WCDMA i GSM su komunikacijski standardi mobilne mreže. Danas je u Rusiji najpopularniji GSM, u kojem posluje većina ruskih operatera. I vrlo rijetko, korisnici mogu čuti za WCDMA, na primjer, kada su slučajno primijetili tarife WCDMA operatera ili su htjeli kupiti telefon koji podržava samo ovaj standard komunikacije. Za sada se GSM neće preseliti na rusko tržište, ali neke prednosti WCDMA mreže navode korisnike na razmišljanje što je bolje - WCMDA ili GSM. Koja je razlika između ovih komunikacijskih standarda i koji je bolje odabrati? Pokušajmo to shvatiti.

Što je WCDMA i GSM u telefonu?

Nemoguće je objasniti razliku bez govora o samoj biti ovih standarda. Stoga, prije nego što shvatimo u čemu je razlika, detaljnije ćemo razmotriti standarde WCDMA ili GSM.

Počnimo s GSM-om. Ova kratica označava Globalni sustav mobilnih komunikacija. A ovo je prvi globalni digitalni mobilni standard, koji je donekle model.

Razvio ga je ETSI (Europa) 90-ih godina, a temeljio se na principima podjele TDMA kanala, sigurnosti, enkripcije i prijenosa podataka. GMS vam omogućuje prijenos:

1. Govor.
2. SMS poruke.
3. Faks uređaj.
4. Paketi podataka (GPRS).

Također, zahvaljujući ovom standardu, po prvi put je postalo moguće odrediti broj mobilnog telefona s kojeg se prima poziv i proslijediti na drugi broj. Ne smijemo zaboraviti na mogućnost kreiranja konferencijskog poziva, u koji možete kombinirati nekoliko Mobiteli, i držite poziv u načinu čekanja. Svojedobno je GSM napravio revoluciju u području mobilnih komunikacija.

Što je WCMDA?

Kada govorimo o WCDMA ili GSM-u i koja je razlika između njih, uvijek je umjesno spomenuti da je WCMDA u određenoj mjeri dodatak koji poboljšava GSM standard. Ili bolje rečeno, tako je sve prvotno bilo zamišljeno, ali danas je WCDMA komunikacijski standard treće generacije temeljen na sedam međunarodnih projekata. Ali GSM je ostao komunikacijski standard druge generacije (čitaj 2G).

WCDMA se temelji na DS-CDMA tehnologiji, koja je u usporedbi s TDMA otpornija na smetnje i ima veću propusnost. Telefoni koji rade u WCMDA okruženju mogu obavljati iste funkcije kao i u GSM standardu (glas ili digitalne informacije), no kvaliteta i brzina bit će mnogo veće. Stoga operateri koji podržavaju WCMDA pružaju usluge pristupa internetu većim brzinama.

WCDMA ili GSM - koja je razlika?

Najvažnija i ključna razlika je u korištenim tehnologijama (TDMA i DS-CDMA), odnosno u metodama razdvajanja kanala. U GSM-u je odvajanje kanala privremeno i zbog toga se pretplatniku na određeno vrijeme dodjeljuje mali frekvencijski pojas.

U WCMDA je sve drugačije: ovdje vrijedi kodna podjela protok, zbog kojeg se informacije prenose između uređaja preko širokog frekvencijskog pojasa. Kao rezultat toga, brzina prijenosa podataka znatno se povećava. Otuda naziv Wideband Code Division Multiple Access.

Ovo je glavna razlika između GSM i WCDMA LTE standarda. Koja je razlika za korisnika? Imat će veće brzine interneta i puno manje smetnji pri razgovoru. Unatoč svim ovim prednostima, najpopularniji standard mobilne komunikacije i dalje je GSM. No, napominjemo da svake godine ima sve više WCDMA pretplatnika, a mnogi telekom operateri postupno prelaze na ovaj standard kako bi omogućili veće brzine prijenosa podataka. Danas nenaseljena područja i sela nisu pokrivena WCMDA mrežom, pa stanovnici takvih područja još nemaju alternativu GSM-u.

Koju izabrati?

Sve postaje očito sada kada znate razliku. I WCDMA i GSM modemi omogućit će pristup internetu, ali različitim brzinama. Živeći u velikom gradu, logičnije je dati prednost komunikacijskom standardu WCDMA zbog veće brzine prijenosa podataka. U isto vrijeme, vrijedi razumjeti da kada putujete, telefon neće uhvatiti mrežu u mnogim regijama zemlje, jer je WCMDA pokrivenost danas rijetka.

Morate birati između ovih standarda ovisno o svojim potrebama. Općenito govoreći, GSM je “jeftina i vesela” vrsta komunikacije. Bit će zajamčeno posvuda, čak iu udaljenim regijama. Kao bonus možete istaknuti mogućnost surfanja internetom. Ako vam je potreban brzi internet uvijek pri ruci i duga putovanja nisu planirana, onda možete sigurno dati prednost WCMDA standardu. Ipak, prvo provjerite podržavaju li to vaš telefon i mobilni operater.

Kao rezultat toga, fizički kanal između prijamnika i odašiljača određen je frekvencijom, dodijeljenim okvirima i brojevima vremenskih odsječaka u njima. Obično bazne stanice koriste jedan ili više ARFCN kanala, od kojih se jedan koristi za identifikaciju prisutnosti BTS-a u eteru. Prvi vremenski odsječak (indeks 0) okvira ovog kanala koristi se kao osnovni kontrolni kanal ili signalni kanal. Preostali dio ARFCN-a distribuira operator za CCH i TCH kanale prema vlastitom nahođenju.

2.3 Logički kanali

Na temelju fizičke kanale nastaju logičke. Um sučelje uključuje razmjenu korisničkih informacija i servisnih informacija. Prema GSM specifikaciji, svaka vrsta informacija odgovara posebna vrsta logički kanali implementirani kroz fizičke:

• prometni kanali (TCH - Traffic Channel),
• kanala službene informacije(CCH - Kontrolni kanal).

Prometni kanali podijeljeni su u dvije glavne vrste: TCH/F- Kanal pune brzine s maksimalnom brzinom do 22,8 Kbps i TCH/H- Kanal s pola brzine s maksimalnom brzinom do 11,4 Kbps. Ove vrste kanala mogu se koristiti za prijenos glasa (TCH/FS, TCH/HS) i korisničkih podataka (TCH/F9.6, TCH/F4.8, TCH/H4.8, TCH/F2.4, TCH/H2 4), na primjer, SMS.

