搭乘地鐵,打開(kāi)手機(jī),發(fā)現(xiàn)老板又通過(guò)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(huà)片吧,正看得歡,可惡的老板又來(lái)電話,說(shuō)有緊急的事兒。迅速下車(chē),找到一塊安靜的地方,打開(kāi)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(guò)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(chē)的線路#8943;#8943;這些不再是日韓劇中看到的場(chǎng)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(chǎng)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)速率的提高。2G 時(shí)代,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)速率是9k/s,而到了3G,無(wú)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(shuō)在室內(nèi)、室外和行車(chē)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(lái)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(wèn)題又來(lái)了。為什么速度能提高?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),由于采用了更高的頻帶和更先進(jìn)的無(wú)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(tīng)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(jiǎn)單。在移動(dòng)無(wú)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(chē),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(chē)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(shuō),我們需要把那條看不見(jiàn)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(wú)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(wú)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(guò)將頻帶分割成統(tǒng)一的帶寬分塊,將頻帶分成不同的語(yǔ)音信道。也就是說(shuō),每輛汽車(chē)分配一條跑道,這樣就造成了很大的浪費(fèi),因?yàn)檫@輛汽車(chē)并沒(méi)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(chē)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(chē)一不小心跑到別的跑道邊緣,有可能撞車(chē),撞車(chē)的后果是雜音的出現(xiàn)。
隨著使用無(wú)線移動(dòng)通信的人越來(lái)越多,F(xiàn)DMA 漸漸沒(méi)法應(yīng)付,它不是有效的空中接入方法,容量低,信號(hào)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(zhuān)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(yǔ)音信號(hào)傳輸之前,還會(huì)有一個(gè)壓縮和數(shù)字化的過(guò)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(lái)是一輛汽車(chē),但通過(guò)一些技術(shù),將汽車(chē)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(chē)。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(duì)傳統(tǒng)的FDMA 和TDMA,CDMA 剛開(kāi)始被提出的時(shí)候,業(yè)界對(duì)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(lái)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(guò)程分開(kāi)。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(chē)更形象的例子。在機(jī)場(chǎng)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(shuō)話,但是每一對(duì)使用不同的語(yǔ)言,講中文的這一對(duì)談?wù)撝袊?guó)的事情,并且把所有與中國(guó)無(wú)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(hào),同時(shí)拒絕所有其他的信號(hào)。
這樣,相對(duì)于FDMA、TDMA來(lái)說(shuō),CDMA 更好地完成了指揮交通的角色,為我們帶來(lái)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。