From Wikipedia, the free encyclopedia
GSM (ад назвы групы Groupe Spécial Mobile, пазьней пераназваны ў Global System for Mobile Communications; беларуск. СПС-900) — глябальны лічбавы стандарт для мабільнай сотавай сувязі, з падзелам канала па прынцыпе TDMA і высокай ступеньню бясьпекі дзякуючы шыфраваньню з адчыненым ключом. Распрацаваны пад эгідай Эўрапейскага інстытуту стандартызацыі электрасувязі (ETSI) у канцы 80-х гадоў.
Стандарты мабільнай сувязі |
---|
0G (радыётэлефанія)
PTT · MTS · IMTS · AMTS · |
1G |
2G |
2,5G
GPRS · WiDEN |
2,75G
CDMA2000 · EDGE |
3G (IMT-2000)
UMTS · W-CDMA · FOMA · |
3,5G
HSDPA · HSUPA · HSPA |
3,75G
HSPA+ · LTE (E-UTRA) · |
4G (IMT-Advanced)
WiMAX-Advanced · LTE Advanced |
5G
не зацьверджаны |
GSM адносіцца да сетак другога пакаленьня (2 Generation), хоць на 2006 год умоўна знаходзіцца ў фазе 2,5G (1G — аналягавая сотавая сувязь, 2G — лічбавая сотавая сувязь, 3G — шырокапалосная лічбавая сотавая сувязь, камутаваная шматмэтавымі кампутарнымі сеткамі, у тым ліку Інтэрнэт).
Мабільныя тэлефоны выпускаюцца для 4 дыяпазонаў частасьцяў: 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц, 1900 МГц. Існуюць таксама, і даволі распаўсюджаныя, мультыдыяпазонныя (Dual-Band, Multi-Band) тэлефоны, здольныя працаваць у дыяпазонах 900/1800 МГц, 850/1900 МГц, 900/1800/1900 МГц.
У стандарце GSM ужываецца GMSK мадуляцыя зь велічынёй нармаванай паласы ВТ — 0,3, дзе В — шырыня паласы фільтра па ўзроўні мінус 3 дБ, Т — працягласьць аднаго біта лічбавага паведамленьня.
GSM на сёньняшні дзень зьяўляецца найболей распаўсюджаным стандартам сувязі. Па зьвестках асацыяцыі GSMA на гэты стандарт прыходзіцца 82 % сусьветнага рынка мабільнай сувязі, 29 % насельніцтвы зямнога шара выкарыстае глябальныя тэхналёгіі GSM. У GSMA у цяперашні час уваходзяць апэратары больш за 210 краінаў і тэрыторыяў.
1982 (Groupe Speciale Mobile) — 1990 г. Global System for Mobile Communications. Першая камэрцыйная сетка ў студзені 1992 г. Лічбавы стандарт, падтрымлівае хуткасьць перадачы зьвестак да 9.6 кбіт/с. Цалкам састарэлы, вытворчасьць абсталяваньня пад яго спынена.
У 1991 годзе былі ўведзеныя паслугі стандарту GSM «ФАЗА 1».
У іх уваходзяць:
1993 г. Уключае дыяпазон 1900 МГц у 1995. Лічбавы стандарт, падтрымлівае хуткасьць перадачы зьвестак да 9.6 кбіт/с. Састарэлы. Другі этап разьвіцьця GSM «ФАЗА 2», які завяршыўся ў 1997 г., прадугледжвае такія паслугі:
Наступны этап разьвіцьця сетак стандарту GSM «ФАЗА 2+» не зьвязаны з пэўным годам укараненьня. Новыя паслугі і функцыі стандартуюцца і ўкараняюцца пасьля падрыхтоўкі і сьцьвярджэньні іх тэхнічных апісаньняў. Усе працы па этапе «Фаза 2+» праводзіліся Эўрапейскім інстытутам стандартызацыі электрасувязі (ETSI). Колькасьць ужо ўкаранёных і зьмешчаных у стадыі сьцьвярджэньня паслуг перавышае 50. Сярод іх можна вылучыць наступныя:
GSM забясьпечвае падтрымку наступных паслуг:
Дадатковыя (неабавязковыя да падаваньня) паслугі:
і шматлікія іншыя паслугі.
Перавагі стандарту GSM:
Недахопы стандарту GSM:
Вытворцы абсталяваньня GSM паступова падвышаюць адчувальнасьць прыладаў, што вядзе да паніжэньня патрабаванай магутнасьці выпраменьваньня тэлефонаў, але прынцыпова сытуацыя не зьмяняецца. Досыць простыя праекты (напрыклад, https://web.archive.org/web/20141011214404/http://www.inno.ru/project/29960/) па паніжэньні магутнасьці выпраменьваньня мабільных тэлефонаў у дзясяткі-сотні разоў, у тым ліку для ўжо існых мабільных тэлефонаў у разгорнутых сетках GSM, пакуль не рэалізаваныя.
