搭乘地鐵,打開手機(jī),發(fā)現(xiàn)老板又通過郵件交代任務(wù)了。趕緊把任務(wù)給解決了。還有3 站才到目的地,看一會(huì)動(dòng)畫片吧,正看得歡,可惡的老板又來電話,說有緊急的事兒。迅速下車,找到一塊安靜的地方,打開視頻會(huì)議菜單。視頻會(huì)議一結(jié)束,按照老板的指示參加一個(gè)用戶交流會(huì),通過手機(jī)的GPS 功能查看實(shí)時(shí)地圖,找到一條最快最不堵車的線路#8943;#8943;這些不再是日韓劇中看到的場景,我們即將擁有速率至少達(dá)到384K/ 秒的3G 網(wǎng)絡(luò)。有了3G,視頻通話、下載影片、隨時(shí)隨地辦公都不在話下。
那么,3G 和2G 有什么不同,是什么技術(shù)讓3G 實(shí)現(xiàn)上述場景中的視頻瀏覽、電話會(huì)議、電子商務(wù)信息服務(wù)?從技術(shù)的層面,3G 和2G的最大區(qū)別在于無線網(wǎng)絡(luò)速率的提高。2G 時(shí)代,無線網(wǎng)絡(luò)速率是9k/s,而到了3G,無線網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持不同的高速的數(shù)據(jù)傳輸速度,也就是說在室內(nèi)、室外和行車的環(huán)境中能夠分別支持至少2Mbps、384kbps以及144kbps 的傳輸速度。相應(yīng)而來的就有了應(yīng)用的多樣化,以前在2G上不能實(shí)施的視頻電話、高速的數(shù)據(jù)上載和下載、電話會(huì)議就能實(shí)現(xiàn)。
新的問題又來了。為什么速度能提高?簡單來說,由于采用了更高的頻帶和更先進(jìn)的無線(空中介面)接入技術(shù),3G 標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)通訊質(zhì)量較2G、2.5G 網(wǎng)絡(luò)有了很大提高。理論和定義聽上去枯燥而費(fèi)解,現(xiàn)在運(yùn)用一下我們的想象力,一切都可能變得相當(dāng)簡單。在移動(dòng)無線的世界中,每個(gè)傳輸?shù)臄?shù)據(jù),都如同行駛在北京擁擠街道上的汽車,它們總想以最快的速度到達(dá)目的地。與此同時(shí),街道上的汽車數(shù)量還在不斷增加,交通情況更加惡化。于是,就有了2G 到3G 的演變。演變的核心在于拓寬道路和制定更為有效的交通規(guī)則。換句話說,我們需要把那條看不見的空中道路拓寬,并制定更完善的交通規(guī)則,以最大化道路的利用率。
道路的拓寬, 就是采用更高的頻帶,3G 的頻帶比2G 寬。但無線電頻寬十分有限,不像有線網(wǎng)絡(luò),只要抽換或者加鋪線路就能增加頻寬,因此如何制定這條道路上的交通規(guī)則就顯得格外重要。在我們無線移動(dòng)通信道路上,到目前為止,核心的交通規(guī)則有3 個(gè),分別是FDMA、TDMA、CDMA。FDMA,也就是頻分復(fù)用技術(shù),通過將頻帶分割成統(tǒng)一的帶寬分塊,將頻帶分成不同的語音信道。也就是說,每輛汽車分配一條跑道,這樣就造成了很大的浪費(fèi),因?yàn)檫@輛汽車并沒有必要占據(jù)整條跑道,剩下的跑道完全可以分給其他有需要的車輛。
除此以外,頻帶與頻帶之間即使有間隙(保護(hù)頻帶),但相鄰頻帶之間也會(huì)有一些頻帶重疊的現(xiàn)象發(fā)生。如果哪條跑道上的汽車一不小心跑到別的跑道邊緣,有可能撞車,撞車的后果是雜音的出現(xiàn)。
隨著使用無線移動(dòng)通信的人越來越多,F(xiàn)DMA 漸漸沒法應(yīng)付,它不是有效的空中接入方法,容量低,信號差,安全性差。這時(shí),TDMA適時(shí)出現(xiàn)了。TDMA,時(shí)分多址,它是通信專家制定的另外一種交通規(guī)則。將頻帶分成信道, 再將信道分成時(shí)隙。根據(jù)指定的頻率為每個(gè)呼叫分配一個(gè)特定的時(shí)間段。這樣能加大道路的利用率。在語音信號傳輸之前,還會(huì)有一個(gè)壓縮和數(shù)字化的過程,帶寬從標(biāo)準(zhǔn)的56kb/s 編碼降低至8kb/s,甚至更少,就如同《七龍珠》中的魔力膠囊,本來是一輛汽車,但通過一些技術(shù),將汽車壓縮成一顆很小的膠囊,攜帶方便,等達(dá)到目的地,再將膠囊變成汽車。這樣,就降低了空中鏈路的傳輸量,占用的傳輸空間減少。
相對傳統(tǒng)的FDMA 和TDMA,CDMA 剛開始被提出的時(shí)候,業(yè)界對它的反應(yīng)就如同當(dāng)年哥倫布建議按照相反的方向航行到達(dá)印度時(shí)伊莎貝拉女皇的反應(yīng), 現(xiàn)在,CDMA 已經(jīng)成為3G 的基礎(chǔ)。WCDMA、CDMA2000、TDS-CDMA都是由CDMA 發(fā)展而來的。
CDMA 采用與TDMA完全不同的方法。它并不是把整個(gè)可用的頻帶分成幾百條窄帶,而是讓每一個(gè)頻道使用所能提供的全部頻帶,利用編碼技術(shù)將多個(gè)并發(fā)的傳輸過程分開。CDMA 的特點(diǎn)決定了CDMA 頻率的利用率很高。
我們可以用一個(gè)比汽車更形象的例子。在機(jī)場大廳,許多人正在兩兩交談,TDMA 可以看作所有的人都聚集在大廳中央,卻按順序發(fā)表自己的看法;FDMA 可以看作大廳里的人分散各處,兩兩扎堆,每一堆的話題同時(shí)進(jìn)行,相互之間完全獨(dú)立;CDMA 可以看作大廳中央的每個(gè)人都在說話,但是每一對使用不同的語言,講中文的這一對談?wù)撝袊氖虑椋⑶野阉信c中國無關(guān)的內(nèi)容當(dāng)作噪聲。因此,CDMA 的關(guān)鍵在于能提取期望的信號,同時(shí)拒絕所有其他的信號。
這樣,相對于FDMA、TDMA來說,CDMA 更好地完成了指揮交通的角色,為我們帶來高清晰話音、高速數(shù)據(jù)、多媒體、漫游等多項(xiàng)業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)了3G 高速通信網(wǎng)絡(luò)的需求。