Servisni informacijski kanali dijele se na:

• Emitiranje (BCH - Broadcast Channels).
  • FCCH - kanal frekvencijske korekcije. Pruža podatke potrebne mobilnom telefonu za ispravljanje frekvencije.
  • SCH - Kanal sinkronizacije. Pruža mobilnom telefonu informacije potrebne za TDMA sinkronizaciju s baznom stanicom (BTS), kao i njegove BSIC identifikacijske podatke.
  • BCCH - Broadcast Control Channel (informacijski kanal usluge emitiranja). Odašilje osnovne informacije o baznoj stanici, kao što je način na koji su kanali usluge organizirani, broj blokova rezerviranih za poruke o odobrenju pristupa, kao i broj multiframeova (51 TDMA okvir svaki) između Paging zahtjeva.
• Zajednički kontrolni kanali (CCCH)
  • PCH - Paging kanal. Gledajući unaprijed, reći ću vam da je Paging vrsta pinga mobilnog telefona, koji vam omogućuje da odredite njegovu dostupnost u određenom području pokrivenosti. Ovaj kanal je dizajniran upravo za to.
  • RACH - Kanal slučajnog pristupa. Koriste ga mobilni telefoni za traženje vlastitog kanala SDCCH usluge. Isključivo Uplink kanal.
  • AGCH - Access Grant Channel (kanal za odobrenje pristupa). Na ovom kanalu, bazne stanice odgovaraju na RACH zahtjeve mobilnih telefona tako što izravno dodjeljuju SDCCH ili TCH.
• Vlastiti kanali (DCCH - Namjenski kontrolni kanali)
  Vlastiti kanali, poput TCH-a, dodijeljeni su određenim mobilnim telefonima. Postoji nekoliko podvrsta:
  • SDCCH - Samostalni namjenski kontrolni kanal. Ovaj kanal se koristi za autentifikaciju mobilnog telefona, razmjenu enkripcijskih ključeva, postupak ažuriranja lokacije, kao i za glasovne pozive i razmjenu SMS poruka.
  • SACCH - Spori povezani kontrolni kanal. Koristi se tijekom razgovora ili kada je SDCCH kanal već u upotrebi. Uz njegovu pomoć, BTS prenosi periodične upute na telefon za promjenu vremena i jačine signala. U suprotnom smjeru nalaze se podaci o razini primljenog signala (RSSI), TCH kvaliteti, kao i razini signala obližnjih baznih stanica (BTS Measurements).
  • FACCH - Brzi pridruženi kontrolni kanal. Ovaj kanal je osiguran s TCH-om i omogućuje prijenos hitnih poruka, na primjer, tijekom prijelaza s jedne bazne stanice na drugu (Handover).

2.4 Što je burst?

Podaci zračnim putem prenose se kao sekvence bitova, koje se najčešće nazivaju "rafali", unutar vremenskih odsječaka. Izraz "prasak", čiji je najprikladniji analog riječ "prasak", trebao bi biti poznat mnogim radioamaterima, a najvjerojatnije se pojavio prilikom izrade grafičkih modela za analizu radijskih emisija, gdje je svaka aktivnost slična vodopadima i prskanju. od vode. Više o njima možete pročitati u ovom prekrasnom članku (izvor slike), mi ćemo se usredotočiti na ono najvažnije. Shematski prikaz praska mogao bi izgledati ovako:

Razdoblje čuvara
Kako bi se izbjegle smetnje (tj. dva busrt-a koji se preklapaju), trajanje niza je uvijek kraće od trajanja vremenskog odsječka za određenu vrijednost (0,577 - 0,546 = 0,031 ms), koja se naziva "čuvarski period". Ovo razdoblje je neka vrsta vremenske rezerve za kompenzaciju mogućih kašnjenja tijekom prijenosa signala.

Bitovi repa
Ovi markeri definiraju početak i kraj praska.

Info
Burst korisni teret, na primjer, pretplatnički podaci ili promet usluga. Sastoji se od dva dijela.

Krađa zastava
Ova dva bita se postavljaju kada se oba dijela TCH burst podataka prenose na FACCH. Jedan odaslani bit umjesto dva znači da se samo jedan dio niza prenosi putem FACCH-a.

Redoslijed treninga
Ovaj dio niza koristi prijamnik za određivanje fizičkih karakteristika kanala između telefona i bazne stanice.

2.5 Vrste praska

Svaki logički kanal odgovara određenim vrstama praska:

Normalno rafalno snimanje
Sekvence ovog tipa implementiraju prometne kanale (TCH) između mreže i pretplatnika, kao i sve vrste kontrolnih kanala (CCH): CCCH, BCCH i DCCH.

Burst korekcije frekvencije
Ime govori samo za sebe. Implementira jednosmjerni FCCH downlink kanal, omogućujući mobilnim telefonima točnije podešavanje na BTS frekvenciju.

Sinkronizacija Burst
Prasak ove vrste, poput Frequency Correction Burst, implementira downlink kanal, samo ovaj put SCH, koji je dizajniran za prepoznavanje prisutnosti baznih stanica u eteru. Po analogiji s beacon paketima u WiFi mrežama, svaki takav niz se prenosi na puna moć, a također sadrži informacije o BTS-u potrebne za sinkronizaciju s njim: broj sličica u sekundi, identifikacijske podatke (BSIC) i druge.

Dummy Burst
Lažni prasak koji šalje bazna stanica da popuni neiskorištene vremenske odsječke. Poanta je da ako nema aktivnosti na kanalu, snaga signala trenutnog ARFCN-a bit će znatno manja. U tom slučaju može se činiti da je mobilni telefon daleko od bazne stanice. Kako bi to izbjegao, BTS ispunjava neiskorištene vremenske odsječke besmislenim prometom.

Pristup Burst
Prilikom uspostavljanja veze s BTS-om, mobilni telefon šalje namjenski SDCCH zahtjev na RACH. Bazna stanica, nakon što primi takav prasak, dodjeljuje pretplatniku njegova FDMA sistemska vremena i odgovara na AGCH kanalu, nakon čega mobilni telefon može primati i slati normalne nizove. Vrijedno je napomenuti povećano trajanje Guard vremena, budući da u početku ni telefon ni bazna stanica ne znaju informacije o vremenskim kašnjenjima. Ako RACH zahtjev ne padne u vremenski odsječak, mobilni telefon ga šalje ponovno nakon pseudoslučajnog vremenskog razdoblja.

2.6 Skakanje frekvencije

Citat iz Wikipedije:

Pseudoslučajno ugađanje radne frekvencije (FHSS - frequency-hopping spread spectrum) metoda je prijenosa informacija putem radija čija je posebnost česta promjena frekvencije nositelja. Frekvencija se mijenja prema pseudoslučajni niz brojeve poznate i pošiljatelju i primatelju. Metoda povećava otpornost komunikacijskog kanala na buku.

