Уикипедия

GSM: Разлика между версии

Интерактивен преглед на историята
← По-стара редакцияПо-нова редакция →
Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
ВизуаленУикитекст
доб., изт.; форматиране: 33x тире, 8x нов ред, 3x кавички, 2x тире-числа, 7 интервала (ползвайки Advisor)
Ред 1:
{{без източници}}
{{друго значение|стандарта|апарата|Мобилен телефон}}
 
[[Файл:GSMLogo.svg|мини|вдясно|логоЛого на '''GSM''' (от 2000). Използва се за маркиране на съвместими със стандарта устройства. Точките символизират трима клиенти в местна мрежа и един в [[роуминг]].<ref>
{{cite web
'''GSM''' ("джиесем") (от названието на групата ''Groupe Spécial Mobile'', по-късно преименувана на '''Global System for Mobile Communications''') е глобален цифров [[стандарт]] за [[мобилни комуникации]] с разделение на канала по принципа [[TDMA]] и с висока степен на сигурност благодарение на [[шифроване]] с [[ключ (криптография)|открит ключ]]. Разработен е под егидата на Европейския институт за стандартизация в съобщенията ([[ETSI]]) през 80-те години на 20-ти век.▼
| url = http://mobilesociety.typepad.com/mobile_life/2013/11/the-gsm-logo-the-mystery-of-the-4-dots-solved.html
| title = The GSM Logo: The Mystery of the 4 Dots Solved
| date = 21 Nov 2013
| accessdate =23 Nov 2013
| author = Sauter, Martin
| quote = [...] here's what [Yngve Zetterstrom, rapporteur of the Maketing and Planning (MP) group of the MoU (Memorandum of Understanding group, later to become the GSM Association (GSMA)) in 1989] had to say to solve the mystery: '[The dots symbolize] three [clients] in the home network and one roaming client.' There you go, an answer from the prime source!
}}
</ref>]]
▲'''GSM''' ("джиесем")„джиесем“, (от названието на групата ''Groupe Spécial Mobile'', по-късно преименувана на '''Global System for Mobile Communications''') е глобален цифров [[стандарт]] за [[мобилни комуникации]] с разделение на канала по принципа [[TDMA]] и с висока степен на сигурност благодарение на [[шифроване]] с [[ключ (криптография)|открит ключ]]. Разработен е под егидата на Европейския институт за стандартизация в съобщенията ([[ETSI]]) през 80-те години на 20-ти век. В разговорния български език „джиесем“ се използва широко като наименование на [[мобилен телефон]].
 
Ускореното развитие на системите за мобилна телефония започва в началото на 80-те в Европа. Липсата на технологични стандарти (общи правила и изисквания) накарало организацията European Posts and Telegraphs (Европейски„Европейски пощи и телеграфителеграфи“, CEPT, преименувана по-късно в ETSI) да създаде през 1982 г. експертната група Groupe Spécial Mobile (GSM) със задача да разработи единен стандарт на система за мобилна телефония, която да се използва в цяла Европа. Първата GSM-мрежа е заработила през 1988 г. във [[Финландия]].
 
== Общи сведения ==
GSM се отнася към мрежите за [[мобилни комуникации]] от второ поколение (2 Generation), въпреки че през 2010 г. тя условно навлиза във фазата 2,75G (1G е аналогова клетъчна връзка, 2G — – цифрова клетъчна връзка, 3G — – широколентова цифрова клетъчна връзка, управлявана (комутируема) от многоцелеви [[компютърна мрежа|компютърни мрежи]], включително от [[Интернет]]) и е най-разпространеният стандарт за мобилна клетъчна връзка в света. [[мобилен телефон|Мобилните телефони]] се произвеждат за работа в 4 [[честотен диапазон|диапазон]]а от [[честота|честоти]]: 850 [[MHz]], [[GSM-900|900 MHz]], [[GSM-1800|1800 MHz]], 1900 MHz. В стандарта GSM се използва [[GMSK|GMSK модулация]].
 
