认识移动通信的历史发展

1.世界移动通信的发展历史

移动通信的历史可以追溯到19世纪末20世纪初。在1895年无线电发明之后，摩尔斯电报首先用于船舶通信，1899年11月，美国“圣保罗”号邮船在向东行驶时，收到了从150km外的怀特岛发来的无线电报，向世人宣告了移动通信的诞生。1900年1月，在波罗的海一群遇难渔民通过无线电呼叫而得救，这也是移动通信第一次在海上证明了它对人类的价值。紧接着1901年英国蒸汽机车装载了第一部陆地移动电台。1903年底莱特驾驶自己的飞行器，开创了航空新的领域，飞机更需要通信来保证飞行安全。于是移动通信这个20世纪的新生事物便相继在海、陆、空三大领域起步了。

回顾移动通信的100年发展历程，大致经历了以下五个发展阶段。

第一阶段：19世纪末至20世纪40年代初，移动通信主要应用于船舶、飞机和汽车等专用无线通信系统及军事通信系统，其使用频率主要是短波，设备采用电子管，并采用人工交换和人工切换频率的控制和接续方式。使用工作频率最初为2MHz，到20世纪40年代提高到30～40MHz。

第二阶段：20世纪40年代中期至60年代，在此期间，公用移动通信业务问世，移动通信所使用的频率开始向更高的频段发展。1946年，美国在圣路易斯城建立起世界上第一个公用汽车电话网，称为“城市系统”。此后，法国（1956年）、英国（1959年）等一些国家也相继组建了公用汽车电话系统，开通了汽车电话业务。同时，专用移动无线电话系统大量涌现，广泛应用于公安、消防、出租汽车、新闻和调度等方面。

但是，在此期间的电话接续为人工操作，主要使用150MHz和450MHz频段，通信方式为单工。网络体制采用大区制，可用信道数很少，网络容量也比较小。特别值得一提的是，1947年Bell实验室提出了蜂窝的概念。1964年美国开始研制更先进的移动电话系统IMTS（Improved Mobile Telephone System）。这一阶段是移动通信系统改进与完善的阶段。

第三阶段：20世纪70年代至80年代中期，随着集成电路技术、微型计算机和微处理器的发展，以及由美国贝尔实验室推出的蜂窝系统的概念和理论的应用，美国和日本等国家纷纷研制出陆地移动通信系统。这些陆地移动通信系统有美国的AMPS（Advanced Mobile Phone Service）、英国的TACS（Total Access Communications System）、北欧的NMT（Nordic Mobile Telephone）等，其中，AMPS成为我国主要系统之一。这个时期，系统中的主要技术是模拟调频、频分多址，使用频段为800MHz或900MHz（早期使用450MHz），信道间隔为12.5～30kHz。这一阶段是移动通信系统不断完善和成熟的阶段，进入80年代后，许多无线系统已经在全世界范围内发展起来，寻呼系统和无绳电话系统不断扩大服务范围，很多相应的标准也应运而生。这一时期的系统通常称为第一代移动通信系统，也称模拟移动通信系统。这一阶段，各个国家和地区都选择与之国情相适应的系统进行研究，并对无线网络进行配置，这是产生系统标准繁多的主要原因。模拟移动通信系统制式复杂，不易实现国际漫游，不能提供综合业务数字网ISDN（Integrated Service Digital Network）业务，而通信网的发展趋势最终将向ISDN过渡。因此，随着非话业务的发展，综合业务数字网逐步投入使用，对移动通信领域数字化要求越来越迫切。模拟移动通信系统设备价格高，手机体积大，电池充电后有效工作时间短，只能持续工作8h，给用户带来不便。模拟移动通信系统用户容量受限制，在人口密度很大的城市，系统扩容困难。解决上述问题的最有效办法就是采用一种新技术，即移动通信的数字化，对应的系统称为数字移动通信系统。

第四阶段：20世纪80年代到90年代初期，随着数字技术的发展，通信、信息领域的很多方面都面临着向数字化、综合化、宽带化方向发展的问题。数字移动通信以数字传输、时分多址和码分多址为主体技术，主要业务包括电话和数据等窄带综合数字业务，可与窄带综合业务数字网N-ISDN（Narrow Integrated Service Digital Network）相兼容。开始进入商用的数字蜂窝系统有欧洲的GSM（Global System for Mobile Communication）、美国的DAMPS（Digital Advanced Mobile Phone System）、日本的PDC（Personal Digital Cellular）等。通常将第二代移动通信系统称为数字移动通信系统。

