Loading AI tools
стандарт обозначения протоколов мобильной связи второго поколения, используемых сотовыми телефонами Из Википедии, свободной энциклопедии
GSM (от названия группы Groupe Spécial Mobile, позже переименован в Global System for Mobile Communications) (рус. СПС-900) — глобальный стандарт цифровой мобильной сотовой связи с разделением каналов по времени (TDMA) и частоте (FDMA). Разработан под эгидой Европейского института по стандартизации в области телекоммуникаций (ETSI) в конце 1980-х годов.
GSM относится к сетям второго поколения (2 Generation) (1G — аналоговая сотовая связь, 2G — цифровая сотовая связь, 3G — широкополосная цифровая сотовая связь, коммутируемая многоцелевыми компьютерными сетями, в том числе Интернет).
Мобильные телефоны выпускаются с поддержкой возможности работы в диапазонах 4 частот: 850, 900, 1800, 1900 МГц (хотя бы в одной из перечисленных полос)[2]. Для приёма и передачи информации операторы мобильной связи используют пару частот, называющихся абсолютным радиочастотным номером канала.
В зависимости от количества диапазонов мобильные телефоны подразделяются на классы и вариацию частот в зависимости от региона использования, поскольку исторически в разных частях мира для сетей GSM стандартизованы разные диапазоны частот. Телефоны бывают:
В стандарте GSM применяется GMSK-модуляция с величиной нормированной полосы ВТ — 0,3, где В — ширина полосы фильтра по уровню минус 3 дБ, Т — длительность одного бита цифрового сообщения.
GSM на сегодняшний день является наиболее распространённым стандартом связи. По данным ассоциации GSM (GSMA), на данный стандарт приходится 82 % мирового рынка мобильной связи, 29 % населения земного шара использует глобальные технологии GSM. В GSMA в настоящее время входят операторы более чем 210 стран и территорий.
GSM сначала означало Groupe Spécial Mobile по названию группы анализа, которая создавала стандарт. Теперь он известен как Global System for Mobile Communications (Глобальная система для мобильной связи), хотя слово «связь» не включается в сокращение. Разработка GSM началась в 1982 году группой из 26 европейских национальных телефонных компаний. Европейская конференция почтовых и телекоммуникационных администраций (CEPT) стремилась построить единую для всех европейских стран сотовую систему диапазона 900 MГц. Достижения GSM стали «одними из наиболее убедительных демонстраций, какое сотрудничество в европейской промышленности может быть достигнуто на глобальном рынке».
В 1989 году Европейский институт телекоммуникационных стандартов (ETSI) взял на себя ответственность за дальнейшее развитие GSM. В 1990 году были опубликованы первые рекомендации. Спецификация была опубликована в 1991 году.
Коммерческие сети GSM начали действовать в европейских странах в середине 1991 г. GSM разработан позже, чем аналоговая сотовая связь и во многих отношениях была лучше спроектирована. Североамериканский аналог — PCS — вырастил из своих корней стандарты, включая цифровые технологии TDMA и CDMA, но для CDMA потенциальное улучшение качества обслуживания так и не было никогда подтверждено.
1982 (Groupe Spécial Mobile) — 1990 г. Global System for Mobile Communications. Первая коммерческая сеть в январе 1992 г. Цифровой стандарт, поддерживает скорость передачи данных до 9,6 кбит/с. Полностью устарел, производство оборудования под него прекращено.
В 1991 году были введены услуги стандарта GSM «ФАЗА 1».
В них входят:
Стандарт GSM Phase 2 принят в 1993 г.[3] Цифровой стандарт, поддерживает скорость передачи данных до 9,6 кбит/с. С 1995 г. включает диапазон 1900 МГц. Второй этап развития GSM — GSM «Фаза 2», который завершился в 1997 г., предусматривает такие услуги:
Стандарт GSM Phase 2 считается устаревшим; но так как стандарт GSM подразумевает обратную совместимость, то старое оборудование базовых станций и телефоны могут работать (и работают) в современных сетях.
