世界移動通信發展史

移動通信可以說從無線電通信發明之日就產生了。1897年,M·G·馬可尼所完成的無線通信試驗就是在固定站與一艘拖船之間進行的,距離為18海里。現代移動通信技術的發展始於本世紀20年代。

現代移動通信技術大致經歷了五個發展階段。
第一階段從本世紀20年代至40年代,為早期發展階段。在這期間,首先在短波幾個頻段上開發出專用移動通信系統,其代表是美國底特律市警察使用的車載無線電系統。該系統工作頻率為2MHz,到40年代提高到30~40MHz,可以認為這個階段是現代移動通信的起步階段,特點是專用系統開發,工作頻率較低。
第二階段從40年代中期至60年代初期。在此期間內,公用移動通信業務開始問世。1946年,根據美國聯邦通信委員會(FCC)的計畫,貝爾系統在聖路易斯城建立了世界上第一個公用汽車電話網,稱為“城市系統”。當時使用三個頻道,間隔為120kHz,通信方式為單工,隨後,西德(1950年)、法國(1956年)、英國(1959年)等國相繼研製了公用行動電話系統。美國貝爾實驗室完成了人工交換系統的接續問題。這一階段的特點是從專用移動網向公用移動網過渡,接續方式為人工,網的容量較小。
第三階段從60年代中期至70年代中期。在此期間,美國推出了改進型行動電話系統(IMTS),使用150MHz和450MHz頻段,採用大區制、中小容量,實現了無線頻道自動選擇並能夠自動接續到公用電話網。德國也推出了具有相同技術水平的B網。可以說,這一階段是移動通信系統改進與完善的階段,其特點是採用大區制、中小容量,使用450MHz頻段,實現了自動選頻與自動接續。
第四階段從70年代中期至80年代中期。這是移動通信蓬勃發展時期。1978年底,美國貝爾試驗室研製成功先進行動電話系統(AMPS),建成了蜂窩狀移動通信網,大大提高了系統容量。1983年,首次在芝加哥投入商用。同年12月,在華盛頓也開始啟用。之後,服務區域在美國逐漸擴大。到1985年3月已擴展到47個地區,約10萬移動用戶。其它工業化國家也相繼開發出蜂窩式公用移動通信網。日本於1979年推出800MHz汽車電話系統(HAMTS),在東京、神戶等地投入商用。
西德於1984年完成C網,頻段為450MHz。英國在1985年開發出全地址通信系統(TACS),首先在倫敦投入使用,以後覆蓋了全國,頻段為900MHz。法國開發出450系統。加拿大推出450MHz行動電話系統MTS。瑞典等北歐四國於1980年開發出NMT-450移動通信網,並投入使用,頻段為450MHz。
這一階段的特點是蜂窩狀移動通信網成為實用系統,並在世界各地迅速發展。移動通信大發展的原因,除了用戶要求迅猛增加這一主要推動力之外,還有幾方面技術進展所提供的條件。首先,微電子技術在這一時期得到長足發展,這使得通信設備的小型化、微型化有了可能性,各種輕便電台被不斷地推出。
其次,提出並形成了移動通信新體制。隨著用戶數量增加,大區制所能提供的容量很快飽和,這就必須探索新體制。在這方面最重要的突破是貝爾試驗室在70年代提出的蜂窩網的概念。蜂窩網,即所謂小區制,由於實現了頻率再用,大大提高了系統容量。可以說,蜂窩概念真正解決了公用移動通信系統要求容量大與頻率資源有限的矛盾。第三方面進展是隨著大規模積體電路的發展而出現的微處理器技術日趨成熟以及計算機技術的迅猛發展,從而為大型通信網的管理與控制提供了技術手段。
第五階段從80年代中期開始。這是數字移動通信系統發展和成熟時期。
以AMPS和TACS為代表的第一代蜂窩移動通信網是模擬系統。模擬蜂窩網雖然取得了很大成功,但也暴露了一些問題。例如,頻譜利用率低,移動設備複雜,費用較貴,業務種類受限制以及通話易被竊聽等,最主要的問題是其容量已不能滿足日益增長的移動用戶需求。解決這些問題的方法是開發新一代數字蜂窩移動通信系統。數字無線傳輸的頻譜利用率高,可大大提高系統容量。
另外,數字網能提供語音、數據多種業務服務,並與ISDN等兼容。實際上,早在70年代末期,當模擬蜂窩系統還處於開發階段時,一些已開發國家就接手數字蜂窩移動通信系統的研究。到80年代中期,歐洲首先推出了泛歐數字移動通信網(GSM)的體系。隨後,美國和日本也制定了各自的數字移動通信體制。泛歐網GSM已於1991年7月開始投入商用,預計1995年將覆蓋歐洲主要城市、機場和公路。可以說,在未來十多年內數字蜂窩移動通信將處於一個大發展時期,及有可能成為陸地公用移動通信的主要系統。
與其它現代技術的發展一樣,移動通信技術的發展也呈現加快趨勢,目前,當數字蜂窩網剛剛進入實用階段,正方興未艾之時,關於未來移動通信的討論已如火如荼地展開。各種方案紛紛出台,其中最熱門的是所謂個人移動通信網。關於這種系統的概念和結構,各家解釋並未一致。但有一點是肯定的,即未來移動通信系統將提供全球性優質服務,真正實現在任何時間、任何地點、向任何人提供通信服務這一移動通信的最高目標。

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