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第1章GSM移動通信系統(tǒng)及優(yōu)化概述
1.1 GSM數字移動通信的發(fā)展
移動通信是達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越來越多的被人們所認識。移動通信并不是一項很新的技術，但它在最近幾十年得到了飛速的發(fā)展。20世紀80年代初，隨著模擬蜂窩技術的收進，移動通信技術向前邁進了一大步。20世紀90年代開始出現了數字移動通信系統(tǒng)，GSM系統(tǒng)是歐洲在20世紀80年代設計、1992年開通的數字移動通信系統(tǒng)。
第一代移動電話網是由人工操作使移動用戶和有線網用戶想連接。它的終端龐大、笨重而且昂貴，服務區(qū)域也僅限于單個發(fā)射臺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，并且很快出現飽和，服務質量也隨用戶數量的增加而迅速下降，甚至達到死鎖的狀態(tài)。
20世紀60年代隨著半導體技術的民展，無線系統(tǒng)民展為自動接線系統(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遠不夠，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70年代，大規(guī)模集成電路和微電路器件的發(fā)展使實現復雜系統(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)開始改由一個發(fā)射臺和多個中繼接收站所組成，這種復雜配置擴展了系統(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)中有若干個收發(fā)信機，而且每個收發(fā)信機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的幾個小區(qū)同時使用，在增大了系統(tǒng)容量的同時，系統(tǒng)網絡和設備的復雜性也大大增加。蜂窩概念由貝爾實驗室提出，在增大了系統(tǒng)容量的同時，系統(tǒng)網絡和設備的復雜也大大增加。蜂窩概念由貝爾實驗室提出，20世紀70年代世界上幾個不同地方的研究人員對其進行了研究。美國第一個AMPS（Advanced Mobile Phone Service）蜂窩系統(tǒng)于1983年在芝加哥開通，在歐洲，電信部門和生產廠家推出了旨在覆蓋整個北歐的NMT系統(tǒng)，引系統(tǒng)于1981年在瑞典投入運行，并很快在挪威、荷蘭和丹麥開通。20世紀80年代中期，世界上出現了很多基于上述兩種系統(tǒng)的移動通信系統(tǒng)，例如，從AMPS中派生的TACS系統(tǒng)于1985年在英國投入使用。