Развитие сетей GSM

Размещено на http://www.allbest.ru/

Развитие сетей GSM

Сотовая связь - весьма заметное явление в технике связи, даже по меркам фантастически богатой на смелые технические проекты второй половины XX века. Появившись в 1971 г. на уровне идеи, в 1978 г. в виде первой опытной сети и достигнув к 1985 г. роли самостоятельной, но достаточно узкой по распространению системы с двумя сотнями тысяч абонентов, сегодня это - массовая система радиотелефонной связи с подвижными объектами, использующаяся более чем в 140 странах всех континентов и охватывающая более 150 млн. абонентов.

Пользователь мобильного телефона, как правило, не осознает, что он постоянно находится в непосредственном общении с одной из самых сложных систем, когда-либо созданной человеком, - мировой телекоммуникационной сетью. Лет двадцать тому назад так называли международную телефонную сеть, пока ее не обошли Internet и системы наземных и спутниковых мобильных коммуникаций. Хотя резкое увеличение числа пользователей произошло только с конца 1998 года, сама история системы GSM началась в 80-х годах, то есть приблизительно двадцать лет тому назад. Однако благодаря развитию и внедрению новых технологий в последние годы произошла значительная демократизация мобильной телефонной связи, так что загруженность используемых частот стала уже угрожающей. Именно в Европе, а точнее во Франции, некоторые специалисты смогли предугадать это явление приблизительно в то время, когда Ролан Морено изобрел чип-карту. Не исключено, что мобильный телефон в том виде, в котором мы его знаем, обязан большей частью своих возможностей чип-карте, а именно SIM-карте. В начале 80-х годов мобильная телефонная связь базировалась, в основном, на аналоговых технологиях, которые, однако, уже становились сотовыми. В каждой стране была разработана своя собственная сеть (например, во Франции - Radiocom 2000), которая оставалась строго национальной, поскольку не обеспечивала никакой возможности общения с абонентами зарубежных сетей. В настоящее время эти сети закрываются одна за другой, освобождая таким образом частотные диапазоны, которые могут быть использованы значительно эффективнее, обеспечивая более надежную связь.

Как говорилось выше, мобильные телефоны полностью зависимы от базовых станций, которые связаны между собой, а также с телефонной сетью общего пользования. Роль, которую играет сеть GSM, не ограничивается простой передачей сигнала. Она обеспечивает выполнение множества функций, которые превращают ее в огромную информационную систему, где мобильные телефоны выступают в качестве простых терминалов. Услуги, которые могут быть предоставлены клиентам, в значительной степени определяются возможностями сети каждого из операторов, а не собственно самими телефонами. (Операторы мобильной связи)

Вполне вероятно, что первоначально международное сотрудничество было организовано под эгидой Европейской конференции административных работников почты и телекоммуникаций СЕРТ, как результат франко-немецкого исследования по вопросу будущего систем мобильной радиосвязи. В 1982 году этот институт объединял 26 европейских стран, а точнее, соответствующие административные учреждения почтовой, телефонной и телеграфной связи РТТ (Post, Telephone and Telegraph). Таким образом, Европейской конференцией и была создана «Специальная группа по разработке мобильной связи», аббревиатура которой (GSM) позднее стала расшифровываться как «Глобальная система мобильной связи» (Global System for Mobile communications). |Целью данной группы стала разработка спецификаций общеевропейской сети, не зависящей от национальных границ и способной обслуживать уже миллионы, а не тысячи абонентов. Этот обширный проект, безусловно, сталкивается со всякого рода техническими и экономическими проблемами, а также сложностями в области программного обеспечения, однако все перечисленное несоизмеримо с достижениями, плодами которых мы пользуемся на сегодняшний день.

В полном масштабе на территории Европы система начала действовать в канун 1993 года, реально введение зон обслуживания продолжалось в течение 1995 года. Также в 1986 году GSM взяла на себя общую ответственность за координацию развития всего комплекса спецификаций. Оставалось подключить к работе потенциальных операторов, иными словами, будущих разработчиков и владельцев сетей. Этот вопрос решился в сентябре 1987 года, в момент подписания в Копенгагене операторами из 13 стран «Меморандума о взаимопонимании» MoU (Memorandum of Understanding), что соответствовало намерениям в пользу осуществления проекта.

В этом же году во Франции началось тестирование восьми или девяти различных способов передачи радиосигнала, в результате чего неоспоримый выбор пал на метод многостанционного доступа с временным разделением каналов TDMA (Time Division Multiple Access), иными словами, временного уплотнения (мультиплексирования). К февралю 1988 года надежность системы была достаточно доказана, чтобы можно было официально пригласить всех операторов, подписавших «Меморандум о взаимопонимании» для участия в проекте. Но необходимо было довести до конца огромную работу по разработке и тестированию окончательных спецификаций, которые к 1997 году должны были достичь уже 6 000 страниц. Очень скоро стало ясно, что этот титанический труд имеет такой размах и сложность, что дата введения системы в эксплуатацию, назначенная на 1 июля 1991 года, начала ставиться под очень большое сомнение со всеми вытекающими из этого катастрофическими последствиями. Принимая во внимание сложившуюся ситуацию, было принято решение разбить проект на две фазы, дающие возможность запустить систему поэтапно, с некоторым промежутком, хотя на первых порах и не в полном объеме, но вполне функционирующую.

В сети GSM все операторы делят между собой одни и те же диапазоны частот. Исключение составляют только внутренние сети GSM железнодорожных компаний. Диапазон GSM 900, который начал использоваться первым, разделен на две группы каналов: восходящие (каналы передачи от мобильного телефона к базовой станции) и нисходящие (каналы передачи от базовой станции к мобильному телефону), которые занимают участки частотного спектра соответственно 890-915 МГц и 935-960 МГц. (Используемые частоты)

Передача ответственности в 1989 году от группы GSM Европейскому институту стандартов по телекоммуникациям ETSI (European Telecommunications Standards Institute), созданному во Франции, активизировала деятельность, направленную на взаимодействие между административными органами, операторами и производителями, одновременно поставленными в равные условия. В результате «Фаза 1» спецификации GSM была опубликована в 1990 году и принята для разработанной в Великобритании системы DCS 1800 (диапазон 1800 МГц). В дальнейшем эта система была переименована в GSM 1800. К сожалению, на выставке TELECOM 91, проходившей в Женеве, удалось представить только опытный образец сети. И лишь потому, что на рынке еще не было телефонов GSM из-за нерешенных вопросов совместимости и стандартизации. Надо отметить, что эти телефоны входили в число первого телекоммуникационного оснащения, которое прошло испытания на соответствие единому общеевропейскому стандарту, а не принималось по очереди в каждой стране. Но в 1991 году процедура согласования и стандартизации еще не была разработана.

В июне 1992 года было подписано первое соглашение по роумингу, давшее возможность английским абонентам пользоваться их сотовыми телефонами в Финляндии, а финским абонентам - в Англии. Обшеевропейская сеть заработала. К концу 1993 года насчитывалось уже свыше миллиона абонентов. А после того, как австралийский оператор Telstra присоединился к остальным участникам Меморандума, система GSM вышла за границы Европы и завоевала весь мир. На сегодняшний день только во Франции уже около тридцати миллионов абонентов (процент охвата около 50 %), которых обслуживают три оператора. Мобильные телефоны GSM могут использоваться более чем в сотне стран, разбросанных по всему миру, и даже спутниковые сотовые телефоны работают в соответствии со стандартом GSM. сотовый связь сеть gsm

В сотовой сети под «сотой» понимается каждая отдельная зона обслуживания, покрываемая излучением соответствующей основной базовой станции. В системе GSM каждая сота предназначена для передачи определенного числа каналов, и, следовательно, имеет известный предел пропускной способности. Таким образом, можно создать соты, которые одновременно будут поддерживать, например, не более восьми соединений.

На смену «Фазе 1» быстро пришла «Фаза 2», а в настоящее время осуществляется реализация «Фазы 2+» и «Инструментария SIM» (SIM ToolKit - STK). Предвестником «третьего поколения» мобильной связи являются WAP-технологии (Wireless Application Protocol -протокол беспроводных приложений) и метод пакетной передачи данных GPRS (General Packet Radio Service); ожидается внедрение UMTS (Universal Mobile Telecommunications System - универсальная система мобильной связи) и полная интеграция с сетью Internet.

GPRS, General Packet Radio Service (Служба пакетной передачи данных) -- технология, стандартизированная ETSI как часть развития стандарта GSM фазы II+ и представляющая собой первую реализацию пакетной коммутации в сетях стандарта GSM, ранее использовавших только технологию коммутации каналов. Вместо передачи непрерывного потока данных через постоянное соединение при пакетной коммутации сеть используется только в случае наличия данных для передачи. Применение технологии GPRS позволит пользователям отправлять и принимать данные на скоростях до 170,2 Кбит/с. GPRS идеален для импульсных приложений передачи данных, таких как электронная почта или доступ в Интернет.

3G Network, 3 Generation Network (Третье поколение сетей сотовой связи) -- характеризуется ориентацией не только на передачу голоса, но и на высокоскоростной обмен данными, в том числе мультимедиа-информацией. Существующие сейчас цифровые стандарты TDMA (GSM, DAMPS и т. д.) и CDMA принято относить ко второму поколению. (Стандарты сотовой связи)

Несмотря на то, что история сотовой связи насчитывает лишь немногим более 25 лет, за этот период с ней успели произойти довольно существенные изменения, и не только количественные, но и качественные, которые продолжаются и в настоящее время. Это дает основание говорить, с известной степенью условности, о трех поколениях систем сотовой связи: - первое поколение - аналоговые системы, уходящие в прошлое; - второе поколение - цифровые системы сегодняшнего дня; - третье поколение - универсальные системы мобильной связи недалекого будущего.

Размещено на Allbest.ru