未来之路——第三代移动电话(3G)及移动电话未来发展趋势 (首发《电脑界》) - 已发表文章 - 徐阳

(这条文章已经被阅读了 43 次) 时间:2001-05-14 10:31:57 来源:徐阳 (徐阳) 原创-IT

第三代移动电话,3G,也就是3rd Generation。第三代手机,是泛称能够将语音通信和多媒体通信相结合的新一代移动电话。其可能的增值服务将包括图像、音乐、Internet浏览、电子商务、电话会议以及其他一些信息服务,它实质可以算得上是一部袖珍的“个人信息处理器”。3G手机具有如下特点:

Ø 多功能的通信业务,除了能完成目前手机所做的语音通信外,还能进行多媒体通信,包括图像传输、音乐欣赏、Internet浏览、视频电话会议、电子商务以及其他一些信息服务。
Ø 较高的通信速率和质量,能达到与固定通信网相比拟的高质量通信业务的要求。
Ø 永久在线。不管是否使用,手机都是在线的,计费不是以时间为标准,而是以信息流量为准。
Ø 第三代手机通常都有一个超大的显示屏,一般是触摸式的,触摸显示屏上可以直接写字、绘图,还能将其信息传送给另一台手机或其它外部设备如电脑等。
Ø 使用消耗的功率较低,一次充电后可以使用的时间比现在可以长很多。
Ø 袖珍、美观和个性化。形式多样,外观不仅仅拘泥于电话形式。

记得诺基亚(Nokia)的未来产品广告中,在车上跟父亲打可视电话的小孩吗?他们用的就是3G手机。

图302

3G技术标准

第二代手机使用GSM(其实日本独有的PDC以及美国的CDMA也可以算第二代技术),那么3G手机使用什么技术呢?这些技术究竟又有什么先进的地方?
跟第二代手机技术的不统一相似的是,3G手机的技术同样也存在着分歧。第三代移动通信系统中最关键的是无线电传输技术(RTT)。1998年国际电信联盟所征集的RTT候选提案,除6个卫星接口技术方案外,地面无线接口技术有10个方案。被分为两大类:CDMA与TDMA,其中CDMA占主导地位。在CDMA技术中,国际电信联盟目前共接受了3种标准,即欧洲和日本的W-CDMA、美国的CDMA2000和我国的TD-SCDMA。

3G使用的其他一些附加技术
无线应用协议(WAP)
WAP(Wireless Application Protocol)即“无线应用协议”,它是针对无线网络的低带宽、高延迟等特点进行优化设计,把Internet的一系列协议规范引入到无线网络中。WAP的产生是为了使手持设备能够直接的访问因特网上的资源,目前,WAP已经成为移动通信业中的一大热点。
WAP协议可以广泛的运用与GSM、CDMA、TDMA、3G等多种网络,也就是说,它不依赖某种网络而存在,今天的WAP服务在3G到来后仍然可能继续存在,不过传输速率更快,协议标准也会随之升级。

蓝牙(Bluetooth)

蓝牙是由移动通信公司与计算机公司联合开发的传输范围约为10米左右的短距离无线通信标准,在便携式计算机、移动电话以及其它的移动设备之间建立起一种小型、经济、短距离的无线链路。

图303、304
爱立信的首部蓝牙耳机T29sc就是这样的一种设备,只需要把轻巧的耳机戴在耳边而不需要靠近通讯设备(手机、电脑等)就可以自由的通话了。
蓝牙集团的主要成员之一,Cahners In-Stat集团的市场和技术部主管Joyce Putscher说:“应用蓝牙技术,你的装置就可以在任何时间、任何地点与其他用户取得联系,即使是碰到了固体障碍物也没关系。

