GSM(转自网上）
????? GSM全名為：Global System for Mobile Communications，中文為全球移動通訊系統，俗稱"全球通"，是一種起源于歐洲的移動通信技術標準，是第二代移動通信技術，其開發目的是讓全球各地可以共同使用一個移動電話網絡標準，讓用戶使用一部手機就能行遍全球。目前，中國移動、中國聯通各擁有一個GSM網，為世界最大的移動通信網絡。GSM系統包括 GSM 900：900MHz、GSM1800：1800MHz 及 GSM1900：1900MHz等幾個頻段 。
????? 我國于20世紀90年代初引進采用此項技術標準，此前一直是采用蜂窩模擬移動技術，即第一代GSM技術（2001年12月31日我國關閉了模擬移動網絡）。GSM（全球移動通信系統）是一種廣泛應用于歐洲及世界其他地方的數字移動電話系統。GSM使用的是時分多址的變體，并且它是目前三種數字無線電話技術（TDMA、GSM和CDMA）中使用最為廣泛的一種。GSM將資料數字化，并將數據進行壓縮，然后與其它的兩個用戶數據流一起從信道發送出去，另外的兩個用戶數據流都有各自的時隙。GSM實際上是歐洲的無線電話標準，據GSM MoU聯合委員會報道，GSM在全球有15億的用戶，并且用戶遍布140多個國家。因為許多GSM網絡操作員與其他國外操作員有漫游協議，因此當用戶到其他國家之后，仍然可以繼續使用他們的移動電話。
????? 美國著名通信公司Sprint的一個輔助部門，美國個人通信正在使用GSM作為一種寬帶個人通信服務的技術。這種個人通信服務將最終為愛立信、摩托羅拉以及諾基亞現在正在生產的手持機建立400多個基站。手持機包括電話、短信尋呼機和對講機。
GSM及其他技術是無線移動通信的演進，無線移動通信包括高速電路交換數據、通用無線分組系統、基于GSM網絡的數據增強型移動通信技術以及通用移動通信服務。
技術特點
1.頻譜效率。由于采用了高效調制器、信道編碼、交織、均衡和語音編碼技術，使系統具有高頻譜效率。
2.容量。由于每個信道傳輸帶寬增加，使同頻復用栽干比要求降低至9dB，故GSM系統的同頻復用模式可以縮小到4/12或3/9甚至更小（模擬系統為7/21）；加上半速率話音編碼的引入和自動話務分配以減少越區切換的次數，使GSM系統的容量效率（每兆赫每小區的信道數）比TACS系統高3～5倍。
3.話音質量。鑒于數字傳輸技術的特點以及GSM規范中有關空中接口和話音編碼的定義，在門限值以上時，話音質量總是達到相同的水平而與無線傳輸質量無關。
4.開放的接口。GSM標準所提供的開放性接口，不僅限于空中接口，而且報刊網絡直接以及網絡中各設備實體之間，例如A接口和Abis接口。
5. 安全性。通過鑒權、加密和TMSI號碼的使用，達到安全的目的。鑒權用來驗證用戶的入網權利。加密用于空中接口，由SIM卡和網絡AUC的密鑰決定。TMSI是一個由業務網絡給用戶指定的臨時識別號，以防止有人跟蹤而泄漏其地理位置。
6.與ISDN、PSTN等的互連。與其他網絡的互連通常利用現有的接口，如ISUP或TUP等。
7.在SIM卡基礎上實現漫游。漫游是移動通信的重要特征，它標志著用戶可以從一個網絡自動進入另一個網絡。GSM系統可以提供全球漫游，當然也需要網絡運營者之間的某些協議，例如計費。
基本通信原理 GSM是Global System for Mobile Communication 的縮寫。意思是全球移動通信系統。分GSM900、DCS1800和PCS1900三個頻段，一般的所謂的雙頻手機就是在GSM900和DCS1800頻段切換的手機。PCS1900(PCS1900 - Personal Communications System operating in the 1,900MHz band.)則是別的一些國家使用的頻段(如美國)。 GSM900/1800分別是工作在890~960mhz/1710~1880mhz頻段的。GSM900的手機最大功率是8W（實際中移動臺沒這么大的功率，一般的手機最大功率是2W，車載臺功能大）， 而DCS1800的手機的最大功率是1W。
GSM900/DCS1800/PCS1900的區別: GSM900是初始的GSM 系統, MOBILE 的功率從輸出1W-8W, GSM900的通道從1 ~124, DCS1800的通道從512~885; DCS1800是低功率的, 最高是1W;
GSM的頻段：GSM900 小區半徑35km 上行890~915MHZ 下行將935~960MHZ
PHASE2: 890~915MHZ 和935~960MHZ; 通道號1---124.
GSM1800小區半徑2km(由于1800mhz手機的低功率) 上行1710~1785MHZ 下行1805~1880MHZ。
PHASE2: SAME; 通道號 :512—885. 為高密度的用戶.
GSM1900: 1850~1910MHZ 1930~1990MHZ
上行和下行組成一頻率對, 上行就是手機發射、基站接收；下行就是基站到手機。 例如935-960 和890-915 相差45MHZ, 第二個通道上, 上行落后下行三個時隙.
GSM
1. BTS 基站：base transceiver station 基站首要是收發器，收發器的多少決定小區的容量，一個收發器能支持8個用戶。一個小區由3個天線，一個發射，兩個接收（分級接收）。（收發器和天線的關系）？？？
a) 每個BTS都會有一套收發器。
b) 一個BTS覆蓋一個小區，BTS發送BCH信號在RF信道的0時隙。BCH幫助Mobile識別/尋找網絡。
c) 小區的手機用戶容量依靠信道數
d) GSM空中接口的數據傳輸速率是13Kbps, 即BTS收發語音數據速率是13KB/S.
e) 有BTS命令手機設置其發射功率、遷時、切換。
2. BSC base station controller 基站控制器：
a) 幾個BTS基站連接一個BSC, 基站安排信道配置、切換、和BTS連接BSC; 所有的BSC連接至MSC,
b) 每個BTS連結BSC用abis 接口，是2Mbps的連接。使用microwave link、optical fiber、 co-axial line等方式連接.
c) Microwave link 經常是最好的連接方式選擇。
d) BSC連結MSC使用的是A口
e) 在BSC可提供小區廣播等服務。
3. MSC mobile switching center 是網絡的核心，呼叫建立、保持、和釋放；鏈接BSC和PSTN、 認證、呼叫轉接、短信息、收費等。當用戶增加到一定數量時，可增加MSC；MSC與MSC之間使用GMSC連結（GATEWAY）
a) 當呼叫建立時，MSC起到保持通話和斷開通話的功能。
b) 存儲所有的用戶數據和它們的相關特征。
c) 介于MS和PSTN之間，交換通信數據.
d) MSC是GSM 網絡的心臟。是與別的GSM 網絡、非GSM網絡的連接口。
e) MSC主要功能：認證、位置更新、連接、收費、呼叫轉接、SMS。
f) 當用戶增加時，超過一個MSC的容量， 就需要多一個MSC， 就增加一倍的用戶
4. TRAN------Trans coding/rate adapter unit 速率適配器。
a) TRAN轉換13KB/S的GSM速率為標準的64KB/S; TRAN作為一MSC 的一部分。
b) Trans coding 也使用在下行時，將64kbps轉換成16kbps.
c) Trans coding在MSC\BSC\BTS中。
5. HLR Home location register歸屬位置寄存器。
?