Следующий этап развития сетей стандарта GSM «ФАЗА 2+» не связан с конкретным годом внедрения. Новые услуги и функции стандартизируются и внедряются после подготовки и утверждения их технических описаний. Все работы по этапу «Фаза 2+» проводились Европейским институтом стандартизации электросвязи (ETSI). Количество уже внедрённых и находящихся в стадии утверждения услуг превышает 50. Среди них можно выделить следующие:
GSM обеспечивает поддержку следующих услуг:
Дополнительные (необязательные к предоставлению) услуги:
Преимущества стандарта GSM:
Недостатки стандарта GSM:
Стандарты GSM создаются и публикуются Европейским институтом телекоммуникационных стандартов. Документы обозначаются GSM nn.nn, например широко известен стандарт на GSM SIM-карточки GSM 11.11.
В стандарте GSM определены 4 диапазона работы (ещё есть пятый):
Характеристики | GSM-900 | GSM-1800 |
---|---|---|
Частоты передачи MS и приёма BTS (uplink), МГц | 890–915 | 1710–1785 |
Частоты приёма MS и передачи BTS (downlink), МГц | 935–960 | 1805–1880 |
Дуплексный разнос частот приёма и передачи, МГц | 45 | 95 |
Количество частотных каналов связи с шириной 1 канала связи в 200 кГц | 124 | 374 |
Ширина полосы канала связи, кГц | 200 | 200 |
Канал | Частота приема | Частота передачи | Канал | Частота приема | Частота передачи |
---|---|---|---|---|---|
Десятичная | MHz | MHz | Десятичная | MHz | MHz |
1 | 890,2 | 935,2 | 63 | 902,6 | 947,6 |
2 | 890,4 | 935,4 | 64 | 902,8 | 947,8 |
3 | 890,6 | 935,6 | 65 | 903 | 948 |
4 | 890,8 | 935,8 | 66 | 903,2 | 948,2 |
5 | 891 | 936 | 67 | 903,4 | 948,4 |
6 | 891,2 | 936,2 | 68 | 903,6 | 948,6 |
7 | 891,4 | 936,4 | 69 | 903,8 | 948,8 |
8 | 891,6 | 936,6 | 70 | 904,00 | 949 |
9 | 891,8 | 936,8 | 71 | 904,2 | 949,2 |
10 | 892 | 937 | 72 | 904,4 | 949,4 |
11 | 892,2 | 937,2 | 73 | 904,6 | 949,6 |
12 | 892,4 | 937,4 | 74 | 904,8 | 949,8 |
13 | 892,6 | 937,6 | 75 | 905 | 950 |
14 | 892,8 | 937,8 | 76 | 905,2 | 950,2 |
15 | 893 | 938 | 77 | 905,4 | 950,4 |
16 | 893,2 | 938,2 | 78 | 905,6 | 950,6 |
17 | 893,4 | 938,4 | 79 | 905,8 | 950,8 |
18 | 893,6 | 938,6 | 80 | 906 | 951 |
19 | 893,8 | 938,8 | 81 | 906,2 | 951,2 |
20 | 894 | 939 | 82 | 906,4 | 951,4 |
21 | 894,2 | 939,2 | 83 | 906,6 | 951,6 |
22 | 894,4 | 939,4 | 84 | 906,8 | 951,8 |
23 | 894,6 | 939,6 | 85 | 907 | 952 |
24 | 894,8 | 939,8 | 86 | 907,2 | 952,2 |
25 | 895 | 940 | 87 | 907,4 | 952,4 |
26 | 895,2 | 940,2 | 88 | 907,6 | 952,6 |
27 | 895,4 | 940,4 | 89 | 907,8 | 952,8 |
28 | 895,6 | 940,6 | 90 | 908 | 953 |
