六、个人通信的发源地――寻呼机的诞生

　　今天，漫步在城市街头，我们时而可听到一阵阵“噼、噼、噼”的响声。这就是无线电寻呼机所发出来的声音。无线电寻呼机又叫做BP机。它是专门用来接收由无线电寻呼系统发来的信息的，可以是寻人信息，也可以是有关天气预报、股市行情等一类短消息。

　　说到现代移动通信，不能不提摩托罗拉。摩托罗拉最早是一家生产车用直流收音设备装置的公司，该公司随着汽车在美国的流行而迅速发展，二战时期公司转入无线电通讯设备的生产。1941年，摩托罗拉生产出了美军参战时唯一的便携式无线电通讯工具――5磅重手持对讲无线电样机及此后的SCR-300型高频率调频背负式通话机，1956年，第一个无线电寻呼机也在该公司问世了。

　　早期的寻呼机形状如单向收音机，有砖头那么大。呼叫员整天在机器里不停地念着各种信息，有点像今天的出租车调度台，是一种“大广播”方式，你听到的是呼叫员发出的所有信息。你得仔细留意自己的名字，错过了，就再也找不到了。

　　后来，寻呼机获得了个体特征。每个寻呼机都取了一个数字名字，因此它只接收对自己的呼唤，而忽略其它信息。当听到对自己的呼唤时，呼机就会嘀滴地响起来，它的主人于是需要找到一部电话，向呼叫员询问信息，这就是模拟寻呼机。在1968年，日本率先在150MHz移动通信频段上开通用声音发出通知音和消息的模拟寻呼系统就是这类。

　　70年代曾出现了语音呼机――某种信息到来之前，寻呼机发出一种预定的声音讯号，使用者打开机器便可听到这一信息。80年代早期出现了数字呼机，它的屏幕很小，只能把数字写在上面，以显示不同的数字来代表不同的信息内容。显然，这种寻呼机所能传递的信息就比前一种丰富得多了，这类寻呼系统于1973年在美国最先使用，其使用频率为150MHz和450MHz。

　　数字寻呼系统不仅有“人工”的，也有“自动”的。人工寻呼是由话务员受理，然后再由话务员对信息进行编码后发送给指定用户。自动寻呼的上述操作过程都是由计算机自动进行处理的，不用人来操作。

　　随后几年出现了能显示文字信息的寻呼机，这些信息可能是告诉你需要回的电话、会议开始的时间或航班情况。现在的寻呼信号已通过卫星向全国各地传播，在电波中搜索特定的寻呼机号码，准确地找到目标。

　　我国从1983年开始研究发展寻呼系统，同年9月16日，上海用150MHz频段开通了我国第一个模拟寻呼系统，1984年5月1日，广州用150MHz频段开通了我国第一个数字寻呼系统。1991年11月15日，上海首先用150MHz频段开通了汉字寻呼系统。这种以汉字直接显示信息内容的“汉显”BP机，省却了查代码的麻烦，且一目了然，因而深受用户的欢迎。

　　数字寻呼和汉显寻呼在我国从90年代盛行至今，但目前由于手机普及，寻呼用户正在逐渐下降。

七、实现个人电话的梦想 ――蜂窝式移动电话的诞生

　　自从电话发明之后，这一通信工具使人类充分享受到了现代信息社会的方便，但这仅仅是一个开始，而且普及范围也并不广，随着无线电报和无线广播的发明，人们更希望能有一种能够随身携带，不用电话线路的电话。

　　肩负着人类的希望，通信领域的科学家进行了不懈的努力，由于两次大战的需要，早期的移动通信的雏形已开发了出来，如步话机、对讲机等等，其中，步话机在1941年美陆军就开始装备了，当时的使用频段是短波波段，设备是电子管的。从20世纪50年代开始，开始使用150MHz，后来发展为400MHz，紧接着60年代晶体管的出现，专用无线电话系统大量出现，在公安、消防、出租汽车等行业中应用。但这些仅能在少数特殊人群中使用且携带不便，能不能有更小更方便适合大众使用的个人移动电话？

　　随着对电磁波研究的深入、大规模集成电路的问世，摆在科学家面前的障碍已被一一扫清，移动电话首先被制造出来，它是主要由送受话器、控制组件、天线以及电源四部分组成。在送受话器上，除了装有话筒和耳机外，还有数字、字母显示器，控制键和拨号键等。控制组件具有调制、解调等许多重要功能。由于手持式移动电话机是在流动中使用，所需电力全靠自备的电池来供给，当时是使用镍镉电池，可反复充电。

