书城科普读物科学我知道——Why通讯
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第28章 什么是3G?

3G的设计目标是什么?

3G(3rdGeneration指第三代移动通信技术,与前两代系统相比,第三代移动通信系统的主要特征是可提供丰富多彩的移动多媒体业务,其传输速率在高速移动环境中支持144kb/s,步行慢速移动环境中支持384kb/s,静止状态下支持2b/s。其设计目标是为了提供比第二代系统更大的系统容量、更好的通信质量,而且要能在全球范围内更好地实现无缝漫游及为用户提供包括话音、数据及多媒体等在内的多种业务,同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。

目前国际电联接受的3G标准主要有以下三种:WCDA、CDA2000与TD-SCDA。CDA是(码分多址的缩写,是第三代移动通信系统的技术基础。第一代移动通信系统采用频分多址的模拟调制方式,这种系统的主要缺点是频谱利用率低,信令干扰话音业务。第二代移动通信系统主要采用时分多址(TDA的数字调制方式,提高了系统容量,并采用独立信道传送信令,使系统性能大为改善,但TDA的系统容量仍然有限,越区切换性能仍不完善。CDA系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点显示出巨大的发展潜力。下面分别介绍一下3G的几种标准:

1.WCDA

全称为WidebandCDA,这是基于GS网发展出来的3G技术规范,是欧洲提出的宽带CDA技术,它与日本提出的宽带CDA技术基本相同,目前正在进一步融合。该标准提出了GS(3G的演进策略。GPRS是(通用分组无线业务的简称,EDGE是(增强数据速率的GS演进的简称,这两种技术被称为2.5代移动通信技术。

2.CDA2000

什么是CDA2000?

CDA2000是由窄带CDA(CDAIS95技术发展而来的宽带CDA技术,由美国主推,该标准提出了从CDAIS95(3G的演进策略。CDA20001x被称为2.5代移动通信技术。CDA20003x与CDA20001x的主要区别在于应用了多路载波技术,通过采用三载波使带宽提高。目前中国联通正在采用这一方案向3G过渡,并已建成了CDAIS95网络。

3.TD-SCDA

全称为(时分同步CDA,是由我国大唐电信公司提出的3G标准,该标准提出不经过2.5代的中间环节,直接向3G过渡,非常适用于GS系统向3G升级。

31.计算机经历了几个发展阶段?

TP31-2埃克特(右和莫克利(左因共同研制成功ENIAC而名垂青史。

1945年,由美国生产了第一台全自动电子数字计算机“埃尼阿克”(英文缩写词是ENIAC,即,中文意思是电子数字积分器和计算器。它是美国奥伯丁武器试验场为了满足计算弹道需要而研制成的。主要发明人是电气工程师普雷斯波·埃克特和物理学家约翰·莫奇勒博士。这台计算机1946年2月交付使用,共服役9年。它采用电子管作为计算机的基本元件,每秒可进行5000次加减运算。它使用了18000只电子管,10000只电容,7000只电阻,体积3000立方英尺,占地170平方米,重量30吨,耗电140~150千瓦,是一个名副其实的“庞然大物”。

ENIAC机的问世具有划时代的意义,表明计算机时代的到来,在以后的40多年里,计算机技术发展异常迅速,在人类科技史上还没有一种学科可以与电子计算机的发展速度相提并论。

下面介绍各代计算机的硬件结构及系统的特点:

1.第一代(1946~1958:电子管数字计算机

计算机的逻辑元件采用电子管,主存储器采用汞延迟线、磁鼓、磁芯;外存储器采用磁带;软件主要采用机器语言、汇编语言;应用以科学计算为主。其特点是体积大、耗电大、可靠性差、价格昂贵、维修复杂,但它奠定了以后计算机技术的基础。

2.第二代(1958~1964:晶体管数字计算机

晶体管的发明推动了计算机的发展,逻辑元件采用了晶体管以后,计算机的体积大大缩小,耗电减少,可靠性提高,性能比第一代计算机有很大的提高。

主存储器采用磁芯,外存储器已开始使用更先进的磁盘;软件有了很大发展,出现了各种各样的高级语言及其编译程序,还出现了以批处理为主的操作系统,应用以科学计算和各种事务处理为主,并开始用于工业控制。

