【DOC】移動(dòng)通信發(fā)展簡(jiǎn)史

1、移動(dòng)通信發(fā)展簡(jiǎn)史所謂移動(dòng)通信就是移動(dòng)體之間的通信，或移動(dòng)體與固定體之間的通信。移動(dòng)體可以是人，也可以是汽車、火車、輪船、飛機(jī)等在移動(dòng)狀態(tài)中的物體。移動(dòng)通信的發(fā)展可以從1897年馬可尼作的移動(dòng)體和固定體之間無(wú)線通信試驗(yàn)開(kāi)始算起，1920年美國(guó)開(kāi)始使用警察車載無(wú)線電系統(tǒng)，它是工作于2MHz的專用移動(dòng)系統(tǒng)，不能與公眾網(wǎng)連接；1940年美國(guó)的公用汽車電話網(wǎng)開(kāi)始工作，實(shí)現(xiàn)了人工交換與公眾電話網(wǎng)的接續(xù)。1960年150MHz和450MHz移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)線頻道的自動(dòng)選擇和公眾電話網(wǎng)的自動(dòng)撥號(hào)接續(xù)。移動(dòng)通信與固定物體之間的通信比較起來(lái)，具有一系列的特點(diǎn)，主要是：（）移動(dòng)性。就是要保持物體在移動(dòng)狀態(tài)中的通

2、信，因而它必須是無(wú)線通信，或無(wú)線與有線通信的結(jié)合。（）電波傳播條件復(fù)雜。因移動(dòng)體可能在各種環(huán)境中運(yùn)動(dòng)，電磁波在傳播時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射、折射、繞射、多普勒效應(yīng)等現(xiàn)象，產(chǎn)生多徑干擾、信號(hào)傳播延遲和展寬等效應(yīng)。（）噪聲和干擾嚴(yán)重。在城市環(huán)境中的汽車火花噪聲、各種工業(yè)噪聲， 移動(dòng)用戶之間的互調(diào)干擾、鄰道干擾、同頻干擾等。（）系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。它是一個(gè)多用戶通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，必須使用戶之間互不干擾，能協(xié)調(diào)一致地工作。此外，移動(dòng)通信系統(tǒng)還應(yīng)與市話網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)等互連，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是很復(fù)雜的。 （）要求頻帶利用率高、設(shè)備性能好。移動(dòng)通信的種類繁多。按使用要求和工作場(chǎng)合不同可以分為（）集群移動(dòng)通信，也稱大區(qū)

3、制移動(dòng)通信。它的特點(diǎn)為只有一個(gè)基站，天線高度為幾十米至百余米，覆蓋半徑為30-50Km，發(fā)射機(jī)功率可高達(dá)200W。用戶數(shù)約為幾十到幾百，可以是車載臺(tái)，也可以是手持臺(tái)，它們可以與基站通信，也可通過(guò)基站與其他移動(dòng)臺(tái)及市話用戶通信，基站與市站有線網(wǎng)連接。（）蜂窩移動(dòng)通信，也稱小區(qū)制移動(dòng)通信。它的特點(diǎn)是把整個(gè)大范圍的服務(wù)區(qū)劃分成許多小區(qū)，每個(gè)小區(qū)設(shè)置一個(gè)基站，負(fù)責(zé)本小區(qū)各個(gè)移動(dòng)臺(tái)的聯(lián)絡(luò)與控制，各個(gè)基站通過(guò)移動(dòng)交換中心相互聯(lián)系，并與市話局連接。利用超短波電波傳播距離有限的特點(diǎn)，離開(kāi)一定距離的小區(qū)可以重復(fù)使用頻率，使頻率資源可以充分利用。每個(gè)小區(qū)的用戶在1000以上，全部覆蓋區(qū)最終的容量可達(dá)100萬(wàn)用戶。

