GSM是现目前应用最为广泛的移动电话标准。GSM相比以前的标准不同是它的信令和语音信道都是数字式的，因此GSM被看作是第二代(2G)移动电话系统。

　　GSM原理——特点

　　Ⅰ：频谱效率。由于采用了高效调制器、信道编码、交织、均衡和语音编码技术，使系统具有高频谱效率。

　　Ⅱ：容量。由于每个信道传输带宽增加，使同频复用栽干比要求降低至9dB，故GSM系统的同频复用模式可以缩小到4/12或3/9甚至更小(模拟系统为7/21);加上半速率话音编码的引入和自动话务分配以减少越区切换的次数，使GSM系统的容量效率(每兆赫每小区的信道数)比TACS系统高3～5倍。

　　Ⅲ：话音质量。鉴于数字传输技术的特点以及GSM规范中有关空中接口和话音编码的定义，在门限值以上时，话音质量总是达到相同的水平而与无线传输质量无关。

　　Ⅳ：开放的接口。GSM标准所提供的开放性接口，不仅限于空中接口，而且包括网络之间以及网络中各设备实体之间，例如A接口和Abis接口。

　　Ⅴ：. 安全性。通过鉴权、加密和TMSI号码的使用，达到安全的目的。鉴权用来验证用户的入网权利。加密用于空中接口，由SIM卡和网络AUC的密钥决定。TMSI是一个由业务网络给用户指定的临时识别号，以防止有人跟踪而泄漏其地理位置。

　　Ⅵ：与ISDN、PSTN等的互连。与其他网络的互连通常利用现有的接口，如ISUP或TUP等。

　　Ⅶ：在SIM卡基础上实现漫游。漫游是移动通信的重要特征。

　　GSM原理——基本原理

　　GSM空中接口的核心技术为TDMA，技术特点：频分双工，每载频200KHZ(上，下行不对称);时分复用，每载频复用8个时分信道;慢调频，对抗干扰。

　　信号覆盖采用大面积部署基站，一个站点一般分为三个扇区，而多个站点可以组成一个蜂窝群。可以不断复制蜂窝群，从而完成大面积信号覆盖。

　　接入网又叫基站子系统(BSS)，核心网又叫交换网络子系统(MSS)

　　MS 与BSS之间的接口叫Um 接口，BSS与MSS之间的接口叫A接口：

　　GSM被分成三个子系统：网络交换子系统(Network Switching Subsystem NSS);基站子系统(Base Station Subsystem BSS);网络管理子系统(Network Management Subsystem NMS)，网络管理子系统(NMS)又叫操作与维护中心(OMC--Operation & Maintenance Center)。

　　网络子系统NSS是整个GSM系统的核心。它对GSM移动用户之间及移动用户与其它通信网用户之间通信起着交换连接与管理的功能。基站子系统BSS是GSM系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分，它通过无线接口直接与移动台相连负责无线信息的发送接收，无线资源管理及功率控制等，同时它与NSS相连实现移动用户间或移动用户与固定网络用户之间的通信连接，传送系统信息和用户信息等。网络管理子系统NMS负责NSS和 BSS系统的维护管理工作。

　　GSM原理——安全

　　GSM具有中等安全水平。系统设计使用共享密钥用户认证。用户与基站之间的通讯可以被加密。

　　UMTS的发展提供了一个选择，就是USIM，它使用更长鉴别密钥保证更好的安全以及网络和用户的双向验证。GSM只有网络到用户的验证.虽然安全模块提供了保密和鉴别功能，但是鉴别能力有限而且可以伪造。

　　GSM为了安全使用多种加密算法。A5/1和A5/2两种串流密码用于保证在空中语音的保密性。A5/1是在欧洲范围使用的强力算法，而A5/2则是在其他国家使用的弱强度算法。在两种算法中严重漏洞都已经被发现。

　　总结：GSM通过三个子系统对GSM移动用户之间及移动用户与其它通信网用户之间通信起着交换连接与管理。在2004年全球有超过10忆人使用GSM电话，占市份额的70%。与GSM最大的竞争的就是CDMA。GSM因为W-CDMA网络建设上的推迟，但还是会导致GSM最终消亡。

　　GSM(G10bal System for Mobile Communication)网络是基于时分多址技术和频分多址技术的通信网络体系，属于第二代通信技术(2G)。该技术成熟，覆盖范围广。GSM短信息服务(sholt Message Service)作为GSM网络的一种基本业务，已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视。

　　传统的报警系统存在很多问题，如作用距离短、报警器产生的噪声污染环境、误报现象经常发生。这些问题给居民生活带来了很大的困扰，某些居民区甚至因此禁止安装汽车报警器。

　　利用GSM网络设计的汽车报警系统，附加了软件智能化设计控制，很容易解决上述各种问题。

　　1 系统结构与原理

　　系统结构如图1所示。汽车报警器检测到信号以后，通过软件处理系统、GSM网络将报警信号传到用户手机。实现了报警信号的长距离传输。

　　2 硬件设计

　　系统的主要硬件结构如图2所示。探测信号通过P0.0和P0.1输入，不采用中断方式是为了防止误报警的产生。控制信号通过P0.7输出。单片机的串行接口通过电平转换芯片MAX202与TC35的串口相连。由于是异步串行通信，可采用无流控制方式，连接接口J1的2、3、5即可。

　　2.1 TC35模块简介

　　TC35是西门子公司开发的高性能GSM模块，在应用系统中很容易集成。其特点是：(1)频段为双频GSMg00MHz和GSMl800MHz(phase2/2+);(2)支持数据、语音、短消息和传真;(3)电源范围宽;(4)具有RS232接口和语音接口。

　　2.2 传感器

　　传感器可利用热释电红外传感器或振动传感器。热释电红外传感器通过检测人或动物发射的红外线而输出电信号，作用角度为110°。可使用BISS001型红外成品组件，作用距离通过菲聂尔透镜调节。振动传感器可采用ND-l型高灵敏振动位移传感器。它是一种集振动和位移测量于一身的全方位固态控制器件，对振动有很 高的检测灵敏度，对周围环境的声音信号抑制并具有很 强的抗干扰能力。其灵敏度通过电容可调。

　　2.3 控制电路

　　当用户收到报警信息后，如需采取措施，可以向TC35模块拨号。单片机收到信号后，发出ATH指令将拨号挂断，然后向P1.7口发出控制信号。控制信号通过运放放大后，继电器将点火线切断，从而保证汽车的安全。如要恢复，再向TC35拨号即可。 继电器的内阻很小，须用OC门驱动，驱动电路如图3所示。

　　3 软件设计

　　3.1 与SMS有关的AT指令

　　GSM引擎模块提供的命令接口符合GSM07.05和GSM07.07规范。GSM07.07中定义的AT Command接口，提供了一种移动平台与数据终端设备之问的通用接口;GSM07.05对短消息作了详细的规定，在短消息模块收到网络发来的短消息时，能够通过串口发送指示消息，数据终端设备可以向GSM模块发送各种命令。与SMS有关的GSM AT指令如表1所示。

　　本系统中用到的AT指令如下：

　　发送：AT+CMGF=0 //设置短消息发送格式

　　回答：OK

　　发送：AT+CMGS=24 //短信息长度，注意为十进制。

　　回答：>

　　发送：0001030D91683108480646F932080A67094EBA-52A88F66FF01 //PDU数据包

　　回答：+CMGS：[，]

　　3.2 PDU格式简介

　　目前，发送短消息常用Text和PDU(Prutoeol Data Unit)模式。使用Text模式收发短信代码简单，容易实现，但最大的缺点是不能收发中文短信;而PDU模式不仅支持中文短信，也能发送英文短信。PDU模式收发短信可以使用三种编码：7-bit、8-bit和UCS2编码。7-bit编码用于发送普通的ASCII字符，8-bit编码通常用于发送数据消息，UCS2编码用于发送Unicode字符，编码类型在PDU数据包中指定。

　　下面举例说明PDU格式的组成。例如要把“有人动车!”五个字发送到13808460649，则PDU数据为：

　　0001030D91683108480646F932080A67094EBA52A88F-66FF01

　　(1)00表示省略短信中心号码;

　　(2)01表示文件头字节;

　　(3)03表示信息类型(TP-Message-Reference);

　　(4)0D表示被叫号码长度;

　　(5)91表示被叫号码类型;

　　(6)683108480646F9表示被叫号码，经过了位移处理;

　　(7)32表示协议标识TP-PID;

　　(8)08表示数据编码方案TP-DCS，因为要发送U-NICODE内码，所以使用USC2(16bit)编码;

　　(9)0A表示用户数据长度TP-UDL(以8位码为单位(octet));

　　(10)67094EBA52A88F66FF01表示用户数据。

　　3.3 汉字编码

　　由于在GSM标准中，中文编码采用Unicode编码，而不是目前国内常用的GB-2312编码，所以只要将十进制的Unicode编码转化为十六进制即可，也可以由GB-2312编码通过换算得来。例如“您好”二字的十进制Unicode码分别为24744和22909，转化为十六进制为60A8和597D。

　　3.4 报警策略

　　为了区分情况的紧急程度，可以设置两条短信。若单一检测器检测到信号则发送短信一;若两个都检测到信号则发送短信二。发出短信息以后，用户只需拨号就可以切断点火线。若网络出现问题则向用户手机拨号。

　　3.5 软件流程

　　在主程序中，89C51利用巧妙的算法对红外信号和震动信号进行采样，相当于对信号进行积分。如果4秒内80%(可根据实际情况调节)的信号有效，则说明有非法人员入侵，产生报警信号以后通过程序控制，以保证15分钟之内不会产生第二次报警信号。

　　程序的主循环如图4所示。

　　经实验验证，采用基于GSM短消息的通信方式控制汽车报警系统，不仅可以提高报警系统的通信可靠程度，而且通信距离基本不受限制，从而实现用户对汽车的长距离实时监控。此外本系统还可对入侵的紧急程度进行区分，便于用户根据情况采取措施，满足了汽车用户对汽车防盗的要求。本系统成本不高，易于推广。通过在多种汽车上的实际应用，系统运行良好。