　　移动电话制造出来了，如何规划网络？科学家首先想到蜂巢的结构，在建筑学上，蜂巢是经济高效的结构方式，移动网络是否可以采取同样的方式，然后在相邻的小区使用不同的频率，在相距较远的小区就采用相同的频率。这样既有效地避免了频率冲突，又可让同一频率多次使用，节省了频率资源。这一理论巧妙地解决了有限高频频率与众多高密度用户需求量的矛盾和跨越服务覆盖区信道自动转换的问题。

　　70年代初，贝尔实验室提出蜂窝系统的覆盖小区的概念和相关的理论后，立即得到迅速的发展，很快进入了实用阶段。在蜂窝式的网络中，每一个地理范围（通常是一座大中城市及其郊区）都有多个基站，并受一个移动电话交换机的控制。在这个区域内任何地点的移动台车载、便携电话都可经由无线信道和交换机联通公用电话网，真正做到随时随地都可以同世界上任何地方进行通信，同时，在两个或多个移动交换局之间，只要制式相同，还可以进行自动和半自动转接，从而扩大移动台的活动范围。因此，从理论上讲，蜂窝移动电话系统可容纳无限多的用户。第一代蜂窝移动电话系统是模拟蜂窝移动电话系统，主要特征是用模拟方式传输模拟信号，美国、英国和日本都开发了各自的系统。

　　在1975年，美国联邦通信委员会（FCC）开放了移动电话市场，确定了陆地移动电话通信和大容量蜂窝移动电话的频谱，为移动电话投入商用作好了准备， 1979年，日本开放了世界上第一个蜂窝移动电话网。其实世界上第一个移动电话通信系统是1978年在美国芝加哥开通的，但蜂窝式移动电话后来居上，在1979年，AMPS制模拟蜂窝式移动电话系统在美国芝加哥试验后，终于在1983年12月在美国投入商用。

　　我国开始在1987年开始使用模拟式蜂窝电话通信，1987年11月，第一个移动电话局在广州开通。

八、让手机走近每一个人――GSM手机的出现

　　模拟式蜂窝电话迅速发展，也开始显现出它的缺点，特别是在人口密集的大城市，由于模拟式蜂窝电话采用的频分多址技术造成频率资源严重不足，同时，模拟式蜂窝电话易被窃听和码机，造成对用户利益的危害。

　　进入80年代后期，大规模集成电路、微型计算机、微处理器和数字信号处理技术的大量应用，为开发数字移动通信系统提供了技术保障。

　　1982年，欧洲成立了GSM（移动通信特别组），任务是制订泛欧移动通信漫游的标准。GSM本来是欧洲成立的一个移动通信小组的简称，这个小组在欧洲的蜂窝移动通信方面作了大量的工作，他们对8个不同的实验方案进行了论证，最后制定了泛欧洲的数字蜂窝移动通信系统，并用该研究小组名字的缩写“GSM”命名。GSM移动电话系统对频谱利用率高、容量大，同时可以自动漫游和自动切换，采用EFR（增强全速率编码）后通信质量好，加上其业务种类多、易于加密、抗干扰能力强、用户设备小、成本低等优点，使移动通信进入了一个新的里程。

　　说到GSM，还有个有意思的插曲，当GSM技术推出不久，一种更先进的CDMA技术也推出了，当时摩托罗拉占有蜂窝式移动电话的绝大部分市场，由于CDMA比GSM先进得多，所以摩托罗拉认为GSM技术只能是从模拟到纯数字的过渡，一直没有重视GSM手机的商业开发。但GSM手机一推出就受到从事商业、贸易和高级管理人员的欢迎，到1996年，诺基亚和爱立信来势凶猛的GSM手机已占据了手机市场的大部分时，摩托罗拉才回过头开发8200系列产品，从此，摩托罗拉就不能确保手机市场老大的地位了。

　　随着GSM的迅猛发展，GSM自然而然成为全球移动通信系统的代名词。1993年9月18日，浙江嘉兴首先开通了我国第一个数字移动通信网。1994年10月，第一个省级数字移动通信网在广东省开通，容量为5万门，从此GSM手机在国内迅速成长，发展到今天几乎人手一机的光辉业绩。

九、辉煌的失败 ――全球“铱”星系统

　　有了畅通的手机可以自由自在和世界任何地方通话，不过，一个重要的前提就是你必须在服务区范围内，如果在偏远山区和荒漠里，再好的手机也只是摆设。有没有能在地球任何一个地方都能收发信号的手机呢？

　　要实现这一点，最好办法是采用地球低轨道卫星通信系统，第一个开发出来的卫星电话系统就是著名的“铱”星系统，在介绍“铱”星系统之前，我们先回过头来看看卫星通讯的发展历程:

