GSM

全球行動通訊系統（GlobalSystem forMobile Communications）， 即GSM，閣稱泛歐數位式行動電話系統，是當前應用上廣泛的行動電話標準。全球超過兩百个國家佮地區超過十億的人當咧使用 GSM 電話。GSM 標準的廣泛使用予得佇行動電話業者之間簽署「漫遊協定」後使用者的國際漫遊變甲足平常的。GSM 比較伊以前的標準上大的無仝是伊的信令佮語音頻道攏是數位的，所以 GSM 予人看做是 _ 第二代 _（二 G）行動電話系統。GSM 標準當前由三 GPP 組織負責制定佮維護。

對使用者觀點出發，GSM 的主要優勢佇提供閣較懸的數位語音品質佮替代呼叫的低成本的新選擇（比如講簡訊）。 對網路業者角度看來，其優勢是會使部署來自無仝廠商的裝置，因為乎 GSM 作為開放標準提供了閣較容易的互操作性。而且，標準就允准網路的業者提供漫遊服務，使用者就會當佇全球來使用𪜶的行動電話矣。

GSM 標準佇發展的同時（譬如講包資料能力佇咧 Release'九十七版本的標準中通過 GPRS 予人加入來）， 保持佮原始的 GSM 電話向下跤相容。閣較懸速度的資料傳輸是用 EDGE 佇咧 _ Release'九十九 _ 版標準內底引入的。

歷史

一九八空年代初，第一代行動電話的技術就開始應用，彼當陣存在濟濟互相無相容的標準，干焦佇歐洲就有北歐的 NMT、英國的 TACS、西德等國使用的 C 被四仔五、法國的 Radiocom 兩千和義大利的 RTMI 等。使用者的手機仔無法度佇其他標準的網路頂懸使用，造成真大的不便。因為這个原因，西歐國家開始考慮制定一个統一的後一代行動電話標準，以便會使提供閣較濟項的功能佮使用者漫遊閣較容易。上起先標準起草佮制定的準備工課由歐洲的郵電行政大會〔CEPT〕負責管理。具體的工課由一九八二年起成立的一系列「行動專家組」負責。GSM 的名就是行動專家組（法國的：Groupe Spécial Mobile）的縮寫，尾仔這縮寫的含義予人改變做「全球行動通訊系統」，以方便 GSM 向全世界的推捒。

一九八七年五月，GSM 成員國達成一致，確定矣乎 GSM 上重要的幾項關鍵技術。一九八九年，歐洲電信標準協會〔ETSI〕對 CEPT 接手標準的制定工課。一九九空年，頭版 GSM 標準完成。一九九二年一月，芬蘭的 Radiolinja 成做第一个商業運營的 GSM 網路。亞洲上蓋早的 GSM 運營網路是一九九三年的香港電訊 CSL。啊若中國內地嘛佇咧一九九四年佮進，由當時中國電信行動通訊局（這馬的中國徙振動）以「全球通數位行動電話網」名稱運營，了後演變做全球通品牌。GSM 推出推動了行動通訊的普及，使用者持續快速增長。一九九五年，全球使用者達到一千萬，一九九八年，達到一億，二空空五年已經超過十五億。

一九九八年，目標替制定接替 GSM 的第三代行動電話（三 G）規範的三 GPP 啟動。三 GPP 嘛受著維護佮繼續開發 GSM 規範的工課。ETSI 是三 GPP 的成員之一。

佇咧發展的過程，GSM 系統的功能不斷得著豐富，對會當提供閣較濟款的服務。由 GSM 系統代先引入的簡訊服務（SMS）提供一種新穎、便捷、俗價的通訊方式。一九九四年，GSM 實現基於電路交換的資料業務佮傳真服務。一九九九年，WAP 協定使用者會使通過手機仔存取網際網路。二空空空年了後開始商用的通用封包無線服務（GPRS）予得 GSM 系統會當用效率閣較懸的封包方式提供資料通訊。二空空三年，EDGE 技術開始商用，提供矣接近三 G 的資料通訊能力。

目前，三 GPP 組織猶閣咧發展 GSM 標準，通好利用已經大量部署的 GSM 基礎設施，平趨仔向三 G 技術演進。

市場狀況

到二空空五年全球有超過十億人使用 GSM 電話，使 GSM 成做主導的行動電話系統，占到全球市場份額的百分之七十。當前 W-CDMA 並無展現出全部的功能，而且 GSM 的主要競爭 CDMA 兩千（主要佇北美、日本、中國佮韓國用）佇咧全球得做三 G 標準過渡的有限的增長。因為乎 W-CDMA 網路的建設已經起步（至少佇咧高密度的市場）， GSM 確實正佇咧沓沓仔消亡，但是這會當繼續相當時間。

