什么是GSM技术：架构及其应用

像GSM(全球移动通信系统)这样的数字蜂窝技术用于传输移动数据和语音服务。这个概念在贝尔实验室于1970年使用移动无线电系统实现。顾名思义，它是1982年为制定通用的欧洲移动电话标准而成立的标准化组织的名称。该技术拥有全球70%以上的数字蜂窝用户市场份额。这项技术是利用数字技术开发出来的。目前，GSM技术支持全球超过210个国家的10亿移动用户。这项技术提供从基础到复杂的语音和数据服务。本文对GSM技术进行了概述。

什么是GSM技术？

GSM是一种移动通信调制解调器;它代表全球移动通信系统(GSM)。GSM的概念是贝尔实验室在1970年提出的。它是世界上应用最广泛的移动通信系统。GSM是一种开放的数字蜂窝技术，用于在850MHz、900MHz、1800MHz和1900MHz频段传输移动语音和数据业务。

使用时分多址（TDMA）技术为数字系统而开发了GSM技术，用于通信目的。GSM数字化并减少数据，然后通过具有两个不同的客户端数据流的频道向下发送，每个信道在其自己的特定时隙中。数字系统能够携带64 kbps至120 mbps的数据速率。

GSM系统中有各种大小的细胞，如宏细胞、微细胞、微细胞和伞形细胞。每个单元格根据实现域而变化。在GSM网络中有五种不同的单元大小宏、微、微和伞形单元。每个单元的覆盖区域根据实现环境而变化。

时分多址（TDMA）技术依赖于在相同频率上为每个用户分配不同的时隙。它可以轻松适应数据传输和语音通信，并可携带64kbps到120Mbps的数据速率。

GSM技术架构

GSM体系结构的主要组成部分包括以下几个方面。

• 网络和切换子系统（NSS）
• 基站子系统（BSS）
• 流动电台(MS)
• 操作与支持子系统(OSS)

网络交换子系统（NSS）

在GSM系统架构中，它包含不同的组成部分，这些组成部分通常被称为核心系统/网络。这里，它基本上是一个数据网络，包括各种单元，提供整个移动网络系统的主要控制和接口。核心网络包括以下讨论的主要内容。

流动交换中心(MSC)

移动交换中心(MSC)是GSM网络体系结构中核心网络区域的关键元素。这个移动服务交换中心工作起来就像ISDN中的标准交换节点，而不是PSTN，然而，它还提供额外的功能，允许支持移动用户的必需品，如认证、注册、msc间的切换、呼叫位置和呼叫到手机用户的路由。

并且，它还为公共交换电话网络提供了一个优势，以便可以从手机的网络连接到手机到固定电话。提供对其他移动交换中心服务器的接口，以允许通过不同网络对移动电话进行移动电话。

本地位置寄存器(HLR)

这个HLR数据库包括有关管理的信息，就像每个订阅者及其先前确定的位置一样。这样，GSM网络能够将呼叫连接到移动交换机的相关基站。一旦操作员打开他/她的电话，然后电话通过网络注册，因此它可能决定哪个基站收发器正在通信，以便传入的电话可以正常连接。

即使手机接通，但未激活，那么再次寄存器以确保HLR网络响应其最近的位置。每个网络都有一个HLR，即使它可以分散在各种子中心以进行操作原因。

访客位置登记(VLR)

VLR包括从HLR网络接收的优选信息，以允许单独的订户的首选服务。访问者位置寄存器可以像单独的单位一样执行;然而，通常像MSC的基本要素一样实现，在单个单位之前。因此，访问更快，更方便。

设备身份登记册

EIR（设备标识寄存器）是作出决定是否可以在网络上允许指定移动档位的单位。每个移动设备都包括标识的数字，如IMEI或国际移动设备标识。

因此，这个IMEI号是固定在移动设备内部的，在注册时通过网络进行验证。它主要取决于在EIR中保存的信息，移动设备可能被分配三种条件中的一种，允许通过网络，禁止访问，否则在其出现问题时被监视。

