Все-симки.ру Как все начиналось
У всякой истории есть логическое начало. Сотовая связь, как и все в этом мире, упирается в определенную дату, когда один из чудаков решил, что настал момент связать людей по телефону, но без проводов. Идея эта была революционной. Она относится к 1946 году.
Один из английских ученых предложил и начал реализовывать концепцию сотовой связи. Я подчеркну – сотовой, а не мобильной. Разница между двумя рациями и рацией в паре с базовой станцией ощущается каждым. Однако все эксперименты по строительству были буквально сразу свернуты в силу их технической незаконченности.
Действительно, если вы помните, то изобретение транзисторов Джоном Бардином, Уолтером Браттейном и Уильямом Шокли произошло лишь в 1948 году. А до этого вся радиосвязь строилась на ламповой базе. Что это такое, многие из нас наверно не знают. Представьте себе обыкновенный сотовый телефон, если из него вынуть все полупроводниковые транзисторы (полупроводниковая микросхема была изобретена в 1959 году американскими инженерами Джеком Килби и будущим основателем корпорации Intel Робертом Нойсом) и заменить их лампами, то его размеры увеличатся до скромного десятиэтажного дома.
Пожалуй, такую трубку носить с собой будет трудновато. О смартфонах лучше сразу забыть.
Долгое время идея строительства сотовых сетей если и обсуждалась, то только в аналоговом аспекте. Действительно, все серьезные цифровые преобразования стали возможны лишь в 80-х годах.
До этого момента аналоговая база была настолько узкой, что все серьезные микропроцессорные расчеты больше походили на игру со счетными палочками или подключение педального привода к машине «Железный Феликс».
Попытки сделать телефон свободным от проводов с успехом проводились в Европе, Америке и Советском Союзе.
Речь, разумеется, не шла о полной сотовой мобилизации. Изначально связь планировали дать высоким чиновникам и спецслужбам. Дальше всего в таких экспериментах ушли англичане и наши соотечественники. Впрочем, их технологические решения были примитивны и абсолютно не масштабировались.
Это значит, что создание очередного беспроводного номера превращалось в новую битву за абонента. Установка беспроводных аппаратов шла в автомашины и на вилы.
В Америке и Европе в самом начале 80-х годов мобильная связь стала мелькать на экранах телевизоров.
В то время назвать ее модной язык не поворачивался. Ведь можете ли вы сказать, что «полеты в космос нынче в моде». Нет. Это не больше, чем диковинка. Сотовые операторы имели несколько десятков абонентов и крайне ограниченную территорию покрытия. Однако тогда находились люди, которые были готовы платить 10–50 тысяч долларов в месяц за красивую диковинку.
Связь 80-х строилась исключительно на базе аналоговой передачи данных, а о цифровых технологиях, в силу их дороговизны и недоступности – не говорили.
Удивительно, но история забыла имя первого сотового оператора. Возможно, именно его маленький размер и привел к этому.
Ведь помните ли вы имя первой коммерческой радиостанции?
Большинство первых сотовых сетей представляли простую радиосвязь. Роуминг, текстовые сообщения и всевозможные сервисы являлись чем-то неосуществимым в техническом плане. Операторы работали не только на разных частотах, которые предоставляло им местное правительство, но и по-разному модулировали сигнал. Зачастую мобильный телефон выпускался строго под опредёленную сеть.
Gsm история возникновения стандарта
Название GSM первоначально было аббревиатурой группы, которая вела разработку этого стандарта. Позже ее значение было интерпретировано в нужном ключе и стало обозначать Глобальную систему для мобильной связи. В 1982 году стартовало создание GSM. Оно велось коалицией из 26 Европейских компаний, предоставлявших услуги связи.
Цель состояла в том, чтобы объединить все европейские страны с единым стандартом связи, который будет работать на 900 мегагерц. Спустя 7 лет ETSI продолжил работу над развитием GSM. Стандарт начал полноценно работать только в середине 1991 года. При этом он наголову обходил ближайших конкурентов, таких как североамериканский PCS. После этого усовершенствование стандарта проводилось в 1993 году. После производились лишь улучшения текущей версии.
