Mobilní komunikační systémy GSM. WCDMA nebo GSM standardy - jaký je mezi nimi rozdíl? Jak funguje GSM

24. března 2015

GSM. co to je?

Než se ponoříte do fungování GSM, musíte se snažit pochopit samotnou podstatu konceptu zkratky GSM.

GSM je digitální standard mezinárodní formát planetární význam, jehož název pochází z následujícího slovního útvaru - Groupe Special Mobile.

GSM je pro mobilní telefon mobilní komunikace s oddělenými kanály. Oddělení kanálů se provádí podle principu TDMA. Samotný standard byl vyvinut již v osmdesátých letech minulého století Institutem pro standardizaci telekomunikací.

První příklad takového systému byl vynalezen již v roce 1946 v USA. Globální používání mobilních telefonů však sahá až do roku 1979.

GSM standard.

Před spuštěním GSM, na počátku 80. let minulého století, fungovalo v Evropě asi 25 analogových sítí. Nebyly vzájemně provázány, v souvislosti s tím vyvstala otázka, která se v té době stala aktuální, o vynálezu jednotný standard. Potřeba vyřešit tento problém byla podnětem ke vzniku Groupe Special Mobile (GSM). Skupina se skládala ze zástupců 24 Evropské země. Struktura společnosti Mannesmann byla zvolena jako digitální standardizace a následně byla v roce 1991 zavedena v Německu.

GSM dnes označuje trochu jiné slovotvorbu – Global System for Mobile. Samotná podstata normy je však úspěšně používána v osmdesáti zemích světa.

Jak funguje GSM?

Chcete-li použít tento typ komunikace v určité oblasti, musíte provést některé akce:

• Instalace a údržba vysílacích a přijímacích stanic nemobilního typu. Každé z těchto zařízení funguje na krátké vzdálenosti o průměru pouhých několika kilometrů
• Stanice jsou namontovány tak, aby se vzájemně překrývaly signál. Toto uspořádání přispívá konstantní signál když se předplatitel přesune z jedné oblasti pokrytí do druhé.

Pro navázání tohoto typu komunikace jsou v praxi instalace sousedních stanic naladěny na různé frekvence (obvykle asi tři frekvence). Tedy při použití různé frekvence, instalace, které jsou umístěny ve tvaru trojúhelníku, pokrývají servisní oblast.

V tomto řetězci je také čtvrtá stanice, která je schopna opět využívat jednu z frekvencí. Tento efekt je možný, protože sousedí se 2 zónami. Vezmeme-li tuto skutečnost v úvahu, oblast pokrytí stanice připomíná šestiúhelník a vypadá jako plástev.

GSM moduly.

Každý slyšel pojem GSM modul, ale ne každý rozumí, co to je. Jedná se o velmi užitečné zařízení, které využívá všechno Principy GSM. Pokud vezmeme v úvahu všechna specifika, GSM modul je struktura představovaná zařízením, které pomáhá řídit sledování polohy například vašeho vozu. Takové zařízení pracuje ve stejné síti a je propojeno s poplašným systémem a mobilním telefonním zařízením. Existuje také blokování chodu motoru pomocí takových modulů.

Pomocí takového modulu je identifikován účastník mobilního telefonu. To bylo diskutováno výše o tom, co je to GSM síť.

Klady a zápory standardu GSM.

výhody:

• Oproti podobným standardům má menší hmotnost a rozměry.
• Vysoká úroveň kvality komunikace.
• Rušení na daných frekvencích je na nejnižší úrovni.
• Ochrana před odposlechy. Díky algoritmům je také šifrovaná komunikace chráněna před nelegálním použitím.
• Distribuční oblasti mají působivou velikost.
• Dostupnost a možnost využívat roamingovou komunikaci (přechod z jedné sítě do druhé bez ztráty přiděleného čísla).

nedostatky:

• Mírné zkreslení řeči v důsledku digitálního zpracování.
• Vzdálenost, kterou síť urazí, je zanedbatelná a činí pouhých 120 kilometrů.

GSM je slibný vývoj význam v celosvětovém měřítku však nelze přeceňovat. Koneckonců, používáme ho každý den.

Kapitola 1. DIGITÁLNÍ MOBILNÍ MOBILNÍ RADIO KOMUNIKAČNÍ SYSTÉM GSM STANDARD

1.1. Obecná charakteristika GSM standard

V souladu s doporučením CEPT z roku 1980 týkajícím se využití mobilního frekvenčního spektra v kmitočtovém rozsahu 862-960 MHz standard GSM pro digitální celoevropský (globální) celulární pozemní mobilní systém umožňuje provoz vysílačů ve dvou kmitočtových rozsazích: 890-915 MHz (pro vysílače mobilních stanic - MS), 935-960 MHz (pro vysílače základnové stanice- BTS).

Standard GSM používá úzkopásmový vícenásobný přístup s časovým dělením (NB TDMA). Rámcová struktura TDMA obsahuje 8 časových pozic na každé ze 124 nosných.

K ochraně před chybami v rádiových kanálech při přenosu informačních zpráv se používá blokové a konvoluční kódování s prokládáním. Zlepšení účinnosti kódování a prokládání při nízkých rychlostech pohybu mobilních stanic je dosaženo pomalým přepínáním provozních frekvencí (SFH) během komunikační relace rychlostí 217 skoků za sekundu.

Pro boj proti rušení přijímaných signálů způsobenému vícecestným šířením rádiových vln v městských podmínkách se v komunikačních zařízeních používají ekvalizéry, které zajišťují vyrovnání pulzní signály se směrodatnou odchylkou doby zpoždění až 16 μs.

Synchronizační systém je navržen tak, aby kompenzoval absolutní dobu zpoždění signálu až 233 μs, což odpovídá maximálnímu komunikačnímu dosahu nebo maximálnímu poloměru buňky 35 km.

Standard GSM volí gaussovské klíčování s frekvenčním posunem (GMSK). Zpracování řeči se provádí uvnitř přijatý systém nespojitý přenos řeči (DTX), který zajišťuje, že vysílač je zapnut pouze tehdy, když existuje řečový signál a vypnutí vysílače během pauz a na konci konverzace. Jako zařízení pro převod řeči byl vybrán kodek řeči s regulérním pulzním buzením/dlouhodobou predikcí a lineárním predikativním kódováním s predikcí (RPE/LTR-LTP kodek). Celková rychlost řeči a převodu signálu je 13 kbit/s.

Standard GSM dosahuje vysokého stupně zabezpečení pro přenos zpráv; Zprávy jsou šifrovány pomocí šifrovacího algoritmu veřejného klíče (RSA).

Obecně je komunikační systém pracující ve standardu GSM navržen pro použití v různých oblastech. Poskytuje uživatelům široký rozsah služby a schopnost používat různé vybavení pro přenos hlasových a datových zpráv, volání a nouzových signálů; připojit k telefonním sítím běžné použití(PSTN), datové sítě (PDN) a digitální sítě integrovaných služeb (ISDN).

Hlavní charakteristiky standardu GSM

Vysílací frekvence mobilní stanice a frekvence příjmu základnové stanice, MHz	890-915
Frekvence příjmu mobilní stanice a vysílací frekvence základnové stanice, MHz	935-960
Duplexní odstup přijímacích a vysílacích frekvencí, MHz	45
Rychlost přenosu zpráv v rádiovém kanálu, kbit/s	270, 833
Konverzní rychlost kodeku řeči, kbit/s	13
Šířka pásma komunikačního kanálu, kHz	200
Maximální počet komunikačních kanálů	124
Maximální počet kanálů organizovaných v základnové stanici	16-20
Typ modulace	GMSK
Modulační index	VT 0,3
Šířka pásma předmodulačního Gaussova filtru, kHz	81,2
Počet skoků frekvence za sekundu	217
Časová diverzita v TDMA rámcových slotech (vysílání/příjem) pro mobilní stanici	2
Typ kodeku řeči	RPE/LTP
Maximální poloměr buňky, km	až 35
Kombinované schéma organizace kanálů TDMA/FDMA

1.2. Blokové schéma a složení zařízení komunikační sítě

Funkční struktura a rozhraní přijatá ve standardu GSM jsou znázorněny blokovým diagramem na obr. 1.1, ve kterém MSC (Mobile Switching Center) je mobilní ústředna; BSS (Base Station System) - zařízení základnové stanice; OMC (Operations and Maintenance Center) - středisko řízení a údržby; MS (Mobile Stations) - mobilní stanice.