从现有2G网络过渡到3G的几个阶段

第一阶段(9.6Kbps)
图305
从1991年GSM正式推向市场至今,这种制式已被全球一百多个国家和地区采用,它取代了原有的模拟网络,能提供更安全、清晰的话音通讯服务,这种网络也使得数字信息的传递变得简便可行。
但真正通过手机拨号上过网的用户都知道:这样的经历虽然新奇,但也绝对算得上是一种折磨:繁琐的设置、昂贵的配件、蜗牛般的速度、高昂信息费,就算是真正的铁杆网虫也会望而却步。
GSM网络能提供的数据传输率仅为9.6kbit/s,和五、六年前用固定电话拨号上网的速度相当,而当时的internet几乎只提供纯文本的信息。

第二阶段(115Kbps)
图306
GPRS(通用分组无线业务)是在GSM的基础上的一种过渡技术。GPRS的推出标志着人们在GSM的发展史上迈出了意义最重大的一步, GPRS可以提供用户在远离办公室和住宅时对互联网的访问,而且这种访问的速度将会达到甚至超过固定线路实现的数据速度(接近115Kbps)。
使用GPRS技术,用户将始终处于连接和在线的状态,但只有在用户发出请求时才真正占有无线信道资源来收发数据,使用费用按照真实的数据传输量,而不是在线的时间来计算。这样使得人们的使用成本降低,而且增加了使用方便性。
更重要的是:现有的GSM网络只需要增加一些节点,并进行一些软件的升级就可以利用GPRS技术,原有的设备仍然可以得到利用。

第三阶段(384Kbps)
图307
EDGE(改进数据率GSM服务)是一种有效提高了GPRS信道编码效率的高速移动数据标准,它允许高达384KbPs的数据传输速率,可以充分满足未来无线多媒体应用的带宽需求。EDGE提供了一个从GPRS到第三代移动通信的过渡性方案,从而使现有的网络运营商可以最大限度地利用现有的无线网络设备,在第三代移动网络商业化之前提前为用户提供个人多媒体通信业务。由于GDGE是一种介于现有的第二代移动网络与第三代移动网络之间的过渡技术,因此也有人称它为“二代半”技术。
EDGE同样充分利用了现有的GSM资源,保护了对GSM作出的投资,目前已有的大部分设备都可以继续在EDGE中使用。

第四阶段(2Mbps)
图308、309
WCDMA(宽带码分多址)带来了最高2Mbit/s的数据传输速率,在这样的条件下,现在计算机中应用的任何媒体都能通过无线网络轻松的传递。
WCDMA通过有效的利用宽频带,不仅能顺畅的处理声音、图象数据、与互联网快速连接;此外WCDMA和MPEG-4技术结合起来还可以处理真实的动态图象。
人们之间沟通的瓶颈将由现在的网络传输速率转变为各种新型应用的提供:如何让无线网络更好的为人们服务而不是给人们带来骚扰,如何让每个人都能从信息的海洋中快速的得到自己需要的信息,如何能够方便的携带、使用各种终端设备,各种终端设备之间如何更好的自动协同工作等等。
随着第三代无线通信技术的到来,人们将会真切的感受到自己生活在信息社会,信息无所不在。沟通,将会无拘无束。

未来技术的发展
当3G试验还如火如荼,人们还在为3G标准而争论的时候,4G技术却已经悄然冒出端倪。AT&T实验室正在研究第四代移动通信技术,其目的是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问互联网的速率。
目前,移动电话上网的连接速率大约为拨号调制解调器的1/4,而采用4G技术的连接速率一开始就能达到拨号调制解调器的90倍,并可以不断提高。第四代移动通信技术将以几项突破性技术为基础,如一些光纤产品公司用来提高网络主干带宽的技术。由于利用了几项不同的技术,所以无线频率的使用比第二代和第三代系统有效得多。按照最乐观的情况估计,这种有效性可以让更多的人使用与以前相同数量的无线频谱做更多的事情,而且速度相当快。研究人员说,下载速率有可能达到5Mbps到10Mbps。
或许你真的会感慨:“不是我不明白,而是世界变化太快!”说起来,还确实像孔老夫子说的那样,“逝者如斯乎,不舍昼夜!”