Актуальность gsm в 2020 году
В последние годы использование GSM значительно сократилось, однако в некоторых случаях этот стандарт может облегчить жизнь пользователю. 2G-сеть предоставляет низкую скорость интернета, но имеет свои плюсы:
Архитектура сети gsm
Разберем пример идеальной модели сети. На рисунке изображенном ниже представлена модель, у каждой БС есть по 6 соседей. К примеру, эти станции расположены на гладкой поверхности, без холмов, деревьев, зданий и неровностей.
Базовая станция (БС) — это приемо-передающая станция, которая взаимодействует с вашим мобильным телефоном по радиоканалу. Зона охвата БС при таких условиях представляет окружность, которые будут пересекаться между собой. Если соединим точки пересечения окружностей, то получим шестиугольники – пчелиные соты.
Сеть подразделяется на 2-е основные системы BSS (Base Station System) – подсистема базовой станции и SSS – система коммутации. Эта система включает:
BSC – контроллер базовой станции.
К его обязанностям относится:
- Распределение радиоканалов между базовой станцией и мобильной станцией;
- Контролирует соединение с мобильной станцией (МС);
- Уведомление МС о поступившем вызове;
- Контроль уровня выходной излучаемой мощности между мобильной и базовой станцией в течение разговоров абонентов.
Промежуточное звено между БС и системой коммутации является транскодер (TCE) — это оборудование, которое преобразует входные сигналы канала передачи голоса и данных из коммутационного центра в форму, соответствующую рекомендации GSM по радиоинтерфейсу.
Проще говоря, по проводным линиям, голос в цифровом виде отправляется со V=64 Кбит/с. Сигнал с одинаковой скоростью передаётся с выхода коммутационного центра. А уже между мобильной станции и БС речь передается со V=13 Кбит/с. Транскодер превращает 64 Кбит/с в 13.
Mobile Switching Center (MSC) переводится с английского как мобильный коммутационный центр. Коммутатор обслуживает ограниченную по территории группу сот, например в конкретном городе, и выполняет все виды соединений, нужных для работы МС.
Функции коммутатора:
Home Location Register (HLR) – «домашний» регистр местоположения. Это устройство содержит информацию о местонахождении любой из мобильных станций, что позволяет коммутационному центру отправлять вызов на эту станцию.
HLR это справочная база данных (БД) о регулярно регистрируемых абонентов в сети:
- Параметры достоверности пользователей;
- Определенные номера;
- Перечень оказываемых клиенту услуг связи;
- Спец. информация о маршрутизации;
- Оформление данных о роуминге.
Visitor Location Register (VLR) – Регистр местоположения посетителя.
Это временная база данных абонентов, которые находятся в зоне действия конкретного коммутационного центра. Основная роль VLR заключается в минимизации количества запросов, которые MSC должны выполнять к регистру домашнего местоположения (HLR), который содержит постоянные данные, относящиеся к абонентам сотовой сети.
В идеале, должен быть только один регистр местоположения посетителя на MSC, но также возможно, чтобы один VLR обслуживал несколько MSC.
Преимущество системы — она уменьшает нагрузку на основную базу данных в «домашнем» регистре местоположений. В ней хранятся такая же информация, что и в домашнем регистре, пока абонент находится в зоне покрытия конкретного коммутационного центра.
Authentication Center (AUC) – центр аутентификации. Это функция в сети GSM, используемая для аутентификации мобильного абонента, который хочет подключиться к сети. Аутентификация осуществляется путем идентификации и проверки действительности SIM-карты.
Как только подписчик аутентифицирован, AUC отвечает за генерацию параметров, используемых для конфиденциальности, и шифрование радиолинии. Чтобы обеспечить конфиденциальность мобильного абонента, временная идентификация мобильного абонента (TMSI) назначается на время, в течение которого абонент контролируется конкретным центром коммутации мобильной связи (MSC), связанным с AUC.
Equipment Identity Register (EIR) – регистр идентификации оборудования.
В регистре имеются специальные номера IMEI (международный идентификационный номер оборудования мобильной станции) практически на всех мобильных станциях, которые имеют доступ к конкретной сети связи.