29 | 895,8 | 940,8 | 91 | 908,2 | 953,2 |
30 | 896 | 941 | 92 | 908,4 | 953,4 |
31 . | 896,2 | 941,2 | 93 | 908,6 | 953,6 |
32 | 896,4 | 941,4 | 94 | 908,8 | 953,8 |
33 | 896,6 | 941,6 | 95 | 909 | 954 |
34 | 896,8 | 941,8 | 96 | 909,2 | 954,2 |
35 | 897 | 942 | 97 | 909,4 | 954,4 |
36 | 897,2 | 942,2 | 98 | 909,6 | 954,6 |
37 | 897,4 | 942,4 | 99 | 909,8 | 954,8 |
38 | 897,6 | 942,6 | 100 | 910 | 955 |
39 | 897,8 | 942,8 | 101 | 910,2 | 955,2 |
40 | 898 | 943 | 102 | 910,4 | 955,4 |
41 | 898,2 | 943,2 | 103 | 910,6 | 955,6 |
42 | 898,4 | 943,4 | 104 | 910,8 | 955,8 |
43 | 898,6 | 943,6 | 105 | 911 | 956 |
44 | 898,8 | 943,8 | 106 | 911,2 | 956,2 |
45 | 899 | 944 | 107 | 911,4 | 956,4 |
46 | 899,2 | 944,2 | 108 | 911,6 | 956,6 |
47 | 899,4 | 944,4 | 109 | 911,8 | 956,8 |
48 | 899,6 | 944,6 | 110 | 912 | 957 |
49 | 899,8 | 944,8 | 111 | 912,2 | 957,2 |
50 | 900 | 945 | 112 | 912,4 | 957,4 |
51 | 900,2 | 945,2 | 113 | 912,6 | 957,6 |
52 | 900,4 | 945,4 | 114 | 912,8 | 957,8 |
53 | 900,6 | 945,6 | 115 | 913 | 958 |
54 | 900,8 | 945,8 | 116 | 913,20 | 958,2 |
55 | 901 | 946 | 117 | 913,4 | 958,4 |
56 | 901,2 | 946,2 | 118 | 913,6 | 958,6 |
57 | 901,4 | 946,4 | 119 | 913,8 | 958,8 |
58 | 901,6 | 946,6 | 120 | 914 | 959 |
59 | 901,8 | 946,8 | 121 | 914,2 | 959,2 |
60 | 902 | 947 | 122 | 914,4 | 959,4 |
61 | 902,2 | 947,2 | 123 | 914,6 | 959,6 |
62 | 902,4 | 947,4 | 124 | 914,8 | 959,8 |
Канал | Частота приема | Частота передачи | Канал | Частота приема | Частота передачи |
---|---|---|---|---|---|
Десятичная | MHz | MHz | Десятичная | MHz | MHz |
512 | 1710,2 | 1805,2 | 671 | 1742 | 1837 0,2 |
513 | 1710,4 | 1805,4 | 672 | 1742,2 | 1837,2 |
514 | 1710,6 | 1805,6 | 673 | 1742,4 | 1837,4 |
515 | 1710,8 | 1805,8 | 674 | 1742,6 | 1837,6 |
516 | 1711 | 1806 | 675 | 1742,8 | 1837,8 |
517 | 1711,2 | 1806,2 | 676 | 1743 | 1838 |
518 | 1711,4 | 1806,4 | 677 | 1743,2 | 1838,2 |
519 | 1711,6 | 1806,6 | 678 | 1743,4 | 1838,4 |
520 | 1711,8 | 1806,8 | 679 | 1743,6 | 1838,6 |
521 | 1712 | 1807 | 680 | 1743,8 | 1838,8 |
522 | 1712,2 | 1807,2 | 681 | 1744 | 1839 |
523 | 1712,4 | 1807,4 | 682 | 1744,2 | 1839,2 |
524 | 1712,6 | 1807,6 | 683 | 1744,4 | 1839,4 |
525 | 1712,8 | 1807,8 | 684 | 1744,6 | 1839,6 |
526 | 1713 | 1808 | 685 | 1744,8 | 1839,8 |
527 | 1713,2 | 1808,2 | 686 | 1745 | 1840 |
528 | 1713,4 | 1808,4 | 687 | 1745,2 | 1840,2 |
529 | 1713,6 | 1808,6 | 688 | 1745,4 | 1840,4 |
530 | 1713,8 | 1808,8 | 689 | 1745,6 | 1840,6 |
531 | 1714 | 1809 | 690 | 1745,8 | 1840,8 |
