1. Введение в стандарт GSМ

data-ad-format="link">

1.1.   Краткая история развития

В начале 1980-х годов началось бурное развитие аналоговых систем сотовой мобильной связи в Европе, особенно в странах Скандинавии, Германии, Франции и Великобритании. Каждая страна разрабатывала свою собственную систему, несовместимую с другими, как по оборудованию, так и по предоставляемым услугам. Вследствие этого оборудование систем мобильной связи каждого государства использовалось лишь внутри его национальных гра­ниц и имело весьма ограниченный рынок сбыта. Таким образом, возникла необходимость создания единого общеевропейского стандарта мобильной связи.

       Купить репитер GSM-900 / DCS-1800

В 1982 году Конференция европейских почтовых и телекоммуникационных ведомств — СЕРТ (ConferenceofEuropeanPostsandTelegraphs)в целях изучения и разработки общеевро­пейской системы сотовой мобильной связи общего пользования создала группу, получившую название Group Special Mobile (GSM). Разрабатываемая система мобильной связи, которая была названа

Глобальная система мобильной связи (Global System for Mobile communication, сокращенно — GSM), должна была удовлетворять следующим критериям [1.1], таким как:
-  высокое качество передачи речевой информации;
-  низкая стоимость оборудования и предоставляемых услуг;
-  быть общеевропейской системой сотовой связи;
-  наиболее эффективно использовать радиочастоты и обладать спектральной эффектив­ностью;
-  иметь высокую, отвечающую растущим требованиям, емкость;
-  быть совместимой с цифровой сетью интегрированных услуг — ISDN (Integrated Ser­vices Digital Network) и с другими системами передачи данных;
-  поддерживать хорошую безопасность передачи информации;
-  поддерживать международный роуминг;
-  поддерживать портативное оборудование пользователя и др.

Одним из ключевых факторов, необходимых для успеха GSMв конце 80-х годов, явил­ся фактор незавершенности стандартизации. В 1989 году дело создания и совершенствова­ния стандарта GSMперешло к Европейскому институту телекоммуникационных стандар­тов — ETSI(EuropeanTelecommunicationStandardsInstitute), при этом уже в 1990 году были опубликованы спецификации первой фазы стандарта GSM(GSM1-G1).

Воспользуемся кратким списком важнейших вех развития системы GSM, предложен­ных фирмой Nokia[1.2].

1982 - СЕРТ инициирует любую сотовую систему мобильной связи.

Европейская комиссия — ЕС (European Commission) выпустило директиву, которая требовала от членов государств ЕС зарезервировать частоты в полосе частот 900 МГц для GSM, допускающей роуминг.

1985 - СЕРТ принимает решение о составлении программы работ по GSM.

1986 - СЕРТ проводит испытание 8-ми экспериментальных систем GSMв Париже.

1987 - Меморандум соглашения (Memorandum of Understanding — MoU).

Распределение рабочих частот: 890...915 МГц (от терминала (мобильного телефона) к базовой станции); 935...960 МГц (от базовой станции к терминалу).

1988 - Создается ETSI. В ETSI вошли в качестве членов администрация, представители промышленности и группа пользователей.

1989 - Разработаны и введены окончательные варианты рекомендаций и спецификации для GSM Phase1 [1.1].

1990 - Реализована ратификация систем GSM и проведен 1-й мировой конгресс GSM в Риме с 650 участниками.

1991 - Первый официальный телефонный разговор в мире в системе GSM (1 июля, 1991).

К середине 1991 года стали поддерживаться коммерческие услуги GSM.

В связи с улучшением компьютерной техники и успехами в технологии радиосис­тем GSM стала быстро развиваться, совершенствоваться и расширять свои услуги.

1992 - Первая в мире сеть GSM организована в Финляндии. В декабре 1992 года уже были организованы 13 сетей GSM в 7 областях. Первые вне Европы.
Австралийские операторы подписали договор с GSM MoU.

Новый частотный диапозон выделен для GSM: GSM1800 (DCS1800 — Digital Cellu­lar System 1800): (1710... 1785) МГц (от MSк BTS); (1805... 1880) МГц (от BTSк MS).

1993 - Первая демонстрация системы GSMв Африке: Telecom-93 в Кейптауне. Установлено соглашение между несколькими операторами о роуминге.

В декабре 1993 года было организовано 32 сети GSM в 18 областях в Африке.
В 1993 году уже функционировало 36 сетей GSM в 22 странах и еще 25 стран вы­брали стандарт GSM или поставили вопрос о его принятии [1.3, 1.4]. Несмотря на то, что система GSM была стандартизована в Европе, она по сути не является обще­европейским стандартом [1.3].

1994 - В южной Африке открыта первая сеть GSM. Сеть GSM Phase 2 предлагала услуги по передаче данных и факсимильной связи и получила внедрение.