База данных разделяется:
- Белый список – для авторизованной МС;
- Чёрный список попадают номера, которые были украдены, или лишенные доступа по любой другой причине;
- Серый для МС с проблемами данных программного обеспечения.
Управляющее звено сети, которая не включена в систему коммутации, является Operation and Maintenance Center (центром эксплуатации и технического обслуживания), сокращенно ЦЭиТО.
Operation and Maintenance Center проверяет и распоряжается остальными компонентами сети. В появления чрезвычайной ситуации ЦЭиТО уведомит персонал, и зарегистрирует сведения об аварийной ситуации. В зависимости от степени повреждения ОМС позволяет устранить ситуацию автоматически или с вмешательством персонала.
Для создания разумного иерархического управления сетью GSM, подходит Network Management Center (NMC) – сетевой операционный центр, который:
| Ответственный за использование и тех. обслуживание на всём уровне сети, при поддержке региональных центров |
| При ЧС, к примеру, поломка механизма или перегрузка узлов, NMC обеспечит управление трафиком в сети и диспетчерское управление сетью |
| Контролирует техническое состояние узлов управления, применяемых в оборудовании сети, и отображает состояние сети на мониторах для операторов центра управления сетью. Что позволяет работникам отслеживать процесс и помогать центрам эксплуатации |
| Персонал отвечает за мониторинг одной или нескольких сетей на предмет определенных условий, которые могут потребовать особого внимания во избежание ухудшения качества обслуживания |
| Организации могут управлять более чем одним NMC, либо для управления различными сетями, либо для обеспечения географической избыточности в случае недоступности одного сайта |
Второе поколение мобильной связи (2g)
Введение новых стандартов, которые сформировали второе поколение мобильной связи, было обусловлено невозможностью усовершенствования аналоговых стандартов в цифровой. Фактически 2G начал свою работу в Европе в 1991 году, а к 1993 году в 22 странах были уже созданы 36 сетей GSM.
Японский эквивалент базовых стандартов был введен в 1994 году. При этом производилось постоянное внутреннее улучшение технологий для избавления от недочетов появившихся стандартов. Внедрение 2G способствовало существенному ускорению передачи данных и возможность общаться посредством кратких текстовых сообщений.
Заключительное слово
Самые скромные подсчеты говорят, что сейчас на нашей планете GSM-связью пользуется порядка 500 миллионов человек. Разумеется, речь идет об активных абонентах. Число это будет расти, пусть не так быстро, как за последние годы, но все же. Сейчас сети GSM эксплуатируются в 80-ти странах мира.
Однако любое самое хорошее и интересное начинание обречено на моральное устаревание. Все чаще мы слышим вопрос: «Сколько лет осталось жить GSM?». Этот вопрос задают преждевременно. Стандарт будет жить еще десятилетия. Вспомните недавние попытки европейских операторов строительства и эксплуатации 3G сетей.
Он оказался явно не самым удачным. Замещение сетей второго поколения на сети третьего поколения пока не возможно. Причин тому масса – главным образом, экономическая целесообразность. Более вероятен несколько другой сценарий. Существующие GSM-сети будут обрастать различными дополнительными сервисами и возможностями, главным образом повышающими скорость передачи данных. Мы с вами имеет уникальный шанс вживую наблюдать за этим процессом.
Информационная поддержка компании МТС.
Зачем нужно стандарт gsm в телефоне?
Глобальная система мобильной связи (GSM) выполняет много важных функций в телефоне:
GSM обладает значительными преимуществами перед аналогичными ей технологиями связи второго поколения. Она предлагает более широкие возможности в роуминге, а также поддерживает простую смену мобильного оператора. К недостаткам этого стандарта относится искажение голоса во время телефонных разговоров и значительное энергопотребление.
История gsm связи
У каждого события или вещи есть своя история. Достаточно один раз проявить себя в этом мире и народная молва увековечит ваше имя. Помните Безумного Герострата? Так этого малого несколько тысячелетий пробуют забыть всем миром. А результат? Одним словом, история самая долгоиграющая вещь.