3.1 Glavni vektori napada

Budući da je Um sučelje radio sučelje, sav njegov promet je "vidljiv" svakome unutar dometa BTS-a. Štoviše, možete analizirati podatke koji se prenose putem radija čak i bez napuštanja doma, koristeći posebnu opremu (na primjer, stari mobilni telefon koji podržava projekt OsmocomBB ili mali RTL-SDR dongle) i najobičnije računalo.

Postoje dvije vrste napada: pasivni i aktivni. U prvom slučaju, napadač ni na koji način ne komunicira ni s mrežom ni s napadnutim pretplatnikom - samo prima i obrađuje informacije. Nije teško pogoditi da je takav napad gotovo nemoguće otkriti, ali on nema toliko izgleda kao aktivni. Aktivni napad uključuje interakciju između napadača i napadnutog pretplatnika i/ili mobilne mreže.

Možemo istaknuti najopasnije vrste napada kojima su pretplatnici mobilne mreže izloženi:

• Njuškanje
• Curenje osobnih podataka, SMS i glasovni pozivi
• Curenje podataka o lokaciji
• Spoofing (FakeBTS ili IMSI Catcher)
• Udaljeno SIM snimanje, nasumično izvršavanje koda (RCE)
• Uskraćivanje usluge (DoS)

3.2 Identifikacija pretplatnika

Kao što je već spomenuto na početku članka, identifikacija pretplatnika provodi se pomoću IMSI-ja, koji se bilježi na SIM kartici pretplatnika i HLR-u operatera. Mobilni telefoni identificiraju se serijskim brojem – IMEI. Međutim, nakon provjere autentičnosti niti IMSI niti IMEI u otvorena forma Oni ne lete iznad zraka. Nakon postupka Ažuriranja lokacije, pretplatniku se dodjeljuje privremeni identifikator - TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity), te se daljnja interakcija provodi uz njegovu pomoć.

Metode napada
U idealnom slučaju, TMSI pretplatnika poznat je samo mobilnom telefonu i mobilnoj mreži. Međutim, postoje načini zaobići ovu zaštitu. Ako ciklički zovete pretplatnika ili šaljete SMS poruke (ili još bolje Silent SMS), promatrajući PCH kanal i vršeći korelaciju, možete identificirati TMSI napadnutog pretplatnika s određenom točnošću.

Osim toga, s pristupom SS7 interoperatorskoj mreži, možete saznati IMSI i LAC njegovog vlasnika telefonskim brojem. Problem je što u SS7 mreži svi operateri “vjeruju” jedni drugima, čime se smanjuje razina povjerljivosti podataka o njihovim pretplatnicima.

3.3 Autentifikacija

Kako bi se zaštitila od prijevare, mreža provjerava autentičnost pretplatnika prije nego što mu počne služiti. Uz IMSI, SIM kartica pohranjuje nasumično generiran niz koji se zove Ki, a vraća ga samo u raspršenom obliku. Također, Ki se pohranjuje u HLR operatera i nikada se ne prenosi u čistom tekstu. Općenito, postupak autentifikacije temelji se na principu četverostrukog rukovanja:

1. Pretplatnik izdaje zahtjev za ažuriranje lokacije, zatim daje IMSI.
2. Mreža šalje pseudoslučajnu RAND vrijednost.
3. SIM kartica telefona hashira Ki i RAND koristeći A3 algoritam. A3(RAND, Ki) = SRAND.
4. Mreža također hashira Ki i RAND koristeći A3 algoritam.
5. Ako se vrijednost SRAND na strani pretplatnika podudara s onom izračunatom na strani mreže, tada je pretplatnik prošao autentifikaciju.

Metode napada
Iteracija kroz Ki zadane RAND i SRAND vrijednosti može potrajati prilično dugo. Osim toga, operateri mogu koristiti vlastite algoritme raspršivanja. Na internetu ima dosta informacija o pokušajima grube sile. Međutim, nisu sve SIM kartice savršeno zaštićene. Neki su istraživači uspjeli dobiti izravan pristup sustav datoteka SIM karticu, a zatim uklonite Ki.

3.4 Enkripcija prometa

Prema specifikaciji, postoje tri algoritma za šifriranje korisničkog prometa:

• A5/0- formalna oznaka za odsutnost enkripcije, baš kao OPEN u WiFi mrežama. Nikad se nisam susreo s mrežama bez enkripcije, međutim, prema gsmmap.org, A5/0 se koristi u Siriji i Južnoj Koreji.
• A5/1- najčešći algoritam šifriranja. Unatoč činjenici da je njegovo hakiranje već više puta demonstrirano na razne konferencije, koristi se bilo gdje i svugdje. Za dekriptiranje prometa dovoljno je imati 2 TB slobodnog prostora na disku, normalno Osobno računalo s Linuxom i Krakenom na brodu.
• A5/2- algoritam šifriranja s namjerno oslabljenom sigurnošću. Ako se igdje koristi, to je samo za ljepotu.
• A5/3- trenutno najjači algoritam za šifriranje, razvijen još 2002. Na internetu se mogu naći informacije o nekim teoretski mogućim ranjivostima, ali u praksi još nitko nije demonstrirao njihovo hakiranje. Ne znam zašto ga naši operateri ne žele koristiti u svojim 2G mrežama. Uostalom, daleko od toga da je to prepreka, jer... ključevi šifriranja su poznati operateru i promet se može vrlo lako dešifrirati s njegove strane. To je sve moderni telefoni Oni ga jako dobro podržavaju. Na sreću, moderne 3GPP mreže ga koriste.

Metode napada
Kao što je već spomenuto, s opremom za njuškanje i računalom s 2 TB memorije i programom Kraken možete vrlo brzo (u nekoliko sekundi) pronaći ključeve za enkripciju sesije A5/1, a zatim dekriptirati bilo čiji promet. Njemački kriptolog Karsten Nohl demonstrirao je metodu za krekiranje A5/1 2009. godine. Nekoliko godina kasnije, Karsten i Sylviane Munod demonstrirali su metodu presretanja i dešifriranja telefonski razgovor pomoću nekoliko starih Motorola telefona (projekt OsmocomBB).

Zaključak

Moja duga priča je došla kraju. Detaljnije i s praktične strane možete se upoznati s principima rada mobilnih mreža u seriji članaka Upoznavanje OsmocomBB-a, čim završim preostale dijelove. Nadam se da sam vam uspjela reći nešto novo i zanimljivo. Veselim se vašim povratnim informacijama i komentarima! Dodaj oznake

Poglavlje 1. DIGITALNI STANIČNI MOBILNI RADIO KOMUNIKACIJSKI SUSTAV GSM STANDARD

1.1. Opće karakteristike GSM standard

U skladu s preporukom CEPT-a iz 1980. o korištenju mobilnog frekvencijskog spektra u frekvencijskom području 862-960 MHz, GSM standard za digitalni paneuropski (globalni) ćelijski kopneni mobilni sustav predviđa rad odašiljača u dva frekvencijska područja: 890-915 MHz (za odašiljače mobilnih stanica - MS), 935-960 MHz (za odašiljače baznih stanica - BTS).

