所谓“大哥大”通信系统,也就是蜂窝移动通信系统。一般的用户习惯于称蜂窝移动通信系统移动台中的手持机为“大哥大”,这一称呼是否科学、合理,我们这里不谈,只是将大哥大通信系统的技术发展,系统基本原理、结构,常用系统体制等基本内容介绍给大家。
一、大哥大移动通信的发展
随着社会的进步、经济的发展,人们希望在任何地点、任何时间都能更快、更及时地传送和获取信息。现代移动通信的迅速发展,使人们梦寐以求的理想正逐步成为现实。大哥大就是目前各种移动通信形式中最为先进的一种。自1978年第一个大哥大通信现场试验系统在美国芝加哥开通以来,大哥大移动通信以惊人的速度发展成为现代通信中三大标志性领域之一(另两大领域指光纤、卫星通信),并在通信市场中占有越来越大的比例。
在美国,1985年用户为34万户,到1991年达622.4万户,1992年全世界大哥大用户超过2000万,预计到本世纪末将超过1亿户。我国从1987年开始,先后在北京、秦皇岛、广州、上海、沈阳、深圳、珠海等城市开通了大哥大通信系统,近年来发展速度也十分惊人,1991年底全国用户为4.8万,时隔一年,到1992年底便迅速增长为17.6万户,全国开办城市达320个,年增长率263%,而到1993年底全国用户猛增到50万户以上,其发展速度之快远远超过有关部门的预测。
二、蜂窝小区的概念
无论什么形式与类别的移动通信都属于无线通信范畴,只要是无线通信就必须具备可供用户使用的无线电频率,而频率资源是有限的,因此是宝贵的。大哥大移动通信系统由于采用了一个个蜂窝状服务小区,从而使频率的地域复用技术得以实现,因此它有效地解决了频谱有限和用户不断增长的矛盾。所以蜂窝移动通信系统被称为移动通信史上的一次革命。
如图1所示,大哥大通信系统的整个网络区由三个系统服务区组成。每个服务区的中心是一个移动交换局,把服务区分为许多蜂窝状的小区,每个小区设置一个基地站作为一个基地单元,使用一套频率。整个蜂窝频谱被划分为若干个频率组,每个频率组一般有十个到数十个频率对(接收、发射)供蜂窝小区使用,各蜂窝小区使用分配给该小区的频率组来向蜂窝区内的移动台发射信号或接收移动电台信号。相邻的蜂窝小区不使用同一频率组以避免同频干扰,但相隔一定距离的蜂窝小区可以复用相同频率组,其条件是相互间的同频干扰已减少到不影响正常接收的信号,这种方法称为不同地域的频率重复使用方法。用这种方法意味着同一频率组可以在不同地域内重复使用,从而在整个网络管理区内可以有许多对通信在同一频率上进行,这就提高了频率使用效率。

当开始建立蜂窝网时,用户往往不太多,网内话务量也不大,此时可以建设半径较大的蜂窝小区。随着用户的逐渐增多、话务量的增大,原来分配给该小区的频率数就会不够用,此时可以把此小区进一步划分为若干更小面积的蜂窝小区,以增加单位面积可使用的信道数,这种建网方式称为小区分裂法。
三、大哥大移动通信系统的基本结构
大哥大通信系统是公用电信网的一部分,它通过本地的电话网、长途网或专用长途电话,实现公用电话网服务范围内的通信,也可在移动电话网内进行漫游通信。
从图1中可以看到,大哥大移动通信系统一般由移动电话交换机、基地站及移动台三个主要部分组成。移动台包括车载台、手持机及固定分台。移动电话本地网一般分为多个移动交换区范围,移动交换区内设立一个移动交换局,交换区内划分为许多个蜂窝基站区,每个基站区内建设一套基站设备,各基站区覆盖半径为1km至30km,各基站通过中继电路与移动电话交换局相连。移动电话交换局通过电缆、光缆、微波等中继电路与市话汇接局、长途局相连。如果市话网中没有汇接局,则移动电话局通过中继电路与所有市话端局相连。图1为三个交换区组成一个大范围网络管理区,每个交换区各设一个移动电话局,一般将其中一个移动电话局作为移动网内的“移动电话汇接局”。
在适合于移动业务的七号信令系统开发使用之前,为了完成自动漫游通信,在移动电话局之间需建立信号专线,而为了完成越局转接。还需建立通信专线,如图2所示。该信号网由信号转接点STP和信号点SP两部分组成。

大哥大移动通信系统的基本设备配置如图3所示。左边是市话网,右边是移动通信网,MS为移动台,MSC为移动交换局,BS为基地站,A、B、C、D分别为蜂窝网与市话网接口,移动交换局与移动交换局之间接口,移动交换局与基站之间接口,以及基站与移动台之间接口。图4为基站设备示意图。


四、大哥大通信网的服务质量
大哥大移动通信系统的服务质量可从以下六个方面来衡量:
1.大哥大移动通信网话音传输质量以音频带内信噪比来表示,其要求是采用标准测试音来测试时,移动电话网音频带内信噪比应大于或等于29dB。
2.无线信道的呼损率不应高于5%。对市区近郊及高密度用户区,边缘无线覆盖区移动台可通率不低于90%。对于山村及低密度用户区,边缘无线覆盖区可通率不低于50%。
3.同频抗扰比S/I为17dB。达到此值时,可使开阔地90%覆盖区的75%用户话音质量好,话音清晰度达80%,单句可懂度达100%。
4.无线工作方式采用异频双工方式,应具有频道转换及漫游通信功能。
5.移动交换局与市话程控数字汇接局、长途数字局之间接口采用标准比特率2048kbit/s的数字接口。接口参数应符合国家标准GB7611—87(“脉冲编码调制通信系统网络数字接口参数”)的相关规定。
6.移动电话局采用详细录话单方式,并实行主叫与被叫双向收费。(朱家林 王刚锐)