Вы можете сломать любимые часы или завести собаку, но это не скажется на ходе минувших дней.
История никогда не была, да и не сможет стать точной наукой. Ведь призма человеческого толкования страшная штука. Каждый последующий рассказчик добавляет в историю что-то свое.
Еще удивительнее тот факт, что большинство событий для вчерашнего дня появляются в будущем. Каждый историк считает своим долгом найти в прошлом что-то новое и принести свой личный вклад. В результате, нет более спорной и неправдоподобной науки, чем история.
Слова о непреложности фактов и прямом толковании документов вызывают лишь легкую усмешку. Но, с другой стороны, согласитесь, что именно в истории есть что-то магическое и романтическое. Наверно каждый из нас в детстве мечтал стать археологом. Ьродить по пустыням с совочком и раскапывать дюны.
Результат нам представлялся, как невероятная старая гробница с несметными сокровищами и мумией фараона. Кстати, мумия у большинства людей не ассоциируется с бренными остатками… Однако мы ушли в сторону.
Сегодня нам предстоит написать историю GSM-связи, которая должна максимально отвечать существующим фактам и содержать минимум следствия времени – вымысла.
Не судите нас строго за попытку, ведь «за доброе желание к игре – прощается актеру исполнение». Нельзя не отметить один факт. GSM-связь имеет историю всего лишь на несколько десятилетий, но количество противоречий в ней поражает бывалых следователей прокуратуры.
История стандарта
Некоторые идеи, высказанные ниже, являются чистой воды спекуляцией на тему истории технологии. При написании данной статьи использовались различные источники, часть из которых указана в разделе «Ссылки». Автор с удовольствием примет указания на неточности и ошибки.
Введение
В начале 80-х годов в Европе существовало несколько конкурирующих стандартов аналоговой сотовой связи. Я неоднократно встречал утверждения, что к 1982 году (год создания Groupe Speciale Mobile, см. ниже) стали очевидны недостатки аналоговой связи, в том числе недостаточная ёмкость, высокая стоимость, незащищённость информации (собственно звонков) и возможность клонирования аппаратов, т.е. создания их нелегальных двойников.
Некоторые авторы пишут также, что важную роль сыграл тот факт, что государственные и частные компании понимали, как сложно окупить исследования и разработку без международного распространения созданного стандарта. Частично такая точка зрения подтверждается распространенностью аналоговых систем мобильной связи первого поколения.
| Аналоговые стандартны (системы первого поколения) | ||
| Название Системы | Дата | Страна |
| AMPS | 1983 | США, другие страны |
| C-Netz | 1981, 1988 | Германия, Австрия, Португалия |
| Comvik | 1981 | Швеция |
| ETACS | 1987 | Великобритания, другие страны |
| NMT450 (Nordic Mobile Telephone) | 1981 | Швеция, Норвегия, Дания, Финляндия |
| NMT900 | 1986 | Швеция, Норвегия, Дания, Финляндия |
| RadioCom | 1985 | Франция |
| RTMS (Radio Telephone Mobile System) | 1985 | Италия |
| TACS (Total Acess Communications System) | 1985 | Великобритания, Италия, Испания, Австрия, Ирландия |
Как можно было увидеть эти недостатки столь рано, до введения в эксплуатацию доброй половины сетей первого поколения и до приобретения хоть какого-то опыта, я не совсем понимаю. Вероятно, сведения о прозорливости тогдашних правительств и лидеров промышленности несколько преувеличены, а вот году эдак к 1986 эти недостатки стали проявляться. Именно в это время и была создана Ассоциация MoU GSM, да и вообще 1986-1987 гг. очень богаты на события, породившие современный стандарт GSM.
Трудно себе представить, что созданная в 1982 году группа была изначально направлена на создание некоего специфического стандарта сотовой мобильной связи. Вероятно, некая идея общеевропейского цифрового стандарта витала в воздухе, и Groupe Speciale Mobile была призвана исследовать эту проблему.
