AMPS系統(tǒng)發(fā)展歷史

AMPS系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)制定

1964年，當(dāng)美國(guó)國(guó)會(huì)從AT&T公司拿走了衛(wèi)星通信商業(yè)使用權(quán)后，貝爾實(shí)驗(yàn)室組建了移動(dòng)通信部門。早期的無線網(wǎng)絡(luò)只關(guān)注話音通信。最初，在1964–1974年期間，貝爾實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了一種叫作大容量移動(dòng)式電話系統(tǒng)(High-Capacity Mobile Telephone System，HCMTS)的模擬系統(tǒng)。HCMTS對(duì)信令和話音信道均采用30kHz帶寬的FM調(diào)制。其話音的FM調(diào)制指數(shù)是4，即頻偏(12kHz)和話音頻率(3kHz)的比值為4。信令速率為10kbps。系統(tǒng)也引入了新的切換功能。當(dāng)時(shí)，由于并沒有無線移動(dòng)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化組織，AT&T公司就給HCMTS1這樣一個(gè)第1代蜂窩系統(tǒng)制定了自己的標(biāo)準(zhǔn)。后來，電子工業(yè)協(xié)會(huì)(Electronic Industrial Association，EIA)標(biāo)準(zhǔn)將這個(gè)系統(tǒng)命名為暫定標(biāo)準(zhǔn)3(Interim Standard 3，IS-3)。EIA與電信產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(Telecommunication Industrial Association，TIA)合并制定的標(biāo)準(zhǔn)又稱為TIA-EIA標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的命名也規(guī)劃到了合并標(biāo)準(zhǔn)中。

AMPS系統(tǒng)汽車電話

從1976年開始，對(duì)這個(gè)系統(tǒng)使用了新的名稱——先進(jìn)移動(dòng)電話服務(wù)(Advanced Mobile Phone Service，AMPS)2–5，而且在1984年開始部署這個(gè)系統(tǒng)。1975年，貝爾實(shí)驗(yàn)室與OKI公司簽訂協(xié)議，授權(quán)它制造最初的200臺(tái)移動(dòng)電話(汽車電話)，這是由于根據(jù)FCC的裁決不允許AT&T公司制造汽車電話而采取的一項(xiàng)措施。接下來的一年，授權(quán)OKI公司、E.F.Johnson公司和摩托羅拉公司制造總計(jì)1800臺(tái)汽車電話——每家制造600臺(tái)汽車電話。由這三家公司制造的所有電話必須通過實(shí)驗(yàn)，但第一次沒有一個(gè)通過。1977年，在芝加哥實(shí)驗(yàn)中，使用了世界上最初的2000臺(tái)汽車電話。

實(shí)驗(yàn)之后，對(duì)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范書進(jìn)行了定稿。美國(guó)蜂窩系統(tǒng)一直沒能商業(yè)化，直到FCC將分配的20MHz蜂窩頻譜劃分成兩部分：確定給電話公司(有線)的10MHz叫作頻帶B，而確定給尋呼/調(diào)度公司(非有線)的另外10MHz叫作頻帶A，頻帶B系統(tǒng)在1984年開始部署。將在第3章描述AMPS的技術(shù)規(guī)范。

AMPS系統(tǒng)商用系統(tǒng)

