這是為《移動通信》雜誌寫的一篇綜述，發了另外一篇，這篇就發到這裡了。

一、 昔日霸主

GSM是有史以來最成功的移動通信制式，自從1991年商用以來，逐步成為移動通信市場的霸主。據參考文獻1的統計數據，在巔峰時期，全球的GSM用戶總數超過45億，全球移動用戶的佔有率達80%。

即使是2017年，全球仍然有大量的用戶採用GSM技術，另外還有大量的M2M（Machine to Machine）業務基於GSM/GPRS技術，GSM仍然擁有最多的用戶。

中國也不例外，根據工信部發布的參考文獻2，表1列出了基站與行動電話用戶的數量。

表1 基站與行動電話用戶的數量

從表1看到，到2016年底，中國的4G用戶取代了2G用戶，成為行動電話用戶的主流，實現了歷史性的跨越。表中的4G用戶，就是LTE用戶，而2G用戶就是GSM用戶。

不過，儘管LTE用戶已經成為中國行動電話用戶的主流，但我國仍有3.8億GSM用戶。另外，在我國的3G、4G用戶中，很多用戶的終端是支持GSM技術的，換句話說，日常使用GSM網路的用戶遠遠超過了4億。

為什麼GSM有如此之強的影響力？這與GSM的工作頻段以及採用的FDD-TDMA的技術體制密切相關。GSM網路還採用了頻率規劃技術，大幅降低了鄰區的干擾，使得通信質量更加穩定。這方面參考文獻5進行了闡述，這裡就不引用了。

總之，目前GSM網路仍然在兩個方面發揮著巨大的作用：

• 服務於人

GSM網路承擔了移動用戶大量的話音業務，並且是LTE用戶話音業務回落的主要承擔者。另外，GSM網路還承擔了大量的簡訊業務。

• 服務於裝置

由於GPRS的通信裝置價格低廉、成熟穩定，GSRS網路是各種遙測、遙控M2M裝置的首選網路。

二、 英雄遲暮

不過，由於GSM屬於2G的技術範疇，與IS-95以及PHS屬於同一代技術。因此，在技術更新異常迅猛的通信行業，在3G、4G乃至5G等後一代、下一代技術層出不窮的今天，儘管GSM仍然老當益壯，但已經是英雄遲暮了，規劃GSM的未來，還是很有必要的。

為什麼要將GSM請下通信的舞台，主要有兩大原因。

首先是GSM技術在安全性上有明顯的漏洞。

大家知道，GSM技術是20世紀80年代制定的，設計之初對網路安全要求並不高，只考慮了通信加密，因此GSM系統採用了單向鑒權的方式，只實施網路對終端鑒權。

單向鑒權為偽基站之流大開方便之門，而偽基站發送的垃圾簡訊是誘發通信詐騙的常用手段，成為近年來高發的通信詐騙的一大助推者。

從WCDMA技術開始，採用了雙向鑒權，不但網路對終端鑒權，而且終端也對網路鑒權，避免了偽基站的肆虐。但是考慮到回落的需要，目前的3G/4G終端普遍支持GSM網路，還是有可能回落到同樣發送GSM信號的偽基站上。

儘管參考文獻6中提出對GSM網路的短消息發送機制進行修改，也能彌補相當大的漏洞。但是由於涉及對現網設備的改造，運營商普遍對此不積極，工信部也沒有採用有力的措施來推動，導致GSM網路的漏洞始終存在。

除了安全上弱點外，與WCDMA網路相比，GSM網路的話音業務頻譜效率不高，這也是GSM網路的一大弱點。

根據參考文獻7的分析，單載波的WCDMA小區話音業務的極限容量為60個用戶，相當於一個8載頻的GSM小區。也就是說，一個WCDMA單載波基站所支持的話音信道數與1個採用8/8/8配置的GSM基站相當。

假定GSM網路採用最高復用效率的3*3頻率復用，為了實現8/8/8配置，GSM網路在頻率規劃時需要準備72個頻點，相當於14.4MHz的帶寬，是WCDMA的5MHz帶寬的3倍。由此可見，WCDMA網路的話音容量密度更大，更適合在高話務密度區域部署。

