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第1章GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)及優(yōu)化概述
1.1 GSM數(shù)字移動(dòng)通信的發(fā)展
移動(dòng)通信是達(dá)到通信最終目的的有效手段，它在商業(yè)市場上所具有的巨大潛力已經(jīng)越來越多的被人們所認(rèn)識。移動(dòng)通信并不是一項(xiàng)很新的技術(shù)，但它在最近幾十年得到了飛速的發(fā)展。20世紀(jì)80年代初，隨著模擬蜂窩技術(shù)的收進(jìn)，移動(dòng)通信技術(shù)向前邁進(jìn)了一大步。20世紀(jì)90年代開始出現(xiàn)了數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)，GSM系統(tǒng)是歐洲在20世紀(jì)80年代設(shè)計(jì)、1992年開通的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)。
第一代移動(dòng)電話網(wǎng)是由人工操作使移動(dòng)用戶和有線網(wǎng)用戶想連接。它的終端龐大、笨重而且昂貴，服務(wù)區(qū)域也僅限于單個(gè)發(fā)射臺(tái)和接收站址的覆蓋范圍。由于它的可用頻率很少，因而系統(tǒng)容量很小，并且很快出現(xiàn)飽和，服務(wù)質(zhì)量也隨用戶數(shù)量的增加而迅速下降，甚至達(dá)到死鎖的狀態(tài)。
20世紀(jì)60年代隨著半導(dǎo)體技術(shù)的民展，無線系統(tǒng)民展為自動(dòng)接線系統(tǒng)，成本也開始降低，但其有所增加的容量與用戶的需求相比仍然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，公眾無線電話依然是一中奢侈品，只能被一小部分人所使用。
20世紀(jì)70年代，大規(guī)模集成電路和微電路器件的發(fā)展使實(shí)現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)成為可能。由于覆蓋區(qū)域受到發(fā)射功率的限制，系統(tǒng)開始改由一個(gè)發(fā)射臺(tái)和多個(gè)中繼接收站所組成，這種復(fù)雜配置擴(kuò)展了系統(tǒng)的覆蓋范圍。真正的突破是蜂窩系統(tǒng)的建立，在蜂窩系統(tǒng)中有若干個(gè)收發(fā)信機(jī)，而且每個(gè)收發(fā)信機(jī)所覆蓋的范圍有一部分的重疊的。蜂窩系統(tǒng)的概念如圖1－1所示
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蜂窩系統(tǒng)受用頻率復(fù)用的方式增加其容量。在蜂窩系統(tǒng)中，同一頻率可以被相距足夠遠(yuǎn)的幾個(gè)小區(qū)同時(shí)使用，在增大了系統(tǒng)容量的同時(shí)，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的復(fù)雜性也大大增加。蜂窩概念由貝爾實(shí)驗(yàn)室提出，在增大了系統(tǒng)容量的同時(shí)，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的復(fù)雜也大大增加。蜂窩概念由貝爾實(shí)驗(yàn)室提出，20世紀(jì)70年代世界上幾個(gè)不同地方的研究人員對其進(jìn)行了研究。美國第一個(gè)AMPS（Advanced Mobile Phone Service）蜂窩系統(tǒng)于1983年在芝加哥開通，在歐洲，電信部門和生產(chǎn)廠家推出了旨在覆蓋整個(gè)北歐的NMT系統(tǒng)，引系統(tǒng)于1981年在瑞典投入運(yùn)行，并很快在挪威、荷蘭和丹麥開通。20世紀(jì)80年代中期，世界上出現(xiàn)了很多基于上述兩種系統(tǒng)的移動(dòng)通信系統(tǒng)，例如，從AMPS中派生的TACS系統(tǒng)于1985年在英國投入使用。