GSM 的全称是什么

GSM: 全球移动通信系统

GSM 代表全球移动通信系统（Global System for Mobile Communication）。它是由欧洲电信标准协会（ETSI）开发的一项标准，用于描述第二代（2G）数字蜂窝网络的协议。它是第一代（1G）蜂窝网络的替代品。GSM 的开发理念源于 20 世纪 70 年代初贝尔实验室基于小区的移动无线电系统。

GSM 是一个开放的数字蜂窝无线网络，在全球 200 多个国家/地区运行。它使用窄带时分多址（TDMA）技术。它几乎覆盖了整个西欧，并在美洲和亚洲不断发展。它不仅用于语音通话；它还可以用于数据计算和发送短信。用户可以将其支持 GSM 的手机连接到笔记本电脑，以发送或接收电子邮件和传真，浏览互联网，检查安全性等。

GSM 标准在以下三种不同的频率上运行：

• 900 MHz： 原始 GSM 系统使用。
• 1800 MHz： 用于支持不断增长的用户数量。
• 1900 MHz： 主要在美国使用。

GSM 支持的数据应用

当您将支持 GSM 的手机连接到计算机系统时，GSM 提供以下功能。

互联网：GSM 提供最普遍且强大的无线数据连接，用于访问互联网。

移动传真：通过 GSM，您可以在提供 GSM 服务的任何地方发送和接收传真。

安全 LAN 访问：GSM 为企业 LAN 提供安全访问。它对无线链路进行加密，并为机密电子邮件和传真提供额外安全保障。

GSM的优点

• 由于 GSM 服务在 200 多个国家/地区提供，因此它为其客户提供全球漫游服务，使其可以在世界各地漫游。
• GSM 极其安全，因为其设备和设施不易复制。
• 它在全球范围内覆盖广泛。
• 清晰的语音通话和高效的频谱利用。
• 兼容各种手机和配件。
• 短信、来电显示、呼叫保持、呼叫转移等高级功能。
• 兼容综合业务数字网（ISDN）和其他电话公司服务。

GSM 的缺点

• GSM 最大的缺点是多个用户共享相同的带宽。这可能会导致干扰，并且由于干扰，会出现带宽限制。
• GSM 的另一个缺点是它可能会引起电子干扰。这就是为什么医院和飞机等敏感场所要求关闭手机；否则，它可能会干扰医院和飞机的设备。

重要的 GSM 元素

全球移动通信系统（GSM）是一个复杂的网络，它依赖于许多重要组件来实现移动通信。这些组件的无缝协作使通话、消息和数据在 GSM 网络中的有效和安全传输成为可能。GSM 的主要元素如下：

1. 移动台 (MS)

• 用户实际使用的设备，有时称为手机或听筒，称为移动台。
• 它由两个基本组件组成：用户身份模块 (SIM) 卡，其中包含用户特定数据，例如国际移动用户身份 (IMSI)，以及移动设备 (ME)，其中包含设备的硬件和软件。
• MS 使用无线电波与蜂窝网络交互。

2. 基站收发信台 (BTS)

• BTS，有时也称为蜂窝塔或无线电塔，负责在其覆盖区域内与移动台建立和维护无线电连接。
• 它处理移动台从一个小区移动到另一个小区时的切换过程，控制无线电链路，并广播和接收无线电信号。
• 一个基站控制器 (BSC) 连接到多个 BTS。

3. 基站控制器 (BSC)

• BSC 负责监督其覆盖区域内的多个 BTS。
• 它管理其域内的无线电频率，执行小区切换，并监督无线电资源的分配。
• 移动交换中心 (MSC) 和 BSC 交换信息。

4. 移动交换中心 (MSC)

• MSC 是 GSM 网络的关键元素，负责呼叫建立、呼叫释放和呼叫路由。
• 它管理用户移动性，并连接移动台之间、移动台与固定电话网络之间的呼叫。
• 归属位置寄存器 (HLR) 和拜访位置寄存器 (VLR) 与 MSC 通信。

5. 归属位置寄存器 (HLR)

• HLR 是一个数据库，存储有关用户的信息，例如用户配置文件、认证信息和当前位置。
• 它对呼叫路由和用户管理至关重要，有助于呼叫目的地选择。

6. 拜访位置寄存器 (VLR)

• VLR 是一个临时数据库，存储有关当前位于网络覆盖区域内的用户的数据。
• 它促进有效的呼叫路由并确保呼叫发送到正确的目的地。
• MSC 支持当前小区和 VLR 交换信息。

7. 认证中心 (AUC)

• 在注册过程中，AUC 负责确认用户 SIM 卡的有效性。
• 它生成并验证认证密钥，以在移动台和网络之间提供安全连接。

8. 设备识别寄存器 (EIR)

• EIR 是一个数据库，存储有关移动设备的信息，包括其 IMEI 号码（国际移动设备身份）。
• 它有助于识别丢失或非法设备，并能够阻止其网络连接。

总而言之，这些重要的 GSM 组件提供了一个强大而可靠的移动通信系统。用户可以轻松地拨打电话、发送消息和使用数据服务，同时保持其通信的安全性和隐私，这得益于网络的精心设计和明确定义的协议。

GSM 的运作

全球移动通信系统 (GSM) 要正常运行，需要一系列程序，以便移动设备连接、拨打电话和传输数据。为了允许多个用户在不相互干扰的情况下使用同一频率，GSM 使用时分多址 (TDMA) 和频分多址 (FDMA) 方法将可用频谱划分为时隙。以下是 GSM 运作的详细描述：

1. 认证和注册

• 当移动台 (MS)，一个类似于手机的便携式设备，开机或进入新的服务区时，它会寻找可用的 GSM 网络。
• MS 将其国际移动设备识别码 (IMEI) 和国际移动用户识别码 (IMSI) 通知最近的基站收发信台 (BTS)。

2. 选择小区

• 基站控制器 (BSC) 通过 BTS 接收来自 MS 的信息。
• 根据 MS 的 IMSI，BSC 选择要使用的移动交换中心 (MSC)，并将 MS 分配给特定的小区。

3. 位置更新

• 如果 MS 位于新位置，它会更新其位置。MS 使用 BTS 和 BSC 将其当前位置数据传输到 MSC 和归属位置寄存器 (HLR)。
• HLR 更新用户的最新位置。

4. 呼叫建立

• 当用户开始呼叫或发送消息时，MS 请求与 BTS 建立连接。
• BTS 为 MS 分配一个广播时窗。

5. 信道分配

• 基站控制器 (BSC) 控制无线电资源（例如时隙）如何分配给活动呼叫。
• MS 被分配用于语音或数据传输的时隙。GSM 采用 TDMA 将频率划分为时隙，以便不同用户可以共享它。

6. 呼叫路由

• 电话号码通知 MSC 呼叫目的地。
• MSC 将呼叫路由到适当的接收者，该接收者可能是固定电话、另一个移动台或另一个网络。

7. 数据/语音传输

• 在分配的时隙内，语音或数据在 MS 和 BTS 之间发送。
• GSM 使用数字调制方法传输语音和数据。

8. 切换

• 每当 MS 离开一个小区的服务区域并进入另一个小区时，就会启动切换过程。
• BSC 和 MSC 协调切换，从而实现呼叫平稳地转移到相邻小区。

9. 呼叫释放

• 当呼叫或数据传输结束时，连接被释放。
• 无线电资源和时隙可供其他用户使用。

10. 安全性

• GSM 通过加密保护语音和数据连接。
• 在注册过程中，认证中心 (AUC) 确认用户 SIM 卡的有效性。

11. 计费和收费

• 呼叫信息（例如通话时长和数据使用量）被记录并传输到计费中心，用于用户计费。

12. 质量控制和错误处理

• 为了确保通话质量，GSM 网络会定期检查连接强度并处理问题。

总之，为了建立、维护和释放连接，同时确保语音和数据传输的安全性和质量，GSM 的运行需要多个网络组件之间复杂的相互作用。随着 4G 和 5G 等后续几代的推出，这个标准化系统继续扩展，并已成为全球移动通信的基石。

GSM 的影响

自 20 世纪 90 年代初推出以来，全球移动通信系统 (GSM) 对社会和电信行业的多个方面产生了重大影响。它所带来的移动通信标准化对当今世界的面貌产生了重大影响。以下是对 GSM 影响的全面分析：

1. 全球连接

• 通过为移动通信建立标准化基础，GSM 促进了全球互联互通。这使得人们在出国旅行时可以使用移动设备，使国际通信更加便捷和可用。

2. 经济发展

• GSM 通过培育蓬勃发展的移动电信行业，为经济增长做出了巨大贡献。这种扩张涵盖了许多行业，包括移动应用开发、设备制造、移动商务和相关服务。

3. 增强可访问性

• 得益于 GSM 技术，包括生活在偏远和欠发达地区的人们在内的更广泛人群现在可以使用手机和通信服务。它在弥合数字鸿沟方面发挥了重要作用。

4. 新技术和移动服务

• GSM 的采用催生了不同的移动服务和应用程序。在从根本上改变了人们互动和接收信息方式的技术进步中，包括短信服务 (SMS)、多媒体消息 (MMS) 和移动互联网接入。

5. 移动商务和银行

• GSM 在移动商务和银行的发展中发挥了重要作用。通过让客户通过移动设备进行交易和访问银行服务，移动支付平台和银行应用程序改变了金融服务行业。

6. 教育和医疗保健

• GSM 技术实现的远程医疗和远程健康监测增强了医疗保健服务。通过基于移动的教学资源和在线学习平台，它还改善了偏远和弱势地区的教育机会。

7. 应急服务

• 911（或许多国家/地区的类似服务）等应急服务的提供严重依赖 GSM 网络。即使其他通信渠道被禁用，这些服务也通常仍然可用。

8. 隐私和安全

• GSM 通过引入用户身份模块 (SIM) 卡和加密，建立了安全移动通信的行业标准。这有助于维护用户数据和隐私。

9. 移动生态系统

• GSM 培养了一个庞大的移动生态系统，其中包括设备制造商、网络提供商、应用程序开发者和配件制造商。这个生态系统在全球创造了数百万个就业机会。

10. 互操作性和标准化

• GSM 的标准化确保了不同网络和设备可以相互通信，从而促进了电信行业的健康竞争和创新。

11. 环境影响

• 虽然电子垃圾问题是应该解决的问题，但 GSM 技术也通过鼓励电子垃圾回收和通过虚拟化和基于云的服务最大限度地减少对物理基础设施的需求，从而实现了更环保的做法。

12. 网络发展和投资

• 由于 GSM 的成功，移动网络基础设施投入了大量资金，服务可靠性、覆盖范围和数据速度都得到了提高。

总之，GSM 对全球的影响不容低估。它改变了人们互动、工作、获取服务和开展业务的方式。GSM 的遗产仍在延续，因为它构成了 4G 和 5G 等更新移动技术的基础，这些技术有望在未来带来更多连接和创新。

CDMA 与 GSM

GSM（全球移动通信系统）和 CDMA（码分多址）是两种独立的蜂窝网络技术，它们在移动电信领域争夺霸主地位。虽然这两个系统都旨在实现移动通信，但它们采用不同的技术策略，并具有不同的优缺点。以下是 GSM 和 CDMA 的比较：

1. 系统架构

• GSM：GSM 同时使用 TDMA（时分多址）和 FDMA（频分多址）。FDMA 将频谱分配到多个信道，而 TDMA 将时隙分开以允许不同用户共享同一频率。因此，通信以网格状方式组织。
• CDMA：CDMA 利用扩频技术，允许所有用户同时共享同一频带。每个用户的数据都使用特殊的编码进行分散，使他们能够并存而不相互干扰。

2. 用户身份

• GSM：GSM 识别用户并将他们的数据存储在 SIM（用户身份模块）卡上。通过移动 SIM 卡，用户可以轻松更换智能手机。
• CDMA：CDMA 使用电子序列号 (ESN) 或其更新的对应项 MEID（移动设备识别码）来识别其设备的用户。由于用户与他们的手机绑定，因此更换手机更加困难。

3. 网络可用性

• GSM：GSM 网络在国际上具有更好的互操作性，允许客户通过简单地更换 SIM 卡在不同国家/地区使用其 GSM 智能手机与多个运营商合作。
• CDMA：历史上，CDMA 网络更侧重于本地，运营商之间的设备互操作性较差。

4. 可用手机

• GSM：由于其广泛的标准化，GSM 提供了更多种类的手机替代品和更大的设备定制潜力。
• CDMA：CDMA 网络的设备选项通常更受限制，许多设备是运营商专用的。

5. 安全性

• GSM：GSM 通过加密方法提供安全性，使其相对安全，可防止欺诈和窃听。
• CDMA：CDMA 本身是安全的，因为它为每个用户使用唯一的代码来提供安全性。然而，它的独特性使其更难让学者评估和确认。

6. 通话质量

• GSM：由于其 TDMA 技术，GSM 网络通常提供更高的通话质量和声音清晰度。
• CDMA：CDMA 网络以其出色的通话质量和降噪能力而闻名，这可以在信号弱的地区带来更高的通话质量。

