书接上回。想明白什么叫数字就得先明白什么叫模拟。所谓模拟就是用电压的高低变化形成的波形来模拟自然界实际存在的波,如声波。然后通过电路或者电磁波把电压变化运送到目的地,再通过特殊设备还原出来,形成人能识别的波形。
其缺陷有:
很多东西,如网络数据、图像等,很难用波形进行表示,自然无法用电压模拟。
电压传输中容易产生衰减或者其他变异,很难校验。反应在现实中就是各种失真,如语音失真。比如某女生以高音发出尖锐的吼叫:蟑螂,被手机录制下来,形成连续的五伏电压,但是传输的时候出现了衰减,变成了4V电压,到了收听者那里变成了甜腻的:张郎。
所谓数字就是对模拟生成的波形进行高频率的采样,将采样到的每一点的值进行编码,形成二进制数据,然后用高电平(比如可以是2.5-5V都算高电平)表示1,用低电平(2.5V以下都是低电平)表示0。这样一来,0和1的有效空间比较大,很难由于衰减导致数字改变;二来可以在数字之间插入一些冗余校验位,通过这些校验位很容易判断数据是否正确,哪一数据位位出错,正常值应该是什么;三来,得益于PC的高速发展数字化已经在PC上非常普及。所以有很多成果(如芯片、技术、数据等)可以在手机上直接复用。四来,集成芯片的迅猛发展使得ANSIC越来越轻薄小、功能强大、稳定,所以使用了数字技术的手机也能更轻更薄更便携且功能更强大。五来,数字芯片的使用门槛较低,使得大量厂商进行手机的设计生产成为可能,进而刺激手机价格的下降,手机普及度开始爆炸式增长。
通讯数字化浪潮的另一有力推手是3GPP的诞生。在1G时代大家虽然使用了相同的技术原理,但是实现方式却各有差异,导致手机几乎无法跨地域使用。为了使新的通讯技术得到统一的发展步调并实现2G到3G的平滑过渡,由世界多家技术与科技巨头共同参与组织了一个叫做3GPP的组织。该组织的任务之一是开发、维护GSM(全球移动通讯系统)(3GPP主要负责的是GSM系列标准的长期维护与标准,下文有提到GSM标准是GSM小组来发的。3GPP成立于1998年)。GSM的大名相信大家不知的不多吧。
GSM最早在1982年由GSM小组负责开发,后来先后经手CEPT、ETSI,最终被移交给3GPP。早在1991年芬兰就建立了第一条正式运营的GSM网络(所以后来诞生的手机巨头是出现在芬兰这个小国而不是美日或者其他欧洲国家,也是有其道理的)。
GSM协议开始,手机进入数字化时代。对普通用户来说,从此手机不仅可以用来打电话,更可以发短信了,所谓"拇指族"诞

生。
数字化同时也使得手机厂商开始不务正业,集成了摄像头、MP3、视频播放、收音机、电子书等等旁门左道的功能,其中最突出的当属2G霸主、芬兰巨头诺基亚。据统计在2005年左右诺基亚所出的带摄像头手机数量已经超过所有相机厂家生产的相机数量。成为世界最大的相机生产厂商。正应了一句至理名言:不会放MP3的照相机就不是好手机。
上一章讲到U编和V编故事的时候提到由于频谱有限,一个基站只能支持30个手机进行通讯。GSM协议也完美解决了这个问题,采用的方案是TDMA(时分多址)。简单来说就是,基站将自己有限的生命长度划分为无限多的微小时间片段,每一个时间片段称为一帧。注意这里的一帧非常小,小到人无法感知。然后又将每一帧根据需要划分成等长的更小时间片段,每个小时间片段处理一路通话数据。上实例:
话说U编和V编的通话跨越了时间和空间的限制,来到了2G时代,同时科技界发生了另外一件影响深远的事件:基德君打了一个电话给秋叶酱。基站君感受到了自己承担的重要历史使命,于是把自己的生命划分成无数帧,比如2ms一帧,然后又把一帧分成两个长度为1ms的时间段。然后基站君就开始兢兢业业的工作。它每帧的第一个ms在U编和V编之间传递柔情,第二个ms在基德君和秋叶酱之间发送蜜意。由于两个数据片段之间间隔人类基本无法感知,所以四个人都以为基站君是仅仅服务于自己的,均感龙颜大悦。
但是你会不会想,万一基站君一个不小心把第二个ms做的事放到第一个ms做了会怎么样?会有这种情况,就是我们说的串号。比如前面说到的四个人正在通话中,结果基站君打了个盹儿,把U编的时间段分给了秋叶酱,于是V编就突然听到了秋叶酱的声音。随着技术的发展与进步,这种情况是越来越少的。
2G时代另外一件里程碑的事件是GPRS的出现,其意义不下于,个人甚至认为超过了2G的出现。因为其为移动网络开辟了新的重要功能--自此移动网络开始不仅能用来打电话,也可以上网了(GSM也支持上网,但由于费用和速率的问题并不实用)。所以那句至理名言到这儿得改改了,不能上网的MP3式照相机就不是好智能手机。对,历史发展到这个时间,终于有智能手机概念的出现了,但是属于早产儿,先天不足,后天乏力!
