GSM: Розніца паміж версіямі

GSM адносіцца да сетак другога [[Пакаленні мабільнай тэлефаніі|пакалення]] (2 Generation), хоць на 2006 год умоўна знаходзіцца ў фазе 2,5G (1G  — аналягаваяаналагавая сотавая сувязь, 2G  — лічбавая сотавая сувязь, 3G  — шырокапалосная лічбавая сотавая сувязь, камутаваная шматмэтавымі [[Камп’ютарная сетка|кампутарнымікамп’ютарнымі сеткамі]], у тым ліку [[Інтэрнэт]]).

[[Мабільны тэлефон|Мабільныя тэлефоны]] выпускаюцца для 4 [[дыяпазон частасцяў|дыяпазонаў]] [[Частата|частасцяўчастот]]: 850 МГц, [[GSM-900|900 МГц]], [[GSM-1800|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|GMSK мадуляцыя]] з велічынёй нармаванай паласы ВТ  — 0,3, дзе В  — шырыня паласы фільтра па ўзроўні мінус 3 дБ, Т  — працягласць аднаго біта лічбавага паведамлення.

GSM на сённяшні дзень з’яўляецца найболей распаўсюджаным стандартам сувязі. Па дадзеных асацыяцыі GSMA на дадзены стандарт прыходзіцца 82  % сусветнага рынка мабільнай сувязі, 29  % насельніцтвы зямнога шара выкарыстае глабальныя тэхналогіі GSM. У GSMA у цяперашні час уваходзяць аператары больш за 210 краін і тэрыторый.

1982 (Groupe Speciale Mobile)  — 1990  г. Global System for Mobile Communications. Першая камерцыйная сетка ў студзені 1992  г. Лічбавы стандарт, падтрымлівае хуткасць перадачы дадзеных да 9.6 кбіт/с. Цалкам састарэлы, вытворчасць абсталявання пад яго спынена.

* Забарона выкліка (Call barring). Забарона на ўсе ўваходныя/выходныя званкі; забарона на выходныя міжнародныя званкі; забарона на ўваходныя званкі, за выключэннем нутрасеткавыхунутрысеткавых.

* ГлябальныГлабальны роўмінг (Global roaming). Пры наведванні любой з краін, з якой ваш аператар падпісаў адпаведную дамову, вы можаце карыстацца сваім мабільным тэлефонам GSM бязбез змены нумара.

1993  г. Уключае дыяпазон 1900 МГц у 1995. Лічбавы стандарт, падтрымлівае хуткасць перадачы дадзеных да 9.6 кбіт/с. Састарэлы. Другі этап разьвіццяразвіцця GSM «ФАЗА 2», які завяршыўся ў 1997  г., прадугледжвае такія паслугі:

* Азначэнне нумара выклікалайвыкліканай лініі (Calling Line Identification Presentation). Пры ўваходным званку на экране высьвятляеццавысвятляецца нумар выклікалагавыкліканага абанента.

* Рэжым тэлеканфэрэнцыітэлеканферэнцыі або канфэрэнцканферэнц-сувязі дазваляе аб’яднаць да пяці абанентаў у групу і весці перамовы паміж усімі чальцамі групы адначасова.

* Стварэнне зачыненай групы да дзесяці абанентаў (Closed User Group). Дазваляе ствараць групу карыстачоў, чальцы якой могуць звязвацца толькі паміж сабой. Часцей за ўсё да гэтай паслугі з’вяртаюццазвяртаюцца кампаніі, якія прадстаўляюць тэрміналы сваім службоўцам для працы.

* Інфармацыя аб кошце гутаркі. Сюды ўваходзяць таймэртаймер, які лічыць час на лініі, і лічыльнік званкоў. Таксама дзякуючы гэтай паслузе можна правяраць пакінуты на рахунку крэдыт. Магчымая і іншая паслуга «РадаПарада па аплаце» (Advice of Charge). Па патрабаванні карыстача адбываецца праверка кошту і працягласці гутаркі ў той час, калі апарат знаходзіцца на сувязі.

* палепшанае досыцьхуткаснаедосыць хуткаснае кадаванне прамовы EFR (Enhanced Full Rate);

* Паслугі перадачы дадзеных (сінхронны і асынхронныасінхронны абмен дадзенымі, у тым ліку пакетная перадача дадзеных  — [[GPRS]]). Дадзеныя паслугі не гарантуюць сумяшчальнасць тэрмінальных прыладаў і забяспечваюць толькі перадачу інфармацыі да іх і ад іх.

* Перадача маўленчаймоўнай інфармацыі.

* Азначэнне выклікалагавыкліканага нумара і абмежаванне такога азначэння.

== Перавагі йі недахопы ==

* Меншыя ў параўнанні з аналягавыміаналагавымі стандартамі ([[NMT|NMT-450]], [[AMPS|AMPS-800]]) памеры і вага тэлефонных апаратаў пры большым часе працы без падзарадкі акумулятара. Гэта дасягаецца ў асноўным за кошт апаратуры базавай станцыі, якая стала аналізуе ўзровень сыгналусігнала, прыманага ад апарата абанента. У тых выпадках, калі ён вышэй патрабаванага, на мабільны тэлефон аўтаматычна падаецца каманда знізіць выпраменвануювыпраменьваную магутнасць.

* Добрая якасць сувязі пры дастатковай шчыльнасці разьмяшчэнняразмяшчэння базавых станцый.

* МаксымальнаяМаксімальная абарона ад падслухоўвання і нелегальнага выкарыстання, што дасягаецца шляхам ужывання альгарытмаўалгарытмаў шыфравання з адчыненым ключом. [[EFR-тэхналогія]] ўяўляе сабой удасканаленую сістэму кадавання прамовы. Гэтая сістэма была распрацаваная фірмай [[Nokia]] і пасля стала прамысловым стандартам кадавання/дэкадавання для тэхналогіі GSM.

* Шырокае распаўсюджванне, асабліва ў Еўропе, вялікі выбар абсталявання. На сённяшні дзень стандарт GSM падтрымліваюць 228 апэратараўаператараў, афіцыйна зарэгістраваных у Асацыяцыі апэратараўаператараў GSM з 110 краін.

* Магчымасць [[роўмінг]]а. Гэта азначае, што абанент адной з сетак GSM можа карыстацца мабільным тэлефонным нумарам не толькі ў сябе «дома», але і перамяшчацца па ўсім свеце пераходзячы з адной сеткі ў іншую не растаючысягубляючы сасвой сваімабаненцкі абаненцкім нумарамнумар. Працэс пераходу з сеткі ў сетку адбываецца аўтаматычна, і карыстачу тэлефона GSM няма неабходнасці загадзя апавяшчаць аператара.

* Сувязь на адлегласці не больш 120 км<ref name="radius">У стандартным рэжыме тэарэтычнае абмежаванне далёкасці  — 35 кіляметраўкіламетраў, але ў рэжыме Extended Cell (ECell) дапушчальныя гутаркі на адлегласцях да 120 кіляметраўкіламетраў [http://www.amobile.ru/info/sensitivity.htm].</ref> ад найблізкай базавай станцыі нават пры выкарыстанні ўзмацняльнікаў і накіраваных антэн. Таму для пакрыцця вызначанагавызначанай плацаплошчы неабходна большая колькасць перадатчыкаў, чым у [[NMT|NMT-450]] і [[AMPS]].

* Сур’ёзная магутнасць выпраменьвання насімымі трубкамі  — патэнцыйная шкода здароўю. У цяперашні час не пацверджанаепацверджана, нават пасля правядзення мноства эксперыментаў.

Вытворцы абсталявання GSM паступова падвышаюць адчувальнасць прыладаў, што вядзе да паніжэння патрабаванай магутнасці выпраменьвання тэлефонаў, але прынцыпова сытуацыясітуацыя не змяняецца. Досыць простыя праекты (напрыклад, http://www.inno.ru/project/29960/) па паніжэнні магутнасці выпраменьвання мабільных тэлефонаў у дзясяткі-сотні разоў, у тым ліку для ўжо існых мабільных тэлефонаў у разгорнутых сетках GSM, пакуль не рэалізаваныя.

== Стандарты йі радыёінтэрфэйсрадыёінтэрфейс ==

|bgcolor=#F0F8FF| ЧастасціЧастоты перадачы MS і прыёма BTS, МГц

|bgcolor=#F0F8FF| ЧастасцьЧастата прыёму MS і перадачы BTS, МГц

|bgcolor=#F0F8FF| Дуплексны разнос частасцяўчастот прыёма і перадачы, МГц

Лічбавы стандарт мабільнай сувязі ў дыяпазоне частасцяўчастот 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 частасцяўчастот GSM-900 быў пашыраны да 880—915 МГц (MS -> BTS) і 925—960 МГц (MS <- BTS), дзякуючы чаму максымальнаямаксімальная колькасць каналаў сувязі павялічылася на 50.

Мадыфікацыя стандарта GSM-900, лічбавы стандарт мабільнай сувязі ў дыяпазоне частасцяўчастот ад 1710 да 1880 МГц.

* МаксымальнаяМаксімальная выпраменьваная магутнасць мабільных тэлефонаў стандарта GSM-1800  — 1Вт, для параўнання ў GSM-900  — 2Вт. Большы час бесперапыннай працы без падзарадкі акумулятара і паніжэнне ўзроўню радыёвыпраменваннярадыёвыпраменьвання, аднак уздзеянне выпраменьвання больш высокай частасцічастаты меней прадказальна і больш небясьпечнанебяспечна для чалавека.

* Магчымасць выкарыстання тэлефонных апаратаў, якія працуюць у стандартах GSM-900 і GSM-1800 адначасова. Такі апарат функцыянуе ў сетцы GSM-900, але, пападаючы ў зону GSM-1800, перамыкаецца  — уручную або аўтаматычна. Гэта дазваляе апэратаруаператару рацыянальней выкарыстаць частасны рэсурс, а кліентам  — эканоміць грошы за кошт нізкіх тарыфаў. У абедзвюх сетках абанент карыстаецца адным нумарам. Але выкарыстанне апарата ў двух сетках магчыма толькі ў тых выпадках, калі гэтыя сеткі прыналежаць адной кампаніі, або паміж кампаніямі, якія працуюць у розных дыяпазонах, складзена дамова аб роўмінгу.

Праблема складаецца ў тым, што зона ахопу для кожнай базавай станцыі значна менш, чым у стандартах [[GSM-900]], [[AMPS]]/[[DAMPS]]-800, [[NMT|NMT-450]]. Неабходны большы лік базавых станцыяўстанцыяй. Чым вышэй частасцьчастата выпраменваннявыпраменьвання, тым больш пранікальная здольнасць (характарызуецца тг. зв. ''глыбінёй скін-плястапласта'') радыёхваль і тым менш здольнасць адлюстроўвацца і абгінаць перашкоды.

=== 850/1900 [[Герц (адзінка вымярэння)|МГц]] <small>(выкарыстоўваецца===
'''Выкарыстоўваецца ў ЗША, Канадзе, асобных краінах Лацінскай Амерыкі і Афрыкі)</small> ===.

|bgcolor=#F0F8FF| ЧастасціЧастоты перадачы MS і прыёму BTS, МГц

|bgcolor=#F0F8FF| ЧастасціЧастоты прыёма MS і перадачы BTS, МГц

|bgcolor=#F0F8FF| Дуплексны разнос частасцяўчастот прыёма і перадачы, МГц

* падсістэма [[базавая станцыя|базавых станцый]] (BSS  — Base Station Subsystem),

* падсістэма камутацыі (NSS  — Network Switching Subsystem),

* цэнтр тэхнічнага абслугоўвання (OMC  — Operation and Maintenance Centre).

У асобны клясклас абсталявання GSM вылучаныявылучаны тэрмінальныя прылады  — рухомыя станцыі (MS  — Mobile Station), таксама вядомыя, як [[Сотавы тэлефон|мабільныя (сотавыя) тэлефоны]].

=== Падсістэма базавых станцыяўстанцыяй ===

[[Файл:Transmitting tower top us.jpg|міні|Базавая станцыя на шчоглемачце]]

BSS складаецца з уласна [[базавая станцыя|базавых станцыяўстанцыяй]] (BTS  — Base Transceiver Station) і кантролераў базавых станцыяўстанцыяй (BSC  — Base Station Controller). Вобласць, якая накрываецца сеткай GSM, пабітая на соты шасцікутнай формы. ДыямэтарДыяметр кожнага шасцікутнага вочка можа быць розным  — ад 400  м да 50  км. МаксымальныМаксімальны тэарэтычны радыус вочка складае 120 км<ref name="radius" />, што абумоўленае абмежаванай магчымасцю сістэмы сінхранізацыі да кампэнсаваннякампенсавання часу затрымкі сыгналусігнала. Кожнае вочка пакрываецца адной BTS, пры гэтым вочкі часткова перакрываюць адзін аднаго, тым самым захоўваецца магчымасць перадачы абслугоўвання MS пры перасоўванні яе з адной соты ў іншую без парыву злучэння. (''АпэрацыяАперацыя перадачы абслугоўвання мабільнага тэлефона (MS) ад адной базавай станцыі (BTS) да іншай у момант пераходу мабільнага тэлефона мяжы дасяжнасці бягучай базавай станцыі завецца тэхнічным тэрмінам «Handover»''). На самай справе сігнал ад кожнай станцыі распаўсюджваецца, пакрываючы пляц у выглядзе круга, але пры скрыжаванні  — як атрымліваюцца правільныя шасцікутнікі. Кожная база мае шэсць суседніх у сувязі з тым, што ў задачы плянаванняпланавання разьмяшчэнняразмяшчэння станцый уваходзіла такая, як мінімізацыя зон перакрывання сыгналусігнала ад кожнай станцыі. Большы лік суседніх станцый, чым 6  — адмысловых выгод не нясе. Разглядаючы межы пакрыцьцяпакрыцця сыгналусігнала ад кожнай станцыі ўжо ў зоне перакрыцьцяперакрыцця, як раз атрымліваем  — шасцікутнікі.

Базавая станцыя (BTS) забяспечвае прыём/перадачу сыгналусігнала паміж MS і кантролерам базавых станцый. BTS зьяўляеццаз’яўляецца аўтаномнай і будуецца па модульным прынцыпе. Накіраваныя антэны базавых станцый могуць разьмяшчаццаразмяшчацца на вышках, дахах будынкаў і тг. д.

Кантролер базавых станцый (BSC) кантралюе злучэнні паміж BTS і падсістэмай камутацыі. У яго паўнамоцтва таксама ўваходзіць кіраванне чарговасцю злучэнняў, хуткасцю перадачы дадзеных і разьмеркаваннеразмеркаванне радыёканалаў.

==== Хатні рэестаррэестр месцазнаходжання (HLR — Home Location Registry) ====

УтрымоўваеХатні рэестр месцазнаходжання (HLR — Home Location Registry) утрымоўвае базу дадзеных абанентаў, прыпісаных да яго. Тут утрымоўваецца інфармацыя аб паслугах, якія прадстаўляюцца дадзенаму абаненту, інфармацыя аб стане кожнага абанента, неабходная ў выпадку яго выкліку, а таксама Міжнародны Ідэнтыфікатар Мабільнага Абанента (IMSI  — International Mobile Subscriber Identity), які выкарыстоўваецца для аўтэнтыфікацыі абанента (пры дапамозе AUC). Кожны абанент прыпісаны да аднаго HLR. Да дадзеных HLR маюць доступ усё MSC і VLR у дадзенай GSM-сеткі, а ў выпадку міжсеткавага роўмінгу  — і MSC іншых сетак.

