我國移動電話網絡的演變(許明峰)
移動通信以其靈活、便捷的特點符合現代社會人們對通信的要求,成為20世紀80年代
中期以來發(fā)展最為迅速的通信方式,它經歷了從模擬調制技術到數字調制技術的發(fā)展過程。
現在我國已經出現了5種移動電話網共存的局面,它們是A、B、C、D、G網。這5種網各有不
同的通話范圍和業(yè)務功能。其中A網和B網采用FDMA頻分復用多址方式、TACS體制;C網采用
CDMA碼分復用多址方式;D、G網采用TDMA時分復用多址方式、GSM體制。A網和B網是模擬網,
C、D、G網是數字網。A網和B網屬于第1代移動通信系統,C、D、G網屬于第2代移動通信系統。
A網和B網是我國早期建設的移動電話網,各地分別建設,時間先后不同,有愛立信和
摩托羅拉兩大移動通信設備,因工作頻段的不同而形成了A網和B網兩個系統。A網地區(qū)使用
A網的手機,B網地區(qū)使用B網的手機。我國有22個省市采用摩托羅拉移動通信系統,15個省
市采用愛立信移動通信系統,其中8個省市擁有兩種移動通信系統。所有摩托羅拉移動通信
系統使用A頻段控制信道,華南4。◤V東、廣西、海南、湖南)的愛立信移動通信系統控
制信道也工作在A頻段,其余11省市的愛立信移動通信系統控制信道工作在B頻段。1996年1
月起,我國各省模擬移動電話系統實現了聯網自動漫游。用戶漫游除廣東、廣西、海南、湖
南外,需將信道掃描方式設置成AB(即對A網用戶手機光掃描A網再掃描B網)或BA(即對B網
用戶手機先掃描B網再掃描A網)狀態(tài)。
采用頻分多址(FDMA)模擬調制方式的移動通信系統主要缺點是頻譜利用率低,容量小,
保密性差,話音質量低,信令干擾話音業(yè)務。20世紀90年代中期,我國開始建設G網。G網是
指GSM900移動電話網,是頻率為900MHz的數字式蜂窩移動通信系統。GSM——全球移動通信
系統,具有通信質量好、安全保密等特點,特別是漫游范圍廣泛,所以中國移動的GSM中文
名字叫做“全球通”。
隨著近年來移動電話用戶迅猛增長,許多地區(qū)的G網已出現容量達到飽和的狀態(tài),因此
又出現了D網。D網指DCS1800移動電話網,是頻率為1800MHZ的數字式蜂窩移動通信系統。由
于DCS1800和GSM900在網絡結構、語音編碼、調制技術、信令規(guī)程等方面均相同,所以現在
把DCS1800改稱為GSM1800,但有的地方還是沿用DCS1800。因 工作頻段不同,故需要用全球
通1800的手機。如果使用雙頻手機,那么在G網中也能漫游、自動切換,F在許多城市是DCS
1800系統和GSM900系統同時覆蓋一個地區(qū),就稱為全球通雙頻系統,能解決全球通GSM900系
統因頻率較窄,容量受限和話務負荷不足等問題。
全球通900/1800系統組合成一個網后,原來的GSM900網和新增的GSM1800網仍然分別工
作在兩個不同的頻段。因此,原來用戶的單頻GSM900手機將仍然是在原來的GSM900網中應用。
如果用戶改換使用雙頻手機,就可以在雙頻系統中自動漫游、自動切換。雙頻系統將使雙頻
手機始終保持在相對最佳信號狀態(tài)下,從而提供更加良好的通話質量以及更多的業(yè)務種類。
這是因為雙頻系統和雙顆手機具有更為先進的性能,當雙頻手機開機后監(jiān)聽到信號,就開始
掃描選擇通信質量相對最佳的信道,首先是選GSM1800小區(qū)內的信道,如果這時恰好是這個
小區(qū)的話音信道全忙,雙頻系統就會立即向周圍GSM900小區(qū)查詢有無空閑信道。如果有,就
會向這個雙頻手機指派一個GSM900小區(qū)的信道來完成呼叫的建立和接續(xù)。這樣一來,便提高
了系統話務負荷的能力。又例如,當雙頻手機從GSM1800覆蓋區(qū)漫游到GSM900的覆蓋區(qū)時,
雙頻手機將盡量維持在GSM1800系統,直到通話質量降低到規(guī)定限度時才自動切換到GSM900
系統,保持雙頻手機的通話質量,而用戶本人卻感覺不到所處系統的變化。雙頻網絡的建成,
不僅迅速擴大了網絡容量,而且通過話務分流,提高了電話接通率,優(yōu)化了網絡質量,因此
雙頻系統和雙頻手機是對全球通GSM900系統的進一步完善和補充。
由于D網頻率(1800MHz房于 G網頻率(900MHz1倍,由此帶來3個方面的不同。(1)無
線電波傳播規(guī)律不同。無線電波的頻率越高,越是直線傳播, DCS1800的電波繞過建筑物的
本領較差,容易被高大的建筑物所阻擋,所以無線基站的密度要比 G網高,蜂窩半徑相對要
小。(2)手機的輸出功率不同。由于D網的基站多,蜂窩小,所以D網用的手機輸出功率可
以小一些,現在G網的手機功率最大為2W,而D網的手機最大功率僅1w。(3)抗干擾性能不同。
一般說,頻率越高抗干擾性能越好。D網的頻率較高,所以抗干擾性能較好,通話質量要高一
些。
TDMA方式的主要缺點是:(1)系統容量仍不理想;(2)和FDMA方式一樣,TDMA方式的
越區(qū)切換性能仍不完善。為克服FDMA和TDMA兩種多址方式的缺點,適應現代移動通信網的大
容量、高質量、綜合業(yè)務、軟切換、國際漫游等的要求,我國又建設了CDMA制式移動電話網,
簡稱C網。它具有系統容量大,理論上CD-MA移動網比模擬網大20倍。CDMA系統具有較高的話
音質量,聲碼器可以動態(tài)地調整數據傳輸速率,并根據適當的門限值選擇不同的電平級發(fā)射。
同時門限值根據背景噪聲的改變而變,這樣即使在背景噪聲較大的情況下,也可以得到較好
的通話質量。另外,CDMA系統“掉話”的現象明顯減少,CDMA系統采用軟切換技術,“先連
接再斷開”,這樣完全克服了硬切換容易掉話的缺點。用戶按不同的序列碼區(qū)分,不相同CD
MA載波可在相鄰的小區(qū)內使用,網絡規(guī)劃靈活,擴展簡單。采用功率控制和可變速率聲碼器,
手機電池使用壽命延長,建網成本下降。
CDMA制式是接通率高、噪聲小、發(fā)射功率小的新型數字網,能實現移動電話的各種智能
業(yè)務。我國目前在上海、北京、廣州、西安等市建設了C網,沿海的10省也在建設,已經建
成了城市間聯網,使用CDMA手機可以在上述地區(qū)漫游。
目前正研究第3代移動通信系統。
摘自《現代通信》