GSM
a) 在MSC中有所有的用戶數據庫存在于HLR。HLR中有永久用戶數據庫。
b) 用戶發出呼叫時，MSC從HLR之中獲得用戶數據。是用戶核心數據庫，大部分在SIM卡中的數據都可以在HLR中獲得。
6. VLR visiting location register 訪問位置寄存器。
a) 在VLR中有被激活的所有的用戶號碼。
b) 當別的MSC中的用戶漫游到新的MSC時，MSC和HLR之間通信，新的MSC就將漫游的用戶注冊到它的VLR中。
c) 當手機漫游時，用戶訪問區被別的網絡覆蓋，而且歸屬位置網絡批準它使用被訪問的網絡，它的用戶信息將從HLR被拷貝到VLR(訪問位置寄存器)中暫存。
7. 鑒權中心AUC----Authentication center
a) 是SIM 卡的驗證過程。
b) 每個SIM卡有一個IMSI， 在IMSI有加密碼
c) 在HLR中有IMSI和密碼
d) 手機通信時，首先驗證SIM 卡的合法性，由AUC 進行驗證。
8. 裝備身份注冊：EIR----Equipment identify register
a) 包含了IMEI信息。所有的手機IMEI都存儲在EIR中，是手機的數據庫。
b) 在GSM中有助于驗證當手機遺失時，運營商可以禁止已經報失手機的使用。
c) EIR分類：Permitted list\evaluation list\stolen list\unknown
9. 收費中心BC---Billing center
a) BC產生每一個用戶的費用狀況.
b) 直接連到MSC, 由MSC發送收費信息給BC（通話時）
c) BC處理按單位計費。
10. 操作運營中心：OMC----operation and maintenance center.
a) 每個GSM網絡超過100 個BTS組成，每一個實體需要操作和維護。
b) 一些遠程操縱是必要的，檢測和遠程進入。
c) 有時有兩種OMC(不同的供應商)，OMC-S: Deal with switch; OMC-R :deal with radio network。
11. 短信中心：SMSC信息通過短信息中心發到指定的手機。
a) 信息通過SMSC傳輸
b) 信息可通過人工終端（連到SMSC）發送。
c) 短信中心SMS CENTER---MSC/VLR----BSC----BTS.----MS
12. 語音服務中心：
a) 它擁有所有語音用戶的數據庫；
b) 它也存儲了語音信息。
13. 設備報警：
a) BTS, BSC, Trans coder failure.
b) Link failure
c) Module failure(transceiver, processor)
? 小區身份，網絡中每個小區都由唯一的識別號，CI: Cell Identity. 一個小區由56個用戶可同時通話
? 調制方式: GSM 采用的是0.3GMSK調制 高斯最小頻移鍵控，0.3是描述濾波器帶寬和比特率的關系,不是相位調制，是一種典型的數字調頻調制，實際上是調頻。0和1代表的是載波加減不同的頻率+67.708KHZ 和-67.708KHZ，1被看作是相位增加90度，0被看作是相位在相反方向改變，兩個頻率表示頻移鍵控; 語音編碼速率時13kbps. 數據速率(調制速率)BIT傳送速率是270.833Kbps。剛好是四倍于射頻頻移。這樣一來就有效的減少調制頻譜和提高了通道利用率. 高斯濾波: 劇烈的頻率變化會導致頻譜擴散, 所以用濾波器進行濾波平滑后, 減少頻譜擴散; RF載頻加67.708和減67.708KHZ; 靠頻率轉移.
? GSM網絡系統：手機和機站的接口是空中接口， 基站(BS)和基站控制臺BSC是靠abis接口2Mbps的連接。（是光纖或者常用微波連接， DCS1800 Abis接口經常使用微波連接）, 一個BSC控制20~30個BTS；基站控制臺BSC到交換局是A口連接。 手機和基站的最大距離是34.9km。
手機開機后的步驟
1. 首先搜索124個信道，即所有的BCH通道, 決定收到的廣播信道BCH強度, (BCH 的承載的信息是距Mobile最近的BTS; 呼叫信息);2. 跟網絡同步時間和頻率, 由FCH/SCH調整頻率和時間
3. 解碼BCH的子通道BCCH.
4. 網絡檢查SIM 卡的合法身份.是否是網絡允許的SIM 卡。
5. 手機的位置更新.
6. 網絡鑒權
?
手機主叫(MOC)過程
1. 手機給基站發送通道需求，即手機發送一個短的隨即接入突發脈沖.(RACH Burst)2. 由BCH 指定傳輸信道. SDCCH
3. 手機和基站在獨立專用信道(SDCCH)上通信.
4. 權限認證
5. 指定手機在一個業務信道(TCH)上通信.
6. 在TCH上進行語音通信.
?
手機被叫
1. BTS在PCH呼叫通道上使用SIM中的IMSI號碼來呼叫用戶。2. 由手機發送RACH
3. 通道指定在BCH.
4. 手機和基站在SDCCH 上通信
5. 手機用戶被鑒權
6. 手機被指定TCH通道。
7. 在TCH通道上進行語音和數據通信。
?
緊急呼叫
1. GSM規格定義了112 為緊急呼叫號碼2. 112在手機有無SIM卡的情況下均可呼叫。
3. 在RACH 上, 手機112 建立緊急呼叫。
? Authentication 鑒權：
1. 目的：驗證用戶身份（IMSI /SIM）; 提供手機新的加密鍵。
2. 鑒權是在什么情況下：每一次注冊、每次呼叫或被叫企圖、執行一些增值服務、漫游時的位置更新。
? 切換handover: 切換是手機通信從一個小區/信道到另外一個小區/信道。
1. 上行和下行的接收質量報告
2. 上行和下行的接收信號強度
3. 距離，遷時
4. 干擾層。
5. 功率預算。
6. 切換包括：同一小區內部信道/時隙之間的切換。小區于小區之間。
? 加密ciphering: 語音和數據的保密、信號信息的保密；
?
手機位置更新
1. MSC應知道呼叫手機的位置。2. 手機連續的改變位置，手機在改變位置時通知MSC關于新位置。由MSC處理位置更新。
3. 手機位置更新過程：（location area identity LAI）
a) 手機改變位置區
b) 手機從BCCH 上讀新的位置區
c) 發送RACH, 為通道需求。
d) 在AGCH上獲得一個SDCCH.
e) 在SDCCH發送IMSI和新舊LAI位置更新需求給MSC
f) MSC開始認證
g) 如果認證成功，更新手機位置在VLR上
h) 發送確認信息給手機
i) 手機離開SDCCH, 進入空閑模式。
? 上行和下行：上行是手機通過上行頻率發信息給基站，下行是相反。上行和下行組成一對頻率對（45MHZ分割），上行滯后下行3個時隙；上行和下行使用相同的時隙號；上行和下行使用相同的通道號；上行和下行使用不同的波段。（間隔45MHZ）。
? 功率等級：
由于手機在小區內移動，它的發射功率要隨著移動，當他靠近基站時，防止干擾別的用戶功率要減小，當他遠離基站是為防止衰減要增大發射功率。GSM900 總共有19個功率等級, 功率等級存于手機的EEPROM中. 功率控制的好處是：手機可以省電、基站減少干擾。
1. 由基站在SACCH上發送命令手機改變發射功率
2. 改變功率是和路徑的衰減成比例。GSM900功率等級， TX Level 5---19，對應的功率為33dBm-5dBm，最大功率Level5=33dBm。
3. 每個等級之間是間隔2dbm.
4. BTS需要在上行開始的Rxlev、Rxqual
5. 每480ms 發送報告給BSC 關于Rxlev、Rxqual。
6. 每一定時間跟初始的進行比較。
? 動態基站功率控制：
1. 目標是減少平均干擾
2. 基于MS發送的測量報告計算
3. 是否和BCH載波
4. 非強制性的
? DTX 不連續發射：
1. 當語音中斷的大部分時間里，允許無線發射器關掉。
2. 有DTX Handler處理器： 在發射端有語音激活檢測、在發射端有背景聲噪音、在切斷時產生舒適噪音。
3. 不連續發射在上行和下行都有執行。不連續發射、不連續接收；
4. 在手機上執行不連續發射和不連續接收。
5. 在BTS接收時有不連續接收
?
時遷（定時提前）
Timing advance 就是為了保證信號能在準確的時間內到達BS, 當MS移動時, 隨著MS距離BS 的遠近, 上行傳遞的時延的可變，基站命令移動臺提前發送。 由BS在SACCH信道上命令MS來改變它的遷時的大小. 手機在空閑模式時接收機站和解碼BCH，在BCH中的SCH允許手機調整它的內部時間，當手機接收到SCH時不知道距離基站多遠，通過SACH特殊的 短突發。當手機在下行的SACCH上獲得遷時信息，才發送正常的突發，30KM 手機設置遲延100US.
信道介紹
1. BCH 廣播信道:BCH就象燈塔, 在每一小區的任何時候, 都有BCH在ARFCN上，使手機能發現網絡, 并使手機同步于網絡，并且BCH信號的強度告訴手機那個是距它最近的GSM網絡; 手機幾乎每30秒會報告相鄰小區的BCH 功率, 以便于由基站決定是否切換.?? 每一小區使用的BCH頻率通道都不同, 通道被遠距離的小區重復使用; 小區中的所有的手機接收BCH. 在ARFCN上有BCH信道. BCH的信息在下行的通道0時系, 其他時系用于業務信息TCH; 使MS 同步, 運載控制信息和呼叫信息. 和網絡身份信息。所有手機的呼叫信息都在BCH上。BCH由FCH、SCH、BCCH、CCCH、SDCCH、SACCH組成。基站產生的BCH在零時隙，
a) FCH: frequency correction channel 在BCH上重復使用特別的BURST, 讓手機開機時調整它的頻率.
b) SCH: synchronization channel, 在FCH后, 調整時間.
c) BCCH: 廣播控制信道, 帶有網絡身份.
d) CCCH: 共用控制信道, 它的子通道PCH(PAGING CHANNEL)在CCCH上. 手機能認出并用一個RACH作出反應.; 還有子通道AGCH 訪問認可通道, 命令手機進入SDCCH或TCH.
2. CCCH共用控制信道: 是雙向控制信道, CCCH和BCH在多幀上分享0時隙；CCCH包括RACH; PCH; AGCH; PCH呼叫通道 用于運載IMSI報知手機有呼叫、PCH是下行通道，
3. DCCH專用控制信道: 雙向控制信道, 由三個子通道組成：SDCCH,FACCH,SACCH.。
? SDCCH獨立專用控制信道：指定TCH之前的過渡信道，話務建立和用戶驗證. SDCCH 獨立專用控制信道: 在呼叫建立時, 于BCH 和TCH之間起連接作用.
? SACCH 慢速相關控制信道:
上行: 接收信號質量報告、接收信號RX LEVEL 報告、相鄰小區的BCH 功率報告。通道功率;手機的狀態.
下行：命令MS的TX 功率控制的命令、小區信道配置、遷時、跳頻。
? FACCH 快速相關控制信道：由BTS用作命令手機切換，
上行： 中斷TCH信號、切換時快速信息交換。
下行： 中斷TCH. 控制BITS
? SACCH和FACCH的區別: SACCH報告基站說有另外的小區可提供給手機更好的信號質量, 切換是必要的.在段時間內, 由于SACCH 沒有足夠的帶寬, 所以在短時間內由FACCH取代TCH; 切換就發生了. FACCH象一個TCH. 當聽到語音有小的中斷時, 可能發生了切換.
4. TCH業務信道: 通話時使用的信道. 運載語音信息、是雙向的用于手機和基站交換語音信息 ,TCH full rate 26 frames是 120ms。包含24carry speech, 1個idle , 1個sacch。TCH half rate 26 frames 是120ms ; 包含24carry speech , 2個sacch.
5. RACH隨機接入信道:
由手機發送短的突發給基站，即呼叫需求；由MS使用來從基站獲取注意; 手機并不知道路經的遲延, 所以手機發短的BURST, 當手機在下行的RACH上獲得遷時時, 手機才發正常的BURST.
6. 手機測量報告：
SACCH的測量報告提供給GSM系統。每個手機測量服務小區的功率，也測量相鄰小區的BCH功率；手機也測量在TCH上接收的信號的強度和質量。通過SACCH將接收RxLev（dbm）和RXQuaL(be mapped directly to bit error ratio)報告給所在服務小區。
7． 接收表現：GSM接收器要在復雜的無限環境中有效的操作。接收器要適應多徑和多普勒衰減，低信號、高信號、以及別的收發射器或別的用戶的干擾。要能以最小的比特誤碼率解調0.3GMSK 信號。GSM的語音通道的語音信息編碼為Ia和Ib帶有錯誤糾正，而Ⅱbits沒有錯誤糾正。互調測試手機在GSM波段的對兩個干擾的選擇，
? IMEI 是 international mobile equipment identity 國際移動設備識別號就是手機串號，每一個手機都有一唯一的不同于別的手機的串號。IMSI：international mobile subscriber identity國際移動用戶識別號 是手機用戶進入網絡的正確身份。15位IMSI存于SIM卡中.
? SIM subscriber identity module : 由4-8位的PIN碼，3次錯誤的輸入卡就停止工作；8位的PUK碼，10次錯誤的輸入SIM卡就被永久的鎖住。SIM卡包含有：串號、IMSI、鑒權算法 加密、網絡代碼、PIN PUK、充電信息。SIM 卡: 保持有所有的用戶信息,(IMSI\ 允許的網絡單); 存有最后的位置信息. 撥打信 息和存儲信息.存儲電話號碼等。
?
