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1、移动通信及GSM简介 第一章 本章主要介绍移动通信发展的过程与其技术规范标准。目 标：通过本章介绍，应了解：l 制定移动通信技术标准的原因l GSM发展过程l 移动技术标准制定的基本原则本页空白第一章 移动通信简介目 录 标题 页码 移动通信及GSM简介1移动通信发展及展望4无线通信发展史4移动通信标准6爱立信之移动发展史8全球移动通信系统 (GSM)介绍9GSM发展历史回顾9GSM规范12GSM不同阶段13移动通信发展及展望目前移动通信业是发展最快和用户需求量最大的通信行业之一。由于小区技术的不断发展，在许多情况下，无线网络通信质量可以与传统固定电话网相比。在不久的将来，通信企业将普遍采用数
2、字化小区系统来组织网络。无线通信发展史在十九世纪晚期，人类发明了无线电。移动通信在随后不久的的时间内便开始研发。它最早应用于海上船只。随着无线概念的发展，它逐渐被用作一种通讯工具。下列图表概括了无线通信发展的一些主要阶段：时间 主要事件1906 雷金纳德Fesseden成功地通过无线系统传送人类话音。从那时起，实现了通过摩尔斯电码无线通信的目的。1915J. A. Fleming 发明了电子管，使移动无线成为可能.1921底特律警察部首先启用了2 MHz频率的车载无线移动系统。这组系统为单向通信，警察在收到无线信息后，不得不再找固定电话回复。1930 双向通信移动电话系统首先在在美国试用。它发
3、挥了最新开发移动发射机优点，使用半双工或“PUSH TO TALK”等方式进行通信。在近十年的时间内，信道数量从最初的11个发展到40个。 1935调频技术的发明提高了无线通话的质量。同时调频不象调幅那要需大功率的发射机，这样在车内使用无线发射设备成为可能。1940sFCC 组织了名为“国内公众陆地移动（DPLM）”的无线服务通信系统。DPML系统首先在1946年美国圣路易斯被建立，它利用了150 MHz频段。在随后的几年里，使用35-40MHz频段在纽约和波士顿之间建立了高速通信系统。19471947 工作于贝尔实验室的D.H. Ring提出了小区的概念。19481948 贝尔实验室的Sho
4、ckley, Bardeen 和 Brittain,发明了晶体管，它可以极大地并减少无线设备的体积。 . 1949组建了RCC（Radio Common Carriers）1949-1958贝尔实验室提出宽带概念1964AT&T 推出了改进型移动通信系统（IMTS）1968FCC开始计划美国新的频段需求1969北欧国家包括丹麦，芬兰，冰岛，挪威和瑞典一致同意共同建立一个合作型组织，用以研究通信的发展。同时这一组织为北欧移动通信（NMT）建立了通信标准，它是第一个综合性的国际标准组织。.1973NMT 详细描述了移动电话在网络内和网络间登记的功能，它是漫游功能的一个基础。1979FCC 授权在美
5、国安装和测试了第一套蜂窝系统。(Illinois Bell Telephone Company).1981 Ericsson 在沙特阿拉伯王国安装了世界上第一组基于模拟NMT450标准的蜂窝系统。1991推出了第一个全球数字移动通信（GSM）标准1998全球移动用户数量超过20亿。表1-1 无线通信发展的不同阶段移动通信标准技术标准在电信网络发展中扮演着重要的作用：l 保证不同的设备供应商间的产品互连l 便于共用设备的升级换代标准的制定过程是不同机构合作的过程。包括国内，国际和相关企业间的合作。其中包括：l 国内相关企业之间l 相关企业和他们的政府部门之间l 不同国家的政府部门之间制定移动通信
6、标准的主要目的是规范移动业务的处理方法。它包括以下内容：l 移动电话发送和接收的信号类型l 发送和接受信号的格式l 网络节点间互连协议l 网络提供的基本服务功能l 网络的基本结构自1981年推出NMT 450模拟移动标准，新的通信标准不断地制定使用。因为每一种标准都是一些国家或组织为适于各自的需求而制订的，所以一个标准并不能适用于所有的国家和地区。下列图表显示了一些主要的标准及适用范围：时间标准移动应用系统技术市场分布1981NMT 450Nordic Mobile Telephony模拟欧洲和中东1983AMPSDvanced Mobile PhoneSystem模拟南北美洲1985TACS
7、Total AccessCommunication System模拟欧洲和中国1986NMT900Nordic Mobile Telephony模拟中东和欧洲1991GSMGlobal System for MobilecommunicationDigital World-widE数字全球范围1991D-AMPSGlobal System for Mobilecommunication数字南北美洲1992GSM1800数字欧洲1994PDCPersonal Digital Cellular数字日本1995PCS1900Personal Communication Services数字北美洲表1
