GSM 是移动通信的全球标准,促进了从模拟网络到数字网络的转变。

在全球覆盖范围以及物联网和农村地区等领域,它仍然是主导技术。

其基于 SIM、TDMA 和无线电频率的结构保证了身份、访问和国际兼容性。

您是否想过,GSM 究竟是什么?为什么即使在 5G 热潮中,它依然存在于我们的科技生活中?尽管最现代、最快速的手机不再直接依赖这项技术,但当我们谈论移动通信的历史和现状时,GSM 仍然是一个核心焦点。在本文中,我们将详细介绍 GSM 的含义、工作原理、主要组件、优势和局限性,甚至解答有关其兼容性或未来前景的常见问题。

让我们深入研究这项技术,了解为什么它听起来像是过时的技术,但在农村地区、物联网系统以及覆盖范围和稳定性至关重要的设备中仍然至关重要。准备好以前所未有的方式理解 GSM,以解答有关其定义、演变及其对科技世界的影响的任何问题。

指数

1 什么是GSM?定义和起源2 GSM 技术如何工作?3 SIM卡:移动身份的核心4 GSM 用于什么?5 GSM的优势6 它有什么缺点?7 什么是 GPRS 以及它与 GSM 有什么关系?8 GSM 与其他技术(CDMA、TDMA 等)有何区别?9 GSM 目前在哪里使用?10 GSM 频率和国际兼容性11 GSM 的未来和向下一代网络的过渡

什么是GSM?定义和起源

看台 的GSM 对应 全球移动通信系统,翻译成西班牙语为 全球移动通信系统该标准诞生于20世纪80年代初,源于欧洲邮政和电信管理局(CEPT)发起的一项旨在统一欧洲移动通信系统的倡议。在GSM出现之前,欧洲各国采用不同的系统,这使得跨境互操作变得困难。GSM的设计初衷就是为了解决这个问题,让用户能够使用同一移动设备轻松地在不同国家之间移动和通信。

1991年,芬兰见证了第一通GSM电话,由时任总理哈里·霍尔克里打通。此后,GSM发展迅猛:短短两年内,用户数量就突破了一百万,该标准也在全球范围推广,不仅覆盖欧洲,还覆盖了拉丁美洲和亚洲。目前, GSM 仍然是世界上使用最广泛的移动技术,业务遍及200多个国家,约82%的移动终端都在使用。

GSM 技术如何工作?

GSM 是一场革命,主要归功于它从模拟电话向数字电话的转变。它的主要贡献在于实现了高质量的语音通信、短信 (SMS) 发送功能以及基本的数据服务。为了实现这些功能,它结合了硬件和软件来协调设备、基站和中央基础设施之间的连接。

该系统基于几个协同工作的关键要素:

移动站:是用户自己的手机,负责发送和接收信号。

基站子系统(BSS):由基站收发信台组成(BTS,带有天线和无线电接收器)和基站控制器(平衡计分卡,管理多个BTS并优化通信资源)。

网络交换子系统(NSS):这是管理通话、用户注册以及使用 SIM 卡信息进行身份验证的地方。

操作和支持子系统(OSS):为整个网络提供技术和运营支持,确保其管理和维护。

El GSM 操作 它依赖于通过无线电频率传输信息。在欧洲,该标准使用 900 MHz 和 1800 MHz 频段(在美国为 1900 MHz),这可能会导致某些终端在国际范围内使用时出现轻微的不兼容现象。当用户打开手机时,设备会通过无线电波搜索最近的基站并建立连接。该技术的使用 TDMA(时分多址) 它通过将信号分成基于时间的片段,允许多个呼叫共享同一信道,从而提高效率并防止用户之间的干扰。

SIM卡:移动身份的核心

GSM 最实用的创新之一是引入了 SIM卡 (用户识别模块)。该芯片存储手机连接到网络并正确识别自身所需的基本信息。它存储的数据包括 电话号码、运营商代码、国际标识符、访问密钥、PIN 和 PUK。

有了 SIM 卡,您可以更换手机,同时保持您的身份和服务,只需将卡从一台设备移到另一台设备即可。SIM 卡还包含 IMEI (国际移动设备识别码),每个设备的唯一标识符,有助于防止欺诈并允许采取行动防止终端盗窃。

GSM 用于什么?

El 的GSM 几十年来,它一直是我们所知的移动电话的基础。它的用途远不止通话:它允许 发送短信、访问基本数据、执行众所周知的国际漫游,并且现在支持低数据使用应用程序。,例如与物联网相关的(IoT)。为了更好地了解 GSM 的发展历程,您可以参考 关于马尔可夫链在工业中的实际应用的文章.

