GSM网络更新换代 将退出通信舞台
一、 昔日霸主
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。
总之，目前gsm网络仍然在两个方面发挥着巨大的作用：
服务于人
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。
服务于装置
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。
二、 英雄迟暮 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。
为什么要将gsm请下通信的舞台，主要有两大原因。
首先是gsm技术在安全性上有明显的漏洞。
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小区话音业务的极限容量为60个用户，相当于一个8载频的gsm小区。也就是说，一个wcdma单载波基站所支持的话音信道数与1个采用8/8/8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。
三、 未雨绸缪 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。
制定gsm的退网策略应该重点考虑以下问题：
gsm网络承载的语音业务何处去？
gsm网络的频段如何处理？
只支持gsm技术的终端如何处理？
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。
当然，如果是新增的数据装置，运营商将会要求不能只支持gprs，必须支持3g或者4g甚至nb-iot（narrow band internet of things，窄带物联网）。
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。
四、 结束语 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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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。
总之，目前gsm网络仍然在两个方面发挥着巨大的作用：
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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。
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为什么要将gsm请下通信的舞台，主要有两大原因。
首先是gsm技术在安全性上有明显的漏洞。
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小区话音业务的极限容量为60个用户，相当于一个8载频的gsm小区。也就是说，一个wcdma单载波基站所支持的话音信道数与1个采用8/8/8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。
三、 未雨绸缪 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。
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