== Предоставяни услуги ==
Line 26 ⟶ 34:
 
== Предимства и недостатъци ==
 
'''Предимства на стандарта GSM:'''
* По-малки в сравнение с аналоговите стандарти ([[NMT|NMT-450]], [[AMPS|AMPS-800]]) размери и тегло на телефонните апарати при по-дълго време на работа с едно зареждане на [[батерия]]та. Това се постига преди всичко благодарение на апаратурата в базовата станция, която постоянно анализира нивото на сигнала, приеман от апарата на абоната. Когато този сигнал е по-голям от необходимия, към мобилния телефон автоматично се подава команда да се понижи излъчваната мощност.
Line 32 ⟶ 39:
* Голям капацитет на мрежата, възможност за голям брой едновременни връзки.
* Ниско ниво на индустриалните смущения в дадените честотни диапазони.
* Максимална защита от подслушване и нелегално използване, което се постига чрез използване на алгоритми за шифроване с отворен ключ. [[EFR-технология]]та е усъвършенствана система за кодиране на говор. Системата е била разработена от фирмата [[Нокиа]] и впоследствие е станала стандарт за кодиране/декодиране при технологията GSM.
* Широко разпространение, особено в Европа, на голям избор от оборудване. Към 2006 г. стандартът GSM се е поддържал от 228 оператора, официално регистрирани в Асоциацията на GSM-операторите от 110 страни.
* Възможност за роуминг. „[[Роуминг]]“ (от англ. „to roam“ — – скитам, странствам, бродя) означава, че абонат на една от GSM-мрежите може да ползва своя мобилен телефон не само в своята страна, но и местейки се по целия свят, преминавайки от една мрежа в друга, без да се разделя със своя абонатен номер. Процесът на преход една мрежа в друга става автоматично, без ползвателят на GSM-телефона да уведомява предварително съответните оператори.
 
'''Недостатъци на стандарта GSM:'''
* Изкривявания на говора при цифровата обработка и предаването.
* ВръзкаВ стандартен режим теоретичното ограничение на връзката е на разстояние не повече от 35 km от най-близката базова станция, дажено прив използванережим на усилвателиExtended Cell (ECell) са допустими разговори на разстояние до 120 km<ref>[https://books.google.com/books?id=C3bgCCxHqvIC&pg=PA38&dq="Extended+Cell"+gsm+120 Wireless Network Evolution: 2G to 3G By Garg] „Extended cell operation with a range of up to 120 km can иalso насочениbe антениachieved.“</ref>. Затова за покриване на определена площ е необходим по-голям брой предаватели, отколкото при стандартите [[NMT|NMT-450]] и [[AMPS]].
* Доста голямата мощност на излъчване на мобилните телефони представлява потенциална опасност за здравето (т. нар. „ефект на микровълновата фурна”фурна“).
 
== Стандарти и радио-интерфейс ==
В стандарта GSM са определени 4 диапазона на работа:▼
 
▲В стандарта GSM са определени 4 диапазона на работа:
=== 900/1800 [[херц (единица)|MHz]] <small>(използва се в Европа и Азия)</small> ===
{|
Line 51 ⟶ 58:
|-
|bgcolor=#F0F8FF| Честоти на предаване на MS и на приемане на BTS, MHz
|bgcolor=#F0F8FF| 890 - – 915
|bgcolor=#F0F8FF| 1710 - – 1785
|-
|bgcolor=#F0F8FF| Честоти на приемане на MS и на предаване на BTS, MHz
|bgcolor=#F0F8FF| 935 - – 960
|bgcolor=#F0F8FF| 1805 - – 1880
|-
|bgcolor=#F0F8FF| Дуплексна разлика между честотите на приемане и предаване, MHz
|bgcolor=#F0F8FF| 45
| bgcolor="#F0F8FF" | 95
Line 70 ⟶ 77:
|bgcolor=#F0F8FF| 200
|}
 
 
 
==== GSM-900 ====
Цифров стандарт за мобилна връзка в честотния диапазон от 890 до 915 MHz (от телефона към базовата станция) и от 935 до 960 MHz (от базовата станция към телефона).
 
В някои страни честотният диапазон на GSM-900 е бил разширен до 880—915880 – 915 MHz (MS → BTS) и 925—960925 – 960 MHz (MS ← BTS), благодарение на което максималният брой на каналите за връзка се е увеличил с 50. Тази модификация е наречена E-GSM (extended GSM).
 