佇一千九百九十八到二空空年之間致使 GSM 使用者增加的主要原因是行動業者推出預付費電話服務。伊允准遐的袂使抑是無想欲佮業者簽訂合約（服務專案）的人使用行動電話服務。這種服務佇歐洲的行動業者之間競爭嘛較激烈，就算講無長期的合約，人𪜶嘛會使對業者遐買真低的價數買著一款手機仔。

無線電介面

GSM 系統佇無線介面上採用分時偌重進接技術（TDMA）， 語音抑是資料訊號採用高斯上細漢頻移鍵控（GMSK）方式進行調變。頻道編碼主要採用卷積碼。彼每一个 GSM 載頻的頻闊為兩百 KHz，佇時間上以四配六一五 ms（閣較準確實講是十三分之六十 ms）為一个影格，每一个影格閣順序劃分做八个時槽。時槽是 GSM 無線介面上資源的上小單位。

做為 GSM 系統資料傳輸效會當提升的 EDGE 系統，調變方式採用了效率閣較懸的八進位相移鍵控（八 PSK）。 開發中的 EDGE 演進技術是將採用三十二抑十六進位正交振幅調變（三十二抑十六 QAM）， 每載頻的資料傳輸能力會當接近一 Mbps。

為適應各國無線電頻率分配的無仝情形，GSM 系統會當佇咧加個無仝的頻段工作。上代先的 GSM 標準定義矣九百 MHz，一千八百 MHz，佮一千九百 MHz 頻段。此後閣補充八百五十 MHz 佮四仔五 MHz，以適合部分地區的需求。世界大部份地區採用九百 M 佮一千八百 M 頻段。美洲的一寡業者使用八百五十 M 佮一千九百 M 頻段。四百－四仔五 M 頻段干焦局限制北歐國家的業者。此外，歐盟共鐵路排程通訊需要以 GSM 為基礎制定的 GSM-R 系統，伊的工作頻率嘛佇咧九百 M 頻段。GSM 上下行訊號為分頻雙工，上下行訊號採用無仝的頻率，但對無仝款的頻點，上下行頻率之間保持固定的隔。各頻段的具體頻率的範圍佮頻道號如下：

GSM 網路攏總有四種無仝的蜂岫單元 sài-sù：宏蜂岫，微蜂岫，微微蜂岫佮傘蜂岫。崁面積因為無仝款的環境無仝款。宏蜂岫會當予人看做彼種基地台天線安裝佇天火柱仔抑是建築物頂懸彼種。微蜂岫是遐的天線懸度較低平均建築懸度遐的，一般用佇市區內底。微微蜂岫是彼款足細的蜂岫干焦崁幾若十米的範圍，主要是愛用佇咧室內。傘蜂岫是用崁閣較細的蜂岫網的盲區，填補蜂岫之間的訊號空白區域。

蜂岫半徑範圍根據天線的懸度、增益佮傳播條件會當自百米以下到數十 khí-looh。GSM 規範設計的上大細區半徑，一般的情況下為三十五 khí-looh。若是採用擴充蜂岫的技術，則會當達到百二十 khí-looh 以上，適用佇一寡傳播條件真好的狀況。

GSM 閣支援室內底起，通過功率分配器會當共室外天線的功率分配到室內的天線分佈系統上。這是一種典型的組態方案，用佇咧滿足室內的高密度通話要求，佇購物中心佮機場真捷看著。這並毋是著愛的，因為室內崁嘛會使通過無線訊號穿越建築物來實現，只是按呢會當提高訊號品質減少干擾佮回聲。

一般佇界定無線電介面，會當頻道（Channel）來分，分做邏輯頻道（Logical Channel）佮物理頻道（Physical Channel）。 首先佇物理頻道的定義矣實體網路的傳輸單元。

語音編碼

GSM 系統上早的語音編碼方案採用規則脈波鼓勵長時預測編碼（REP-LTP）技術。伊產生的編碼速率為十三 Kbps，每二十 ms 一个話音影格。話音品質平均意見分值（MOS）會達到三允六。這一方案予人號做全速率編碼（Full Rate，FR）。 佇咧 FR 的基礎頂面，通過改進演算法推出了增強型全速率編碼（Enhanced Full Rate，EFR）； 佇咧無改變編碼速率的條件之下，實現了閣較好的話音品質。同時嘛引入編碼速率為六瓦五 Kbps 的半速率編碼（Half Rate，HR）， 按呢佇犧牲話音品質的提起，系統的容量會當提懸一倍。一九九八年，三 GPP 閣採納自適應多速率編碼（Adaptive Multi-Rate，AMR）做語音編碼的增強。AMR 包括十四種無仝速率的編碼演算法，其中八種做全速率佮落種做半速率，位元速率介於十二孵二 Kbps 到四配七五 Kbps 之間。系統佇通話過程當中根據頻道條件佮誤碼率即時地選擇上好的編碼速率。佇理想的情形下，AMR 十二孵二 Kbps 的語音 MOS 會當四配一四。