В декабре 1994 года уже было в действии 69 сетей GSM.
GSMMoU формально зарегистрировалась как ассоциация с 156 членами из 86 об­ластей в Швейцарии. Проведен GSM World Congress в Мадриде (1400 участников). Сети GSM внедрены в странах Ближнего и Дальнего Востока, Австралии, Южной Америке и в Африке.
В начале 1994 года число абонентов GSM во всем мире достигло 1,3 милллиона че­ловек. В мире уже действовало 117 сетей GSM.

Повсеместно внедрены факсимиль­ная связь, передача данных и SMS(ShortMessageService— услуга передачи корот­ких сообщений) и роуминг. GSMPhase2 была стандартизована, включая адаптацию для GSM1900 (PCS1900 — PersonalCommunicationSystem1900) [для адаптации в сети стандарта США — D-AMPS]. Первая сеть GSM1900 была выполнена в США. Telecom-95 организовал в Женеве демонстрацию 33,6 кбит/с мультимедийную пе­редачу данных в GSM(разработка фирмы Nokia).

1995 - К началу 1995 года абонентов GSM насчитывалось уже более 5 миллионов. В 1995 го­ду во второй фазе GSM (GSMPhase2 — GSM900/1800) рекомендовалось зафикси­ровать и установить дополнительные услуги (услуга «короткие сообщения» была улучшена, усовершенствован радиодоступ и введена SIM-карта).

1996 - К декабрю 1996 года в мире функционировало 120 сетей GSM.
В добавление к предоплате (prepaid) выпущены SIM-карты GSM типа SIM-8K.

1998 - Прошли испытания сети GSMв Сингапуре, высокоскоростные цепи переключения данных (HSCSD— SpeedCircuitSwitchedData).
К концу 1998 года в мире насчитывалось 120 миллионов пользователей GSM900/1800/1900, а в США — 2 миллиона пользователей GSM1900.

1999 - Первая мобильная передача данных использовала базовый пакетный радиосервис (GPRS— GeneralPacketRadioService) на функционирующей сети GSM. В конце 1999 года число сетей GSMпревышало 344 в 127 странах, а число пользователей GSMв мире составило 250 миллионов.

После 2000 г. После разработки рекомендаций GSM Phase 2 стандарт GSM продолжал развиваться и совершенствоваться. Это привело к тому, что была введена так назы­ваемая система GSM Phase 2 +, отличие которой от предыдущих — в основном мар­кетинговое при современной технической поддержке: более широкая полоса частот в сочетании с меньшими размерами сот, что позволяет строить сотовые сети значи­тельно большей емкости, рассчитанные на массовую систему мобильной связи с относительно компактными, легкими, удобными и относительно недорогими мо­бильными телефонами (терминалами).

Система сотовой мобильной связи стандарта GSM разрабатывалась и внедрялась как открытая информационная система общего пользования.

Однако, как оказалось на практике, возможности GSM не ограничивались заложенными в эту систему функциями.
Уже в 1990 году под эгидой Европейской комиссии (ЕС) для высокоскоростных сетей была начата разработка единого стандарта, унифицирующего системы управления движе­нием поездов. К 1993 году, благодаря финансированию Международным союзом железно­дорожников (IUR— the International Union of Railways), был разработан стандарт ETCS (EuropeanTrainControlSystem) —

Европейская система управления движением поездов, как новый единый стандарт систем управления движением поездов на всех Европейских железных дорогах [1.5]. В основу этого стандарта был положен стандарт GSM, названный GSM-Railway(GSM-R), при этом система GSM используется при приеме, обработке и пе­редаче по радиоканалам всех видов информационных сигналов: речевых, сигналов систем автоматики и телемеханики.

Основы сотовой связи стандарта GSM.
       1. ВВЕДЕНИЕ В СТАНДАРТ GSМ.     
                 1.1. Краткая история развития.
                 1.2. Структура стандарта.
                 1.3. Общие и технические характеристики стандарта GSM 900/1800.
       2. ОРГАНИЗАЦИЯ СОТОВОЙ СЕТИ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ СТАНДАРТА GSМ.
       3. АНТЕННЫ И ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН В СИСТЕМАХ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ.
       4. МОБИЛЬНЫЕ СТАНЦИИ
       5. БАЗОВЫЕ СТАНЦИИ.
       6. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ СИСТЕМ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ СТАНДАРТА GSM.
       7. ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И МОНИТОРИНГА В СИСТЕМАХ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ.
       8. УСЛУГИ, ФРОД И БЕЗОПАСНОСТЬ В СИСТЕМАХ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ.
       9. УПРАВЛЕНИЕ СЕТЯМИ СВЯЗИ В СТАНДАРТЕ GSM.
      10. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ.