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全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications) ,缩写为GSM,由欧洲电信标准组织ETSI制订的一个数字移动通信标准。它的空中接口采用时分多址技术 [1]  。自90年代中期投入商用以来,被全球超过100个国家采用。GSM标准的无处不在使得在移动电话运营商之间签署"漫游协定"后用户的国际漫游变得很平常。 GSM 较之它以前的标准最大的不同是它的信令和语音信道都是数字式的,因此GSM被看作是第二代 (2G)移动电话系统 [2]  。 展开全文
全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications) ,缩写为GSM,由欧洲电信标准组织ETSI制订的一个数字移动通信标准。它的空中接口采用时分多址技术 [1]  。自90年代中期投入商用以来,被全球超过100个国家采用。GSM标准的无处不在使得在移动电话运营商之间签署"漫游协定"后用户的国际漫游变得很平常。 GSM 较之它以前的标准最大的不同是它的信令和语音信道都是数字式的,因此GSM被看作是第二代 (2G)移动电话系统 [2]  。
信息
应    用
移动电话
外文名
Global System for Mobile communications
中文名
全球移动通信系统
英文缩写
GSM
全球移动通信系统历史
全球移动通信系统(GSM)是迄今为止最为成功的全球性移动通信系统。其开发始于1982年。欧洲电信标准协会(ETSI)的前身欧洲邮政电信管理会议(CEPT)成立了移动特别行动小组(Groupe Speciale Mobile),该小组得到了对有关泛欧数字移动通信系统的诸多建议进行改进的授权。试图完成的两个目标是 [3]  :第一,用于无线通信的更好、更有效的技术解决方案——在那个时候,数字系统在用户容量、易用性和可能的附加业务数目等方面都要优于当时还十分流行的模拟系统已经是显而易见的了 [3]  。第二,实现全欧洲统一的标准,以支持跨越国界的漫游。这在以前是不可能做到的,因为各国使用的是互不兼容的模拟系统 [3]  。之后的若干年里,几家公司为这种系统提出了一些建议。这些建议几乎涵盖了不同技术领域的所有可能技术措施。提出的多址方式包括时分多址(TDMA),频分多址(FDMA)和码分多址(CDMA)提议采用的调制技术有高斯最小频移键控(GMSK)、四进制频移键控(4FSK)、正交幅度调制(QAM)和自适应差分脉冲调制(ADPM)。所有提出的系统都进行了现场测试和信道模拟器测试。除了技术因素,市场和政治因素也影响了决策的进程。由于FDMA需要在移动台处进行天线分集,因此基于FDMA的方案就不在最终的考虑之列。尽管这种分集的技术可行性已经为日本的数字系统所证明,增大的天线尺寸使之仍然不能成为一个理想的选择。CDMA最终也被排除在外,因为在那时采用CDMA方式所必需的信号处理看上去造价过高且不够可靠。因此,只有TDMA系统在这一抉择过程中得以保留。可是,最终的(TDMA)系统并非来自某个公司的建议,而反过来形成了一个折中的系统。究其原因是政治性的而非技术性的:选择某一个公司的建议作为标准,将会给这家公司带来相当大的竞争优势 [3]  。在20世纪90年代早期,人们意识到GSM应当拥有一些没有包括在最初标准之中的功能特性。所以,包括这些功能的所谓第二阶段规范直至1995年才开发完成。而包括分组无线电和EDGE所采用的更高效调制方案在内的进一步的功能提升是其后才逐渐引入的。基于这些扩充,GSM通常被称为2.5代系统,这是因为其功能比那些第二代系统强大,而又未能具备第三代系统的所有功能 [3]  。GSM的成功出乎了所有人的意料。虽然最初它是作为欧洲系统来开发的,但在欧洲推广应用的同时,整个世界范围内就已经开始了对GSM的广泛应用。澳大利亚是第一个签订基础协议的非欧洲国家。从那时起,GSM逐渐成为了全球性的移动通信标准,在2004年已拥有了超过十亿的众多用户。当然,也有个别的例外:日本和韩国就从未采用过GSM [3]  。GSM有三种版本,每一种都使用不同的载波频率。最初的GSM系统使用900MHz附近的载频。稍后增加了GSM-1800,也就是所谓的DCS-1800,用以支持不断增加的用户数目。它使用的载波频率在1800MHz附近,总的可用带宽大概是900MHz附近可用带宽的三倍,并且降低了移动台的最大发射功率。除此之外,GSM-1800和最初的GSM完全相同。因此,信号处理、交换技术等方面无须做任何改变就可以同样加以利用。更高的载波频率意味着更大的路径损耗,同时发射功率的降低会造成小区尺寸的明显缩小。这一实际效果同更宽的可用带宽一起使网络容量可以得到相当大的扩充。第三种系统被称做GSMl900或PCS-1900(个人通信系统),工作在1900MHz载频上,并主要用于美国 [3]  。GSM是一个开放性标准。这意味着只就接口做出规定,而不限制具体的实现形式。作为一个例子,我们来考虑GSM采用的调制方式,即GMSK。GSM标准规定了带外发射的上限、相位抖动、互调产物等内容。如何达到所需的线性度则取决于设备制造商。因此,这一开放的标准确保了来自不同制造商的所有产品可以相互兼容,尽管在质量和价格上它们可能仍然差别不小。对业务提供商而言,兼容性尤为重要。当采用专有的系统时,业务提供商只能在网络初建阶段一次性地选定设备供应商。对于GSM(以及其他开放性标准),业务提供商可以先从某家制造商那里购入基站,而之后为实现网络扩容又可以从另一家价格更合理的制造商那里购进基站。业务提供商同样可以从一家公司购买一些部件,而从另一家公司购买其他部件 [3]  。
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