532 | 1714,2 | 1809,2 | 691 | 1746 | 1841 |
533 | 1714,4 | 1809,4 | 692 | 1746,2 | 1841,2 |
534 | 1714,6 | 1809,6 | 693 | 1746,4 | 1841,4 |
535 | 1714,8 | 1809,8 | 694 | 1746,6 | 1841,6 |
536 | 1715 | 1810 | 695 | 1746,8 | 1841,8 |
537 | 1715,2 | 1810,2 | 696 | 1747 | 1842 |
538 | 1715,4 | 1810,4 | 697 | 1747,2 | 1842,2 |
539 | 1715,6 | 1810,6 | 698 | 1747,4 | 1842,4 |
540 | 1715,8 | 1810,8 | 699 | 1747,6 | 1842,6 |
541 | 1716 | 1811 | 700 | 1747,8 | 1842,8 |
542 | 1716,2 | 1811,2 | 701 | 1748 | 1843 |
543 | 1716,4 | 1811,4 | 702 | 1748,2 | 1843,2 |
544 | 1716,6 | 1811,6 | 703 | 1748,4 | 1843,4 |
545 | 1716,8 | 1811,8 | 704 | 1748,6 | 1843,6 |
546 | 1717 | 1812 | 705 | 1748,8 | 1843,8 |
547 | 1717,2 | 1812,2 | 706 | 1749 | 1844 |
548 | 1717,4 | 1812,4 | 707 | 1749,2 | 1844,2 |
549 | 1717,6 | 1812,6 | 708 | 1749,4 | 1844,4 |
550 | 1717,8 | 1812,8 | 709 | 1749,6 | 1844,6 |
551 | 1718 | 1813 | 710 | 1749,8 | 1844,8 |
552 | 1718,2 | 1813,2 | 711 | 1750 | 1845 |
553 | 1718,4 | 1813,4 | 712 | 1750,2 | 1845,2 |
554 | 1718,6 | 1813,6 | 713 | 1750,4 | 1845,4 |
555 | 1718,8 | 1813,8 | 714 | 1750,6 | 1845,6 |
556 | 1719 | 1814 | 715 | 1750,8 | 1845,8 |
557 | 1719,2 | 1814,2 | 716 | 1751 | 1846 |
558 | 1719,4 | 1814,4 | 717 | 1751,2 | 1846,2 |
559 | 1719,6 | 1814,6 | 718 | 1751,4 | 1846,4 |
560 | 1719,8 | 1814,8 | 719 | 1751,6 | 1846,6 |
561 | 1720 | 1815 | 720 | 1751,8 | 1846,8 |
562 | 1720,2 | 1815,2 | 721 | 1752 | 1847 |
563 | 1720,4 | 1815,4 | 722 | 1752,2 | 1847,2 |
564 | 1720,6 | 1815,6 | 723 | 1752,4 | 1847,4 |
565 | 1720,8 | 1815,8 | 724 | 1752,6 | 1847,6 |
566 | 1721 | 1816 | 725 | 1752,8 | 1847,8 |
567 | 1721,2 | 1816,2 | 726 | 1753 | 1848 |
568 | 1721,4 | 1816,4 | 727 | 1753,2 | 1848,2 |
569 | 1721,6 | 1816,6 | 728 | 1753,4 | 1848,4 |
570 | 1721,8 | 1816,8 | 729 | 1753,6 | 1848,6 |
571 | 1722 | 1817 | 730 | 1753,8 | 1848,8 |
572 | 1722,2 | 1817,2 | 731 | 1754 | 1849 |
573 | 1722,4 | 1817,4 | 732 | 1754,2 | 1849,2 |
574 | 1722,6 | 1817,6 | 733 | 1754,4 | 1849,4 |
575 | 1722,8 | 1817,8 | 734 | 1754,6 | 1849,6 |
576 | 1723 | 1818 | 735 | 1754,8 | 1849,8 |
577 | 1723,2 | 1818,2 | 736 | 1755 | 1850 |
578 | 1723,4 | 1818,4 | 737 | 1755,2 | 1850,2 |
579 | 1723,6 | 1818,6 | 738 | 1755,4 | 1850,4 |
580 | 1723,8 | 1818,8 | 739 | 1755,6 | 1850,6 |
581 | 1724 | 1819 | 740 | 1755,8 | 1850,8 |
582 | 1724,2 | 1819,2 | 741 | 1756 | 1851 |
583 | 1724,4 | 1819,4 | 742 | 1756,2 | 1851,2 |
584 | 1724,6 | 1819,6 | 743 | 1756,4 | 1851,4 |
585 | 1724,8 | 1819,8 | 744 | 1756,6 | 1851,6 |