Funkční propojení prvků systému je realizováno řadou rozhraní. Celá síť funkční komponenty ve standardu GSM spolupracují v souladu se signalizačním systémem CCITT SS N 7 (CCITT SS. N 7).

Mobilní ústředna obsluhuje skupinu buněk a poskytuje všechny typy spojení, které mobilní stanice potřebuje k provozu. MSC je obdobou ústředny ISDN a je rozhraním mezi pevnými sítěmi (PSTN, PDN, ISDN atd.) a mobilní sítí. Poskytuje funkce směrování hovorů a ovládání hovorů. Kromě vykonávání funkcí běžné ISDN ústředny má MSC přiřazeny funkce přepínání rádiových kanálů. Patří mezi ně „předání“, které zachovává kontinuitu komunikace, když se mobilní stanice pohybuje z buňky do buňky, a přepínání provozních kanálů v rámci buňky, když dojde k rušení nebo selhání.

Každé MSC poskytuje službu mobilním účastníkům nacházejícím se v určité geografické oblasti (například Moskva a region). MSC spravuje procedury nastavení a směrování hovorů. Pro veřejnou komutovanou telefonní síť (PSTN) poskytuje MSC signalizaci SS N 7, přesměrování hovorů nebo další rozhraní podle požadavků konkrétního projektu.

MSC generuje data potřebná k vystavení faktur za komunikační služby poskytované sítí, shromažďuje data o uskutečněných konverzacích a přenáší je do fakturačního centra. MSC také sestavuje statistická data nezbytná pro monitorování a optimalizaci sítě.

MSC také podporuje bezpečnostní procedury používané pro řízení přístupu k rádiovým kanálům.

MSC se nejen účastní řízení hovorů, ale také řídí registraci polohy a předávací procedury jiné než předání v subsystému základnové stanice (BSS). Registrace polohy mobilních stanic je nezbytná pro zajištění doručování hovorů pohybujícím se mobilním účastníkům od účastníků veřejné telefonní sítě nebo jiných mobilních účastníků. Procedura přenosu hovoru umožňuje udržování spojení a udržování konverzací, když se mobilní stanice pohybuje z jedné oblasti služeb do druhé. Přenos hovoru v buňkách řízených jediným řadičem základnové stanice (BSC) je řízen tímto BSC. Když jsou hovory přenášeny mezi dvěma sítěmi řízenými různými BSC, primární řízení probíhá v MSC. Standard GSM také poskytuje postupy pro přenos hovorů mezi sítěmi (kontroléry) patřícími různým MSC. Ústředna nepřetržitě monitoruje mobilní stanice pomocí polohových registrů (HLR) a pohybových registrů (VLR). HLR ukládá tu část informací o poloze mobilní stanice, která umožňuje ústředně doručit hovor stanici. HLR obsahuje číslo IMSI (International Mobile Subscriber Identity). Slouží k identifikaci mobilní stanice v autentizačním centru (AUC) (obr. 1.2, 1.3).

Skládání dočasných dat uložených v HLR a VLR

V praxi je HLR referenční databází účastníků trvale registrovaných v síti. Obsahuje identifikační čísla a adresy, stejně jako parametry autenticity účastníka, složení komunikačních služeb a speciální informace o směrování. Zaznamenávají se roamingová data předplatitele, včetně čísla dočasné identity mobilního předplatitele (TMSI) a přidruženého VLR.

Data obsažená v HLR jsou vzdáleně přístupná všem MSC a VLR v síti, a pokud je v síti více HLR, je v databázi pouze jeden záznam předplatitele, takže každý HLR představuje určitou část celkového předplatitele sítě. databáze. K databázi předplatitelů se přistupuje pomocí čísla IMSI nebo MSISDN (číslo mobilního předplatitele v síti ISDN). K databázi mohou přistupovat MSC nebo VLR patřící do jiných sítí jako součást poskytování mezisíťového roamingu předplatitelům.

Druhým hlavním zařízením, které zajišťuje kontrolu nad pohybem mobilní stanice ze zóny do zóny, je registr pohybu VLR. S jeho pomocí je dosaženo provozu mobilní stanice mimo oblast řízenou HLR. Když se během pohybu mobilní stanice přesune z oblasti pokrytí jednoho řadiče základnové stanice BSC, který sjednocuje skupinu základnových stanic, do oblasti pokrytí jiného BSC, je registrována novým BSC a do VLR se zadává informace o čísle komunikační oblasti, která zajistí doručení hovorů na mobilní stanici.

viditelná stanice. Pro zajištění bezpečnosti dat umístěných v HLR a VLR v případě poruch jsou paměťová zařízení těchto registrů chráněna.

VLR obsahuje stejná data jako HLR, avšak tato data jsou obsažena ve VLR pouze tak dlouho, dokud se účastník nachází v oblasti řízené VLR.

V mobilní síti GSM jsou buňky seskupeny do geografických oblastí (LA), kterým je přiděleno vlastní identifikační číslo (LAC). Každý VLR obsahuje data o předplatitelích v několika LA. Když se mobilní účastník přesune z jednoho LA do druhého, jeho lokalizační data se automaticky aktualizují ve VLR. Pokud je stará a nová LA řízena různými VLR, pak jsou data na starém VLR po zkopírování do nového VLR vymazána. Aktualizuje se také aktuální VLR adresa účastníka obsažená v HLR.

VLR také poskytuje přidělení čísla mobilní stanice (MSRN). Když mobilní stanice přijme příchozí hovor, VLR vybere své MSRN a přenese je do MSC, která směruje hovor do základnových stanic v blízkosti mobilního účastníka.

VLR také rozděluje kontrolní přenosová čísla při přenosu spojení z jednoho MSC do druhého. Kromě toho VLR řídí distribuci nových TMSI a předává je HLR. Také spravuje autentizační procedury během zpracování hovorů. Podle uvážení operátora může být TMSI pravidelně měněn, aby se zkomplikovala procedura identifikace účastníka. K databázi VLR lze přistupovat prostřednictvím IMSI, TMSI nebo MSRN. Celkově VLR je lokální databázeúdaje o mobilním účastníkovi pro zónu, kde se účastník nachází, což eliminuje neustálé požadavky na HLR a zkracuje čas na obsluhu hovorů.

Pro vyloučení neoprávněného použití prostředků komunikačního systému jsou zavedeny autentizační mechanismy - autentizace účastníka. Autentizační centrum se skládá z několika bloků a generuje klíče a autentizační algoritmy. S jeho pomocí jsou zkontrolovány přihlašovací údaje účastníka a je mu poskytnut přístup do komunikační sítě. AUC rozhoduje o parametrech procesu autentizace a určuje šifrovací klíče účastnických stanic na základě databáze soustředěné v registru zařízení (EIR).

Každý mobilní účastník při používání komunikačního systému obdrží standardní modul pro autentizaci účastníka (SIM), který obsahuje: mezinárodní identifikační číslo (IMSI), jeho individuální ověřovací klíč (Ki) a ověřovací algoritmus (A3).

Pomocí té zaznamenané v Informace o SIM kartě V důsledku vzájemné výměny dat mezi mobilní stanicí a sítí je proveden úplný autentizační cyklus a je umožněn přístup účastníka do sítě.

Postup pro ověření pravosti předplatitele sítí je implementován následovně. Síť přenáší náhodné číslo (RAND) do mobilní stanice. Na něm se pomocí Ki a autentizačního algoritmu A3 určí hodnota odpovědi (SRES), tzn.

