从电报到5G通（tōng）讯，实际（jì）上是个关于频谱的故事，100多年（nián）来，如何更（gèng）有（yǒu）效率（lǜ）的利用频谱（pǔ），如何在有限频谱中获得更高的传输率，成为无线（xiàn）通讯领域众多天才和（hé）企（qǐ）业巨（jù）头们（men）持续攻克的目标（biāo）。电话、电报、电视、网络（luò）、手（shǒu）机等深刻改变人类社会发展（zhǎn）进程的发明，精确的折射出了（le）人（rén）类掌握和使用频谱的能力。

今天，我们要（yào）回归（guī）到我们更（gèng）为熟悉的（de）领域，为各位揭开短短几十年中，模拟信（xìn）号到数字信号（hào）的（de）通讯转变，从中也记录下了（le）人类如（rú）何走向（xiàng）5G时代的故事。

模拟（nǐ）通讯时（shí）代：随地通话的（de）奇妙与哀愁

19世纪电报的（de）发（fā）明，第一次（cì）将人类的信息传（chuán）递速率提升至每秒（miǎo）30万公里，远隔七大洲五大洋的各国民族（zú）在巴别通天塔倒下后（hòu），终（zhōng）于（yú）有了重新交（jiāo）汇的可（kě）能。但谁也不会想到，短短的二十多年后，亚历山大贝尔在送（sòng）话筒（tǒng）中（zhōng）喊（hǎn）出的第一句求助语句，会成为开启全球（qiú）通讯（xùn）革命的起（qǐ）点，有线电话（huà）从（cóng）此（cǐ）应运而生，远（yuǎn）隔千（qiān）里之（zhī）外也能（néng）让对话（huà）即时回荡耳畔。

几乎就在电话（huà）发明的100年之后（hòu）的1986年，世（shì）界第一套商用移动通讯系统（tǒng）在芝加哥（gē）诞生，其采用模拟信号传输，将介于300Hz到3400Hz的语音转换到高频的载波频（pín）率MHz上，从而实（shí）现语（yǔ）音传输。至此，人类正式迈入即时语音通讯（xùn）的时代（dài），随时随地拿出拉风（fēng）的大哥大拨打电话成了那个时代的标志。

然而（ér）模（mó）拟通（tōng）信的（de）弊端（duān）也非常明（míng）显，由（yóu）于用户线上传送的电信号是随着用（yòng）户声音（yīn）大小（xiǎo）的（de）变化而（ér）变化的，而这个（gè）变化（huà）的电信号（hào）无论在时间（jiān）上或（huò）是（shì）在幅（fú）度上都是连续的，因此模拟信号对于频谱的利用率极低（dī），并且容易受到外界干扰，经常（cháng）会遇到串号或是（shì）盗（dào）号的（de）问题。

更为重要（yào）的是（shì），以当（dāng）时（shí）的技术水平，大哥大（dà）所采用的天线技术和（hé）模拟信（xìn）号处理技术（shù）水平（píng）直接（jiē）决定了产品（pǐn）的（de）好坏（huài），在厚重电池和长天线的影（yǐng）响下，大哥大（dà）丑陋（lòu）的（de）砖块外观不但（dàn）不方便携（xié）带，续（xù）航和信号都不（bú）容乐观，用（yòng）户常常（cháng）需要在（zài）高处寻找（zhǎo）信号。

虽然模拟时代的通信需要花费高额的成（chéng）本，但妙不可言的（de）通话体（tǐ）验却吸（xī）引了一（yī）大批拥（yōng）趸，而别着（zhe）急，GSM时代（dài）即将来临，他（tā）将正式（shì）开启（qǐ）移动通信的2G时代!

GSM一统天（tiān）下：短信登上历史舞台!

GSM全名（míng）为Global System for mobiles CommuNIcations，作为第二代移动通信技（jì）术，它最初的开发目的就是让全球（qiú）各地均可以使用同一个移动电话标准，甚至让用户手持一（yī）部终端就能在全球（qiú）任意区域使用（yòng）。

相（xiàng）比第一代模拟信号（hào）通信（xìn），GSM的数字（zì）通信信号是一种离散的、脉冲（chōng）有无的组合（hé）形式，是负载数字信息的（de）信（xìn）号，因此（cǐ）GSM系统（tǒng）拥有出色的频（pín）谱利（lì）用（yòng）率，同（tóng）时每个信道的传输带宽也有所增加。反（fǎn）映到实际应用中，基于数字传输和更（gèng）高语音编码的（de）启用，GSM时代（dài）的信号强（qiáng）度和通（tōng）话质量有了突飞（fēi）猛进的提高，以往拿着手机到（dào）处寻找信号的情况（kuàng）一去不复返（fǎn）。

同时，更高的传输带宽也首次为手（shǒu）机带（dài）来了数据传输能力，虽然它的传输速率最初只有（yǒu）可怜的每秒9.6-14.4Kbit，但（dàn）却已经足（zú）够满足文字传输（shū）的需求，而这正是短信功能实现的基（jī）础（chǔ）。

GSM标准所（suǒ）引领的2G时代，也（yě）是全球移动（dòng）通信标准争夺战的开始。在GSM普及（jí）后，在（zài）欧洲以诺（nuò）基亚和爱立（lì）信为（wéi）首的手机产品开（kāi）始攻（gōng）占美国（guó）和日本市场（chǎng），它们的售价不仅变得（dé）更为低廉（lián），体积（jī）更是小到足（zú）够塞入口袋，因此（cǐ）仅仅不到10年之后，诺基亚就凭借塞班智能手机成为全（quán）球最大的手机制造商。

3G迎来无线浪潮：移动互联网（wǎng）成为可能

随着用户对于移（yí）动网络需求的不断加大，原先缓慢的GSM网络已经不足（zú）以承载（zǎi），因此第三代移动通信网（wǎng）络标（biāo）准的（de）建立已经（jīng）箭在弦上（shàng），于是乎我们熟（shú）知的（de）WCDMA、CDMA2000以（yǐ）及TD-SCDMA应运（yùn）而生。

事（shì）实（shí）上（shàng）关于3G网络的诞（dàn）生（shēng），还有个众所周知（zhī）的小故事。1940年，第二次（cì）世界大战在欧洲（zhōu）战场（chǎng）打得如火如荼，美国女（nǚ）演员海蒂拉玛和她的（de）作曲家丈夫为了帮助美国军方制造出能（néng）够抵（dǐ）抗纳粹德（dé）国（guó）电波干扰以及窃听的通（tōng）信（xìn）技术，首次提出了扩（kuò）频以（yǐ）及跳频技术（shù）概念，并在随后获得（dé）了相（xiàng）关专利。不过随着二（èr）战的结（jié）束，海蒂拉玛的（de）研究逐步失（shī）去了军事意（yì）义，但她绝没有想到，这（zhè）两项（xiàng）划时代意（yì）义的技术（shù）成果会成为半个世纪后（hòu）彻底改变整（zhěng）个（gè）世界（jiè）。