586 | 1725 | 1820 | 745 | 1756,8 | 1851,8 |
587 | 1725,2 | 1820,2 | 746 | 1757 | 1852 |
588 | 1725,4 | 1820,4 | 747 | 1757,2 | 1852,2 |
589 | 1725,6 | 1820,6 | 748 | 1757,4 | 1852,4 |
590 | 1725,8 | 1820,8 | 749 | 1757,6 | 1852,6 |
591 | 1726 | 1821 | 750 | 1757,8 | 1852,8 |
592 | 1726,2 | 1821,2 | 751 | 1758 | 1853 |
593 | 1726,4 | 1821,4 | 752 | 1758,2 | 1853,2 |
594 | 1726,6 | 1821,6 | 753 | 1758,4 | 1853,4 |
595 | 1726,8 | 1821,8 | 754 | 1758,6 | 1853,6 |
596 | 1727 | 1822 | 755 | 1758,8 | 1853,8 |
597 | 1727,2 | 1822,2 | 756 | 1759 | 1854 |
598 | 1727,4 | 1822,4 | 757 | 1759,2 | 1854,2 |
599 | 1727,6 | 1822,6 | 758 | 1759,4 | 1854,4 |
600 | 1727,8 | 1822,8 | 759 | 1759,6 | 1854,6 |
601 | 1728 | 1823 | 760 | 1759,8 | 1854,8 |
602 | 1728,2 | 1823,2 | 761 | 1760 | 1855 |
603 | 1728,4 | 1823,4 | 762 | 1760,2 | 1855,2 |
604 | 1728,6 | 1823,6 | 763 | 1760,4 | 1855,4 |
605 | 1728,8 | 1823,8 | 764 | 1760,6 | 1855,6 |
606 | 1729 | 1824 | 765 | 1760,8 | 1855,8 |
607 | 1729,2 | 1824,2 | 766 | 1761 | 1856 |
608 | 1729,4 | 1824,4 | 767 | 1761,2 | 1856,2 |
609 | 1729,6 | 1824,6 | 768 | 1761,4 | 1856,4 |
610 | 1729,8 | 1824,8 | 769 | 1761,6 | 1856,6 |
611 | 1730 | 1825 | 770 | 1761,8 | 1856,8 |
612 | 1730,2 | 1825,2 | 771 | 1762 | 1857 |
613 | 1730,4 | 1825,4 | 772 | 1762,2 | 1857,2 |
614 | 1730,6 | 1825,6 | 773 | 1762,4 | 1857,4 |
615 | 1730,8 | 1825,8 | 774 | 1762,6 | 1857,6 |
616 | 1731 | 1826 | 775 | 1762,8 | 1857,8 |
617 | 1731,2 | 1826,2 | 776 | 1763 | 1858 |
618 | 1731,4 | 1826,4 | 777 | 1763,2 | 1858,2 |
619 | 1731,6 | 1826,6 | 778 | 1763,4 | 1858,4 |
620 | 1731,8 | 1826,8 | 779 | 1763,6 | 1858,6 |
621 | 1732 | 1827 | 780 | 1763,8 | 1858,8 |
622 | 1732,2 | 1827,2 | 781 | 1764 | 1859 |
623 | 1732,4 | 1827,4 | 782 | 1764,2 | 1859,2 |
624 | 1732,6 | 1827,6 | 783 | 1764,4 | 1859,4 |
625 | 1732,8 | 1827,8 | 784 | 1764,6 | 1859,6 |
626 | 1733 | 1828 | 785 | 1764,8 | 1859,8 |
627 | 1733,2 | 1828,2 | 786 | 1765 | 1860 |
628 | 1733,4 | 1828,4 | 787 | 1765,2 | 1860,2 |
629 | 1733,6 | 1828,6 | 788 | 1765,4 | 1860,4 |
630 | 1733,8 | 1828,8 | 789 | 1765,6 | 1860,6 |
631 | 1734 | 1829 | 790 | 1765,8 | 1860,8 |
632 | 1734,2 | 1829,2 | 791 | 1766 | 1861 |
633 | 1734,4 | 1829,4 | 792 | 1766,2 | 1861,2 |
634 | 1734,6 | 1829,6 | 793 | 1766,4 | 1861,4 |
635 | 1734,8 | 1829,8 | 794 | 1766,6 | 1861,6 |
636 | 1735 | 1830 | 795 | 1766,8 | 1861,8 |
637 | 1735,2 | 1830,2 | 796 | 1767 | 1862 |
638 | 1735,4 | 1830,4 | 797 | 1767,2 | 1862,2 |
639 | 1735,6 | 1830,6 | 798 | 1767,4 | 1862,4 |