TP31-3贝尔实验室使用800只晶体管组装了世界上第一台晶体管计算机TRADIC。

3.第三代(1964~1971:集成电路数字计算机。

20世纪60年代,计算机的逻辑元件采用小、中规模集成电路(SSI、SI,计算机的体积更小型化、耗电量更少、可靠性更高,性能比第十代计算机又有了很大的提高,这时,小型机也蓬勃发展起来,应用领域日益扩大。

主存储器仍采用磁芯,软件逐渐完善,分时操作系统、会话式语言等多种高级语言都有新的发展。

31-41964年:4月7日,在IB成立50周年之际,由年仅40岁的吉恩.阿姆达尔(G.Amdahl担任主设计师,历时四年研发的IB360计算机问世,标志着第三代计算机的全面登场,这也是IB历史上最为成功的机型。

4.第四代(1971年以后:大规模集成电路数字计算机

计算机的逻辑元件和主存储器都采用了大规模集成电路(LSI。所谓大规模集成电路是指在单片硅片上集成1000~2000个以上晶体管的集成电路,其集成度比中、小规模的集成电路提高了1~2个以上数量级。这时计算机发展到了微型化、耗电极少、可靠性很高的阶段。大规模集成电路使军事工业、空间技术、原子能技术得到发展,这些领域的蓬勃发展对计算机提出了更高的要求,有力地促进了计算机工业的空前大发展。随着大规模集成电路技术的迅速发展,计算机除了向巨型机方向发展外,还朝着超小型机和微型机方向飞越前进。1971年末,世界上第一台微处理器和微型计算机在美国旧金山南部的硅谷应运而生,它开创了微型计算机的新时代。此后各种各样的微处理器和微型计算机如雨后春笋般地研制出来,潮水般地涌向市场,成为当时首屈一指的畅销品。这种势头直至今天仍然方兴未艾。特别是IB-PC系列机诞生以后,几乎一统世界微型机市场,各种各样的兼容机也相继问世。

TP31-52003年9月23日,在连续跳票达一年多之久后,AD第一次脱离Intel制定的指令集架构,正式发布了面向桌面级用户的64位处理器Athlon64和Athlon64FX,TP32-110月29日,阿帕网美国加州大学洛杉矶分校(UCLA节点与斯坦福研究院(SRI节点实现了第一次分组交换技术的远程通讯,这也标志着互联网的正式诞生。

信息高速公路是把信息的快速传输比喻为“高速公路”。所谓“信息高速公路”,就是一个高速度、大容量、多媒体的信息传输网络。其速度之快,比目前网络的传输速度高1万倍;其容量之人,一条信道就能传输大约500个电视频道或50万路电话。此外,信息来源、内容和形式也是多种多样的。网络用户可以在任何时间、任何地点以声音、数据、图像或影像等多媒体方式相互传递信息。

构成信息高速公路的核心,是以光缆作为信息传输的主干线,采用支线光纤和多媒体终端,用交互方式传输数据、电视、话音、图像等多种形式信息的千兆比特的高速数据网。

信息高速公路的路面是用光纤铺成的。光纤的频带特别宽,这就使得光纤通信系统的通信容量特别大。一根细如发丝的光纤能够同时传送500个电视频道的图像信号。或者50万路电话的语音信号。一根光纤丝的信息容量,可以顶得上几千根金属导线。此外,光纤的拉干扰能力特别强,信号通过时的衰减特别小。

建立信息高速公路就是利用数字化大容量的光纤通汛网络,在政府机构、各大学、研究机构、企业以至普通家庭之间建成计算机联网。信息高速公路的建成,将改变人们的生活、工作和相互沟通方式,加快科技交流,提高工作质量和效率,享受影视娱乐、遥控医疗,实施远程教育,举行视频会议,实现网上购物等。1992年,当时的参议员、美国副总统阿尔·戈尔提出美国信息高速公路法案。1993年9月,美国政府宣布实施一项新的高科技计划——“国家信息基础设施”(简称NII,旨在以因特网为雏形,兴建信息时代的高速公路——“信息高速公路”,使所有的美国人方便地共享海量的信息资源。