GSM原理简介!GSM是Global System for Mobile Communication 的缩写。意思是全球移动通信系统。分GSM900、DCS1800和PCN1900三个频段,一般的所谓的双频手机就是在GSM900和DCS1800频段切换的手机。PCN1900则是别的一些国家使用的频段(如美国)。
GSM,全称为全球移动通信系统,是一种广泛应用于全球的数字蜂窝移动通信技术。它分为GSM900、DCS1800和PCN1900三个频段,分别工作在不同的频率范围内。GSM900工作在890-960MHz,通常用于欧洲和亚洲,而DCS1800则在1710-1880MHz之间,适合城市密集区域,以减少干扰和提高频率复用。PCN1900主要在美国和其他一些国家使用,频率为1850-1990MHz。双频手机通常支持GSM900和DCS1800频段。
GSM900系统的移动台最大功率可以达到8W,但常见手机最大功率一般为2W,而DCS1800的手机最大功率限制为1W。GSM900的频道从1到124,DCS1800的频道从512到885。在频段分配上,GSM900小区半径可达35公里,而GSM1800由于使用低功率,小区半径通常仅为2公里。
GSM网络主要由以下组件构成:
1. BTS(基站收发信机):BTS是GSM网络的物理基础设施,负责无线信号的发送和接收。每个BTS包含至少一个收发器,能支持8个并发用户。BTS通过BCH(广播控制信道)在0时隙发送信号,以便手机识别并接入网络。
2. BSC(基站控制器):BSC管理多个BTS,负责信道分配、切换,并通过abis接口与BTS通信,通常采用2Mbps的连接。BSC与MSC之间的连接可以是微波链路、光纤或同轴电缆。
3. MSC(移动交换中心):MSC是网络的核心,处理呼叫建立、保持和释放,连接BSC和公共交换电话网(PSTN),并进行用户认证、计费等。MSC之间通过GMSC(网关移动交换中心)进行连接,实现不同网络间的通信。
4. TRAN(速率适配单元):TRAN负责将GSM13kbps的语音数据转换为64kbps的标准速率,这一过程在上行和下行中都会发生,以适应不同的通信需求。
5. HLR(归属位置寄存器):存储所有用户的信息,包括他们的永久数据库,负责用户的位置更新、认证、计费等功能。当用户数量增加,可以通过增加新的MSC来扩展网络容量。
GSM系统通过复杂的网络架构和频段分配,实现了大规模的移动通信服务。从手机发射的信号,经过BTS、BSC和MSC的处理,最终与PSTN或其他网络相连,实现了全球范围内的语音和数据通信。随着技术的发展,GSM已经演进到更高效、更高速的网络标准,如UMTS(通用移动通信系统)和LTE(长期演进),但GSM的基础原理仍然在现代移动通信中占有重要地位。