640 | 1735,8 | 1830,8 | 799 | 1767,6 | 1862,6 |
641 | 1736 | 1831 | 800 | 1767,8 | 1862,8 |
642 | 1736,2 | 1831,2 | 801 | 1768 | 1863 |
643 | 1736,4 | 1831,4 | 802 | 1768,2 | 1863,2 |
644 | 1736,6 | 1831,6 | 803 | 1768,4 | 1863,4 |
645 | 1736,8 | 1831,8 | 804 | 1768,6 | 1863,6 |
646 | 1737 | 1832 | 805 | 1768,8 | 1863,8 |
647 | 1737,2 | 1832,2 | 806 | 1769 | 1864 |
648 | 1737,4 | 1832,4 | 807 | 1769,2 | 1864,2 |
649 | 1737,6 | 1832,6 | 808 | 1769,4 | 1864,4 |
650 | 1737,8 | 1832,8 | 809 | 1769,6 | 1864,6 |
651 | 1738 | 1833 | 810 | 1769,8 | 1864,8 |
652 | 1738,2 | 1833,2 | 811 | 1770 | 1865 |
653 | 1738,4 | 1833,4 | 812 | 1770,2 | 1865,2 |
654 | 1738,6 | 1833,6 | 813 | 1770,4 | 1865,4 |
655 | 1738,8 | 1833,8 | 814 | 1770,6 | 1865,6 |
656 | 1739 | 1834 | 815 | 1770,8 | 1865,8 |
657 | 1739,2 | 1834,2 | 816 | 1771 | 1866 |
658 | 1739,4 | 1834,4 | 817 | 1771,2 | 1866,2 |
659 | 1739,6 | 1834,6 | 818 | 1771,4 | 1866,4 |
660 | 1739,8 | 1834,8 | 819 | 1771,6 | 1866,6 |
661 | 1740 | 1835 | 820 | 1771,8 | 1866,8 |
662 | 1740,2 | 1835,2 | 821 | 1772 | 1867 |
663 | 1740,4 | 1835,4 | 822 | 1772,2 | 1867,2 |
664 | 1740,6 | 1835,6 | 823 | 1772,4 | 1867,4 |
665 | 1740,8 | 1835,8 | 824 | 1772,6 | 1867,6 |
666 | 1741 | 1836 | 825 | 1772,8 | 1867,8 |
667 | 1741,2 | 1836,2 | 826 | 1773 | 1868 |
668 | 1741,4 | 1836,4 | 827 | 1773,2 | 1868,2 |
669 | 1741,6 | 1836,6 | 828 | 1773,4 | 1868,4 |
670 | 1741,8 | 1836,8 | 829 | 1773,6 | 1868,6 |
Список частот и каналов стандартов GSM-900 и GSM-1800
Список частот и каналов стандарта GSM-900
Список частот каналов стандарта GSM-1800 (DCS-1800)
Цифровой стандарт мобильной связи в диапазоне частот от 890 до 915 МГц (от телефона к базовой станции) и от 935 до 960 МГц (от базовой станции к телефону). Количество реальных каналов связи гораздо больше чем написано выше в таблице, так как присутствует ещё и временное разделение каналов TDMA, т. е. на одной и той же частоте могут работать несколько абонентов с разделением во времени.
В некоторых странах диапазон частот GSM-900 был расширен до 880—915 МГц (MS -> BTS) и 925—960 МГц (MS <- BTS), благодаря чему максимальное количество каналов связи увеличилось на 50. Такая модификация была названа E-GSM (extended GSM).
Модификация стандарта GSM-900, цифровой стандарт мобильной связи в диапазоне частот от 1710 до 1880 МГц.
Особенности:
Сеть GSM-900/1800 — это единая сеть, с общей структурой, логикой и мониторингом в которой телефон никуда не переключается. Вручную можно только запретить использовать один из диапазонов в тестовых или очень старых аппаратах.
