大话移动办公（上）——移动通信技术漫谈

 编者按：随着移动通信技术的高速发展，移动办公需求越来越强烈，人们开始对移动办公有了很多设想和研究。本文作者希望通过这样一篇文章的介绍，阐述一下移动通信技术的发展历程，其中侧重介绍1G、2G、3G技术，并简单介绍无线技术如WIFI、蓝牙等等。希望通过这样一篇科普性质的文章，可是使读者构建起移动通信技术的知识结构。

    提到移动办公，我想所有人第一反映是和3G联系起来，比如说是因为3G才让移动办公成为可能，因为3G可以让移动办公变得更加炫丽等等。那么3G是什么呢？其实3G指的是第三代移动通信技术，所谓的G是英文世代generation的第一个字母。既然都发展到第三代了，那么第一代是什么呢？怎么发展而来的呢？
    所谓的1G就是指模拟通信系统，只是在当时并没有1G这么个叫法。而且模拟通信从何时开始的现在也没有定论，因为这个范畴很大，二战时通信兵背着的无线电通话设备就是模拟通信产品，当时的移动通信也主要是军用目的，也就是那时成长起来的MOTOROLA，但是军用的无线通信传输距离很有限，也只能满足小范围的通信需求，而且不支持短信、WAP方式。后来随着技术的不断发展，模拟通信的稳定性、传输距离、通话质量都在不断提升，而设备成本也在不断下降，因此就进入了民用市场。当然从80年代开始模拟通信系统也进入了中国市场，就是早期的大哥大，一种很巨型的设备，在当时能拥有大哥大的人都是很前卫、时尚的。当时的模拟移动通信其实没有一个标准协议，各家厂商都是自顾自的发展，当时比较大的厂商就包括了摩托罗拉、爱立信、阿尔卡特、西门子等，而当时的NOKIA还是刚刚转型的一个新兵而已。但是模拟通信的这种战国状态极大影响着市场拓展，因为每家厂商的手机只能在自己的网内用，而且通话效果和稳定性也远远不能满足人们需要，因此就催生了2G，移动通信也随之进入了数字时代。
    移动通信进入数字时代的标志应该是GSM的推出，GSM全名叫Global System for Mobile Communications，是由一群欧洲厂商推出的。说来呢，其实有时落后反而成为另一种挑战的开始。正是因为模拟通信时代摩托罗拉发展太强大，所以这些欧洲厂商为了实现跳跃式发展，才合作研发出GSM标准。也正是GSM标准的横空出世，移动通信的辉煌时代也才正式开始。自从GSM问世，这些欧洲厂商自然是四处拓展市场，作为大本营的欧洲本土很快就实现GSM全面化，而当时的中国电信（那时移动还没有独立出来）也选择了GSM制式，因此GSM很快就变成了一种国际通行标准。紧接着NOKIA也搭着这趟新生列车开始了蓬勃发展。曾经辉煌的摩托罗拉虽渐渐失去了这个行业的霸主地位，但是摩托罗拉的转型还算够快，及时的改变策略赶上了总体趋势，同时移动独立出来的运营网络也是最初电信建设的这个GSM网络。
    GSM存在的甜蜜岁月一直延续了很多年，终于还是被高通的CDMA标准的问世改变了历史。CDMA是一种技术，叫做码分多址，这种技术思想非常先进，3G只不过是这种技术的深入挖掘，所以叫WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA，可以看出来这些协议都是基于CDMA提出的，只是名称上有些差异。CDMA是一种时分技术，学名叫码分多址，可以在更低的功耗条件下，提供更好的通话质量，提高基站的带宽利用率，因此可以做到信号超强，辐射更低，通话质量更好。但是有的时候技术并不是一切，因为商业和政治原因，高通推出的CDMA并没有在欧洲市场打开销路，相反为了国家战略安全，美国政府力挺本土企业高通，所以很快GSM就被赶出了美国市场，取而代之CDMA占领了高地。由于受美国影响，高通的CDMA很快又在加拿大、日本、韩国发展成为了无线通信的标准。
