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GSM全球移动通信系统概述►无线通信系统的基本概念、蜂窝通信►GSM系统组成、网络结构、接口与协议、业务功能►GSM无线传输原理、标准、语音编码、信道编码与调制解调►移动台登记、漫游、切换、呼叫接续过程1 蜂窝无线通信系统的基本概念1.2 蜂窝无线通信系统蜂窝概念是解决频率不足和用户容量问题的一个重大突破，是一种系统级的概念。
其思想是用许多小功率的发射机（小覆盖区）来代替单个的大功率发射机（大覆盖区），每一个小覆盖区只提供服务范围内的一小部分覆盖。
每个基站分配整个系统可用信道中的一部分，相邻基站则分配另外一些不同的信道，这样基站之间（以及在它们控制下的移动用户之间）的干扰就最小。
只要基站间的同频干扰在可以接受的范围以内，可用信道就可以尽可能的复用。
1.2.1 频率复用蜂窝无线系统依赖于整个覆盖区域内信道的分配及复用。
每一个蜂窝基站分配一组无线信道，这组无线信道作用于一个小区。
给相邻小区的基站分配一个信道组，所包含的信道全部不能在相邻小区内使用。
通过将基站天线的覆盖范围限制在小区边界以内，相同的信道组就可用于覆盖不同的小区，只要距离足够远，相互间的干扰就可以接受。
为整个系统中1.2.2 越区切换当一个移动台正在通话的时候，从一个基站移动到另一个基站，为了使通话不被中断，系统自动地将呼叫转移到新基站的信道上。
这种切换操作不仅要识别一个新基站，而且要求将话音和信令信号分派到新基站的信道上，此过程不需要用户的介入。
在小区内分配空闲信道时，许多切换策略都使切换请求优先于呼叫初始请求。
系统设计者必须要指定一个启动切换的最恰当的信号强度，一旦将某个特定的信号强度指定为基站接收机中可接受的话音质量的最小可用信号（一般在–90 dBm到–100 dBm之间），稍微强一点的信号强度就可作为启动切换的门限，两者之间的信号强度之差值∆的选择必须慎重。
在决定何时切换的时候，很重要的一点是要保证所检测到的信号电平的下降不是因为瞬时的衰减，而是由于移动台正在离开当前服务的基站，所以基站在准备切换之前先对信号监视一段时间。
gsm的名词解释随着科技的不断发展，全球移动通信系统（GSM）已经成为全球通信的主要标准之一。
本文将对GSM相关的名词进行解释和探讨，以便更好地理解这一通信系统。
1. GSM（全球移动通信系统）：GSM是一种全数字化的移动通信技术，被广泛应用于全球范围内的移动通信网络。
它最早于20世纪80年代末在欧洲被引入，并逐渐成为全球通信标准。
2. SIM卡（Subscriber Identity Module）：SIM卡是GSM网络中用户的身份标识和存储个人信息的芯片卡。
通过SIM卡，用户可以实现移动电话的身份认证、个人数据的存储和移动设备的移植。
3. IMEI号码（International Mobile Equipment Identity）：IMEI是用于唯一标识移动设备的15位数字编码。
每部移动设备都有一个唯一的IMEI号码，用于在网络中识别和定位该设备。
4. 基站（Base Station）：基站是GSM网络中负责无线信号传输和接收的设备。
它主要由天线、收发信机、控制器等组成，可以覆盖一定范围内的通信服务。
5. 基站控制器（Base Station Controller）：基站控制器是GSM网络中管理和控制多个基站的设备。
它负责协调基站间的通信、频率分配和信号转发，是基站的中心控制单元。
6. 移动交换中心（Mobile Switching Center）：移动交换中心是GSM网络中的核心设备，负责处理和转接移动电话之间的信号和语音通信。
它管理着用户的呼叫、数据传输等功能。
7. 短信（Short Message Service）：短信是一种通过GSM网络发送的文字信息，通常限制在160个字符以内。
短信已成为人们日常沟通的重要方式之一，具有简洁、快捷的特点。
8. GPRS（General Packet Radio Service）：GPRS是GSM网络的一种数据传输技术，可以实现移动互联网的连接。
与之前的数据业务相比，GPRS具有更快的传输速度和更高的数据容量。