Проблема состоит в том, что зона охвата для каждой базовой станции значительно меньше, чем в стандартах GSM-900, AMPS/DAMPS-800, NMT-450. Необходимо большее число базовых станций. Чем выше частота излучения, тем хуже проникающая способность радиоволн в городской застройке.
Дальность связи в GSM лимитирована параметром компенсационной задержки сигнала (англ. timing advance) и составляет до 35 км. При использовании режима extended cell возрастает до 75 км, что практически достижимо только в море, пустыне и горах.
Характеристики | GSM-850 | GSM-1900 |
---|---|---|
Частоты передачи MS и приёма BTS, МГц | 824–849 | 1850–1910 |
Частоты приёма MS и передачи BTS, МГц | 869–894 | 1930–1990 |
Дуплексный разнос частот приёма и передачи, МГц | 45 | 80 |
Система GSM состоит из трёх основных подсистем:
В отдельный класс оборудования GSM выделены терминальные устройства — подвижные станции (MS — Mobile Station), также известные как мобильные (сотовые) телефоны.
BSS состоит из собственно базовых станций (BTS — Base Transceiver Station) и контроллеров базовых станций (BSC — Base Station Controller). Область, накрываемая сетью GSM, разбита на условные шестиугольники, называемые сотами или ячейками. Диаметр каждой шестиугольной ячейки может быть разным — от 400 м до 50 км. Максимальный теоретический радиус ячейки составляет 120 км[4], что обусловлено ограниченной возможностью системы синхронизации к компенсации времени задержки сигнала. Каждая ячейка покрывается находящейся в её центре одной базовой станцией, при этом ячейки частично перекрывают друг друга, тем самым сохраняется возможность передачи обслуживания без разрыва соединения при перемещении абонента из одной соты в другую. Естественно, что на самом деле сигнал от каждой станции распространяется, покрывая площадь в виде круга, а не шестиугольника, последний же является лишь упрощением представления зоны покрытия. Каждая базовая станция имеет шесть соседних в связи с тем, что в задачи планирования размещения станций входила минимизация стоимости системы. Меньшее количество соседних базовых станций приводило бы к большему перехлёсту зон покрытия с целью избегания «мёртвых зон», что в свою очередь потребовало бы более плотного расположения базовых станций. Большее количество соседних базовых станций приводило бы к излишним расходам на дополнительные станции, в то время как выигрыш от уменьшения зон перехлёста был бы уже весьма незначительным.