Зачастую среди изначальных спецификаций GSM называют совместимость с ISDN, хотя первые рекомендации по ISDN появились в 1984 году (CCITT Recommendation I.120). Понятно, что к 1982 году дебаты по поводу ISDN уже шли, и мне представляется, что второй отправной точкой могла быть идея создания беспроводного аналога ISDN. Может быть, свою роль сыграла и идея объединённой Европы. Не будучи очевидцем, трудно представить, какие политические интриги и страсти кипели вокруг новой системы сотовой связи. Современные дебаты о третьем поколении – это даже не тень, а тень тени разгоревшейся в середине восьмидесятых битвы.
Хронология
Вернёмся ещё раз в 1982-ой год. Не будем забывать, что ни о каком GSM в современном понимании речь пока не идёт, существует просто идея всеевропейской системы сотовой связи, и проталкивают её государственные монополии при полной поддержке соответствующих правительств.
В Европе к тому времени уже двадцать лет как существовал вполне подходящий инструмент для решения подобных вопросов – CEPT. Конференция CEPT (Conference Europeenne des Administration des postes et des telecommunications, The European Conference of Postal and Telecommunications Administrations) была основана в 1959. Её деятельность в основном сводилась к урегулированию международных коммерческих и операционных вопросов и стандартизации в области связи.
В 1982 этом году CEPT создала Groupe Speciale Mobile для изучения будущей европейской системы сотовой связи. Встречаются упоминания о том, что эта группа была создана по предложению Nordic Telecom и Netherlands PTT.
В 1985 году Франция и Германия подписывают в Ницце соглашение о поддержке GSM, т.е. общеевропейского цифрового стандарта.
В 1986 году к ним присоединяются Великобритания и Италия, в Париже создаётся постоянная группа экспертов, ответственная за разработку стандарта – GSM Permanent Nucleus. На совещании глав государств в декабре 1986 был поднят вопрос о стандартизации и обязательствах со стороны операторов мобильной связи. Совет министров Европы издал директиву с указанием странам-участникам отвести полосу частот в диапазоне 900 МГц под новую систему связи.
Система должна была отвечать следующим критериям:
- Хорошее субъективное качество речи
- Низкая стоимость оборудования и абонентной подписки
- Поддержка международного роуминга
- Возможность создания портативных терминалов
- Поддержка ряда новых возможностей и услуг
- Спектральная эффективность
- Совместимость с ISDN
Я отнёс чёткую формулировку этих критериев к 1986 году исключительно потому, что мне это кажется более логичным, чем общепринятая датировка 1982 годом.
В 1987 году были проведены полевые испытания нескольких систем на соответствие некоторым из этих условий, так, они включили в себя проверки спектральной эффективности, качества речи и радиоинтерфейса (т.е. модуляции радиосигнала и системы множественного доступа). В том же году на совещании в Мадейре было подписано соглашение о том, что новая система будет узкополосной цифровой с временным разделением каналов. На встрече министров в мае, все страны-участницы согласились со стандартом и датой введения новых сетей в эксплуатацию – июль 1991 года. Операторам связи было указано на необходимость подписания протокола о намерениях (Memorandum of Understanding, MoU). Этот протокол был разработан чиновником британского департамента торговли и промышленности. Седьмого сентября в Копенгагене этот документ был подписан.
Аббревиатура GSM стала читаться как Global System for Mobile Communications. Здесь можно заподозрить происки англосаксов и тевтонов, так как произнести Groupe Speciale Mobile с правильным французским прононсом может не каждый, а конфузиться никому не хотелось. Таким образом, организация, объединяющая операторов и производителей оборудования, называется GSM MoU Association, но обычно её называют просто Ассоциация GSM.
К 1988 году было доказано, что система будет работать, и в 1989 году работало несколько тестовых сетей.
В 1989 году обязанности по развитию стандарта перешли от GSM Permanent Nucleus к недавно созданному ETSI (European Telecommunications Standards Institute), который и оформил GSM в качестве международного стандарта. В 1990 году спецификации GSM Phase 1 были закреплены, то есть стали неизменяемыми, что позволило начать разработку и производство сетевого, пользовательского и тестового оборудования.