    其实在2G时代还有一个不得不提及的移动通信设备，就是寻呼机，俗称BP机，这也是基于数字通信技术的一个产物，由于当时的手机购买价格过于昂贵，但是大众又有强烈的无线通信需求，因此就是这样一款既非技术创新又非应用创新的产品反而获得了大卖的机会。但是阶段性产品毕竟是时过境迁，随着手机价格的降低，BP机逐渐退出了人们的视线。当时BP机的重要文字信息功能就是现在手机短信功能的雏形，一直处于发展中的短信是SMS，英文全名是Short Messaging Service，只支持140个字符，中文只有70个字（汉字是双字节），这种简单的服务，可以实现人与人之间实时的文字交流。虽然算不上什么深层次的技术，但是简单的应用往往更实用，使这种古老的标准一直延续着生命。
    随着固话应用逐渐增加了ISDN、ADSL等网络应用技术，无线通信也在网络应用领域不断探索，因此基于GSM升级的GPRS也就应运而生了，高通也推出了相对抗的CDMA 1x技术。CDMA 1x其实是一种包交换的技术，可实现通过无线通信上网的目的。但是由于技术上的局限，带宽一直都很可怜，所以GPRS和CDMA 1x只能满足一些轻量级的互联网应用，只能算是无线互联网的初步尝试罢了。这里要补充一点，就是在这段时间为了扩展GPRS应用，NOKIA和爱立信都另辟蹊径在短信功能上做了些文章，其中爱立信推出了EMS，增强短消息服务，即文字量的增加和一些简单的图片的增加；而NOKIA也推出了MMS，多媒体短信，增加了图片的传输。此时正赶上拍照手机的出现，MMS就变成了彩信，但是爱立信北美工厂的一把大火，却毁掉了爱立信，也毁掉了EMS这个很好的技术。
    随着后来GPRS又升级到了EDGE，高通推出了EVO，但是依然无法满足带宽的需求，所以2G时代的无线互联基本上就这样定型了。
    由于2G完成了无线通信市场的培育工作，因此一群欧洲厂商就合力完成了GSM的升级标准WCDMA，可以实现GSM向WCDMA的平滑过渡，从而保证了拴住手里的GSM客户。同时高通推出的CDMA2000，也是平滑过渡，所以市场依然被欧美两大派系主导着。此时为了国家战略安全，中国也开始进入了比赛，电信研究院、大唐、西门子合作研发出了TD-SCDMA，并得到了ITU（国际电联）的批准，从此中国标准也步入了无线通信的殿堂。其实TD-SCDMA也不是什么独创性的标准，底层技术和WCDMA其实一样，只是知识应用层有些不同罢了，因此就可以实现GSM网络向TD的平滑过渡。至此中国的三大运营商的3G协议就清晰的浮出了水面，其中移动一直是GSM网络，因为它实力最强，就被授予了TD-SCDMA招牌，完成自由标准的商业化成熟工作；联通留下的是自己的GSM网络，所以拿到了WCDMA牌照，电信分到了原来联通的CDMA网，也就拿到了CDMA2000的牌照。这样中国市场便出现了罕见的3大标准鼎力的局面，这不能不说是一种进步。
    说了半天3G市场，回归到技术层面，3G是比2G在编码标准和交换等各方面增强的一个标准，通话质量没有太大的变化，更多的变化是带宽的增加，但是3G技术也有负面影响，更复杂的编码协议带来的是手机能耗的增加，待机时间就大幅下降了。其实技术终归是技术，真正的大规模普及还需要应用的带动，从2000年欧美的3G就已经进入了商用阶段，但是这么多年来一直没有杀手级应用的出现，所以一直处于不温不火的状态，应该说直到iphone的出现、android的普及，3G才真正的实现了大规模发展和推进。由于TD-SCDMA设备的研发速度过慢，直到2009年中国才进入3G元年，现在依然面临的是3G普及速度过慢的问题。各大运营商正在倾力开发各种基于3G的应用领域，试图提升3G的利用率，进而带动3G运营的相关收入，但是目前短信和通话仍然是中国市场无线通信的最主流应用，因此说3G的发展还任重而道远，其实3G已经是上一个世纪的标准了，各种移动设备在3G推出后并没有停止研发的脚步，而是在向4G探索。但是截止到目前4G协议还没有正式推出，各家厂商已经一起研制出了一个LTE，长期演进模型。由于技术越来越相近，三大标准有逐渐融合的趋势，所以大家暂时先弄自己的LTE模型，未来的4G什么样子，还没有一个定论，这里的LTE被大多数人叫为3.9G。
