導讀：GSM是全球移動通信系統的簡稱，在應用廣泛的移動電話標準，是全球最主要的蜂窩系統之一。與CDMA一樣是2G通信的主流制式，今天小編帶大家了解GSM的原理是如何。

GSM原理——介紹

　　GSM是現目前應用最為廣泛的移動電話標準。GSM相比以前的標準不同是它的信令和語音信道都是數字式的，因此GSM被看作是第二代(2G)移動電話系統。

GSM原理——特點

　　Ⅰ：頻譜效率。由于采用了高效調制器、信道編碼、交織、均衡和語音編碼技術，使系統具有高頻譜效率。

　　Ⅱ：容量。由于每個信道傳輸帶寬增加，使同頻復用栽干比要求降低至9dB，故GSM系統的同頻復用模式可以縮小到4/12或3/9甚至更小(模擬系統為7/21);加上半速率話音編碼的引入和自動話務分配以減少越區切換的次數，使GSM系統的容量效率(每兆赫每小區的信道數)比TACS系統高3～5倍。

　　Ⅲ：話音質量。鑒于數字傳輸技術的特點以及GSM規范中有關空中接口和話音編碼的定義，在門限值以上時，話音質量總是達到相同的水平而與無線傳輸質量無關。

　　Ⅳ：開放的接口。GSM標準所提供的開放性接口，不僅限于空中接口，而且包括網絡之間以及網絡中各設備實體之間，例如A接口和Abis接口。

　　Ⅴ：. 安全性。通過鑒權、加密和TMSI號碼的使用，達到安全的目的。鑒權用來驗證用戶的入網權利。加密用于空中接口，由SIM卡和網絡AUC的密鑰決定。TMSI是一個由業務網絡給用戶指定的臨時識別號，以防止有人跟蹤而泄漏其地理位置。

　　Ⅵ：與ISDN、PSTN等的互連。與其他網絡的互連通常利用現有的接口，如ISUP或TUP等。

　　Ⅶ：在SIM卡基礎上實現漫游。漫游是移動通信的重要特征。

GSM原理——基本原理

　　GSM空中接口的核心技術為TDMA，技術特點：頻分雙工，每載頻200KHZ(上，下行不對稱);時分復用，每載頻復用8個時分信道;慢調頻，對抗干擾。

　　信號覆蓋采用大面積部署基站，一個站點一般分為三個扇區，而多個站點可以組成一個蜂窩群。可以不斷復制蜂窩群，從而完成大面積信號覆蓋。移動蜂窩圖如下：

　　接入網又叫基站子系統(BSS)，核心網又叫交換網絡子系統(MSS)

　　MS 與BSS之間的接口叫Um 接口，BSS與MSS之間的接口叫A接口：

　　GSM被分成三個子系統：網絡交換子系統(Network Switching Subsystem NSS);基站子系統(Base Station Subsystem BSS);網絡管理子系統(Network Management Subsystem NMS)，網絡管理子系統(NMS)又叫操作與維護中心(OMC--Operation & Maintenance Center)。

　　網絡子系統NSS是整個GSM系統的核心。它對GSM移動用戶之間及移動用戶與其它通信網用戶之間通信起著交換連接與管理的功能。基站子系統BSS是GSM系統中與無線蜂窩方面關系最直接的基本組成部分，它通過無線接口直接與移動臺相連負責無線信息的發送接收，無線資源管理及功率控制等，同時它與NSS相連實現移動用戶間或移動用戶與固定網絡用戶之間的通信連接，傳送系統信息和用戶信息等。網絡管理子系統NMS負責NSS和 BSS系統的維護管理工作。

GSM原理——安全

　　GSM具有中等安全水平。系統設計使用共享密鑰用戶認證。用戶與基站之間的通訊可以被加密。

　　UMTS的發展提供了一個選擇，就是USIM，它使用更長鑒別密鑰保證更好的安全以及網絡和用戶的雙向驗證。GSM只有網絡到用戶的驗證.雖然安全模塊提供了保密和鑒別功能，但是鑒別能力有限而且可以偽造。

　　GSM為了安全使用多種加密算法。A5/1和A5/2兩種串流密碼用于保證在空中語音的保密性。A5/1是在歐洲范圍使用的強力算法，而A5/2則是在其他國家使用的弱強度算法。在兩種算法中嚴重漏洞都已經被發現。

　　總結：GSM通過三個子系統對GSM移動用戶之間及移動用戶與其它通信網用戶之間通信起著交換連接與管理。在2004年全球有超過10憶人使用GSM電話，占市份額的70%。與GSM最大的競爭的就是CDMA。GSM因為W-CDMA網絡建設上的推遲，但還是會導致GSM最終消亡。