一、无线通信技术的发展

无线通信技术追求的目标是让任何人可以在任何时间、任何地点、与任何人进行任何方式的通信。

对“任何方式”的理解：视频、音频、各类数据传递等。

第一代移动通信技术：第一代移动通信系统(1G)是在20世纪80年代初提出的，它完成于20世纪90年代初，采用FDMA技术的模拟蜂窝系统。如NMT和AMPS，NMT于1981年投入运营。第一代移动通信系统是基于模拟传输的，其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。1G主要基于蜂窝结构组网，直接使用模拟语音调制技术，传输速率约2．4kbit／s。不同国家采用不同的工作系统。

FDMA（Frequency Division Multiple Access）是数据通信中的一种技术，即不同的用户分配在时隙相同而频率不同的信道上。按照这种技术，把在频分多路传输系统中集中控制的频段根据要求分配给用户。同固定分配系统相比，频分多址使通道容量可根据要求动态地进行交换。
在FDMA系统中，分配给用户一个信道，即一对频谱，一个频谱用作前向信道即基站向移动台方向的信道，另一个则用作反向信道即移动台向基站方向的信道。这种通信系统的基站必须同时发射和接收多个不同频率的信号，任意两个移动用户之间进行通信都必须经过基站的中转，因而必须同时占用2个信道(2对频谱)才能实现双工通信。

NMT: Nordic Mobile Telephony(北欧移动电话)
　　北欧移动电话(NMT)是被瑞典，挪威和丹麦的电讯管理部门在上世纪80年代初确立的普通模拟移动电话北欧标准。NMT系统也在欧洲其他的一些国家安装了，包括俄罗斯的部分地区，中东和亚洲。NMT运转在450 MHz和900 MHz的带宽上。

Advanced Mobile Phone System（AMPS） 高级移动电话系统。由美国AT&T开发的最早的蜂窝电话系统标准。　　AMPS是第一代蜂窝技术，使用单独的频带，或者说“信道”，为每次对话服务（详见FDMA）。它因此需要相当的带宽来支持一个大数量的用户群体。在通用术语中，AMPS常常被当作更早的“0G”改进型移动通信服务，只不过AMPS使用更多的计算功率来选择频谱、切换到PSTN线路的通话、以及处理登记和呼叫建立。
真正将AMPS从更早的0G系统中区分出来的是最后的呼叫建立功能。在AMPS中，蜂窝中心可以根据信号强度灵活地分配信道给每个手持终端，允许相同的频率在完全不同的位置复用，并且不会有干扰。这使得在一个地区内，大数量的手持终端被同时支持成为可能。AMPS的创始者们发明了“蜂窝”这个术语正是因为它在一个系统里使用的都是小的六边形“蜂窝”形状。
技术缺陷：直至今日的数字技术时代，AMPS由于某些缺点备受指责。首先它是一个模拟标准，它很容易受到静电和噪音的干扰，而且也没有安全措施阻止扫描式的偷听。到了90年代，“抄袭复制”成为了工业界的流行病，耗费了数百万美元。一些肆无忌惮的偷听者采用特制的设备可以截取手持设备的电子序列号和移动标识码（也叫电话号码）。一个电子序列号就是一组数据，由手持设备发给蜂窝系统用于登记目的，有效的标识电话是否已经接入网络。系统然后允许或者不允许呼叫亦或基于用户文件的各种特性。如果一个ESN和MIN数字对被截取，他就能复制和克隆到一个不同的手持电话然后在别的地方建立呼叫，却不需要付钱。
蜂窝电话克隆，在90年底采用三个键元素后逐渐被忽略。然后，后来出现一种无线接收机可以调频到上行信道（手持电话发送数据到基站的频段）。通过调频到合适的频段，这种设备可以解密ESN和MIN数字对，然后显示在屏幕上。截取者可以将数据输入手持设备然后重启，然后网络就无法区分这个克隆者和原电话了。
问题后来变得十分严重以至于一些运营商不得不要求客户在打电话前使用PIN。渐渐的，蜂窝网络公司建立了一个系统叫做RF指纹识别，它可以确定一部电话和另一个电话信号的细微差别，然后切断一些克隆者的电话。一些合法的用户虽然对自己的电话做了设置，但也有问题，比如更换电池或者天线的时候。
技术发展：AMPS原本由ANSI标准化成EIA?TIA/IS-3。这个后来被EIA/TIA-553 he TIA的临时标准IS-91替代。AMPS被新的数字标准所取代，如数字AMPS（D—AMPS）、GSM和CDMA2000.这些改进了安全技术也增加了容量。尽管克隆偷听在数字技术时代仍然是一个问题， 但无线服务的成本已经很低了，这些问题几乎已经消失了。

第二代移动通信技术：引入数字无线电技术组成的数字蜂窝移动通信系统，提供更高的网络容量，改善了话音质量和保密性，并为用户提供无缝的国际漫游。当今世界市场的第二代数字无线标准，包括GSM、D-AMPS。PDC（日本数字蜂窝系统）和IS-95CDMA等，均仍然是窄带系统。现有的移动通信网络主要以第二代的GSM和CDMA为主，采用GSM GPRS、CDMA的IS-95B技术，数据提供能力可达115.2kbit／s，全球移动通信系统（GSM）采用增强型数据速率（EDGE）技术，速率可达384kbit／s。

第三代移动通信技术：在第二代移动通信技术基础上进一步演进的以宽带CDMA技术为主,并能同时提供话音和数据业务的移动通信系统 亦即未来移动通信系统，是一代有能力彻底解决第一、二代移动通信系统主要弊端的最先进的移动通信系统。第三代移动通信系统一个突出特色就是，要在未来移动通信系统中实现个人终端用户能够在全球范围内的任何时间、任何地点，与任何人，用任意方式、高质量地完成任何信息之间的移动通信与传输。可见，第三代移动通信十分重视个人在通信系统中的自主因素，突出了个人在通信系统中的主要地位，所以又叫未来个人通信系统。

第四代移动通信技术：广带接入和分布网络．具有超过2Mb／s的非对称数据传输能力．对高速移动用户能提供1 50M b／s的高质量的影像服务．并首次实现三维图像的高质量传输 它包括广带无线固定接入、广带无线局域网．移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统) ． 是集多种无线技术和无线LAN 系统为一体的综合系统．也是宽带lP接入系统．在这个系统上．移动用户可以实现全球无缝漫游．

转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自郭明宙科学网博客。
链接地址：https://blog.sciencenet.cn/blog-454017-340828.html

上一篇：移动学习相关的术语、定义（持续更新）
下一篇：杂七杂八之三：走了“狗屎运”的阿根廷终于回家了