==== ГасцёўніГасцявы рэестр месцазнаходжання (VLR — Visitor Location Registry) ====

Гасцявы рэестр месцазнаходжання (VLR — Visitor Location Registry) забяспечвае маніторынг руху MS з адной зоны ў іншую і ўтрымоўвае базу дадзеных аб абанентах, якія перамяшчаюцца, зьмешчаныхзмешчаных у дадзены момант у гэтай зоне, у тым ліку абанентах іншых сістэм GSM  — так званых роўмэрахроўмерах. Дадзеныя аб абанэнцеабаненце выдаляюцца з VLR у тым выпадку, калі абанент перамясціўся ў іншую зону. Такая схема дазваляе скараціць колькасць запытаў на HLR дадзенага абанента і, такім чынам, час абслугоўвання выкліку.

==== РэестарРэестр ідэнтыфікацыі абсталявання (EIR — Equipment Identification Registry) ====

Утрымоўвае (EIR — Equipment Identification Registry) утрымоўвае базу зьвестакзвестак, неабходную для ўсталявання сапраўднасці MS па IMEI (International Mobile Equipment Identity). Фармуе тры спісы: белы (дапушчаны да выкарыстання), шэры (некаторыя праблемы з ідэнтыфікацыяй MS) і чорны (MS, забароненыя да ўжывання). У беларускіх аператараў (і большай часткі аператараў краінаўкраін СНД) выкарыстоўваюцца толькі белыя спісы, што не дазваляе раз і назаўжды вырашыць праблему крадзяжу мабільных тэлефонаў.

''Зацемка''. Беларускія сотавыя аператары не выкарыстаюць абсталяванне EIR, адпаведна казаць аб выкарыстанні толькі белых спісаў можна з вялікай нацяжкай. Уладальнік не можа занесці самастойна свой тэлефон ні ў які сьпіс спіс — ні чорны, ні белы, ні шэры, гэта сфэрасфера дзейнасці аператара. Пры занясенні тэлефона ў чорны спіс якім-небудзь апэратарамаператарам тэлефон зможа нармалёванармальна працаваць у іншай сетцы, бо адзінай базы звестак не існуе.

==== Цэнтр аўтэнтыфікацыі (AUC — Authentification Centre) ====

ТутУ цэнтры аўтэнтыфікацыі (AUC — Authentification Centre) адбываецца аўтэнтыфікацыя абанента, а дакладней  — [[SIM-карта|SIM]] (Subscriber Identity Module). Доступ да сеткі дазваляецца толькі пасля мінання SIM працэдуры праверкі сапраўднасці, падчас якой з AUC на MS прыходзіць выпадковы лік RAND, пасля чаго на AUC і MS раўналежна адбываецца шыфраванне ліку RAND ключом Ki для дадзенай SIM пры дапамозе адмысловага альгарытмаалгарытма. Затым з MS і AUC на MSC вяртаюцца «падпісаныя водгукі»  — SRES (Signed Response), якія з’яўляюцца вынікам дадзенага шыфравання. На MSC водгукі параўноўваюцца, і ў выпадку іх супадзення аўтэнтыфікацыя лічыцца паспяховай.

=== Падсістэма OMC (Operations and Maintenance Center) ===

ЗлучанаяПадсістэма OMC (Operations and Maintenance Center) злучана з астатнімі кампанентамі сеткі і забяспечвае кантроль якасці працы і кіраванне ўсёй сеткай. Апрацоўвае аварыйныя сігналы, пры якіх патрабуецца ўмяшанне пэрсаналуперсанала. ЗабясьпечваеЗабяспечвае праверку стану сеткі, магчымасць мінання выкліку. Вырабляе абнаўленне праграмнага забесьпячэннязабеспячэння на ўсіх элемэнтахэлементах сеткі і шэраг іншых функцый.

* [http://www.gsmworld.com/ Асацыяцыя GSMA (The GSM Association)]{{ref-en}}

* [http://www.3gpp.org 3GPP —The БягучыMobile ўзровеньBroadband стандартызацыіStandard] GSM, вольныя стандарты]{{ref-en}}

* [http://www.3gppetsi.org/specs/numbering.htm СхемаЕўрапейскі нумарацыіінстытут спэцыфікацыйстандартызацыі 3GPPэлектрасувязі (ETSI)] {{ref-en}}