GSM standard koristi uskopojasni višestruki pristup s vremenskom podjelom (NB TDMA). TDMA struktura okvira sadrži 8 vremenskih pozicija na svakom od 124 nositelja.

Za zaštitu od pogrešaka u radijskim kanalima pri prijenosu informacijskih poruka koristi se blokovno i konvolucijsko kodiranje s prepletanjem. Povećanje učinkovitosti kodiranja i prepletanja pri malim brzinama mobilnih stanica postiže se sporim prebacivanjem radnih frekvencija (SFH) tijekom komunikacijske sesije brzinom od 217 skokova u sekundi.

Za suzbijanje smetnji slabljenja primljenih signala uzrokovanih višestaznim širenjem radiovalova u urbanim uvjetima, komunikacijska oprema koristi ekvilizatore koji osiguravaju izjednačavanje pulsnih signala sa standardnom devijacijom vremena kašnjenja do 16 μs.

Sustav sinkronizacije dizajniran je za kompenzaciju apsolutnog vremena kašnjenja signala do 233 μs, što odgovara maksimalnom dometu komunikacije ili maksimalnom radijusu ćelije od 35 km.

GSM standard odabire Gaussovo pomicanje frekvencije (GMSK). Obrada govora odvija se u okviru usvojenog sustava diskontinuiranog prijenosa govora (DTX), koji osigurava da je odašiljač uključen samo kada je prisutan govorni signal i da se odašiljač gasi u pauzama i na kraju odašiljača. razgovor. Govorni kodek s redovitom pulsnom pobudom/dugoročnim predviđanjem i linearnim predikativnim kodiranjem s predviđanjem (RPE/LTR-LTP kodek) odabran je kao uređaj za pretvorbu govora. Ukupna brzina govora i konverzije signala je 13 kbit/s.

GSM standardom postiže se visok stupanj sigurnosti prijenosa poruka; poruke su šifrirane pomoću algoritma šifriranja s javni ključ(RSA).

Općenito, komunikacijski sustav koji radi u GSM standardu dizajniran je za korištenje u različitim područjima. Korisnicima pruža širok raspon usluge i mogućnost korištenja različite opreme za prijenos glasovnih i podatkovnih poruka, poziva i signala za hitne slučajeve; Povežite se na javne komutirane telefonske mreže (PSTN), podatkovne mreže (PDN) i digitalne mreže integriranih usluga (ISDN).

Glavne karakteristike GSM standarda

Frekvencije odašiljanja mobilne stanice i prijemne frekvencije bazne stanice, MHz	890-915
Frekvencije prijema mobilne stanice i prijenosa bazne stanice, MHz	935-960
Duplex razmak frekvencija prijema i prijenosa, MHz	45
Brzina prijenosa poruka u radio kanalu, kbit/s	270, 833
Stopa pretvorbe govornog kodeka, kbit/s	13
Propusnost komunikacijskog kanala, kHz	200
Maksimalan broj komunikacijskih kanala	124
Maksimalni broj kanala organiziranih u baznoj stanici	16-20
Vrsta modulacije	GMSK
Indeks modulacije	VT 0,3
Širina pojasa Gaussovog filtra predmodulacije, kHz	81,2
Broj frekvencijskih skokova u sekundi	217
Vremenska raznolikost u TDMA okvirima (prijenos/prijem) za mobilnu stanicu	2
Vrsta govornog kodeka	RPE/LTP
Maksimalni radijus ćelije, km	do 35
Kombinirana shema organizacije TDMA/FDMA kanala

1.2. Blok dijagram i sastav opreme komunikacijske mreže

Funkcionalna struktura i sučelja usvojena u GSM standardu ilustrirani su blok dijagramom na slici 1.1, u kojem je MSC (Mobile Switching Center) mobilni komutacijski centar; BSS (Base Station System) - oprema bazne stanice; OMS (Operations and Maintenance Center) - centar za kontrolu i održavanje; MS (Mobile Stations) - mobilne stanice.

Funkcionalno povezivanje elemenata sustava ostvaruje se nizom sučelja. Sve mrežne funkcionalne komponente u GSM standardu međusobno djeluju u skladu sa CCITT SS N 7 sustavom signalizacije (CCITT SS. N 7).

Mobilni komutacijski centar opslužuje grupu ćelija i osigurava sve vrste veza koje mobilna stanica treba za rad. MSC je sličan ISDN preklopnoj stanici i sučelje je između fiksnih mreža (PSTN, PDN, ISDN, itd.) i mobilne mreže. Omogućuje značajke usmjeravanja i kontrole poziva. Osim obavljanja funkcija konvencionalne ISDN komutacijske stanice, MSC-u su dodijeljene funkcije komutacije radijskih kanala. To uključuje "handover", koji održava kontinuitet komunikacije dok se mobilna stanica pomiče od ćelije do ćelije i prebacivanje radnih kanala unutar ćelije kada dođe do smetnji ili kvara.

Svaki MSC pruža uslugu mobilnim pretplatnicima koji se nalaze unutar određenog zemljopisnog područja (na primjer, Moskva i regija). MSC upravlja uspostavom poziva i postupcima usmjeravanja. Za javnu komutiranu telefonsku mrežu (PSTN), MSC osigurava SS N 7 signalizaciju, prosljeđivanje poziva ili druga sučelja prema zahtjevima specifičnog projekta.

MSC generira podatke potrebne za izdavanje računa za komunikacijske usluge koje pruža mreža, akumulira podatke o obavljenim razgovorima i prosljeđuje ih centru za naplatu. MSC također prikuplja statističke podatke potrebne za praćenje i optimizaciju mreže.

MSC također podržava sigurnosne procedure koje se koriste za kontrolu pristupa radijskim kanalima.

MSC ne samo da sudjeluje u kontroli poziva, već također upravlja registracijom lokacije i postupcima primopredaje osim primopredaje u podsustavu bazne stanice (BSS). Evidentiranje lokacije mobilnih postaja potrebno je kako bi se osigurala isporuka poziva pokretnim pretplatnicima od pretplatnika javne telefonske mreže ili drugih pokretnih pretplatnika. Postupak prijenosa poziva omogućuje održavanje veza i održavanje razgovora dok se mobilna stanica pomiče iz jednog područja usluge u drugo. Prijenosom poziva u ćelijama koje kontrolira jedan kontroler bazne stanice (BSC) upravlja taj BSC. Kada se pozivi prenose između dvije mreže koje kontroliraju različiti BSC-ovi, primarna kontrola se odvija u MSC-u. GSM standard također pruža procedure za prijenos poziva između mreža (kontrolera) koje pripadaju različitim MSC-ovima. Komutacijski centar kontinuirano prati mobilne stanice pomoću registara položaja (HLR) i registara kretanja (VLR). HLR pohranjuje onaj dio informacija o lokaciji mobilne stanice koji komutacijskom centru omogućuje isporuku poziva stanici. HLR sadrži broj International Mobile Subscriber Identity (IMSI). Koristi se za identifikaciju mobilne stanice u autentifikacijskom centru (AUC) (Sl. 1.2, 1.3).

Sastav privremenih podataka pohranjenih u HLR i VLR

HLR je u praksi referentna baza pretplatnika stalno registriranih na mreži. Sadrži identifikacijske brojeve i adrese, kao i parametre autentičnosti pretplatnika, sastav komunikacijskih usluga i posebne informacije o usmjeravanju. Podaci o roamingu pretplatnika se bilježe, uključujući broj privremenog identiteta mobilnog pretplatnika (TMSI) i pridruženi VLR.

Podacima sadržanim u HLR-u daljinski pristupaju svi MSC-ovi i VLR-ovi mreže, a ako postoji više HLR-ova u mreži, baza podataka sadrži samo jedan zapis pretplatnika, tako da svaki HLR predstavlja određeni dio zajednička baza mrežni podaci o pretplatnicima. Bazi pretplatnika pristupa se pomoću IMSI ili MSISDN broja (broj mobilnog pretplatnika u ISDN mreži). Bazi podataka mogu pristupiti MSC-ovi ili VLR-ovi koji pripadaju drugim mrežama kao dio pružanja međumrežnog roaminga pretplatnicima.

Drugi glavni uređaj koji omogućuje kontrolu kretanja mobilne stanice iz zone u zonu je registar kretanja VLR. Uz njegovu pomoć ostvaruje se rad mobilne stanice izvan područja koje kontrolira HLR. Kada se tijekom kretanja mobilna stanica pomakne iz područja pokrivanja jednog kontrolera bazne stanice BSC, koji objedinjuje grupu baznih stanica, u područje pokrivanja drugog BSC-a, registrira je novi BSC, a podaci o broju komunikacijskog područja upisuju se u VLR, što će osigurati isporuku poziva na mobilnu stanicu.

vidljiva stanica. Kako bi se osigurala sigurnost podataka koji se nalaze u HLR i VLR u slučaju kvarova, memorijski uređaji ovih registara su zaštićeni.

VLR sadrži iste podatke kao i HLR, no ti su podaci sadržani u VLR-u samo dok je pretplatnik u području koje kontrolira VLR.

Na mobilnoj mreži GSM komunikacijeĆelije su grupirane u zemljopisna područja (LA), kojima se dodjeljuje vlastiti identifikacijski broj (LAC). Svaki VLR sadrži podatke o pretplatnicima u nekoliko LA. Kada se mobilni pretplatnik preseli iz jednog LA u drugi, podaci o njegovoj lokaciji automatski se ažuriraju u VLR-u. Ako stari i novi LA kontroliraju različiti VLR-ovi, tada se podaci na starom VLR-u brišu nakon što se kopiraju na novi VLR. Trenutna VLR adresa pretplatnika sadržana u HLR-u također se ažurira.

VLR također omogućuje dodjelu broja mobilne stanice (MSRN). Kada mobilna stanica primi dolazni poziv, VLR odabire svoj MSRN i šalje ga MSC-u, koji usmjerava poziv na bazne stanice u blizini mobilnog pretplatnika.

VLR također distribuira brojeve prijenosa kontrole prilikom prijenosa veza s jednog MSC-a na drugi. Osim toga, VLR upravlja distribucijom novih TMSI-ova i prosljeđuje ih HLR-u. Također upravlja postupcima provjere autentičnosti tijekom obrade poziva. Prema odluci operatera, TMSI se može povremeno mijenjati kako bi se zakomplicirao postupak identifikacije pretplatnika. VLR bazi podataka može se pristupiti preko IMSI, TMSI ili MSRN. Općenito, VLR je lokalna baza mobilnih pretplatnika za područje gdje se pretplatnik nalazi, što eliminira stalne zahtjeve prema HLR-u i smanjuje vrijeme servisiranja poziva.

Kako bi se isključilo neovlašteno korištenje resursa komunikacijskog sustava, uvode se mehanizmi autentifikacije - autentifikacija pretplatnika. Autentifikacijski centar se sastoji od nekoliko blokova i generira ključeve i algoritme za autentifikaciju. Uz njegovu pomoć provjeravaju se vjerodajnice pretplatnika i omogućuje mu se pristup komunikacijskoj mreži. AUC donosi odluke o parametrima procesa autentifikacije i određuje ključeve enkripcije pretplatničkih stanica na temelju baze podataka koncentrirane u Registru identifikacije opreme (EIR).

Svaki mobilni pretplatnik tijekom korištenja komunikacijskog sustava dobiva standardni modul za autentifikaciju pretplatnika (SIM), koji sadrži: međunarodni identifikacijski broj (IMSI), svoj individualni autentifikacijski ključ (Ki) i autentifikacijski algoritam (A3).

Koristeći onaj zabilježen u SIM informacije Kao rezultat međusobne razmjene podataka između mobilne stanice i mreže, provodi se potpuni autentifikacijski ciklus i dopušta pristup pretplatniku mreži.

Postupak provjere autentičnosti pretplatnika od strane mreže provodi se na sljedeći način. Mreža prenosi slučajni broj(RAND) na mobilnu stanicu. Na njemu se pomoću Ki i algoritma za autentifikaciju A3 utvrđuje vrijednost odgovora (SRES), tj.

SRES = Ki * [RAND]

Mobilna stanica šalje izračunatu SRES vrijednost u mrežu, koja provjerava primljenu SRES vrijednost sa SRES vrijednošću koju je izračunala mreža. Ako se obje vrijednosti podudaraju, mobilna stanica počinje slati poruke. U suprotnom, veza se prekida, a indikator mobilne stanice pokazuje da identifikacija nije izvršena. Kako bi se osigurala tajnost, izračun SRES-a odvija se unutar SIM kartice. Neklasificirani podaci (npr. Ki) ne obrađuju se u SIM modulu.

EIR - registar identifikacije opreme, sadrži centraliziranu bazu podataka za potvrdu autentičnosti međunarodnog identifikacijskog broja opreme mobilne stanice (1ME1). Ova baza podataka odnosi se isključivo na opremu mobilnih stanica. EIR baza podataka sastoji se od popisa 1ME1 brojeva organiziranih na sljedeći način:

BIJELA LISTA - sadrži 1ME1 brojeve, za koje postoji podatak da su dodijeljeni ovlaštenim mobilnim stanicama.

CRNA LISTA - sadrži 1ME1 brojeve mobilnih stanica koje su ukradene ili uskraćene za uslugu iz bilo kojeg drugog razloga.

SIVA LISTA - sadrži 1ME1 brojeve mobilnih stanica koje imaju probleme identificirane softverskim podacima, što nije osnova za uvrštavanje na crnu listu.

EIR bazi podataka daljinski pristupaju MSC-ovi ove mreže, kao i MSC-ovi drugih mobilnih mreža.

Kao i kod HLR-a, mreža može imati više od jednog EIR-a, pri čemu svaki EIR upravlja određenim IME1 grupama. MSC uključuje prevoditelja koji po primitku 1ME1 broja vraća EIR adresu koja kontrolira odgovarajući dio baze podataka opreme.

IWF - međumrežno funkcionalno sučelje, jedna je od komponenti MSC-a. Pretplatnicima pruža pristup protokolima i mogućnostima za pretvorbu brzine podataka kako bi se mogli prenositi između svoje terminalne opreme (DIE) GSM mreže i konvencionalnu fiksnu mrežnu terminalnu opremu. Gateway također "odabire" modem iz svoje banke hardvera za uparivanje s odgovarajućim modemom fiksne mreže. IWF također nudi sučelja od točke do točke za opremu koju isporučuje kupac, kao što su X.25 paketni PAD podaci.

EC je poništavač jeke koji se koristi u MSC-u na PSTN strani za sve telefonske kanale (bez obzira na njihovu duljinu) zbog fizičkih kašnjenja u stazama širenja, uključujući radio kanal, GSM mreža. Tipični poništavač jeke može osigurati 68 milisekundi poništavanja između izlaska iz EU-a i fiksne telefonske mreže. Ukupno kašnjenje u GSM kanalu u smjeru naprijed i nazad, uzrokovano obradom signala, kodiranjem/dekodiranjem govora, kodiranjem kanala itd., iznosi oko 180 ms. Ovo kašnjenje ne bi bilo vidljivo mobilnom pretplatniku da u telefonskom kanalu nije uključen hibridni transformator za pretvorbu staze iz dvožilnog u četverožični način rada, čija je ugradnja neophodna u MSC-u, budući da standardna veza s PSTN je dvožilni. Kada se spoje dva pretplatnika fiksne mreže, nema odjeka. Bez uključenog EC-a, kašnjenje širenja signala u GSM stazi uzrokovat će iritaciju pretplatnika, prekidati govor i odvlačiti pozornost.

OMC - centar za rad i održavanje, središnji je element GSM mreže koji osigurava nadzor i upravljanje ostalim komponentama mreže te kontrolu kvalitete njezina rada. OMC se povezuje s ostalim komponentama GSM mreže putem kanala za paketni prijenos X.25 protokola. OMS pruža funkcije za obradu alarmnih signala namijenjenih uzbunjivanju servisnog osoblja i registrira informacije o hitne situacije u drugim komponentama mreže. Ovisno o prirodi kvara, OMS omogućuje njegovo otklanjanje automatski ili aktivnom intervencijom osoblja. OMC može osigurati provjeru statusa mrežne opreme i napredovanja poziva prema mobilnoj stanici. OMS vam omogućuje upravljanje opterećenjem mreže. Učinkovita funkcija upravljanja uključuje prikupljanje statističkih podataka o opterećenju komponenti GSM mreže, njihovo bilježenje datoteke na disku i prikaz izlaza za vizualna analiza. OMS omogućuje upravljanje promjenama softver te baze podataka o konfiguraciji mrežnih elemenata. Učitavanje softvera u memoriju može se vršiti iz OMS-a u druge elemente mreže ili iz njih u OMS.

NMC je centar za upravljanje mrežom koji omogućuje racionalno hijerarhijsko upravljanje GSM mrežom. Omogućuje rad i održavanje na razini cijele mreže, uz podršku CHI centara koji su odgovorni za upravljanje regionalnim mrežama. NMC osigurava upravljanje prometom u cijeloj mreži i osigurava dispečersku kontrolu mreže tijekom složenih hitnih situacija, kao što je kvar čvora ili preopterećenje. Osim toga, prati status automatskih kontrolnih uređaja uključenih u mrežnu opremu i prikazuje status mreže za NMC operatere. To operaterima omogućuje praćenje regionalnih problema i, ako je potrebno, pružanje pomoći JLS-u nadležnom za pojedinu regiju. Na taj način osoblje NMC-a zna status cijele mreže i može uputiti osoblje CHI-ja da promijeni strategiju za rješavanje regionalnog problema.

NMC se fokusira na signalne rute i veze između čvorova kako bi se spriječili uvjeti zagušenja mreže. Također kontrolirano

rute povezivanja između GSM mreže i PSTN-a kako bi se izbjeglo širenje uvjeta zagušenja između mreža. U isto vrijeme, osoblje NMC-a koordinira pitanja upravljanja mrežom s osobljem iz drugih NMC-a. NMC također nudi mogućnosti upravljanja prometom za mrežna oprema podsustavi baznih stanica (BSS). NMC operateri u ekstremnim situacijama mogu koristiti kontrolne postupke kao što je "prioritetni pristup", gdje samo pretplatnici visokog prioriteta (hitne službe) mogu pristupiti sustavu.

NMC može preuzeti odgovornost u regiji kada lokalni OMC nije servisiran, pri čemu OMC djeluje kao tranzitna točka između NMC-a i mrežne opreme. NMC operaterima pruža funkcije slične onima u obveznom zdravstvenom osiguranju.

NMC je također važan alat za mrežno planiranje jer NMC nadzire mrežu i njezin rad razini mreže, te stoga planerima mreže daje podatke koji određuju njen optimalan razvoj.

BSS - oprema bazne stanice, sastoji se od kontrolera bazne stanice (BSC) i bazne primopredajne stanice (BTS). Kontroler bazne stanice može kontrolirati nekoliko primopredajnih jedinica. BSS upravlja dodjelom radijskih kanala, nadzire veze, regulira njihov red čekanja, osigurava način rada frekvencijskog skakanja, modulaciju i demodulaciju signala, kodiranje i dekodiranje poruka, kodiranje govora, prilagodbu brzine prijenosa za govor, podatke i poziv, određuje redoslijed prijenosa paging poruke.

BSS zajedno s MSC, HLR, VLR obavlja neke funkcije, na primjer: oslobađanje kanala uglavnom je pod kontrolom MSC-a, ali MSC može zatražiti od bazne stanice da osigura oslobađanje kanala ako poziv ne uspije zbog radio smetnji. BSS i MSC zajednički osiguravaju prioritetni prijenos informacija za određene kategorije mobilnih stanica.

TCE transkoder omogućuje konverziju izlaznih signala MSC glasovnog i podatkovnog kanala (64 kbit/s PCM) u oblik koji je u skladu s GSM preporukama za zračno sučelje (GSM Rec. 04.08). Sukladno ovim zahtjevima, brzina prijenosa govora prikazanog u digitalnom obliku je 13 kbit/s. Ovaj digitalni kanal za prijenos glasa naziva se "full-rate". Standard predviđa buduću upotrebu govornog kanala s pola brzine (brzina prijenosa 6,5 ​​kbit/s).

Smanjenje brzine prijenosa postiže se korištenjem posebnog uređaja za pretvaranje govora koji koristi linearno prediktivno kodiranje (LPC), dugoročno predviđanje (LTP), rezidualno pulsno pobuđivanje (RPE - ponekad se naziva RELP).

Transkoder se obično nalazi zajedno s MSC-om, tada se prijenos digitalnih poruka u smjeru kontrolera bazne stanice – BSC-a provodi dodavanjem dodatnih bitova u tok s brzinom prijenosa od 13 kbit/s (punjenje) do brzina prijenosa podataka od 16 kbit/s. Zatim se provodi multipleksiranje s faktorom 4 u standardni kanal od 64 kbit/s. Tako se formira 3-kanalna PCM linija, definirana GSM preporukama, koja omogućuje prijenos 120 glasovnih kanala. Šesnaesti kanal (64 kbit/s), "vremenski prozor", odvojeno je dodijeljen za prijenos signalnih informacija i često sadrži SS N7 ili LAPD promet. Drugim kanalom (64 kbit/s) također se mogu prenositi paketi podataka usklađeni s CCITT X.25 protokolom.

Dakle, rezultirajuća brzina prijenosa preko navedenog sučelja je 30x64 kbit/s + 64 kbit/s + 64 kbit/s = 2048 kbit/s.

MS - mobilna stanica, sastoji se od opreme koja služi za organizaciju pristupa pretplatnika GSM mreže postojećim fiksnim telekomunikacijskim mrežama. Unutar GSM standarda usvojeno je pet klasa mobilnih stanica, od modela 1. klase izlazne snage 20 W, instalirane na vozilu, do prijenosnog modela 5. klase, maksimalne snage 0,8 W (tablica 1.1.) . Prilikom prijenosa poruka omogućeno je adaptivno podešavanje snage odašiljača, čime se osigurava potrebna kvaliteta komunikacije.

Mobilni pretplatnik i stanica neovisni su jedni o drugima. Kao što je već navedeno, svaki pretplatnik ima svoj međunarodni identifikacijski broj (IMSI), evidentiran na njegovoj pametnoj kartici. Ovaj pristup omogućuje ugradnju bežičnih telefona, na primjer, u taksije i automobile za iznajmljivanje. Svakoj mobilnoj stanici također je dodijeljen vlastiti međunarodni identifikacijski broj (1ME1). Ovaj se broj koristi za sprječavanje pristupa ukradene ili neovlaštene stanice GSM mrežama.

Tablica 1.1

Klasa snage	Maksimalna razina snage prijenosa	Dopuštena odstupanja
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. Mrežna i radio sučelja

Pri projektiranju digitalnih celularnih mobilnih komunikacijskih sustava standarda GSM razmatraju se tri vrste sučelja: za povezivanje s vanjskim mrežama; između razne opreme GSM mreže; između GSM mreže i vanjske opreme. Sva postojeća interna sučelja GSM mreža prikazana su na blok dijagramu na sl. 1.1. U potpunosti su u skladu sa zahtjevima ETSI/GSM preporuka 03.02.

Sučelja s vanjskim mrežama

PSTN veza

Priključak na javnu telefonsku mrežu MSC provodi preko 2 Mbit/s komunikacijske linije u skladu sa sustavom signalizacije SS N 7. Električne karakteristike 2 Mbit/s sučelja u skladu su s CCITT Recommendations G.732.

ISDN priključak

Za povezivanje na stvorene ISDN mreže predviđene su četiri komunikacijske linije od 2 Mbit/s, podržane signalnim sustavom SS N 7 i u skladu s preporukama CCITT Blue Book Recommendations Q.701-Q.710, Q.711-Q.714, Q .716, Q.781, 0.782, 0.791, 0.795, 0.761-0.764, 0.766.

Spajanje na postojeću NMT-450 mrežu

Mobilni komutacijski centar povezuje se na NMT-450 mrežu preko četiri standardna 2 Mbit/s linka i SS N7 sustava signalizacije. U tom slučaju moraju biti zadovoljeni zahtjevi CCITT Preporuka o podsustavu korisnika telefonske mreže (TUP - Telephone User Part) i podsustavu prijenosa poruka (MTP - Message Transfer Part) Žute knjige. Električne karakteristike linije od 2 Mbit/s u skladu su s preporukama CCITT G.732.

Veze s međunarodnim GSM mrežama

Trenutno se GSM mreža u Moskvi povezuje s paneuropskim GSM mrežama. Te se veze temelje na protokolu signalizacijskih sustava (SCCP) i mobilnom prebacivanju pristupnika (GMSC).

Interna GSM sučelja

Sučelje između MSC-a i BSS-a (A-sučelje) omogućuje prijenos poruka za kontrolu BSS-a, prijenos poziva i kontrolu kretanja. A-sučelje kombinira komunikacijske kanale i signalne linije. Potonji koriste SS N7 CCITT protokol. Kompletna specifikacija A-sučelja u skladu je sa zahtjevima serije 08 ETSI/GSM preporuka.

Sučelje između MSC-a i HLR-a kombinira se s VLR-om (B-sučelje). Kada MSC treba odrediti lokaciju mobilne stanice, pristupa VLR-u. Ako mobilna stanica započne proceduru pozicioniranja s MSC-om, ona obavještava svoj VLR, koji pohranjuje sve promjene informacija u svoje registre. Ovaj se postupak događa kad god se MS pomiče s jednog područja lokacije na drugo. Ako pretplatnik zahtijeva posebne Dodatne usluge ili promijeni neki od svojih podataka, MSC također obavještava VLR, koji registrira promjene i po potrebi ih prijavljuje HLR-u.

