gsm900是什么

在全球移动通信的发展历程中，有一个技术标准扮演了至关重要的基石角色，它就是全球移动通信系统900兆赫频段。这个系统不仅是第二代移动通信技术的核心代表，更以其广泛的覆盖能力、稳定的通话质量和成熟的产业链，深刻塑造了全球，特别是早期移动网络的格局。本文将深入解析这一频段系统的技术原理、频谱特性、网络架构及其在移动通信演进中的历史地位与实际应用，帮助读者全面理解这一通信领域的基础设施。

       当我们回顾移动通信从模拟时代迈向数字时代的跨越，一个绕不开的技术里程碑便是全球移动通信系统。而在该系统的众多频段划分中，工作在九百兆赫兹附近的频段，以其独特的物理特性和广泛部署，成为了移动通信网络覆盖的“黄金频段”。这个频段不仅是早期商用网络的主力，其技术框架与设计理念也深远地影响了后续几代通信技术的发展。理解它，就如同握住了打开现代移动通信世界大门的一把关键钥匙。

       一、技术标准的起源与定义

       要准确理解这个频段，首先需要追溯其所属的技术体系源头。全球移动通信系统，作为第二代移动通信技术的国际标准，诞生于上世纪八十年代末，由欧洲电信标准协会主导制定。其初衷是为了在欧洲范围内建立一个统一的、数字化的蜂窝网络标准，以解决第一代模拟系统互不兼容、频谱效率低下、安全性差等问题。而“九百兆赫兹”这个称谓，特指该系统最初定义并广泛使用的上行八百八十兆赫兹至九百一十五兆赫兹、下行九百二十五兆赫兹至九百六十兆赫兹的频段对。这个频段因其绕射能力强、覆盖范围广的物理特性，被选为实现大规模地面蜂窝网络覆盖的基础。

       二、核心的工作频段与双工方式

       该频段系统的具体工作频谱并非全球完全统一，但最为经典和常见的划分便是上述的三十五兆赫兹带宽分配。采用频分双工技术来实现双向通信，即上行链路和下行链路使用两个不同且间隔固定的频段。手机终端发送信号使用较低的频段，基站接收；基站发送信号使用较高的频段，手机接收。上下行频段之间四十五兆赫兹的保护间隔，有效避免了发射和接收信号之间的相互干扰。这种清晰、对称的频谱规划，为早期网络部署和设备制造提供了明确的规范。

       三、采用的多元接入与调制技术

       该系统在无线接入技术上融合了频分多址和时分多址。首先，将总频段划分为多个两百千赫兹宽的载波信道，这是频分多址的体现。然后，每个载波信道在时间上再被划分为八个时隙，这八个时隙可以分配给不同的用户轮流使用，这便是时分多址。这种结合方式，相比纯粹的第一代模拟频分多址系统，显著提高了频谱利用率和系统容量。在调制方式上，它采用了高斯最小频移键控，这是一种相位连续的恒包络调制，优点在于抗干扰性能较好，且能降低对终端功率放大器的线性度要求，有助于延长早期手机的电池续航时间。

       四、蜂窝网络架构的精髓

       其网络架构是经典的蜂窝结构，这也是“蜂窝网络”名称的直接来源。地理上的服务区域被划分为许多正六边形的小区，每个小区由一个基站负责覆盖。这种设计的核心优势在于频率复用，即相隔足够距离的小区可以重复使用相同的频率组，从而在有限的频谱资源下，支撑起整个城市甚至国家的网络覆盖，极大地提升了系统容量。手机在移动过程中，从一个小区进入另一个小区时，网络会自动执行切换过程，保证通话或数据业务的连续性，这是实现“移动中通信”的关键。

       五、通信协议栈的层次化设计

       该系统的协议栈采用分层结构，主要分为三层。第一层是物理层，负责处理无线信号的调制、解调、编码等；第二层是数据链路层，负责在无线链路上提供可靠的数据传输，包括纠错、流量控制等；第三层是网络层，负责呼叫控制、移动性管理和补充业务等核心信令功能。这种清晰的分层模型，使得网络各部分的开发、维护和升级可以相对独立进行，提高了系统的灵活性和可扩展性，也为后续向通用分组无线服务等数据业务演进奠定了基础。

       六、语音业务的核心：全速率与半速率编码

       作为以语音业务起家的系统，其语音编码技术至关重要。最初采用的是全速率语音编码，它将模拟语音信号压缩为十三千比特每秒的数字流。虽然音质在早期已被广泛接受，但随着用户激增，为提升容量，又引入了半速率语音编码技术。半速率编码将语音压缩到约五点六千比特每秒，使得一个物理信道可以承载两个通话，理论上使网络容量翻倍，尽管音质略有妥协。这两种编码的自适应使用，体现了网络在容量与质量间的动态平衡艺术。

       七、安全机制的初步建立

       与模拟系统“空中接口”几乎透明传输相比，该系统首次在公众移动通信中系统性地引入了安全措施。主要包括三方面：通过用户身份模块卡对用户身份进行鉴权，防止非法接入；使用算法对无线信号进行加密，防止通话被窃听；以及使用临时移动用户识别码替代国际移动用户识别码在空口传送，保护用户身份隐私。尽管以今天的眼光看其加密强度有限，但在当时是一大进步，为移动通信的商务和个人应用扫除了关键的安全障碍。