第五阶段：20世纪90年代中期至今，由于技术的发展和用户对系统传输能力的要求越来越高，几千比特每秒的数据传输能力已经不能满足一些用户对于高速率数据传输的需要，新的技术如IP等不能有效地实现，这些需要是高速率移动通信系统发展的市场动力。在此情况下，开始出现了传输速率为9～150kbit/s的通用分组无线业务GPRS（General Packet Radio Service）系统和其他系统，成为向第三代移动通信过渡的系统。

随着社会经济的发展以及信息个人化、业务多样化、综合化的趋向，第三代移动通信系统进入了研制阶段。国际电信联盟ITU（International Telecommunications Union）提出的第三代移动通信系统IMT-2000（International Mobile Telecommunications 2000）的克服了第二代移动通信系统因技术局限而无法提供宽带移动通信业务的缺陷。IMT-2000的目标是全球统一频段，统一标准，全球无缝覆盖；实现高质量服务、高保密性能、高频谱效率；提供从低速率的语音业务到高达2Mbit/s的多媒体业务。三代移动通信比较见表1-1。

表1-1 三代移动通信比较

2002年初，IMT-2000已经开始了后3G的研究计划，目前后3G在高速移动环境支持20Mbit/s还是100Mbit/s，静止环境最高速率是100Mbit/s还是2Gbit/s等，都处于探讨阶段。事实上，虽然对于后3G还没有形成清晰、一致的概念，但新一轮的技术之争已经拉开了序幕。(www.xing528.com)

2.我国移动通信的发展历史

（1）我国移动通信发展阶段和历程 我国移动通信是从军事移动通信即战术通信起步的。民用移动通信发展较晚，大致分为早期、74系列、80系列三个阶段。

20世纪50年代末到70年代中，移动通信主要用作公安、邮电、交通、渔业等少数部门的专网。1974年才开放了四个民用波段，制定了通用技术条件，开始研制频道间隔为50kHz和100kHz的74系列产品。

1980年制定了频道间隔为25kHz的性能指标、测试方法和环境要求等部颁标准，开展了80系列设备的研制。

我国公众移动通信起步于20世纪80年代，其主要历程如下：

1987年在广州、上海率先采用900MHz TACS标准的模拟蜂窝移动通信系统，开通了蜂窝移动通信业务。至1996年，已基本建成一个覆盖全国大部分地区的全国移动通信网。该网采用的设备主要由摩托罗拉系统（称A网）和爱立信系统（称B网）组成。1995年1月1日实现了A网和B网两系统内的分别联网自动漫游。

1996年1月1日实现了A网、B网两系统的互联自动漫游，从而真正实现了“一机在手，信步神州”。随着数字移动通信系统的发展与普及，模拟蜂窝移动通信系统于2000年起开始封网，逐步退出中国电信发展的历史舞台，并将频段让给数字蜂窝移动通信系统。

（2）我国移动通信现状及前景 1994年4月中国联通的成立，打破了邮电“一统天下”的局面。联通决定采用技术先进、设备成熟、具有国际自动漫游功能的GSM数字移动通信技术，组建全国第二个公众移动通信网。

1994年9月中国电信也采用GSM数字移动通信技术，组建中国电信全国公众数字移动通信网。从1994年9月至1995年底短短一年多时间，中国电信就在15个省、直辖市、自治区开通了GSM数字移动电话业务，并采用中国七号信令完成联网自动漫游。

在发展GSM的同时，我国积极跟踪CDMA技术的发展。CDMA数字蜂窝试验网率先由长城电信在北京、上海、广州、西安四大城市建成并开通，使用效果不错。该网络采用美国TIA的IS-95双模式CDMA标准，该标准以高通公司（Qualcomm）的方案为基础，系统带宽为1.25MHz。随着电信改革的深入，1999年4月，原信息产业部确定由中国联通在全国范围内经营CDMA数字蜂窝系统。2000年，中国联通在移动通信上投资289亿，主要用于CDMA网络建设，逐步使CDMA网络的系统总容量达到1130万户，覆盖国内大部分的重要城市并开通运营。目前，中国国内最主要的移动运营商是中国移动和中国联通，未来潜在的第三代移动运营商可能还包括固定电话公司和若干家新增的电信运营商。

为了改变我国以往在制定技术标准方面跟着国外标准跑的局面，我国政府主管部门高度重视第三代移动通信的发展，积极制定具有我国自己知识产权的3G标准。1998年6月30日，在国际电信联盟ITU规定的提交无线传输技术RTT建议的最后期限里，共有10个组织向ITU提交了候选RTT方案，原信息产业部电信科学技术研究院代表中国也提交了自己的候选方案TD-SCDMA。1999年11月，在芬兰召开的ITU第18次会议上，TD-SCDMA技术正式作为IMT-2000的三种主流标准之一，我国迎来移动通信发展的新高潮。