1、1G的概述
所謂第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)(1G，First Generation)，是指首先使用蜂窩通信技術(shù)的系統(tǒng)，因?yàn)榻?jīng)過人們的持續(xù)開發(fā)研究，蜂窩通信技術(shù)系統(tǒng)在不斷的發(fā)展形成了一代又一代。
在上世紀(jì)70年代，貝爾實(shí)驗(yàn)室首次提出蜂窩系統(tǒng)的概念。蜂窩通信(Cellular Communication)是采用蜂窩無線組網(wǎng)方式，在終端和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間通過無線通道連接起來，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)用戶在移動中可相互通信。所謂蜂窩移動通信中的蜂窩是指解決移動通信中信號的覆蓋問題，人們仿效蜜蜂的蜂房形式來實(shí)現(xiàn)信號的全覆蓋，即采用正六邊形形成一個面狀覆蓋服務(wù)區(qū)，六邊形互相相鄰實(shí)現(xiàn)全覆蓋，蜂窩覆蓋的示意圖如下圖1所示。初期的蜂窩采用的是大區(qū)制，后來為了增加移動用戶，而采用了小區(qū)制。
圖1：蜂窩覆蓋示意圖
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世界上第一套蜂窩移動通信系統(tǒng)應(yīng)該是美國貝爾實(shí)驗(yàn)室于1978年底研制成功的AMPS蜂窩移動通信系統(tǒng)。第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)采用的是模擬體制，基于頻分復(fù)用技術(shù)(FDMA，Frequency Division Multiple Access)，系統(tǒng)的工作頻段，開始有使用150MHz和450MHz 頻段，后期大部分系統(tǒng)使用在800/900MHz頻段，系統(tǒng)主要是提供語音業(yè)務(wù)。第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)的主要技術(shù)包括：采用蜂窩結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了頻譜復(fù)用和廣域覆蓋；采用漫游和越區(qū)切換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了移動中的連續(xù)通信。
2、1G的標(biāo)準(zhǔn)
對于第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)，國際電信聯(lián)盟（ITU）并沒有征集方案并推薦標(biāo)準(zhǔn)，因此國際上并沒有形成統(tǒng)一的第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)屬于各自國家自己的標(biāo)準(zhǔn)，可以說是“七國八制”，當(dāng)時有條件的國家爭相研制第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)，成功開通最多并有影響力的是：美國的AMPS（Advanced Mobile Phone Service，先進(jìn)的移動電話業(yè)務(wù)系統(tǒng)）；英國的TACS（Total Access Communication System，全接入通信系統(tǒng)）及Radiocom/RTMS/C-450；瑞典的NMT（Nordic Mobile Telephone，北歐移動電話系統(tǒng)）；日本的NTT系統(tǒng)；等等。
ITU雖然沒有征集方案并推薦第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，但他批準(zhǔn)了800/900 MHz頻段用于蜂窩移動電話的頻率分配方案，為第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)的發(fā)展提供了技術(shù)支撐。
3、1G的系統(tǒng)簡介
以美國AMPS為例，第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)(1G)是一種采用頻分制頻分雙工傳輸模擬電話信號的蜂窩無線電通信系統(tǒng)。工作在800/900MHz頻段上，占用40MHz的頻譜。早期典型蜂窩系統(tǒng)如圖3所示。在蜂窩結(jié)構(gòu)中，為了實(shí)現(xiàn)每個基站(BS)與其移動通信用戶(MS)間的通信，必須建立關(guān)于無線通信協(xié)議的無線鏈接--空中接口（CAI，Common Air Interface）。該握手通信協(xié)議規(guī)定了移動用戶和基站之間的通信信令以及通信方法。應(yīng)該提供高可靠性信道，以保證信令數(shù)據(jù)的有效傳輸。系統(tǒng)中除了基站(BS)與和移動臺(MS)間是無線電鏈接外，其他單元之間可以是無線電鏈接，也可以是有線電鏈接。
圖3：第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)
4、1G的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營情況
1979年日本開通了世界上第一個蜂窩移動電話網(wǎng)，同年，AMPS模擬蜂窩式移動電話系統(tǒng)由Motorola在美國芝加哥試驗(yàn)獲得成功后，于1983年12月在美國投入商用。美國AMPS制式的移動通信系統(tǒng)在全球的應(yīng)用最為廣泛，它曾經(jīng)在超過72個國家和地區(qū)運(yùn)營。1981年瑞典運(yùn)行Nordic 移動電話NMT。1985年英國開始運(yùn)行TACS，有近30個國家和地區(qū)采用英國TACS系統(tǒng)。1987年11月中國電信在我國廣州開通第一個移動電話局，使用的是Motorola生產(chǎn)的英國的TACS系統(tǒng)。
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5、1G的缺點(diǎn)
由于采用的是模擬技術(shù)，1G系統(tǒng)的容量十分有限。此外，安全性和干擾也存在較大的問題。1G系統(tǒng)的先天不足，使得它無法真正大規(guī)模普及和應(yīng)用，價格更是非常昂貴，成為當(dāng)時的一種奢侈品和財(cái)富的象征。與此同時，不同國家的各自為政也使得1G的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)各不相同，呈現(xiàn)“七國八制”的態(tài)勢，國際漫游成為一個突出的問題。這些缺點(diǎn)制約了第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)的使用和發(fā)展。
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