第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)

早期移動通信采用單區(qū)制的系統(tǒng)，在一個服務(wù)區(qū)內(nèi)設(shè)一個基站，為了擴大覆蓋區(qū)，基站的天線架得很高，發(fā)射功率也很大（數(shù)十瓦至上百瓦）。由于系統(tǒng)的頻率資源有限，因此當(dāng)服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶不斷增加時，信道就不夠用了。蜂窩移動通信的概念是把此服務(wù)區(qū)分成若干小區(qū)（如圖所示），每個小區(qū)重復(fù)使用指配的頻率，就能成倍增加信道數(shù)。但是，這樣做，相鄰小區(qū)間會造成同頻干擾。倘若采用相同頻率的小區(qū)，相隔一定的距離，就可避免干擾。這種在相隔一定距離的小區(qū)內(nèi)重復(fù)使用相同頻率的做法就是頻率再用的概念。當(dāng)然，在實際的系統(tǒng)中，小區(qū)的頻率再用要按一定的計劃來安排，以使同頻干擾最小。

蜂窩系統(tǒng)的出現(xiàn)把移動通信帶入了一個新紀(jì)元。蜂窩系統(tǒng)通過頻率再用和小區(qū)分裂（把原小區(qū)劃小變多）大大增長了系統(tǒng)容量；由于降低了基站發(fā)射功率，減小了干擾，使通話質(zhì)量得到改善；因小區(qū)可大可小，可全向發(fā)射也可定向發(fā)射，采用定向小區(qū)時幾個小區(qū)可共用許多設(shè)施（如機房、天線、電源設(shè)備等），從而大大提高了組網(wǎng)靈活性。蜂窩系統(tǒng)還使用戶可以在移動網(wǎng)中隨意游動，也可以邊通話邊游動，也可以游動到某地之后再建立通信，享受所謂的“漫游”功能，走到哪里都能打電話。

1978年，美國貝爾實驗室開發(fā)了先進(jìn)移動電話業(yè)務(wù)（AMPS）系統(tǒng)，這是第一種真正意義上的具有隨時隨地通信能力的大容量的蜂窩移動通信系統(tǒng)。AMPS采用頻率復(fù)用技術(shù)，可以保證移動終端在整個服務(wù)覆蓋區(qū)域內(nèi)自動接入公用電話網(wǎng)，具有更大的容量和更好的語音質(zhì)量，很好地解決了公用移動通信系統(tǒng)所面臨的大容量要求與頻譜資源限制的矛盾。20世紀(jì)70年代末，美國開始大規(guī)模部署AMPS系統(tǒng)。AMPS以優(yōu)異的網(wǎng)絡(luò)性能和服務(wù)質(zhì)量獲得了廣大用戶的一致好評。AMPS在美國的迅速發(fā)展促進(jìn)了在全球范圍內(nèi)對蜂窩移動通信技術(shù)的研究。到20世紀(jì)80年代中期，歐洲和日本也紛紛建立了自己的蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)，主要包括英國的ETACS系統(tǒng)、北歐的NMT－450系統(tǒng)、日本的NTT／JTACS／NTACS系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)都是模擬制式的頻分雙工（Frequency Division Duplex，F(xiàn)DD）系統(tǒng)，亦被稱為第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)或1G系統(tǒng)。

第一代的蜂窩通信系統(tǒng)都采用模擬技術(shù)，雖然比老式的系統(tǒng)進(jìn)了一大步，但是隨著蜂窩通信的大量使用，到20世紀(jì)80年代后期，模擬蜂窩系統(tǒng)開始暴露出它們的弱點。一是容量有限，在有些地方已不敷使用；二是制式太多，互不兼容，妨礙漫游，限制了用戶覆蓋面；三是不能獲得數(shù)字通信的許多好處，如保密、通話質(zhì)量好、適合提供非話業(yè)務(wù)等。這些弱點都制約了蜂窩通信的進(jìn)一步發(fā)展。因此，在80年代后期，歐、美、日都著手開發(fā)第二代系統(tǒng)——數(shù)字蜂窩系統(tǒng)。雖然他們選用的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)都不同，但最終想達(dá)到的目標(biāo)是一致的，那就是：比現(xiàn)有系統(tǒng)具有更高頻譜利用效率，除了話音業(yè)務(wù)外，還可以提供多種非話業(yè)務(wù)；能提供自動漫游、位置登記等移動通信特有功能；服務(wù)質(zhì)量高，成本低，設(shè)備價格低；重量輕、尺寸小、耗電省，安全保密。

20世紀(jì)80年代中后期，第一代的蜂窩通信系統(tǒng)開始了高速的發(fā)展，歐、美一些發(fā)達(dá)國家的用戶數(shù)以50%～60%的速度逐年增長。發(fā)展中國家更是后來居上，不少國家發(fā)展速度已超過100%，甚至以200%的速度在發(fā)展。在進(jìn)入90年代，第一代的蜂窩通信系統(tǒng)更是一發(fā)不可收。像日本這樣的蜂窩通信第二大國1996年的增長率還高達(dá)125%。其他高速發(fā)展的國家增長率也不少。

第一代模擬手機

但是，隨著數(shù)字通信技術(shù)的逐漸成熟，第一代的蜂窩通信系統(tǒng)開始被以GSM、CDMA等第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)所取代。我國于2001年12月31日關(guān)閉了第一代的蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)。