基於以上兩點原因，儘管GSM網路還能發揮作用，更新換代必須擺上議事日程了。

三、 未雨綢繆

前面列舉了GSM網路更新換代的必要性，參考文獻8給出了世界移動用戶數量按制式的預測，可見從2017年起，GSM網路的用戶數量將會日漸萎縮，退出通信舞台的大局已定。

圖1 全球行動電話用戶預測

至於GSM在國內的退網，最早提出的時間點是2017年，但是通信業內也有觀點是在2020年，參考文獻9中還提出可能要到2025年。

不管退網的時間點在哪裡，作為一種極有影響力的移動通信制式，GSM的退網還是要早做準備，未雨綢繆的。

事實上本人在2012年就考慮了GSM退網的問題，在參考文獻10中針對國內最大的GSM運營商中國移動，提出了如何應對GSM退網的策略。

我的看法是考慮到GSM的用戶數量以及業務覆蓋的範圍，GSM的退網應該是個漸進的過程，分為準備期以及實施期兩個階段，目前是準備期，主要是為GSM的退網制定相應的策略以及時間表。

制定GSM的退網策略應該重點考慮以下問題：

• GSM網路承載的語音業務何處去？

• GSM網路的頻段如何處理？

• 只支持GSM技術的終端如何處理？

大家普遍關心第2個問題，就是GSM網路使用的頻段如何Refarming（重耕）？但我認為，如果不考慮第1個問題，直接談第2個問題是沒有意義的。關於第1個問題，由於涉及面廣，將會有專門的文章來闡述，這裡就略過了。

至於第3個問題，GSM終端主要分為用戶終端以及數據裝置，用戶終端本身就有更新換代的過程，運營商甚至可以用新手機與只支持GSM的老舊手機進行一對一更換，處理起來比較簡單。

數據裝置很多都是安裝在監測場地，進行一對一更換難度很大。考慮到這些裝置不受垃圾簡訊的影響，業務量也不大。因此可以考慮為這些設備單獨提供GPRS網路的服務，直到數據裝置老化、淘汰或者達到了GPRS網路最後的服務期限。

當然，如果是新增的數據裝置，運營商將會要求不能只支持GPRS，必須支持3G或者4G甚至NB-IOT（Narrow Band Internet of Things，窄帶物聯網）。

另外，GSM退網的時間表也必須明確，不能只在運營商內部討論，而應該在通信業界甚至全社會公諸於眾。

四、 結束語

GSM是當下碩果僅存的2G技術，由於安全以及頻譜利用率的缺陷，不可避免地面臨被後起之秀取代的命運。GSM退網不再是懸而未決，而是擺上了議事日程。

不過，作為有著巨大影響力的移動通信制式，GSM技術值得為其安排一個體面的退出方案，這個退出方案分為準備期以及實施期，在準備期需要為GSM的退網制定相應的策略以及時間表。

參考文獻：

[1] GSA： Global mobile Suppliers Association [EB/OL]. [2017-3-21]. GSA - The Global mobile Suppliers Association

[2]n 2016年通信運營業統計公報[EB/OL]. [2017-3-21]. n2016年通信運營業統計公報

[3]n 2015年通信運營業統計公報[EB/OL]. [2017-3-21]. nhttp://www.miit.gov.cn/n1146285/1146352/n3054355/n3057511/n3057518/c4609344/content.html

[4]n 2014年通信運營業統計公報[EB/OL]. [2017-3-21]. nhttp://www.miit.gov.cn/n1146285/n1146352/n3054355/n3057511/n3057518/c3337169/content.html

[5] 孫宇彤. TDMA空中介面技術[M]．北京：人民郵電出版社，2003.

[6] 孫宇彤. 魔高一尺道高一丈：談談如何克制偽基站[EB/OL]. [2017-3-21]. 魔高一尺道高一丈：談談如何克制偽基站

[7] 孫宇彤等. WCDMA無線網路實戰指南[M]．北京：電子工業出版社，2011.

[8] GSA.LTE SUBSCRIPTIONS TO 4Q 2016[EB/OL]．[2017-3-21] ．

[9] 陳志剛.全球GSM網路退市，中國怎麼辦？[EB/OL]．[2015-6-19] ．

[10] 孫宇彤.中國移動：請準備GSM的華麗謝幕[EB/OL]．[2012-5-30] ．