1.7　升級2G，數字崛起

雖然1G在很多國家開花結果，但它事實上并不是成熟可靠的技術。因為它采用的是模擬信號技術，會導致保密性差、容量低、通話質量差、信號不穩定等一系列問題。20世紀80年代后期，隨著大規模集成電路、微處理器與數字信號技術的日趨成熟，人們開始推動蜂窩通信系統從模擬向數字的轉型。

1982年，歐洲郵電管理委員會成立了“移動專家組”，專門負責通信標準的研究。這個“移動專家組”的法語名字是Groupe Spécial Mobile，縮寫是GSM。后來，GSM這一縮寫的含義被改為global system for mobile communications，即全球移動通信系統。GSM的成立宗旨是建立一個新的泛歐標準，開發泛歐公共陸地移動通信系統。他們提出了高效利用頻譜、低成本系統、手持終端和全球漫游等要求。隨后幾年，ETSI（European Telecommunications Standards Institute，歐洲電信標準組織）完成了GSM 900 MHz和1800 MHz（DCS）的規范制定。

1991年，芬蘭的Radiolinja公司（現為ELISA Oyj的一部分）在GSM標準的基礎上推出了全球首個2G網絡，標志著移動通信正式步入2G時代。2G采用數字技術取代了1G的模擬技術，通話質量和系統穩定性大幅提升，更加安全可靠，設備能耗也大幅下降。此后，全球多個國家和地區基于2G GSM技術建立起了自己的移動通信網絡，GSM變成了最受歡迎的移動通信標準。

就在GSM技術全球普及的同時，另一個2G通信標準也逐漸崛起，那就是CDMA（code division multiple access，碼分多址）。準確來說，是IS-95或cdmaOne。

CDMA采用的擴頻技術在第二次世界大戰時期就已經出現了。當時的好萊塢女星海蒂·拉瑪（Hedy Lamarr）和鋼琴師喬治·安太爾（George Antheil）合作，發明了擴頻通信并申請了專利。不過，當時擴頻通信并沒有引起美國官方的重視，直到20世紀50年代之后才被用于軍用保密通信。20世紀80年代，美國高通公司發現了擴頻通信的商業價值，并在此基礎上發明了CDMA通信技術。

IS-95有兩個版本，分別是IS-95A和IS-95B。前者可以支持高達14.4 kbit/s的峰值數據速率，而后者支持的峰值數據速率則達到了115 kbit/s。

1991年，高通正式開展了CDMA系統的現場試驗。1995年，CDMA系統在韓國和中國香港入網使用，隨后在美國等國家和地區進行推廣。此時，全球移動通信領域就形成了GSM和CDMA全面競爭的局面。

GSM的核心是TDMA（time division multiple access，時分多址）。CDMA的核心是碼分多址。單純從技術層面來說，CDMA比GSM更為優秀：它的容量更大，抗干擾性更好，安全性更強。但是，GSM因為起步較早，所以影響力和市場規模比CDMA更大。

值得一提的是，2G并不是只有GSM和CDMA。CTIA（Cellular Telephone Industries Association，美國蜂窩電話工業協會）基于AMPS技術開發出了一個數字版的AMPS，叫作D-AMPS（Digit-AMPS），其實也算是2G標準。1990年，日本推出的PDC（personal digital cellular，個人數字蜂窩系統）也屬于2G標準。

在2G崛起的時期，還發生了一件重要的事情，那就是互聯網（Internet）的興起。

20世紀80年代，計算機技術演進神速，計算機網絡技術也隨之蓬勃發展，相關基礎理論逐漸完善，并最終催生出強大的互聯網。互聯網崛起之后，計算機之間的數據通信需求呈爆炸式增長。在這之前，人們通信的傳輸內容主要為語音。現在，人們要開始考慮如何傳輸計算機數據報文。這些數據報文是圖像、音頻、視頻等文件的載體。

傳輸數據報文也稱為“分組交換”（packet switched）業務。與之相對，電話屬于“電路交換”（circuit switched）業務。前面說到，20世紀70年代，有線通信已經發展到了程控交換階段。程控交換的工具還是以語音業務為主要目的的電路交換機。

在互聯網流行起來之后，有線通信的發展開始出現了不同的分支。

第一條分支是語音通話服務，它雖然還在繼續發展，但是地位已經大不如前。20世紀八九十年代，西方發達國家加快淘汰傳統電話交換機，程控交換機開始陸續退出歷史舞臺。接替程控交換機的是NGN（next generation network，下一代網絡）設備。從廣義上來說，NGN是在“前一代網絡”的基礎上采用新技術演進出來的“新一代網絡”。“前一代網絡”就是傳統公共交換電話網絡，可以簡單地理解為程控電話交換機網絡。從狹義上來說，NGN是一種網絡模型，由很多設備組成，其中就包括軟交換設備。所以，NGN時代也被稱為“軟交換”時代。

第二條分支是寬帶接入服務。這類服務以提供上網業務為目的。早期主要以ADSL、VDSL等上網接入方式為主，后來隨著光通信的迅速崛起，逐漸發展為EPON、GPON等光纖寬帶接入服務，以及面向政企客戶的MPLS專線接入服務。運營商的骨干網絡也逐漸向全光化的方向發展。

總而言之，從20世紀80年代開始，有線通信的發展趨勢就是“從電路到IP，從語音到數據，從電通信到光通信”，系統的傳輸速率和容量開始大幅提升。

有線通信發生巨變，移動通信也未能“幸免”。

隨著互聯網的普及，越來越多的用戶提出了“移動上網”的需求。為了滿足這一需求，移動通信系統演進出了2.5G，也就是GPRS（general packet radio service，通用分組無線業務）。我們可以把GPRS看作GSM的一個“插件”。在GPRS的幫助下，網絡可以提供最高114 kbit/s的數據業務速率。

GPRS最早在1993年提出，并在1997年出臺了第一階段的協議。它的出現是蜂窩通信歷史的一個轉折點，因為它意味著數據業務開始崛起，成為移動通信的主要發展方向。

GPRS技術推出之后，電信運營商還研發出了速率更快的技術，叫作enhanced data-rates for GSM evolution（GSM演進的增強速率），也就是EDGE（2.75G）。

EDGE最大的特點就是在不替換設備的情況下，可以提供兩倍于GPRS的數據業務速率，因此得到了部分運營商的青睞。世界上的首個EDGE網絡，是美國AT&T公司于2003年在自家GSM網絡上部署的。