GSM原理及其网络优化_第一章

第 1 章 GSM 移动通信系统及优化概述 1．1 GSM 数字移动通信的发展 移动通信是达到通信最终目的的有效手段，它在商业市场上所具有的巨大潜力已经越来 越多的被人们所认识。移动通信并不是一项很新的技术，但它在最近几十年得到了飞速的发 展。20 世纪 80 年代初，随着模拟蜂窝技术的引进，移动通信技术向前迈进了一大步。20世纪 90 年代开始出现了数字移动通信系统，GSM 系统是欧洲在 20 世纪 80 年代设计、1992年开通的数字移动通信系统。 第一代移动电话网是由人工操作使移动用户和有线网用户相连接。它的终端庞大、笨重 而且昂贵，服务区域也仅限于单个发射台和接收站址的覆盖范围。由于它的可用频率很少， 因而系统容量很小，并且很快出现饱和，服务质量也随用户数量的增加而迅速下降，甚至达 到死锁的状态。 20 世纪 60 年代随着半导体技术的发展，无线系统发展为自动接续系统，成本也开始降 低，但其有所增加的容量与用户的需求相比仍然是远远不够，公众无线电话依然是一种奢侈 品，只能被一小部分人所使用。 20 世纪 70 年代，大规模集成电路和微处理器件的发展使实现复杂系统成为可能。由于 覆盖区域受到发射功率的限制，系统开始改由一个发射台和多个中继接收站所组成，这种复 杂配置扩展了系统的覆盖范围。真正的突破是蜂窝系统的建立，在蜂窝系统中有若干个收发 信机，而且每个收发信机所覆盖的范围有一部分是重叠的。蜂窝系统的概念如图1_1 所示。 蜂窝系统采用频率复用的方式增加其容量。在蜂窝系统中，同一频率可以被相距足够远 的几个小区同时使用，在增大了系统容量的同时，系统网络和设备的复杂性也大大增加。蜂 窝概念由贝尔实验室提出，20 世纪 70 年代世界上几个不同地方的研究人员对其进行了研究。美国第一个AMPS(Adv ariced Mobile Phone Serv ice)蜂窝系统于1983年在芝加哥开通，在欧洲，电信部门和生产厂家推出了旨在覆盖整个北欧的 NMT 系统，此系统于 1981 年在瑞典投入运行，并很快在挪威、芬兰和丹麦开通。20 世纪 80 年代中期，世界上出现了很多基于上述两种系统的移动通信系统，例如，从AMPS 中派生的 TACS 系统于 1985 年在英国投入使用。 上述蜂窝系统均是以模拟语音信道传输，采用频率调制，频率在 450MHz 或900MHz ，一般覆盖整个国家，容量在几十万用户左右。欧洲最大的移动网络是英国的网络，它由两个覆盖全国的网络组成，到 1990 年网上...