【DOC】移動通信發(fā)展簡史

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

2、信，因而它必須是無線通信，或無線與有線通信的結合。（）電波傳播條件復雜。因移動體可能在各種環(huán)境中運動，電磁波在傳播時會產(chǎn)生反射、折射、繞射、多普勒效應等現(xiàn)象，產(chǎn)生多徑干擾、信號傳播延遲和展寬等效應。（）噪聲和干擾嚴重。在城市環(huán)境中的汽車火花噪聲、各種工業(yè)噪聲， 移動用戶之間的互調干擾、鄰道干擾、同頻干擾等。（）系統(tǒng)和網(wǎng)絡結構復雜。它是一個多用戶通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡，必須使用戶之間互不干擾，能協(xié)調一致地工作。此外，移動通信系統(tǒng)還應與市話網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)等互連，整個網(wǎng)絡結構是很復雜的。 （）要求頻帶利用率高、設備性能好。移動通信的種類繁多。按使用要求和工作場合不同可以分為（）集群移動通信，也稱大區(qū)

3、制移動通信。它的特點為只有一個基站，天線高度為幾十米至百余米，覆蓋半徑為30-50Km，發(fā)射機功率可高達200W。用戶數(shù)約為幾十到幾百，可以是車載臺，也可以是手持臺，它們可以與基站通信，也可通過基站與其他移動臺及市話用戶通信，基站與市站有線網(wǎng)連接。（）蜂窩移動通信，也稱小區(qū)制移動通信。它的特點是把整個大范圍的服務區(qū)劃分成許多小區(qū)，每個小區(qū)設置一個基站，負責本小區(qū)各個移動臺的聯(lián)絡與控制，各個基站通過移動交換中心相互聯(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，離開一定距離的小區(qū)可以重復使用頻率，使頻率資源可以充分利用。每個小區(qū)的用戶在1000以上，全部覆蓋區(qū)最終的容量可達100萬用戶。

4、（）衛(wèi)星移動通信。利用衛(wèi)星轉發(fā)信號也可實現(xiàn)移動通信。對于車載移動通信可采用赤道固定衛(wèi)星，而對手持終端，采用中低軌道的多顆星座衛(wèi)星較為有利。（）無繩電話。對于室內(nèi)外慢速移動的手持終端的通信，則采用小功率、通信距離近的、輕便的無繩電話機。它們可以經(jīng)過通信點與市話用戶進行單向或雙向的通信。移動通信的發(fā)展從早期的大區(qū)制移動通信系統(tǒng)發(fā)展到后來的小區(qū)制蜂窩移動通信系統(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)點決定了它在現(xiàn)代移動通信中的重要作用。蜂窩系統(tǒng)的概念和理論二十世紀六十年代就由美國貝爾實驗室等單位提了出來，但其復雜的控制系統(tǒng)，尤其是實

5、現(xiàn)移動臺的控制，直到七十年代隨著半導體技術的成熟，大規(guī)模集成電路器件和微處理器技術的發(fā)展以及表面貼裝工藝的廣泛應用，才為蜂窩移動通信的實現(xiàn)提供了技術基礎。第一代移動通信系統(tǒng)的典型代表是美國AMPS系統(tǒng)和后來改進型系統(tǒng)TACS，以及NMT和NTT等，AMPS（先進移動電話系統(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通信的制式，也是我國80年代采用的模擬移動通信制式，使用900MHz頻帶。而北歐也于瑞典開通了NMT（Nordic 移動電話）系統(tǒng)，德國開通C450系統(tǒng)等。 第一代移動通信系統(tǒng)為模擬制式，以F