gsm系统工作原理
GSM系统是一种无线通信技术，全名为Global System for Mobile Communications，即全球移动通信系统。
它是基于数字技术的，主要用于移动电话和数据传输。
GSM系统的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：
1. 首先，移动电话用户在手机上拨打或接听电话时，手机会将用户的声音等信息转化为数字信号。
2. 然后，手机会将这些数字信号发送给附近的基站。
基站是一种设备，通常位于一个区域内，负责接收和发送移动电话的信号。
3. 基站接收到手机发送的信号后，会将信号转发给移动电话交换机(MSC)。
MSC是一个中央控制设备，负责管理整个GSM 网络，包括基站和其他网络设备。
4. MSC根据目标用户的位置信息将信号转发给目标用户所在的基站。
5. 目标基站接收到信号后，将信号转发给目标用户的手机。
6. 目标手机接收到信号后，将信号转化为声音或其他形式的信息，供用户使用。
通过以上几个步骤，整个GSM系统可以实现移动电话用户之间的通信。
除了用于电话通话，GSM系统还可以支持其他功能，如短信发送和数据传输等。
总的来说，GSM系统的工作原理就是将用户的语音或其他信息转化为数字信号，并通过网络传输到目标用户。
这种数字化的方式可以提高通信质量和容量，并且支持更多的功能。
全球移动通信系统科技名词定义中文名称：全球移动通信系统英文名称：global system for mobile communications;GSM定义：由欧洲电信标准化协会提出，后来成为全球性标准的蜂窝无线电通信系统。
主要有GSM、DCS1800、PCS1900三种系统。
应用学科：通信科技（一级学科）；移动通信（二级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片国内全球移动通信系统企业三大巨头全球移动通讯系统Global System of Mobile communication就是众所周知的GSM，是当前应用最为广泛的移动电话标准。
全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用GSM电话。
GSM标准的无处不在使得在移动电话运营商之间签署"漫游协定"后用户的国际漫游变得很平常。
GSM 较之它以前的标准最大的不同是他的信令和语音信道都是数字式的，因此GSM被看作是第二代(2G)移动电话系统。
这说明数字通讯从很早就已经构建到系统中。
GSM是一个当前由3GPP开发的开放标准。
目录1简介概述1发展历史1具体介绍移动通信技术1无线电接口1频率分布1市场状况1网络结构1GSM安全1技术特点展开编辑本段简介概述GSM是Global System For Mobile Communications的缩写。
由欧洲电信标准组织ETSI制订的一个数字移动通信标准。
GSM是全球移动通信系统(Global System of Mobile communication) 的简称。
它的空中接口采用时分多址技术。
自90年代中期投入商用以来，被全球超过100个国家采用。
GSM标准的设备占据当前全球蜂窝移动通信设备市场80%以上。
GSM 是当前应用最为广泛的移动电话标准。
全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用GSM电话。
所有用户可以在签署了"漫游协定"移动电话运营商之间自由漫游。
1、专业基础1.1GSM基础1.1.1GSM综述1、GSM的概念GSM是Global System for Mobile Communication“全球移动通信系统”的简称。
它是一种数字移动通信，较之以往的模拟移动通信，有较多的优点。
GSM的起源：泛欧数字蜂窝移动通讯网简称GSM系统，GSM原意为“移动通信特别小组”（Group Special Mobile），是1982年欧洲邮电主管部门会议（CEPT）为开发第二代数字移动蜂窝移动系统而成立的机构。
