从电报到5G通（tōng）讯，实际上（shàng）是（shì）个关于频谱（pǔ）的（de）故事，100多年来，如何更有效率的利（lì）用频谱，如何在有限频谱中获得更高的传输率，成为无线通（tōng）讯领域众多天（tiān）才（cái）和企业巨（jù）头们持续攻克的目（mù）标。电话、电报、电视、网络、手机等深刻改变人（rén）类（lèi）社会发（fā）展进程的（de）发明，精（jīng）确的折（shé）射出（chū）了人类掌握和（hé）使用频谱的能（néng）力。

今天，我们要回归（guī）到我们更为熟悉的领域（yù），为各位（wèi）揭开短短几十年中，模拟信号到数字信号的（de）通（tōng）讯（xùn）转变（biàn），从（cóng）中也记录下了人（rén）类如（rú）何走向5G时代的故事（shì）。

模（mó）拟（nǐ）通讯时（shí）代：随地通话的奇妙与哀愁

19世纪电报的发明，第一次将（jiāng）人类的信息传递速率（lǜ）提升至每秒（miǎo）30万公里，远隔七大（dà）洲五大洋的各国民族在巴别通天（tiān）塔倒（dǎo）下（xià）后（hòu），终于有了重新交汇（huì）的可（kě）能。但谁也不会（huì）想到，短短的二十多（duō）年后，亚历山大贝尔在（zài）送话筒（tǒng）中喊出的第（dì）一（yī）句（jù）求（qiú）助语句，会成为开（kāi）启全（quán）球通（tōng）讯革命的起点，有线电话从（cóng）此应运而生，远隔千里之外也能（néng）让对话即时回荡（dàng）耳畔。

几乎就在电话发（fā）明的100年（nián）之后（hòu）的（de）1986年，世界第（dì）一（yī）套商用移动通讯系统在芝（zhī）加哥诞生，其采用（yòng）模拟信号传输（shū），将（jiāng）介于300Hz到3400Hz的语音转换到高频的载波频率MHz上，从（cóng）而实（shí）现语音传输。至（zhì）此，人（rén）类正式迈（mài）入（rù）即时语音通讯的时（shí）代（dài），随时随（suí）地（dì）拿（ná）出拉风的大哥（gē）大拨打电（diàn）话成了那个时（shí）代的标志。

然（rán）而模拟通信的弊端也非常明显（xiǎn），由于用户线上传送的电信（xìn）号（hào）是随着用户声音（yīn）大小的变化而变化（huà）的，而这（zhè）个（gè）变化（huà）的电信（xìn）号（hào）无论（lùn）在时间上或是在幅（fú）度（dù）上都（dōu）是连（lián）续的，因此模拟（nǐ）信号对于频谱的利用率极低，并（bìng）且容易受到外界干（gàn）扰，经常会遇到串号（hào）或是盗号的问（wèn）题。

更为重要的是（shì），以当时的技术水平，大哥大所采（cǎi）用的天线技术和（hé）模拟信号处理技术水平直接（jiē）决定（dìng）了产品（pǐn）的好坏，在厚（hòu）重（chóng）电池（chí）和长天线的影（yǐng）响下，大哥大丑陋的砖块外观不但不方便携带，续航（háng）和信号（hào）都不容（róng）乐观，用户常常需要在高处（chù）寻（xún）找信（xìn）号（hào）。

虽然（rán）模拟时代的通信需要花费高额的成本，但妙不（bú）可言的通话体验却吸引了一大批拥趸（dǔn），而别（bié）着急，GSM时代即将来临，他（tā）将正式开启移动通（tōng）信的2G时代!

GSM一（yī）统天下（xià）：短信（xìn）登上历（lì）史舞（wǔ）台!

GSM全名为Global System for mobiles CommuNIcations，作为第二（èr）代移动通信技（jì）术，它（tā）最（zuì）初的开发（fā）目的（de）就是让全球各地均可以使用同一个移动（dòng）电话标准，甚至让用户手持一部终端就（jiù）能在（zài）全球任意区域（yù）使（shǐ）用。

相比第（dì）一代模拟（nǐ）信号通信，GSM的（de）数字通信（xìn）信号是一种离散的、脉冲有无的组合形式，是负载数字（zì）信（xìn）息（xī）的信号，因（yīn）此GSM系统拥有出色的频谱利用率，同时每个信道的传输带宽也有所（suǒ）增加（jiā）。反映（yìng）到（dào）实际应用中（zhōng），基于（yú）数字传输和更高（gāo）语音（yīn）编码的启用，GSM时代（dài）的信号强度和通话质量有了突飞猛进的提高，以往拿着手机到处寻找（zhǎo）信号的情况一去不复返。

同时，更高的传输带宽（kuān）也首次为手机带来（lái）了数（shù）据传输能（néng）力，虽然它的传输速率最初只有（yǒu）可怜的每秒9.6-14.4Kbit，但却（què）已经足够满足文字（zì）传输的需求，而这正是短信功能（néng）实现的基础。

GSM标准所（suǒ）引领的（de）2G时代，也是（shì）全球（qiú）移动通信标准争夺战的开始（shǐ）。在GSM普及后（hòu），在欧洲以诺基（jī）亚和（hé）爱立（lì）信为首的手（shǒu）机产品开始（shǐ）攻占美国和日本市（shì）场，它们的售价（jià）不仅变得（dé）更为低廉，体积（jī）更是（shì）小到足够塞入（rù）口袋，因此仅仅（jǐn）不到10年之后，诺（nuò）基亚就凭借塞班（bān）智能手机（jī）成为全球（qiú）最（zuì）大的手机制（zhì）造商。

3G迎来（lái）无线（xiàn）浪潮：移动互联（lián）网成为（wéi）可能

随着用户对于移动（dòng）网络需求的不（bú）断加大，原先缓慢（màn）的GSM网络已经不足以承载，因此第三代移动通信网络标准的建立已经箭在弦上，于是乎我们（men）熟知的WCDMA、CDMA2000以（yǐ）及TD-SCDMA应运（yùn）而生。

事实上（shàng）关于3G网络的诞生（shēng），还（hái）有（yǒu）个（gè）众所周知（zhī）的小故事。1940年，第二（èr）次（cì）世界大战在欧洲战场打得如火如荼，美国女演员（yuán）海蒂拉玛和她（tā）的作曲家丈夫为了帮助美国军方制造出（chū）能够（gòu）抵抗纳（nà）粹（cuì）德国电波干（gàn）扰以及（jí）窃听的通（tōng）信技（jì）术，首次（cì）提出了扩频（pín）以及跳（tiào）频技术概念，并在随后（hòu）获得了（le）相关专利（lì）。不（bú）过随着二战的结束，海（hǎi）蒂拉玛的研究逐步失去（qù）了军事意义，但她绝没有（yǒu）想到（dào），这（zhè）两（liǎng）项（xiàng）划时代意义的技术成果会（huì）成为半个世纪后彻底改变整个（gè）世界。