GSM标准及其在语音和短信业务方面的应用

经过了第一代移动通信的“尝鲜”，尽管人们可以在移动中实现通信，但是很快就发现大哥大有不少缺陷，其中最主要的局限在于各国不同的模拟通信网络无法实现互通。为此，1982年，北欧4国（瑞典、丹麦、芬兰、挪威）向当时的欧洲邮电行政大会建议欧洲建立统一的移动通信标准。并于1988年正式颁布了GSM（Global system for Mobile communications，全球移动通信系统）标准，在1992年GSM投入商用后，迅速风靡全球，中国也于1993年在浙江嘉兴开通国内第一个GSM移动通信系统，至今GSM仍然是世界上用户数最多的移动通信系统。

1.GSM的基本技术参数与特点

（1）工作频段

GSM为频分双工模式，工作频段为900MHz频段和1800MHz频段。

在900MHz频段：

上行频段：890～915MHz；下行频段：935～960MHz。

在1800MHz频段：

上行频段：1710～1785MHz；下行频段：1805～1880MHz。

GSM的收发频率间隔为45MHz，相邻载频间隔是200kHz，每个载频采用时分多址方式，一个载频8时隙，每个时隙代表一个物理信道。而在900MHz频段，GSM^一共有25MHz可用对称带宽，也就是说一共25MHz/0.2MHz=125对上下行频段，实际中划分为124对载频（也称频点），一对载频8个信道，则GSM在900M频段有992个信道。

以k代表载频的序号，则第k对上下行载频为

f_上（k）=890+0.2×k

f_下（k）=935+0.2×k其中，k=1～124。

（2）调制方式

无论是900MHz频段还是1800MHz频段，GSM的调制方式都是GMSK（高斯最小频移键控），调制之前通过归一化带宽为0.3的高斯滤波器，调制速率为270.833kbit/s，采用全速率语音编码的话音比特率为13kbit/s，频率利用率为1.35bit（s·Hz）。(www.xing528.com)

（3）发射功率与小区半径

在发射功率方面，手机的发射功率可以是0.8W、2W、5W、8W、20W中的一个，基站的发射功率为每个时隙62.5W，因此每个载波的功率为62.5W×8=500W。用户较为稀疏的农村地区的小区覆盖半径最大可达35km，业务量较为密集的城市的小区覆盖半径最小为500m。

2.GSM的优缺点

与第一代移动通信系统相比，GSM在很多方面都有了长足的进步，主要表现在以下几方面。

（1）安全性

在大哥大时代，安全是困扰用户和运营商的最大的问题，手机非常容易地被窃听和盗打，而GSM使用各种鉴权机制成功地弥补了这个缺点。

（2）统一的标准与漫游

各自为政的大哥大时代，用户的漫游无法实现，GSM采用了统一的标准，对于用户的漫游和PSTN等网络的互联互通成为可能。但并未实现真正的全球漫游。

（3）业务的多样性

GSM在保留大哥大时代的单一语音业务的基础上，增加了简单的短信数据业务。

（4）容量与效率的提高

GSM系统的容量比1G系统提高了3～5倍，同时由于采用先进的调制编码、均衡、交织等技术，频谱效率也得到提升。但相比3G系统而言，其系统的容量仍有潜力可挖。