1.7　升级2G，数字崛起

虽然1G在很多国家开花结果，但它事实上并不是成熟可靠的技术。因为它采用的是模拟信号技术，会导致保密性差、容量低、通话质量差、信号不稳定等一系列问题。20世纪80年代后期，随着大规模集成电路、微处理器与数字信号技术的日趋成熟，人们开始推动蜂窝通信系统从模拟向数字的转型。

1982年，欧洲邮电管理委员会成立了“移动专家组”，专门负责通信标准的研究。这个“移动专家组”的法语名字是Groupe Spécial Mobile，缩写是GSM。后来，GSM这一缩写的含义被改为global system for mobile communications，即全球移动通信系统。GSM的成立宗旨是建立一个新的泛欧标准，开发泛欧公共陆地移动通信系统。他们提出了高效利用频谱、低成本系统、手持终端和全球漫游等要求。随后几年，ETSI（European Telecommunications Standards Institute，欧洲电信标准组织）完成了GSM 900 MHz和1800 MHz（DCS）的规范制定。

1991年，芬兰的Radiolinja公司（现为ELISA Oyj的一部分）在GSM标准的基础上推出了全球首个2G网络，标志着移动通信正式步入2G时代。2G采用数字技术取代了1G的模拟技术，通话质量和系统稳定性大幅提升，更加安全可靠，设备能耗也大幅下降。此后，全球多个国家和地区基于2G GSM技术建立起了自己的移动通信网络，GSM变成了最受欢迎的移动通信标准。

就在GSM技术全球普及的同时，另一个2G通信标准也逐渐崛起，那就是CDMA（code division multiple access，码分多址）。准确来说，是IS-95或cdmaOne。

CDMA采用的扩频技术在第二次世界大战时期就已经出现了。当时的好莱坞女星海蒂·拉玛（Hedy Lamarr）和钢琴师乔治·安太尔（George Antheil）合作，发明了扩频通信并申请了专利。不过，当时扩频通信并没有引起美国官方的重视，直到20世纪50年代之后才被用于军用保密通信。20世纪80年代，美国高通公司发现了扩频通信的商业价值，并在此基础上发明了CDMA通信技术。

IS-95有两个版本，分别是IS-95A和IS-95B。前者可以支持高达14.4 kbit/s的峰值数据速率，而后者支持的峰值数据速率则达到了115 kbit/s。

1991年，高通正式开展了CDMA系统的现场试验。1995年，CDMA系统在韩国和中国香港入网使用，随后在美国等国家和地区进行推广。此时，全球移动通信领域就形成了GSM和CDMA全面竞争的局面。

GSM的核心是TDMA（time division multiple access，时分多址）。CDMA的核心是码分多址。单纯从技术层面来说，CDMA比GSM更为优秀：它的容量更大，抗干扰性更好，安全性更强。但是，GSM因为起步较早，所以影响力和市场规模比CDMA更大。

值得一提的是，2G并不是只有GSM和CDMA。CTIA（Cellular Telephone Industries Association，美国蜂窝电话工业协会）基于AMPS技术开发出了一个数字版的AMPS，叫作D-AMPS（Digit-AMPS），其实也算是2G标准。1990年，日本推出的PDC（personal digital cellular，个人数字蜂窝系统）也属于2G标准。

在2G崛起的时期，还发生了一件重要的事情，那就是互联网（Internet）的兴起。

20世纪80年代，计算机技术演进神速，计算机网络技术也随之蓬勃发展，相关基础理论逐渐完善，并最终催生出强大的互联网。互联网崛起之后，计算机之间的数据通信需求呈爆炸式增长。在这之前，人们通信的传输内容主要为语音。现在，人们要开始考虑如何传输计算机数据报文。这些数据报文是图像、音频、视频等文件的载体。

传输数据报文也称为“分组交换”（packet switched）业务。与之相对，电话属于“电路交换”（circuit switched）业务。前面说到，20世纪70年代，有线通信已经发展到了程控交换阶段。程控交换的工具还是以语音业务为主要目的的电路交换机。

在互联网流行起来之后，有线通信的发展开始出现了不同的分支。

第一条分支是语音通话服务，它虽然还在继续发展，但是地位已经大不如前。20世纪八九十年代，西方发达国家加快淘汰传统电话交换机，程控交换机开始陆续退出历史舞台。接替程控交换机的是NGN（next generation network，下一代网络）设备。从广义上来说，NGN是在“前一代网络”的基础上采用新技术演进出来的“新一代网络”。“前一代网络”就是传统公共交换电话网络，可以简单地理解为程控电话交换机网络。从狭义上来说，NGN是一种网络模型，由很多设备组成，其中就包括软交换设备。所以，NGN时代也被称为“软交换”时代。

第二条分支是宽带接入服务。这类服务以提供上网业务为目的。早期主要以ADSL、VDSL等上网接入方式为主，后来随着光通信的迅速崛起，逐渐发展为EPON、GPON等光纤宽带接入服务，以及面向政企客户的MPLS专线接入服务。运营商的骨干网络也逐渐向全光化的方向发展。

总而言之，从20世纪80年代开始，有线通信的发展趋势就是“从电路到IP，从语音到数据，从电通信到光通信”，系统的传输速率和容量开始大幅提升。

有线通信发生巨变，移动通信也未能“幸免”。

随着互联网的普及，越来越多的用户提出了“移动上网”的需求。为了满足这一需求，移动通信系统演进出了2.5G，也就是GPRS（general packet radio service，通用分组无线业务）。我们可以把GPRS看作GSM的一个“插件”。在GPRS的帮助下，网络可以提供最高114 kbit/s的数据业务速率。

GPRS最早在1993年提出，并在1997年出台了第一阶段的协议。它的出现是蜂窝通信历史的一个转折点，因为它意味着数据业务开始崛起，成为移动通信的主要发展方向。

GPRS技术推出之后，电信运营商还研发出了速率更快的技术，叫作enhanced data-rates for GSM evolution（GSM演进的增强速率），也就是EDGE（2.75G）。

EDGE最大的特点就是在不替换设备的情况下，可以提供两倍于GPRS的数据业务速率，因此得到了部分运营商的青睐。世界上的首个EDGE网络，是美国AT&T公司于2003年在自家GSM网络上部署的。