淺析GSM的當前現狀及發展趨勢

一 GSM的產生

數字移動通信系統(GSM)最早源自歐洲。1982年，歐洲已有好幾個模擬蜂窩移動系統，如英國的全接入通信系統(TACS)和北歐的北歐移動電話(NMT)。只是在當時，這些系統只能局限于國內使用。為使整個歐洲使用統一的移動電話，1982年，北歐國家向歐洲郵電行政大會(CEPT)提交一份建議書，建議制定900MHz頻段公共電信業務規范。而當時歐洲電信標準學會技術委員會下屬的“移動特別小組(Groupe Special Mobile(法語))”被首次冠以“GSM”的稱號。真正的GSM系統的原始技術在1987被科學家定義為全球移動通信系統。之后，GSM得到調整發展，至2004年，全球已有超過10億人在使用GSM電話，GSM電話占到全部移動電話市場問題的70％。

二 GSM存在的一些缺陷

1 語音編碼方面：

GSM在二十世紀八十年代末在西歐得以實現，德國的飛利浦(Philips)提供的規則脈沖激勵線性預測編碼(RPE－LPC)被最終確定成為使用方案。13kpbs的編碼速率能夠得到MOs3.5分的話音質量。而到了八十年代的后半期，美國研究的低速率語音編碼技術得到長足進步，尤其在激勵線性預測編碼技術的發展上，科研人員使話音編碼器得以在更低速率下獲得更好的話音質量。雖然存在較大量的計算，但是，能夠在新一代的數字信號處理器單片上實現，是一件不容易的事，而且該技術具有很好的抗誤碼、模擬損傷、容忍背景噪聲以及具有更能適應各類發話人的能力。美國研究的低速率語音編碼技術主要工作頻率有8kpbs、2400bps和4800bps，也有800bps的設計與標準。由于美國和日本使用了較新的CELP語音編解碼技術，話音速率比原有技術更低，在系統用戶的容量、頻譜的利用率上都比GSM的要高得多。

2 頻譜頻率方面：

小區頻率再用計劃、語音編碼速率、調制解調方式和傳輸中附加開銷等等都同頻譜頻率有著密切聯系。采用GMSK調制的GSM，其射頻帶寬達到了200kHz(相當于25kHz／ch)。在經過數字解調后，可達到大約10dB的解調門限，能采用3個小區制的方案來對小區頻率進行再利用，如此一來，能夠得到比TACS要高出2.5倍的用戶容量。

GSM在語音編碼速率上，并沒有足夠的優勢，它的話路編碼速率高達13kbps，如果再加上傳輸附加開銷，8路用戶的數字話總傳輸速率將達到270.83kbps。此外，GSM系統容量，因為系統中并無利用話音激活概率的存在，所以不能夠給通信容量帶來增長效果的可能，因而沒有后續發展的潛質。

3 信號帶寬方面：

由于移動業務的信道相干帶寬較為窄小(一般被認為比50kHz還低)，200kHz的GSM傳輸帶寬遠遠超過了信道相干帶寬。于是，只有認真地設計自適應均衡器，才能確保接受信號的誤碼率保持在合適的范圍。

另外，同頻道的干擾發生概率隨著載波信號帶寬的增大而升高，為了抵抗同頻道的干擾，系統必須采用跳頻技術。

三 GSM的發展趨勢

1 標準正在不斷地升級。GSM有一套很完整的發展計劃，也已經確定了它的發展目標，即，GSM在經過三個階段(Phase I，PhaseⅡ，PhaseⅢ)的發展后，常規蜂房(GSM900)和移動通信微蜂房(PCN)最終能夠結合起來，得以保證步行用戶和正在高速運動的用戶的移動通信需求以滿足，并且，逐步實現話音通信、短信息服務、輔助業務，最后進入到ISDN

2 不斷地尋求與LMSS結合方式。在GSM的標準中，已經對常規蜂房(GSM－900)和微蜂房(DCS1800)有所考慮，與此同時，歐洲一些國家還在對GSM與陸地移動衛星系統(LMSS)相結合的問題進行專題研究。GSM與LMSS的充分結合形成了綜合系統，它們得到互相兼容，互相補充。

3 隨著IP技術的興起，電信網絡以及它未來技術的發展走向，正被深刻地改變著的自己原有的面貌。未來移動通信技術的發展主要是體現在個人化、分組化、寬帶化和綜合化，主要表現為：

(1)通信信息技術發展的一個重要方向是寬帶化，隨著高通透量網絡節點和光纖傳輸技術快速發展和普及，有線的網絡寬帶化正在全世界范圍內全面鋪開，同時，移動通信技術也朝著無線寬帶化的方向發展。

(2)由于網絡中數據業務量的主導地位慢慢形成，傳統的電路交換技術漸漸轉向以分組，特別是以IP技術為基礎的網絡方向發展。最終IP協議必將成為電信網主導的通信協議。

(3)接入網絡不斷多樣化，核心網絡不斷綜合化。未來的信息網絡結構模式是向核心網、接入網轉變的，網絡的寬帶化與分組化，使得在同一個核心網絡上傳送多個綜合業務信息成為可能。網絡的綜合化，管制的開放化和市場競爭的需要也將為傳統的電信網絡和新興的計算機網絡融合帶來推動作用。

(4)二十一世紀信息產業發展的主要驅動力之一是信息的個人化。IP技術與移動智能網技術的有機結合，將更好的推動個人通信行業的發展。

(5)所有的信息業務，都需要根據市場的實際來需要提出，然后經過后臺的軟硬件集成，再“生產”出新的產品。

(6)移動通信的網絡結構正經歷一場變革，IP技術也將成為未來的網絡核心技術。核心交換傳送網和網絡呼叫控制在業務控制分離的基礎上將進一步進行分離，使得網絡結構逐漸分為業務控制層、應用層和由核心網和接入網共同組成的網絡層。

我國數字移動通信仍還在使用GSM，了解GSM的產生、發展和GSM體制存在的一些缺陷，對我國數字移動通信的發展有較好的推動，隨著科學技術的不斷發展，科研人員的不斷研究，我國的GSM技術將得到不斷完善。