       八、从电路交换到分组交换的数据演进

       其最初的设计是完全基于电路交换的，即建立一个独占的物理链路进行通信，非常适合连续的语音业务，但用于突发性的数据业务则效率低下。为此，在其基础上叠加了通用分组无线服务技术，通常被称为二代半技术。通用分组无线服务引入了分组交换的核心网，允许用户“始终在线”，并按数据流量计费，实现了理论上一百七十一点二千比特每秒的数据速率，使得手机上网、彩信等业务成为可能。这是移动通信迈向移动互联网时代的关键一步。

       九、在全球范围的应用与区域变异

       该九百兆赫兹频段在全球，尤其是欧洲、亚洲、非洲、大洋洲等地得到了极其广泛的应用，成为许多国家的主导第二代移动通信网络。然而，由于各国无线电频谱规划的历史差异，具体使用的频点可能略有偏移。例如，在某些地区，为了容纳更多的运营商，频段被进一步细分。此外，基于相同的核心标准，还衍生出了工作在一千八百兆赫兹等更高频段的系统，通常用于城市地区补充容量。而北美地区则主要采用基于时分多址的另一个标准和码分多址标准，这是全球移动通信标准竞争与地域分割的体现。

       十、终端设备：用户身份的载体

       用户通过手机终端接入网络，而用户身份模块卡则是该系统的一大创新。这张小小的智能卡存储了用户的身份信息、密钥、电话簿和短消息等，实现了“机卡分离”。用户只需更换用户身份模块卡，就能在不同的手机上使用自己的号码和账户，极大地增强了便利性和安全性。手机本身也从早期昂贵笨重的大哥大，迅速演变为形态多样、功能丰富的消费品，推动了整个移动终端产业的Bza 式增长。

       十一、在通信技术演进中的历史地位

       该频段系统的成功商用，标志着移动通信真正进入了数字化和全球化的时代。它以其成熟、稳定、覆盖好的特点，在长达二十多年的时间里服务了全球数十亿用户。它不仅完成了从模拟到数字的平滑过渡，其网络架构、信令协议、业务平台等都为第三代、第四代乃至第五代移动通信系统提供了宝贵的经验和演进基础。许多第三代移动通信网络在建设初期，甚至直接利用其核心网和站点资源，实现了快速部署。

       十二、在当今网络中的持续作用

       即便在第五代移动通信方兴未艾的今天，许多地区的九百兆赫兹网络仍未完全退网。这主要归功于其低频段带来的卓越覆盖能力，特别是在广袤的农村、山区、地下室等场景，其覆盖深度和广度往往是更高频段网络难以比拟的。它承担着基础的语音通话、物联网终端连接和广域覆盖保障的“托底”角色。对于低功耗、广覆盖的物联网应用，基于该频段的技术仍是一个经济可靠的选择。

       十三、面临的频谱重耕与挑战

       随着移动数据流量Bza 式增长，低频段频谱因其覆盖优势变得愈加珍贵。全球许多运营商正在实施“频谱重耕”策略，即在保障现有第二代移动通信用户服务的前提下，逐步将宝贵的九百兆赫兹等低频段频谱资源，用于部署覆盖能力更强的第四代或第五代移动通信网络，以提升网络整体性能和用户体验。这个过程需要精心的网络规划、漫长的迁移周期以及对老用户设备的兼容性考虑，是运营商面临的一项复杂工程。

       十四、对中国移动通信产业的意义

       中国大规模部署和应用该系统，始于上世纪九十年代末。它的引入和普及，不仅让中国迅速进入了移动通信时代，用户数跃居世界第一，更极大地带动了国内通信设备制造、终端研发、运营服务等整个产业链的崛起。国内运营商在建设和优化该网络过程中积累的丰富经验，为后续自主第三代移动通信标准的产业化以及第四代、第五代移动通信的领先部署，奠定了坚实的人才、技术和管理基础。

       十五、相关的关键技术演进

       在该系统漫长的生命周期中，其技术本身也在不断演进。例如，为了提升数据速率，在通用分组无线服务之上又引入了增强型数据速率技术，通过采用更高阶的调制方式，将理论峰值速率提升至四百七十四千比特每秒。此外，为了降低网络能耗和干扰，引入了自适应多速率语音编码、基站功率动态调整等优化特性。这些演进证明了该标准框架良好的生命力与可扩展性。

       十六、对未来技术的启示

       回顾该系统的发展，可以给未来通信技术诸多启示。其全球统一标准带来的规模效应和漫游便利，强调了标准化的极端重要性。其从纯语音向数据业务的平滑演进，提示了技术路径的前向兼容性设计价值。其蜂窝结构、分层协议、用户身份模块卡等核心设计，已成为现代移动通信的“基因”。即使在追求超高速率、超低时延的今天，广覆盖、高可靠、低成本的通信需求依然存在，而这正是类似九百兆赫兹这样的低频段技术历久弥新的根本原因。

       

       综上所述，工作在九百兆赫兹频段的全球移动通信系统，远不止是一个过时的通信标准。它是一个时代的奠基者，一项成功商业化的系统工程典范，也是一座连接过去与未来的技术桥梁。它深刻改变了人类社会的沟通方式，孕育了庞大的移动生态产业，并将继续在万物互联的时代扮演特定的角色。理解它，不仅是对一段通信历史的回顾，更是洞察整个移动通信产业逻辑和发展规律的重要视角。