1987年GSM 成员国经现场测试和论证比较，就数字系统采用窄带时分多址TDMA、规则脉冲激励长期预测RPE-LTP话音编码和高斯滤波最小移频键控（GMSK）调制方式达成一致意见。
1988年十八个欧洲国家达成GSM谅解备忘录（MOU）。
1989年GSM标准生效。
1991年GSM系统正式在欧洲问世，网路开通运行。
1992年世界上第一个GSM网在芬兰投入使用。
从此，移动通信跨入了第二代。
GSM的组织结构：ETSI（欧洲电信标准协会）增设了“特别移动小组”（TC-SMG），用以负责有关数字移动业务标准的制定。
2、GSM系统的技术性能1）使用频段、双工间隔：√GSM900：890~915MHz（上行）、935~960 MHz（下行）。
双工间隔：45 MHz，带宽：200KHzGSM1800：1710~1785 MHz（上行）、1805~1880 MHz（下行）。
双工间隔：95 MHz，带宽：200KHzGSM1900：1850~1910 MHz（上行）、1930~1990 MHz（下行）。
双工间隔：80 MHz，带宽：200KHz2）、选址方式√FDMA/TDMA：Freq division multiple access /Time division multiple access（频分/时分多址）3）、调制类型：√GMSK（BT=0.3）实际应用3、GSM系统的技术规范及主要应用范围GSM规范共有12章规范系列：01系列：概述02系列：业务方面03系列：网络方面04系列：MS-BS接口和规范（空中接口第2、3层）05系列：无线路径上的物理层（空中接口第1层）06系列：话音编码规范07系列：对移动台的终端适配08系列：BS到MSC接口（A和Abis接口）09系列：网络互连10系列：暂缺11系列：设备和型号批准规范12系列：操作和维护重点掌握04、05、08系列4、GSM的主要特点：√1）频谱效率由于采用了高效调制器，信道编码、交织、均衡和话音编码技术，使系统更具高频谱效率。
GSM全球移动通信系统概述►无线通信系统的基本概念、蜂窝通信►GSM系统组成、网络结构、接口与协议、业务功能►GSM无线传输原理、标准、语音编码、信道编码与调制解调►移动台登记、漫游、切换、呼叫接续过程1 蜂窝无线通信系统的基本概念1.1无线通信系统的定义表1.1列出了用来描述无线通信系统基本要素的术语定义。
1.2 蜂窝无线通信系统蜂窝概念是解决频率不足和用户容量问题的一个重大突破，是一种系统级的概念。
其思想是用许多小功率的发射机（小覆盖区）来代替单个的大功率发射机（大覆盖区），每一个小覆盖区只提供服务范围内的一小部分覆盖。
每个基站分配整个系统可用信道中的一部分，相邻基站则分配另外一些不同的信道，这样基站之间（以及在它们控制下的移动用户之间）的干扰就最小。
只要基站间的同频干扰在可以接受的范围以内，可用信道就可以尽可能的复用。
1.2.1 频率复用蜂窝无线系统依赖于整个覆盖区域内信道的分配及复用。
每一个蜂窝基站分配一组无线信道，这组无线信道作用于一个小区。
给相邻小区的基站分配一个信道组，所包含的信道全部不能在相邻小区内使用。
通过将基站天线的覆盖范围限制在小区边界以内，相同的信道组就可用于覆盖不同的小区，只要距离足够远，相互间的干扰就可以接受。
为整个系统中的所有基站选择和分配信道组的设计过程就叫做频率复用（Frequency Reuse）。
现在考虑一个共有S个可用的双向信道的蜂窝系统。
如果每个小区都分配k个信道（k<S），图1-1 蜂窝频率复用思想图解1.2.2 越区切换当一个移动台正在通话的时候，从一个基站移动到另一个基站，为了使通话不被中断，系统自动地将呼叫转移到新基站的信道上。
这种切换操作不仅要识别一个新基站，而且要求将话音和信令信号分派到新基站的信道上，此过程不需要用户的介入。
在小区内分配空闲信道时，许多切换策略都使切换请求优先于呼叫初始请求。
系统设计者必须要指定一个启动切换的最恰当的信号强度，一旦将某个特定的信号强度指定为基站接收机中可接受的话音质量的最小可用信号（一般在–90 dBm到–100 dBm之间），稍微强一点的信号强度就可作为启动切换的门限，两者之间的信号强度之差值∆的选择必须慎重。
