通信技術(shù)的發(fā)展史

現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)大致經(jīng)歷了五個(gè)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(gè)頻段上開(kāi)發(fā)出專用移動(dòng)通信系統(tǒng)，其代表是美國(guó)底特律市警察使用的車載無(wú)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(rèn)為這個(gè)階段是現(xiàn)代移動(dòng)通信的起步階段，特點(diǎn)是專用系統(tǒng)開(kāi)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(dòng)通信業(yè)務(wù)開(kāi)始問(wèn)世。1946年，根據(jù)美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)的計(jì)劃，貝爾系統(tǒng)在圣路易斯城建立了世界上第一個(gè)公用汽車電話網(wǎng)，稱為“城市系統(tǒng)”。當(dāng)時(shí)使用三個(gè)頻道，間隔為120kHz，通信方式為單工，隨后，西德(1950年)、法國(guó)(1956年)、英國(guó)(1959年)等國(guó)相繼研制了公用移動(dòng)電話系統(tǒng)。美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室完成了人工交換系統(tǒng)的接續(xù)問(wèn)題。這一階段的特點(diǎn)是從專用移動(dòng)網(wǎng)向公用移動(dòng)網(wǎng)過(guò)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(guó)推出了改進(jìn)型移動(dòng)電話系統(tǒng)(IMTS)，使用150MHz和450MHz頻段，采用大區(qū)制、中小容量，實(shí)現(xiàn)了無(wú)線頻道自動(dòng)選擇并能夠自動(dòng)接續(xù)到公用電話網(wǎng)。德國(guó)也推出了具有相同技術(shù)水平的B網(wǎng)。

可以說(shuō)，這一階段是移動(dòng)通信系統(tǒng)改進(jìn)與完善的階段，其特點(diǎn)是采用大區(qū)制、中小容量，使用450MHz頻段，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)選頻與自動(dòng)接續(xù)。第四階段從70年代中期至80年代中期。這是移動(dòng)通信蓬勃發(fā)展時(shí)期。1978年底，美國(guó)貝爾試驗(yàn)室研制成功先進(jìn)移動(dòng)電話系統(tǒng)(AMPS)，建成了蜂窩狀移動(dòng)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(kāi)始啟用。之后，服務(wù)區(qū)域在美國(guó)逐漸擴(kuò)大。到1985年3月已擴(kuò)展到47個(gè)地區(qū)，約10萬(wàn)移動(dòng)用戶。其它工業(yè)化國(guó)家也相繼開(kāi)發(fā)出蜂窩式公用移動(dòng)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(guó)在1985年開(kāi)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(guó)，頻段為900MHz。法國(guó)開(kāi)發(fā)出450系統(tǒng)。加拿大推出450MHz移動(dòng)電話系統(tǒng)MTS。瑞典等北歐四國(guó)于1980年開(kāi)發(fā)出NMT-450移動(dòng)通信網(wǎng)，并投入使用，頻段為450MHz。這一階段的特點(diǎn)是蜂窩狀移動(dòng)通信網(wǎng)成為實(shí)用系統(tǒng)，并在世界各地迅速發(fā)展。移動(dòng)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(dòng)力之外，還有幾方面技術(shù)進(jìn)展所提供的條件。首先，微電子技術(shù)在這一時(shí)期得到長(zhǎng)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(tái)被不斷地推出。其次，提出并形成了移動(dòng)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(yàn)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(shí)現(xiàn)了頻率再用，大大提高了系統(tǒng)容量?？梢哉f(shuō)，蜂窩概念真正解決了公用移動(dòng)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(jìn)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(jì)算機(jī)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(kāi)始。這是數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展和成熟時(shí)期。以AMPS和TACS為代表的第一代蜂窩移動(dòng)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(wèn)題。例如，頻譜利用率低，移動(dòng)設(shè)備復(fù)雜，費(fèi)用較貴，業(yè)務(wù)種類受限制以及通話易被竊聽(tīng)等，最主要的問(wèn)題是其容量已不能滿足日益增長(zhǎng)的移動(dòng)用戶需求。解決這些問(wèn)題的方法是開(kāi)發(fā)新一代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。數(shù)字無(wú)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(yǔ)音、數(shù)據(jù)多種業(yè)務(wù)服務(wù)，并與ISDN等兼容。實(shí)際上，早在70年代末期，當(dāng)模擬蜂窩系統(tǒng)還處于開(kāi)發(fā)階段時(shí)，一些發(fā)達(dá)國(guó)家就接手?jǐn)?shù)字蜂窩移動(dòng)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(dòng)通信網(wǎng)(GSM)的體系。隨后，美國(guó)和日本也制定了各自的數(shù)字移動(dòng)通信體制。泛歐網(wǎng)GSM已于1991年7月開(kāi)始投入商用，預(yù)計(jì)1995年將覆蓋歐洲主要城市、機(jī)場(chǎng)和公路?？梢哉f(shuō)，在未來(lái)十多年內(nèi)數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信將處于一個(gè)大發(fā)展時(shí)期，及有可能成為陸地公用移動(dòng)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(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展也呈現(xiàn)加快趨勢(shì)，目前，當(dāng)數(shù)字蜂窩網(wǎng)剛剛進(jìn)入實(shí)用階段，正方興未艾之時(shí)，關(guān)于未來(lái)移動(dòng)通信的討論已如火如荼地展開(kāi)。各種方案紛紛出臺(tái)，其中最熱門的是所謂個(gè)人移動(dòng)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(diǎn)是肯定的，即未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)將提供全球性優(yōu)質(zhì)服務(wù)，真正實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、向任何人提供通信服務(wù)這一移動(dòng)通信的最高目標(biāo)。