==== GSM-1800 ====
Line 82 ⟶ 87:
 
Особености:
* Максималната излъчвана мощност на мобилните телефони при стандарта GSM-1800 е 1 [[ват|W]]; за сравнение — – при GSM-900 е 2 W. Така се постига по-голямо време на непрекъсната работа без презареждане на акумулатора и понижаване нивото на радиоизлъчване. Въпреки това, ако се вземе предвид фактът, че честотата е по-висока, то може да се предположи увеличение на „ефекта на микровълновата фурна“ върху организма на говорещия.
* Висок капацитет на мрежата, което е важно за големи градове.
* Възможност да се използват телефонни апарати, едновременно работещи по стандартите GSM-900 и GSM-1800. Такъв апарат функционира в мрежа GSM-900, но, попадайки в зоната на GSM-1800, се превключва — – ръчно или автоматично. Това позволява на оператора по-рационално да използва честотния ресурс, а на клиентите — – да ползват по-евтини тарифи. В двете мрежи абонатът ползва един общ номер. Използването на апарата в двете мрежи е възможно само в тези случаи, когато мрежите принадлежат на един оператор, или между операторите, работещи в различните диапазони, е сключено споразумение за роуминг.
 
Проблемът е в това, че зоната на покритие за всяка базова станция при GSM-1800 е значително по-малка, отколкото при стандартите [[GSM-900]], [[AMPS]]/[[DAMPS]]-800, [[NMT|NMT-450]]. Необходим е по-голям брой базови станции. Колкото е по-висока излъчваната честота, толкова по-малка е проникващата способност на радиовълните (тя се характеризира с т. нар. ''дълбочина на скин-слоя'') и толкова е по-малка способността им да се отразяват и да заобикалят прегради.
Line 95 ⟶ 100:
|-
|bgcolor=#F0F8FF| Честоти на предаване на MS и на приемане на BTS, MHz
|bgcolor=#F0F8FF| 824 - – 849
|bgcolor=#F0F8FF| 1850 - – 1910
|-
|bgcolor=#F0F8FF| Честоти на приемане на MS и на предаване на BTS, MHz
|bgcolor=#F0F8FF| 869 - – 894
|bgcolor=#F0F8FF| 1930 - – 1990
|-
|bgcolor=#F0F8FF| Дуплексна разлика между честотите на приемане и предаване, MHz
|bgcolor=#F0F8FF| 45
|bgcolor=#F0F8FF| 80
Line 108 ⟶ 113:
 
=== 450 MHz (единствено в Танзания) ===
 
Единствената GSM мрежа, работеща на тази честота е тази на Celtel в [[Танзания]]
 
 
== GSM в България ==
Line 257 ⟶ 260:
== Структура на GSM ==
Системата GSM се състои от три основни подсистеми:
* Подсистема на [[базова станция|базовите станции]] (BSS — – Base Station Subsystem),
* Подсистема за комутация (NSS — – Network Switching Subsystem),
* Център за техническо обслужване (OMC — – Operation and Maintenance Centre).
 
В отделен клас от структурата на GSM са отделени терминалните устройства — – подвижните станции (MS — – Mobile Station), известни като [[мобилен_телефон|мобилни (клетъчни) телефони]].
 
=== Подсистема на базовите станции (BSS) ===
'''BSS''' се състои от самата [[базова станция]] (BTS — – Base Transceiver Station) и контролер на базовите станции (BSC — – Base Station Controller).
 
Областта, покривана от мрежата GSM, е разделена на клетки с шестоъгълна форма (понякога наричани килийки или килии&nbsp;— – аналогия, дошла от пчелните пити). „Диаметърът”„Диаметърът“ на всяка шестоъгълна клетка може да е различен — – от 400 m до 50 km. Максималният теоретичен радиус на клетката е 35 km, което се определя от ограничената възможност на системата за синхронизация към компенсация на времето за закъснение на сигнала. Всяка клетка се покрива от една BTS, като при това клетките частично се припокриват една друга, с което се запазва възможността да се прехвърля обслужването на MS при преместването и&#768; от една килийка в друга без прекъсване на връзката.
 
Базовата станция (BTS) осигурява приемане и предаване на сигнала между MS и контролера на базовите станции. BTS е автономна и е построена на модулен принцип. Насочените антени на базовите станции могат да се разполагат на стълбове, кули, покриви на сгради и т. н.
 
