全球移动通讯系统Global System of Mobile communication就是众所周知的GSM，是当前应用最为广泛的移动电话标准。GSM较之它以前的标准最大的不同是他的信令和语音信道都是数字式的，因此GSM被看作是第二代(2G)移动电话系统。其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。

　　1.波形编码基础原理是在时间轴上对模拟话音信号按照一定的速率来抽样，然后将幅度样本分层量化，并使用代码来表示。在接收端将收到的数字序列经过解码恢复到原模拟信号，保持原始语音的波形形状。话音质量高，编码速率高。如PCM编码类（a率或u率PCM、ADPCM、ADM)，编码速率为64－16kb/s，语音质量好。

　　通过鉴权、加密和TMSI号码的使用，抵达安全的目的。鉴权用来验证用户的入网权利。加密用于空中接口，由SIM卡和网络AUC的密钥决定。TMSI是一个由业务网络给用户指定的临时识别号，以防止有人跟踪而泄漏其地理位置。

　　临时识别码（TMSI：Temporary Mobile Subscriber Identity）的设置是为避免非法个人或团体通过监听无线路径上的信令交换而窃得移动客户真实的客户识别码(IMSI)或跟踪移动客户的位置。

　　鉴于数字传输技术的特点以及GSM规范中有关空中接口和话音编码的定义，在门限值以上时，话音质量总是达到相同的水平而与无线）空中接口（air interface）是一种透过无线通讯，以连结移动电话终端用户与基地台。在GSM/UMTS中，各种各样的形式的UTRA标准便是空中接口，也就是一种存取模式access modes.在移动电线;表示基站和移动电话之间的无线传输规范。它定义每个无线信道的使用频率和带宽，或者定义采用的编码方法。

　　在SIM卡基础上实现漫游。漫游是移动通信的重要特征，它标志着用户都能够从一个网络自动进入另一个网络。全球移动通信系统能提供全球漫游，当然也需要网络运营者之间的某些协议，例如计费。

　　公用电话交换网（PSTN——Public Switch Telephone Network），即我们日常生活中常用的电话网。PSTN是一种以模拟技术为基础的电路交换网络。在众多的广域网互连技术中，通过PSTN进行互连所要求的通信费用最低，但其数据传输质量及传输速度也最差，同时PSTN的网络资源利用率也比较低。

　　The structure of a GSM networkGSM系统後面的网络被人们看作是极其庞大和复杂的，这样就能够给大家提供所有的所需的服务。它被分成很多的部分，每一部分负责其中的一个功能。

　　2.网络和交换系统(网络的每一部分都要与别的部分无缝衔接)。有时也被叫做核心网。

　　综合业务数字网（Integrated Services Digital Network，ISDN）是一个数字电话网络国际标准，是一种典型的电路交换网络系统。ISDN需要一条全数字化的网络用来承载数字信号（只有0和1这两种状态），与普通模拟电话最大的区别就在这里。

　　在交换元件间，电话用户部分（TUP）协议为基本通话过程中电路交换网络连接的建立、管理和释放提供了骨干通信，以便于提供远程电信服务。TUP支持模拟和数字电路，并对电话管理信号的传输进行限定。

　　GSM标准所提供的开放性接口，不仅限于空中接口，而且报刊网络直接以及网络中各设备实体之间，例如A接口和Abis接口。

　　从系统上来讲，就是移动交换中心（MSC）与基站控制器（BSC）之间的接口，物理链路采用标准的2.048Mbit/s的数字传输链路实现。如下图（1）

　　Abis接口定义为基站子系统的两个功能实体BSC(基站控制器)和BTS(基站收发信台)之间的通信接口，用于BTS与BSC之间的远端互连方式，该接口支持所有向用户更好的提供的服务，并支持对BTS无线设备的控制和无线频率的分配。

　　GSM系统的各分系统之间和分系统内部各功能实体之间有大量的接口。为保证备厂商的设备可以在一定程度上完成互连；在GSM技术规范中对其作了详细的规定。

　　基站分系统(BSS)在移动台（MS）和网络分系统（NSS）之间提供和管理传输通路,还包括了MS与GSM系统的功能实体之间的无线接口管理。NSS负责管理通信业务，保证MS与相关的公用通信网或与其他网之间建立通信，即NSS不直接与MS互通，BSS也不直接与公用通信网互通，MS，BSS和NSS组成GSM系统的实体部分。操作支持系统（OSS）负责控制和维护实际运行部分。

　　在1998到200年之间导致GSM用户增长的根本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拥有移动电话人们。这种服务在欧洲的移动运营商之间竞争也比较激烈，即使没有长期的签证，人们也可以从运营商那里以很低廉的价格买到一款手机。

　　GSM是一个蜂窝网络,也就是说移动电话要连接到它能搜索到的最近的蜂窝单元区域。GSM网络运行在多个不同的无线电频率上。

　　由于采用了高效调制器、信道编码（对数码流进行一定的处理，使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力，可极大地避免码流传送中误码的发生，同时利于压缩数据）、交织、均衡和语音编码技术，使系统具有高频谱效率。

　　（1）信道编码分为内编码和外编码，一般常用的编码方法是RS码（外编码）和卷积码。RS码：即在204字节（包括同步字节）前添加51个全“0”字节，产生RS码后丢弃前面51个空字节，形成截短的（204，188）RS码。其中监督段为16字节(开销字节段）。

　　GSM网络一共有4种不同的蜂窝单元尺寸：巨蜂窝，微蜂窝，微微蜂窝和伞蜂窝。覆盖面积因不同的环境而不同。巨蜂窝可以被看作那种基站天线安装在天线杆或者建筑物顶上那种。微蜂窝则是那些天线高度低于平均建筑高度的那些，通常用于市区内。微微蜂窝则是那种很小的蜂窝只覆盖几十米的范围，大多数都用在室内。伞蜂窝则是用于覆盖更小的蜂窝网的盲区，填补蜂窝之间的信号空白区域。实际使用的最长距离GSM规范支持到35公里。

　　2.参数编码根据语音信号产生的数学模型，通过对语音信号特征参数的提取后进行编码（将特征参数变换成数字代码进行传输）。在接收端将特征参数，结合数学模型，恢复语音，力图使重建语音保持尽可能高的可懂度，重建语音信号的波形同原始语音信号的波形可能会出现相当大的区别。如线性预测（LPC）编码类。

　　GSM系统的同频复用模式可以缩小到4/12或3/9甚至更小（模拟系统为7/21）；加上半速率话音编码的引入和自动话务分配以减少越区切换的次数，使GSM系统的容量效率（每兆赫每小区的信道数）比TACS（全入网通信系统技术）系统高3～5倍。

　　为了纠正这些成串发生的比特差错及一些突发错误，能够应用交织技术来分散这些误差，使长串的比特差错变成短串差错，从而能够用前向码对其纠错，，交积不会增加信道的数据码元。

　　语音编码就是使表达语音信号的比特数目最小。语音编码的基本方法可分为波形编码、参量编码（音源编码）和混合编码，波形编码是将时域的模拟话音的波形信号经过取样、量化、编码而形成的数字话音信号，参量编码是基于人类语言的发音机理，找出表征语音的特征参量，对特征参量进行编码，混合编译码是结合波形编译码和参量编译码之间的优点。

　　GSM的一个关键特征就是用户身份模块(SIM),也叫SIM卡。有些运营商为避免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卡封锁,这在某些国家并不合法。