У стандарце GSM вызначаныя 4 дыяпазону працы (яшчэ ёсьць пяты):
Характарыстыкі | GSM-900 | GSM-1800 |
Частасьці перадачы MS і прыёму BTS, МГц | 890 — 915 | 1710 — 1785 |
Частасьць прыёму MS і перадачы BTS, МГц | 935 — 960 | 1805 — 1880 |
Дуплексны разнос частасьцяў прыёму і перадачы, МГц | 45 | 95 |
Колькасьць каналаў сувязі | 124 | 374 |
Шырыня паласы канала сувязі, кГц | 200 | 200 |
Лічбавы стандарт мабільнай сувязі ў дыяпазоне частасьцяў ад 890 да 915 МГц (ад тэлефона да базавай станцыі) і ад 935 да 960 МГц (ад базавай станцыі да тэлефона).
У некаторых краінах дыяпазон частасьцяў GSM-900 быў пашыраны да 880—915 МГц (MS -> BTS) і 925—960 МГц (MS <- BTS), дзякуючы чаму максымальная колькасьць каналаў сувязі павялічылася на 50. Такая мадыфікацыя была названая E-GSM (extended GSM).
Мадыфікацыя стандарту GSM-900, лічбавы стандарт мабільнай сувязі ў дыяпазоне частасьцяў ад 1710 да 1880 МГц.
Асаблівасьці:
Праблема складаецца ў тым, што зона ахопу для кожнай базавай станцыі значна менш, чым у стандартах GSM-900, AMPS/DAMPS-800, NMT-450. Неабходны большы лік базавых станцыяў. Чым вышэй частасьць выпраменьваньня, тым больш пранікальная здольнасьць (характарызуецца т. зв. глыбінёй скін-пляста) радыёхваль і тым менш здольнасьць адлюстроўвацца і абгінаць перашкоды.
Характарыстыкі | GSM-850 | GSM-1900 |
Частасьці перадачы MS і прыёму BTS, МГц | 824 — 849 | 1850 — 1910 |
Частасьці прыёму MS і перадачы BTS, МГц | 869 — 894 | 1930 — 1990 |
Дуплексны разнос частасьцяў прыёму і перадачы, МГц | 45 | 80 |
Сыстэма GSM складаецца з трох асноўных падсыстэм:
У асобны кляс абсталяваньня GSM вылучаныя тэрмінальныя прылады — рухомыя станцыі (MS — Mobile Station), таксама вядомыя, як мабільныя (сотавыя) тэлефоны.
BSS складаецца з уласна базавых станцыяў (BTS — Base Transceiver Station) і кантролераў базавых станцыяў (BSC — Base Station Controller). Вобласьць, якая накрываецца сеткай GSM, пабітая на соты шасьцікутнай формы. Дыямэтар кожнага шасьцікутнага вочка можа быць розным — ад 400 м да 50 км. Максымальны тэарэтычны радыюс вочка складае 120 км[1], што абумоўленае абмежаванай магчымасьцю сыстэмы сынхранізацыі да кампэнсаваньня часу затрымкі сыгналу. Кожнае вочка пакрываецца адной BTS, пры гэтым вочкі часткова перакрываюць адзін аднаго, тым самым захоўваецца магчымасьць перадачы абслугоўваньня MS пры перасоўваньні яе з адной соты ў іншую без парыву злучэньня. (Апэрацыя перадачы абслугоўваньня мабільнага тэлефона (MS) ад адной базавай станцыі (BTS) да іншай у момант пераходу мабільнага тэлефона мяжы дасяжнасьці бягучай базавай станцыі завецца тэхнічным тэрмінам «Handover»). На самай справе сыгнал ад кожнай станцыі распаўсюджваецца, пакрываючы пляц у выглядзе круга, але пры скрыжаваньні — як атрымліваюцца правільныя шасьцікутнікі. Кожная база мае шэсьць суседніх у сувязі з тым, што ў задачы плянаваньня разьмяшчэньня станцый уваходзіла такая, як мінімізацыя зон перакрываньня сыгналу ад кожнай станцыі. Большы лік суседніх станцый, чым 6 — адмысловых выгод не нясе. Разглядаючы межы пакрыцьця сыгналу ад кожнай станцыі ўжо ў зоне перакрыцьця, як раз атрымліваем — шасьцікутнікі.
Базавая станцыя (BTS) забясьпечвае прыём/перадачу сыгналу паміж MS і кантролерам базавых станцый. BTS зьяўляецца аўтаномнай і будуецца па модульным прынцыпе. Накіраваныя антэны базавых станцый могуць разьмяшчацца на вышках, дахах будынкаў і т. д.
Кантролер базавых станцый (BSC) кантралюе злучэньні паміж BTS і падсыстэмай камутацыі. У яго паўнамоцтва таксама ўваходзіць кіраваньне чарговасьцю злучэньняў, хуткасьцю перадачы зьвестак і разьмеркаваньне радыёканалаў.
