全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications) ,缩写为GSM,由欧洲电信标准组织ETSI制订的一个数字移动通信标准。它的空中接口采用时分多址技术 [1] 。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它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,GSM通常被称为2.5代系统,这是因为其功能比那些第二代系统强大,而又未能具备第三代系统的所有功能
GSM有三种版本,每一种都使用不同的载波频率。最初的GSM系统使用900MHz附近的载频。稍后增加了GSM-1800,也就是所谓的DCS-1800,用以支持不断增加的用户数目。它使用的载波频率在1800MHz附近,总的可用带宽大概是900MHz附近可用带宽的三倍,并且降低了移动台的最大发射功率。除此之外,GSM-1800和最初的GSM完全相同。因此,信号处理、交换技术等方面无须做任何改变就可以同样加以利用。更高的载波频率意味着更大的路径损耗,同时发射功率的降低会造成小区尺寸的明显缩小。这一实际效果同更宽的可用带宽一起使网络容量可以得到相当大的扩充。第三种系统被称做GSMl900或PCS-1900(个人通信系统),工作在1900MHz载频上,并主要用于美国 [3] 。
GSM是一个开放性标准。这意味着只就接口做出规定,而不限制具体的实现形式。作为一个例子,我们来考虑GSM采用的调制方式,即GMSK。GSM标准规定了带外发射的上限、相位抖动、互调产物等内容。如何达到所需的线性度则取决于设备制造商。因此,这一开放的标准确保了来自不同制造商的所有产品可以相互兼容,尽管在质量和价格上它们可能仍然差别不小。对业务提供商而言,兼容性尤为重要。当采用专有的系统时,业务提供商只能在网络初建阶段一次性地选定设备供应商。对于GSM(以及其他开放性标准),业务提供商可以先从某家制造商那里购入基站,而之后为实现网络扩容又可以从另一家价格更合理的制造商那里购进基站。业务提供商同样可以从一家公司购买一些部件,而从另一家公司购买其他部件
频段
常用频段
GSM频段(频率范围)是国际电信联盟为GSM移动电话工作而指定的蜂窝式无线通讯系统的频率 [8] 。
系统 | 频带 | 上行 (Mhz) | 下行(Mhz) | 信道编号 | 对应UMTS/LTE频段号 |
T-GSM-380 | 380 | 380.2–389.8 | 390.2–399.8 | 动态 | |
T-GSM-410 | 410 | 410.2–419.8 | 420.2–429.8 | 动态 | |
GSM-450 | 450 | 450.6–457.6 | 460.6–467.6 | 259-293 | 31 |
GSM-480 | 480 | 479.0–486.0 | 489.0–496.0 | 306-340 | |
GSM-710 | 710 | 698.2–716.2 | 728.2–746.2 | 动态 | 12 |
GSM-750 | 750 | 747.2–762.2 | 777.2–792.2 | 438-511 | |
T-GSM-810 | 810 | 806.2–821.2 | 851.2–866.2 | 动态 | 27 |
GSM-850 | 850 | 824.2–849.2 | 869.2–894.2 | 128-251 | 5 |
P-GSM-900 | 900 | 890.0–915.0 | 925.0–960.0 | 1-124 | |
E-GSM-900 | 900 | 880.0–915.0 | 925.0–960.0 | 975-1023, 0-124 | 8 |
R-GSM-900 | 900 | 876.0–915.0 | 921.0–960.0 | 955-1023, 0-124 | |
T-GSM-900 | 900 | 870.4–876.0 | 915.4–921.0 | 动态 | |
DCS-1800 | 1800 | 1,710.2–1,784.8 | 1,805.2–1,879.8 | 512-885 | 3 |
PCS-19001800 | 1900 | 1,850.2–1,909.8 | 1,930.2–1,989.8 | 512-810 | 2 |
P-GSM,基准GSM-900频带
E-GSM,扩展GSM-900频带(包括基准GSM-900频带)
R-GSM,铁路GSM-900频带(包括基准和扩展GSM-900频带)
T-GSM,集群无线系统-GSM
GSM-900,GSM-1800 and EGSM/EGSM-900
中国主要使用GSM-800, GSM-900, GSM-1800频段 [9]
GSM-900和GSM-1800被用于世界上大部分区域:欧洲、中东、非洲、大洋洲以及亚洲的大部分区域。南美洲和中美洲的以下国家使用 [8] :
- 巴拉圭– GSM-1800和GSM-1900
- 秘鲁– GSM-1900
- 哥斯达黎加– GSM-1800
- 巴西– GSM-850,900,1800和1900
- 危地马拉– GSM-850,GSM-900和1900
- 萨尔瓦多– GSM-850,GSM-900和1900
- 委内瑞拉– GSM-850,GSM-900和1900
- GSM-900使用890–915MHz从装置向基站发送信息(上行),使用935–960MHz接收信息(下行),其提供124个无线频道(频道号1-124),每个频道占用200kHz。双工间隔是45MHz。100kHz的保护带宽被置于频段的两端 [8] 。
- GSM-1800使用1710–1785MHz从移动台向基站发送信息(上行),使用1805–1880MHz接收信息(下行), 其提供374个频道(频道号512-885)。 双工间隔是95MHz。GSM-1800在英国也称为DCS(数字移动电话服务),而在香港被称为PCS——为避免混淆,GSM-1900在世界上其他地区称作PCS。MCA使用GSM1800 [8] 。
GSM-850和GSM-1900
GSM-850和GSM-1900用于阿根廷、巴西、加拿大、美国以及美洲的许多其他国家