GSM通信原理基础理论.docx

第一部分 GSM 通信原理基础理论 GSM 涵义 GSM[1]全名为： Global System for Mobile Communications ，中文为全球移动通讯系统，俗称 全球通，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开 发目的是让全球各地可以 共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。我国于 20 世纪 90 年代初引进采用此项技术标准，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术， 即第一代 GSM 技术（ 2001 年 12 月 31 日我国关闭了模拟移动网络）。目前，中国移动、 中国联通各拥有一个 GSM 网，为世界最大的移动通信网络。 GSM 系统包括 GSM 900 ：9 00MHz 、GSM1800 ：1800MHz 及 GSM1900 ：1900MHz 等几个频段 。GSM（全球移动通信系统）是一种广泛应用于 欧洲及世界其他地方的数字移动电话系统。 GSM 实际上是欧洲的无线电话标准，据 GSM MoU 联合委员会报道， GSM 在全球有 12 亿的用户，并且用户遍布 120 多个国家。因为许多 GSM 网络操作员与其他国外操作员有漫游协议，因此当用 户到其他国家之后，仍然可以继续使用他们的移动电话。 GSM 及其他技术是无线移动通信的演进，无线移动通信包括高速电路交换数据、通用无线分组系统、基于 GSM 网络的数据增强型移动通信技术以及通用移动通信服务 GSM 历史： 20 世纪 80 年代中期，当模拟蜂窝移动通信系统刚投放市场时，世界上的发达国家就在研制第二代移动通信系统。其中最有代表性和比较成熟的制式有泛欧GSM ，美国的ADC(D-AMPS)和日本的 JDC(现在改名为 PDC)等数字移动通信系统。在这些数字系统中，GSM 的发展最引人注目。1 991 年 GSM 系统正式在欧洲问世，网络开通运行。 GSM 数字移动通信系统源于欧洲。早在 1982 年，欧洲已有几大模拟蜂窝移动系统在运营，例如北欧多国的 NMT(北欧移动电话)和英国的 TACS(全接入通信系统)，西欧其它各国也提供移动业务。当时这些系统是国内系统，不可能在国外使用。为了方便全欧洲统一使用移动电话，需要一种公共的系统，1982 年，北欧国家向 CEPT(欧洲邮电行政大会)提交了一份建议书，要求制定 900M Hz 频段的公共欧洲电信业务规范。在这次大会上就成立了一个在欧洲电信标准学会(ETSI)技术委员会下的“移动特别小组(Group Special Mobile)”，简称“GSM”，来制定有关的标准和建议书。 而随着设备的开发和数字蜂窝移动通信网的建立，GSM 逐步成为泛欧数字蜂窝移动通信系统的代名词， 欧洲的专家们将 GSM 重新命名为“Global System for Mobile Communications ”，使之成为 “全球移动通信系统”的简称。 1990 年，由英国提出将 1800MHz 频段归入 GSM 标准之中，此建议的目的是针对 PCN（Pers onal Communications Network,即个人通信网）的应用，以进一频适应城区更高容量的需求。 我国自从 1992 年在嘉兴建立和开通第一个 GSM 演示系统，并于 1993 年 9 月正式开放业务以来，全国各地的移动通信系统中大多采用 GSM 系统，使得 GSM 系统成为目前我国最成熟和市场占有量最大得一种数字蜂窝系统。 在发展的过程中， GSM 系统的功能不断得到丰富，从而能够提供更多样的服务。由 GS M 系统首先引入的短信息服务（ SMS）提供了一种新颖、便捷、廉价的通讯方式。 1994 年， GSM 实现了基于电路交换的数据业务和传真服务。 1999 年， WAP 协议使得用户可以通过手机访问互联网。 2000 年后开始商用的通用分组无线服务（ GPRS）使得 GSM 系统能够以效率更高的分组方式提供数据通讯。 2003 年, EDGE 技术开始商用，提供了接近 3G 的数据通讯能力。 目前，3GPP 组织还在发展 GSM 标准，以便利用已经大量部署 GSM 基础设施，平滑地向 3G 技术演进。 GSM 特点 GSM 使用上直观的特点： GSM 系统有几项重要特点：防盗拷能力佳、网络容量大、手机号码资源丰富、通话清晰、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、通话死角少、手机耗电量低。 GSM 的技术特点： 1）.频谱效率 。由于采用了高效调制器、信道编码、交织、均衡和语音编码技术，使系统具有高频谱效率。 2）.容量。由于每个信道传输带宽增加，使同频复用栽干比要求降低至 9dB，故 GSM 系统的同频复用模式可以缩小到 4/12 或 3/9 甚至更小（模拟系统为 7/21 ）；加上半速率话音编码的引入和自动