gsm基本原理

GSM（Global System for Mobile Communications）是全球最广泛使用的数字移动通信标准，起源于20世纪80年代的欧洲，旨在开发第二代（2G）移动通信系统。GSM系统的发展历程表明，从1982年开始，经过一系列的技术试验和标准化过程，最终在1991年正式投入运营，标志着移动通信进入了一个全新的数字时代。 GSM系统的主要参数涉及频带的划分和使用。GSM900和DCS1800是两个主要频段，用于发射和接收服务信道和控制信道。发射频带分别位于935～960MHz（基站）和890～915MHz（移动台）以及1805～1880MHz（基站）和1710～1785MHz（移动台），采用45MHz的双工间隔。调制方式为GMSK（高斯滤波最小频移键控），提供270.833kbps的传输速率，支持全速率话音编译码，采用RPE-LTP（脉冲激励长期预测）编码算法，并配备交织脉冲检错和1/2编码率的卷积码，确保信号质量和错误保护。 系统构成方面，GSM系统由操作支持子系统（OSS）、基站子系统（BSS）和网络子系统（NSS）三大部分组成。BSS通过无线接口与移动台通信，执行无线资源管理，包括基站收发信台（BTS）和基站控制器（BSC）。NSS是核心，负责呼叫处理、移动管理、安全性管理和用户数据管理等。OSS则提供网络监控和维护功能。此外，移动业务交换中心（MSC）、来访用户位置寄存器（VLR）、归属用户位置寄存器（HLR）、鉴权中心（AUC）、移动设备识别寄存器（EIR）等组件协同工作，确保系统的正常运行和用户的安全认证。 服务区域的划分依据基站的覆盖范围，通常以小区为单位，小区半径从0.5到35公里不等，采用TDMA（时分多址）技术进行多个用户在同一频率上的并发通信。空中接口部分涉及逻辑信道、突发脉冲和逻辑信道与物理信道的映射，这些是实现无线通信的关键。 系统管理功能包括安全性管理和移动性管理，前者通过鉴权和加密保证通信安全，后者负责移动用户的注册、位置更新和切换等。呼叫流程的示例展示了一个完整的呼叫建立过程，从呼叫请求到连接建立和释放的步骤。GSM系统还提供各种业务，如语音通话、短信、数据服务等，满足用户的多样化需求。 GSM是一个复杂而完善的通信系统，它不仅定义了通信的技术规范，还构建了一套高效运行的网络架构，确保了全球范围内大规模的移动通信服务。随着技术的不断进步，GSM逐渐演进为更高级的3G和4G网络，但其基本原理和核心组件仍然是现代移动通信的基础。