通信技術(shù)的發(fā)展史

現(xiàn)代移動通信技術(shù)大致經(jīng)歷了五個發(fā)展階段。第一階段從20世紀(jì)20年代至40年代，為早期發(fā)展階段。在這期間，首先在短波幾個頻段上開發(fā)出專用移動通信系統(tǒng)，其代表是美國底特律市警察使用的車載無線電系統(tǒng)。

該系統(tǒng)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(xiàn)代移動通信的起步階段，特點是專用系統(tǒng)開發(fā)，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(nèi)，公用移動通信業(yè)務(wù)開始問世。1946年，根據(jù)美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)的計劃，貝爾系統(tǒng)在圣路易斯城建立了世界上第一個公用汽車電話網(wǎng)，稱為“城市系統(tǒng)”。當(dāng)時使用三個頻道，間隔為120kHz，通信方式為單工，隨后，西德(1950年)、法國(1956年)、英國(1959年)等國相繼研制了公用移動電話系統(tǒng)。美國貝爾實驗室完成了人工交換系統(tǒng)的接續(xù)問題。這一階段的特點是從專用移動網(wǎng)向公用移動網(wǎng)過渡，接續(xù)方式為人工，網(wǎng)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，美國推出了改進型移動電話系統(tǒng)(IMTS)，使用150MHz和450MHz頻段，采用大區(qū)制、中小容量，實現(xiàn)了無線頻道自動選擇并能夠自動接續(xù)到公用電話網(wǎng)。德國也推出了具有相同技術(shù)水平的B網(wǎng)。

可以說，這一階段是移動通信系統(tǒng)改進與完善的階段，其特點是采用大區(qū)制、中小容量，使用450MHz頻段，實現(xiàn)了自動選頻與自動接續(xù)。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(fā)展時期。1978年底，美國貝爾試驗室研制成功先進移動電話系統(tǒng)(AMPS)，建成了蜂窩狀移動通信網(wǎng)，大大提高了系統(tǒng)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。之后，服務(wù)區(qū)域在美國逐漸擴大。到1985年3月已擴展到47個地區(qū)，約10萬移動用戶。其它工業(yè)化國家也相繼開發(fā)出蜂窩式公用移動通信網(wǎng)。日本于1979年推出800MHz汽車電話系統(tǒng)(HAMTS)，在東京、神戶等地投入商用。西德于1984年完成C網(wǎng)，頻段為450MHz。

英國在1985年開發(fā)出全地址通信系統(tǒng)(TACS)，首先在倫敦投入使用，以后覆蓋了全國，頻段為900MHz。法國開發(fā)出450系統(tǒng)。加拿大推出450MHz移動電話系統(tǒng)MTS。瑞典等北歐四國于1980年開發(fā)出NMT-450移動通信網(wǎng)，并投入使用，頻段為450MHz。這一階段的特點是蜂窩狀移動通信網(wǎng)成為實用系統(tǒng)，并在世界各地迅速發(fā)展。移動通信大發(fā)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(shù)進展所提供的條件。首先，微電子技術(shù)在這一時期得到長足發(fā)展，這使得通信設(shè)備的小型化、微型化有了可能性，各種輕便電臺被不斷地推出。其次，提出并形成了移動通信新體制。隨著用戶數(shù)量增加，大區(qū)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(wǎng)的概念。蜂窩網(wǎng)，即所謂小區(qū)制，由于實現(xiàn)了頻率再用，大大提高了系統(tǒng)容量?？梢哉f，蜂窩概念真正解決了公用移動通信系統(tǒng)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(guī)模集成電路的發(fā)展而出現(xiàn)的微處理器技術(shù)日趨成熟以及計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，從而為大型通信網(wǎng)的管理與控制提供了技術(shù)手段。第五階段從80年代中期開始。這是數(shù)字移動通信系統(tǒng)發(fā)展和成熟時期。以AMPS和TACS為代表的第一代蜂窩移動通信網(wǎng)是模擬系統(tǒng)。模擬蜂窩網(wǎng)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(shè)備復(fù)雜，費用較貴，業(yè)務(wù)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(fā)新一代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)。數(shù)字無線傳輸?shù)念l譜利用率高，可大大提高系統(tǒng)容量。另外，數(shù)字網(wǎng)能提供語音、數(shù)據(jù)多種業(yè)務(wù)服務(wù)，并與ISDN等兼容。實際上，早在70年代末期，當(dāng)模擬蜂窩系統(tǒng)還處于開發(fā)階段時，一些發(fā)達國家就接手數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)的研究。

80年代中期，歐洲首先推出了泛歐數(shù)字移動通信網(wǎng)(GSM)的體系。隨后，美國和日本也制定了各自的數(shù)字移動通信體制。泛歐網(wǎng)GSM已于1991年7月開始投入商用，預(yù)計1995年將覆蓋歐洲主要城市、機場和公路?？梢哉f，在未來十多年內(nèi)數(shù)字蜂窩移動通信將處于一個大發(fā)展時期，及有可能成為陸地公用移動通信的主要系統(tǒng)。與其它現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展一樣，移動通信技術(shù)的發(fā)展也呈現(xiàn)加快趨勢，目前，當(dāng)數(shù)字蜂窩網(wǎng)剛剛進入實用階段，正方興未艾之時，關(guān)于未來移動通信的討論已如火如荼地展開。各種方案紛紛出臺，其中最熱門的是所謂個人移動通信網(wǎng)。關(guān)于這種系統(tǒng)的概念和結(jié)構(gòu)，各家解釋并未一致。但有一點是肯定的，即未來移動通信系統(tǒng)將提供全球性優(yōu)質(zhì)服務(wù)，真正實現(xiàn)在任何時間、任何地點、向任何人提供通信服務(wù)這一移動通信的最高目標(biāo)。