雙帶雙重模式
1. dual band : 雙帶，手機有頻率開關，可工作在兩個頻率段2. dual mode 雙重模式 在手機中，mode 是所使用發射技術的類型, 數字模式和模擬模式。手機支持AMPS和TDMA, 能按需要的模式轉換。AMPS是模擬的。
? Mobile Station ISDN number: (MSISDN): 也就是手機號碼。
? 小區接入技術:
1. FDMA: frequency division multiple access: 每個通話放在一個單獨的頻率上。
2. TDMA: Time division multiple access: 在指定的頻率上，通話在固定的時間段上。
3. CDMA: Code division multiple access 每個通話都有唯一的代碼。
? 時分多址接入技術：
1. GSM 使用了TDMA 和FDMA多路傳輸：124 Frequency channels for GSM900; 100khz channel; mobile share ARFCN by TDMA. 0.3GMSK Modulation 270.833kbits/sec.
2. 在GSM系統中有124個頻道， 頻道間隔是200khz; 每個頻道由8個用戶共享， 在時間上進行時分復用。就是說信號的發送是突發的不是連續的發送的。上行和下行規定使用相同的信道號（ARFCN）和時系號，而且基站和移動臺相差三個時系，即上行電路落后于下行電路三個時系時間。
? 物理通道和邏輯通道:
物理通道: 被描述在時域和頻域; 是實際的頻率和時域, 由頻道或絕對射頻信道號和時系共同決定的。TS number 和ARFCN的組合就是物理信道。
邏輯通道; 是在物理通道上,在任何頻率和時系可能是業務信道或是控制信道.
? 1 timeslot period=576.92us, 1frame =8timeslots. Frame period=4.615ms, voice coder bit rate=13kbps,
? 在Timeslot/normal burst 中，有26bits的慢或是Training bits。
? 跳躍業務通道：所有的手機都有跳頻的能力，但是不是所有的小區都是跳躍區（象城市有較多的建筑物造成多徑，被設為跳頻小區）。手機測量相鄰小區bch的強度，跳躍順序由小區配置和手機配置表定義。小區配置表列出所有的特別小區跳躍順序。
1． 小區重選-----測量并進行BCCH解碼：MS每5秒算出服務小區C1和非服務小區C2
2． MS最少要每30秒解碼服務小區全部的BCH數據。
3． 手機解碼BCCH數據包含影響小區選擇的參數，最少5分鐘6個最強的小區BCCH載波。
4． 當MS找到6個最強的BCCH 載波， 在30秒內BCCH數據到新的載波。
? 跳頻：
1. 多路衰減產生不同的信號強度被叫做瑞利衰減
2. 瑞利衰減是由不同的路徑和由此的接收頻率決定
3. 快速移動的手機可能體驗不到由于路徑的改變而產生劇烈的影響
4. 慢速或停止的手機可能體驗到語音質量的嚴重影響
5. 如果當衰減發生時接受頻率改變，問題就會解決
6. 衰減現象是連續的和快速的，這樣頻率變化也應該是連續的。
7. 這種連續變化的頻率叫做跳頻
8. 在上行和下行都要進行跳頻處理
9. 在每個TDMA幀頻率改變
10. 手機的跳頻最多64個頻率
11. 跳躍順序是循環或非循環的
12. 跳頻順序，不同的跳頻順序可在同一小區使用。
13. BCH時隙不跳躍
14. 跳頻能使平均干擾減少。即使共道小區將使用相同的ARFCN跳頻，干擾將不連續。
15. GSM 小區不是幀同步，頻率的改變相關于Frame nos.?
16. 如果相同的HSN用在兩個小區，干擾要么是零，或者如果相位更正存在將是連續的
17. 所以兩個小區要盡可能的使用不同的HSN.
18. 扇形小區（同一個BTS）能使用相同的HSN, 由于區域不同時出現。
其他技術資料
技術規范及其主要性能
GSM標準共有12章規范系列，即：01系列：概述 02系列：業務方面 03系列：網絡方面 04系列：MS－BS接口和規約（空中接口第2、3層） 05系列：無線路徑上的物理層（空中接口第1層） 06系列：話音編碼規范 07系列：對移動臺的終端適配 08系列：BS到MSC接口（A和Abis接口） 09系列：網絡互連 10系列：暫缺 11系列：設備和型號批準規范 12系列：操作和維護
系統關鍵技術
工作頻段的分配
(2)-1.工作頻段
我國陸地公用蜂窩數字移動通信網GSM通信系統采用900MHz頻段：
890～915（移動臺發、基站收）
935～960（基站發、移動臺收）
雙工間隔為45MHz，工作帶寬為25 MHz，載頻間隔為200 kHz。
隨著業務的發展，可視需要向下擴展，或向1.8GHz頻段的GSM1800過渡，即1800MHz頻段：
1710～1785（移動臺發、基站收）
1805～1880（基站發、移動臺收）
雙工間隔為95MHz，工作帶寬為75 MHz，載頻間隔為200 kHz。
(2)-2.頻道間隔
相鄰兩頻道間隔為200kHz。 每個頻道采用時分多址接入（TDMA）方式，分為8個時隙，即8個信道（全速率）。每信道占用帶寬200 kHz/8＝25 kHz。
將來GSM采用半速率話音編碼后，每個頻道可容納16個半速率信道。
(2)-3多址方案
GSM通信系統采用的多址技術：頻分多址（FDMA）和時分多址（TDMA）結合，還加上跳頻技術。
GSM在無線路徑上傳輸的一個基本概念是：傳輸的單位是約一百個調制比特的序列，它稱為一個“突發脈沖”。脈沖持續時間優先，在無線頻譜中也占一有限部分。它們在時間窗和頻率窗內發送，我們稱之為間隙。精確地講，間隙的中心頻率在系統頻帶內間隔200 kHz安排（FDMA情況），它們每隔0.577ms（更精確地是15/26ms）出現一次（TDMA情況）。對應于相同間隙的時間間隔稱為一個時隙，它的持續時間將作為一種時間單位，稱為BP（突發脈沖周期）。
這樣一個間隙可以在時間/頻率圖中用一個長15/26ms，寬200KHz的小矩形表示（見圖）。統一地，我們將GSM中規定的200KHz帶寬稱為一個頻隙。
(2)-4在時域和頻域中的間隙
在GSM系統中，每個載頻被定義為一個TDMA幀，相當于FDMA系統的一個頻道。每幀包括8個時隙（TS0－7）。每個TDMA幀有一個TDMA幀號。