因此，1979年，日本的NTT公司(日本電話電報(bào)公司)在東京部署它的AMPS版本，這就成為了世界上第一個(gè)商用系統(tǒng)。NTT系統(tǒng)在基站上沒采用分集方案，使用的信令是速率為300音頻/秒的多音信令，其服務(wù)成本很高，話音質(zhì)量也不能令人滿意。但AMPS在美國(guó)部署之后，話音質(zhì)量卻顯著改善，而且其服務(wù)成本遠(yuǎn)比NTT系統(tǒng)低。后來，英國(guó)對(duì)AMPS系統(tǒng)進(jìn)行了一些修正，即將信道帶寬改為25kHz，并將其稱為全球接入通信系統(tǒng)(Total Access Communication System，TACS)。除此以外，北歐移動(dòng)電話(Nordic Mobile Telephone，NMT)主要部署在北歐四國(guó)，而德國(guó)的C450系統(tǒng)和英國(guó)的無繩電話2(Cordless Phone 2，CT2)也被投放市場(chǎng)，但它們不是蜂窩系統(tǒng)。由于上個(gè)世紀(jì)80年代的技術(shù)還不能生產(chǎn)手持機(jī)，因此模擬AMPS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和使用都是基于汽車電話，由汽車電瓶提供能源。每小區(qū)的覆蓋半徑是8英里左右。

AMPS= advanced mobile phone system

模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)是蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展的早期階段，在1946年，第一種公眾移動(dòng)電話服務(wù)被引進(jìn)到美國(guó)的25個(gè)主要城市，每個(gè)系統(tǒng)使用單個(gè)大功率的發(fā)射機(jī)和高塔，覆蓋地區(qū)超過50公里，但僅能以半雙工模式提供語音服務(wù)，卻使用120kHz帶寬。雖然經(jīng)過了后來技術(shù)的進(jìn)步而提高了頻譜使用效率，提供了全雙工、自動(dòng)撥號(hào)等功能，但提供的服務(wù)由于頻道的數(shù)量很少以及呼叫阻塞等原理不能滿足使用。在50和60年代，AT&T的貝爾實(shí)驗(yàn)室和全世界其他的通信公司發(fā)展了蜂窩無線電話的原理和技術(shù)。利用在地域上將覆蓋范圍劃分成小單元，每個(gè)單元復(fù)用頻帶的一部分以提高頻帶的利用率，即利用在干擾受限的環(huán)境下，依賴于適當(dāng)?shù)念l率復(fù)用規(guī)劃（特定地區(qū)的傳播特性）和頻分復(fù)用（FDMA）來提高容量。從而實(shí)現(xiàn)了真正意義上的蜂窩移動(dòng)通信。

一個(gè)典型的模擬蜂窩電話系統(tǒng)是在美國(guó)使用的高級(jí)移動(dòng)電話系統(tǒng)（AMPS），AMPS系統(tǒng)采用7小區(qū)復(fù)用模式，并可在需要時(shí)采用"扇區(qū)化"和"小區(qū)分裂"來提高容量。與其他第一代蜂窩系統(tǒng)一樣，AMPS在無線傳輸中采用了頻率調(diào)制，在美國(guó)，從移動(dòng)臺(tái)到基站的傳輸使用824MHz到849MHz的頻段，而基站到移動(dòng)臺(tái)使用869MHz到894MHz的頻段。每個(gè)無線信道實(shí)際上由一對(duì)單工信道組成，他們彼此有45MHz分隔。每個(gè)基站通常有一個(gè)控制信道發(fā)射器（用來在前向控制信道上進(jìn)行廣播），一個(gè)控制信道接收器（用來在反向控制信道上監(jiān)聽蜂窩電話呼叫建立請(qǐng)求），以及8個(gè)或更多頻分復(fù)用雙工語音信道。

在一個(gè)典型的呼叫中，隨著用戶在業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)移動(dòng)，移動(dòng)交換中心發(fā)出多個(gè)"空白-突發(fā)"指令，使該用戶在不同基站的不同語音信道間進(jìn)行切換。在AMPS中，當(dāng)正在進(jìn)行服務(wù)的基站的反向語音信道（RVC）上的信號(hào)強(qiáng)度低于一個(gè)預(yù)定的閥值，則由移動(dòng)交換中心產(chǎn)生切換決定。預(yù)定的閥值由業(yè)務(wù)提供商在移動(dòng)交換中心中進(jìn)行調(diào)制，它必須不斷進(jìn)行測(cè)量和改變，以適應(yīng)用戶的增長(zhǎng)、系統(tǒng)擴(kuò)容，以及業(yè)務(wù)流量模式的變化。移動(dòng)交換中心在相鄰的基站中利用掃描接收機(jī)，即所謂"定位接收機(jī)"來確定需要切換的特定用戶的信號(hào)水平。這樣，移動(dòng)交換中心就能找出接受切換的最佳鄰近基站，從而完成交換的工作。

