书城科普读物科学我知道——Why通讯
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第27章 移动电话是从什么时候出现的?

1921年,谁开始使用车载无线电通信?

无线寻呼机虽然能随身携带,但只能接收信息而不能向外发出信息。普通电话虽然使用方便,但只能放在固定的场所,不能随便移动。能在移动的情况下与各处的人们交流信息,甚至双方都在移动的环境中保持联系,是人们一直向往的理想通信方式,移动电话的出现,解决了这个问题。

移动电话俗称“大哥大”,它是由早期用于军事部门和警察部门的步话机发展而来的。1921年,美国警察部门就开始使用车载无线电通信,后来就发展为步话机。我们在电影《英雄儿女》中看到英雄王成在硝烟弥漫的战火中与指挥部保持联系,用的就是他身上背着的步话机。步话机也可以算是一种移动电话,但是它通信距离不过几千米,而且也只能与规定的有限个对象联络。

真正能够直接拨号进行通信的移动电话直到1963年才出现。移动电话的信息交换如同广播、电视一样,都是依靠无线电波的传送实现的,这就需要使用一定范围的无线电通信频率。但现代通信事业的迅猛发展,使得能用的无线电频率已被其他通信手段大量占用,留给移动电话使用的频率范围很有限。由于不能在一个相同的频率上同时进行多路通信(这样会造成互相干扰,所以早期的移动通信电话系统不能接纳很多的用户。这正好比现代城市中的交通拥挤情况,有限的路面,不可能容纳越来越多的车辆同时行驶。如当年美国纽约市分配给移动电话使用的频率仅有12个信道,即只能有12个移动电话同时使用。这种状况,当然不能满足社会的需求。

为了解决这个“千军万马过独木桥”的问题,20世纪80年代,美国、日本、瑞典等国先后开发出了同频率复用、大容量小区制的移动电话通信系统,解决了频率信道少、用户多的矛盾,使移动电话通信系统有了真正的发展。在这种移动电话通信系统的有效通信范围内,比方说在一个城市的市区范围内,分布着一些“基站”。每个基站都有接收、处理和发出移动电话的无线电信号的设备,它们有各自的通信范围,有的达十几千米,有的只有几千米。一般设在市中心建筑物密集区的基站,通信范围小一些,设在市区边缘城乡结合处的基站,通信范围大一些。相邻站的通信范围在接界处相互重叠,所有基站的通信范围合起来将整个市区全部覆盖,没有一处“漏网”。在地图上看,各个基站的通信范围呈正六边形小区,一个挨着一个,排列得像蜂窝那样,因此这种移动电话系统取名为“蜂窝式移动电话系统”。持有“大哥大”的用户,无论在市区什么地方,总是在这个“蜂窝”的某一个六边形小区中。当他在“大哥大”上拨号打电话时,“统治”这个小区的基站就收到了“大哥大”发出的信号,并立即把这个信号传给移动电话交换机。

如果该用户拨打的对方电话是普通电话,移动电话交换机就把这个信号传给电话局的交换机,由电话局接通对方电话。接通后,对话双方按以下途径交换信息:

“大哥大”用户——基站——移动电话交换机——电话局交换机——电话用户。

由于整个通信范围被分割成一个个小区,每个小区“各自为政”,其能力也仅限于同自己小区内的“大哥大”通信,因此不同的小区可以使用相同的频率。但相近的小区仍会相互影响,因此一般在相隔一定距离的两个小区内才使用相同的频率。移动电话虽然通信频率范围较小,但由于能像这样重复使用,倒也可以让许多用户同时通话。

如某个移动电话用户边走边打电话,正好从“蜂窝”中的一个小区走到了另一个小区,或者他坐在汽车上打电话,而汽车从一个小区开到了另一个小区,那么这两个小区的基站会自动进行“交接班”,由新的小区基站把“大哥大”信号的频率转换成自己小区所使用的频率,并把信息传递工作继续进行下去,这种转换是在一瞬间完成的,用户几乎没有什么感觉。

现在使用的蜂窝式移动电话系统一般是数字式移动电话系统,即用数字信号而不是用过去的模拟信号来传递信息,这大大提高了通信频道的容量,不仅通信质量好,而且保密性强,还可以兼容多种通信业务。例如,一般电话机铃响时,你并不知道这电话是从哪里打来的,而有一种“大哥大”在响铃的同时还可以在液晶显示屏显示出对方的电话号码,你可以根据情况,决定是否要应答。

如今的移动电话正朝着超小型、多功能的方向发展。最小的“大哥大”与烟盒差不多大小,重量不到300克,并可记忆几百个电话号码。人们在推测,下一个目标是否将是手表式移动电话呢?

原始手机“大哥大”

移动电话不但已在飞机、火车、轮船上广泛使用,还被美国航天航空局和美国电话电报公司联手送上了太空。尽管飞船在太空中以每秒几千米的速度急速飞行,然而在地球任何地方,人们都可以通过普通电话直接拨号与宇航员对话,了解宇航员在太空生活的趣闻轶事,询问宇航员太空飞行的航程安排。

移动电话使人们能够在移动过程中进行互相通信,适应了现代社会节奏快、人员流动性强的需要。近些年来,移动电话的使用越来越普遍了。据1992年初的统计,日本平均每个家庭至少有一部“大哥大”。20世纪末全世界移动电话的用户已超过5000万。随着经济的发展和生活水平的提高,普通平民百姓享受使用移动电话已不是一种奢望。