GSM(全球移动通信系统)频段的划分和频点配置如下:
一、 GSM(全球移动通信系统)频段频点介绍
1. GSM 900(P-GSM 900):
- 下行频段(基站到手机):890 MHz – 960 MHz
- 上行频段(手机到基站):890 MHz – 915 MHz
- 信道间隔:200 kHz
- 频点数量:124个
- 频点编号:1到124
2. GSM 1800(DCS 1800):
- 下行频段:1710 MHz – 1880 MHz
- 上行频段:1710 MHz – 1785 MHz
- 信道间隔:200 kHz
- 频点数量:374个
- 频点编号:512到885
3. GSM 1900(PCS 1900):
- 下行频段:1930 MHz – 1990 MHz
- 上行频段:1850 MHz – 1910 MHz
- 信道间隔:200 kHz
- 频点数量:299个
- 频点编号:512到810
4. GSM 850:
- 下行频段:869 MHz – 894 MHz
- 上行频段:824 MHz – 849 MHz
- 信道间隔:200 kHz
- 频点数量:124个
- 频点编号:128到251
5. E-GSM 900(Extended GSM 900):
- 下行频段:925 MHz – 960 MHz
- 上行频段:880 MHz – 915 MHz
- 信道间隔:200 kHz
- 频点数量:174个
- 频点编号:0到124和975到1023
6. GSM-R(GSM for Railways):
- 下行频段:921 MHz – 925 MHz
- 上行频段:876 MHz – 880 MHz
- 信道间隔:200 kHz
- 频点数量:19个
- 频点编号:955到973
这些频段和频点划分确保了全球范围内的GSM网络能够高效运行,并且在不同的国家和地区能够适应不同的频谱资源和监管要求。
二、 GSM频段在全球不同国家和地区的具体分配情况
GSM频段在全球不同国家和地区的具体分配情况如下:
- 北美地区:主要使用GSM-850(890-915 MHz)和GSM-1900(1820-1980 MHz)。这些频段用于第二代移动通信服务。
- 除南美和中美洲之外的世界其他地区:主要使用GSM-900(890-915 MHz)和GSM-1800(1710-1880 MHz)。这些频段同样用于第二代移动通信服务。
- 南美地区:主要使用GSM-850和GSM-1900.但也存在一些例外。这表明在某些国家或地区可能有特定的频率分配。
- 欧洲、亚洲和大洋洲:例如德国、英国、新加坡、中国香港和法国等发达国家通常会释放大量频谱用于2G和3G服务,总可用频谱高达340 MHz,包括900 MHz、1800 MHz和2100 MHz频段。
- 非洲撒哈拉以南地区(SSA) :该地区的频谱分配情况较为复杂。一些国家或地区如南非和尼日利亚拥有相对较多的频谱,而其他国家或地区如贝宁和喀麦隆则只有较少的频谱被分配。例如,卢旺达已分配的频谱最少,仅为170.8 MHz。
- 中国:中国的三大运营商(中国移动、中国联通、中国电信)分别使用DCS1800(1710-1880 MHz)和GSM900(890-915 MHz)两个频段进行通信服务。
- 全球范围:根据国际电信联盟(ITU)的数据,全球超过200个国家和地区正在使用GSM技术,其中主要使用的频段包括GSM-900、GSM-1800、GSM-850和GSM-1900。
三、 GSM系统与其他移动通信标准(如LTE、5G)的频段划分对比
GSM系统与其他移动通信标准(如LTE、5G)的频段划分有显著不同,主要体现在以下几个方面:
1. 频段范围:
GSM系统的工作频段主要集中在900MHz和1800MHz频段。例如,GSM900MHz频段为890~915MHz(移动台发,基站收),935~960MHz(基站发,移动台收)。
相比之下,5G网络的建设需要大量的统一频谱,这些频谱与现有GSM、UMTS和LTE网络使用的频谱不同。5G旨在实现各种应用,从增强型移动宽带服务(eMBB)到超可靠低时延通信(URLLC)和海量机器类通信(mMTC)。为了满足所有性能要求,5G网络需要低频、中频和高频范围内的频谱。低频段(低于1GHz)适合为5G覆盖提供支持,并支持物联网服务;中频段(如3.5GHz范围)在容量和覆盖率之间取得了较好的平衡;而高频段(如26GHz和40GHz)则适合短程通信。
2. 频段划分方式:
GSM系统将900MHz和1800MHz频段按FDMA(频分复用)方式划分成许多载频,载波间隔为200KHz,再对每个载频进行时分复用,将一个载频划分为8个时隙,其中的每一个时隙就是一个基本的物理信道。