该技术用于:

高品质语音通话

短信 (SMS)

基础数据服务 例如电子邮件或 WAP 浏览

定位、车辆跟踪和远程监控系统

M2M(机器对机器)设备 适用于工业部门、能源、农业和基础设施管理

GSM的优势

该技术凭借其自身的优点而获得了广泛认可,其中最突出的是:

全球覆盖和国际漫游:运营商协议使您几乎可以在任何国家/地区轻松使用您的手机,保持服务连续性,并且目前降低相关成本。

盈利能力和稳定性:GSM 基础设施虽然老旧,但经济且稳定,非常适合连接农村地区或支持 4G 和 5G 无法覆盖的服务。

可靠性和技术成熟度:网络稳定、错误少、与各种设备兼容性好,包括不需要高数据速度的旧设备和系统。

它有什么缺点?

虽然 的GSM 它是革命性的,但今天它有一些明显的局限性,特别是与更现代的技术相比:

数据速度低:最大传输速率为9.6kbps(经改进后最高可达64kbps),远低于目前的4G和5G标准。

技术老化和技术限制:能耗较高,同时用户容量较低,数据服务非常基础。

逐渐消失许多运营商正在将无线电频谱重新分配给更现代化的网络,因此 GSM 网络可能会在未来几年内消失,尽管在某些地区它将作为备用解决方案保留。

什么是 GPRS 以及它与 GSM 有什么关系?

El GPRS(通用分组无线业务) 它是GSM的演进版本,引入了分组交换技术进行数据传输,允许高达171.2 kbps的速度,从而实现更高效、更流畅的互联网访问。与优先处理通话和短信的传统GSM不同,GPRS开启了基本浏览和电子邮件的大门。更多详情,请参阅这篇文章。

这一突破对于向第三代技术的过渡至关重要(3G/联通),提升网络的多功能性,为智能手机的到来做好准备。有了GPRS,网络不再为每次通信预留完整的信道,而是根据需求在用户之间分配资源。

GSM 与其他技术(CDMA、TDMA 等)有何区别?

除了 GSM 之外,还有其他移动通信标准,例如 CDMA(码分多址) y TDMA(时分多址)GSM 主要使用 TDMA 在用户之间分配信号。 CDMA的另一方面,使用不同的代码来分离同一频率上的对话,从而允许多个同时进行的通信而不会受到干扰。

就手机而言,尤其是在美国这样的市场,有些型号只支持 GSM,有些只支持 CDMA,还有一些较新的型号同时兼容 GSM 和 CDMA。一个简单的方法是检查你的 iPhone 它是 GSM,因此请检查它是否有 SIM 卡插槽;如果没有,则它可能是 CDMA 型号。

GSM 目前在哪里使用?

尽管 4G和5G,GSM仍然广泛应用于:

乡下地方 以及尚未建立新网络或新网络不具有经济可行性的发展中国家。

设备 物联网和 M2M (例如传感器、报警系统、智能电表或车辆定位系统,请参阅和等运算符) 1NCE 以获得专业解决方案)。

安全和备份:当现代网络出现故障或超出覆盖范围时,它仍然以辅助方式使用以确保通信。

GSM 频率和国际兼容性

GSM 在不同地区使用不同的频段。在欧洲和世界大部分地区, 900MHz 和 1800MHz,而在美国,主要乐队是 1900 MHz这种差异意味着,在一个国家购买的某些 GSM 手机可能无法在另一个国家正常工作,除非它们是多频段或“全球手机”。

GSM 还因方便国际漫游而脱颖而出(漫游),通过运营商之间的协议和标准的技术特性,允许用户在旅行时保持与常用线路的连接。

GSM 的未来和向下一代网络的过渡

近年来,各种服务逐渐向4G和5G等更高容量的技术迁移。许多运营商已开始关闭其GSM网络,将无线电频谱转向更快的连接。然而,在4G尚未覆盖的地区,GSM仍然能够保证基本且稳定的通信。

此外,在该领域 产业 在需要低功耗和最大覆盖范围的应用中,GSM 仍然非常有意义,例如远程基础设施监控、互联农业和遥测。由于其低成本、稳健性和稳定性,预计它在这些特定领域仍将在未来几年继续使用。

GSM 在造纸和印刷行业也发挥着作用, 表示纸张的重量(克/平方米)该测量有助于确定纸张在从日常印刷到专业项目等各种应用中的质量和可用性。

马尔可夫链在工业中的实际应用

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