SRES = Ki * [RAND]

Mobilní stanice odešle vypočítanou hodnotu SRES do sítě, která zkontroluje přijatou hodnotu SRES s hodnotou SRES vypočítanou sítí. Pokud se obě hodnoty shodují, mobilní stanice začne vysílat zprávy. V opačném případě je spojení přerušeno a indikátor mobilní stanice ukazuje, že identifikace neproběhla. Pro zajištění utajení probíhá výpočet SRES v rámci SIM. Neutajované informace (např. Ki) se v modulu SIM nezpracovávají.

EIR - identifikační registr zařízení, obsahuje centralizovanou databázi pro potvrzení pravosti mezinárodního identifikačního čísla zařízení mobilní stanice (1ME1). Tato databáze se vztahuje výhradně na zařízení mobilních stanic. Databáze EIR se skládá ze seznamů čísel 1ME1 uspořádaných takto:

BÍLÁ LISTINA - obsahuje 1ME1 čísel, o kterých je informace, že jsou přidělena autorizovaným mobilním stanicím.

ČERNÁ LISTINA - obsahuje 1ME1 čísla mobilních stanic, které byly odcizeny nebo jim byla z jakéhokoli jiného důvodu odepřena služba.

ŠEDÁ LISTINA - obsahuje 1ME1 čísla mobilních stanic, které mají problémy identifikované softwarovými daty, což není důvod pro zařazení na černou listinu.

Je přístupná databáze EIR vzdálený přístup MSC této sítě, stejně jako MSC jiných mobilních sítí.

Stejně jako u HLR může mít síť více než jednu EIR, přičemž každá EIR spravuje specifické skupiny IME1. MSC obsahuje překladač, který po obdržení čísla 1ME1 vrátí EIR adresu, která řídí odpovídající část databáze zařízení.

IWF - síťové funkční rozhraní, je jedním z komponenty M.S.C. Poskytuje účastníkům přístup k zařízením pro převod protokolu a rychlosti přenosu dat, takže je lze přenášet mezi jeho GSM koncovým zařízením (DIE) a konvenčním koncovým zařízením. pevná síť. Brána také „vybere“ modem ze své hardwarové banky, aby se spároval s odpovídajícím modemem pevné sítě. IWF také poskytuje rozhraní typu přímého připojení pro zařízení dodávaná zákazníkům, např. přenos paketů Data PAD přes protokol X.25.

EC je echo canceller, používaný v MSC na straně PSTN pro všechny telefonní kanály (bez ohledu na jejich délku) kvůli fyzickým zpožděním v přenosových cestách, včetně rádiového kanálu, sítí GSM. Typické potlačení ozvěny může poskytnout zrušení 68 milisekund mezi odchodem z EU a pevnou telefonní sítí. Celkové zpoždění v GSM kanálu v dopředném a zpětném směru, způsobené zpracováním signálu, kódováním/dekódováním řeči, kódováním kanálu atd., je asi 180 ms. Toto zpoždění by nebylo pro mobilního účastníka patrné, pokud telefonní kanál hybridní transformátor nebyl zapnut pro převod cesty z dvouvodičového na čtyřvodičový režim, jehož instalace je nutná v MSC, protože standardní připojení u PSTN je dvouvodičový. Když se připojí dva účastníci pevné sítě, nedochází k žádné ozvěně. Bez aktivovaného EC zpoždění od šíření signálů v cestě GSM způsobí podráždění účastníků, přeruší řeč a odvede pozornost.

OMC - centrum provozu a údržby, je centrálním prvkem sítě GSM, který zajišťuje řízení a řízení ostatních síťových prvků a kontrolu kvality jejího provozu. OMC se připojuje k ostatním komponentám sítě GSM prostřednictvím paketových přenosových kanálů protokolu X.25. OMS poskytuje funkce pro zpracování poplachových signálů určených k varování personálu údržby a zaznamenává informace o nouzových situacích v jiných síťových prvcích. V závislosti na povaze poruchy umožňuje OMS její odstranění automaticky nebo za aktivního zásahu personálu. OMC může zajistit ověření stavu síťového zařízení a průběhu volání do mobilní stanice. OMS umožňuje řídit zatížení sítě. Efektivní funkce správy zahrnuje sběr statistických dat o zatížení z komponent GSM sítě, jejich zaznamenávání do diskových souborů a jejich zobrazení pro vizuální analýzu. OMS zajišťuje správu softwarových změn a databází o konfiguraci síťových prvků. Načítání softwaru do paměti lze provádět z OMS do jiných síťových prvků nebo z nich do OMS.

NMC je centrum správy sítě, které umožňuje racionální hierarchické řízení sítě GSM. Zajišťuje provoz a údržbu na úrovni celé sítě s podporou center CHI, která jsou zodpovědná za řízení regionální sítě. NMC zajišťuje řízení provozu v celé síti a poskytuje síťové dispečerské řízení během složitých nouzových situací, jako je selhání uzlu nebo přetížení. Kromě toho monitoruje stav automatických řídicích zařízení zapojených do síťového zařízení a zobrazuje stav sítě pro operátory NMC. To umožňuje operátorům monitorovat regionální problémy a v případě potřeby poskytovat pomoc LGU odpovědným za konkrétní region. Tímto způsobem pracovníci NMC znají stav celé sítě a mohou instruovat pracovníky CHI, aby změnili strategii řešení regionálního problému.

NMC se zaměřuje na signalizační trasy a spojení mezi uzly, aby se zabránilo přetížení sítě. Také kontrolované

spojovací trasy mezi sítí GSM a PSTN, aby se zabránilo šíření podmínek přetížení mezi sítěmi. Pracovníci NMC zároveň koordinují záležitosti řízení sítě s pracovníky z jiných NMC. NMC také poskytuje funkce pro řízení provozu síťová zařízení subsystémy základnových stanic (BSS). Operátoři NMC mohou v extrémních situacích použít kontrolní postupy, jako je „prioritní přístup“, kde pouze účastníci s vysokou prioritou ( pohotovostní služby) má přístup do systému.

NMC může převzít odpovědnost v regionu, kde není místní LMC obsluhována, přičemž NMC jedná jako tranzitní bod mezi NMC a síťovým zařízením. NMC poskytuje operátorům podobné funkce jako povinné zdravotní pojištění.

NMC je také důležitým nástrojem pro plánování sítě, protože NMC monitoruje síť a její provoz na úrovni sítě, a proto poskytuje síťovým plánovačům data, která určují její optimální rozvoj.

BSS - zařízení základnové stanice, sestává z řadiče základnové stanice (BSC) a základnových transceiverových stanic (BTS). Ovladač základnové stanice může ovládat několik jednotek transceiveru. BSS řídí přidělování rádiových kanálů, monitoruje spojení, reguluje jejich frontu, poskytuje režim frekvenčního přeskakování, modulaci a demodulaci signálu, kódování a dekódování zpráv, kódování řeči, přizpůsobení bitové rychlosti pro řeč, data a volání, určuje pořadí přenosu stránkovací zprávy.

BSS společně s MSC, HLR, VLR provádí některé funkce, například: uvolnění kanálu je hlavně pod kontrolou MSC, ale MSC může požádat základnovou stanici, aby zajistila uvolnění kanálu, pokud hovor selže kvůli rádiovému rušení. BSS a MSC společně zajišťují prioritní přenos informací pro určité kategorie mobilních stanic.

TCE transkodér zajišťuje konverzi výstupních signálů hlasového a datového kanálu MSC (64 kbit/s PCM) do podoby, která odpovídá doporučení GSM pro vzdušné rozhraní (GSM Rec. 04.08). V souladu s těmito požadavky je přenosová rychlost řeči prezentované v digitální podobě 13 kbit/s. Tento kanál digitálního přenosu hlasu se nazývá „plná rychlost“. Standard počítá s budoucím používáním poloviční rychlosti řečového kanálu (přenosová rychlost 6,5 kbit/s).

Snížení přenosové rychlosti je dosaženo použitím speciálního zařízení pro převod řeči pomocí lineárního prediktivního kódování (LPC), dlouhodobé predikce (LTP), zbytkového pulzního buzení (RPE - někdy nazývaného RELP).

Transkodér je obvykle umístěn společně s MSC, poté přenos digitální zprávy ve směru k řadiči základnové stanice - BSC se provádí přidáváním dalších bitů do toku s přenosovou rychlostí 13 kbit/s (náplň) až do rychlosti přenosu dat 16 kbit/s. Poté se provádí multiplexování s faktorem 4 do standardního kanálu 64 kbit/s. Takto je vytvořena 3-kanálová PCM linka definovaná doporučeními GSM, která zajišťuje přenos 120 hlasových kanálů. Šestnáctý kanál (64 kbit/s), „časové okno“, je přidělen samostatně pro přenos signalizační informace a často obsahuje provoz SS N7 nebo LAPD. V jiném kanálu (64 kbit/s) lze také přenášet datové pakety vyhovující protokolu CCITT X.25.

Výsledná přenosová rychlost po zadaném rozhraní je tedy 30x64 kbit/s + 64 kbit/s + 64 kbit/s = 2048 kbit/s.

MS - mobilní stanice, se skládá ze zařízení, které slouží k organizaci přístupu účastníků sítě GSM do stávajících pevných telekomunikačních sítí. V rámci standardu GSM bylo převzato pět tříd mobilních stanic, od modelu 1. třídy s výstupním výkonem 20 W instalovaných na vozidlo, před přenosný model 5. třída, maximální výkon 0,8 W (tabulka 1.1). Při přenosu zpráv je zajištěna adaptivní úprava výkonu vysílače zajišťující požadovanou kvalitu komunikace.

Mobilní účastník a stanice jsou na sobě nezávislé. Jak již bylo uvedeno, každý účastník má své vlastní mezinárodní identifikační číslo (IMSI), zaznamenané na jeho čipové kartě. Tento přístup umožňuje instalovat bezdrátové telefony například do taxíků a půjčoven aut. Každá mobilní stanice má také přiděleno své vlastní mezinárodní identifikační číslo (1ME1). Toto číslo se používá k zamezení přístupu odcizené nebo neautorizované stanice do GSM sítí.

Tabulka 1.1

Výkonová třída	Maximální úroveň vysílacího výkonu	Přípustné odchylky
1	20 W	1,5 dB
2	8 W	1,5 dB
3	5 W	1,5 dB
4	2 W	1,5 dB
5	0,8 W	1,5 dB

1.3. Síťová a rádiová rozhraní

Při návrhu digitálních celulárních mobilních komunikačních systémů standardu GSM jsou uvažovány tři typy rozhraní: pro připojení k externím sítím; mezi různé vybavení GSM sítě; mezi sítí GSM a externím zařízením. Všechna stávající vnitřní rozhraní sítí GSM jsou zobrazena v strukturální schéma rýže. 1.1. Plně splňují požadavky doporučení ETSI/GSM 03.02.

Rozhraní s externími sítěmi

PSTN připojení

Připojení k veřejné telefonní síti provádí MSC linkou 2 Mbit/s v souladu se signalizačním systémem SS N 7. Elektrické charakteristiky Rozhraní 2 Mbit/s vyhovuje doporučením CCITT G.732.

ISDN připojení

Chcete-li se spojit s vytvořené sítě ISDN poskytuje čtyři komunikační linky 2 Mbit/s podporované signalizačním systémem SS N 7 a splňující doporučení CCITT Blue Book Q.701-Q.710, Q.711-Q.714, Q.716, Q.781, 0.782, 0.791 , 0,795, 0,761-0,764, 0,766.

Připojení ke stávající síti NMT-450

Mobilní ústředna se připojuje k síti NMT-450 čtyřmi standardními linkami 2 Mbit/s a signalizačními systémy SS N7. V tomto případě musí být splněny požadavky doporučení CCITT na subsystém uživatelů telefonní sítě (TUP - Telephone User Part) a subsystém přenosu zpráv (MTP - Message Transfer Part) žluté knihy. Elektrické charakteristiky linky 2 Mbit/s odpovídají doporučením CCITT G.732.

Připojení k mezinárodním sítím GSM

V současné době se síť GSM v Moskvě připojuje k celoevropským sítím GSM. Tato spojení jsou založena na protokolu signalizačních systémů (SCCP) a mobilním přepínání brány (GMSC).

Interní GSM rozhraní

Rozhraní mezi MSC a BSS (A-interface) poskytuje zprávy pro ovládání BSS, přenos hovorů a řízení pohybu. A-rozhraní kombinuje komunikační kanály a signalizační linky. Posledně jmenované používají protokol SS N7 CCITT. Kompletní specifikace A-rozhraní vyhovuje požadavkům řady 08 doporučení ETSI/GSM.

Rozhraní mezi MSC a HLR je kombinováno s VLR (B-interface). Když MSC potřebuje určit polohu mobilní stanice, přistupuje k VLR. Pokud mobilní stanice zahájí proceduru určování polohy s MSC, informuje svůj VLR, který ukládá všechny měnící se informace do svých registrů. K tomuto postupu dochází vždy, když se MS přesune z jedné oblasti umístění do druhé. Pokud předplatitel požaduje speciální Doplňkové služby nebo změní některé své údaje, informuje MSC i VLR, který změny zaregistruje a případně je nahlásí do HLR.

Rozhraní mezi MSC a HLR (C-rozhraní) se používá k zajištění interakce mezi MSC a HLR. MSC může poslat instrukci (zprávu) do HLR na konci komunikační relace, aby účastník mohl zaplatit za hovor. Když pevná telefonní síť není schopna provést proceduru nastavení mobilního předplatitelského hovoru, MSC může požádat HLR, aby určila polohu předplatitele za účelem uskutečnění hovoru na MS.

Rozhraní mezi HLR a VLR (D-rozhraní) se používá ke zlepšení výměny dat o poloze mobilní stanice, která řídí komunikační proces. Hlavní služby poskytované mobilnímu účastníkovi jsou schopnost odesílat nebo přijímat zprávy bez ohledu na místo. K tomu musí HLR doplnit svá data. VLR informuje HLR o poloze MS, řídí ji a přiděluje jí čísla během procesu putování, posílá všechna potřebná data k poskytování služby mobilní stanici.

Rozhraní mezi MSC (E-interface) zajišťuje interakci mezi různými MSC během procedury HANDOVER - „přenosu“ účastníka ze zóny do zóny, když se během komunikační relace bez přerušení pohybuje.

Rozhraní mezi BSC a BTS (A-bis interface) slouží ke komunikaci mezi BSC a BTS a je definováno doporučeními ETSI/GSM pro navazování spojení a procesy řízení zařízení, přenos probíhá v digitálních tocích rychlostí 2,048 Mbit/s. Je možné použít fyzické rozhraní 64 kbit/s.

Rozhraní mezi BSC a OMS (O-interface) je určeno pro komunikaci mezi BSC a OMS, používané v sítích s přepojováním paketů CCITT X.25.

Vnitřní rozhraní BSC řadiče základnové stanice zajišťuje komunikaci mezi různými zařízeními BSC a transkódovacím zařízením (TCE); používá přenosový standard PCM 2,048 Mbit/s a umožňuje organizovat jeden kanál rychlostí 64 kbit/s ze čtyř kanálů s rychlostí 16 kbit/s.

Rozhraní mezi MS a BTS (Um rádiové rozhraní) je definováno v řadě 04 a 05 doporučení ETSI/GSM.

Síťové rozhraní mezi OMC a sítí, tzv. řídicí rozhraní mezi OMC a síťovými prvky, je definováno doporučeními ETSI/GSM 12.01 a je analogické rozhraní Q.3, které je definováno ve vícevrstvém modelu. otevřené sítě ISO OSI.

