GSM移动通信系统:从模拟到数字的演进与挑战
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更新于2024-08-25
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"全国PLMN网络结构-PSTN互连-GSM原理理论"
本文将深入探讨GSM(Global System for Mobile Communications,全球移动通信系统)的网络结构、互连方式以及移动通信的发展历程。PLMN(Public Land Mobile Network,公共陆地移动网络)是GSM系统的基础,它为用户提供广泛覆盖的移动通信服务。
GSM移动通信系统是第二代(2G)数字移动通信技术,其主要目标是提供高质量的语音通信,并逐渐发展出多种数据服务。系统结构包括核心网络(CN)和无线接入网络(RAN)。在CN中,Mobile Switching Center(MSC)负责通话的建立和拆线,同时处理位置更新和漫游功能。BSS(Base Station Subsystem)是无线部分,包括基站控制器(BSC)和基站收发信台(BTS),负责与移动设备的无线连接。TMSC(Transit Mobile Switching Center)用于不同PLMN之间的连接,而C1至C5则表示不同类型的信令链路,如CCS7N是用于PSTN(Public Switched Telephone Network,公共交换电话网)互连的No.7信令网络。
PSTN互连是GSM网络的重要组成部分,通过HSTP(High Level Signaling Transfer Point,高级信令转接点)和LSTP(Local Signal Transfer Point,本地信令转接点)实现不同网络间的信令传递,使得移动用户能够拨打或接听固定电话网络的电话。
GSM系统引入了时分多址(TDMA)技术,提高了频谱效率,但与后来的CDMA(Code Division Multiple Access,码分多址)系统相比,频谱利用率仍有一定的局限。此外,GSM系统经历了从NMT、TACS、AMPS等早期移动通信系统的发展,逐渐演变为更先进的标准,如IS-136、cdmaOne、IS-95等,直至现在向3G和4G的过渡,例如IMT-2000(国际移动电话系统-2000)代表了第三代移动通信标准,支持更高的数据传输速度和更丰富的业务类型。
模拟移动通信时代的缺陷,如无公共接口导致漫游困难、低频谱利用率、安全性和服务质量问题,都在数字移动通信时代得到了显著改善。数字移动通信的优势包括更好的抗干扰能力、更高的频谱效率、支持数据服务、增强的安全性、简化网络管理和设备集成。然而,随着用户需求的增长,如更高的传输速率、多样化的业务需求和全球漫游能力,推动了从2G到3G再到4G甚至5G的持续演进。
GSM网络结构和PSTN互连展示了移动通信从模拟到数字、从单一语音服务到多元化数据服务的转变,同时也反映了通信行业为满足个人通信目标——随时随地的多方式通信——所付出的努力和技术进步。随着技术的不断迭代,未来移动通信将更加智能化、高效化,并将融入更多领域的应用。
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