所謂2G就是指第二代移動通信技術，它與第一代模擬蜂窩移動通信相比具有這些特征：第二代移動通信系統(tǒng)采用了數(shù)字化，具有保密性強，頻譜利用率高，能提供豐富的業(yè)務，標準化程度高等特點，使得移動通信得到了空前的發(fā)展，從過去的補充地位躍居通信的主導地位。國內目前應用的第二代蜂窩系統(tǒng)為歐洲的GSM系統(tǒng)以及北美的窄帶CDMA系統(tǒng)，文章以GSM網絡為實例描述2G移動網絡通信技術在現(xiàn)實生活中的應用。

1GSM移動通信的原理

GSM移動通信起源于上世紀八十年代初期，當時的歐洲電信聯(lián)盟研制了一種能夠覆蓋整個歐洲的移動通信網絡系統(tǒng)，也就是現(xiàn)今人們稱之為2G的移動通信系統(tǒng)GSM通信網絡。經過近三十年的發(fā)展，現(xiàn)在的GSM移動通信網絡遍布全球，也就是我們所說的全球通。在我國移動通信網絡就是以GSM系統(tǒng)為基礎的移動網絡系統(tǒng)。

其通信的原理是基于TDMA的數(shù)字蜂窩移動通信技術，主要由基站子系統(tǒng)、移動臺、網絡子系統(tǒng)、操作支撐系統(tǒng)、位置區(qū)識別和基站識別色碼幾部分構成。

1.1基站子系統(tǒng)

基站子系統(tǒng)英文縮寫為BSS，是為基站（BTS）所在的服務區(qū)無線收發(fā)信的設備。由基站控制器和基站發(fā)信臺兩部分構成，基站控制器（BSC）是具有對一個或若干個基站進行控制和相呼應控制的功能，基站子系統(tǒng)是由基站控制器與相應的基站構成。基站子系統(tǒng)覆蓋著一定的無線區(qū)域，由移動業(yè)務交換中心（MSC）控制著與移動臺進行數(shù)據(jù)交換的管理設備。移動臺是由移動設備和用戶識別模塊兩部分構成，其移動設備有移動終端、終端適配功能和終端設備功能部件構成。

基站發(fā)信臺（BTS）是為所在小區(qū)的無線收發(fā)信設備所服務的，受控于基站控制器，屬于基站子系統(tǒng)的無線部分，實現(xiàn)基站發(fā)信臺與移動臺無線通信的功能。基站發(fā)信臺由基帶單元、再貧單元和控制單元構成。基站發(fā)信臺中存儲這編碼算法A5和密鑰KC，用于解密接收到的密文形式的數(shù)據(jù)。

1.2網絡子系統(tǒng)

網絡子系統(tǒng)縮寫為NSS，主要包含GSM系統(tǒng)的交換功能和用戶數(shù)據(jù)系統(tǒng)新管理功能、安全性所必須的數(shù)據(jù)庫管理功能。NSS是將移動通信用戶之間以及移動通信網與其他通信網絡進行數(shù)據(jù)管理作用的功能。NS由一系列功能的實體構成，整個GSM系統(tǒng)內部，即NSS的各功能實體之間和NSS與NSS之間都通過符合源CCITT信令系統(tǒng)No.7協(xié)議和GSM規(guī)范的7號信令網絡互相通信，各個通信的功能如表2所示。

操作支撐子系統(tǒng)（OSS）主要是操作維護系統(tǒng)中的各個功能實體，根據(jù)廠家的實現(xiàn)方式一般分為交換子系統(tǒng)的操作維護中心(OMC-S)和無線子系統(tǒng)的操作維護中心(OMC-R)兩部分。GSM網絡通信可以通過MSC實現(xiàn)與多種網絡的互通，包括PSTN、ISDN、PLMN和PSPDN。在檢測位置更新和切換的需求時，要使用位置區(qū)識別，用于識別移動通信網中的一個位置區(qū)。基站識別色碼(BSIC)是采用相同的載頻利用相鄰不同基站發(fā)信臺(BTS)來進行區(qū)分的。主要用在識別不同國家的邊界地區(qū)上面，因為不同的國家所采用不同的載頻。一般BSIC由六個比特編碼構成，例如NCC－PLMN色碼是用來唯一識別相鄰國家不同的PLMN，而BCC－BTS色碼是用來唯一識別采用相同載頻的相鄰BTS。

2GSM移動通信模塊在現(xiàn)場控制單元中的應用由于2G移動通信技術的廣泛應用，全國各地都遍布了GSM基站，網絡覆蓋面極其廣泛，利用GSM移動通信技術設計一套現(xiàn)場控制模塊，實現(xiàn)對現(xiàn)場單元所在的物體進行實時的監(jiān)控是十分有價值的。圖1為基于GSM模塊設計的現(xiàn)場單元監(jiān)控模塊。

現(xiàn)場單元監(jiān)控模塊由三部分構成，第一部分為通信模塊，由GSM數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和GPS模塊構成；第二部分為監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)處理單元，主要有單片機和轉換電路構成；第三部分為輸入和輸出區(qū)域，主要由液晶顯示屏和鍵盤構成。

整個現(xiàn)場控制單元可以由人通過遠程輸入手機信息通過移動通信的2G網絡，發(fā)送消息給現(xiàn)場單元的GSM模塊接收信號，當GSM模塊接收到數(shù)據(jù)指令后通過轉換電路將數(shù)據(jù)或命令發(fā)通過串口發(fā)送到單片機中，單片機根據(jù)指令運行相應的程序從而達到控制現(xiàn)場單元的目的。當然也可以由人直接的通過鍵盤輸入數(shù)據(jù)到單片機中，單片機將其運行的結果通過液晶顯示屏顯示出來。利用2G的移動通信技術實現(xiàn)了對現(xiàn)場單元的遠程控制，節(jié)約了人工維護的成本。

3結束語

2G網絡的出現(xiàn)，使得移動通信技術很快遍布全球，其在現(xiàn)場單元中的應用。可以通過GSM模塊收發(fā)數(shù)據(jù)來控制現(xiàn)場單元，從而達到監(jiān)控現(xiàn)場單元所在物體的運行狀態(tài)等參數(shù)。現(xiàn)場單元的維護人員就不必每天去巡視設備的運行情況，通過一條短信就能查看去運行質量，節(jié)約了大量的維護費用，具有十分重要的價值。