在决定何时切换的时候，很重要的一点是要保证所检测到的信号电平的下降不是因为瞬时的衰减，而是由于移动台正在离开当前服务的基站，所以基站在准备切换之前先对信号监视一段时间。
1.2.3 信道分配信道分配策略可以分为两类：固定的和动态的。
在固定的信道分配策略中，每个小区分配给一组预先确定好的语音信道。
小区中的任何呼叫都只能使用该小区中的空闲信道，如果该小区的所有信道都已被占用，则出现呼叫阻塞。
有一种借用策略，就是当某小区的所有信道都已被占用，则允许它从相邻小区中借用信道并且不影响借出小区的任何一个正在进行的呼叫，该过程由移动交换中心（MSC）来管理。
在动态的信道分配策略中，语音信道不是固定地分配给各个小区。
每次呼叫请求来的时候，为它服务的基站就向MSC请求一个信道，交换机则根据一种算法给发出请求的小区分配一个信道，当然这种算法必须考虑到避免同频干扰。
动态的信道分配策略可以减小阻塞的可能性，系统中的所有可用信道对于所有小区都可用。
1.2.4 干扰干扰是蜂窝无线系统性能的主要限制因素，是系统增加容量的重要瓶颈。
蜂窝系统中两种主要的干扰是：同频干扰和邻频干扰。
同频干扰使用同一组频率的同频小区之间的信号干扰叫做同频干扰，减小同频干扰必须在物理上隔开一个最小的距离。
假设每个小区的大小都差不多，基站也都发射相同的功率，则同频干扰比例与发射功率无关，而变为小区半径R和相距最近的同频小区的中心之间距离D的函数。
增加D/R 的值，同频干扰减小。
参数Q叫做同频复用比例，与簇的大小有关。
对于六边形来说，Q 表示为：Q = D/R =。
Q的值越小，则容量越大；但是Q的值大则同频干扰小。
邻频干扰来自所使用信号频率的相邻频率的信号干扰叫做邻频干扰。
邻频干扰是由于接收滤波器不理想，使得相邻频率的信号泄漏到了传输带宽内而引起的。
邻频干扰可以通过精确的滤波和信道分配而减到最小。
通过使小区中的信道间隔尽可能的大，邻频干扰会减小。
通过顺序地将连续的信道分配给不同的小区，许多分配方案可以使得在一个小区内的邻频信道间隔为N个信道带宽，其中N是簇的大小。
有些信道分配方案还通过避免在相邻小区中使用邻频信道来阻止一些次要的邻频干扰。
1.2.5 小区分裂随着服务需求的提高，实际中使用了小区分裂、裂向和覆盖区域逼近等技术来增大蜂窝系统容量。
小区分裂是将拥塞的小区分成更小小区的方法，每个新小区都有自己的基站并相应地降低天线高度和减小发射机功率。
通过设定比原小区半径更小的新小区和在原有小区间安置这些小区，使得单位范围内的信道数目增加，提高了信道的复用次数，因此能提高系统容量。
例如，将一个半径为R的小区分裂为半径为R/2的新小区，则需要4个新小区才能覆盖原来的范围。
当然，新小区的发射功率也应该下降，通过检查在新旧小区边界接收到的功率，并令它们相等来得到新小区的发射机功率。
实际上，不是所有的小区都同时分裂，不同规模的小区将同时存在，这时需要特别注意保持同频小区间所需的最小距离，频率分配将变得更为复杂，而且发射机的功率也不尽相等。
2 GSM全球移动通信系统概述2.1 GSM的发展概述GSM原意为“移动通信特别小组”（Group Special Mobile），是欧洲邮电主管部门会议（CEPT）为开发第二代数字蜂窝移动系统而在1982年成立的机构，开始制定适用于泛欧各国的一种数字移动通信系统的技术规范。
1987年，欧洲15个国家的电信业务经营者在哥本哈根签署了一项关于在1991年实现泛欧900MHz数字蜂窝移动通信标准的谅解备忘录（Memorandum of Understanding，简称MOU）。
随着设备的开发和数字蜂窝移动通信网的建立，GSM逐步成为欧洲数字蜂窝移动通信系统的代名词。
后来，欧洲的专家们将GSM重新命名为“Global System for Mobile Communications”，即“全球移动通信系统”的简称。
目前，宣布采用GSM系统并参加MOU的国家早就不限在欧洲。
在1995年初，全世界就已有69个国家约118个经营者签字参加了MOU。
2.2 GSM的系统构成GSM系统由以下分系统构成：交换分系统（MSS）；基站分系统（BSS）；移动台（MS）和操作与维护分系统（OMS）。
它包括了从固定用户到移动用户（或相反）所经过的全部设备，如图2-1所示。