    无线通信协议的每一个细节事实上都有很多文章要写，在此仅仅介绍一下移动通信技术的发展史，就算是告一个段落。由于无线协议众多，使人们很容易混淆一些技术的解释。其实上文提到的GSM，CDMA都是通信设备厂商研发的东西，这些标准都是ITU（国际电联）定的。而开发服务器和PC的这些IT厂商也没有闲着，他们伙同IEEE（国际电子工程师协会）也在制定着标准，比如说耳熟能详的以太网、USB等。随着技术的发展，这些有线连接协议也在向着无线方向发展，于是衍生了WIFI协议，这里简单补充一下移动通信以外的一些无线协议。
    最早的是红外线传输，就是RF协议，这是短距离无线传输方式的鼻祖。早期的手机与PC传输，无线鼠标等都是这种应用。但是由于技术受限严重，比如说必须对准红外线的发射口才能进行数据传输，而且数据传输量也很小，因此这种方式虽然大规模的得到了普及，但是没有实现真正的大范围应用。
短距离传输继红外之后，就是一些高频协议，比如鼠标厂商们开发的2.4G技术，还有通信厂商们研发的蓝牙，二者都还算成功，例如现在无线鼠标都在大行其道的使用2.4G，而手机上面几乎也普及了蓝牙技术。由于蓝牙的设计初衷就是小数据量交换，是没办法满足PC周边组件的连接需要的，因此Intel又研发出来了无线USB技术，目前已经有成熟的产品上市，但是由于生产量还不大，价格还高高在上，笔者预计三四年后市面上的USB设备有可能就集体转为无线了。
    短距离传输更高一层就是无线局域网的出现，也就是WIFI，对应于IEEE有好几个标准，包括IEEE801.11a、IEEE801.11b、IEEE801.11g，但是官方支持的最高的带宽就只有54M。市面上虽有很多更高带宽的产品，但是这些都不是IEEE官方的协议，只是各个厂商为了竞争而抢跑推出的产品，因此这些高带宽产品的兼容性其实是有问题的。说起WIFI，应该很多人还记得WAPI之争，WAPI是一个安全协议，建构于WIFI之上的，是中国政府为了保证WIFI使用安全强制推行的，但是很多外企抵制中国标准。如今WAPI已经越来越普及了，WAPI之争也早已烟消云散。WIFI由于是无线局域网，所以传输距离很有限，理论最大值也仅有100米，但是短距离的好处就是带宽足，现在很多厂家正在研究无线高清，基于WIFI的高带宽应用正在蓬勃发展，而满足更高传输距离的WiMax却成了一个十足的牺牲品。
    在WIFI之上，IEEE还有个无线广域网的方案WiMax，这个协议因为跟3G很类似，而且性能测试来看比3G还好一点，因此Intel投入了重兵进行研发和推广，但是无奈商业利益的影响，众多老牌移动设备制造商纷纷四处封堵，Intel寡不敌众，最终这个优秀的技术就在无情的商业利益竞争中流产了。
    最后介绍一下小灵通，小灵通学名叫PHS，是一种基于固网技术的无线通信产品。简单地说就是在固定电话网络的入户端加个小基站，这种技术的传输距离非常短，只有千米左右，比WIFI强不到哪里去，但是因为基站成本特别低，而且功耗非常低，所以非常适合城市内的无线通信需要。小灵通的这个特点，在日本造就了辉煌，但是在中国，政府由于保护中国移动及联通的发展，所以政策性限制了小灵通的发展，但是不得不承认这个技术确实是一个非常适合低端客户需求的好产品。现在随着手机资费的大幅下降，小灵通也逐渐的退出了移动通信市场。
    其实基于无线的技术还有很多，广义上还包括GPS、RFID都是比较普及性的无线技术，本文不再一一介绍，漫谈无线通信技术就先告一段落，希望大家能够建构这个知识结构。(文章来源泛普OA）
 

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