3.1 Архитектура сети gsm
Сеть GSM состоит из нескольких функциональных сущностей, чьи функции и интерфейсы специфицируются. На рис.1 изображена примерная архитектура сети GSM. Сеть GSM может быть подразделена на три основные части: Мобильная Станция (Mobile Station), Подсистема Базовой Станции (Base Station Subsystem), управляющая радио соединением с Мобильной Станцией, и собственно Подсистема сети (NetWork Subsystem), основной частью которой является Центр Коммутации и Управления Мобильных средств связи (Mobile services Switching Center - далее по тексту: Центр Коммутации и Управления), осуществляющий как собственно коммутацию абонентов, так и управление мобильностью. На данном рисунке не отображен Центр Операций и Поддержки (Operations and Maintenance Center), который отвечает за корректность происходящих в сети операций и за подготовку к работе новых сетей. Такие подсистемы, как Мобильная станция и Базовая станция общаются через Um-интерфейс (Um-interface), также известный под названиями: воздушный интерфейс (air interface) и радио соединение (radio link). Подсистема Базовой Станции общается с Центром Коммутации и Управления через A-интерфейс (A-interface).
|
Рис.1 Общая архитектура сети GSM
3.2 Преимущества стандарта gsm:
-Меньшие по сравнению с аналоговыми стандартами, размеры и вес телефонных аппаратов при большем времени работы без подзарядки аккумулятора. Это достигается в основном за счёт аппаратуры базовой станции, которая постоянно анализирует уровень сигнала, принимаемого от аппарата абонента. В тех случаях, когда он выше требуемого, на сотовый телефон автоматически подаётся команда снизить излучаемую мощность.
-Хорошее качество связи при достаточной плотности размещения базовых станций.
-Большая ёмкость сети, возможность большого числа одновременных соединений.
-Низкий уровень индустриальных помех в данных частотных диапазонах.
-Улучшенная (по сравнению с аналоговыми системами) защита от подслушивания и нелегального использования, что достигается путём применения алгоритмов шифрования с разделяемым ключом.[уточнить] Эффективное кодирование (сжатие) речи. EFR-технология была разработана фирмой Nokia и впоследствии стала промышленным стандартом кодирования/декодирования для технологии GSM.[уточнить]
-Широкое распространение, особенно в Европе, большой выбор оборудования. На сегодняшний день стандарт GSM поддерживают 228 операторов, официально зарегистрированных в Ассоциации операторов GSM из 110 стран.
3.3 Недостатки стандарта gsm:
Искажение речи при цифровой обработке и передаче.
-Связь на расстоянии не более 120 км[1] от ближайшей базовой станции даже при использовании усилителей и направленных антенн. Поэтому для покрытия определённой площади необходимо большее количество передатчиков.
3.4 GSM900
GSM-900 (Global System for Mobile Сommunications) - глобальная система подвижной связи. Панъевропейский цифровой стандарт, диапазон частот 890 - 960 МГц. Главное достоинство GSM-900 - меньшие по сравнению с аналоговыми стандартами размеры и вес телефонных аппаратов при большем времени работы без подзарядки аккумулятора. Это становится возможным при использовании аппаратуры базовой станции, которая постоянно анализирует уровень сигнала, принимаемого от аппарата абонента. В тех случаях, когда он выше требуемого, автоматически снижается излучаемая мощность. Относительно высокая емкость сети. Низкий уровень помех. Более высокий уровень защиты от подслушивания и нелегального использования номера, чем у аналоговых стандартов (хотя защита у GSM-1800 и CDMA несколько выше, чем у GSM-900). Недостаток стандарта - небольшая дальность сигнала. Устойчивая связь возможна на расстоянии не более 35 км от ближайшей базовой станции даже при использовании усилителей и направленных антенн. В стандарте GSM-900 для максимальной защиты от несанкционированного подключения применяется специальный модуль подлинности абонента: SIM-карта. Эта карточка, во встроенной микросхеме которой хранится специальная информация о конкретном абоненте, выдается ему при подключении телефона и может быть использована с любой моделью мобильного аппарата стандарта GSM. Чтобы похититель не смог ею воспользоваться, в нее вводят специальный идентификационный номер (РIN-код), который нужно набирать при каждом включении аппарата. Если три раза подряд неправильно набрать РIN- код, SIM-карта временно заблокируется. Использование SIM-карты также удобно тем, что при смене аппарата абоненту не нужно менять свой мобильный номер, он просто переставляет карту, и все сохраненные на ней данные (включая записную книжку) становятся доступными в новом аппарате.
3.5 GSM1800
Global System for Mobile Сommunications - глобальная система подвижной связи. Цифровой стандарт, диапазон частот 1710- 1880 МГц. Модификация стандарта GSM-900
Особенности
Максимальная излучаемая мощность мобильных телефонов стандарта GSM-1800 — 1Вт (для сравнения у GSM-900 - 2Вт). Высокая защита от подслушивания и нелегального использования номера. Высокая емкость сети, что важно для крупных городов. Максимальное удаление абонента от базовой станции - 5-6 километров. SIM-карта. В стандарте GSM-1800 для максимальной защиты от несанкционированного подключения применяется специальный модуль подлинности абонента — SIM-карта. Эта карточка, во встроенной микросхеме которой хранится специальная информация о конкретном абоненте, выдается ему при подключении телефона и может быть использована с любой моделью мобильного аппарата стандарта GSM. Чтобы похититель не смог ею воспользоваться, в нее вводят специальный идентификационный номер (РIN-код), который нужно набирать при каждом включении аппарата. Впрочем, ленивый абонент может отключить эту функцию. Если три раза подряд неправильно набрать РIN-код, SIM-карта временно заблокируется. Использование SIM-карты также удобно тем, что при смене аппарата абоненту не нужно менять свой мобильный номер, он просто переставляет карту, и все сохраненные на ней данные (включая записную книжку) становятся доступными в новом аппарате.
CDMA
CDMA (Code Division Multiple Access) - система множественного доступа с кодовым разделением. Беспроводной абонентский доступ WLL (Wireless Local Loop), реализованный на базе новейшей цифровой технологии с кодовым разделением каналов CDMA. Для данного стандарта характерны отличное качество звука и низкий уровень фоновых шумов. Повышенная емкость системы, которая в 10 раз выше чем у AMPS и в 3-5 раз больше чем у GSM, определяется максимально возможным количеством активных пользователей системы на территории зоны ее обслуживания. CDMA улучшает качество связи в перенаселенных районах, и местностях с холмистым рельефом, где возникают помехи от отраженных сигналов. CDMA увеличивает емкость системы, "виртуально" отсеивая занятые, перекрестные и повисшие вызовы. Это становится возможным благодаря многократному использованию одного частотного канала во всех сотах. Повышению емкости системы способствует применение механизма контроля мощности и речевой активности, что уменьшает взаимные помехи, влияющие на емкость системы и другие факторы. В результате абоненты не страдают от блокировки вызовов в часы наибольшей нагрузки на сеть. Существенным отличием абонентских аппаратов CDMA является малая излучаемая мощность, которая составляет менее 10мВт, что на порядок меньше, чем в сетях DAMPS и GSM. Столь низкие требования к мощности позволяют использовать портативные аппараты с более длительным временем работы без подзарядки. CDMA использует более 4,4 триллиона кодов для разделения индивидуальных вызовов, обеспечивая полную защиту и предотвращая несанкционированные подключения. CDMA использует уникальный код для каждого вызова, что позволяет надежно защитить частную информацию. Провайдеры могут использовать одну из трех систем множественного доступа, и разделить абонентов так, чтобы они не мешали друг другу.