移动运营商设备更新 36氪领读 | 网络的力量：连接人们生活的六大原则(2)

注：通过频分多址，根据通话的指定频道对其进行区分：通话一的用户被分到一个频道，通话二的用户被分到另一个频道，以此类推

第一代移动电话始于20世纪二三十年代，运用了FDMA技术。它们在本质上是模拟（analog）的，也就是说，它们的信号完全以电的形式从空中穿过。1946年，贝尔电话公司建立第一套“移动电话”网络，称为“移动电话服务系统”。这套系统与1964年出现的新一代系统一样，都是FDMA系统。它们被认为是第零代技术，也叫作0G，与之相对的是我们现在使用的4G技术。

第一台手持电话

20世纪70年代，摩托罗拉公司的马丁·库珀坚信，手持电话将成为未来的潮流。1973年，他带领团队花了90天，制造出史上第一台手持电话：DynaTAC。

DynaTAC并不像今天的手机。它重达近2磅（约0.9 千克），价格接近3000 美元（1973年的美元价值!），通话30分钟便需要充电。相比之下，2016年的一台苹果手机重量不到1/3磅（约0.15千克），价格可低至150美元（取决于具体型号和无线网络合同），并且每次充电后可供数小时通话及数据应用使用。

注：不同频率的两条声波，表示平均每秒完成的循环次数。实线波频率为1 赫兹，虚线波频率为3 赫兹

直到20世纪90年代中期，手持电话产业才真正开始脱离车载电话。与数字网络类似，只有当电子元件成本开始大幅下降，手掌大小的电话才变得实际。而电子元件成本下降，部分是因为需求上升。需求之所以上升，部分是因为这些技术的应用增加了。

“蜂窝电话”的“蜂窝”

1976年，仅纽约市就有大约500名手机用户，在等待名单上的人数超过这个数字的6倍。网络容量（capacity）急需扩大。那么，网络运营商能做什么呢？实际上只有两种选择：请求联邦通信委员会（Federal Communications Commission，简称FCC）提供更多频谱，或找出一种方法，使更多用户能使用同一频谱。

如何让更多的用户共享同一频谱？也许可以重复使用频道？这似乎有点儿牵强：如果有两个链接紧挨着彼此，又在使用相同的频道，肯定会产生干扰。但是，如果它们不在彼此旁边呢？如果它们距离足够远，那么可以重复使用同一个频道吗？

答案是肯定的。当信号通过空气（以及通过线缆）传播，其功率电平会衰减（attenuate）。这意味着它们会随着距离增加而减小，如图1–5所示。

通常情况下，衰减被看作是一件坏事。它会导致信号减弱，使其难以远距离传送。但这正是我们所需要的：如果你和我相距足够远，我们就都可以打电话，而且也不会导致信号在空中重叠。衰减的特性使得工程师开始从地理上把移动信号区划分为一个个蜂窝（cell），通常表示为“六边形”。

这个想法是，任何指定的蜂窝都可以被分配一组不被相邻蜂窝使用的频率。这样，使用同一频道的蜂窝将距离彼此很远，不会产生干扰，使我们能够更有效地使用现有的资源。

你可以在图1–6中看到蜂窝网络的示例。在这里，任何具有相同颜色的六边形将被分配相同的频率，因为它们不相邻。假如颜色最深的得到频道1至4，颜色深度居中的得到5至8，颜色最浅的得到9至12。罗布在深色蜂窝里，位于频道2。在他的蜂窝里的其他人可能处于1、3 或4 频道。

由于蕾切尔是在另一个深色蜂窝里，因此她也可以被分配到频道2，因为她距离足够远。本在中间的蜂窝，则不能得到频道2，因为他太接近深色蜂窝。我们为不同蜂窝指定颜色（频率）时，经常想让使用的颜色数量尽可能小。找到那样的颜色组合实际上是相当困难的，特别是当图中单元格的数目变得非常庞大时。

注：当信号通过空气传播，其功率电平会衰减。在安娜的手机周围，她的手机发射功率电平是100。当信号到达本时，功率电平是50。到达查理时，是10

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
http://www.pc-fly.com/a/tongxinshuyu/article-83406-2.html