GSM全球移动通信系统详解与扫盲

"GSM基础知识快速扫盲" GSM（Global System for Mobile Communications）是一种广泛使用的数字移动通信标准，主要用于语音通信和数据传输。本文档旨在帮助读者理解GSM的基本概念，适合准备考试、面试或者对GSM有初步了解需求的人群。 1. 蜂窝无线通信系统的基本概念： - 移动台：指的是在移动中使用的通信终端，如手机。 - 基站：是固定设施，包括无线信道和天线，用于与移动台之间的无线通信。 - 控制信道：用于控制信息的传递，如呼叫建立、呼叫请求等。 - 前向通道和反向通道：前向通道是基站向用户发送信息的无线信道，反向通道则是用户向基站发送信息的信道。 - 全双工系统：支持同时双向通信，如FDD（频分双工）系统，使用两个不同频率的信道分别进行发送和接收。 - 半双工系统（如对讲机）：在任何给定时间只能进行发送或接收。 - 切换：移动台在不同信道或基站间移动时，保持通信连续的过程。 - 漫游：移动台在非初始登记区域也能通信的能力。 - 单工系统：仅支持单向通信。 - 用户：使用移动通信服务并支付费用的人。 - 收发信机：可以同时发送和接收无线信号的设备。 2. GSM系统组成和网络结构： - 移动交换中心（MSC）：负责协调呼叫路由，连接基站和公共电话网。 - 寻呼：将信息广播到整个服务区域，通常通过多个基站同时广播。 - 接口与协议：GSM系统中涉及多种接口，如A接口（MSC与BSC之间的接口）、Abis接口（BSC与基站控制器之间的接口）等，以及相应的通信协议。 3. GSM无线传输原理： - 频分双工（FDD）：前向和反向信道之间有固定的频率间隔，如AMPS标准中反向信道比前向信道低45MHz。 - 时分双工（TDD）：在时间上分割信道，部分时间用于基站到用户的下行链路，其余时间用于用户到基站的上行链路。 4. GSM语音编码、信道编码与调制解调： - 语音编码：GSM使用脉码调制（PCM）和压缩算法如RPE-LTP（规则脉冲激励长期预测）来编码语音。 - 信道编码：用于错误检测和纠正，如卷积编码和交织。 - 调制解调：GSM系统中通常采用GMSK（Gaussian Minimum Shift Keying）调制方式。 5. 移动台操作流程： - 登记：移动台在进入网络覆盖区后会自动或手动与网络进行注册。 - 漫游：当移动台跨越不同基站覆盖区域时，系统会自动处理漫游。 - 切换：移动台在信号质量下降或基站过载时，会被引导至其他基站以保持通信质量。 - 呼叫接续：包括呼叫建立、保持和释放，涉及多个网络实体间的交互。 GSM系统通过复杂的网络架构和通信协议确保了高效、可靠的移动通信服务，它的标准化使得全球范围内不同运营商的网络能够互操作，促进了移动通信的全球化。