认证中心（AUC）

AuC(认证中心)是一个受保护的文件，包含用户SIM卡上的密钥。AuC主要用于无线电信道的验证和编码。

网关移动交换中心（GMSC）

GMSC / Gateway移动交换中心是ME完成呼叫主要连接的结尾，而没有关于MS的位置的任何信息。GMSC根据HLR从MSISDN获得移动站漫游号码（MSRN）并将呼叫连接到确切访问的MSC。名称GMSC的“MSC”划分令人困惑，因为网关过程不需要任何对MSC链接。

短信网关(SMS-G)

SMS网关或SMS-G共同使用，以解释GSM标准中的两个SMS网关。这些网关控制消息，这些消息以不同方式指导。

短消息服务网关移动交换中心（SMS-GMSC）用于传输给ME的短消息。工作短消息服务的间移动移动交换中心（SMS-IWMSC）用于通过移动网络创建的短消息。SMS-GMSC的主要作用与GMSC相关，但SMS-IWMSC为SMS中心提供永久性通路。

这些单位是GSM技术网络中使用的主要系数。它们通常是共同定位的，然而，随着网络位于网络的任何地方都经常传播整个中间网络。如果发生故障，它将提供一些灵活性。

基站子系统(BSS)

它是移动站与网络子系统之间的接口。它由基收发器站组成，基收发器站包含无线电收发器并处理与移动设备通信的协议。它还包括基站控制器，该控制器控制基站收发站，并充当移动站与移动交换中心之间的接口。

网络子系统为移动站提供基本的网络连接。网络子系统的基本组成部分是移动业务交换中心，它提供对ISDN、PSTN等不同网络的接入。它还包括家庭位置寄存器和访客位置寄存器，提供了GSM的呼叫路由和漫游功能。

它还包含设备身份寄存器，其维护所有移动设备的帐户，其中每个移动设备由其自己的IMEI号标识。IMEI代表国际移动设备标识。

第二代GSM网络体系结构中的BSS或基站子系统部分基本上是通过网络与手机相连的。这个子系统包括下面讨论的两个要素。

基站收发器站（BTS）

在GSM网络中使用的BTS(基收发站)包括无线电Tx、Rx及其相关天线，通过移动设备发射、接收和直接转换。该基站是每个小区的重要元素，它与移动设备进行对话&两者之间的接口被识别为具有相关协议的Um接口。

基站控制器(BSC)

BSC（基站控制器）用于将下一相位反向形成为GSM技术。该控制器用于控制基站收发器站的集合，并且它经常通过该组内的一个收发器站共同定位。该控制器管理Radio的资源来控制BTS集合中的切换等不同项目，分配通道。它与Abis界面上的基本收发器站交谈。

GSM网络基站的子系统采用无线电允许技术，允许多个运营商同时使用该系统。每个频道支持多达8个运营商，允许一个基站包括不同的频道;每个基站都可以容纳大量的操作员。

这些都是通过网络的提供者仔细地定位，以使整个地区覆盖。这个区域可以用一个经常被称为小区的基站来包围。因为阻止信号重叠进入附近的细胞是不可能的，在单个细胞中使用的通道在下一个细胞中不会被利用。

移动电台

它是由收发器，显示器和处理器组成的移动电话，并由通过网络运行的SIM卡控制。

MS(移动站)或ME(移动设备)通常通过移动电话识别，移动电话是运营商观察和操作的GSM移动通信n/w的一部分。目前，它们的维度已经大幅减少，而功能级别却大大提高了。还有一个好处是，收费之间的时间大大增加了。手机有不同的要素，虽然两个基本要素是硬件和SIM卡。

硬件包括移动电话的主要元素，如壳体，显示器，电池和用于产生信号和处理要广播的数据接收器的电子设备。
移动台包括称为IMEI的数字。这可以在制造时在手机上设置，而无法修改。

注册时通过网络接入，检查设备是否报失。

SIM（用户标识模块）卡包括向网络提供用户标识的数据。而且，它包括不同的信息，例如称为IMSI（国际移动用户身份）的数字。当在SIM卡中使用此IMSI时，移动用户可以简单地通过将SIM从一个移动移动到另一个手机来改变移动器。

所以手机的更换是容易的，而不需要更换同一个手机号码，这就意味着人们会经常改进，从而为网络服务提供商提供了一个进一步的收入流，从而提高了GSM的总体财务胜利。

操作与支持子系统(OSS)

