移动通信是指在不同地点之间进行无线通信的技术,它可以实现人与人、人与机器、机器与机器之间的信息交换。移动通信技术经历了从模拟到数字、从语音到数据、从窄带到宽带的演进过程,目前已经发展到第五代(5G)移动通信系统。那么,第一代(1G)移动通信系统是如何诞生和发展的呢?它有哪些技术特点和主要标准呢?它又在当今社会有哪些应用呢?本文将对这些问题进行简要的介绍。
第一代蜂窝移动通信系统的诞生和发展
所谓第一代蜂窝移动通信系统(1G),是指首先使用蜂窝通信技术的系统,因为经过人们的持续开发研究,蜂窝通信技术系统在不断的发展形成了一代又一代。在上世纪70年代,贝尔实验室首次提出蜂窝系统的概念。蜂窝系统是指将一个地理区域划分为若干个小区(cell),每个小区配备一个基站(base station),基站之间通过交换机(switch)连接,实现频谱资源的空分复用(space division multiple access),提高了系统容量和覆盖范围。
1978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—先进移动电话系统(AMPS,Advanced Mobile Phone System)。5年后,这套系统在芝加哥正式投入商用。 1G移动通信系统采用模拟调制技术,以模拟信号进行数据的传输,支持语音业务。其主要代表是美国贝尔实验室研制的先进移动电话系统(AMPS)、欧洲的全址接入通信系统(TACS,Total Access Communication System)和北欧移动电话(NMT,Nordic Mobile Telephony)。 1G移动通信系统在商业上取得了巨大的成功,开启了个人移动通信时代的先河。
然而,1G移动通信系统也存在一些缺陷,例如频谱利用率低、业务种类有限、无高速数据业务、保密性差以及设备成本高等。 此外,由于各国采用不同的制式和标准,导致国际漫游难以实现。为了解决这些问题,人们开始研究数字化、多媒体化、全球化的下一代移动通信系统,即第二代(2G)移动通信系统。
第一代蜂窝移动通信系统的技术特点和主要标准
1G移动通信系统的技术特点主要有以下几点:
1.采用模拟调制技术,以模拟信号进行数据的传输,通常使用频率调制(FM)或频移键控(FSK)等方式。
2.采用频分多址接入(FDMA,Frequency Division Multiple Access)技术,将可用的频谱划分为若干个固定的频道,每个用户占用一个或多个频道进行通信。
3.采用蜂窝网(cellular network)结构,将一个地理区域划分为若干个小区,每个小区配备一个基站,基站之间通过交换机连接,实现频谱资源的空分复用。
4.支持语音业务,提供双向的模拟语音通话功能,但不支持数据业务和多媒体业务。
5.保密性差,由于模拟信号容易被截获和干扰,通话内容难以保密。
6.设备成本高,由于模拟电路的复杂性和功耗较大,设备的成本和体积较高。
1G移动通信系统的主要标准有以下几种: