Глава 1.Принципы передачи данных по gsm каналу

1.1 Стандарт сотовой связи gsm

GSM (от названия группы Groupe Spécial Mobile, позже переименован в Global System or Mobile Communications) — глобальный стандарт цифровой мобильной сотовой связи, с разделением каналов по времени и частоте. Разработан Европейским институтом стандартизации электросвязи в конце 80-х годов. [1].

Стандарт прошел несколько этапов развития:

GSM 1982-1990. Запустили первую коммерческую сеть в январе 1992 г.

Скорость цифрового стандарта передачи данных до 9.6 Кбит/с. Сейчас не используется, все оборудование устарело.

GSM Phase 2

1993 г. Включает диапазон 1900 МГц в 1995 г. Цифровой стандарт, поддерживает скорость передачи данных до 9.6 кбит/с. Второй этап развития GSM «ФАЗА 2» завершился в 1997 г.[1]

GSM Phase 2+

Следующий этап развития сетей стандарта GSM «ФАЗА 2+» не связан с конкретным годом внедрения. Новые услуги и функции стандартизируются и внедряются после подготовки и утверждения их технических описаний.

GSM Phase 2+ обеспечивает поддержку следующих услуг:

Пакетная передача данных, речевая информация, определитель номера и его ограничения, передача СМС, конференц-связь, ожидание и удержания вызова, запрет на номера(черный список), голосовая почта и т.п

Для сотовой связи в России выделены частоты для стандартов GSM-900 и GSM-1800 МГц. Для GSM-900 выделенные частоты 890 до 915 МГц для передачи от клиента к базовой станции и 935 до 960 MГц для передачи от базовой станции клиенту. Разнос частот составляет порядка 40 50 МГц. Для GSM -1800 выделены 1710-1785 для передачи от клиента и 1805- 1880 для передачи от базовой станции.

Основные характеристики GSM приведены в таблицах 1.1-1.2.

Таб.1.1. Диапазон GSM 900/1800

Характеристики	GSM-900	GSM-1800
Частоты передачи ЦК и приема БЗ, МГц	890-915	1710-1785
Частоты приема ЦК и передачи БЗ, МГц	935-960	1805-1880
Дуплексный разнос частот приема и передачи, МГц	45	95
Количество частотных каналов связи с шириной 1канала связи в 200 кГц	124	375
Ширина полосы канала связи, кГц	200	200

Таб.1.2. Диапазон GSM 850/1900

Характеристики	GSM-900	GSM-1900
Частоты передачи ЦК и приема БЗ, МГц	824-849	1850-1910
Частоты приема ЦК и передачи БЗ, МГц	869-894	1930-1990
Дуплексный разнос частот приема и передачи, МГц	45	85

В GSM используется временное распределение канала TDMA.

Это когда в одном частотном канале находятся несколько пользователей, они разделены каждым своим временем для передачи данных

Структура сети GSM приведена на рис. 1.1.

GSM состоит из трёх подсистем:

• Подсистема базовых станций

• подсистема коммутации

• центр технического обслуживания [1]

Рис.1.1. Структурная схема сети GSM

Подсистема базовых станций.

ПБС состоит из базовых станций (BTS — Base Transceiver Station) и контроллеров базовых станций (BSC — Base Station Controller).Область, накрываемая сетью GSM, разбита на соты шестиугольной формы. Каждая ячейка покрывается одной BTS, при этом ячейки частично перекрывают друг друга, тем самым сохраняется возможность передачи обслуживания MS при перемещении её из одной соты в другую без разрыва соединения (Операция передачи обслуживания мобильного телефона (MS) от одной базовой станции (BTS) к другой в момент перехода мобильного телефона границы досягаемости текущей базовой станции во время разговора, или GPRS-сессии называется «Handover»).[2]

Подсистема коммутации.

Центр коммутации (MSC — Mobile Switching Centre)

MSC контролирует определённую географическую зону с расположенными на ней BTS и BSC. Осуществляет установку соединения к абоненту и от него внутри сети GSM, обеспечивает интерфейс между GSM и ТфОП, другими сетями радиосвязи, сетями передачи данных. Также выполняет функции маршрутизации вызовов, управление вызовами, эстафетной передачи обслуживания при перемещении MS из одной ячейки в другую. После завершения вызова MSC обрабатывает данные по нему и передаёт их в центр расчётов для формирования счета за предоставленные услуги, собирает статистические данные. MSC также постоянно следит за положением MS, используя данные из HLR и VLR, что необходимо для быстрого нахождения и установления соединения с MS в случае её вызова.

Центр технического обслуживания (Operations and Maintenance Centre)

Соединена с остальными компонентами сети и обеспечивает контроль качества работы и управление всей сетью. Обрабатывает аварийные сигналы, при которых требуется вмешательство персонала. Обеспечивает проверку состояния сети, возможность прохождения вызова. Производит обновление программного обеспечения на всех элементах сети и ряд других функций[2].