从模拟到数字:第一代蜂窝移动通信的发展历程
蜂窝移动通信是指利用蜂窝式基站覆盖区域,实现移动用户之间或与固定电话网之间的无线通信。蜂窝移动通信的发展经历了多个代际的变迁,从最初的模拟技术到现在的数字技术,不断提高了通信质量、容量和功能。
第一代蜂窝移动通信(1G)是指在20世纪70年代至80年代初期出现的基于模拟技术的移动通信系统。模拟技术是指利用连续变化的电压或电流来表示声音或图像等信息。第一代蜂窝移动通信主要采用了频分多址(FDMA)技术,即将无线频谱划分为若干个固定的频道,每个频道分配给一个用户或一个小区,从而实现多用户共享无线资源。
第一代蜂窝移动通信的代表系统有美国的AMPS(Advanced Mobile Phone System),欧洲的TACS(Total Access Communication System)和日本的NMT(Nordic Mobile Telephone)。这些系统都是基于模拟调制和解调技术,以及模拟语音编解码技术,实现了基本的语音通信功能。第一代蜂窝移动通信系统的主要特点有:
1.采用模拟技术,通话质量受到噪声和干扰的影响,容易被窃听和干扰;
2.采用FDMA技术,频谱利用率低,容量有限,难以满足大量用户的需求;
3.采用单向控制信道,即基站向移动台发送控制信息,而移动台不能向基站反馈信息,导致控制效率低下;
4.采用固定功率输出,即移动台在不同距离和环境下都以最大功率发射信号,造成功耗大、电池寿命短、干扰严重等问题;
5.采用国际漫游协议(IRP),即不同国家或地区之间可以实现移动用户的漫游服务,但由于标准不统一、网络互联复杂、费用昂贵等原因,国际漫游服务并不普及。
第一代蜂窝移动通信系统虽然开创了移动通信的先河,但也存在着许多问题和局限性。随着用户需求的增加和技术的进步,人们开始寻求更高质量、更高容量、更多功能的移动通信系统。因此,在20世纪80年代中期至90年代初期,基于数字技术的第二代蜂窝移动通信(2G)开始出现,并逐渐取代了第一代蜂窝移动通信。