NSS пабудаваная з наступных кампанэнтаў:
MSC кантралюе вызначаную геаграфічную зону з разьмешчанымі на ёй BTS і BSC. Ажыцьцяўляе ўсталёўку злучэньня да абанэнта і ад яго ўсярэдзіне сетак GSM, забясьпечвае інтэрфэйс паміж GSM і ТФОП, іншымі сеткамі радыёсувязі, сеткамі перадачы зьвестак. Таксама выконвае функцыі маршрутызацыі выклікаў, кіраваньне выклікамі, эстафэтнай перадачы абслугоўваньня пры перасоўваньні MS з аднаго вочка ў іншую. Пасьля завяршэньня выкліку MSC апрацоўвае зьвесткі па ім і перадае іх у цэнтар разьлікаў для фармаваньня рахунку за прадстаўленыя паслугі, зьбірае статыстычныя зьвесткі. MSC таксама стала сочыць за становішчам MS, выкарыстаючы зьвесткі з HLR і VLR, што неабходна для хуткага знаходжаньня і ўсталяваньня злучэньня з MS у выпадку яе выкліку.
Утрымоўвае базу зьвестак абанэнтаў, прыпісаных да яго. Тут утрымоўваецца інфармацыя аб паслугах, якія прадстаўляюцца абанэнту, інфармацыя аб стане кожнага абанэнта, неабходная ў выпадку яго выкліку, а таксама Міжнародны Ідэнтыфікатар Мабільнага Абанэнта (IMSI — International Mobile Subscriber Identity), які выкарыстоўваецца для аўтэнтыфікацыі абанэнта (пры дапамозе AUC). Кожны абанэнт прыпісаны да аднаго HLR. Да зьвестак HLR маюць доступ усе MSC і VLR ва ў актыўнай GSM-сетцы, а ў выпадку міжсеткавага роўмінгу — і MSC іншых сетак.
VLR забясьпечвае маніторынг руху MS з адной зоны ў іншую і ўтрымоўвае базу зьвестак аб абанэнтах, якія перамяшчаюцца, зьмешчаных у бягучы момант у гэтай зоне, у тым ліку абанэнтах іншых сыстэм GSM — так званых роўмэрах. Зьвесткі аб абанэнце выдаляюцца з VLR у тым выпадку, калі абанэнт перамясьціўся ў іншую зону. Такая схема дазваляе скараціць колькасьць запытаў на HLR абранага абанэнта і, такім чынам, час абслугоўваньня выкліку.
Утрымоўвае базу зьвестак, неабходную для ўсталяваньня сапраўднасьці MS па IMEI (International Mobile Equipment Identity). Фармуе тры сьпісы: белы (дапушчаны да выкарыстаньня), шэры (некаторыя праблемы з ідэнтыфікацыяй MS) і чорны (MS, забароненыя да ўжываньня). У беларускіх апэратараў (і большай часткі апэратараў краінаў СНД) выкарыстоўваюцца толькі белыя сьпісы, што не дазваляе раз і назаўжды вырашыць праблему крадзяжу мабільных тэлефонаў.
Зацемка. Беларускія сотавыя апэратары не выкарыстаюць абсталяваньне EIR, адпаведна казаць аб выкарыстаньні толькі белых сьпісаў можна зь вялікай нацяжкай. Уладальнік ня можа занесьці самастойна свой тэлефон ні ў які сьпіс — ні чорны, ні белы, ні шэры, гэта сфэра дзейнасьці апэратара. Пры занясеньні тэлефона ў чорны сьпіс якім-небудзь апэратарам тэлефон зможа нармалёва працаваць у іншай сетцы, бо адзінай базы зьвестак не існуе.
Тут адбываецца аўтэнтыфікацыя абанэнта, а дакладней — SIM (Subscriber Identity Module). Доступ да сеткі дазваляецца толькі пасьля мінаньня SIM працэдуры праверкі сапраўднасьці, падчас якой з AUC на MS прыходзіць выпадковы лік RAND, пасьля чаго на AUC і MS раўналежна адбываецца шыфраваньне ліку RAND ключом Ki для SIM пры дапамозе адмысловага альгарытму. Затым з MS і AUC на MSC вяртаюцца «падпісаныя водгукі» — SRES (Signed Response), якія зьяўляюцца вынікам працэсу шыфраваньня. На MSC водгукі параўноўваюцца, і ў выпадку іх супадзеньня аўтэнтыфікацыя лічыцца пасьпяховай.
Злучаная з астатнімі кампанэнтамі сеткі і забясьпечвае кантроль якасьці працы і кіраваньне ўсёй сеткай. Апрацоўвае аварыйныя сыгналы, пры якіх патрабуецца ўмяшаньне пэрсаналу. Забясьпечвае праверку стану сеткі, магчымасьць мінаньня выкліку. Вырабляе абнаўленьне праграмнага забесьпячэньня на ўсіх элемэнтах сеткі і шэраг іншых функцый.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.