Контролерът на базовите станции (BSC) управлява връзките между BTS и подсистемата за комутация. В неговите пълномощия влиза също управлението на реда на свързванията, скоростта на предаване на данните и разпределението на радиоканалите.
 
=== Подсистема за комутации (NSS) ===▼
 
▲=== Подсистема за комутации (NSS) ===
'''NSS''' се състои от следните компоненти:
 
==== Център за комутация (MSC — – Mobile Switching Centre) ====
'''MSC''' управлява определена географска зона с разположените в нея BTS и BSC.
 
Осъществява връзките в GSM-мрежата от и към абоната, осигурява интерфейса между GSM и телефонните мрежи за общо ползване, другите мрежи за радиовръзка, мрежите за предаване на данни. Изпълнява също функциите по маршрутизация на повикванията, управление на повикванията, щафетно предаване на обслужването при преместване на MS от една клетка в друга. След края на повикването MSC обработва свързаните с него данни и ги предава в изчислителния център за оформяне на сметката за предоставените услуги, а също така набира статистически данни.
MSC също така постоянно следи за положението на MS, използвайки данните от HLR и VLR, което е необходимо за бързото намиране и установяване на връзка с MS в случай на повикването му.
 
==== Домашен регистър на местоположението (HLR — – Home Location Registry) ====
'''HLR''' съдържа база данни за абонатите, придадени към него. Тук се съхранява информация за предоставяните на дадения абонат услуги, информация за състоянието на всеки абонат, необходима в случай на повикването му, а също Международен Идентификатор на Мобилния Абонат (IMSI — – International Mobile Subscriber Identity), който се използва за установяване автентичността на абоната (при помощта на AUC). Всеки абонат е придаден към един определен HLR. Към данните в HLR имат достъп всички MSC и VLR в дадената GSM-мрежа, а в случай на междумрежови роуминг — – и MSC на другите мрежи.
 
==== Посетителски регистър на местоположението (VLR — – Visitor Location Registry) ====
'''VLR''' осигурява мониторинга на придвижването на MS от една зона в друга и съдържа база данни за преместващите се абонати, намиращи се в дадения момент в тази зона, включително и абонатите на други GSM-системи — – така наричаните роумери. Данните за абоната се изтриват от VLR, в случай че абонатът се премести в друга зона. Такава схема позволява да се съкрати количеството запитвания към HLR за даден абонат, а следователно и времето за обслужване на повикването.
 
==== Регистър за идентификация на оборудването (EIR — – Equipment Identification Registry) ====
Съдържа база данни, необходима за установяване на истинността на MS по IMEI (International Mobile Equipment Identity). Формира три списъка: бял (допуска се за използване), сив (има известни проблеми с идентификацията на MS) и черен (MS, забранени за обслужване).
 
==== Център за установяване на автентичността (AUC — – Authentication Centre) ====
Тук става установяване на автентичността на абоната, а по-точно — – на неговата [[SIM-карта]] (Subscriber Identity Module). Достъпът към мрежата се разрешава само след преминаване на SIM-процедура за проверка на истинността, в процеса на която от AUC към MS пристига открит ключ, след което в AUC и MS паралелно става шифриране на уникалния за дадения SIM ключ за установяване на автентичността при помощта на също така уникален алгоритъм. След това от MS и от AUC към MSC се връщат „подписани отговори“ — – SRES (Signed Response), които са резултат от даденото шифриране. В MSC отговорите се сравняват, и в случай на съвпадението им установяването на автентичността се счита за успешно.
 
=== Подсистема Център за техническо обслужване (OMC или NOC— Operation and Maintenance Centre/Network Operation Centre) ===
Съединена е с останалите компоненти на мрежата и осигурява контрол върху качеството на работа и управление на цялата мрежа. Обработва аварийните сигнали, при които се изисква намесата на персонала. Осигурява проверка на състоянието на мрежата, възможността за преминаване на повикването. Обновява програмното осигуряване на всички елементи от мрежата, изпълнява и редица други функции.
 
== Източници ==
<references />
 
[[Категория:Стандарти за мобилни телекомуникации]]
Взето от „https://bg.wikipedia.org/wiki/GSM“.