第一章 满足人类沟通的渴望

1 1G模拟通信，美国开启移动时代

移动电话的出现，让世界进一步缩小了，人与人之间的距离更近了，人们可以随时随地和远在万里之外的人沟通，而这不得不提到第一代移动通信系统。

关于1G模拟通信，相信一些人会想起一个很特别的移动电话——大哥大。和现在的智能手机相比，它显然更加“单纯”，它最主要的作用就是通话服务，因为整个1G时代的通信系统主要为用户提供的就是模拟语音业务。

提到模拟通信，不得不提一个概念——蜂窝系统，它是在20世纪60年代由大名鼎鼎的美国贝尔实验室提出的，但这一理论的实践是伴随着70年代的半导体技术逐渐发展的，而移动通信的发展和变革在欧美和日本社会几乎同步进行，虽然这些区域采用的标准不同，但都是基于模拟蜂窝技术，所以统称为第一代移动通信技术（First Generation wirelesstelephone technology），也就是我们所说的“1G”。

和后面的2G、3G等名词相比，1G其实是一个反推而出的概念，因为当时出现模拟系统之后并没有明确提出进行演进的计划，而2G和3G的概念则是在GSM和CDMA开启商用功能之后，由于国际电信联盟提出了3G计划，所以人们才知道上一代可以归纳为2G，于是也就以此类推出了1G，所以更多时候人们还是将1G称作模拟系统。

蜂窝技术到底有哪些革命性的突破呢？主要体现在蜂窝式组网放弃了点对点传输和广播覆盖模式，把一个移动通信服务区分为许多以正六边形为基本几何图形的覆盖区域，看上去很像是蜂巢，这些单独的区域就被称为蜂窝小区，一个功率较低的发射机服务一个蜂窝小区，而在一个相对较小的区域内就可以设置一定数量的用户，如果后续想要增加服务用户的数量，只需要在一个服务区里多建立几个基站就能实现容量的提升了。打个比方，蜂窝技术就是在一大片区域中勾勒出了基本轮廓，想要获得更清晰的图像只需要不断添加细节即可，而如果是点对点传输就是在一片区域中无穷尽地增加点与线，效率低下，也无法进行有效的规划和调整。

在蜂窝技术中，频率也是一个绕不开的概念，它指的是蜂窝系统的基站工作频率。因为基站的信号传播损耗只能覆盖一定的距离，在相隔一定距离的另一个基站可以重复使用同一组工作频率，这个概念被称为频率复用。打个比方，在一个拥有几十万人口的城市中，如果每个用户都有自己的频道频率，就需要极为广大的频谱资源去服务它，而频率复用就是可以实现交集和共享，减缓了对资源的需求，提高了工作效率，甚至可以说这种分配方式能够无限可用。因此，频率是移动通信系统的核心，它的特点是频段越低，基站发出的信号就越远，也就是说450M的频段比800M的频段覆盖得更远。

1976年，美国摩托罗拉公司的工程师马丁·库帕首先将无线电应用于移动电话，就在同一年，国际无线电大会批准了800/900 MHz频段，该频段应用于移动电话的频率分配方案。1978年底，贝尔试验室研制出了世界首个移动蜂窝电话系统，1979年开通测试网络，由于频率未能获得美国联邦通信委员会的正式划定，所以首个商用网络是在日本，后来才在全美推广并大获成功，至此开始一直持续到80年代中期。

1G时代可谓百花齐放，当时许多国家都开始建设基于频分复用技术和模拟调制技术的第一代移动通信系统，只不过不同的国家都有不同的标准，比如联邦德国在1984年完成的C网络，英国在1985年开发900MHz频段的全接入通信系统，颇有一种群雄混战的感觉。

在移动通信的发展史上，蜂窝技术毫无疑问是一次伟大革命，它的频率复用概念极大地提高了频率利用率，同时也扩大了系统容量。这种智能化的网络实现了越区转接和漫游功能，可以吸引更多的用户加入，也为运营商的收入增长提供了保障。

随着时间的推移，美国开发的AMPS制式的移动通信系统最终在世界范围内影响力占据榜首，一度在超过72个国家和地区展开运营，甚至到了1997年仍然被一些地方使用，能够与之比肩的是英国的TACS制式1G系统，在将近30个国家使用，成为当时世界上最具影响力的两大1G系统。

客观地讲，多种系统并存对市场并不是一件好事，因为一旦国家或者一个运营商指定了一个标准之后，通常情况下会继续按照这个标准进行扩容和新建，这就会强化该标准的独特性，导致不同国家和区域之间无法兼容信号，自然就不能实现漫游这类功能。因此，“大一统”成为移动通信快速发展的客观要求。

和欧美国家相比，中国的1G模拟移动通信系统起步较晚，是在1987年11月18日开通并正式商用的，采用的是英国的TACS制式，而它在中国的使用周期长达14年，用户数量最高达到了660万。

1G模拟通信虽然已经退出了历史舞台，但是它的诞生开启了一个新时代，移动通信不仅是一种技术革命，更是推动人类社会在各个方面朝着新的层级跃迁。