原创 GSM系统的主要特点

GSM系统的主要特点

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GSM的主要特点如下

频谱效率高

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等，使系统具有高的频谱效率。

容量大

由于每个信道传输带宽增加，使同频复用载干比要求降低至9dB，故GSM系统的同频复用模式可以缩小到4/12或3/9甚至更小（模拟系统为7/21）；加上半速率话音编码的引入和自动话务分配以减小越区切换的次数，使GSM系统的容量效率（每兆赫每小区道数）比TACS系统提高了3~5倍。

话音质量与无线传输质量无关

在900MHZ频带中，使用TDMA（时分复用多路接入）的全数字的方式工作。

鉴于数字传输技术的特点以及GSM规范中有关空中接口和话音编码的定义，在门限值以上时，话音质量总是与无线传输质量无关。

开放的接口

GSM标准所提供的开放性接口，不仅限于空中接口，而且包括网络之间以及网络中各设备实体之间，例如A接口。

安全性好

通过鉴权、加密和TMSI号码的使用，达到安全目的。

鉴权用来证实用户的入网权利。其实现方式是从网络向MS发出一个质疑信号，然后MS端的SIM卡按照其密钥Ki计算出一个签字响应SRES发回给鉴权中心，网络鉴权中心比较两个签字响应SRES，若一致则通过，否则取消。

可与ISDN、PSTN等网络互连

与其它网络的互连通常利用现有的标准，如ISUP或TUP等。

在SIM卡基础上实现漫游

在国家网内和跨国界间的通信中，该系统能提供自动漫游（泛欧漫游）。漫游是移动通信的重要特征，它使得用户可以从一个网络自动进入另一个网络。对于GSM标准，它可以提供全球漫游，当然，网络经营者之间的某些协议还是必须的，例如为了计费，可通过MOU协调。

在GSM系统中，漫游是在SIM卡识别号以及被称为IMSI的国际移动用户识别号的基础上实现的。这意味着用户不必带着终端设备而只需带其SIM卡进入其它国家即可。终端设备可以租借，仍可达到用户号码不变，计费帐号不变的目的。

能自动选择路由

对一个移动用户发起一次呼叫的用户将不需要知道移动用户的位置，因为呼叫将被自动选路到合适的移动设备。

能最大灵活地在线提供由ISDN提供的业务，易于升级

能提供ISDN综合业务

GSM的规范系列（GSM PLMN）

GSM系统技术规范中只对功能和接口制定了规范，未对硬件作出规定。这样做的目的是尽可能减小对设计者的限制，又使各运营者有可能购买不同厂家的设备。

GSM标准共有12章规范系列，即：

01系列：概述

02系列：业务方面

03系列：网络方面

04系列：MS－BS接口的规约（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：业务互通

11系列：设备和型号批准规范

12系列：操作和维护

这些系列规范都是由ETSI组建的不同工作组和专家组编写而成的。1988年完成第一阶段的第一版本，以支撑当时的投标活动。后来修改过几次，1990年以后除了传真方面的规范外，其它很小做改动，1992年基本冻结。第二阶段标准到1993年底也基本完成了主要部分，并于1994年冻结。为了提高系统的性能，从1994年6月又开始考虑第2＋阶段的有关标准的定义，后并入第二阶段标准，并宣布还会有第三阶段的标准。

GSM系统的主要性能参数

工作频段

陆地公用蜂窝数字移动通信网GSM通信系统采用900MHZ、1800MHZ频段。其中：

900MHZ频段为： 890~915（移动台发，基站收） 880~890 E-GSM

935~960（基站发，移动台收） 925~935 E-GSM

1800MHZ频段为：  1710~1785（移动台发、基站收）

1805~1880（基站发、移动台收）

频道间隔

相邻两频道间隔为200KHZ。每个频道采用时分多址接入（TDMA）方式，分为8个信道（全速率）。

将来GSM采用半速率话音编码后，每个频道可容纳16个半速率信道。

频道配置

采用等间隔频道配置方法，频道序号为1~124，共124个频点。频道序号和频点标中心频率的关系为：

f1（n）＝890.2MHZ＋（n－1）＊0.2MHZ移动台发，基站收

fh（n）＝f1（n）+45MHZ基站发，移动台收

n＝1~124频道（或称为频点，载频）

双工收发间隔

45MHZ。与模拟TACS系统相同。

干扰保护比

载波干扰保护比（C/I）就是接收到的希望信号电平与非希望信号电平的比值，此值与MS的随时位置有关。这是由于地形不规则性及本地散射体的形状、类型及数量不同，以及其他一些因素如天线类型、方向性及高度，站址的标高及位置，当地的干扰源数目等所造成的。GSM规范中规定：

同频道干扰保护比：C/I9dB

邻频道干扰保护比：C/I－9dB

载波偏离400KHZ时的干扰保护比：C/I－41dB

频率复用方式

频率复用是指在不同的地理区域上用相同的载波频率进行覆盖。这些区域必须隔开足够的距离，以致所产生的同频道及邻频道干扰的影响可忽略不计。

频率复用方式就是指将可用频道分成若干组，若所有可用的频道N（如N＝49）分成F组（如F＝9组），则每组的频道数为N/F＝49/95.4，即有些组的频道数为5个，有些为6个。

因总的频道数N是固定的，所以分级数越少，同频道复用距离越小，导致系统中C/I值降低。因此，在工程实际中是把同频干扰保护比C/I值加3dB的冗余来进行保护，采用12分级方式，即4个基站，12组频率。

对于有方向天线而言，天线可采用120或60的定向天线，形成三叶草小区，即把基站分成3个扇形小区。如采用4/12方式，每个小区最大到5个频道，一般地也可用到4个频道。如采用3/9复用方式，则每个小区可用到6或5个频道。

对于无方向性天线，即全向天线，建议采用7组频率复用方式，其7组频率可从12组中任选，但相邻频率组尽量不在相邻小区使用。

以上所述每小区可用频道数都是在可用频段为10MHZ情况下，目前10MHZ中4MHZ为中国移动公司使用，另6MHZ为中国联通公司使用。这样，移动公司建的GSM数字移动通信网如采用4/12频率复用方式时，每小区可用频道数最大仅2个（16个信道），有些只能用到1个（8个信道）。为此，中国移动通信公司下发各省移动通信公司将4MHZ带宽向下扩展2MHZ，使GSM数字移动通信网从可用频道76~95（20）个扩展到66~95（30个），4/12方式每个小区一般可用3个频道（24信道），最小也能用到2个频道（16个信道）。

保护带宽

400KHZ

当一个地区数字移动通信系统与模拟移动系统共存时，两系统之间（频道中心频率之间）应有约400KHZ的保护带宽，通常是模拟网预留。中国移动公司与中国联通公司的数字移动通信系统之间也应有400KHZ的保护带宽，即它们之间用一个频道，或由中国移动公司一方预留，或由中国联通公司一方预留。