TDMA幀號是以3小時28分53秒760毫秒（2048*51*26*8BP或者說2048*51*26個TDMA幀）為周期循環編號的。每2048*51*26個TDMA幀為一個超高幀，每一個超高幀又可分為2048個超幀，一個超幀是51*26個TDMA幀的序列（6.12秒），每個超幀又是由復幀組成。復幀分為兩種類型。
26幀的復幀：它包括26個TDMA幀（26*8BP），持續時長120ms。51個這樣的復幀組成一個超幀。這種復幀用于攜帶TCH（和SACCH加FACCH）。
51幀的復幀：它包括51個TDMA幀（51*8BP），持續時長3060/13ms。26個這樣的復幀組成一個超幀。這種復幀用于攜帶BCH和CCCH。
(2)-5無線接口管理
在GSM通信系統中，可用無線信道數遠小于潛在用戶數，雙向通信的信道只能在需要時才分配。這與標準電話網有很大的區別，在電話網中無論有無呼叫，每個終端都與一個交換機相連。
在移動網中，需要根據用戶的呼叫動態地分配和釋放無線信道。不論是移動臺發出的呼叫，還是發往移動臺的呼叫，其建立過程都要求用專門方法使移動臺接入系統，從而獲得一條信道。在GSM中，這個接入過程是在一條專用的移動臺－－基站信道上實現的。這個信道與用于傳送尋呼信息的基站――移動臺信道一起稱為GSM的公用信道，因為它同時攜帶發自/發往許多移動臺的信息。相反地，在一定時間內分配給一單獨移動臺的信道稱作專用信道。由于這種區別，可以定義移動臺的兩種宏狀態：
空閑模式：移動臺在偵聽廣播信道，此時它不占用任一信道。
專用模式：一條雙向信道分配給需要通信的移動臺，使它可以利用基礎設施進行雙向點對點通信。
接入過程使移動臺從空閑模式轉到專用模式。
GSM信道
GSM中的信道分為物理信道和邏輯信道，一個物理信道就為一個時隙（TS），而邏輯信道是根據BTS與MS之間傳遞的信息種類的不同而定義的不同邏輯信道，這些邏輯信道映射到物理信道上傳送。從BTS到MS的方向稱為下行鏈路，相反的方向稱為上行鏈路。邏輯信道又分為兩大類，業務信道和控制信道。
(3)-1. 業務信道（TCH）：
用于傳送編碼后的話音或客戶數據，在上行和下行信道上，點對點（BTS對一個MS，或反之）方式傳播。
(3)-2. 控制信道：
用于傳送信令或同步數據。根據所需完成的功能又把控制信道定義成廣播、公共及專用三種控制信道，它們又可細分為：
(3)-2-1.保密措施
GSM系統在安全性方面有了顯著的改進，GSM與保密相關的功能有兩個目標：第一，包含網絡以防止未授權的接入，（同時保護用戶不受欺騙性的假冒）；第二，保護用戶的隱私權。
防止未授權的接入是通過鑒權（即插入的SIM卡與移動臺提供的用戶標識碼是否一致的安全性檢查）實現的。從運營者方面看，該功能是頭等重要的，尤其在國際漫游情況下，被訪問網絡并不能控制用戶的記錄，也不能控制它的付費能力。
保護用戶的隱私是通過不同手段實現時，對傳輸加密可以防止在無線信道上竊聽通信。大多數的信令也可以用同樣方法保護，以防止第三方了解被叫方是誰。另外，以一個臨時代號替代用戶標識是使第三方無法在無線信道上跟蹤GSM用戶的又一機制。
(3)-2-2.PIN碼
這是一種簡單的鑒權方法。
在GSM系統中，客戶簽約等信息均被記錄在SIM卡中。SIM卡插到某個GSM終端設備中，便視作自己的電話機，通話的計費帳單便記錄在此SIM卡名下。為防止盜打，帳單上產生訛誤計費，在SIM卡上設置了PIN碼操作（類似計算機上的Password功能）。PIN碼是由4～8位數字組成，其位數由客戶自己決定。如客戶輸入了一個錯誤的PIN碼，它會給客戶一個提示，重新輸入，若連續3次輸入錯誤，SIM卡就被閉鎖，即使將SIM卡拔出或關掉手機電源也無濟于事，必須向運營商申請，由運營商為用戶解鎖。
(3)-2-3.鑒權
鑒權的計算如下圖所示。其中RAND是網絡側對用戶的提問，只有合法的用戶才能夠給出正確的回答SRES。
RAND是由網絡側AUC的隨機數發生器產生的，長度為128比特，它的值隨機地在0～2128－1（成千上萬億）范圍內抽取。
SRES稱為符號響應，通過用戶唯一的密碼參數（Ki）的計算獲取，長度為32比特。
Ki以相當保密的方式存儲于SIM卡和AUC中，用戶也不了解自己的Ki，Ki可以是任意格式和長度的。
A3算法為鑒權算法，由運營者決定，該算法是保密的。A3算法的唯一限制是輸入參數的長度（RAND是128比特）和輸出參數尺寸（SRES必須是32比特）。
(3)-2-4.加密
在GSM中，傳輸鏈路中加密和解密處理的位置允許所有專用模式下的發送數據都用一種方法保護。發送數據可以是用戶信息（語音、數據……），與用戶相關的信令（例如攜帶被呼號碼的消息），甚至是與系統相關信令（例如攜帶著準備切換的無線測量結果的消息）。
加密和解密是對114個無線突發脈沖編碼比特與一個由特殊算法產生的114比特加密序列進行異或運算（A5算法）完成的。為獲得每個突發加密序列，A5對兩個輸入進行計算：一個是幀號碼，另一個是移動臺與網絡之間同意的密鑰（稱為Kc），見圖。上行鏈路和下行鏈路上使用兩個不同的序列：對每一個突發，一個序列用于移動臺內的加密，并作為BTS中的解密序列；而另一個序列用于BTS的加密，并作為移動臺的解密序列。
(3)-2-4-1.幀號：
幀號編碼成一連串的三個值，總共加起來22比特。
對于各種無線信道，每個突發的幀號都不同，所有同一方向上給定通信的每個突發使用不同的加密序列。
(3)-2-4-2.A5算法
A5算法必須在國際范圍內規定，該算法可以描述成由22比特長的參數（幀號碼）和64比特長參數（Kc）生成兩個114比特長的序列的黑盒子。
(3)-2-4-3.密鑰Kc
開始加密之前，密鑰Kc必須是移動臺和網絡同意的。GSM中選擇在鑒權期間計算密鑰Kc；然后把密鑰存貯于SIM卡的永久內存中。在網絡一側，這個“潛在”的密鑰也存貯于拜訪MSC/VLR中，以備加密開始時使用。
由RAND（與用于鑒權的相同）和Ki計算Kc的算法為A8算法。與A3算法（由RAND和Ki計算SRES的鑒權算法）類似，可由運營者選擇決定。
(3)-2-4-4.用戶身份保護
加密對于機密信息十分有效，但不能用來在無線路徑上保護每一次信息交換。首先，加密不能應用于公共信道；其次，當移動臺轉到專用信道，網絡還不知道用戶身份時，也不能加密。第三方就有可能在這兩種情況下幀聽到用戶身份，從而得知該用戶此時漫游到的地點。這對于用戶的隱私性來說是有害的，GSM中為確保這種機密性引入了一個特殊的功能。
在可能的情況下通過使用臨時移動用戶身份號TMSI替代用戶身份IMSI，可以得到保護。TMSI由MSC/VLR分配，并不斷地進行更換，更換周期由網絡運營者設置。
GSM系統的組成
GSM系統（Global System for Mobile Communication）又稱全球移動通信系統（全球通）。GSM通信系統主要由移動交換子系統（MSS）、基站子系統（BSS）和移動臺（MS）三大部分組成，如圖所示。其中MSS與BSS之間的接口為A接口，BSS與MS之間的接口為Um接口。GSM規范對系統的A接口和Um接口都有明確的規定，也就是說，A接口和Um接口是開放的接口。
(4)-1.移動交換子系統MSS
完成信息交換、用戶信息管理、呼叫接續、號碼管理等功能。
(4)-2.基站子系統BSS
BSS系統是在一定的無線覆蓋區中由MSC控制，與MS進行通信的系統設備，完成信道的分配、用戶的接入和尋呼、信息的傳送等功能。
(4)-3.移動臺MS
MS是GSM系統的移動用戶設備，它由兩部分組成，移動終端和客戶識別卡（SIM卡）。移動終端就是“機”，它可完成話音編碼、信道編碼、信息加密、信息的調制和解調、信息發射和接收。SIM卡就是“人”，它類似于我們現在所用的IC卡，因此也稱作智能卡，存有認證客戶身份所需的所有信息，并能執行一些與安全保密有關的重要信息，以防止非法客戶進入網路。SIM卡還存儲與網路和客戶有關的管理數據，只有插入SIM卡后移動終端才能接入進網。
(4)-4.操作維護子系統
GSM子系統還包括操作維護子系統（OMC），對整個GSM網絡進行管理和監控。通過它實現對GSM網內各種部件功能的監視、狀態報告、故障診斷等功能。
一）GSM系統的網絡結構
GSM的歷史可以追溯到1982年，當時，北歐四國向CEPT（Conference Europe of Post and Telecommunications)提交了一份建議書，要求制定900MHZ頻段的歐洲公共電信業務規 范，以建立全歐統一的蜂窩系統。同年，成立了移動通信特別小組（GSM-Group Special Mobile)。在1982年～1985年期間，討論焦點是制定模擬蜂窩網標準還是制定數字蜂窩網 標準問題，直到1986年決定為制定數字蜂窩網標準。1986年，在巴黎對不同公司、不同 方案的系統（8個）進行了比較，包括現場試驗。1987年5月選定窄帶TDMA方案。與此同時，18個國家簽署了諒解備忘錄，相互達成履行規范的協議。1988年頒布了GSM標準， 也稱泛歐數字蜂窩通信標準。在現階段，GSM包括兩個并行的系統：GSM900和DCS1800， 這兩個系統功能相同，主要是頻率不同。在GSM建議中，未對硬件作出規定，只對功能和接口制定了詳細規定，這樣便于不同產品可以互通。GSM建議共有12個系統。
1.GSM系統的主要組成
GSM數字蜂窩通信系統的主要組成部分可分為移動臺、基站子系統和網絡子系統。 基站子系統（簡稱基站BS）由基站收發臺（BTS）和基站控制器（BSC）組成；網絡子系 統由移動交換中心（MSC）和操作維護中心（OMC）以及原地位置寄存器（HLR）、訪問 位置寄存器（VLR）、鑒權中心（AUC）和設備標志寄存器（EIR）等組成。
2.GSM的區域、號碼、地址與識別
1）區域劃分
從地理位置范圍來看，GSM系統分為GSM服務區，公用陸地移動網（PLMN）業務區、移動 交換控制區（MSC區）、位置區（LA）、基站區和小區。
*GSM服務區
由聯網的GSM全部成員國組成，移動用戶只要在服務區內，就能得到系統的各種服 務，包括完成國際 漫游。
*PLMN業務區
由GSM系統構成的公用陸地移動網（GSM/PLMN）處于國際或國內匯接交換機的級別上，該區域為PLMN業務區，它可以與公用交換電信網（PSTN）、綜合業務數字網（ISDN） 和公用數據網（PDNN）互連，在該區域內，有共同的編號方法及路由規劃。一個PLMN 業務區包括多個MSC業務區，甚至可擴展全國。
*MSC業務區
在該區域內，有共同的編號方法及路由規劃。由一個移動交換中心控制區域稱為 MSC業務區。一個MSC區可以由一個或多個位置區組成。
*位置區
每一個MSC業務區分成若干位置區（LA），位置區由若干基站區組成，它與一個或 若干個基站控制器（BSC）有關。在位置區內移動臺移動時，不需要作位置更新。當尋 呼移動用戶時，位置區內全部基站可以同時發尋呼信號。系統中，位置區域以位置區 識別碼（LAI）來區分MSC業務區的不同位置區。
*基站區
一般指一個基站控制器所控制若干個小區的區域稱為基站區。
*小區
小區也叫蜂窩區，理想形狀是正六邊形，一個小區包含一個基站，每個基站包含 若干套收，發信機，其有效覆蓋范圍決定于發射功率、天線高度等因素，一般為幾公 里。基站可位于正六邊形中心，采用全向天線，稱為中心激勵；也可位于正六邊形頂 點（相隔設置），采用120度或60度定向天線，稱為頂點激勵。 若小區內業務量激增時，小區可以縮小（一分為四），新的小區俗稱“小小區”， 在蜂窩網中稱為小區分裂。
2）識別號碼
GSM網絡是十分復雜的，它包括交換系統，基站子系統和移動臺。移動用戶可以 與市話網用戶、綜合業務數字網用戶和其它移動用戶進行接續呼叫，因此必須具有多 種識別號碼。
1>國際移動用戶識別碼（IMSI）
國際移動用戶識別碼是用于識別GSM/PLMN網中用戶，簡稱用戶識別碼，根據GSM 建議，IMSI最大長度為15位十進制數字。
MCC MNC MSIN/NMSI
3位數字 1或者2位數字 10-11位數字
MCC-移動國家碼，3位數字。如中國的MCC為460。
MNC-移動網號，最多2位數字。用于識別歸屬的移動通信網（PLMN）。
MSIN-移動用戶識別碼。用于識別移動通信網中的移動用戶。
NMSI-國內移動用戶識別碼。由移動網號和移動用戶識別碼組成。
2>臨時用戶識別碼（TMSI）
為安全起見，在空中傳送用戶識別碼時用TMSI來代替IMSI，因為TMSI只在本地有效（即 在該MSC/VLR區域內），其組成結構由管理部門選擇，但總長不超過4個字節。
3>國際移動設備識別碼（IMEI）
IMEI是唯一的，用于識別移動設備的號碼。用于監控被竊或無效的這一類移動設備， IMEI的構成如下圖所示。
IMEI=TAC+FAC+SNR+SP（15位數）。
TAC FAC SNR SP
6位數字 2位數字 6位數字 1位數字
TAC - Type Approval Code (TAC) 型號批準碼，由歐洲型號批準中心分配。 前2位為國家碼。(例如：Nokia的,Ericsson的,Motorola的,又各式各樣不同型號的 批準碼又不盡相同,如同是Ericsson的,GH388和GF388就不一樣，雖然只差有無蓋; 但只要是同一型號的,前六碼一定一樣,如果不一樣,可能是冒牌貨!)
FAC - Final Assembly Code (FAC)最后裝配碼，表示生產廠或最后裝配地， 由廠家編碼。如40的話,是Motorola在英國(UK)的工廠,07也是Motorola的工廠,在 德國，67的話也是,在美國本地。對Nokia，FAC是51。 SNR - Serial Number (SNR)序號碼，獨立地、唯一地識別每個TAC和FAC移 動設備，所以同一個牌子的同一型號的SNR是不可能一樣的。
SP - Spare備用碼，通常是0。
4>移動臺PSTN/ISDN號碼（MSISDN）
MSISDN用于公用交換電信網（PSTN）或綜合業務數字網（ISDN）撥向GSM 系統的號碼，構成如下：
MSISDN=CC+NDC+SN（總長不超過15位數字）
CC=國家碼（如中國為86），NDC=國內地區碼，SN=用戶號碼
5>移動臺漫游號碼（MSRN）
當移動臺漫游到另一個移動交換中心業務區時，該移動交換中心將給移動臺分配 一個臨時漫游號碼，用于路由選擇。漫游號碼格式與被訪地的移動臺PSTN/ISDN號碼格 式相同。當移動臺離開該區后，被訪位置寄存器（VLR）和原地位置寄存器（HLR）都 要刪除該漫游號碼，以便可再分配給其它移動臺使用。
MSRN分配過程如下：
市話用戶通過公用交換電信網發MSISDN號至GSMC、HLR。HLR請求被訪MSC/VLR分配 一個臨時性漫游號碼，分配后將該號碼送至HLR。HLR一方面向MSC發送該移動臺有關參 數，如國際移動用戶識別碼（IMSI）；另一方面HLR向GMSC告知該移動臺漫游號碼， GMSC即可選擇路由，完成市話用戶->GMSC->MSC->移動臺接續任務。
6>位置區識別碼（LAI）
LAI用于移動用戶的位置更新。LAI=MCC+MNC+LAC 。MCC=移動國家碼，識別國家， 與IMSI中的三位數字相同。MNC=移動網號，識別不同的GSMPLMN網，與IMSI中的MNC相 同。LAC=位置區號碼，識別一個GSMPLMN網中的位置區。LAC的最大長度為16bits,一 個GSMPLMN中可以定義65536個不同的位置區。
7>小區全球識別碼（CGI）
CGI是用來識別一個位置區內的小區。它是在位置區識別碼（LAI）后加上一個小 區識別碼（CI)。
CGC=MCC+MNC+LAC+CI。
CI=小區識別碼，識別一個位置區內的小區，最多為16bits。
8>基站識別碼（BSIC）
BSIC用于移動臺識別不同的相鄰基站，BSIC采用6比特編碼。
（二）GSM系統信道分類
蜂窩通信系統要傳輸不同類型的信息，包括業務信息和各種控制信息，因而要在物理 信道上安排相應的邏輯信道。這些邏輯信道有的用于呼叫接續階段，有的用于通信進行 當中，也有的用于系統運行的全部時間內。
1、業務信道（TCH）傳輸話音和數據
話音業務信道按速率的不同，可分為全速率話音業務信道（TCH/FS）和半速率話音 業務信道（TCH/HS）。
同樣，數據業務信道按速率的不同，也分為全速率數據業務信道（如TCH/F9.6， TCH/F4.8，TCH/F2.4）和半速率數據業務信道（如 TCH/H4.8,TCH/H2.4)（這里的數 字9.6,4.8和2.4表示數據速率，單位為kb/s)。
控制信令信息
控制信道分為三類：1）廣播信息（BCH）是一種“一點對多點”的單方向控制信道，用于基站向所有移 動臺廣播公用信息。傳輸的內容是移動臺入網和呼叫建立所需要的各種信息。其中又分 為：
a、頻率校正信道（FCCH）：傳輸供移動臺校正其工作頻率的信息；
b、同步信道（SCH）：傳輸供移動臺進行同步和對基站進行識別的信息；
c、廣播控制信道（BCCH）：傳輸通用信息，用于移動臺測量信號強度和識別小區 標志等。
2）公共控制信道（CCCH）是一種“一點對多點”的雙向控制信道，其用途是在呼 叫接續階段，傳輸鏈路連接所需要的控制信令與信息。其中又分為：
a、尋呼信道（PCH）：傳輸基站尋呼移動臺的信息；
b、隨機接入信道（RACH）：移動臺申請入網時，向基站發送入網請求信息；
c、準許接入信道（AGCH）：基站在呼叫接續開始時，向移動臺發送分配專用控制 信道的信令。
3）專用控制信道（DCCH）是一種“點對點”的雙向控制信道，其用途是在呼叫接 續階段和在通信進行當中，在移動臺和基站之間傳輸必需的控制信息。其中又分為：
a、獨立專用控制信道（SDCCH）：傳輸移動臺和基站連接和信道分配的信令；
b、慢速輔助控制信道（SACCH）：在移動臺和基站之間，周期地傳輸一些特定的信 息，如功率調整、幀調整和測量數據等信息；SACCH是安排在業務信道和有關的控制信 道中，以復接方式傳輸信息。安排在業務信道時，以SACCH/T表示，安排在控制信道時， 以SACCH/C表示，SACCH/常與SDCCH聯合使用。
c、快速輔助控制信道（FACCH）：傳送與SDCCH相同的信息。使用時要中斷業務信 息（4幀），把FACCH插入，不過，只有在沒有分配SDCCH的情況下，才使用這種控制信 道。這種控制信道的傳輸速率較快，每次占用4幀時間，約18.5ms。
由此可見，GSM通信系統為了傳輸所需的各種信令，設置了多種專門的控制信道。 這樣做，除因為數字傳輸為設置多各邏輯信道提供了可能外，主要是為了增強系統的控 制功能（比如后面將要提到的，為提高過境切換的速度而采用移動臺輔助切換技術）， 也為了保證話音通信質量，在模擬蜂窩系統中，要在通話進行過程中，進行控制信息的 傳輸，必須中斷話音信息的傳輸（100ms)，這就是所謂的“中斷一猝發”的控制方式。 信道中斷100ms，會使話音產生可以聽得到的喀喇聲。如果這種中斷過于頻繁，勢必明 顯地降低話音質量，因此，模擬蜂窩系統必須限制在通話過程中傳輸控制信息的容量。 與此不同，GSM蜂窩系統采用專用控制信道傳輸控制信息，除去FACCH外，不在通信過 程中中斷話音信息，因而能保證話音的傳輸質量。其中FACCH雖然也采取“中斷一猝發” 控制方式，但是只在特定場合下才使用，而且占用的時間短（18.5ms），其影響明顯 減小。GSM蜂窩系統還采用信息處理技術，來估計并補償這種因為插入FACCH而被刪除 的話音。
發展狀況 20世紀80年代中期，當模擬蜂窩移動通信系統剛投放市場時，世界上的發達國家就在研制第二代移動通信系統。其中最有代表性和比較成熟的制式有泛歐GSM ，美國的ADC(D-AMPS)和日本的JDC(現在改名為PDC)等數字移動通信系統。在這些數字系統中，GSM的發展最引人注目。1991年GSM系統正式在歐洲問世，網絡開通運行。GSM系列主要有GSM900、DCS1800和PCS1900三部分，三者之間的主要區別是工作頻段的差異。
