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在远古时代，人们通过烟雾、烽火、闪光镜、信号弹和信号旗等来传递敌人入侵等重要信息。人们建立信号塔或山峰上的观测站来形成信号“中继网络”，从而实现信号的远距离传输。这些早期的“通信系统”逐渐被传输文本消息的电报机（由Samuel Morse于1837年发明）和传输语音信号的有线电话（由Alexander Graham Bell于1876年发明）取代。1895年夏天，在电话发明几十年后，Guglielmo Marconi成功地进行了第一次实验，展示了无线通信的能力。从那时起，无线电报、移动电话、无线广播、电视广播、卫星通信、无线局域网和蓝牙等各种各样的无线服务在全世界范围内得到广泛应用。作为最成功的无线技术，移动通信在过去几十年间经历了爆炸式的增长。如今，蜂窝网络已经成为关键基础设施和价值数万亿美元的移动互联网产业的基础。
最早的蜂窝系统起源于Walkie-Talkie的便携式无线电话，其标志是摩托罗拉公司为美国军方开发的SCR-536。这种手持式无线电收发器采用“按（键）即说”的工作方式，是半双工操作。虽然它很原始，但为后来发展准蜂窝式移动电话系统积累了很多经验。移动电话服务（Mobile Telephone Service，MTS）是最早的移动电话系统之一，它作为有线电话服务的延伸与公共电话网络相连，并于1946年由摩托罗拉公司与贝尔实验室共同在美国进行商业运营。1946年6月17日，贝尔实验室在圣路易斯市通过一部重约36kg的车载电话演示了世界上第一个移动通话。最初，只有3个信道供大城市的所有用户使用，后来增加到了32个信道。三年内，这项服务已经扩展到美国的100个城市，吸引了5000名用户。1964年，一个名为改进型移动电话服务（Improved Mobile Telephone Service，IMTS）的增强系统推出，取代了之前的移动电话服务系统。它实现了两项重大进步：一个是直接拨号，允许在没有人工操作员连接的情况下进行电话通话；另一个是全双工传输，允许通信双方同时说话。
这种准蜂窝系统是第一代蜂窝网络的先驱，因此有时也称为第零代（0G）。这些初始系统利用中央传输站为大城市提供服务。IMTS基站通常使用100W的发射功率覆盖直径为60～100km的广阔区域，而现代基站的发射功率不到1W。由于每个语音对话都会独占一个无线信道，即使是一个大城市往往也只能获得几个信道的许可，这就导致系统容量非常有限。20世纪70年代，在部署蜂窝网络之前，希望申请移动电话服务的新用户只有在现有用户终止其移动电话服务时才能申请，而这往往需要等待三年时间。
蜂窝网络
网络容量的限制是采用蜂窝系统的主要驱动因素。
1947年，曾在贝尔实验室工作的工程师William R.Young报告了他想利用六边形覆盖每个城市的想法，以便每部移动电话都可以连接到至少一个小区。同样在贝尔实验室工作的Douglas H.Ring扩展了Young的概念，他勾勒出了标准蜂窝网络的基本设计，并于1947年12月11日在贝尔实验室内部期刊上以“移动电话——广域覆盖”为题发表了技术备忘录［Ring，1947］。在蜂窝网络中，一个广阔的区域可以划分为几个地理小区域（称为小区），每个小区都被无线覆盖。基于传输信号的功率随距离增加而急剧衰减这一特征，它允许在空间分离的站点有效地重用宝贵的频谱资源。
然而，由于技术限制，蜂窝系统从初始概念到实际的网络应用的发展过程相当漫长。早在1947年，AT&T向美国联邦通信委员会（Federal Communications Commission，FCC）申请了蜂窝服务的频谱许可。19世纪60年代，蜂窝系统设计基本完成。1977年，第一个由10个小区组成的试验网络搭建完成，此时许多原始技术已经过时［Goldsmith，2005］。在该试验网络的基础上，贝尔实验室制定了高级移动电话系统（Advanced Mobile Phone System，AMPS）这个美国第一个蜂窝网络标准［Young，1979］。该标准在多个国家成功部署并顺利演进为第二代蜂窝标准，即IS-54（其中IS代表临时标准）。