GSM数字移动通信系统

一、GSM的发展过程

　　GSM数字移动通信系统是由欧洲的主要电信运营商和制造商组成的标准化委员会设计的，以TDMA(时分多址)+FDMA(频分多址)的方式实现多用户的通信，容量较模拟蜂窝移动通信系统有了很大的提高。GSM的管理者是欧洲电信标准协会(ETSI)，这个组织不仅包括管理组织者，还包括工业界人士、用户团体和运营商，因此保证了每一次的技术更新都能有的放矢。

　　GSM是在1982年提出标准的，到1992年，欧洲各大运营商开始提供GSM900服务。从1990年起，GSM网络开始向欧洲以外的国家和地区扩展，至今已有100多个国家获得GSM运营执照，GSM成为迄今为止使用国家最多、用户最普及、设备供应商最多的移动通信系统。我国于1993年在浙江嘉兴开始兴建GSM实验网，1994年10月中国联通开始建设GSM通信网，目前，GSM已成为我国移动通信网络的主体，中国的GSM网络已是全世界最大的移动通信网络，为国家的经济发展做出了巨大贡献。

　　虽然CDMA和第三代移动通信系统等其他移动通信技术发展非常迅速，但是GSM已有的网络基础加上其本身技术的不断进步，可以预见，在未来的数年内，GSM仍将保持世界移动通信领域的统治地位。

二、GSM的网络结构

　　与通常的移动通信系统一样，GSM移动通信系统也由移动台子系统、基站子系统和交换子系统组成。GSM系统还有运行子系统。下面分别予以介绍。

　　1.移动台子系统

　　移动台是与用户最为接近的子系统，也是用户最为熟悉的设备。它除了通过无线接口接入网络进行一般的无线处理外，还提供与用户的接口(如送话器、受话器、显示器和键盘)和与其他终端设备的接口(电脑接口、SIM卡接口等)。移动台子系统包括移动设备(即手机)和SIM卡部分。SIM卡除了用于信息存储外，还有保密功能，是用户识别、位置管理和通信保密的主要设备，几乎是所有通信(除应急通信)必需的部分。通过SIM卡进行用户识别和通信保密是GSM相对于模拟移动通信系统的一个重要革新。

　　2.基站子系统

　　基站子系统包括GSM无线蜂窝特有的基础设施。它一方面通过无线接口(包括在无线链路上的发送、接收及管理等设备)与移动台直接连接；另一方面与网络和交换子系统的交换机连接：同时，还与运行和维护子系统相连。基站子系统的传输设备是BTS(基站收发台)，负责与移动台联系；管理设备是BSC(基站控制器)，可以管理10多个BTS，负责与其他设备联系。基站子系统将无线信号转换为有线信号并交给交换子系统处理。

　　3.交换子系统

　　交换子系统完成GSM的主要交换功能，由MSC(移动交换中心)、HLR(归属位置寄存器)、VLR(访问位置寄存器)、GMSC(网关移动交换中心)组成，共同管理GSM用户与其他电信网络用户之间的通信，并管理用户数据和移动性所需的数据库。

　　4.运行子系统

　　运行子系统由OMC(操作维护中心)、计费中心、EIR(设备识别寄存器)等组成，完成整个系统的运行管理。

三、GSM的业务功能

　　GSM数字移动通信系统能提供多种不同类型的业务，基本上可以分为电话业务和数字业务(也称非话业务)。前者传输的是音频范围的语音信号；后者传输的是话音以外的其他信号，如文字、图像、传真、计算机文件等，其典型应用是短消息业务。

　　1.电话业务

　　GSM为系统用户和其他所有与其联网的用户提供双向话音通信。电话业务是目前为止数字移动通信系统最重要的业务。电话业务还引伸出语音信箱业务，这在一定程度上提高了网络效率，为用户带来了方便。

　　2.数字业务

　　GSM系统设计之初，就是按照ISDN(综合业务数字网)的模式计划提供各种数字业务的，因此，现行的GSM系统基本上包含了大部分为固定电话用户和ISDN用户提供的数字业务。GSM系统还可以接入其他网络，如分组交换数据网，从而得到这些网络提供的数据业务。GPRS(通用分组无线业务)正是这种应用的最好体现，现在它被称作2.5代移动通信技术，最大传输速率可达170kbit/s左右，应用广泛。目前，最新的GSM技术已经将数据传送速率提高到384kbids，达到第三代移动通信系统的基本速率，可以传送动态画面。

　　3.短消息业务

点对点短消息传送是GSM首创的数字业务，使得用户可以发出或接收有一定长度限制的数字或文字信息。虽然这一业务与寻呼业务相似，但它具有双向通信能力，网络端可以知道被叫方是否已经收到消息，甚至可以将这个消息通知主叫方。短消息如果遇信道拥塞或系统忙而导致传送失败，GSM系统会在一定时间内保留消息并自动重发，直到被叫方收到。收发短消息和用的是空闲信道，所以运营商可以很低的成本提供这一业务，相应地，用户使用费也很低。短消息已经成为SM系统提供的一个十分重要的业务。