Síťové připojení k CHI může zajistit signalizační systém CCITT SS N7 popř síťový protokol X.25. Síť X.25 se může připojit k sítím nebo k PSDN v otevřeném nebo uzavřeném režimu.

Protokol pro správu sítě GSM a služeb musí také splňovat požadavky rozhraní Q.3, které je definováno v doporučení ETSI/GSM 12.01.

Rozhraní mezi sítí GSM a externím zařízením

K implementaci služby je vyžadováno rozhraní mezi MSC a servisním střediskem (SC). krátké zprávy. Je definováno v doporučení ETSI/GSM 03.40.

Rozhraní s ostatními povinnými zdravotními pojištěními. Každé středisko správy a údržby sítě musí být napojeno na jiné MNO, které spravují sítě v jiných regionech nebo jiných sítích. Tato připojení jsou zajištěna rozhraními X v souladu s doporučeními CCITT M.ZO. Rozhraní OMS se používá pro interakci se sítěmi vyšší úrovně.

1.4. Struktura služeb a datových přenosů ve standardu GSM

Standard GSM obsahuje dvě třídy služeb: základní služby a teleslužby. Základní služby poskytují: přenos dat (asynchronně) v duplexním režimu rychlostí 300, 600, 1200, 2400, 4800 a 9600 bps po veřejné telefonní síti; přenos dat (synchronně) v duplexním režimu rychlostí 1200, 2400, 4800 a 9600 bps prostřednictvím veřejných telefonních sítí, komutovaných veřejných datových sítí (CSPDN) a ISDN; přístup adaptéru k paketovému asynchronnímu přenosu dat při standardních rychlostech 300-9600 bps prostřednictvím veřejných sítí s přepojováním paketových dat (PSPDN), například Datex-P; synchronní duplexní přístup do paketové datové sítě se standardními rychlostmi 2400-9600 bps.

Při přenosu dat rychlostí 9,6 kbit/s se vždy použije spojení s plnou přenosovou rychlostí. V případě přenosu rychlostí pod 9,6 kbit/s lze použít poloviční komunikační kanály.

Uvedené funkce kanálů přenosu dat jsou poskytovány pro koncová zařízení, která používají rozhraní CCITT se specifikacemi řady V.24 nebo X.21. Tyto specifikace řeší problémy související s přenosem dat konvenčními telefonními komunikačními kanály. Teleservices poskytuje následující služby:

1) telefonická komunikace (kombinovaná s poplachovou službou: zabezpečení bytu, tísňové signály atd.);

2) přenos krátkých zpráv;

3) přístup ke službám "Videotex", "Teletex";

4) Telefaxová služba (skupina 3).

Navíc standardizované široký rozsah speciální služby (přepojení hovoru, upozornění na tarifní náklady, zařazení do uzavřené skupiny uživatelů).

Protože se očekává, že většina účastníků bude využívat služby GSM pro obchodní účely, Speciální pozornost se zaměřuje na bezpečnostní aspekty a kvalitu poskytovaných služeb.

Blokové schéma komunikačních služeb v GSM PLMN je na Obr. 1.4 (GSM PLMN - GSM Public Land Mobile Network - komunikační síť s pozemními mobilními objekty; TE (Terminal Equipment) - koncová zařízení, MT (Mobile Terminal) - mobilní terminál, IWF (Interworking Function) - síťové funkční rozhraní). Součástí je i přenos dat nový druh služba používaná v GSM - přenos krátkých zpráv (přenos servisních alfanumerických zpráv pro samostatné skupiny uživatelé).

Při přenosu krátkých zpráv se využívá šířky pásma signálních kanálů. Mobilní stanice může odesílat a přijímat zprávy. K přenosu krátkých zpráv lze použít společné řídicí kanály. Objem zpráv je omezen na 160 znaků, které lze přijímat během aktuálního hovoru nebo v nečinném cyklu. V

správa rádiového kanálu, ochrana proti chybám v rádiovém kanálu, kódování-dekódování řeči, aktuální sledování a distribuce uživatelských dat a hovorů, přizpůsobení přenosové rychlosti mezi rádiovým kanálem a daty, poskytování paralelní práce zátěže (svorky), zajišťující nepřetržitý provoz při pohybu.

Používají se tři typy koncových zařízení mobilních stanic: MTO (Mobile Termination 0) - multifunkční mobilní stanice, jejíž součástí je datový terminál se schopností vysílat a přijímat data a řeč: MT1 (Mobile Termination 1) - mobilní stanice s tzv. schopnost komunikovat přes terminál s ISDN; MT2 (Mobile Termination 2) je mobilní stanice s možností připojení terminálu pro komunikaci pomocí protokolu CCITT řady V nebo X.

Koncové zařízení se může skládat z jednoho nebo více typů zařízení, jako je sluchátko s dialerem, zařízení pro přenos dat (DTE), dálnopis atd.

Rozlišovat následující typy terminály: TE1 (Terminal Equipment 1) - koncové zařízení, které zajišťuje komunikaci s ISDN; TE2 (Terminal Equipment 2) - koncové zařízení, které zajišťuje komunikaci s libovolným zařízením prostřednictvím protokolů CCITT řady V nebo X (neposkytuje komunikaci s ISDN). Terminál TE2 lze připojit jako zátěž k MT1 (mobilní stanice s možností ISDN) přes adaptér TA.

Systém charakteristik standardu GSM, převzaté funkční schéma komunikačních sítí a sada rozhraní poskytují vysoké parametry pro přenos zpráv, kompatibilitu se stávajícími i budoucími informačními sítěmi a poskytují účastníkům širokou škálu digitálních komunikačních služeb.

1.6. Struktura rámců TDMA a generování signálu ve standardu GSM

Jako výsledek analýzy různých možností pro konstrukci digitálních celulárních mobilních komunikačních systémů (CMCS) přijal standard GSM vícenásobný přístup s časovým dělením (TDMA). Obecná struktura časových rámců je znázorněna na Obr. 1.6. Délka periody sekvence v této struktuře, která se nazývá hyperrámec, je rovna Tg = 3 hodiny 28 minut 53 s 760 ms (12533,76 s). Hypersnímek je rozdělen na 2048 supersnímků, z nichž každý má dobu trvání Te = 12533,76/2048 = 6,12 s.

Superrámec se skládá z více snímků. Pro organizaci různých komunikačních a řídicích kanálů ve standardu GSM se používají dva typy multirámců:

1) 26-poziční TDMA multiframe rámce;

2) 51-poziční TDMA multiframe rámce.

Superrámec může obsahovat 51 multirámců prvního typu nebo 26 multirámců druhého typu. Trvání více snímků je v tomto pořadí:

1) Tm = 6120/51 = 120 ms;

2) Tm = 6120/26 = 235,385 ms (3060/13 ms). Trvání každého rámce TDMA

Tk = 120/26 = 235,385/51 = 4,615 ms (60/13 ms).

V sekvenční periodě má každý rámec TDMA svůj vlastní sériové číslo(NF) od O do NFmax, kde NFmax = (26x51x2048) -1 = 2715647.

Hyperrámec se tedy skládá z 2715647 rámců TDMA. Potřeba tak dlouhé periody hyperrámce je vysvětlena požadavky aplikovaného procesu kryptografického zabezpečení, ve kterém se jako vstupní parametr používá číslo rámce NF. Rámec TDMA je rozdělen do osmi časových pozic s tečkou

To = 60/13:8 = 576,9 µs (15/26 ms)

Každá časová poloha je označena TN očíslovaným od 0 do 7. Fyzický význam časových poloh, jinak nazývaných okna, je čas, během kterého je nosič modulován digitálním informačním tokem odpovídajícím hlasové zprávě nebo datům.

Digitální informační tok je sekvence paketů umístěných v těchto časových intervalech (oknech). Pakety jsou tvořeny o něco kratší než intervaly, jejich trvání je 0,546 ms, což je nutné pro příjem zprávy při časovém rozptylu v distribučním kanálu.

Informační zpráva je přenášena rádiovým kanálem rychlostí 270,833 kbit/s.