回到GPRS。GPRS最大的贡献在于引人了数据包的概念,大概原理是这样,首先将网络数据划分成若干个小的数据包(分组),然后再对每个数据包进行封装,将数据包发送者、接受者、数据包编号写入里面,接着发送到下一个基站,接收基站根据接收目标地址继续转发,直到发送到接收终端。由于分组,数据在基站之间的传递不再需要先建立一个固定的信道,可以找到任意一个空闲信道传输。好处是:
不需要事先搜索建立一个固定的数据"通道"(即信道),节省了拨号或者叫连接的时间。
不需要持续占用信道直到通讯结束。节省了通讯成本提高了信道使用率,从而节省了上网成本。
数据发送方不再需要确认接收者收到上一个包的时候再发下一个包,只需要将数据一股脑扔出去即可,接收方如果有数据包未收到只需单独请求即可。这样极大提升了通讯速率。
另外GPRS是在GSM协议基础上发展而来,兼容GSM协议原有的硬件、软件设施,如需升级只需要小成本改造即可。为其发展规避了一大障碍。
好吧,现在3GPP(笔误,此处不应为3GPP,因为3GPP出现晚于GPRS,此处为ETSI可能更为合适)已经为我们准备好所有理论基础,运营商已经为我们准备好了所有硬件环境,我们只需要选择好一部合适的2G手机就可以畅享2G网络了。
慢着,说得这儿我得科普下选手机的技巧了。选手机,砸核桃是关键,不能砸核桃,再好的手机也不叫诺基亚。这人啊,一见核桃就想砸,过去一天换仨机子砸,麻烦!现在好了,有了诺基亚手机,一机顶过去五机,超强型,砸核桃神器,一口气砸五个,不费劲。一砸一个准,效果不错,还实惠!
2G发轫时期的诺基亚以其砸核桃神器的品质、兼容MP3的肚量、指点数码相机的豪情、致力于用户体验的细腻以及塞班平台天生具有的王霸之气,迅速占领了2G的制高点,被加封为2G时代的王者。
最想说的是Symbian,最开始的Symbian并不是属于诺基亚的,但是毫无疑问Symbian成就了诺基亚,而诺基亚也把Symbian推向了一个历史的巅峰,这个巅峰在过去的历史中唯有Symbian达到过,iOS、Android均无法企及,至于windows phone的前身windows mobile更是Symbian大树统治下一株不起眼的小草。在那个乔布斯大神还没显灵对智能机进行定义的岁月里,使用Symbian高级版本的手机就被称为智能机。
所谓成也萧何败也萧何,诺基亚的最终衰败根本原因也在于对Symbian的处理不当。
在讲诺基亚的衰败之前先插入一个小插曲:Edge在这一阶段得到了所有人始料未及的发展。Edge也被人俗称为2.75G甚或者2.9G,因为它的定义就是为了2G到3G的平稳过渡,所以规划中的Edge只是一个临时过渡产品。但是由于乔大神显灵较晚,所以3G的发展并不像大多数人预料的平稳与顺利,因为用户还想不到用昂贵的3G能干啥。而速度快、价格低廉的Edge既满足了一般人刷Q、发彩信的需求而价格又不会太贵。
Edge相比于GPRS最主要的优势是采用了8PSK调制,将数据的编码效率提高了足足三倍,同时提高了GSM信道的使用效率,所以其数据传输速度达到了GPRS的3倍。而另一方面,他跟GPRS一样只需要对基站和其他软件硬件进行小幅升级即可应用,所以成本比3G低廉很多。
亲们,可以注意一下你手中的iPhone,在3G信号不好的地方,状态栏的"3G"会变成"E",这个时候你使用的就是Edge网络,所以现在Edge成了3G的有益补充。
手机界一般会把iPhone的出现作为一个分界线。诺基亚等传统手机厂商以及Symbian的历史命运都在iPhone发布后被改变。
但在这之前还有一些需要强调的:触摸屏最早是诺基亚发明的(可能专利现在还在诺基亚手中),最早发布电容式触摸屏手机的是黑莓。诺基亚的应用商店OVI Store比Apple的AppStore早两年上市。还有其他很多在iPhone中被作为卖点的技术专利所有权是诺基亚的。但是,在iPhone引起的狂潮中,诺基亚迷失了自我。为与iPhone操作系统(当时还不叫iOS)对抗,诺基亚主导下的Symbian推出S60系UI。但是在我看来这是一个败招,彰显了在iPhone狂潮下传统手机厂商的无力。因为S60速度慢、不稳定、界面风格不够炫。总之在很多方面被iPhone和后来出的Android完爆。
总之和摩托罗拉一样,诺基亚积重难返,走在一条沉沦的大道上。但是上帝在关上诺记Symbian大门的同时还给他留下了一扇Meego的窗。Meego是诺记与Intel联合出品的移动操作系统,这世上应该只有N9一款手机是Meego的,绝唱。N9也是在全触屏时代诺记出品的唯一一款即叫好又能叫座(注意是能)的手机。就在N9在市场上好评如潮的时候,一个人一生断喝,不仅终结了Meego孱弱的生命,更关上诺记复苏的最后一扇窗。
这个神人就是诺记新任CEO埃洛普,被称为高级无间道的神人。关于该君在诺基亚的各种神迹般的举动应该不需要我再多说了吧?反正最后诺记成了微软旗下公司。跟摩托殊途同归。
注定王冠需要交到新任王者Apple的手中。欲知后事如何,且听下回分解。