操作支持子系统(OSS)是完整的GSM网络体系结构的一部分。这是连接到NSS和BSC组件。该操作系统主要用于控制GSM网络和BSS流量负载。需要注意的是，当b的数量通过用户数量的扩大而增加时，一些保存任务就会转移到基收发器站，从而降低系统的拥有权成本。

2G的GSM网络结构主要遵循逻辑操作技术。与目前的移动电话网络架构相比，这是非常简单的，目前的移动电话网络架构利用软件定义的单元，允许极为灵活的操作。但2G GSM的架构将展示所需的语音和操作基本功能，以及它们是如何安排在一起的。当GSM系统是数字的，那么网络就是一个数据网络。

GSM模块特点

GSM模块的功能包括以下内容。

• 提高频谱效率
• 国际漫游
• 综合业务数字网(ISDN)兼容性
• 支持新服务。
• SIM电话簿管理
• 固定拨号号码(FDN)
• 具有警报管理的实时时钟
• 高质量的演讲
• 使用加密技术使通话更安全
• 短消息服务（SMS）

GSM系统标准化的安全策略使其成为目前最安全的电信标准。虽然电话的保密性和GSM用户的保密性在无线信道上得到了保证，但这是实现端到端安全的重要一步。

GSM调制解调器

GSM调制解调器是一种设备，可以是移动电话或调制解调器设备，可用于使计算机或任何其他处理器通过网络进行通信。GSM调制解调器需要将SIM卡进行操作，并通过网络运营商订阅的网络范围进行操作。它可以通过串行，USB或蓝牙连接连接到计算机。

GSM modem也可以是标准的GSM移动电话，配有相应的电缆和软件驱动程序来连接到电脑的串口或USB端口。GSM modem通常优于GSM手机。GSM modem广泛应用于交易终端、供应链管理、安全应用、气象站以及GPRS模式的远程数据记录等领域。

GSM模块的工作

在下面的电路中，GSM调制解调器通过电平转换芯片Max232与MC适当接口。安装在SIM卡上的GSM modem在接收到任何手机的数字短信命令后，通过串行通信将数据发送到MC。当程序执行时，GSM modem接收到命令“STOP”，在MC处生成一个输出，其接触点用于禁用点火开关。

由用户发送的命令基于他通过GSM调制解调器'警报'A PRESSED消息仅当输入驱动为低电平时的暗示。完整的操作显示在16×2 LCD显示器上。

GSM技术应用

GSM技术的应用包括以下几个方面。

智能GSM技术自动化和安全性

如今，GSM移动终端已经成为我们随身携带的物品之一。就像我们的钱包、钥匙、手表一样，GSM移动终端为我们提供了一个与世界交流的通信通道。随时可以联系到某人或给任何人打电话的要求非常有吸引力。

这个项目，顾名思义，是基于GSM网络技术的SMS从发送方到接收方的传输。短信的发送和接收被用于无处不在的设备接入和允许违反控制在家里。该系统提出了两个子系统。家电控制子系统实现用户对家电的远程控制，安全报警子系统实现安全自动监控。

该系统能够从特定的手机号码通过短信通知用户，根据用户的需要和要求改变家电的状况。第二方面是安全警报，通过对入侵进行检测，系统自动生成短信，对用户的安全风险进行警报。

GSM技术将允许随时随地和任何人进行沟通。智能网络原则的GSM功能架构及其意识形态提供了GSM的发展是迈向真正的个人通信系统的第一步，这是足够的标准化，以确保兼容性。

GSM在医疗服务中的应用

考虑以下两种情况

• 一个人受伤或堕落，需要立即照顾。他或他伴随着他的人都是手机。
• 患者从医院出院，并思考在他家里休息，但仍然必须去医院进行定期检查。他可能拥有手机，也可以使用一些医疗传感器设备，如健康监控设备。

在这两种情况下，可以提供解决方案的唯一方法是使用移动通信系统。换句话说，使用通信技术可以通过通过通信网络传输患者细节并在接收器部分接收并在医生的家中处理和处理它们来处理如上所述的任何情况。

医生简单地监控患者的细节，并将指示送给人（在1中^圣案例）因此，他至少可以采取一些预防措施，然后终于到达医院和2ⁿ病例监测患者的检测结果，如果出现任何异常，则采取下一步进一步治疗。