Конечно же, к июлю 1991 запустить сервис не успели по причине отсутствия собственно мобильных телефонов. Огромной проблемой было отсутствие процесса подтверждения соответствия стандарту или сертификации (validation – type approval). Так как стандарт достаточно сложен, то процесс сертификации телефона, т.е. проверки на соответствие стандарту занимает довольно много времени, положительных результатов очень редко удаётся достичь с первого раза. Сейчас (в 2002 году) это уже хорошо отлаженный процесс, но в начале девяностых пришлось вводить временную меру – Interim Type Approval , т.е. ограниченной сертификации.
После закрепления стандарта Фазы 1 прошло около двух лет до запуска в Финляндии первой сети GSM. И если в январе 1992-го года она была одна, то к концу 1992 существовало уже около четырнадцати сетей. Надо сказать, что международные бюрократы от технологии не теряли времени даром, и между 1990 и 1992 годами были созданы системы сертификации, а многозначительные взгляды сфокусировались на диапазоне 1800 МГц.
Не обошлось без съездов – Pan European Digital Cellular Conference состоялась в 1987 году в Лондоне. В 1995 в Мадриде это событие стало называться Всемирный Конгресс GSM. До 1996 года конференции и конгрессы проводились в европейских столицах, пока здравый смысл не победил, и постоянным местом для конференций стали Канны.
Из примечательных событий стоит отметить появление роуминга и присоединение первой неевропейской компании к Ассоциации в 1993 году, закрепление спецификации GSM Фазы 2, включающей диапазон 1900 МГц в 1995, удачную попытку взлома SIM-карты в 1998 и появления GPRS в 1999 году. 26 октября 1999 года Ассоциация GSM и ETSI заново подписали соглашение о сотрудничестве. С июня 2002-го года ответственность за поддержку стандарта взяла на себя 3GPP (3rd Generation Partnership Project).
Торговые марки
GSM – торговая марка Ассоциации GSM
3GPP – торговая марка зарегистрированная ETSI для Партнёров 3GPP
Ссылки:
[1] J. Scourias, «Overview of the Global System for Mobile Communications»
[2] Самуйлов К.Е. и Никитина М.В., «Сети сотовой подвижной связи в стандарте GSM». Примечание: данный труд является неплохим переводом работы Джона Скуриаса [1] почему-то опубликованным под другими именами.
[3] Громаков Ю.А., «Стандарты и системы подвижной связи»
[4] N.Gandal, D.Salant, L.Waverman, Standardization versus Coverage in Wireless Telephone Networks
[5]A.Selian, 3G Mobile Licensing Policy: From GSM to IMT-2000 – A Comparative Analysis
[6] GSM MoU Association, GSM – Historical Background
[7] P. L. Reilly, GSM Network Architecture Issues: Synergy With IMT2000
[8] TelecomWriting.com: Digital Wireless Basics: Mobile Phone History Page Nine
[9] C.Gibbons, C.Kelly, C.Field, S.O’Conchuir, History of the G.S.M. System
[10] GSM MoU Assosiation, History and Timeline of GSM
Сергей Сенин (sergei.senin@ubinetics.com)
специально для vse-simki.ru
Опубликовано — 16 января 2003 г.
Есть, что добавить?! Пишите… eldar@vse-simki.ru
Как работает технология gsm?
Система GSM состоит из нескольких частей, которые работают сообща для обеспечения мобильной связи:
- Мобильное устройство.
- Подсистема базовой станции (BSS). Выполняет роль интерфейса между мобильным устройством и сетевой подсистемой.
- Сетевая подсистема (NSS). Необходима для подключения к мобильным станциям.
- Подсистема эксплуатации и поддержки (OSS).
Мобильное устройство подключается к сети, затем с помощью SIM-карты предоставляет информацию о пользователе для его идентификации. Технология обрабатывает трафик между телефоном и сетевой подсистемой. GSM оцифровывает и сжимает данные, а затем отправляет их по каналу вместе с другими потоками пользовательских данных.
Как это работает
Ключевым элементом работы GSM на мобильном телефоне или планшете является SIM карта, которая привязана к вашему оператору сотовой связи. Пользователь СИМ карты не привязывается к определенному телефону и может пользоваться услугами связи, на которые подписан с любого устройства куда он ее вставит.
