1.1.1 第一代移动通信技术

1.1.1 第一代移动通信技术

第一代移动通信技术(1G)是指最初的模拟系统,仅限语音的蜂窝电话标准,制定于20世纪80年代。Nordic移动电话(NMT)就是这样一种标准,应用于北欧、东欧国家以及俄罗斯。其他还包括美国的高级移动电话系统(AMPS),英国的全接入通信系统(TACS)以及日本的JTAGS(移动式信息处理系统),西德的C-Netz,法国的Radiocom 2000和意大利的RTMI。目前,模拟蜂窝服务在许多地方被逐步淘汰。

第一代移动通信系统主要采用的是模拟技术和频分多址(FDMA)技术。由于受到传输带宽的限制,不能进行移动通信的长途漫游,只能是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信系统有多种制式,我国主要采用的是TACS制式。第一代移动通信有很多不足之处,如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务和不能提供自动漫游业务等。

20世纪70年代末,美国AT&T公司通过使用电话技术和蜂窝无线电技术研制了第一套蜂窝移动电话系统,取名为先进的移动电话系统,即AMPS(Advanced Mobile Phone Service)系统。第一代无线网络技术的一大成就就在于它去掉了将电话连接到网络的用户线,用户第一次能够在移动的状态下拨打电话。这一代主要有3种窄带模拟系统标准,即北美蜂窝系统(AMPS),北欧移动电话系统(NMT)和全接入通信系统(TACS),我国采用的主要是TACS制式,即频段为890~915 MHz与935~960 MHz。第一代移动通信的各种蜂窝网系统有很多相似之处,但是也有很大差异,它们只能提供基本的语音会话业务,不能提供非语音业务,并且保密性差,容易并机盗打,它们之间还互不兼容,显然移动用户无法在各种系统之间实现漫游。

一个典型的模拟蜂窝电话系统是在美国使用的高级移动电话系统,系统采用7小区复用模式,并可在需要时采用扇区化和小区分裂来提高容量。与其他第一代蜂窝系统一样,AMPS在无线传输中采用了频率调制,在美国,从移动台到基站的传输使用824 MHz~849 MHz的频段,而基站到移动台使用869 MHz~894 MHz的频段。每个无线信道实际上由一对单工信道组成,它们彼此有45 MHz分隔。每个基站通常有一个控制信道发射器(用来在前向控制信道上进行广播),一个控制信道接收器(用来在反向控制信道上监听蜂窝电话呼叫建立请求),以及8个或更多频分复用双工语音信道。

在一个典型的呼叫中,随着用户在业务区内移动,移动交换中心发出多个空白—突发指令,使该用户在不同基站的不同语音信道间进行切换。在高级移动电话系统中,当正在进行服务的基站的反向语音信道(RVC)上的信号强度低于一个预定的阈值,则由移动交换中心产生切换决定。预定的阈值由业务提供商在移动交换中心中进行调制,它必须不断进行测量和改变,以适应用户的增长、系统扩容,以及业务流量模式的变化。移动交换中心在相邻的基站中利用扫描接收机,即所谓定位接收机来确定需要切换的特定用户的信号水平。这样,移动交换中心就能找出接收切换的最佳邻近基站,从而完成交换的工作