誰發明了CDMA
2002/06/21

誰發明了CDMA？這是一部電影嗎？從上面的電影海報看起來，像是一部數十年前，好萊塢拍的老黑白片。可是CDMA不是近幾年才有的新技術嗎？

事實上，世間並沒有這部電影，CDMA也不是最近幾年才出現的發明。今天，就讓我來講個古，告訴你們一個和「誰發明了CDMA」有關的故事。我保證，這故事絕對比電影還要有趣。

先介紹女主角：海蒂拉瑪（Hedy Lamarr），西元一九一三年出生於奧地利的維也納。海蒂在她二十歲的時候嫁給一個專門賣武器給「納粹」的軍火商人。四年之後，她來到倫敦，以逃離她失敗的婚姻。在英國，海蒂遇到美國米高梅電影公司的主管，然後進入好萊塢，憑著她過人的外貌（上面的照片可為佐證）和智慧，成為一個大明星。

但是在這四年的失敗婚姻中，她卻無意間得到了一些無線傳輸的「軍事機密」。原來是她的前夫即使是在討論公事時，也喜歡把美麗的海蒂帶在身邊。而在這個時候，納粹正在積極地強化它潛艇的戰鬥力。當時的魚雷發射前，只能做「直線的瞄準」。但是魚雷發射以後，因為海浪及其他眾多變數，往往會錯失目標。於是納粹德國希望利用「無線電波」來開發出能夠「無線遙控」魚雷的控制系統。而且為了預防敵軍也用同一波段的無線電來干擾這套控制系統，德國開發出一些防干擾的無線通訊技術。在討論和研發的過程中，海蒂偷偷地吸收了許多極具價值的概念。

後來海蒂在好萊塢遇見了故事中的男主角：喬治安塞爾（就是圖中彈鋼琴的人），兩人成為好友。喬治原來在歐洲是個有名的音樂家，後來因二次大戰爆發，他被迫回到好萊塢。熱愛藝術的喬治相當痛恨納粹，因為納粹對「無戰略價值」的藝術和藝術家以類似「焚書坑儒」的方式加以破壞。他甚至想加入美國陸軍，以對抗納粹，只可惜當時的喬治年紀已經太大。

有一天，海蒂向喬治提起一個秘密通訊系統（Secret Communications System）的想法，想要研發出能夠抵擋敵軍電波干擾或防竊聽的軍事通訊系統。在戰時，軍事通訊的保密與否幾乎可以決定戰爭的勝敗。於是，一心想要對德作戰有所貢獻的喬治便很積極地和海蒂進行這項研究。

靠著兩人的智慧以及其他科學家的幫助，他們完成了這項研究，並且在1942年的八月得到美國的專利。他們將這項專利送給美國政府，希望能夠對當時正如火如荼進行中的二次大戰有所幫助。可是美國軍方的科學家完全不把他們的研究當一回事。美國軍方甚至認為海蒂如果想要幫助美國，還不如多利用她的美貌和明星的地位幫助美國多賣一些政府公債。事實上，海蒂真的幫忙賣了七百萬美金的公債，而她和喬治的發明，則一直處於被冷凍的狀態。

但是他們的專利沒有被忘記。五０年代，紐約州的Sylvania公司（張忠謀在美國的第一份工作，就是在這家電子/半導體公司）開始以海蒂和喬治的專利為出發點作相關的研發。後來在六０年代，相關的展頻（Spread Spectrum）技術出現了，美國軍方也開始在軍事通訊系統中使用展頻技術。

八０年代冷戰結束後，美國軍方解除了對展頻技術的管制，允許其商業化。然後在1985年，美國的Qualcomm在加州成立，以展頻技術為基礎，研發出CDMA（Code Division Multiple Access）系統。

行動電話之所以可以「去掉那條惱人的線」，是因為利用無線電波技術來傳輸語音和資料。但是大氣層中可供利用的無線電波「頻道」很有限，所以需要利用多重存取（Multiple Access）技術來作充分的運用。比方說現在大家用的GSM手機就是採用FDMA（Frequency Division Multiple Access）與TDMA（Time Division Multiple Access）兩種技術的混合體。然而在3G的時代，CDMA將居於主導地位。如果仔細比較一下這些技術的英文字，會發現他們的結尾都是Division Multiple Access，差別在於第一個英文字是Frequency、Time還是Code。

在八零年代初期，第一代（1G）的類比式行動電話系統已略見老態。國際上相關的組織和廠商開始對第二代（2G）系統提出不同的解決方案。當時有能力開發新系統的也只有歐洲和美國。於是歐洲的眾多國家同心協力發展出GSM系統，並很快地在1992年達到「一百萬用戶」的里程碑。GSM系統後來的發展很穩定，也很成功地推展到世界其他國家（包括台灣），成為第二代系統的大贏家。

八零年代末期，美國的Qualcomm也推出屬於第二代（2G）的窄頻CDMA系統（IS-95A）要和GSM競爭。雖然窄頻CDMA系統在技術規格上，要比GSM先進許多，但因為他們起步較晚，加上世界其他國家擔心，CDMA的技術幾乎全部掌握在美國的一家公司手中，到時候會發生壟斷的不公平競爭。所以目前窄頻CDMA系統只有出現在美國本土以及少數美國對其「電信政策」有絕對影響力的國家，如韓國和日本（這兩個國家都有美軍駐紮）。有趣的是經過一番峰迴路轉，第三代系統又回到以CDMA為一尊的狀況。

在聽完了這些歷史典故後，你有什麼感想呢？當你看到CDMA中的Code這個字時，會聯想到什麼呢？我不知道你會怎麼想。但我往往會聯想起戰爭電影「獵殺U571」中，一堆人歷經千辛萬苦從德國潛艇上搶來的「通訊用解碼機」，以及令人印象深刻的海蒂小姐與喬治先生。