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带你阅读《6G 世界》 第 1 章 移动通信发展概述 1.2 移动通信系统的演变(一) - 1.2.1 语音通信时代

最编程 2024-05-04 11:15:32
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最早的语音通信出现在第二次世界大战的军事通信中,但由于成本高昂、体积庞大,并没有应用于民用领域。1976年,美国摩托罗拉公司的工程师马丁·库珀首先制造出第一个移动电话。同年,世界无线电通信大会批准了 800/900MHz频段用于移动电话的频率分配方案。在此之后一直到20世纪 80年代中期,许多国家都开始建设基于频分多址(FrequencyDivisionMultipleAccessFDMA)技术和模拟调制技术的第一代移动通信系统。

1978年年底,美国贝尔试验室研制成功了全球第一个移动蜂窝电话系统——进移动电话系统(AdvancedMobilePhoneSystemAMPS)。5年后,这套系统在芝加哥正式投入商用并迅速在全美推广,获得了巨大成功。

同一时期,欧洲各国也不甘示弱,纷纷建立起自己的第一代移动通信系统。瑞典等北欧四国在1980年研制成功了 NMT-450移动通信网并投入使用;联邦德国在1984年完成 C网络(C-Netz);英国则于 1985年开发出频段在 900MHz的完全访问通信系统(TotalAccessCommunicationsSystemTACS)。

在各种 1G系统中,美国发明的 AMPS 制式的移动通信系统在全球的应用最为广泛,它曾经在超过 72 个国家和地区运营,直到1997年还在一些地方使用。同时,也有近 30个国家采用英国 TACS制式的 1G系统。这两种移动通信系统是世界上最具影响力的 1G 系统。

中国的第一代模拟移动通信系统于19871118日在广东第六届*全国运动会(全运会)上开通并正式商用,采用的是英国TACS制式。从中国电信 1987 11月开始运营模拟移动电话业务到 200112 月底中国移动关闭模拟移动通信网,1G 系统在中国的应用长达 14年,用户数最多时曾达到了 660 万。如今,1G时代那像砖头一样的手持终端——大哥大,已经成为了很多人的回忆。

由于采用的是模拟技术,1G系统的容量十分有限。此外,干扰严重,安全性也存在较大的问题。1G 系统的先天不,使得它无法真正大规模普及和应用,价格更是非常高,成为当时奢侈品和财富的一种象征。与此同时,不同国家的各自为政也使得1G的技术标准各不相同,即只有家标准,没有际标准,国际漫游成为一个突出的问题。这些缺点都随着 2G移动通信系统的到来得到了很大的改善。

1982年,欧洲成立了移动专家组”(GroupeSpécialMobileGSM,法语),负责起草和制定移动通信标准。1989年,欧洲电信标准组织(EuropeanTelecom-municationsStandardsInstituteETSI正式接手了 2G标准的制定工作。1990年,第一版GSM标准制定完成并正式发布。19921月,芬兰运营商 Oy Radiolinja Ab公司第一个将 GSM系统正式投入商用,这标志着 GSM系统开始正式向广大公众开放。后来,欧洲各国为了便于在全球推广这一技术标准,将GSM赋予了新的含义,即“全球移动通信系统”(GlobalSystemforMobilecommunicationsGSM)。

2G发展初期,移动通信系统旨在满足更多用户的纯语音通话需求,设计者着重考虑的是如何扩大系统所能容纳的用户总量。随着技术的不断发展以及 GSM系统的逐步成熟,同时也为了满足人们对手机上网等数据业务的需求,GSM系统在后期引入了通用分组无线服务GeneralPacketRadioServiceGPRS技术和 GSM增强数据速率演进(EnhancedDatarateforGSMEvolutionEDGE)技术,使用部分语音信道提供低速数据服务。

在欧洲商用 GSM系统几年之后,美国通信工业协会(TelecommunicationsIn-dustryAssociationTIA)也正式推出了其第二代移动通信系统——窄带码分多址接入(Narrowband-CodeDivisionMultipleAccessN-CDMA)系统,其中第一个广泛商用的标准为 IS-95-A。中国香港于 1995年正式开通了第一个商用 CDMA网络,此后美国、韩国也相继开通了 CDMA 商用网络。

除了 GSMCDMAIS-95),日本的 PDCPersonalDigitalCellular)、PHSPersonalHandy-phoneSystem和 美 国 的 D-AMPSDigital-AMPSIS-54/IS-136等系统也属于 2G移动通信系统。

截止到 20109月,全球 51亿移动通信用户中,有 40亿是GSM用户,占总数的 78%1GSM成为全球最成功的 2G移动通信系统,第一次实现了全球的梦想。

GSM系统的技术在不断演进,如倍增语音容量的自适应单时隙多用户语音业务

VoiceservicesoverAdaptiveMulti-userchannelsonOneSlotVAMOS)、提供更高数据速率的 EGPRS以及先进接收机等技术,使 GSM这棵“老树”不断绽放出新的花朵,但是由于 3G发展速度的不断加快,这些新的技术并没有在 GSM网络中实现商业化应用。