1G移动通信系统介绍-平芜编程栈

1G（第一代移动通信系统）是移动通信的起点，完全基于模拟技术，主要用于语音通话。以下从系统架构、技术标准、核心功能、优缺点及演进等方面进行系统介绍。

一、系统架构

1. 技术原理

1G采用模拟信号传输技术，将语音信号转换为连续变化的电磁波进行传输。它基于蜂窝网络概念，将地理区域划分为多个小区（蜂窝），每个小区设立基站，通过**频分多址技术（FDMA）**划分通信频段。

2.组成部分

组成部分	功能说明
移动台（MS）	用户终端，如“大哥大”手机，体积大、功耗高，仅支持语音通话。
基站（BS）	负责与移动台进行无线通信，覆盖一定区域（小区），并将信号传输至交换中心。
移动交换中心（MSC）	核心交换节点，负责呼叫建立、路由选择、与公共电话网（PSTN）互联。
操作维护中心（OMC）	负责网络管理、性能监测、故障维护等运维功能。

二、主要技术标准

1G时代各国标准不一，未形成全球统一标准，主要制式包括：

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标准名称	地区	频段	特点
AMPS（Advanced Mobile Phone System）	美国	800 MHz	最早商用，覆盖广，技术成熟。
TACS（Total Access Communications System）	欧洲/中国	900 MHz	英国开发，中国1987年引入，俗称“大哥大”网络。
NMT（Nordic Mobile Telephone）	北欧	450/900 MHz	北欧国家使用，覆盖广，支持国际漫游。
JTACS / NTACS	日本	800 MHz	日本本土标准，与欧美不兼容。

📌 注：1G系统均为模拟制式，无数字信号处理，标准之间不兼容，无法实现国际漫游。

1G手机中的通话(大哥大)原理：

连续的声波转换成连续变化的电信号（电压高低）被“搭载”到无线电波上（这个过程叫模拟调制，如FM调频）通过天线发送出去。对方手机接收到这个无线电波，再“解调”出那个连续变化的电信号，驱动听筒还原成声音。

十分严重的缺陷：

这种连续的信号非常脆弱，雷电、其他无线电信号、建筑物反射都会“污染”这个连续波，导致通话中充满“滋滋”的杂音。接收方无法分辨哪些是原始声音，哪些是干扰噪音，只能照单全收。用一个简单的收音机调到特定频率，就能窃听到通话。

为什么这导致了各国标准不兼容？

1. 物理层“语言”完全不同：
-工作频段不同：各国分配给1G系统的无线电频率资源不一样（如美国用800MHz，英国用900MHz）。你的手机电路设计是针对特定频率的，到了另一个国家根本无法“调台”。
-调制方式不同：如何把声音信号“搭载”到无线电波上的方法也不同。主要分为：
-AMPS（美、加等）：使用FM调频。
-TACS（英、中等）：是AMPS的修改版，参数不同。
-NMT（北欧、荷瑞等）：使用FM调频，但具体频偏等参数又不一样。
-C-Netz（德、奥等）：使用非常独特的四电平FM，和其他所有系统都不同。
- 这好比两个人交流，不仅说的语言（英语/中文）不同，连发音的声调高低规则（调制方式）都完全不一样，自然无法沟通。

三、核心功能与特点

功能	说明
模拟语音传输	使用调频（FM）技术传输语音，信号连续，无压缩，音质易受干扰。
频分多址（FDMA）	每个用户占用一个独立频段，频谱利用率低，容量有限。
小区制覆盖	采用蜂窝结构，将区域划分为多个小区，实现频率复用，提升系统容量。
基本移动性管理	支持越区切换（handoff），但切换过程简单，易掉话。
无加密通信	语音信号未加密，易被窃听，安全性差。
仅支持语音	无短信、无数据业务，功能单一。

四、优缺点分析

优点	缺点
✅ 实现真正意义上的移动语音通信	❌ 模拟信号易受干扰，语音质量差
✅ 采用蜂窝结构，奠定后续网络架构基础	❌频谱利用率低，系统容量小
✅ 技术简单，设备成本低（早期）	❌无加密，安全性极差，易被窃听
✅ 支持基本移动性（如越区切换）	❌标准不统一，各国系统互不兼容，无法漫游
✅ 商业成功，推动移动通信普及	❌仅支持语音，无数据业务能力

五、典型终端：大哥大

体积大：如砖头大小，重量约500克以上。
功耗高：电池续航短，通话时间约30分钟。
价格昂贵：早期售价上万元人民币，仅少数人使用。
天线外置：需拉出长天线接收信号。

六、演进与终结

阶段	说明
1980s 商用启动	美国AMPS于1983年商用，中国1987年引入TACS。
1990s 被2G取代	GSM等数字系统（2G）兴起，1G逐步退网。
2000s 全面退网	中国2001年关闭TACS网络，全球陆续关闭1G。
现状	1G已完全淘汰，成为全球通信史上的“化石网络”。

因此，1G时代的“不兼容”是技术根源（模拟电路的无标准性）和各国各自为政的市场策略共同导致的结果。正是这种混乱和低效，催生了2G时代从开始就致力于制定全球统一的数字通信标准的理念（如GSM的诞生），并为此后的全球漫游和移动互联网爆炸奠定了基础。