蜂窩移動通信的出現可以說是移動通信的一次革命。其頻率復用大大提高了頻率利用率并增大系統容量，網絡的智能化實現了越區轉接和漫游功能，擴大了客戶的服務范圍，但上述模擬系統有四大缺點：各系統間沒有公共接口；很難開展數據承載業務；頻譜利用率低無法適應大容量的需求；安全保密性差，易被竊聽，易做“假機”。尤其是在歐洲系統間沒有公共接口，相互之間不能漫游，對客戶造成很大的不便。GSM數字移動通信系統源于歐洲。早在1982年，歐洲已有幾大模擬蜂窩移動系統在運營，例如北歐多國的NMT(北歐移動電話)和英國的TACS(全接入通信系統)，西歐其它各國也提供移動業務。當時這些系統是國內系統，不可能在國外使用。為了方便全歐洲統一使用移動電話，需要一種公共的系統，1982年，北歐國家向CEPT(歐洲郵電行政大會)提交了一份建議書，要求制定900MHz頻段的公共歐洲電信業務規范。在這次大會上就成立了一個在歐洲電信標準學會(ETSI)技術委員會下的“移動特別小組(Group Special Mobile)”，簡稱“GSM”，來制定有關的標準和建議書。
我國自從1992年在嘉興建立和開通第一個GSM演示系統，并于1993年9月正式開放業務以來，全國各地的移動通信系統中大多采用GSM系統，使得GSM系統成為目前我國最成熟和市場占有量最大得一種數字蜂窩系統。截至2002年11月，中國手機用戶2億，比2001年年底新增5509.2萬。
GSM系統有幾項重要特點：防盜拷能力佳、網絡容量大、手機號碼資源豐富、通話清晰、穩定性強不易受干擾、信息靈敏、通話死角少、手機耗電量低。
目前我國主要的兩大GSM系統為GSM 900及GSM1800，由于采用了不同頻率，因此適用的手機也不盡相同。不過目前大多數手機基本是雙頻手機，可以自由在這兩個頻段間切換。歐洲國家普遍采用的系統除GSM900和GSM1800另外加入了GSM1900，手機為三頻手機。在我國隨著手機市場的進一步發展，現也已出現了三頻手機，即可在GSM900\GSM1800\GSM1900三種頻段內自由切換的手機，真正做到了一部手機可以暢游全世界。
早期來看，GSM900發展的時間較早，使用的較多，反之GSM1800發展的時間較晚。物理特性方面，前者頻譜較低，波長較長，穿透力較差，但傳送的距離較遠，而手機發射功率較強，耗電量較大，因此待機時間較短；而后者的頻譜較高，波長較短，穿透力佳，但傳送的距離短，其手機的發射功率較小，待機時間則相應地較長。
緊急呼叫是GSM系統特有的一種話音業務功能。即使在GSM手機設置了限制呼出和沒有插入用戶識別卡（SIM）的情況下，只要在GSM網覆蓋的區域內，用戶僅需按一個鍵，便可將預先設定的特殊號碼（如110、119、120等）發至相應的單位（警察局、消防隊、急救中心等）。這一簡化的撥號方式是為在緊急時刻來不及進行復雜操作而專門設計的。
GSM國內現狀
目前中國主要的兩大GSM系統為GSM 900及GSM1800，由于采用了不同頻率，因此適用的手機也不盡相同。不過目前大多數手機基本是雙頻手機，可以自由在這兩個頻段間切換。歐洲國家普遍采用的系統除GSM900和GSM1800另外加入了GSM1900，手機為三頻手機。在我國隨著手機市場的進一步發展，現也已出現了三頻手機，即可在GSM900\GSM1800\GSM1900三種頻段內自由切換的手機，真正做到了一部手機可以暢游全世界。早期來看，GSM900發展的時間較早，使用的較多，反之GSM1800發展的時間較晚。物理特性方面，前者頻譜較低，波長較長，穿透力較差，但傳送的距離較遠，而手機發射功率較強，耗電量較大，因此待機時間較短；而后者的頻譜較高，波長較短，穿透力佳，但傳送的距離短，其手機的發射功率較小，待機時間則相應地較長。
GPRS---General Packet Radio Service，通用無線分組業務，是一種基于GSM系統的無線分組交換技術，提供端到端的、廣域的無線IP連接。通俗地講，GPRS是一項高速數據處理的技術，方法是以"分組"的形式傳送資料到用戶手上。雖然GPRS是作為現有GSM網絡向第三代移動通信演變的過渡技術，但是它在許多方面都具有顯著的優勢。目前，香港作為第一個進行GPRS實地測試的地區，已經取得了良好的收效。
由于使用了"分組"的技術，用戶上網可以免受斷線的痛苦(情形大概就跟使用了下載軟件NetAnts差不多)。此外，使用GPRS上網的方法與WAP并不同，用WAP上網就如在家中上網，先"撥號連接"，而上網后便不能同時使用該電話線，但GPRS就較為優越，下載資料和通話是可以同時進行的。從技術上來說，聲音的傳送(即通話)繼續使用GSM，而數據的傳送便可使用GPRS，這樣的話，就把移動電話的應用提升到一個更高的層次。而且發展GPRS技術也十分"經濟"，因為只須沿用現有的GSM網絡來發展即可。GPRS的用途十分廣泛，包括通過手機發送及接收電子郵件，在互聯網上瀏覽等。
現在手機上網的口號就是"always online"、"IP in hand"，使用了GPRS后，數據實現分組發送和接收，這同時意味著用戶總是在線且按流量計費，迅速降低了服務成本。對于繼續處在難產狀態的中國移動／聯通WAP資費政策，如果將CSD(電路交換數據，即通常說的撥號數據，歐亞WAP業務所采用的承載方式)承載改為在GPRS上實現，則意味著由數十人共同來承擔原來一人的成本。
而GPRS的最大優勢在于：它的數據傳輸速度不是WAP所能比擬的。目前的GSM移動通信網的傳輸速度為每秒9.6K字節，GPRS手機在今年年初推出時已達到56Kbps的傳輸速度，到現在更是達到了115Kbps(此速度是常用56Kmodem理想速率的兩倍)。所以敬請大家珍惜手上的Nokia7110及MotorolaL2000，相信到了GPRS手機推出時，他們都要讓路。
GPRS的應用，遲些還會配合Bluetooth(藍牙技術)的發展。到時，數碼相機加了bluetooth，就可以馬上通過手機，把像片傳送到遙遠的地方，也不過一刻鐘的時間，夠酷吧，這個日子將距離我們不遠了
GSM:一種常用的音頻數據流格式，可用于JAVA的API處理
轉載于:https://www.cnblogs.com/chinamcs/archive/2010/05/10/1731756.html
總結
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