Мобильные телефоны идентифицируются при помощи IMEI. Сим карта идентифицируется, как IMSI. Все эти коды являются уникальными во всем мире. IMEI и IMSI независимы друг от друга, это обеспечивает личную мобильность. СИМ карта, как и телефон могут быть защищены паролем, чтобы ими никто не мог пользоваться кроме владельца.
Сигнал передается через вышки, которые устанавливают сотовые операторы, их довольно много, сигнал в среднем распространяется на 35 километров. Как только мобильный телефон находит такую вышку — происходит соединение и можно совершать звонки.
Выглядит работа в целом так:
1. GSM модуль, установленный в телефоне, связывается с ближайшей вышкой сотовой связи. Происходит обмен данными.
2. Вышка проверяет данные с сим карты, идентифицирует абонента и позволяет совершать звонки и другие действия. Все при этом шифруется.
Интересно! Кроме сим карты — ее идентификатора IMSI, станция также проверяет и IMEI самого смартфона и, если он будет в черном списке — может заблокировать любые вызовы.
Немного истории
История GSM берет свое начало в 1 982 году, когда Европейский институт стандартизации электросвязи создал Group Special Mobile, которую потом переименовали в Global System for Mobile Communications. Развиваться технология и активно распространятся начала лишь в 90-ых годах.
Целью создания было обеспечение мобильного роуминга между странами, которые состояли в общеевропейском сотрудничестве. Сотовую связь устанавливать предполагалось на частоте в 900МГц.
По состоянию на 2 003 год цифровые беспроводные услуги GSM предлагались в той или иной форме в 193 странах.
Особенности gsm
- СИМ карта используется для доступа к каналу и службам связи
- Беспроводная сеть передачи данных
- Шифрование телефонных звонков
- Защита пользователя от возможного взлома и мошеннических действий
- Анти-определитель номера
- Возможность общаться в роуминге
- Переадресация
- Передача факсимильных сообщений
- Ожидание вызова
- СМС
- Голосовая почта
- Конференции
Первое поколение мобильной связи (1g)
Данное поколение использовало в своей работе аналоговые стандарты, которые внедрялись в течение 1980-х годов. Впоследствии они были заменены цифровой технологией 2G, по всем параметрам превосходившей первое поколение. Принципиальное отличие между ними – возможность пользоваться СМС и шифровать звонки: только цифровой стандарт может позволить сделать это.
Всего 1G поддерживал более 10 стандартов. Самые известные из них: NMT, AMPS, TACS, C-450, RtMI. Все они использовались отдельно, в зависимости от региона применения. Скорость загрузки при использовании 1G не превышала 5,6 килобайт в секунду, что является просто смешным по сегодняшним меркам.
Переходный период (2,5g)
С течением времени развивались технологии, вместе с этим стала необходимой передача данных между пользователями сотовых телефонов с значительно большей скоростью. Впоследствии был создан GPRS – пакетный радиоприемник общего использования. GPRS является своего рода дополнением к стандарту GSM, которая позволяет использовать пакетную передачу данных в сети этого стандарта.
Плата за пользование GPRS взимается за распакованный объем трафика, а не за время использования. Следующей ступенью развития GPRS стал EDGE. Аббревиатура буквально обозначает расширение возможностей для произведения эволюции GSM. Данная технология позволила существенно ускорить передачу информации.
Иногда EDGE также называют стандартом поколения 2.75. К тому же, вводилась технология XRTT, которая в теории может передавать информацию со скоростью 144 килобит в секунду, но на деле этот показатель редко превышал 60. Тем не менее, данная технология все еще широко применяется, как и любая другая, использующая в своей работе зарегистрированную радиолинию.
Список терминов, использовавшихся в тексте:
AuC – Autentification Center, Центр Аутентификации,
отвечает за кодирование информации при передаче в сети и приеме
из сетиBilling – Биллинг, система учета денежных
средств у оператораBS – Base Station, базовая станция, несколько
приемо-передающих антенн, принадлежащих одному управляющему
устройству.