整个情况就是远程医疗服务。远程医疗系统可以用在这三种方式中的任何一种。

• 使用视频会议，患者坐在一个地方，可以直接与医疗保健提供者进行互动，从而进行治疗过程。
• 通过使用健康监测传感器，不断更新患者的健康状况，并据此指导医护人员进行治疗。
• 通过传输所获得的医疗数据和传输所获得的数据以供咨询和处理。

对于以上三种方式，采用了无线通信技术。医疗服务需要通过多种方式获取存储的资源。这些数据库可以是医疗数据库，也可以是带有设备的在线主机，这些设备可以帮助恢复和监控患者的健康状况。不同的接入选择是宽带网络，通过中等吞吐量媒体和窄带通过GSM。

GSM技术在远程医疗系统中的优势体现在以下几个方面。

• 它更具成本效益。
• GSM接收器广泛使用 - 手机和GSM调制解调器
• 它具有高数据传输速度。

基本的远程医疗系统

基本远程医疗系统由4个模块组成：

• 患者单位：它从患者收集信息，将其作为模拟信号发送或将其转换为数字信号，控制数据流，并传输数据。它基本上由各种医疗传感器，如心跳传感器，血压监测器，皮肤温度监测器，肺活量传感器等，输出电信号，并将这些信号发送到处理器或控制器（微控制器或PC）以进一步处理2021欧洲杯足球竞猜官方平台信号然后通过无线通信网络发送结果。
• 通信网络：它用于数据安全性和数据传输。使用GSM技术，用于使用移动台，基础变电站和网络系统。移动台由基本移动接入点或移动电话组成，并将移动电话与GSM网络链接进行通信。
• 接收单元/服务器端：它基本上是一个医疗保健系统，其中安装了GSM调制解调器，其接收和解码信号并将它们发送到演示单元。
• 表示单位：基本上是将收到的数据转换为明确定义的格式的处理器，并将其存储它们，以便医生可以定期监视它，并且可以通过来自GSM调制解调器的短信发送到客户端的任何反馈。

一个简单的远程医疗系统

一个基本的远程医疗系统可以用一种简单的方式展示出来。它由两个单元组成——发送单元和接收单元。发送单元发送传感器输入，接收单元接收该输入进行进一步处理。

下面给出的是一个简单的远程医疗系统的示例，用于监测患者的心率并因此处理数据。

在发射单元，心跳传感器(由一个发光源组成，其发出的光在通过人体血液时被调制)将从人体获得的数据转换为电脉冲。2021欧洲杯足球竞猜官方平台微控制器接收这些脉冲并处理它们来计算心跳频率，并通过GSM调制解调器将计算后的数据发送给医疗保健单位。GSM modem与微控制器使用最大232 IC接口。

在接收单元处，GSM调制解调器接收数据并将其馈送到微控制器。因此，微控制器根据来自PC的数据分析所接收的数据并显示LCD上的结果。可以根据医务人员显示在显示器上显示的结果来完成患者监控，以便可以启动所需的处理程序。

医疗中GSM技术的实际例子

在实践中，GSM技术主要应用于以下几个领域。

AT＆T活力GLOWCAPS

这些是药瓶，只需提醒患者服用他/她的药物。它由一个定时器组成，该计时器为患者的药丸吸取时间，此时将盖子设置为照亮并启动蜂鸣器，然后使用GSM技术调用患者的移动电话。为瓶子的每个开口制作唱片。

Mobisante Mobius SP1超声系统

它包括插入智能手机的移动超声探头，并将手持式超声成像通过GSM传输到任何远程位置。

Dexcom 7 Plus连续血糖监测系统

这用于监测患者的血糖水平并将其传送给医生。它由放置在皮肤下方的传感器组成，该传感器连续监测血糖水平并以频繁的间隔将它们传输到接收器（手机）。

GSM在医疗服务中的未来应用范围

In accordance with a recent survey by PricewaterhouseCoopers for the GSM Association, an industry body that represents nearly 800 of the world’s mobile operators in 219 countries, GSM-enabled services will become a part of the healthcare system by 2017, creating a global market of 23 billion dollars.

现在是这些，GSM技术是最广泛使用的选择，因为它的广泛普及，提高了频谱效率，和低成本的实施。