AMPS = Advanced Multi-Physics Simulation,高級(jí)多物理性模擬

AMPS (Advanced Multi-Physics Simulation，)富應(yīng)變有限元分析系統(tǒng)是AMPS Technologies Company 開發(fā)的通用CAE分析軟件。軟件主要特點(diǎn)是使用獨(dú)有的Sefea(Strain-Enriched FEA，富應(yīng)變FEA) 技術(shù)和可商業(yè)應(yīng)用的 LSFEA (Least-Squares FEA，最小二乘法FEA) 技術(shù)，直接耦合應(yīng)力、熱、流體、電磁物理性。

AMPS系統(tǒng)包括AMPSolid、AMPView和AMPSol軟件:

· AMPSolid采用標(biāo)準(zhǔn)的ACIS幾何數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，可與大多數(shù)CAD產(chǎn)品交換實(shí)體模型。在AMPSolid內(nèi)，用戶可導(dǎo)入、創(chuàng)建、修改，以及讀/寫實(shí)體模型。它可根據(jù)用戶指令，自動(dòng)劃分有限元素網(wǎng)格，可生成三角形、四邊形、四面體和六面體網(wǎng)格。能生成AMPS獨(dú)有的FlexMesh高品質(zhì)六面體網(wǎng)格。

·AMPView是一個(gè)交互式圖形軟件，用戶可通過AMPView設(shè)置FEA類型、程序控制、材料特性和邊界條件等。生動(dòng)的圖形化選擇界面讓各種指令能容易執(zhí)行。用戶也可輸出動(dòng)畫模擬結(jié)果，強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)。

· AMPSol采用最新計(jì)算機(jī)科學(xué)軟件工程方法，提供最佳有限元功能，可完全耦合應(yīng)力、熱、流體、電磁物理性。軟件分析功能全面，可分析靜態(tài)/瞬態(tài)/模態(tài)/頻域/屈曲問題。分析可達(dá)最佳高精度標(biāo)準(zhǔn)。AMPSol采用最新Sefea技術(shù)，是最適合在CAD環(huán)境中進(jìn)行CAE分析的工具。

簡(jiǎn)介

Advanced Mobile Phone System（AMPS） 高級(jí)移動(dòng)電話系統(tǒng)。

由美國(guó)AT&T開發(fā)的最早的蜂窩電話系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。

蜂窩技術(shù)

AMPS是第一代蜂窩技術(shù)，使用單獨(dú)的頻帶，或者說“信道”，為每次對(duì)話服務(wù)（詳見FDMA）。它因此需要相當(dāng)?shù)膸拋碇С忠粋€(gè)大數(shù)量的用戶群體。在通用術(shù)語中，AMPS常常被當(dāng)作更早的“0G”改進(jìn)型移動(dòng)通信服務(wù)，只不過AMPS使用更多的計(jì)算功率來選擇頻譜、切換到PSTN線路的通話、以及處理登記和呼叫建立。

真正將AMPS從更早的0G系統(tǒng)中區(qū)分出來的是最后的呼叫建立功能。在AMPS中，蜂窩中心可以根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度靈活地分配信道給每個(gè)手持終端，允許相同的頻率在完全不同的位置復(fù)用，并且不會(huì)有干擾。這使得在一個(gè)地區(qū)內(nèi)，大數(shù)量的手持終端被同時(shí)支持成為可能。AMPS的創(chuàng)始者們發(fā)明了“蜂窩”這個(gè)術(shù)語正是因?yàn)樗谝粋€(gè)系統(tǒng)里使用的都是小的六邊形“蜂窩”形狀。

技術(shù)缺陷

直至今日的數(shù)字技術(shù)時(shí)代，AMPS由于某些缺點(diǎn)備受指責(zé)。首先它是一個(gè)模擬標(biāo)準(zhǔn)，它很容易受到靜電和噪音的干擾，而且也沒有安全措施阻止掃描式的偷聽。到了90年代，“抄襲復(fù)制”成為了工業(yè)界的流行病，耗費(fèi)了數(shù)百萬美元。一些肆無忌憚的偷聽者采用特制的設(shè)備可以截取手持設(shè)備的電子序列號(hào)和移動(dòng)標(biāo)識(shí)碼（也叫電話號(hào)碼）。一個(gè)電子序列號(hào)就是一組數(shù)據(jù)，由手持設(shè)備發(fā)給蜂窩系統(tǒng)用于登記目的，有效的標(biāo)識(shí)電話是否已經(jīng)接入網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)然后允許或者不允許呼叫亦或基于用戶文件的各種特性。如果一個(gè)ESN和MIN數(shù)字對(duì)被截取，他就能復(fù)制和克隆到一個(gè)不同的手持電話然后在別的地方建立呼叫，卻不需要付錢。

蜂窩電話克隆，在90年底采用三個(gè)鍵元素后逐漸被忽略。然后，后來出現(xiàn)一種無線接收機(jī)可以調(diào)頻到上行信道（手持電話發(fā)送數(shù)據(jù)到基站的頻段）。通過調(diào)頻到合適的頻段，這種設(shè)備可以解密ESN和MIN數(shù)字對(duì)，然后顯示在屏幕上。截取者可以將數(shù)據(jù)輸入手持設(shè)備然后重啟，然后網(wǎng)絡(luò)就無法區(qū)分這個(gè)克隆者和原電話了。

問題后來變得十分嚴(yán)重以至于一些運(yùn)營(yíng)商不得不要求客戶在打電話前使用PIN。漸漸的，蜂窩網(wǎng)絡(luò)公司建立了一個(gè)系統(tǒng)叫做RF指紋識(shí)別，它可以確定一部電話和另一個(gè)電話信號(hào)的細(xì)微差別，然后切斷一些克隆者的電話。一些合法的用戶雖然對(duì)自己的電話做了設(shè)置，但也有問題，比如更換電池或者天線的時(shí)候。

技術(shù)發(fā)展

AMPS原本由ANSI標(biāo)準(zhǔn)化成EIA/TIA/IS-3。這個(gè)后來被EIA/TIA-553 he TIA的臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)IS-91替代。AMPS被新的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)所取代，如數(shù)字AMPS（D—AMPS）、GSM和CDMA2000.這些改進(jìn)了安全技術(shù)也增加了容量。盡管克隆偷聽在數(shù)字技術(shù)時(shí)代仍然是一個(gè)問題， 但無線服務(wù)的成本已經(jīng)很低了，這些問題幾乎已經(jīng)消失了。

AMPS介紹

英文名稱：AMPS = Advanced Multi-Physics Simulation

中文名稱： 高級(jí)多物理性模擬

AMPS是AMPS Technologies Company 開發(fā)的通用CAE分析軟件 。軟件使用獨(dú)有的Sefea(Strain-Enriched FEA，富應(yīng)變FEA) 技術(shù)和可商業(yè)應(yīng)用的 LSFEA (Least-Squares FEA，最小二乘法FEA) 技術(shù)，可直接耦合應(yīng)力、熱、流體、電磁物理性 ，適于非線性問題求解，求解更快、更準(zhǔn)模擬 。