To znamená, že časový slot rámce TDMA obsahuje 156,25 bitů.

Doba trvání jednoho informačního bitu je 576,9 μs/156,25 = 3,69 μs.

Každý časový interval odpovídající trvání bitu je označen BN číslovaným od 0 do 155; Poslední 1/4bitový interval má číslo 156.

Pro přenos informací přes komunikační a řídicí kanály, úpravu nosných frekvencí, zajištění časové synchronizace a přístupu ke komunikačnímu kanálu se ve struktuře rámce TDMA používá pět typů časových intervalů (oken):

NB se používá k přenosu informací komunikačními a řídicími kanály, s výjimkou přístupového kanálu RACH. Skládá se ze 114 bitů šifrované zprávy a zahrnuje ochranný interval (GP) 8,25 bitů s délkou trvání 30,46 μs. 114bitový informační blok je rozdělen do dvou nezávislých bloků po 57 bitech, oddělených 26bitovou cvičnou sekvencí, která se používá k nastavení ekvalizéru v přijímači v souladu s charakteristikami komunikačního kanálu v daném čase.

NB obsahuje dva řídicí bity (Steeling Flag), které indikují, zda přenášená skupina obsahuje hlasové nebo signalizační informace. V druhém případě je Traffic Channel „ukraden“, aby poskytoval signalizaci.

Mezi dvěma skupinami šifrovaných bitů v NB je 26bitová cvičná sekvence známá na přijímači. Tato sekvence zajišťuje:

Odhad četnosti výskytu chyb v binárních bitech na základě výsledků porovnání akceptované a referenční sekvence. Během procesu porovnávání je vypočítán parametr RXQUAL, přijatý k posouzení kvality komunikace. Samozřejmě mluvíme pouze o posouzení spojení, nikoli o přesných měřeních, protože je kontrolována pouze část přenášených informací. Parametr RXQUAL se používá při vstupu do komunikace, při provádění procedury „předání“ a při posuzování oblasti rádiového pokrytí;

Odhad impulsní odezvy rádiového kanálu během vysílacího intervalu NB pro následnou korekci přijímací cesty signálu prostřednictvím použití adaptivního ekvalizéru v přijímací cestě;

Určení zpoždění šíření signálu mezi základnovými a mobilními stanicemi pro odhad komunikačního dosahu. Tato informace je nezbytná pro zajištění toho, aby se datové pakety z různých mobilních stanic při příjmu na základnové stanici nepřekrývaly. Proto mobilní stanice umístěné na větší vzdálenosti musí vysílat své pakety před stanicemi umístěnými v těsné blízkosti základnové stanice. FB je navržen tak, aby se synchronizoval s frekvencí mobilní stanice. Všech 142 bitů v tomto časovém intervalu je nulových, což odpovídá nemodulované nosné s offsetem 1625/24 kHz nad nominální nosnou frekvencí. To je nutné pro kontrolu provozu

jeho vysílač a přijímač při malém frekvenčním odstupu kanálu (200 kHz), což je asi 0,022 % jmenovitého frekvenčního pásma 900 MHz. FB obsahuje ochranný interval 8,25 bitů stejně jako normální časový interval. Časové úseky opakovaného nastavení frekvence (FB) tvoří kanál pro nastavení frekvence (FCCH).

SB se používá pro synchronizaci času mezi základnovou a mobilní stanicí. Skládá se z 64bitové synchronizační sekvence, nese informaci o čísle VOLUME rámce a identifikačním kódu základnové stanice. Tento interval je přenášen spolu s intervalem nastavení frekvence. Opakované synchronizační intervaly tvoří tzv. synchronizační kanál (SCH).

DB zajišťuje zřízení a testování komunikačního kanálu. DB se svou strukturou shoduje s NB (obr. 1.6) a obsahuje instalační sekvenci dlouhou 26 bitů. V DB nejsou žádné řídicí bity a nejsou přenášeny žádné informace. DB pouze informuje, že vysílač je funkční.

AB poskytuje mobilní stanici povolení k přístupu k nové základnové stanici. AB je vysílán mobilní stanicí při požadavku na signální kanál. Jedná se o první paket vysílaný mobilní stanicí, proto ještě nebyla změřena doba průchodu signálu. Balíček má proto specifickou strukturu. Nejprve se přenese 8bitový koncový vzor, ​​poté synchronizační sekvence pro základnovou stanici (41 bitů), což umožňuje základnové stanici poskytovat správnou techniku dalších 36 zašifrovaných bitů. Interval obsahuje velký ochranný interval (68,25 bitů, trvání 252 μs), který poskytuje (bez ohledu na dobu průchodu signálu) dostatečné časové oddělení od paketů jiných mobilních stanic,

Tento ochranný interval odpovídá dvojnásobku maximálního možného zpoždění signálu v rámci jedné buňky a tím nastavuje maximum přípustné rozměry plástev Zvláštností standardu GSM je schopnost poskytovat komunikaci mobilním účastníkům v buňkách o poloměru asi 35 km. Doba šíření rádiového signálu v dopředném i zpětném směru je 233,3 μs.

Struktura GSM přesně definuje časové charakteristiky obálky signálu vysílané pakety na kanálovém časovém intervalu rámce TDMA a spektrální charakteristiky signálu. Časová maska ​​obálky pro signály emitované v intervalu AB úplného rámce TDMA je znázorněna na Obr. 1.7 a maska ​​obálky pro signály NB, FB, DB a SB kompletního rámce TDMA je na Obr. 1.8. Různé tvary obálek vysílaných signálů odpovídají různým trváním intervalu AB (88 bitů) ve vztahu k jiným specifikovaným intervalům úplného rámce TDMA (148 bitů). Normy pro spektrální charakteristiky emitovaného signálu jsou uvedeny na Obr. 1.9.

Jednou z vlastností generování signálu ve standardu GSM je použití pomalých frekvenčních skoků během komunikační relace. Hlavním účelem těchto skoků (SFH - Slow Frequency Hopping) je zajistit frekvenční diverzitu v rádiových kanálech pracujících v podmínkách vícecestného šíření rádiových vln. SFH se používá ve všech mobilních sítích, což zlepšuje efektivitu kódování a prokládání, když se účastnické stanice pohybují pomalu. Princip vytváření pomalých frekvenčních skoků spočívá v tom, že zpráva přenášená v časovém slotu rámce TDMA (577 μs) přiděleného účastníkovi je vysílána (přijímána) na novém v každém následujícím rámci. pevná frekvence. Podle struktury rámce je čas pro ladění frekvence asi 1 ms.

Během frekvenčního přeskakování je neustále udržován duplexní odstup 45 MHz mezi přijímacím a vysílacím kanálem. Všem aktivním účastníkům umístěným ve stejné buňce jsou přiřazeny sekvence ortogonálního tvarování, což eliminuje vzájemné rušení, když účastníci v buňce přijímají zprávy. Parametry sekvence přeskakování frekvence (časově-frekvenční matice a počáteční frekvence) jsou přiřazeny každé mobilní stanici během procesu ustavení kanálu. Ortogonalita sekvencí přepínání frekvence v buňce je zajištěna počátečním frekvenčním posunem stejné (podle generovacího algoritmu) sekvence. Sousední buňky používají různé sekvence tvarování.

Kombinované schéma organizace kanálů TDMA/FDMA ve standardu GSM a princip použití pomalých frekvenčních skoků při přenosu zpráv v časových rámcích je znázorněn na Obr. 1.10, 1.11.

Pro srovnání lze uvést, že podle výsledků experimentálních studií provedených dne stávající sítě GSM, prostorová diverzita přijímací antény u základnové stanice dává zisk 3-4 dB.

Přijatá struktura rámců TDMA a principy generování signálu ve standardu GSM v kombinaci s metodami kapkového kódování umožnily snížit poměr signálu k interferenci potřebný pro příjem na 9 dB, zatímco ve standardech analogových celulárních komunikační sítě je to 17-18 dB.

Literatura ke kapitole 1

1,1 M. Mouly, M. B. Pautet. Systém GSM pro mobilní komunikaci. 1992. p.p. 702.

1,2 Yu.A. Gromakov. Buněčné systémy mobilní radiokomunikace. Technologie elektronických komunikací. Svazek 48. "Eko-Trendy". Moskva. 1994.

1,3 A. Mehrotra. Mobilní rádio: Analogové a digitální systémy. Artech House, Boston-Londýn. 1994. p.p. 460.

1,4 Yu.A. Gromakov. Struktura rámců TDMA a generování signálu ve standardu GSM. "Elektrokomunikace". N 10. 1993. str. 9-12.

Od listopadu 2007 V Rusku bylo asi 168 milionů mobilních předplatitelů. Navíc 85 % z nich jsou klienti GSM operátorů“ velká trojka" - Mobile Telesystems (MTS), Megafon a VimpelCom. Navzdory skutečnosti, že roční míra růstu neustále klesá, úroveň penetrace mobilní služby v Rusku jako celku je to 107 %, zatímco v Moskevské licenční zóně (MLZ) to bylo 164 %.

Megafon drží vedoucí postavení v růstu předplatitelské základny v celostátním měřítku a v MLZ je v tomto ukazateli nižší než MTS. Mezi federálními a regionálními operátory vykazují nejvyšší roční nárůst počtu předplatitelů Tele2, NTK, Baikalwestcom a Yeniseitelecom.

Regionální GSM operátoři, kteří nejsou součástí velké trojky, hledají způsob, jak konkurovat gigantům na trhu. Většina nezávislých operátorů GSM v Rusku se v posledních letech objevila na základě operátorů zastaralého standardu AMPS. Všechny v letech 2001-2002. obdrželi licence od Ministerstva komunikací, které jim dávají právo pracovat ve standardu GSM-1800.
Nyní tyto společnosti spouštějí sítě GSM jednu po druhé, ale jejich předplatitelé, kteří se ocitli v jiných regionech, jsou nuceni platit 1 až 1,5 USD za minutu za roamingovou komunikaci. Nyní mají tyto společnosti v úmyslu dohodnout si vzájemně jednotné roamingové tarify, které umožní účastníkům sítě, aby se při pohybu po zemi necítili hůře než klienti MTS, VimpelCom a MegaFon, pro které jednotné a relativně nízké tarify pro intranetový roaming jsou jedním z klíčové výhody Operátoři "velké trojky".

Otevřená akciová společnost "Mobile TeleSystems" (MTS)- největší operátor mobilní komunikace v Rusku a zemích SNS obsluhuje více než 74 milionů předplatitelů. Portfolio licencí MTS zahrnuje většinu regionů Ruska, Ukrajiny, Běloruska, Uzbekistánu a Turkmenistánu a populace žijící v oblasti pokrytí sítí MTS je více než 230 milionů lidí.
Společnost Mobile TeleSystems byla založena v říjnu 1993. 19. listopadu 1993 získala MTS první licenci k poskytování služeb mobilní komunikace GSM. Dne 15. května 1994 byly uskutečněny první hovory v síti MTS a již 7. července 1994 začala MTS připojovat první účastníky.
V červnu 2002 spustila MTS síť v Běloruské republice. V březnu 2003 získala MTS kontrolní podíl ve společnosti UMC, předního mobilního operátora na Ukrajině.

OJSC "Megafon"- Celoruský mobilní operátor standardu GSM 900/1800. Založena v květnu 2002. Licencované území OJSC MegaFon pokrývá 100 % území Ruska - všech 89 zakládajících subjektů Ruské federace, kde žije 145 milionů lidí. MegaFon je první celoruský mobilní operátor standardu GSM 900/1800.

OJSC "VimpelCom" je mobilní operátor v Rusku, který poskytuje své služby pod značkou Beeline. Licence na poskytování služeb mobilní komunikace skupiny společností VimpelCom pokrývají území, kde žije 94 % ruské populace, včetně Moskvy, Moskevské oblasti a Petrohradu. Síť Beeline působí v 76 zakládajících entitách Ruské federace.
Společnost VimpelCom byla založena 15. září 1992. V červnu 1997 byla úspěšně spuštěna první síť GSM-1800 v Rusku – „Beeline 1800“. 21. října 1998 společnost úspěšně spustila první etapu dvoupásmové sítě GSM-900/1800 v Moskvě.
24. března 1999 se VimpelCom JSC stal jedním z členů Asociace GSM operátoři, která sdružuje společnosti působící ve standardech GSM-900 a GSM-1800 v Rusku a řadě zemí SNS.

CJSC "Meziregionální asociace rádiových telekomunikačních systémů Srednevolzhskaya" (SMARTS) byla založena v květnu 1991 v Samaře. Zakladatelé společnosti jsou z 95 % fyzické osoby. V současné době pokrývá síť SMARTS GSM 16 regionů Ruska. K dnešnímu dni má SMARTS uzavřeny roamingové smlouvy téměř se všemi Ruské sítě v 74 krajích. Globální roamingová služba společnosti funguje v 78 zemích.

OJSC "Uralsvyazinform" je největším operátorem mobilních komunikací a internetových služeb v regionu Ural. Společnost působí na území sedmi zakládajících subjektů Ruské federace o celkové ploše 1,9 milionu metrů čtverečních. km s více než 15 miliony obyvatel

Mobilní komunikace NSS Nižnij Novgorod- koncem června 1995 začala společnost pracovat s předplatiteli. V roce 1999 společnost navázala spojení se světem prostřednictvím mezinárodního roamingu.

OJSC "Sibirtelecom" je největším operátorem telekomunikačních služeb v sibiřském regionu federální okres. Společnost působí na ploše asi 5 tisíc kilometrů čtverečních s populací asi 21 milionů lidí.

TELE2, známý jako Comviq do roku 1993, byl založen ve Švédsku v roce 1981. V Rusku je TELE2 vlastníkem 12 Ruské provozní společnosti mobilní komunikace. První ruská mobilní komunikační síť TELE2 byla spuštěna v Irkutsku 1. dubna 2003.

Víš, že

Pokud mluvíme o generacích mobilních komunikací, 2G je nejrozvinutější a nejrozšířenější v Rusku. Hlavními standardy druhé generace v Ruské federaci jsou GSM 900/1800 a CDMA 450. GSM i CDMA se používají pro hlasové hovory, textové zprávy a mobilní přístup k internetu. Přestože druhá generace nemůže poskytovat stejné rychlosti jako řekněme 3G nebo 4G, je to jediný typ mobilní komunikace, který je přítomen ve všech regionech. Ruská Federace, a to i v těch nejvzdálenějších. Největší mobilní poskytovatelé na území Ruské federace jsou MegaFon, MTS, Beeline, VimpelCom a Tele2. V průměru je pokrytí území Ruské federace 85 %, ale například MTS poskytuje pokrytí 100 % Ruska.

(Kliknutím na obrázek ho zobrazíte v plné velikosti)

Standard GSM v Rusku používá frekvence 900 a 1800 MHz. Protože všechny mobilní telefony jsou duplexní zařízení, používají se pro komunikaci dvě frekvence, jedna pro příjem a druhá pro přenos dat. Mimochodem, při použití triangulační metody na mobilních věžích se používají tyto dvě frekvence. CDMA využívá dvě frekvence v pásmech 450 a 850 MHz se stejným duplexním přidělením. Největším poskytovatelem CDMA je SKYLINK. Jak jsme již uvedli, tyto standardy se používají především pro hlasové hovory, textové zprávy a mobilní přístup k internetu. Přístup k internetu je poskytován na Technologie GPRS a EDGE.

