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(3)

那么每个蜂窝里有什么？有基站（base stations），也叫BS，以及移动站（mobile stations），也叫MS。每个蜂窝的基站一端连接有线核心网和互联网，另一端连接分配给它的移动站。移动站可以是一部手机、一台平板电脑，或任何可以根据蜂窝标准发送和接收信号的设备。

单元首先在先进的移动电话系统中使用，标志着1G技术在美国的诞生。在这个系统中，移动用户数量猛增。到20世纪90年代，仅在美国就有2500万名手机用户。这也意味着，由于高使用率和低容量，模拟信号已经无法满足需求。

注：这是一张蜂窝网络图。每个单元都是一个六边形，包括多个移动站（MS）和基站（BS）。单元格的颜色深度表示单元格使用的频带。相邻两个单元格没有相同的颜色，因此使用不同的频带以防止干扰

进入数字时代

随着模拟网络再次变得拥挤，美国和其他各国开始尝试另一种选择：数字（digital）系统。模拟信号将被“数字化”，转换成二进制位的序列，即1和0（见图1–7）。

数字系统在容量上拥有巨大优势，因为它们使用了另外两个我们将讨论的多址联接技术。在20世纪80年代末之前，建立这些网络所需的小规模电子设备成本还不够低。

按照时间（和频率）进行共享

从模拟到数字蜂窝的转换标志着1G技术发展到了2G。第一套2G技术标准是全球移动通信系统，简称GSM，始于1982年。到1987年，该系统容量便达到模拟系统的3倍。移动运营商设备更新

数字代码使我们能将多个通话压缩到一个频段。所以，即使在一个单元里，我们也可以让很共用同一个频道。我们只需要添加另一个维度。最明显的额外维度选择是时间。

换句话说，多个用户可以共享同一个频道，但他们必须轮流使用。按照一套叫作时分多址（time division multiple access，简称TDMA）的方案，每人被分配到不同的时段。你可以在图1–8 中看到TDMA的一个例子。

注：模拟信号随着时间不断变化。与之相反，数字信号是一系列的二进制位，即1和0

由于欧盟倾向于发展一套共同的标准，GSM在欧洲很多地区被迅速采纳。GSM今天仍然在世界部分地区使用，主要在900MHz和1 800MHz频段运行。这降低了手机成本，标志着手机发展进入新阶段，能提供短信、游戏，以及其他娱乐功能。

在美国，采用2G标准的历程更有趣。在了解对容量的需求增加后，美国蜂窝电信行业协会在1988年发布了一系列性能要求，规定通信行业应致力于达到第一套数字蜂窝标准。其中的主要要求是，容量应达到传统模拟网络的10倍。

注：利用时分多址，一定数量的通话（图中为3个）可以共享相同的频道。例如，通话A、B和C被分配到相同的频道，但在时间上是分开的

这个时候，几乎所有美国的网络运营商和设备制造商都觉得TMDA是最好的办法，但高通（Qualcomm）公司例外。该公司倡导另一项技术——码分多址（code division multiple access，简称CDMA）。

如图1–9所示，在CDMA系统中，用户在“代码”维度上进行区分，在时间和频率上则不加区分。对代码最好的类比可能是语言：就像给每个链接不同的语言，然后让它们进行通话一样。每个代码都像一把钥匙。发送方锁定消息，将其发送出去，并且只给接收方发送密钥。

设计这些代码的困难在于，应该只有一把钥匙能够“解锁”任何指定信号。如果另一个接收方试图用自己的钥匙解密该消息，则应该显示为噪声。每一个代码会“取消”另一个，具有此属性的代码集合被称为一个正交码（orthogonal codes）族。

一开始有人预测，CDMA能提供的容量可以比传统模拟网络大40 倍以上。尽管如此，当时大多数工程师、制造商以及运营商都抵制CDMA。原因之一是，当时尚未有CDMA蜂窝网络原型，对其进行演示。

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-83406-3.html