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GSM:从欧洲起源到全球普及的移动通信技术

时间:2023-06-28 02:35:43 信息发展

GSM:从欧洲起源到全球普及的移动通信技术

移动通信是指通过无线电波实现人与人、人与机器或机器与机器之间的通信。移动通信技术经历了从模拟到数字、从第一代到第五代的演进过程,其中GSM(全球移动通信系统)是第二代移动通信技术的代表,也是目前应用最为广泛的移动电话标准。本文将介绍GSM的起源、技术原理、网络结构、发展历程和应用现状,以便读者对这一重要的移动通信技术有一个全面的了解。

GSM的起源

GSM的英文全称是Global System for Mobile Communications,中文为全球移动通讯系统,俗称“全球通”。GSM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。

GSM的诞生源于1980年代初,当时第一代移动电话技术开始应用,但存在众多互不兼容的标准,仅在欧洲就有北欧的NMT、英国的TACS、西德等国使用的C-450、法国的Radiocom 2000和意大利的RTMI等。用户的手机无法在其他标准的网络上使用,造成很大的不便。由于这个原因,西欧国家开始考虑制定一个统一的下一代移动电话标准,以便能够提供更多样的功能和使用户漫游更加容易。

最开始标准起草和制定的准备工作由欧洲邮电行政大会(CEPT)负责管理。具体工作由1982年起成立的一系列“移动专家组”负责。GSM的名字即是移动专家组(法语:Groupe Spécial Mobile)的缩写,后来这一缩写的含义被改变为“全球移动通讯系统”,以方便GSM向全世界的推广。

1987年5月,GSM成员国达成一致,确定了GSM最重要的几项关键技术。1989年,欧洲电信标准协会(ETSI)从CEPT接手标准的制定工作。1990年,第一版GSM标准完成。1992年1月,芬兰的Radiolinja成为第一个商业运营的GSM网络。亚洲最早的GSM运营网络是香港电讯CSL。而中国内地也在1994年跟进,由当时中国电信移动通信局(现在的中国移动)以“全球通数字移动电话网”名称运营,后演变为全球通品牌。

GSM技术原理

GSM系统在无线接口上采用时分多址技术(TDMA),语音或数据信号采用高斯最小频移键控(GMSK)方式进行调制。信道编码主要采用卷积码。每个GSM载频的带宽为200KHz,在时间上以4.615ms(更准确的说是60/13ms)为一帧,每一帧又顺序划分为8个时隙。时隙是GSM无线接口上资源的最小单位。

作为GSM系统数据传输性能提升的EDGE系统,调制方式采用了效率更高的8进制相移键控(8PSK)。开发中的EDGE演进技术则将采用32或16进制正交幅度调制(32或16QAM),每载频的数据传输能力可接近1Mbps。