Třetí generace mobilních komunikací neboli 3G, která je široce používána po celém světě, je zastoupena také v Rusku. Největší 3G sítě v zemi fungují na technologii WCDMA a podle rozhodnutí SCRF pracují na frekvencích 2000-2100 MHz. 3G je třeba chápat jako 3G se všemi doplňky: HSUPA, HSPDA HSPA+, které jsou často mylně označovány jako . Rychlosti přenosu dat jsou v těchto sítích nesrovnatelně vyšší než v síti GSM a pohybují se v rozmezí 2-14 Mbit/s. Tato generace mobilní komunikace nám umožňuje užívat si rychle mobilní internet a uskutečňovat videohovory.

Největšími operátory na trhu 3G služeb v Rusku jsou MTS, MegaFon, VimpelCom, Beeline a SKYLINK. Společně tyto společnosti poskytují 3G sítě ve více než 120 největších městech Ruské federace. Pokrytí sítí třetí generace není tak velké a je soustředěno především do hustě obydlených měst. 3G se často používá k uspořádání skrytých bezdrátové video dohled, protože přenosová rychlost umožňuje vysílat streamované video, A malá spotřeba energie zvyšuje provozní dobu skryté kamery. To částečně vysvětluje popularitu.

Aktivně se rozvíjejí i sítě čtvrté generace. První společnosti, které začaly budovat takovou síť, byly Yota a Freshtel, po nich se do vývoje této generace komunikací v Ruské federaci zapojili takoví giganti jako MTS a MegaFon. Také v Rusku byly nedávno zorganizovány výrobní závody, které vyvíjejí a montují zařízení pro základnové stanice čtvrté generace a vyrábějí všechna periferní zařízení nezbytná k tomu. Prvním městem, kde byla spuštěna síť 4G, byl Novosibirsk a poté se čtvrtá generace mobilních komunikací objevila v Moskvě. 4G je zastoupeno dvěma standardy – LTE (791-862 MHz) a Wi-Max (2500-2600 MHz). 4G síť je dnes plně nasazena ve městech jako Moskva, Petrohrad, Soči, Samara, Novosibirsk, Ufa či Krasnodar.

Nejběžnější standardy mobilní komunikace byly uvedeny výše, ale stojí za zmínku, že Ruská federace také vytvořila svůj vlastní systém globální umístění, oprávněný . Byl vytvořen, aby nahradil Američana satelitní systém GPS navigace. GLONASS je velmi odlišný od GPS. Americký systém pracuje na třech kanálech a využívá 3 různé frekvence: 1575,42, 1227,60 a 1176,45 MHz a je rozdělen na civilní a vojenský sektor a frekvence 1575,42 MHz je vyhrazena pro práci záchranné služby. GLONASS zase pracuje se dvěma kanály, jejich frekvencemi: 1602-1615 a 1246-1256 MHz. GLONASS je nejoblíbenější v polárních oblastech, protože oběžné dráhy satelitů GLONASS jsou vyšší než oběžné dráhy GPS a mají lepší viditelnost. Za zmínku však stojí, že GPS určuje souřadnice přesněji.

Obecně lze říci, že Rusko má dobré pokrytí různé normy a generace mobilních komunikací a vysoké rychlosti se nemohou než radovat aktivní uživatelé mobilní gadgety.

WCDMA a GSM jsou komunikační standardy mobilních sítí. Dnes je v Rusku nejpopulárnější GSM, ve kterém operuje většina ruských operátorů. A velmi zřídka mohou uživatelé slyšet o WCDMA, například když si náhodou všimli tarifů operátorů WCDMA nebo si chtěli koupit telefon, který podporuje pouze tento standard komunikace. GSM se zatím na ruský trh nestěhuje, ale některé výhody sítě WCDMA nutí uživatele přemýšlet o tom, co je lepší - WCMDA nebo GSM. Jaký je rozdíl mezi těmito komunikačními standardy a který z nich je lepší zvolit? Zkusme na to přijít.

Co je WCDMA a GSM v telefonu?

Je nemožné vysvětlit rozdíl, aniž bychom hovořili o samotné podstatě těchto norem. Proto, než zjistíme, jaký je rozdíl, budeme podrobněji zvažovat standardy WCDMA nebo GSM.

Začněme GSM. Tato zkratka znamená Global System for Mobile Communications. A toto je první globální digitální celulární standard, který je tak trochu vzorem.

Byl vyvinut společností ETSI (Evropa) v 90. letech a byl založen na principech rozdělení kanálů TDMA, zabezpečení, šifrování a přenosu dat. GMS vám umožňuje přenášet:

1. Mluvený projev.
2. Textové zprávy.
3. Fax.
4. Datové balíčky (GPRS).

Také díky tomuto standardu bylo poprvé možné určit číslo mobilního telefonu, ze kterého je hovor přijat, a přesměrovat jej na jiné číslo. Zapomenout nesmíme ani na možnost vytvoření konferenčního hovoru, ve kterém jich můžete spojit více mobily a podržte hovor v režimu čekání. GSM ve své době vytvořil revoluci v oblasti mobilních komunikací.

Co je WCMDA?

Když se mluví o WCDMA nebo GSM a jaký je mezi nimi rozdíl, je vždy vhodné zmínit, že WCMDA je do jisté míry doplněk, který vylepšuje standard GSM. Nebo lépe řečeno, takto bylo vše původně zamýšleno, ale dnes je WCDMA komunikační standard třetí generace založený na sedmi mezinárodní projekty. GSM ale zůstal komunikačním standardem druhé generace (čti 2G).

WCDMA je založeno na technologii DS-CDMA, která je ve srovnání s TDMA odolnější vůči rušení a má vyšší propustnost. Telefony, které fungují v prostředí WCMDA, mohou plnit stejné funkce jako ve standardu GSM (přenos hlasových nebo digitálních informací), ale kvalita a rychlost budou mnohem vyšší. Operátoři podporující WCMDA proto poskytují služby přístupu k internetu za více vysoká rychlost.

WCDMA nebo GSM - jaký je rozdíl?

Nejdůležitější věc a klíčový rozdíl- v používaných technologiích (TDMA a DS-CDMA), tj. metodách separace kanálů. V GSM je oddělení kanálů dočasné, a proto je účastníkovi na určitou dobu přiděleno malé frekvenční pásmo.

Ve WCMDA je vše jinak: využívá kódové dělení toků, díky kterému se informace mezi zařízeními přenášejí v širokém frekvenčním pásmu. V důsledku toho se výrazně zvyšuje rychlost přenosu dat. Odtud název Wideband Code Division Multiple Access.

To je hlavní rozdíl mezi standardy GSM a WCDMA LTE. Jaký je rozdíl pro uživatele? Bude mít vyšší rychlost internetu a mnohem méně rušení při hovoru. Přes všechny tyto výhody je stále nejpopulárnějším standardem mobilní komunikace GSM. Zaznamenáváme však, že každým rokem přibývá předplatitelů WCDMA a mnoho telekomunikačních operátorů postupně přechází na tento standard, aby mohli poskytovat vyšší rychlosti přenosu dat. Dnes nejsou neobydlené oblasti a vesnice pokryty sítí WCMDA, takže obyvatelé takových oblastí zatím nemají alternativu ke GSM.

Které si vybrat?

Nyní je vše zřejmé, když znáte rozdíl. WCDMA i GSM modemy budou poskytovat přístup k internetu, ale s různou rychlostí. Žijící v velkoměsto, je logičtější dát přednost komunikačnímu standardu WCDMA z důvodu vyšší rychlosti přenosu dat. Zároveň stojí za to pochopit, že při cestování telefon nezachytí síť v mnoha regionech země, protože pokrytí WCMDA je dnes vzácné.

Mezi těmito standardy si musíte vybrat podle svých potřeb. Obecně lze říci, že GSM je „levný a veselý“ typ komunikace. Bude to zaručeno všude, i v odlehlých regionech. Jako bonus můžete vyzdvihnout možnost surfování po internetu. Pokud potřebujete rychlý internet vždy po ruce a neplánujete dlouhé cesty, pak můžete bezpečně dát přednost standardu WCMDA. Nejprve byste si však měli ověřit, zda to váš telefon a mobilní operátor podporují.