Базовая станция (BTS) обеспечивает приём/передачу сигнала между MS и контроллером базовых станций. BTS является автономной и строится по модульному принципу. Направленные антенны базовых станций могут располагаться на вышках, крышах зданий и т. д.
Контроллер базовых станций (BSC) контролирует соединения между BTS и подсистемой коммутации. В его полномочия также входит управление очерёдностью соединений, скоростью передачи данных, распределение радиоканалов, сбор статистики, контроль различных радиоизмерений, назначение и управление процедурой Handover.
NSS состоит из нижеследующих компонентов.
MSC контролирует определённую географическую зону с расположенными на ней BTS и BSC. Осуществляет установку соединения к абоненту и от него внутри сети GSM, обеспечивает интерфейс между GSM и ТфОП, другими сетями радиосвязи, сетями передачи данных. Также выполняет функции маршрутизации вызовов, управление вызовами, эстафетной передачи обслуживания при перемещении MS из одной ячейки в другую. После завершения вызова MSC обрабатывает данные по нему и передаёт их в центр расчётов для формирования счета за предоставленные услуги, собирает статистические данные. MSC также постоянно следит за положением MS, используя данные из HLR и VLR, что необходимо для быстрого нахождения и установления соединения с MS в случае её вызова.
Содержит базу данных абонентов, приписанных к нему. Здесь содержится информация о предоставляемых данному абоненту услугах, информация о состоянии каждого абонента, необходимая в случае его вызова, а также Международный Идентификатор Мобильного Абонента (IMSI — International Mobile Subscriber Identity), который используется для аутентификации абонента (при помощи AUC). Каждый абонент приписан к одному HLR. К данным HLR имеют доступ все MSC и VLR в данной GSM-сети, а в случае межсетевого роуминга — и MSC других сетей.
VLR обеспечивает мониторинг передвижения MS из одной зоны в другую и содержит базу данных о перемещающихся абонентах, находящихся в данный момент в этой зоне, в том числе абонентах других систем GSM — так называемых роумерах. Данные об абоненте удаляются из VLR в том случае, если абонент переместился в другую зону. Такая схема позволяет сократить количество запросов на HLR данного абонента и, следовательно, время обслуживания вызова.
Содержит базу данных, необходимую для установления подлинности MS по IMEI (International Mobile Equipment Identity). Формирует три списка: белый (допущен к использованию), серый (некоторые проблемы с идентификацией MS) и чёрный (MS, запрещённые к применению). У российских операторов (и большей части операторов стран СНГ) используются только белые списки.
Здесь производится аутентификация абонента, а точнее — SIM (Subscriber Identity Module). Доступ к сети разрешается только после прохождения SIM процедуры проверки подлинности, в процессе которой с AUC на MS приходит случайное число RAND, после чего на AUC и MS параллельно происходит шифрование числа RAND ключом Ki для данной SIM при помощи специального алгоритма. Затем с MS и AUC на MSC возвращаются «подписанные отклики» — SRES (Signed Response), являющиеся результатом данного шифрования. На MSC отклики сравниваются, и в случае их совпадения аутентификация считается успешной.
Соединена с остальными компонентами сети и обеспечивает контроль качества работы и управление всей сетью. Обрабатывает аварийные сигналы, при которых требуется вмешательство персонала. Обеспечивает проверку состояния сети, возможность прохождения вызова. Производит обновление программного обеспечения на всех элементах сети и ряд других функций.