2.2.1交换分系统（MSS）包括以下几个部分：移动交换中心（MSC），归属位置寄存器（HLR），拜访位置寄存器（VLR），认证（鉴权）中心（AUC），设备标志寄存器（EIR）。
①移动交换中心（MSC——Mobile Service Switching Center）它主要处理与协调GSM系统内部用户的通信接续。
MSC对位于其服务区内的移动台（MS）进行交换与控制，同时提供移动网与固定公众电信网的接口。
作为交换设备，MSC具有完成呼叫接续与控制的功能，同时还具有无线资源管理和移动性管理等功能，例如移动台位置登记与更新，MS的越区转接控制等。
移动用户没有固定位置，要为网内用户建立通信时，路由都先接到一个关口交换局（GMSC——Gateway MSC），即由固定网接到GMSC。
GMSC的作用是查询用户的位置信息，并把路由转到移动用户当时所拜访的移动交换局（VMSC）。
GMSC首先根据移动用户的电话号码找到该用户所属的归属位置寄存器HLR，然后从HLR中查询到该用户目前的VMSC。
GMSC一般都与某个MSC合在一起，只要使MSC具有关口功能就可实现。
MSC通常是一个大的程控数字交换机，能控制若干个基站控制器（BSC）。
GMSC与固定网相接，固定网有公众电话网PSTN、综合业务数字网ISDN、分组交换公众数据网PSPDN和电路交换公众数据网CSPDN。
MSC与固定网互连需要通过一定的适配才能符合对方网络对传输的要求，称其为适配功能（IWF——Inter Working Function）。
②归属位置寄存器（HLR——Home Locate Register）HLR是管理移动用户的数据库，作为物理设备，它是一台独立的计算机。
每个移动用户必须在某个HLR中登记注册。
在数字蜂窝网中，应包括一个或多个HLR。
HLR所存储的信息分两类：一类是有关用户参数的信息，例如用户类别、所提供的服务、用户的各种号码、识别码，以及用户的保密参数等；另一类是用户当前的位置信息，例如移动台漫游号码、VLR 地址等，用于建立至移动台的呼叫路由。
HLR不受MSC的直接控制。
③拜访位置寄存器（VLR——Visitor Location Register）VLR是存储用户位置信息的动态链接库，当漫游用户进入某个MSC区域时，必须在MSC相关的VLR中进行登记，VLR分配给移动用户一个漫游号（MSRN）。
在VLR中建立用户的有关信息，其中包括移动用户识别码（MSI）、移动台漫游号（MSRN）、移动用户所在位置区的标志及向用户提供服务等参数，而这些信息是从相关的HLR中传过来的。
MSC在处理入网和出网呼叫时需要查访VLR中的有关信息。
一个VLR可以负责一个或多个MSC 区域。
由于MSC与VLR之间交换信息很多，所以两者的设备通常合在一起。
④认证（鉴权）中心（AUC——Authentication Center）它直接与HLR相连，是认证移动用户身份及产生相应认证参数的功能实体。
认证参数包括随机号码RAND、信号响应SREC和密匙KC。
认证中心对移动用户的身份进行认证，将用户的信息与认证中心的随机号码进行核对，合法用户才能接入网络，并得到网络的服务。
⑤设备标志寄存器（EIR——Equipment Identification Register）EIR是存储有关移动台设备参数的数据库，用来实现对移动设备的识别、监视、闭锁等功能。
EIR只允许合法的设备使用，它与MSC相连接。
2.2.2 基站分系统（BSS）BSS包含GSM数字移动通信系统中无线通信部分的所有地面基础设施，通过无线接口直接与移动台实现通信连接。
BSS具有控制功能与无线传输功能，完成无线信道的发送、接收和管理。
它由基站控制器（BSC——Base Station Controller）和基站收发信台（BTS——Base Transceiver Station）两部分组成。
①基站控制器（BSC）BSC的一侧与移动交换分系统相连接，另一侧与BTS相连接。
一个基站分系统只有一个BSC，而有多套BTS。
它的功能是负责控制和管理，BSC通过对BTS和MS的指令来管理无线接口，主要进行无线信道分配、释放以及越区信道的切换管理。
