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转 GSM数字移动通信发展史  

2013-11-19 22:00:12|  分类: 无线通信 |  标签: |举报 |字号 订阅

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GSM是Global System for Mobile Communications的缩写,意为全球移动通信系,是世界上主要的蜂窝系统之一


1.1  GSM系统历史背景

GSM数字移动通信系统是由欧洲主要电信运营者和制造厂家组成的标准化
委员会设计出来的,它是在蜂窝系统的基础上发展而成。

 蜂窝系统的概念和理论二十世纪六十年代就由美国贝尔实验室等单位提了出来,但其复杂的控制系统,尤其是实现移动台的控制直到七十年代随着半导体技术的成熟,大规模集成电路器件和微处理器技术的发展以及表面贴装工艺的广泛应用,才为蜂窝移动通信的实现提供了技术基础。直到1979年美国在芝加哥开通了第一个AMPS(先进的移动电话业务)模拟蜂窝系统,而北欧也于1981年9月在瑞典开通了NMT(Nordic 移动电话)系统,接着欧洲先后在英国开通TACS系统,德国开通C-450系统等。见表1-1。
                                                   1-1   1991年欧洲主要蜂窝系统

国家

系统

频带

建立日期

用户数()

英国

TACS

900

1985

1200

瑞典、挪威

芬兰、丹麦

NMT

450

900

1981

1986

1300

法国

Radiocom2000

NMT

450,900

450

1985

1989

300

90

意大利

RTMS

TACS

450

900

1985

1990

60

560

德国

C-450

450

1985

600

瑞士

NMT

900

1987

180

荷兰

NMT

450

900

1985

1989

130

奥地利

NMT

TACS

450

900

1984

1990

60

60

西班牙

NMT

TACS

450

900

1982

1990

60

60

 

蜂窝移动通信的出现可以说是移动通信的一次革命。其频率复用大大提高了频率利用率并增大系统容量,网络的智能化实现了越区转接和漫游功能,扩大了客户的服务范围,但上述模拟系统有四大缺点:

1.          各系统间没有公共接口;

2.          很难开展数据承载业务;

3.          频谱利用率低无法适应大容量的需求;

4.          安全保密性差,易被窃听,易做“假机”。

尤其是在欧洲系统间没有公共接口相互之间不能漫游,对客户之间造成很大的不便。

 GSM数字移动通信系统史源于欧洲。早在1982年,欧洲已有几大模拟蜂窝移动系统在运营,例如北欧多国的NMT(北欧移动电话)和英国的TACS(全接入通信系统),西欧其它各国也提供移动业务。当时这些系统是国内系统,不可能在国外使用。为了方便全欧洲统一使用移动电话,需要一种公共的系统,1982年北欧国家向CEPT(欧洲邮电行政大)提交了一份建议书,要求制定900MHz频段的公共欧洲电信业务规范。在这次大会上就成立了一个在欧洲电信标准学会(ETSI)技术委员会下的“移动特别小组\Group  SpecialMobile)简称“GSM”,来制定有关的标准和建议书。

     1986年在巴黎,该小组对欧洲各国及各公司经大量研究和实验后所提出的8个建议系统进行了现场实验。

     1987年5月GSM成员国就数字系统采用窄带时分多址TDMA、规则脉冲激励线性预测RPE一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。同年,欧洲17个国家的运营者和管理者签署了谅解备忘录(MoU),相互达成履行规范的协议。与此同时还成立了MoU组织,致力于GSM标准的发展。

1990年完成了GSM900的规范,共产生大约130项的全面建议书,不同建议书经分组而成为一套12系列。

     1991年在欧洲开通了第一个系统,同时MoU组织为该系统设计和注册了市场商标,将GSM更名为“全球移动通信系统”(Globa1 system for  Mobile  communications)。从此移动通信跨入了第二代数字移动通信系统。同年,移动特别小组还完成了制定1800MHz频段的公共欧洲电信业务的规范,名为DCSI800系统。该系统与    GSM900具有同样的基本功能特性,因而该规范只占GSM建议的很小一部分,仅将GSM900和DCSI800之间的差别加以描述,绝大部分二者是通用的,二系统均可通称为GSM系统。

    1992年大多数欧洲GSM运营者开始商用业务。到1994年5月已有50个GSM网在世界上运营,10月总客户数已超过400万,国际漫游客户每月呼叫次数超过500万,客户平均增长超过50%。

1993年欧洲第一个DCSI800系统投入运营。到1994年已有6个运营者采用了该系统。

 1.2  GSM系统技术规范

GSM系统技术规范中只对功能和接口制定了详细规范,未对硬件做出规定。这样做目的是尽可能减少对设计者限制,又使各运营者有可能购买不同厂家的设备。  

    GSM系统技术规范共分12章:

        系列01      概述

            02      业务方面

            03      网路方面

            04      MS-BS接口与协议

            05      无线路径上的物理层

            06      话音编码规范

            07      MS的终端适配器

            08      BS-MSC接口

            09      网路互通

            10      业务互通

            11      设备和型号认可规范

            12      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年春天完成第一阶段标准的第一个版本,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,其它很少作改动,1992年底基本冻结。第二阶段标准到1993年底也基本完成了主要部分,并与1994年底冻结,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。实际上由于第三代移动通信系统的提出,已中止第三阶段标准。 

为了保证GSM网路内现有的和将来的业务开展,在制定标准时必须考虑兼容性的要求。

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