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标题[转]绝世名伶成了发明家?谈行动电话的源起
时间Fri Aug 20 22:28:09 2004
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一个好莱坞女星竟是後来行动通讯技术的发明鼻祖?从GSM到CDMA,
这个故事绝对比电影还要精彩...
作者:戴家瑀
谁发明了CDMA?这是一部电影吗?从附图中的电影海报看起来,像是一部数十年前,
好莱坞拍的老黑白片。可是CDMA不是近几年才有的新技术吗?
事实上,世间并没有这部电影,CDMA也不是最近几年才出现的发明。
今天,就让我来讲个古,告诉你们一个和「谁发明了CDMA」有关的故事。
我保证,这故事绝对比电影还要有趣。
谁发明了CDMA?这是一部电影吗?
先介绍女主角:海蒂拉玛(Hedy Lamarr),西元一九一三年出生於奥地利的维也纳。
海蒂年轻时嫁给一个专门卖武器给「纳粹」的军火商人。
四年之後,她来到伦敦,以逃离她失败的婚姻。
在英国,海蒂遇到美国米高梅电影公司的主管,凭着她过人的外貌
(海报中的照片可为佐证)和智慧,进入好莱坞。
海蒂是个聪明的女人,在1933那个古早的年代,
她在狂喜(Ecstasy)这部剧情电影中裸体演出,堪称影史上的第一次。
这个影史上的第一次让她一下子成为家喻户晓的明星。
(想想看,1933年、民国22年,那是多久以前?)
在四年的失败婚姻中,她无意间得到了一些无线传输的「军事机密」。
原来是她的前夫即使是在讨论公事时,也喜欢把美丽的海蒂带在身边。
而在这个时候,纳粹正在积极地强化它潜艇的战斗力。
当时的鱼雷发射前,只能做「直线的瞄准」。但是鱼雷发射以後,
因为海浪及其他众多变数,往往会错失目标。
於是纳粹德国希望以「无线电波」为基础,开发出能够「无线遥控」鱼雷的控制系统。
而且为了预防敌军也用同一波段的无线电波来干扰这套控制系统,
德国希望开发出防干扰的无线通讯技术。在讨论和研发的过程中
,海蒂偷偷地吸收了许多极具价值的概念。
後来海蒂在好莱坞遇见了故事中的男主角:乔治安塞尔(就是图中弹钢琴的人)。
乔治是一个极富创造力的艺术家,他在1926年曾经创作过一首前卫的曲子,
以16台钢琴配上救火车警铃以及飞机的螺旋桨。
演奏时,以电力驱动的螺旋桨会造成强风,
所以演奏者还必须想办法让自己能够安稳地坐在自己的位子上。
有一天,海蒂向乔治提起一个秘密通讯系统的想法,
想要研发出能够抵挡敌军电波干扰的鱼雷控制系统。
靠着两人的智慧,他们发明了Secret Communications System,
并且在1942年的八月得到美国的专利。
他们将这项专利送给美国政府,希望能够对当时正如火如荼进行中的二次大战有所帮助。
可是美国军方的科学家完全不把他们的研究当一回事。
美国军方甚至认为海蒂如果想要帮助美国,
还不如多利用她的美貌和明星的地位帮助美国多卖一些政府公债。
事实上,海蒂真的帮忙卖了七百万美金的公债,
而她和乔治的发明,则一直处於被冷冻的状态。
海蒂和乔治发明的鱼雷控制系统,基本概念是Frequency Hopping(跳频)。
所谓跳频,就是控制鱼雷的无线电讯号,
会很快地在不同的频率中换来换去(跳来跳去),所以不会被敌人干扰。
但是讯号在跳的过程,是依循一定的规律(Pattern)。而这个规律像是一个钥匙,
接收器在收到这个钥匙後,就知道在这些杂乱无章胡乱跳的讯号中,哪些才是重要的。
当时他们是用机械的方式来处理这些讯号(概念来自钢琴,别忘了乔治是钢琴家)。
然而我们现在的跳频则是以数位的方式处理。
他们的专利与跳频的概念并没有被世人遗忘。
五0年代,纽约州的Sylvania公司(张忠谋先生,三十多年前在美国的第一份工作,
就是在这家电子/半导体公司)开始以跳频为出发点作相关的研发。
後来在六0年代,以跳频为基础的展频(Spread Spectrum)技术
出现了,美国军方也开始在军事通讯系统中使用展频技术。
八0年代冷战结束後,美国军方解除了对展频技术的管制,允许其商业化。
1985年,美国的Qualcomm(高通)在加州成立,以展频技术为基础,
研发出CDMA(Code Division Multiple Access)系统。
行动电话之所以可以「去掉那条恼人的线」,
是因为利用无线电波技术来传输语音和资料。
但是大气层中可供利用的无线电波「频道」很有限,
所以需要利用多重存取(Multiple Access)技术来作充分的运用。
比方说大家很熟的GSM手机就是采用FDMA(Frequency Division Multiple Access)
与TDMA(Time Division Multiple Access)两种技术的混合体。
然而在3G的时代,CDMA居於主导地位。如果仔细比较一下这些技术的英文字,会发
现他们的结尾都是Division Multiple Access,差别在於第一个英文字是Frequency、
Time还是Code。
八零年代初期,第一代(1G)的类比式行动电话系统已略见老态。
国际上相关的组织和厂商开始对第二代(2G)系统提出不同的解决方案。
当时有能力独立开发新系统的只有欧洲、日本和美国。
於是欧洲的众多国家同心协力发展出GSM系统,
并很快地在1992年达到「一百万用户」的里程碑。
GSM系统後来的发展很稳定,也很成功地推展到世界其他国家(包括台湾),
成为第二代系统的大赢家。至於一向喜欢自创规格标准的日本,
则发展了日本专用的PDC(日本人有多喜欢自订规格,
看数位相机记忆卡的众多规格就知道了:CF、SD、MS、XD...)
八零年代末期,美国的Qualcomm也推出属於第二代(2G)的窄频CDMA系统(IS-95A)
要和GSM竞争。虽然窄频CDMA系统在技术规格上,要比GSM先进许多,
但因为他们起步较晚,加上世界其他国家担心,
CDMA的技术几乎全部掌握在美国公司手上,会发生垄断的不公平竞争。
所以窄频CDMA系统只有出现在美国本土以及少数美国对其政策有绝对影响力的国家,
如韩国和日本(这两个国家都有美军驻紮,几乎是美国的附属国)。
有趣的是,经过一番峰回路转,第三代系统又回到以CDMA为一尊的状况。
在听完了这些历史典故後,你有什麽感想呢?当你看到CDMA中的Code这个字时,
会联想到什麽呢?我不知道你会怎麽想。
但我会由Code联想到0和1,会联想到数位,会联想到战争电影「猎杀U571」中,
一堆人历经千辛万苦从德国潜艇上抢来的「通讯用解码机」,
当然还有令人印象深刻的海蒂小姐与乔治先生。
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