AMPS特征

• AMPS使用獨(dú)創(chuàng)的Sefea技術(shù)，能夠：使用改良CAD環(huán)境模擬中常用的低階元素，使分析可達(dá)二階元素的精度，而計(jì)算成本僅相當(dāng)于一階元素。此外還具有自動(dòng)生成，更加耐用，無中、邊節(jié)點(diǎn)噪聲，降低用戶門檻，能讓入門級(jí)用戶達(dá)到專家級(jí)用戶分析精度等優(yōu)點(diǎn)；

• 具有多物理性有限元素一體化分析技術(shù)，可直接耦合應(yīng)力、熱、流體、電磁物理性，更加勝任非線性問題 ；

• 使用基于最小二乘有限元素法的流力及電磁場(chǎng)分析技術(shù)，提高了流體和電磁場(chǎng)分析精度；

• 操作輕松簡(jiǎn)便，易學(xué)好用：使用完整的在線文檔代替冗長(zhǎng)用戶手冊(cè)，使用中碰到任何問題，可按下“F1”鍵能夠彈出當(dāng)前設(shè)置頁面的幫助文件。

AMPS組成

AMPS分析軟件包括AMPSolid、AMPView和AMPSol。

• AMPSolid是建模、網(wǎng)格化程序。它采用標(biāo)準(zhǔn)的ACIS幾何數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，可與大多數(shù)CAD產(chǎn)品交換實(shí)體模型。在AMPSolid內(nèi)，用戶可導(dǎo)入、創(chuàng)建、修改，以及讀/寫實(shí)體模型。它可根據(jù)用戶指令，自動(dòng)劃分有限元素網(wǎng)格，可生成三角形、四邊形、四面體和六面體網(wǎng)格。能生成AMPS獨(dú)有的FlexMesh高品質(zhì)六面體網(wǎng)格。

• AMPView是CAE前處理、后處理軟件。它是一個(gè)交互式圖形軟件，用戶可通過AMPView設(shè)置FEA類型、程序控制、材料特性和邊界條件等。生動(dòng)的圖形化選擇界面讓各種指令能容易執(zhí)行。用戶也可輸出動(dòng)畫模擬結(jié)果，強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)。

• AMPSol為CAE求解軟件。它采用最新計(jì)算機(jī)科學(xué)軟件工程方法，提供最佳有限元功能，可完全耦合應(yīng)力、熱、流體、電磁物理性。軟件分析功能全面，可分析靜態(tài)/瞬態(tài)/模態(tài)/頻域/屈曲問題。分析可達(dá)最佳高精度標(biāo)準(zhǔn)。AMPSol采用最新Sefea技術(shù)，是最適合在CAD環(huán)境中進(jìn)行CAE分析的工具。

簡(jiǎn)介

AMPS-1D軟件是一款由美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)研究開發(fā)的太陽電池模擬軟件。

理論基礎(chǔ)

AMPS-1D軟件是基于第一性原理、半導(dǎo)體和太陽電池基本方程：泊松方程、電子連續(xù)性方程和空穴連續(xù)性方程。AMPS首先從這三個(gè)方程出發(fā)得到三個(gè)狀態(tài)變量：電子準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)（或電子濃度），空穴準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)（或空穴濃度）和電勢(shì)，這些狀態(tài)變量都是位置的函數(shù)；而后再由這三個(gè)狀態(tài)變量出發(fā)得到太陽電池的一系列特性。

簡(jiǎn)史

AMPS是Stephen Fonash教授和他的學(xué)生以及研究所的訪問學(xué)者合作開發(fā)的，該項(xiàng)目是在電子研究所（ Electric Power Research Institute）項(xiàng)目資助下完成的。AMPS-1D項(xiàng)目最早是在UNIX操作系統(tǒng)下運(yùn)行的。隨著PC的普及和軟件知名度的提高，在OS/2操作系統(tǒng)下的PC版本也得以開發(fā)出來。 　起初PC版本只是基于UNIX和OS/2操作系統(tǒng)接口下運(yùn)行。后來Windows 95, 98 and NT版本相繼開發(fā)出來。