充了850MHz和450MHz，以适合部分地区的需求。

全球移动通信系统GSM工作原理

　　GSM迄今为止仍是当前应用最为广泛的移动电话标准，全球超过200个国家和地区数十亿人正在使用GSM电话，相比于上一代标准互不兼容的条件，GSM用户可以在移动电话运营商之间实现自由漫游。从用户的角度出发，用户不仅可以像第一代一样实现高质量的语音通话，还可以发送手机短信SMS，降低通信成本。

　　无限寻呼系统(radio paging system)

　　上世纪80年代末乃至90年代初，虽然欧美各地已经陆续研制出较为轻便的移动电话并且统一规范了相应的移动电话标准，但是碍于移动电话极为昂贵的造价，真正能够买得起移动电话的人并不多，因此八十年代末的中国能够拥有一部“大哥大”的人绝对可以被称之为富豪，不仅仅是一部通话设备，更重要的是体现身份的象征，与此同时寻呼系统以及寻呼机的兴起也变得理所当然。

高昂的价格让大哥大当时成为富豪的象征

　　事实上早在1956年，摩托罗拉公司就研制了全球第一部无线电寻呼机。寻呼系统是通过无线电波单向传送字符信息的通讯设备。它主要由计算机，寻呼编码卡，寻呼发射机，寻呼天线和寻呼接收机组成。使用者在计算机上编辑文字信息，然后通过编码卡和发射机等将编辑的信息传送给远方的寻呼机，从而达到无线传递信息的目的。寻呼系统具有单呼，组呼和群呼的功能，寻呼系统还可实现电话自动寻呼和局域网寻呼等。

我国从1983年开始发展寻呼系统

　　我国从1983年开始研究发展寻呼系统，同年9月16日，上海用150MHz频段开通了我国第一个模拟寻呼系统，1984年5月1日，广州用150MHz频段开通了我国第一个数字寻呼系统。1991年11月15日，上海首先用150MHz频段开通了汉字寻呼系统。这种以汉字直接显示信息内容的“汉显”BP机，省却了查代码的麻烦，且一目了然，因而深受用户的欢迎，之后随着手机的逐渐普及，寻呼机最终退出历史舞台。