7. 数据速率

• GSM：尽管 GSM 网络已发展到提供 EDGE、3G、4G 和 5G 等高速数据服务，但其数据速度可能会因运营商和地区而异。
• CDMA：EV-DO 是一种广泛使用的数据传输技术，CDMA 网络已发展到提供高速数据服务。

8. 切换到 4G 和 5G

• 基于 GSM 和 CDMA 的网络已开发用于支持 4G LTE 和 5G 技术。随着我们进入这些后续世代，两种技术在数据服务和功能方面趋于融合。

总之，GSM 和 CDMA 代表了几种蜂窝网络技术，每种技术都有其独特的优缺点。GSM 以其广泛的手机选项和全球互操作性而闻名，而 CDMA 则提供更好的通话质量和安全性。GSM 和 CDMA 之间的选择通常取决于个人偏好、运营商可用性和地理因素。随着 4G 和 5G 网络的推出，它们利用各种技术，在实践中区分这两种技术变得更加困难。

未来展望：超越 GSM

展望移动电信的未来，重要的是要了解 GSM（全球移动通信系统）虽然基础，但已发展成为更新的技术世代。GSM 的遗产仍在影响着这个行业，但重要的是要超越 GSM，尤其是在 4G 和 5G 网络以及新技术方面。以下是对未来的一些预测以及 GSM 之外的可能性：

1. 引入 4G 和 5G

• 向 4G LTE 和 5G（第五代）网络的转变已得益于 GSM。与早期世代相比，这些更新的技术提供了更快的数据速率、更低的延迟和更高的容量。
• 预计 5G 将特别支持各种应用，包括增强型移动宽带、广泛的物联网 (IoT) 连接和超可靠低延迟通信 (URLLC)。它将成为增强现实、智慧城市和无人驾驶汽车等发展的催化剂。

2. GSM 网络的逐步淘汰

• 随着 4G 和 5G 网络的普及，一些国家和移动运营商已开始逐步淘汰其 2G GSM 网络。GSM 网络的不可避免的消亡将为尖端技术腾出无线电频谱。

3. 物联网和机器对机器连接

• 除了 GSM，4G 和 5G 网络对于连接数十亿物联网和机器对机器 (M2M) 设备至关重要。这些网络旨在管理工业应用、智能设备和传感器的密集通信需求。

4. 软件定义网络和网络虚拟化

• 网络虚拟化和软件定义网络 (SDN) 将在未来的移动电信中得到广泛应用。这将提高灵活性、可扩展性和有效的网络管理，从而更好地适应不断变化的用户需求。

5. 增强的隐私和安全性

• 由于对网络安全和数据隐私的担忧日益增加，未来的网络将继续高度重视增强安全措施。端到端加密和改进的认证方法将至关重要。

6. 可持续性和能源效率

• 未来的移动网络需要强调可持续性和能源效率。5G 等技术有可能降低传输每比特数据的能耗，这对于降低电信行业的碳足迹至关重要。

7. 利用新兴技术

• 未来的移动网络将与区块链、边缘计算和人工智能 (AI) 等尖端技术无缝交互。这些集成将催生新的服务和功能。

8. 设备和外形尺寸演进

• 我们与移动设备的交互方式也在发生变化。未来技术有望包括折叠手机、柔性屏幕和可穿戴设备，彻底改变人们交互和获取信息的方式。

9. 监管和政策修改

• 频谱分配、网络中立和隐私立法等方面的监管和政策发展将继续对移动电信行业产生影响。这些变化将塑造行业的方向。

10. 5G 和 6G 之后

• 下一代移动技术，通常称为 6G，已经在研究和开发中。预计这些网络将提供显著更高的传输速率、更低的延迟和更复杂的容量，从而突破移动通信的实际极限。
• 下一代移动技术，通常称为 6G，已经在研究和开发中。预计这些网络将提供显著更高的传输速率、更低的延迟和更复杂的容量，从而突破移动通信的实际极限。

总之，即使 GSM 对移动通信产生了重大影响，电信的未来也远远超出了 GSM。随着 4G、5G 和下一代技术改变人们连接、通信和与数字世界互动的方式，该行业正在不断发展。移动电信的未来是一个令人着迷且充满活力的领域，值得关注，因为创新的速度很快，而且可能性似乎无穷无尽。