　　早在1945年10月，英国人A・C・克拉克提出静止卫星通信的设想。他在英国《Wireless World》 (无线电世界)杂志第10期发表了题为《地球外的中继――卫星能提供全球范围的无线电覆盖吗?》的文章，首次揭示了人类使用卫星进行通信的可能性。接着在1954年7月，美国海军利用月球表面对无线电波的反射进行了地球上两地的电话传输试验。试验成功后于1956年在华盛顿和夏威夷之间建立了通信业务。1957年10月4日世界上第一颗人造卫星升空，正式拉开了卫星通信的序幕。

　　1990年，摩托罗拉（Motorola）公司推出全球个人通信新概念――“铱”星系统。

　　“铱”星系统是由美国摩托罗拉公司卫星通信部设计、筹建的通过低地球轨道运行的卫星组成的通信系统，与现有通信网结合，可实现全球数字化个人通信。中国的读者对于“铱”星系统一定不会陌生，第一，整个“铱”星系统的66颗通信卫星中有部分是由中国长城工业公司的长征2C/SD火箭承担发射任务的;第二，因为“铱”星系统悲惨的命运曾被各大媒体反复渲染。

　　为什么这个系统起这样一个怪名字呢？原来在这个系统最初设计中是模拟化学元素铱的原子结构，铱的原子核外有77个电子绕核旋转，所以设计的“铱”星系统也由77颗卫星在太空中的7条太阳同步轨道上绕地球运行，可以覆盖地球表面的任一点，构成“天衣无缝”的通信覆盖区，后来，这一系统改为66颗卫星围绕6个极度地圆轨道运行，但仍用原来注册的名称。

　　“铱”星系统于1994年开始发射了7颗卫星。1998年11月1日，“铱”星系统正式投入运行，开创了人类电信史上的新篇章。美国的副总统戈尔成为“铱”星的第一位用户，他将第一个电话打给了美国地理学会主席（此人是电话的发明人亚历山大・贝尔的曾孙）并告知他这个振奋人心的好消息。

　　“铱”星系统是一个非常庞大的低轨道卫星网络，共计72颗通信卫星（66颗组网卫星和6颗在轨的备用卫星），运行在距离地面780公里高的轨道上，构成了6个倾角为86.4度的轨道面，卫星在轨道上绕地球运行的周期是100分钟又28秒。每颗卫星的质量约700千克。在每颗卫星上有48个发射点用来传送通讯信号。整个“铱”星系统和“铱”星本身都是由Motorola公司负责设计的，“铱”星系统的用户端的手持设备（“铱”星手机）是由Motorola公司和日本的专业手持电话制造商京瓷（Kyocera）提供，“铱”星手机分为只用于Iridium系统通信单功能机和GSM移动网/Iridium复合模式两种。后者既能用作卫星电话，又能用作蜂窝无线电话使用。当一个“铱”星用户呼叫另一个“铱”星用户时，“铱”星系统将会通过整个“铱”星网络定位被呼叫的“铱”星用户。如果被呼叫用户位于一个地面GSM系统的呼叫范围内的话，则信号将通过该地面GSM网络接通该用户的GSM信道（如果该用户使用兼容GSM的“铱”星电话），就如同上面的情形。而如果无法在地面电话网内定位，则信号将直接在卫星与卫星之间传送，直到传送到被呼叫的“铱”星系统用户的“铱”星电话上。所以，只要通话双方都使用“铱”星电话，则无论用户在南极还是北极，该次通话肯定能够建立，体现出了“铱”星在个人通信方面的强大能力。

　　1998年11月“铱”星公司的全球卫星通讯系统全面建成并正式投入商业运营后，“铱”星公司在世界各地广设分公司，并拨出庞大的财务预算在全球范围内进行大规模的广告宣传活动，以纪念这一重大的技术创举，可谓声势浩大。不过，随着时间的推移，“铱”星公司在项目论证上存在的严重问题就逐渐暴露出来了。“铱”星公司所吸收的卫星电话用户的数量远远低于原来的预期，甚至达不到当初预计数字的一个零头。

　　同时，由于“铱”星公司的有息负债额高达44亿美元，占投资总额的80%，严重的入不敷出导致资金迅速枯竭，财务上陷入困境，该公司不得不在1999年8月向法院申请破产保护，在2000年3月17日，“铱”星公司被宣布破产，耗资57亿美元的“铱”系统最终走向失败。据最新消息，“铱”卫星公司（Iridium Satellite LLC，不是“铱”星公司）只花了2500万美元就完成了对“铱”星公司（Iridium LLC）及其子公司所属资产的收购，并刚从美国国防部获得了一份为期两年，价值7200万美元的合同，给大约20000名官员提供不限时间的无线通信服务。目前几十颗“铱”星委托波音公司管理和维护。

　　虽然走向大众的“铱”星系统失败了，但卫星移动通信系统仍存在广阔市场。因为目前，陆地蜂窝移动通信系统只能覆盖地球2%的面积，而且受用户和通信量制约，在一些地广人稀的区域长期运营蜂窝网得不偿失，加之海事卫星系统几十年来的成功运营，均表明卫星移动通信市场前景广阔。目前卫星通信系统仍在发展，除已投入使用的全球星系统外，还有ICO系统、奥德赛系统、日本的NTT系统、欧洲的RACE系统，都有着广阔的发展前景。

十、山雨欲来风满楼――新一代手机的诞生

　　在网络化的今天，手机仅仅作为通话的工具无疑是一大浪费，不少有远见卓识的人看到了最好的个人电子设备就是手机，因为它是真正的个人化用品，可以随时随地无线接入网络。新一代的手机，可以单独地胜任某些原来必须要在电脑上才能完成的工作，如上网、记事、日程管理;也可以和其它设备如电脑、打印机等配合工作，而且不需要接上这根线那根插头。

　　进入现代，发明一项科学技术或者制造一项科技产品都是团队的成果，标志新一代手机的典型技术就是现在人们正津津乐道的蓝牙、WAP和GPRS，它们的背后都有一大群科学家在为之工作，发明蓝牙技术的就是以瑞典电信巨人爱立信公司为主成立的蓝牙工作小组。

　　用惯了电脑的人都对机箱后那堆线深恶痛绝，难道用手机和其它的设备连接也要这样？不，有了蓝牙就可不再需要，在1994年，蓝牙集团由爱立信、IBM、英特尔、诺基亚和东芝公司联手成立，1999年初只有200名成员，到2000年初猛增至1400名，包括汽车、航空、媒体、消费类电子、信息、电信，其中知名的如微软、朗讯、摩托罗拉和3Com。这些企业的加入足见无线技术的前景何其诱人，目前，该组织已经囊括了几乎所有主流计算机和通讯厂商。

　　蓝牙是以无线LANs的IEEE802.11标准技术为基础。从理论上来讲，以2.45赫兹波段运行的技术能够使相距30米以内的设备互相连接，传输速度可达到2Mbit/s，任何蓝牙设备一旦搜寻到另一个蓝牙设备，马上就可以建立联系，而无须用户进行任何设置，可以解释为“即连即用”。

　　现在面世的蓝牙产品不仅有蓝牙耳机，还有PDA与手机的数据同步器，甚至还有了蓝牙便携式硬盘，以后蓝牙手机注定要成为生活遥控器的多面手，代替现在的钥匙、控制器等。

　　WAP其实只是一个全球性的开放协议，最早由摩托罗拉、诺基亚、爱立信和Phone.com等联合开发，目前加入到这个标准中的成员单位已有200多个，要注意的是，WAP协议并不依赖于某种具体的网络，所以不仅能够运行于现有的GSM网络，还能在未来的CDMA、W-CDMA等多种网络下运行。

　　GPRS（通用分组无线业务）是在GSM的基础上的一种过渡技术。GPRS可以提供用户在外的上网需求，速度能达到115kbit/s，这可是现在ISDN双通道的速率，更重要的是GPRS可以拥有和现在电脑上网不同的模式，始终处于连接在线的状态，使用费率则只按数据流量来计算（类似于现在DDN专线的计算方式），显得十分合理，其投入实用的可能性也非常大，只要在原有的GSM系统上进行部分升级改造就可以了，避免了重复建设的昂贵投资。1999年11月，用摩托罗拉和思科（Cisco）公司的方案，英国BT Cellnet公司实现了全球首次GPRS通话，2000年7月，该公司推出了第一个商用GPRS方案，摩托罗拉则同时推出了全球第一款GPRS手机――Timeport P7389i。

　　回顾移动通信史，主要的发展都在近几十年，而且发展的速度越来越快，蓝牙、WAP和GPRS仅仅是目前移动新技术的几个亮点而已。在这世纪之交，移动通信正是山雨欲来风满楼的时候，现在无法想像的科技产品会飞快地出现在我们身边，那时，手机不会再仅仅是你的个人通讯工具，相信它会成为你可靠的工作助手（上网、记事、制定工作计划、照相、录音）和有趣的娱乐伙伴（游戏、听MP3、收音、看电影），而它的形状也会有各种各样（手表、头戴式、分离式、笔式）以适应不同人群的要求，让我们共同期待移动通信创造的美好未来吧。

*博客内容为网友个人发布，仅代表博主个人观点，如有侵权请联系工作人员删除。