Camel2 – одна из систем Prepaid, в которой
реализовано мгновенное списывание средств в роумингеCC – Country Code, код страны в стандарте
GSM (для России – 250)GSM – Global System for Mobile Communications,
самый распрострастраненный в мире стандарт сотовой связиHandover – передача управления трубкой от одной антенны/базовой
станции/LAC к другойHLR – Home Location Register, реестр домашних
абонентов, содержит подробную информацию о всех абонентах,
подключенных к данному оператору.
IMEI – International Mobile Equipment Identification,
международный серийный номер оборудования в стандарте GSM,
уникален у каждого аппаратаIMSI – International Mobile Subscriber Identification,
международный серийный номер подписчика на услуги стандарта
GSM, уникален у каждого абонентаLAC – Local Area Controller, Контроллер Локальной
Зоны, устройство, управляющее работой некоторого количества
базовых станций, чьи антенны обслуживают опеределенную территорию.
Local Area – Локальная зона, территория,
обслуживаемая BS, входящими в состав одного LACMSC – Mobile services Switching Center, Центр
Управления Мобильными услугами, коммутатор – центральное звено
сети GSM.NC – Network Code, Сетевой Код, код конкретного
оператора в данной стране в стандарте GSM (для MTS – 01, BeeLine
– 99).
Prepaid – Припейд, предоплата – система биллинга,
основанная на мгновенном списании средств.Roaming – Роуминг, пользование сетью другого,
«гостевого» оператора.SIM – Subscriber Identification Module, Модуль
Опознавания Абонента, СИМ-карта – электронный блок, вставляемые
в телефон, на котором записан IMSI абонента.
Характеристики аналоговых стандартов сотовой связи
Основные аналоговые сети использовали в своей работе частоты 450, 800 и 900 мегагерц. Radiocom 2000, стандарт, использовавшийся во Франции, выделяется из этого ряда: он применял диапазоны 170, 200 и 400 МГц.
Все аналоговые стандарты использовали частотную модуляцию для передачи исходных данных. Подвижная станция для работы по этим стандартам должна была иметь относительно высокую мощность — от трех до пяти ватт. Главный недостаток данных стандартов кроется в их низкой ёмкости, появляющейся из-за неполной экономичности использования выделенной полосы, работающей на частоте 12,5-30 килогерц. Это влекло за собой высокие потери эффективности и завышенное энергопотребление.
Цифровые стандарты сотовой связи 2-го поколения
При переходе на 2G существовало два основных стандарта для систем сотовой связи – уже упоминавшийся GSM, применявшийся на территории Европы и D-AMPS, получивший большое распространение в Северной Америке. Они разрабатывались независимо друг от друга.
Историю формирования GSM вы уже знаете, остановимся на D-AMPS. Работа над его созданием началась, когда стал очевидным тот факт, что существующий аналоговый стандарт AMPS невозможно полностью заменить цифровым из-за широты его применения. Но вскоре, нашли способ создания аналого-цифровой системы, которая способна обеспечить работу обеих систем в одном и том же диапазоне частот.
В заключение
Это были основные моменты, которые нужно знать об этом стандарте связи. Сейчас ему на смену пришли уже более новые и современные виды, обеспечивающие куда лучшее качество с быстрой передачей информации.
Заключение
Как можно заметить, весь процесс перехода от аналоговой связи до цифровой занял чуть больше пяти лет, после чего вновь появившиеся стандарты постепенно совершенствовались, ускоряя передачу сигнала и увеличивая его качество. На сегодняшний день развитие мобильной связи идет с гораздо большей скоростью, так как технологии создаются намного быстрее, чем 30 лет назад: тогда никто и подумать не мог о скорости передачи данных через телефон в разы выше компьютерной.
На текущий момент активно ведется разработка стандартов пятого поколения, которые позволят передавать информацию с немыслимой скоростью, приближающейся к показателям в гигабайты/секунду. Но те эпохальные события, когда только началось зарождение новых поколений сотовой связи стали самым настоящим толчком к совершенствованию, импульс от которого сохраняется до сих пор.