網路結構

GSM系統後壁的網路予人看做是真其他的大佮複雜的，按呢就會使提供所有的所需要的服務。伊予人分做真濟的部分，每一部份負責其中的一个功能。

• 基地台仔系統（基地台和其控制器）。
• 網路交換子系統（這个部份佮固定網路上相𫝛）有時陣嘛予人講做是核心網。
• GPRS 核心網（會當選部份，用佇報文的網路連接）。
• 運營支持系統。

身份辨識模組

GSM 的一个關鍵特徵就是使用者身分模組（SIM）， 嘛叫「SIM 卡」。 SIM 卡是一个儲存使用者資料佮電話本的會當拆卸智慧卡 IC。使用者就會當更換手機仔了後猶閣會當儲存家己的資訊。換句話講使用者嘛會使使用這馬手機仔使用無仝業者的 SIM 卡。有一寡業者為著欲防止使用者換著別的網路佇手機仔頂懸做設定限制，予伊干焦會當用這个營運商的 SIM 卡，或者是仝一个網路的 SIM 卡，這就是咱所講的「SIM 卡加密」，這種行為佇咧某一寡國家並無合法。

佇美國佮歐洲，大部份業者鎖定𪜶銷售的行動電話，按呢做是因為行動電話的價數一般因為簽長期合約大約減少（譬如講佇歐美市場真濟手機仔會當通過簽約以原價數幾十分之一的價數買）， 業者試圖避免客戶的流失。使用者一般會當通過和業者聯絡付一定的費用來解除鎖定（俗稱「解碼」）， 或者是通過一个專門服務或者是對網際網路頂懸搜揣相關軟體來解碼。若使用者簽署佇一段時期有效地合約（合約口座）， 某一寡美國的業者譬如講 T-Mobile 和 Cingular，就會解除對電話的鎖定。第三方的解碼方法比起業者的來一般閣較緊而且嘛閣較俗。佇大多數國家解除鎖定是合法的。佇咧中國內地，行業主管部門無允准業者鎖定行動電話，這予業者的客製化機嘛會當輕鬆使用其他業者的網路。

GSM 安全

GSM 被設計具有中等安全水平。系統設計使用共享金鎖使用者認證。使用者佮基地台之間的通訊會用被加密。演進的 UMTS 引入可選的 USIM－使用閣較長鑑別金鎖保證閣較好的安全佮網路佮使用者的雙向驗證。GSM 干焦網路咧對使用者的驗證（毋是雙向驗證）。 雖然安全模組提供了保密佮鑑別功能，猶毋過鑑別能力有限而且會當假造。

GSM 為著安全使用濟種加密演算法。A 一分之五佮 A 二分之五兩種串流加密法用佇保證佇空中資訊的保密性。A 一分之五是佇歐洲範圍使用的強力演算法，而且 A 二分之五則是佇其他的國家使用的弱強度演算法。佇兩種演算法內底嚴重漏洞攏已經予人發現，譬如講一个唯密文攻擊可能即時斷去 A 二分之五 . 毋過系統支援真濟無仝演算法，按呢業者就會當換一个安全等級閣較強的。

參見

• 核心技術：二 G－二嬸五 G－三 G－三人五 G－LTE－四 G－五 G
• 結構的元素：基地台控制器－基地收發機站－歸屬位置暫存器－行動電話交換中心－SIM－VLR
• 無線電：GSM 頻段
• 服務：蜂岫電話業務－GSM 定位－GSM 服務－MMS－SMS－WAP
• 標準：ETSI－智慧型網－增值-GEO-行動無線電介面
• 公用術語：IMEI－IMSI－MSISDN－MSRN－切換
• 相關技術：GSM-R（GSM-Railroads）

外部連結

• 三 GPP：當前會用自由 GSM 標準實現
• OMA The current standardisation body for services aspects of mobile networks-部份共標準辭掉會當用。
• ETSI 原始 GSM 標準實現美國國會圖書館的存檔，存檔日期兩千空一十一孵六鼻八
• GSM 協會－GSM 業者概覽 ( 官方站點 )-包括全體成員的網路崁情形
• GSM 網路參數縮寫列表按照首字母順序
• GSM 概述作者 John Scourias
• GSM 視覺化指南
• GSM 概念、起源佮路站碑－一个徙威人的觀點 Telenor 的技術雜誌
• Telektronikk . Com
• GSM 呼叫流程圖