通信產業和消費電子的整合（一）

來自專欄移動通信產業分析

序

我們現在用的手機，最初的基本原理來自二戰時期的戰場通信。因為當時的戰場電話要配合發電機使用，機動性比較差，需要2-3個士兵協同工作，而且使用時需要找合適的位置支天線，容易暴露目標。所以最初的改進需求是為了提高機動性。最後摩托羅拉做出了具有無線電報和電話功能的機器，通信範圍約16KM。機器的基本原理是結合了無線電報的無線部分和有線電話的通話部分。機器重量約是今天一大桶桶裝水，對於當時有線電話交換機都是在房間里躺著的大傢伙來說，這個機器已經比較輕巧了，只需要1個通訊士兵背著完成機動。和個人電腦類似，後期的行動電話一直在小型化上做出努力，二戰末期的行動電話已經縮小到可以單手握持了。

最初的行動電話使用無線電報的模擬頻率方式，沿用這種方式至今的是今天的對講機。由於體積縮小，功率也縮小了。通信範圍約1KM左右。直到1973年，摩托羅拉做出了可商用的模擬手機FDMA，後期貝爾和諾基亞也做過類似的動作。GSM成立後，推廣了第二代蜂窩式網路的標準TDMA。GSM的優點在於網格化的布局易於管理。世界各國紛紛組建了自己的GSM的網路，掀開了移動通信產業的大幕，後期也催生出了移動設備整合消費電子這一領域。

1987年中國開始建立FDMA網路，1992年建立基於TDMA技術的GSM網路，2009年建立基於CDMA技術的3G網路，2013年建立基於OFDM技術的4G網路。在技術穩步快速發展的同時，中國也逐步參與到移動通信標準的建設之中。在5G快要來臨之際，讓我們對整個通信產業和消費電子做大致的概覽，為之後的發展路徑提供支持。

GSM時代的經驗

由於FDMA時代過於久遠，筆者也沒有用過FDMA制式的行動電話。只好從GSM開始寫起。由於GSM時代的來臨恰好是伴隨中國改革開放而來的，在中國沿用了比較久的時間。中國第一個GSM制式的手機型號應該是愛立信GH337（1995），不過由於它SMS功能不支持中文輸入，根據當時的用戶習慣和需求，主要還是用來打電話。根據老一輩人的描述，中國最早的FDMA行動電話是摩托羅拉3200（1993），只有電話功能，所以功能倒是和上一代沒有什麼區別。真正實現中文功能的是摩托羅拉CD928+（1999），可以發中文簡訊和保存中文電話本。當然如果對方手機不支持中文就會看到一團亂碼。這時的手機打電話和發簡訊的功能才普及開來。中國人的書信交往變少了，簡訊的交流變多了。帶來了一定的社會現象，比如當時拜年開始流行用手機簡訊等。郵局的生意逐步冷清了起來。

其實在簡訊以前，手機廠商們就已經想到可以用手機做載體賦予手機更多的功能。首先加入的就是遊戲了。這裡就要提到諾基亞6110（1998），內置有貪食蛇、記憶力、邏輯猜圖三款遊戲。除了打電話，還是個簡單的遊戲機。這裡其實就是移動設備整合消費電子的開端了，在這之後，手機被加上了各種各樣的功能。還記得小時候玩的掌機嗎？其實都是基於馮諾依曼的電子設備，恰好當時手機產品為了小型化也採用了大規模的集成電路來製造，所以反正要在固件上做整合，不如將功能做的出彩一點。這裡舉例一個有代表性的三星SCH-M188（2000），似乎是世界上第一款具有音樂播放功能的手機，也可以說是音樂播放器加入了電話功能。這兩個產品可以說在當時帶了一波好節奏，直到今天手機產品也是不停的在增強影音娛樂的功能，甚至為了影音娛樂強化了手機本身的通訊功能，接下來就會講到。

GSM的基本原理是雙頻切換以達到良好的通話效果。最開始只有900/1800兩種頻段，後期隨著用戶增多增加了不同的頻段。而通話只要用到1個頻段就可以了，在一個頻段通話的同時，另一個頻段相對空餘，就可以做其他的事情。於是GPRS就產生了，GPRS可以承載更多的信息流為移動設備提供數據服務，形成了早期的WAP網路。當時的WAP網路作為Internet的分支，使移動設備可以形成類似互聯網方式的信息交流。國內最早支持WAP網路的手機是諾基亞7110（2000）,筆者最早使用的WAP手機是摩托羅拉V66(2001)。WAP網路的加入為手機的娛樂性提供的更好的開拓空間，也為手機運營商提供的新的利潤獲取方式。2000年以後運營商就可以收取電話費、簡訊費、和移動數據流量費了。後來還有比如點擊鏈接扣費等等的收費操作，相信各位運營商前輩們會比筆者更熟悉。

WAP網路使手機隨時隨地可以訪問網路，同時伴隨著Internet的發展，WAP使用的人越來越多，GPRS在帶寬上相較PC Internet已經有些不夠用了，於是產生了基於GPES的EDGE技術。主要是改進了GPRS的數據演算法提高了帶寬。同時隨著手機功能的不斷增加，普通單片機的計算能力已經無法滿足逐步增加的固件功能了。隨著當時幾大廠商的研發，幾個原始的手機操作系統開始展露頭角。關於這方面的發展我們放到下一篇文章繼續吧。

下一篇文章

會寫一下移動操作系統的發展和EDGE向3G網路的轉變，以及後期國內3G技術天下三分的局面。也許會寫成連載也不一定。通信和電子的發展史都很漫長，整合也不是一朝一夕的事情。筆者也是剛開始寫知乎的專欄，如有錯誤或其他什麼不對的地方，歡迎指出。