6、DMA技術為基礎。蜂窩移動通信的出現(xiàn)可以說是移動通信的一次革命。其頻率復用大大提高了頻率利用率并增大系統(tǒng)容量，網(wǎng)絡的智能化實現(xiàn)了越區(qū)轉接和漫游功能，擴大了客戶的服務范圍，但上述模擬系統(tǒng)有四大缺點：1、各系統(tǒng)間沒有公共接口；2、很難開展數(shù)據(jù)業(yè)務；3、頻譜利用率低無法適應大容量的需求；4、安全保密性差，易被竊聽，易被盜號。尤其是在歐洲系統(tǒng)間沒有公共接口相互之間不能漫游，對客戶之間造成很大的不便。第二代移動通信系統(tǒng)（2nd Generation，2G）是以傳送語音和數(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、移動通信系統(tǒng)。2G除提供語音通信服務之外，也可提供低速數(shù)據(jù)服務和短消息服務。GSM（全球移動系統(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。其特點可歸結為： · 頻譜效率高：由于采用了高效調制器，信道編碼，交織，均衡和話音編碼技術，使系統(tǒng)有高頻譜效率。 · 容量大：由于每個信道傳輸帶寬增加（GSM信道帶寬為200KHz，模擬制約為25KHz），使得同頻復用載干比降低至9dB，故GSM系統(tǒng)同頻復用模式可以縮小至4/12或3/9，甚至更?。M為7/21）。加上半速率話音編碼技術的引入和話務分配使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。 · 話音質量高：GSM系統(tǒng)中只要在門限值以上，話音質量總是達到相同的水平而與傳輸質量無關。 · 安全性：通過鑒權，加密和TMSI號碼的使用達到安全的目的。 · 與ISDN，PSTN等的互連。 · 在SIM卡基礎上實現(xiàn)漫游。 DAMPS系統(tǒng)（先進的數(shù)字移動電話系統(tǒng)）， DAMPS也被稱為TDMA/IS-136。它是AMPS的數(shù)字版本。DAMPS使用TDMA技術，每個AMPS信道可以得到三個信道，象AMPS一樣，DAMPS使用800到900MHz的通信頻率。這項技術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)字蜂窩移動通信系統(tǒng)，其標準為RCR-STD-27A與RCR-STD-27B。有800/900MHz與1.5GHz兩個工作頻段，技術上與D-AMPS系統(tǒng)接近。只有日本使用。IS95 CDMA是北美的另一種數(shù)字蜂窩標準，使用800MHz和1900MHz頻帶，它采用窄帶碼分多址技術。主要在北美和韓國使用。由于窄帶CDMA技術比GSM成熟晚等原因，使得其在世界范圍內(nèi)的應用不及GSM，但與FDMA和TDMA相比，CDMA具有許多獨特的優(yōu)點，使CDMA技術成為第三代移動通信的核心技術。歸納起來，CDMA應用于數(shù)字移動通

10、信的優(yōu)點有：1. 系統(tǒng)容量大。CDMA數(shù)字移動通信網(wǎng)的系統(tǒng)容量理論上比模擬網(wǎng)大20倍，實際上比模擬網(wǎng)大10倍，比GSM大45倍。 2. 系統(tǒng)通信質量更佳。軟切換技術（先連接再斷開）可以克服硬切換容易掉話的缺點，CDMA系統(tǒng)工作在相同的頻率和帶寬上，比TDMA系統(tǒng)更容易實現(xiàn)軟切換技術，從而提高通信質量。CDMA系統(tǒng)采用確定聲碼器速率的自適應閾值技術、強有力的誤碼糾錯、軟切換技術和分離多徑分集接收機，可提供TDMA系統(tǒng)不能比擬的、極高的通信質量。 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)絡的頻率規(guī)劃靈活，擴展簡單。 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)務信息，處理方式和合成方式都比TDMA方式和FDMA方式靈活、簡便，有利于多媒體通信系統(tǒng)的應用。第三代移動通信系統(tǒng)（3rd Generation，3G），國際電聯(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（通用移動通信系統(tǒng)）。它能夠將語音通信和多媒體通信相結合，其可能的增值服務將包括圖像、音樂、網(wǎng)頁瀏覽、視頻會議以及其他一些信息服務。3G意味著全球適用的標準、新型業(yè)務、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技術和分組交換技術，而不是2G系統(tǒng)通常采用的TDMA技術和電路交換技術。在電路交換的傳輸模式下，無論通話雙方是否說話，線路在接通期間保持開通，并占