而5G系统国际标准化组织3GPP将5G频段分为FR1频段和FR2频段,其中FR1频率范围是450MHz-6GHz,又称Sub-6GHz频段,FR2频率范围是24.25GHz-52.6GHz,又称毫米波频段。
3. 双工制式:
GSM是一个频率分双工(FDD)系统,使用两个25MHz的频段,一个用于上行链路(移动台到基站),一个用于下行链路(基站到移动台)。
5G NR同样为FDD与TDD划分了不同的频段,并引入了新的SDL(补充下行)与SUL(补充上行)频段。
GSM系统主要工作在900MHz和1800MHz频段,采用FDMA和时分复用技术;
四、 GSM-R(GSM for Railways)频段的具体应用和优势
GSM-R(GSM for Railways)是一种基于GSM技术的铁路专用通信系统,旨在满足铁路运输中的特殊业务需求。其具体应用和优势如下:
1. 具体应用
- 调度指挥:GSM-R系统提供功能号呼叫和管理、接入矩阵、基于位置的寻址和呼叫限制等功能,用于实现列车司机、调度员、车站控制员之间的高效沟通。
- 列车运行控制:通过直接向列车司机发送信号信息,GSM-R能够提高列车速度、增加交通密度并增强安全性。
- 行车安全保障:GSM-R支持ETCS(欧洲列车控制系统),结合使用可以解决高速列车上的安全问题,缩短列车间隔,显著提高铁路运输效率。
- 乘客服务:GSM-R系统为驾驶员、调度员、列车工程师和车站控制员等工作人员之间提供语音和数据通信,并在紧急情况下进行组内通话和抢占。
- 车厢跟踪与视频监控:GSM-R系统实现了车厢跟踪和视频监控等功能,进一步提升了铁路运营的安全性和信息化水平。
2. 优势
- 适应铁路运输特点的功能优势:GSM-R具有开放标准、稳定产品、低成本等优势,在欧洲得到广泛采用,并吸引了更多国家加入。
- 提高通信效率:通过组呼、组播、功能号码呼叫和紧急呼叫等业务,GSM-R提高了工作人员的通信效率。
- 支持高速运行中的通信需求:GSM-R系统对列控信号的承载能力,可以满足列车高速运行中通信的需求,从而提高铁路运营效率。
- 增强安全性和可靠性:GSM-R采用多链路保护、双重中继互连等技术,确保通信畅通,降低风险并控制业务影响。
- 促进信息化发展:随着铁路信息化水平的不断提高,GSM-R为大量的数据业务应用提供了数字无线通信平台。
五、 E-GSM 900与传统GSM 900频段在技术上有哪些改进?
E-GSM 900与传统GSM 900频段在技术上的主要区别和改进体现在以下几个方面:
- 频率范围:E-GSM 900的频率范围比GSM 900宽。具体来说,E-GSM的上行频率为880-890 MHz,而GSM的上行频率为890-915 MHz;E-GSM的下行频率为925-960 MHz,而GSM的下行频率为935-960 MHz。
- 带宽扩展:E-GSM的工作频率经扩展后比GSM 900频段低10MHz,这意味着E-GSM可以利用额外的带宽来提高网络容量和覆盖范围。
- 网络容量和覆盖范围:由于E-GSM使用了更宽的频段,它能够提供更高的网络容量和更好的覆盖范围。这使得运营商可以在相同的物理空间内支持更多的用户连接,从而节约投资。
- 数据传输速度:虽然具体的上下行速度没有明确提及,但可以推测,由于E-GSM使用了更宽的频段,其数据传输能力可能有所提升,尤其是在边缘区域的信号强度和质量上。
六、 未来GSM系统的频段划分和使用趋势
随着新技术的发展,未来GSM系统的频段划分和使用趋势将经历显著变化。首先,现有的GSM网络主要部署在900 MHz和1800 MHz频段上。然而,由于移动宽带需求的增加以及更高数据速率的需求,这些较低频段已经逐渐被更高效的频段所取代。
具体来说,从GSM向UMTS(长期演进技术)迁移的趋势明显,特别是在900 MHz频段;而从GSM向LTE(第四代移动通信标准)迁移的趋势则主要集中在1800 MHz频段。此外,为了满足更高的数据传输需求,新系统可能会部署在更高的频率段,如2.1 GHz或2.6 GHz等。
进一步地,一些国家已经开始将更高频段的资源分配给新技术,例如WiMAX和其他FWA(固定无线接入)网络,这些频段包括2300 MHz、2600 MHz或3.5 GHz。这表明未来GSM系统可能会重新分配现有频谱以引入新技术,并且可能撤销某些现有许可证以释放更多频谱资源。
同时,全球都在积极向移动运营商授予更多频谱,尤其是在4.8 GHz和6 GHz频段,因为它们可能是5G扩张的关键中频带。GSMA预测到2030年,城市5G服务的总频谱需求约为2020兆赫兹,仅靠3.5 GHz频段无法满足这一需求。因此,监管机构必须考虑这些频段的使用,并在国际电联会议上支持向IMT授予这些频段的授权,以确保所有公民都能获得高质量的宽带连接。
总结而言,未来GSM系统的频段划分和使用趋势将朝着更高频率的方向发展,以应对日益增长的数据传输需求。