GSM是欧洲开发推出的数码移动电话网络标准，目的是让全球各地有一个共同的移动电话标准，让用户可以在全世界范围内都能通话．GSM 系统包括 GSM 900：900MHz、GSM1800：1800MHz 及 GSM-1900、1900MHz 。

全名

简介

历史

市场状况

网络结构

识别模块

系统安全

全名

GSM全名为：Global System for Mobile Communications，全球移动通讯系统，

简介

GSM的特点包括了：防盗能力优秀、网络容量大、号码足够应付、通话相对清晰、稳定无干扰、接收信号灵敏等等。目前世界上两大GSM系统为GSM 900、GSM1800，采用不同频率。特性方面，GSM900频谱较低，波长较长，穿透力较差，但传送的距离较远，手机发射功率较强，待机时间较短；而GSM1800频谱较高，波长较短，穿透力佳，但传送的距离短，手机发射功率较小，待机时间较久

历史

1980年代初，第一代移动电话技术开始应用，当时存在众多互不兼容的标准。仅在欧洲，就有北欧的NMT，英国的TACS，西德等国使用的C-450, 法国的Radiocom 2000和意大利RTMI等。用户的手机无法在其他标准的网络上使用，造成很大的不便。由于这个原因，西欧国家开始考虑制定一个统一的下一代移动电话标准，以便能够提供更多样的功能和使用户漫游更加容易。最开始标准起草和制定的准备工作由欧洲邮电行政大会〔CEPT〕负责管理。具体工作由1982年起成立的一系列“移动专家组”负责。GSM的名字即是移动专家组(法语：Groupe Spécial Mobile)的缩写。后来这一缩写的含义被改变为“全球移动通讯系统”，以方便GSM向全世界的推广。

1987年5月GSM成员国达成一致，确定了GSM最重要的几项关键技术。1989年, 欧洲电信标准协会〔ETSI〕从CEPT接手标准的制定工作。1990年第一版GSM标准完成。1992年1月，芬兰的Oy Radiolinja Ab成为第一个商业运营的GSM网络。亚洲最早的GSM运营网络是香港电讯CSL,。GSM的推出推动了移动通信的普及，用户持续快速增长。1995年，全球用户达到1千万，1998年，达到一亿，2005年已经超过15亿。

1998年，目标为制订接替GSM的第三代移动电话（3G）规范的3GPP启动。3GPP也接受了维护和继续开发GSM规范的工作。ETSI是3GPP的成员之一。

在发展的过程中，GSM系统的功能不断得到丰富，从而能够提供更多样的服务。由GSM系统首先引入的短信息服务（SMS）提供了一种新颖、便捷、廉价的通讯方式。1994年，GSM实现了基于电路交换的数据业务和传真服务。1999年，WAP协议使得用户可以通过手机访问互联网。2000年后开始商用的通用分组无线服务（GPRS）使得GSM系统能够以效率更高的分组方式提供数据通讯。2003年, EDGE技术开始商用，提供了接近3G的数据通讯能力。

目前，3GPP组织还在发展GSM标准，以便利用已经大量部署的GSM基础设施，平滑地向3G技术演进。

市场状况

到2005年全球有超过10亿人使用GSM电话，使GSM成为主导的移动电话系统，占到全球市场份额的70%。当前WCDMA并没有展现出全部的功能，而GSM的主要竞争CDMA2000（主要在北美、日本、中国和韩国使用）在全球获得作为3G标准过渡的有限的增长。因为WCDMA网络建设已经起步（至少在高密度的市场），GSM的正在缓慢消亡，但这将持续相当时间。

在1998到2000年之间导致GSM用户增长的主要原因是移动运营商推出预付费电话服务。它允许那些不能或者不想跟运营商签署合同的的人们使用移动电话服务。这种服务在欧洲的移动运营商之间竞争也比较激烈，即使没有长期的合同，人们也可以从运营商那里以很低廉的价格买到一款手机。

语音编码

GSM系统最早的语音编码方案采用规则脉冲激励长时预测编码(REP-LTP)技术。它产生的编码速率为13Kbps，每20ms一个话音帧。话音质量平均意见分值（MOS）可达到3.6。这一方案被称作全速率编码（Full Rate，FR）。在FR的基础上，通过改进算法推出了增强型全速率编码（Enhanced Full Rate，EFR）；在不改变编码速率的条件下，实现了更好的话音质量。同时也引入了编码速率为6.5Kbps的半速率编码（Half Rate，HR），这样在牺牲话音质量的前提下，系统的容量可以提高一倍。1998年， 3GPP又采纳了自适应多速率编码（Adaptive Multi-Rate，AMR）作为语音编码的增强。AMR包括14种不同速率的编码算法，其中8种为全速率和6种为半速率，码率介于12.2Kbps至4.75Kbps之间。系统在通话过程中根据信道条件和误码率实时地选择最佳的编码速率。在理想情况下，AMR 12.2Kbps的语音MOS可达4.14。

网络结构

基站子系统 (基站及其控制器）。

网络和交换子系统 (这一部分和固定网络最为相似) 有时也被叫做核心网。

GPRS核心网 (可选部分，用于基于报文的互联网连接)。

所有的系统元素组合出许多的类似语音通话和短信这样的GSM服务。

识别模块

GSM的一个关键特征就是用户身份模块 (SIM), 也叫 SIM。SIM卡是一个保存用户数据和电话本的可拆卸智能卡IC。用户就可以更换手机后还能保存自己的信息。换句话说用户也可以使用现在的手机而使用不同运营商的SIM卡。 有些运营商为了防止用户转换到别的网络在手机上做手脚，使得它只能用一个特定的SIM卡，或者同一个网络的SIM卡，这就是众所周知的 SIM, 这在某些国家并不合法。

在美国和欧洲，大部分运营商锁定他们销售的移动电话，这样做是因为移动电话的价格一般因为签订长期合同大幅减少（例如在欧美市场很多手机可以通过签约以原价格几十分之一的价格购买），而运营商试图避免客户的流失。用户一般可以通过与运营商联系付一定费用来解除锁定（俗称解码），或者通过一个专门服务或者从互联网上搜索相关软件来解码。 如果用户签署在一段时期有效地合同（合同帐户），某些美国运营商例如T-Mobile和Cingular,就会解除对电话的锁定。第三方的解码方法比起运营商的来一般更快而且也更便宜。在大多数国家解除锁定是合法的。

系统安全

GSM 被设计具有中等安全水平。系统设计使用共享密钥用户认证。用户与基站之间的通讯可以被加密。演进的 UMTS引入可选的USIM－使用更长鉴别密钥保证更好的安全以及网络和用户的双向验证。GSM只有网络对用户的验证 (而不是双向验证)。虽然安全模块提供了保密和鉴别功能，但是鉴别能力有限而且可以伪造。

GSM为了安全使用多种加密算法。A5/1和A5/2两种串流密码用于保证在空中信息的保密性。A5/1是在欧洲范围使用的强力算法，而A5/2则是在其他国家使用的弱强度算法。在两种算法中严重漏洞都已经被发现，例如一个单一密文攻击可能实时的中断掉A5/2. 但是系统支持多个不同算法，这样运营商就可以换一个安全等级更强的。