8、-2 移动通信主要标准爱立信之移动发展史爱立信是世界电信行业的主导者之一，拥有130多个国家的客户。爱立信的主打产品是AXE数字交换机，它被广泛应用于欧洲，亚洲，非洲，澳大利亚等国家和地区的通信行业。模块化设计是AXE的成功之处，它可以非常简单的与各种应用系统相匹配。其系统开放性和接口标准化概念使爱立信依据市场需要不断推出新产品。爱立信自二十世纪七十年代开始设计无线蜂窝系统。无论模拟网络还是数字网络，爱立信都研制了符合主要通信标准的产品。欧洲和北美是爱立信设备的最大用户。爱立信是世界范围内优秀的移动通信设备供应商，占有40%的移动电话市场，其中数字电话市场占有率达到50%。移动标准爱立信产品N
9、MT450CMS45AMPSCMS 8800TACSCMS 8810NMT900CMS 89GSMCME 20D-AMPSCMS 8800-DGSM1800CMS 20PDCCME 30PCS1900(GSM)CMS 40PCS1900(DAMPS)CMS 8800-D表1-3 爱立信蜂窝系统全球移动通信系统 (GSM)介绍GSM发展历史回顾1982-1985CEPT 开始制定900MHZ频段的欧洲数字通信标准。它就是以后人尽皆知的GSM规范。1986在巴黎实验，以便在时分多址和频分多址中选择合适的无线传输方式。1987l GSM最后采用集成TDMA和FDMA的传输技术l 12个国家的运营商签
10、署备忘录,1988l CEPT拟制定GSM第一阶段的标准l 另有五个国家签署了备忘录1989l ETSI接管了CEPT的工作,负责GSM第一阶段标准的制定 1990l 第一阶段GSM标准冻结,开始DCS 1800标准的修改工作1991l GSM 1800标准冻结l 允许CEPT之外的国家签署加入备忘录1992l 第一阶段的标准制定全部完成l 在Telecom Finland 和Vodafone签署了第一份漫游协议l 推出第一阶段的商业运作网络1993l 澳大利亚成为第一个签署备忘录的非欧洲国家l 有70个国家和地区签署了备忘录,在挪威、爱尔兰、香港等推出了GSM 网络l GSM用户达到100万
11、l 在英国推出了商业DCS1800系统1994l 备忘录的签署者已超过100个l GSM用户超过300万l GSM网络规模不断扩展1995l 美国推出了工作于1900MHZ频段的个人通信系统l 备忘录的签署者达到188个l GSM用户以每天1万的速度增加1996l 第一个GSM1900系统正式使用,它依据PCS 1900标准1998l 1998年初备忘录的签署者达到253个,GSM用户数量超过7亿.表1-4 GSM历史发展阶段图1-1GSM网络覆盖图（以暗色区域标识）由于GSM采用了公用的通信标准，数字用户可以在世界范围所有提供GSM服务的区域使用。另外，GSM还可以提供例如高速数据通信，传真
12、服务，短消息服务等个人服务。同时，由于GSM的开放性特征，为以后开发新的业务功能提供了良好的平台环境。GSM规范GSM是在与平台无关的基础上设计的。它对硬件没有做出具体规定，而是详细地描述了其网络功能和接口规范。GSM规范包括下列表中的十二组成部分。各个部分都是由许多不同的专家来编制完成的。其中有一个核心小组来协调不同小组间的工作，管理规范的编辑。所有的工作小组都是由ETSI组织的。序号内容01系统简介02服务功能03网络结构04移动终端和基站间接口协议05无线传输分层规范06话音编码07移动终端适配器08BSC-MSC接口协议09网间互联协议10服务互联协议11设备特性12操作维护规范表1-
13、5 GSM 规范的内容GSM1800规范制定时，只涉及到GSM900和GSM1800不同之处。GSM1900规范基于GSM1800规范，做出部分改动，以适应美国ANSI标准。GSM不同阶段二十世纪八十年代，电信组织认识到较短时间内，还不能全部完成原来设想的各种GSM功能。这些功能必须分成不同的阶段来完成，在初期，只能完成一些基本有限的通信功能。每发展一个的阶段，它必须与前一阶段的功能相兼容。 图 1-2 GSM发展阶段图第一阶段第一阶段，GSM只开发了一些最常用的通信功能：l 语音功能l 传真数据功能l 呼叫转移功能l 呼叫禁止功能l 国际漫游功能l 短消息功能第一阶段也包涵了一些其它的功能如加密和SIM识别功能。GSM第一阶段规范已冻结，不再做任何改动。第二阶段第二阶段引入了一些新的通信功能：l 呼叫等待l 呼叫保持l 主叫显示l 会议电话l 立即计费l 数据通信l
