GSM (от названия группы Groupe Spécial Mobile, позже переименован в Global System for Mobile Communications) (русск. СПС-900) — глобальный цифровой стандарт для мобильной сотовой связи, с разделением канала по принципу TDMA и высокой степенью безопасности благодаря шифрованию с открытым ключом. Разработан под эгидой Европейского института стандартизации электросвязи (ETSI) в конце 80-х годов.
GSM относится к сетям второго поколения (2 Generation), хотя на 2006 год условно находится в фазе 2,5G (1G — аналоговая сотовая связь, 2G — цифровая сотовая связь, 3G — широкополосная цифровая сотовая связь, коммутируемая многоцелевыми компьютерными сетями, в том числе Интернет).
Сотовые телефоны выпускаются для 4 диапазонов частот: 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц, 1900 МГц. Существуют также, и довольно распространены, мультидиапазонные (Dual-Band, Multi-Band) телефоны, способные работать в диапазонах 900/1800 МГц, 850/1900 МГц, 900/1800/1900 МГц.
В стандарте GSM применяется GMSK модуляция с величиной нормированной полосы ВТ — 0,3; где В — ширина полосы фильтра по уровню минус 3 дБ, Т — длительность одного бита цифрового сообщения.
GSM на сегодняшний день является наиболее распространенным стандартом связи. По данным ассоциации GSMA на данный стандарт приходится 82% мирового рынка мобильной связи, 29% населения земного шара использует глобальные технологии GSM. В GSMA в настоящее время входят операторы более чем 210 стран и территорий.
История развития
Первая система, состоящая из одного шестиканального передатчика, была создана в североамериканском городе Сент-Луисе еще в 1946 году. Активное же внедрение сотовой связи началось значительно позже - первые коммерческие системы появились в Америке в 1979 году, а приобрели национальный масштаб только в 1983 году. В Европе в 1981 году появилась первая международная система, объединившая Норвегию, Данию, Швецию и Финляндию.
Начало стандартизации
В начале восьмидесятых в Европе уже существовали 24 различные не совместимые между собой аналоговые сети. В целях принятия единого стандарта в 1982 году была создана специальная группа под названием Group Special Mobile (GSM), в которую вошли представители 24 западноевропейских стран. В качестве стандарта была принята цифровая система компании Mannesmann, внедренная в 1991 году в Германии.
GSM сегодня
Сегодня аббревиатуру GSM расшифровывают как Global System for Mobile Communications, а стандарт GSM и его версии приняты к использованию приблизительно в 80 странах мира.
Принцип построения
Принцип построения сотовых систем вкратце состоит в следующем: в пределах территории действия сети устанавливается некоторое количество относительно маломощных стационарных приемо-передающих станций (базовых станций), каждая из которых имеет небольшую зону действия (обычно несколько километров). При этом, зоны действия соседних станций несколько перекрывают друг друга, чтобы обеспечить возможность перемещения абонента из одной зоны в другую без потери связи. Чтобы такое перекрытие было возможным, соседние станции должны использовать различные рабочие частоты. Для полного покрытия определенной территории требуется как минимум три различные частоты, чтобы расположенные в виде треугольника станции могли иметь перекрытие зон обслуживания. Четвертая же станция может снова использовать одну из этих трех частот, так как она граничит только с двумя зонами. При таком подходе форма зоны действия каждой базовой станции представляет собой шестиугольник, а расположение этих зон в точности повторяет структуру пчелиных сот, что и дало название системам связи с подобным принципом построения.
Сегодня GSM - наиболее быстро развивающаяся система сотовой связи. Новые, отчасти революционные технические новшества, совместимые с GSM, могут быть и будут представлены в ближайшем будущем. Все это служит твердой основой для того, чтобы технология GSM стала единым реальным стандартом цифровых сотовых систем во всем мире.
Сейчас GSM развивается в направлении к третьему поколению сотовых систем. Наиболее существенное различие между развиваемой технологией GSM и третьим поколением систем состоит в предъявляемом к последним требовании очень высокой скорости передачи данных, вплоть до 2 Мбит/с. Это означает, что для обеспечения большой площади обслуживания сети GSM-900, DCS-1800 и PCS-1900 могут быть использованы как компоненты систем сотовой связи третьего поколения. Это также означает, что высокоскоростной интерфейс для передачи данных сотовых систем третьего поколения должен разрабатываться таким образом, чтобы быть совместимым с GSM.
Основные характеристики стандарта GSM.
- Частоты передачи подвижной станциии приема базовой станции, МГц 890-915
- Частоты приема подвижной станции и передачи базовой станции, МГц 935-960
- Дуплексный разнос частот приема и передачи, МГц 45
- Скорость передачи сообщений в радиоканале, кбит/с 270, 833
- Скорость преобразования речевого кодека, кбит/с 13
- Ширина полосы канала связи, кГц 200
- Максимальное количество каналов связи 124
- Максимальное количество каналов, организуемых в базовой станции 16-20
Вид модуляции GMSK
- Индекс модуляции ВТ 0,3
- Ширина полосы предмодуляционного гауссовского фильтра, кГц 81,2
- Количество скачков по частоте в секунду 217
- Временное разнесение в интервалах ТDМА кадра (передача/прием) для подвижной станции 2
- Вид речевого кодека RPE/LTP
- Максимальный радиус соты, км до 35
- Схема организации каналов комбинированная TDMA/FDMA
Источники информации:
Дополнительная информация: