Глава 1 – Введение в стандарт GSM

Дата: 2025-06-14; Просмотры: 5

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

1.1. Мобильная связь

Влияние технологий мобильной связи на нашу жизнь переоценить невозможно. Мобильная связь рассматривается в настоящее время как необходимость, а технологии мобильной связи являются наиболее востребованными и быстро растущими. Системы мобильной связи эволюционировали в очень короткое время. Рассматривая вопросы эволюции систем мобильной связи, мы приходим к понятию «поколений».

Системы первого поколения (1G) были аналоговыми, реализованными на достаточно надежных сетях, но с ограниченной возможностью предложения услуг абонентам. Кроме того, они не позволяли осуществлять роуминг между сетями.

Системы мобильной связи второго поколения (2G) являются цифровыми. Они привнесли существенные преимущества с точки зрения предложения абонентам усовершенствованных услуг, повышения емкости и качества. Система GSM относится к технологии 2G. Возросшая потребность в беспроводном доступе в Интернет привела к дальнейшему развитию системы 2G. Так появилась система, называемая 2.5 G. Примером технологии 2.5 G является GPRS (General Packet Radio Services) – стандартизованная технология пакетной передачи данных, позволяющая использовать оконечное устройство мобильной связи для доступа в Интернет. Другими появившимися со временем стандартными и опциональными свойствами цифровых сетей мобильной связи являются свойства Интеллектуальной сети (IN), свойства системы позиционирования (определения местоположения) подвижных объектов, SMS (услуги службы коротких сообщений) и разработки в программном обеспечении системы сигнализации и сетевого управления.

Поскольку в настоящее время существует несколько систем 2G, использующих несовместимые технологии и работающих в различных частотных спектрах, они не могут завоевать массовый рынок на долгосрочный период. Эти факторы привели к концепции систем третьего поколения (3G), которые позволят осуществлять связь, обмен информацией и предоставлять различные развлекательные услуги, ориентированные на беспроводное оконечное устройство (терминал). Развитие подобных услуг началось уже для систем 2G, но для поддержки этих услуг система должна располагать высокой емкостью и пропускной способностью радиоканалов, а также совместимостью между системами, для того, чтобы предоставлять прозрачный доступ по всему миру. Примером системы 3G является Универсальная система мобильной связи (UMTS).

Таким образом, GSM является основополагающей технологией, на которой росли технологии предыдущих и существующих систем мобильной связи и на которой будут отрабатываться будущие направления развития в области связи.

1.2. История беспроводной связи

1.3. Стандарты мобильной связи

Стандарты играют важную роль в телекоммуникации, поскольку они:

позволяют обеспечивать взаимосвязь продукции разных производителей;

облегчают внедрение новых технологий путем создания больших рынков для общей продукции.

Процесс разработки стандартов является процессом кооперации на многих уровнях, как на национальном, так и на международном и включает в себя взаимодействие между:

- производственными организациями внутри страны;

- этими производственными организациями и их правительствами;

- национальными правительствами на международном уровне.

Первостепенной целью разработки стандартов для мобильной связи является специфицирование того, как сеть мобильной связи должна обрабатывать вызовы с телефонных аппаратов мобильной связи. Например, они включают в себя спецификацию следующих элементов:

- процедуры приема и передачи сигналов телефонными аппаратами мобильной связи;

- формат этих сигналов;

- взаимодействие сетевых узлов;

- основные сетевые услуги, которые должны быть доступны абонентам мобильной связи;

- базовая структура сети (например, соты и т.д.).

На начало 2002 года сети мобильной связи стандарта GSM занимали 71% мирового рынка услуг цифровой связи и 68% мирового рынка услуг беспроводной связи.

С тех пор, как в 1981 году был разработан первый стандарт мобильной связи NMT 450, в мире было разработано много стандартов мобильной связи. Каждый стандарт мобильной связи был разработан с целью удовлетворить конкретные требования тех стран, из которых были собраны исследовательские группы, вовлеченные в спецификацию стандартов. По этой причине несмотря на то, что стандарт мог устаивать одну страну, он мог не подходить для другой страны. Основные стандарты и основные рынки, в которых используются эти стандарты, приведены в следующей таблице:

Таблица 1-2. Основные стандарты сотовой связи

1.4. Глобальная система для мобильной связи (GSM)

1.4.1 История GSM. Основные этапы развития стандарта GSM.

По причине того, что GSM - это общий стандарт, абоненты сотовой связи могут использовать свои телефонные аппараты в пределах всей зоны обслуживания GSM, которая включает в себя все страны мира, в который действуют сети стандарта GSM.

Кроме того сети, построенные на основе стандарта GSM, обеспечивают пользователей такими услугами, как высокоскоростная передача данных, передача коротких сообщений (SMS), услугами Интеллектуальной сети (IN), например, услугой мобильной виртуальной корпоративной сети (MVPN). Технические спецификации GSM разработаны также с учетом возможности взаимодействия с другими стандартами, то есть они гарантируют наличие интерфейсов с сетями мобильной связи других стандартов.

Ключевым аспектом GSM является то, что спецификации могут быть модифицированы, они являются «открытыми», то есть не являются законченными в смысле развития и могут дорабатываться с целью удовлетворения будущих потребностей.

1.4.2 Рекомендации ETSI GSM

Cтандарт GSM разрабатывался как независимый стандарт. Разработанные спецификации GSM не накладывают ограничения на требования к аппаратному обеспечению, используемому для организации мобильной связи, но однозначно определяют требования к функциональным возможностям систем мобильной радиосвязи стандарта GSM и используемым интерфейсам. Данный подход даёт возможность разработчикам аппаратного обеспечения выпускать собственные реализации оборудования стандарта GSM, и в то же самое время даёт возможность операторам выбирать производителя аппаратного обеспечения.

Существуют 12 серий рекомендаций ETSI для GSM, которые приведены в таблице 1-4. Данные рекомендации были разработаны различными рабочими группами, которые объединяются в одну группу, именуемую ETSI.

Таблица 1-2 Серии спецификаций ETSI

Спецификации для стандартов DCS-1800 и PSC-1900 также имеют место в спецификациях ETSI и приведены в форме сравнения со стандартом GSM-900. Особого различия между стандартами DCS-1800 и PSC-1900 нет, разница только в том, что стандарт PSC-1900 - это американский стандарт, American National Standards Institute (ANSI).

1.5 Фазы развития стандарта GSM

В конце 1980 года группа создателей-разработчиков рекомендаций стандарта GSM решили, что количество спецификаций на данный стандарт не достаточно для наиболее полного своего воплощения. Поэтому первое воплощение стандарта GSM было обозначено как Фаза 1. Все последующие фазы GSM (фаза 2, фаза 2+) были разработаны на основе предыдущих фаз.

Рис. 1.1. Фазы GSM

Фаза 1

Фаза 1 включает в себя наиболее общие услуги:

· Звуковую телефонию;

· Интернациональный роуминг;

· Передача факсимильных сообщений и данных (скорости до 9.6 Кбит/сек);

· Переадресация вызовов;

· Запреты вызовов;

· Передача коротких сообщений.

Кроме вышеперечисленного, Фаза 1 включает в себя опции шифрования и Модуль идентификации абонента (Subscriber Identity Module - SIM).

Фаза 2

Стандарт для фазы 2 был выпущен ETSI в ноябре 1996 года и обозначался как ETS 300 522. Стандарт этой версии часто обозначается как GSM 03.02. Эта фаза относительно фазы 1 включает в себя такие дополнительные свойства и возможности, как:

• уведомление об оплате;
• идентификация линии вызывающего абонента;
• уведомление об ожидающем вызове;
• удержание вызова;
• конференц-связь;
• замкнутая группа пользователей;
• дополнительные возможности передачи данных.

Фаза 2+

Группы по стандартизации определили следующую фазу как 2+. Стандарт для фазы 2+ был выпущен ETSI в мае 2000 года и часто обозначается как GSM 01.04, версия V 8.0.0. Эта программа охватывает возможности предоставления абонентам множественного номера и различные свойства корпоративных сетей связи. Некоторыми усовершенствованиями, предложенными в фазе 2+, являются:

• множественный профиль абонента;
• частный план нумерации;
• доступ к услугам Центрекс;
• взаимодействие с GSM 1800, GSM 1900 и стандартом DECT – стандартом беспроводного абонентского доступа.

Приоритеты и график появления новых свойств и функций зависят в первую очередь от того интереса, который демонстрируют компании-операторы, разработчики и производители оборудования.

Эта фаза включает в себя существенные усовершенствования радиоинтерфейса, в том числе:

• EDGE – усовершенствованный высокоскоростной протокол передачи данных для глобальной эволюции (Enhanced Datarates for Global Evolition);
• CAMEL - усовершенствованная логика мобильной связи для пользовательских приложений (Customized Application for Mobile Enhanced Logic), стандарт, который обеспечивает абонентам доступ к услугам IN при международном роуминге;
• HSCSD – высокоскоростная передача данных с коммутацией каналов (High Speed Circuit Switched Data, метод обеспечения абоненту более высокой скорости передачи данных посредством назначения увеличенного числа временных интервалов (каналов) для одного соединения.

1.6. Сокращения, применяемые в системах сотовой связи

2G Второе поколение стандарта GSM

3G Третье поколение стандарта GSM