4、（）衛(wèi)星移動(dòng)通信。利用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)也可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信。對(duì)于車載移動(dòng)通信可采用赤道固定衛(wèi)星，而對(duì)手持終端，采用中低軌道的多顆星座衛(wèi)星較為有利。（）無(wú)繩電話。對(duì)于室內(nèi)外慢速移動(dòng)的手持終端的通信，則采用小功率、通信距離近的、輕便的無(wú)繩電話機(jī)。它們可以經(jīng)過(guò)通信點(diǎn)與市話用戶進(jìn)行單向或雙向的通信。移動(dòng)通信的發(fā)展從早期的大區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展到后來(lái)的小區(qū)制蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，主要是由于大區(qū)制下覆蓋半徑、系統(tǒng)容量的局限性所決定；而小區(qū)制蜂窩通信具有小覆蓋、小發(fā)射功率和資源重用等優(yōu)點(diǎn)決定了它在現(xiàn)代移動(dòng)通信中的重要作用。蜂窩系統(tǒng)的概念和理論二十世紀(jì)六十年代就由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室等單位提了出來(lái)，但其復(fù)雜的控制系統(tǒng)，尤其是實(shí)

5、現(xiàn)移動(dòng)臺(tái)的控制，直到七十年代隨著半導(dǎo)體技術(shù)的成熟，大規(guī)模集成電路器件和微處理器技術(shù)的發(fā)展以及表面貼裝工藝的廣泛應(yīng)用，才為蜂窩移動(dòng)通信的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的典型代表是美國(guó)AMPS系統(tǒng)和后來(lái)改進(jìn)型系統(tǒng)TACS，以及NMT和NTT等，AMPS（先進(jìn)移動(dòng)電話系統(tǒng)）使用模擬蜂窩傳輸?shù)?00MHz頻帶，在美洲和部分環(huán)太平洋國(guó)家廣泛使用；TACS（全向入網(wǎng)通信系統(tǒng)）是80年代歐洲的模擬移動(dòng)通信的制式，也是我國(guó)80年代采用的模擬移動(dòng)通信制式，使用900MHz頻帶。而北歐也于瑞典開(kāi)通了NMT（Nordic 移動(dòng)電話）系統(tǒng)，德國(guó)開(kāi)通C450系統(tǒng)等。 第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)為模擬制式，以F

6、DMA技術(shù)為基礎(chǔ)。蜂窩移動(dòng)通信的出現(xiàn)可以說(shuō)是移動(dòng)通信的一次革命。其頻率復(fù)用大大提高了頻率利用率并增大系統(tǒng)容量，網(wǎng)絡(luò)的智能化實(shí)現(xiàn)了越區(qū)轉(zhuǎn)接和漫游功能，擴(kuò)大了客戶的服務(wù)范圍，但上述模擬系統(tǒng)有四大缺點(diǎn)：1、各系統(tǒng)間沒(méi)有公共接口；2、很難開(kāi)展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；3、頻譜利用率低無(wú)法適應(yīng)大容量的需求；4、安全保密性差，易被竊聽(tīng)，易被盜號(hào)。尤其是在歐洲系統(tǒng)間沒(méi)有公共接口相互之間不能漫游，對(duì)客戶之間造成很大的不便。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)（2nd Generation，2G）是以傳送語(yǔ)音和數(shù)據(jù)為主的數(shù)字通信系統(tǒng)，典型的系統(tǒng)有GSM（采用TDMA方式）、DAMPS、IS-95 CDMA和日本的JDC（現(xiàn)在改名為PDC）等數(shù)字

7、移動(dòng)通信系統(tǒng)。2G除提供語(yǔ)音通信服務(wù)之外，也可提供低速數(shù)據(jù)服務(wù)和短消息服務(wù)。GSM（全球移動(dòng)系統(tǒng)）系列主要有GSM900、DCS1800和PCS1900三部分，三者之間的主要區(qū)別是工作頻段的差異。其特點(diǎn)可歸結(jié)為： · 頻譜效率高：由于采用了高效調(diào)制器，信道編碼，交織，均衡和話音編碼技術(shù)，使系統(tǒng)有高頻譜效率。 · 容量大：由于每個(gè)信道傳輸帶寬增加（GSM信道帶寬為200KHz，模擬制約為25KHz），使得同頻復(fù)用載干比降低至9dB，故GSM系統(tǒng)同頻復(fù)用模式可以縮小至4/12或3/9，甚至更?。M為7/21）。加上半速率話音編碼技術(shù)的引入和話務(wù)分配使GSM系統(tǒng)的容量效率（每兆

8、赫每小區(qū)的信道數(shù)）比TACS高3-5倍。 · 話音質(zhì)量高：GSM系統(tǒng)中只要在門限值以上，話音質(zhì)量總是達(dá)到相同的水平而與傳輸質(zhì)量無(wú)關(guān)。 · 安全性：通過(guò)鑒權(quán)，加密和TMSI號(hào)碼的使用達(dá)到安全的目的。 · 與ISDN，PSTN等的互連。 · 在SIM卡基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)漫游。 DAMPS系統(tǒng)（先進(jìn)的數(shù)字移動(dòng)電話系統(tǒng)）， DAMPS也被稱為TDMA/IS-136。它是AMPS的數(shù)字版本。DAMPS使用TDMA技術(shù)，每個(gè)AMPS信道可以得到三個(gè)信道，象AMPS一樣，DAMPS使用800到900MHz的通信頻率。這項(xiàng)技術(shù)主要使用于北美地區(qū)。JDC：Japan D

9、igital Cellular System，日本數(shù)字蜂窩系統(tǒng)。是日本1989年提出的數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，其標(biāo)準(zhǔn)為RCR-STD-27A與RCR-STD-27B。有800/900MHz與1.5GHz兩個(gè)工作頻段，技術(shù)上與D-AMPS系統(tǒng)接近。只有日本使用。IS95 CDMA是北美的另一種數(shù)字蜂窩標(biāo)準(zhǔn)，使用800MHz和1900MHz頻帶，它采用窄帶碼分多址技術(shù)。主要在北美和韓國(guó)使用。由于窄帶CDMA技術(shù)比GSM成熟晚等原因，使得其在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用不及GSM，但與FDMA和TDMA相比，CDMA具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，使CDMA技術(shù)成為第三代移動(dòng)通信的核心技術(shù)。歸納起來(lái)，CDMA應(yīng)用于數(shù)字移動(dòng)通

10、信的優(yōu)點(diǎn)有：1. 系統(tǒng)容量大。CDMA數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)的系統(tǒng)容量理論上比模擬網(wǎng)大20倍，實(shí)際上比模擬網(wǎng)大10倍，比GSM大45倍。 2. 系統(tǒng)通信質(zhì)量更佳。軟切換技術(shù)（先連接再斷開(kāi)）可以克服硬切換容易掉話的缺點(diǎn)，CDMA系統(tǒng)工作在相同的頻率和帶寬上，比TDMA系統(tǒng)更容易實(shí)現(xiàn)軟切換技術(shù)，從而提高通信質(zhì)量。CDMA系統(tǒng)采用確定聲碼器速率的自適應(yīng)閾值技術(shù)、強(qiáng)有力的誤碼糾錯(cuò)、軟切換技術(shù)和分離多徑分集接收機(jī)，可提供TDMA系統(tǒng)不能比擬的、極高的通信質(zhì)量。 3. 頻率規(guī)劃靈活。用戶按不同的序列碼區(qū)分，不同CDMA載波可在相鄰的小區(qū)內(nèi)使用，因此CDMA網(wǎng)絡(luò)的頻率規(guī)劃靈活，擴(kuò)展簡(jiǎn)單。 4. 適用于多媒體通信系統(tǒng)

11、。CDMA系統(tǒng)能方便地使用多CDMA信道方式和多CDMA幀方式，傳送不同速率要求的多媒體業(yè)務(wù)信息，處理方式和合成方式都比TDMA方式和FDMA方式靈活、簡(jiǎn)便，有利于多媒體通信系統(tǒng)的應(yīng)用。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3rd Generation，3G），國(guó)際電聯(lián)也稱IMT-2000（International Mobile Telecommunications in the year 2000），歐洲的電信業(yè)巨頭們則稱其為UMTS（通用移動(dòng)通信系統(tǒng)）。它能夠?qū)⒄Z(yǔ)音通信和多媒體通信相結(jié)合，其可能的增值服務(wù)將包括圖像、音樂(lè)、網(wǎng)頁(yè)瀏覽、視頻會(huì)議以及其他一些信息服務(wù)。3G意味著全球適用的標(biāo)準(zhǔn)、新型業(yè)務(wù)、更大的覆蓋面以及更多的頻譜資源，以支持更多用戶。3G系統(tǒng)與現(xiàn)有的2G系統(tǒng)有根本的不同。3G系統(tǒng)采用CDMA技術(shù)和分組交換技術(shù)，而不是2G系統(tǒng)通常采用的TDMA技術(shù)和電路交換技術(shù)。在電路交換的傳輸模式下，無(wú)論通話雙方是否說(shuō)話，線路在接通期間保持開(kāi)通，并占