GSM网络更新换代 将退出通信舞台

发布时间:2022-10-05 04:55:33 来源:竞技宝首页 作者:竞技宝体育赛事竞猜官网
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  GSM是有史以来最成功的移动通信制式,自从1991年商用以来,逐步成为移动通信市场的霸主。据GSA的统计数据,在巅峰时期,全球的GSM用户总数超过45亿,全球移动用户的占有率达80%。

  即使是2017年,全球仍然有大量的用户采用GSM技术,另外还有大量的M2M(Machine to Machine)业务基于GSM/GPRS技术,GSM仍然拥有最多的用户。

  中国也不例外,根据工信部发布的2016年通信运营业统计公报,表1列出了基站与移动电话用户的数量。

  从表1看到,到2016年底,中国的4G用户取代了2G用户,成为移动电话用户的主流,实现了历史性的跨越。表中的4G用户,就是LTE用户,而2G用户就是GSM用户。

  不过,尽管LTE用户已经成为中国移动电话用户的主流,但我国仍有3.8亿GSM用户。另外,在我国的3G、4G用户中,很多用户的终端是支持GSM技术的,换句话说,日常使用GSM网络的用户远远超过了4亿。

  为什么GSM有如此之强的影响力?这与GSM的工作频段以及采用的FDD-TDMA的技术体制密切相关。GSM网络还采用了频率规划技术,大幅降低了邻区的干扰,使得通信质量更加稳定。这方面《TDMA空中接口技术》一书进行了阐述,这里就不引用了。

  GSM网络承担了移动用户大量的话音业务,并且是LTE用户话音业务回落的主要承担者。另外,GSM网络还承担了大量的短信业务。

  由于GPRS的通信装置价格低廉、成熟稳定,GSRS网络是各种遥测、遥控M2M装置的首选网络。

  不过,由于GSM属于2G的技术范畴,与IS-95以及PHS属于同一代技术。因此,在技术更新异常迅猛的通信行业,在3G、4G乃至5G等后一代、下一代技术层出不穷的今天,尽管GSM仍然老当益壮,但已经是英雄迟暮了,规划GSM的未来,还是很有必要的。

  大家知道,GSM技术是20世纪80年代制定的,设计之初对网络安全要求并不高,只考虑了通信加密,因此GSM系统采用了单向鉴权的方式,只实施网络对终端鉴权。

  单向鉴权为伪基站之流大开方便之门,而伪基站发送的垃圾短信是诱发通信诈骗的常用手段,成为近年来高发的通信诈骗的一大助推者。

  从WCDMA技术开始,采用了双向鉴权,不但网络对终端鉴权,而且终端也对网络鉴权,避免了伪基站的肆虐。但是考虑到回落的需要,目前的3G/4G终端普遍支持GSM网络,还是有可能回落到同样发送GSM信号的伪基站上。

  尽管《魔高一尺道高一丈:谈谈如何克制伪基站》一文中提出对GSM网络的短消息发送机制进行修改,也能弥补相当大的漏洞。但是由于涉及对现网设备的改造,运营商普遍对此不积极,工信部也没有采用有力的措施来推动,导致GSM网络的漏洞始终存在。

  除了安全上弱点外,与WCDMA网络相比,GSM网络的话音业务频谱效率不高,这也是GSM网络的一大弱点。

  根据《 WCDMA无线网络实战指南》一书的分析,单载波的WCDMA小区线载频的GSM小区。也就是说,一个WCDMA单载波基站所支持的线配置的GSM基站相当。

  假定GSM网络采用最高复用效率的3*3频率复用,为了实现8/8/8配置,GSM网络在频率规划时需要准备72个频点,相当于14.4MHz的带宽,是WCDMA的5MHz带宽的3倍。由此可见,WCDMA网络的话音容量密度更大,更适合在高话务密度区域部署。

  基于以上两点原因,尽管GSM网络还能发挥作用,更新换代必须摆上议事日程了。

  前面列举了GSM网络更新换代的必要性,GSA给出了世界移动用户数量按制式的预测,可见从2017年起,GSM网络的用户数量将会日渐萎缩,退出通信舞台的大局已定。

  至于GSM在国内的退网,最早提出的时间点是2017年,但是通信业内也有观点是在2020年,某些文章还提出可能要到2025年。不管退网的时间点在哪里,作为一种极有影响力的移动通信制式,GSM的退网还是要早做准备,未雨绸缪的。

  事实上本人在2012年就考虑了GSM退网的问题,在《中国移动:请准备GSM的华丽谢幕》一文中针对国内最大的GSM运营商中国移动,提出了如何应对GSM退网的策略。

  我的看法是考虑到GSM的用户数量以及业务覆盖的范围,GSM的退网应该是个渐进的过程,分为准备期以及实施期两个阶段,目前是准备期,主要是为GSM的退网制定相应的策略以及时间表。

  大家普遍关心第2个问题,就是GSM网络使用的频段如何Refarming(重耕)?但我认为,如果不考虑第1个问题,直接谈第2个问题是没有意义的。关于第1个问题,由于涉及面广,将会有专门的文章来阐述,这里就略过了。

  至于第3个问题,GSM终端主要分为用户终端以及数据装置,用户终端本身就有更新换代的过程,运营商甚至可以用新手机与只支持GSM的老旧手机进行一对一更换,处理起来比较简单。

  数据装置很多都是安装在监测场地,进行一对一更换难度很大。考虑到这些装置不受垃圾短信的影响,业务量也不大。因此可以考虑为这些设备单独提供GPRS网络的服务,直到数据装置老化、淘汰或者达到了GPRS网络最后的服务期限。

  另外,GSM退网的时间表也必须明确,不能只在运营商内部讨论,而应该在通信业界甚至全社会公诸于众。

  GSM是当下硕果仅存的2G技术,由于安全以及频谱利用率的缺陷,不可避免地面临被后起之秀取代的命运。GSM退网不再是悬而未决,而是摆上了议事日程。

  不过,作为有着巨大影响力的移动通信制式,GSM技术值得为其安排一个体面的退出方案,这个退出方案分为准备期以及实施期,在准备期需要为GSM的退网制定相应的策略以及时间表。

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