蜂窝移动通信发展历史.pdf

CDMA2000 1x EV-DO 网络技术 1.1 蜂窝移动通信发展历史 蜂窝移动通信是当今通信领域发展最为迅速的领域之一，它对人类生活及社会发展产生 了重大影响。本节将简要回顾蜂窝移动通信的发展历史，由此引出蜂窝移动通信的提出背景、 技术特点、标准发展及其面临的问题等。 1.1.1 蜂窝移动通信概念的提出 移动通信的发展历史可以追溯到 19 世纪。1864 年麦克斯韦从理论上证明了电磁波的存 在；1876 年赫兹用实验证实了电磁波的存在；1900 年马可尼等人利用电磁波进行远距离无线 电通信取得了成功，从此世界进入了无线电通信的新时代。 现代意义上的移动通信开始于20 世纪20 年代初期。1928 年，美国Purdue 大学学生发明 了工作于2MHz 的超外差式无线电接收机，并很快在底特律的警察局投入使用，这是世界上 第一种可以有效工作的移动通信系统；20 世纪 30 年代初，第一部调幅制式的双向移动通信 系统在美国新泽西的警察局投入使用；20 世纪 30 年代末，第一部调频制式的移动通信系统 诞生，试验表明调频制式的移动通信系统比调幅制式的移动通信系统更加有效。在 20 世纪 40 年代，调频制式的移动通信系统逐渐占据主流地位，这个时期主要完成通信实验和电磁波 传输的实验工作，在短波波段上实现了小容量专用移动通信系统。这种移动通信系统的工作 频率较低、话音质量差、自动化程度低，难以与公众网络互通。 在第二次世界大战期间，军事上的需求促使技术快速进步，同时导致移动通信的巨大发 展。战后，军事移动通信技术逐渐被应用于民用领域，到20 世纪50 年代，美国和欧洲部分 国家相继成功研制了公用移动电话系统，在技术上实现了移动电话系统与公众电话网络的互 通，并得到了广泛的使用。遗憾的是这种公用移动电话系统仍然采用人工接入方式，系统容 量小。 从20 世纪60 年代中期至70 年代中期，美国推出了改进型移动电话系统，它使用150MHz 和450MHz 频段，采用大区制、中小容量，实现了无线频道自动选择及自动接入公用电话网。 20 世纪 70 年代中期，随着民用移动通信用户数量的增加，业务范围的扩大，有限的频 谱供给与可用频道数要求递增之间的矛盾日益尖锐。为了更有效地利用有限的频谱资源，美 国贝尔实验室提出了在移动通信发展史上具有里程碑意义的小区制、蜂窝组网的理论，它为 移动通信系统在全球的广泛应用开辟了道路。 1.1.2 第一代蜂窝移动通信系统 1978 年，美国贝尔实验室开发了先进移动电话业务（AMPS ）系统，这是第一种真正意 义上的具有随时随地通信能力的大容量的蜂窝移动通信系统。AMPS 采用频率复用技术，可 以保证移动终端在整个服务覆盖区域内自动接入公用电话网，具有更大的容量和更好的语音 质量，很好地解决了公用移动通信系统所面临的大容量要求与频谱资源限制的矛盾。20 世纪 70 年代末，美国开始大规模部署AMPS 系统。AMPS 以优异的网络性能和服务质量获得了广 大用户的一致好评。AMPS 在美国的迅速发展促进了在全球范围内对蜂窝移动通信技术的研 究。到20 世纪80 年代中期，欧洲和日本也纷纷建立了自己的蜂窝移动通信网络，主要包括 2 第1 章 引 言 英国的ETACS 系统、北欧的NMT-450 系统、日本的NTT/JTACS/NTACS 系统等。这些系统 都是模拟制式的频分双工（Frequency Division Duplex ，FDD ）系统，亦被称为第一代蜂窝移 动通信系统或1G 系统。1G 系统的主要特征及使用地区见表1-1。 表1-1 第一代蜂窝移动通信系统的主要特征及其使用地区 系统名称 （上行/下行频率）/MHz 信道带宽/kHz 信道数 地区 AMPS 824~849/869~894 30 832 美国 TACS 890~915/935~960 25 1000