Sučelje između MSC-a i HLR-a (C-sučelje) koristi se za pružanje interakcije između MSC-a i HLR-a. MSC može poslati instrukciju (poruku) HLR-u na kraju komunikacijske sesije kako bi pretplatnik mogao platiti poziv. Kada fiksna telefonska mreža ne može izvršiti proceduru uspostavljanja poziva mobilnog pretplatnika, MSC može zatražiti od HLR-a da odredi lokaciju pretplatnika kako bi uputio poziv MS-u.

Sučelje između HLR i VLR (D-sučelje) koristi se za poboljšanje razmjene podataka o položaju mobilne stanice, kontrolirajući proces komunikacije. Glavne usluge koje se pružaju mobilnom pretplatniku su mogućnost slanja ili primanja poruka bez obzira na lokaciju. Da bi to učinio, HLR mora nadopuniti svoje podatke. VLR obavještava HLR o položaju MS-a, kontrolira ga i ponovno mu dodjeljuje brojeve tijekom procesa lutanja, šaljući sve potrebne podatke za pružanje usluge mobilnoj stanici.

Sučelje između MSC-ova (E-interface) osigurava interakciju između različitih MSC-ova tijekom postupka HANDOVER-a - “prijenosa” pretplatnika iz zone u zonu dok se on kreće tijekom komunikacijske sesije bez prekida.

Sučelje između BSC-a i BTS-a (A-bis sučelje) služi za komunikaciju između BSC-a i BTS-a i definirano je ETSI/GSM preporukama za uspostavu veze i procese kontrole opreme, prijenos se provodi u digitalnim tokovima brzinom od 2,048 Mbit/s. Moguće je koristiti fizičko sučelje od 64 kbit/s.

Sučelje između BSC-a i OMS-a (O-sučelje) namijenjeno je komunikaciji između BSC-a i OMS-a, a koristi se u mrežama s komutacijom paketa CCITT X.25.

Interno BSC sučelje kontrolera bazne stanice osigurava komunikaciju između različite BSC opreme i opreme za transkodiranje (TCE); koristi PCM standard prijenosa od 2,048 Mbit/s i omogućuje organiziranje jednog kanala na 64 kbit/s od četiri kanala brzinom od 16 kbit/s.

Sučelje između MS-a i BTS-a (Um radio sučelje) definirano je u serijama 04 i 05 ETSI/GSM preporuka.

Mrežno sučelje između OMC-a i mreže, takozvano kontrolno sučelje između OMC-a i mrežnih elemenata, definirano je ETSI/GSM preporukama 12.01 i analogno je sučelju Q.3, koje je definirano u višeslojnom modelu otvorene mreže ISO OSI.

Mrežnu vezu s CHI može osigurati CCITT SS N7 sustav signalizacije ili mrežni protokol X.25. Mreža X.25 može se povezati s internetskim mrežama ili s PSDN-om u otvorenom ili zatvorenom načinu rada.

Protokol za upravljanje GSM mrežom i uslugama također mora zadovoljiti zahtjeve sučelja Q.3, koje je definirano u ETSI/GSM Preporuci 12.01.

Sučelja između GSM mreže i vanjske opreme

Sučelje između MSC-a i uslužnog centra (SC) potrebno je za implementaciju usluge kratkih poruka. Definirano je u ETSI/GSM Preporuci 03.40.

Sučelje s drugim obveznim zdravstvenim osiguranjima. Svaki centar za upravljanje i održavanje mreže mora biti povezan s drugim MNO-ovima koji upravljaju mrežama u drugim regijama ili drugim mrežama. Ove veze osiguravaju X sučelja u skladu s preporukama CCITT M.ZO. OMS sučelje koristi se za interakciju s mrežama više razine.

1.4. Struktura usluga i prijenos podataka u GSM standardu

GSM standard sadrži dvije klase usluga: osnovne usluge i teleusluge. Osnovne usluge omogućuju: prijenos podataka (asinkrono) u dupleksnom načinu rada brzinama od 300, 600, 1200, 2400, 4800 i 9600 bps putem javne telefonske mreže; prijenos podataka (sinkrono) u duplex načinu rada brzinama od 1200, 2400, 4800 i 9600 bps kroz javne telefonske mreže, komutirane javne podatkovne mreže (CSPDN) i ISDN; pristup adaptera za paketni asinkroni prijenos podataka pri standardnim brzinama od 300-9600 bps putem javnih komutiranih paketnih podatkovnih mreža (PSPDN), na primjer, Datex-P; sinkroni duplex pristup mreži paketnih podataka sa standardnim brzinama od 2400-9600 bps.

Pri prijenosu podataka brzinom od 9,6 kbit/s, komunikacijski kanal sa puna brzina prijenosi. U slučaju prijenosa brzinama ispod 9,6 kbit/s, mogu se koristiti komunikacijski kanali polovične brzine.

Navedene funkcije kanala prijenosa podataka predviđene su za terminalnu opremu koja koristi CCITT sučelja sa specifikacijama serije V.24 ili X.21. Ove specifikacije rješavaju probleme povezane s prijenosom podataka preko konvencionalnih telefonskih komunikacijskih kanala. Teleservices pruža sljedeće usluge:

1) telefonske komunikacije(u kombinaciji s alarmnom uslugom: osiguranje apartmana, signali za pomoć itd.);

2) prijenos kratkih poruka;

3) pristup uslugama "Videotex", "Teletex";

4) Usluga telefaksa (grupa 3).

Dodatno, standardiziran je širok spektar posebnih usluga (prijenos poziva, obavijesti o tarifnim troškovima, uključivanje u zatvorenu korisničku skupinu).

Budući da se od većine pretplatnika očekuje korištenje GSM usluga u poslovne svrhe, posebna se pozornost posvećuje sigurnosnim aspektima i kvaliteti pruženih usluga.

Blok dijagram komunikacijskih usluga u GSM PLMN prikazan je na sl. 1.4 (GSM PLMN - GSM javna kopnena mobilna mreža - komunikacijska mreža sa zemaljskim mobilnim objektima; TE (Terminalna oprema) - terminalna oprema, MT (Mobilni terminal) - mobilni terminal, IWF (Interworking Function) - funkcionalno sučelje međumreže). Prijenos podataka uključuje i novu vrstu usluge koja se koristi u GSM-u - prijenos kratkih poruka (prijenos uslužnih alfanumeričkih poruka za pojedine skupine korisnika).

Pri prijenosu kratkih poruka koristi se propusnost signalnih kanala. Mobilna stanica može slati i primati poruke. Zajednički kontrolni kanali mogu se koristiti za prijenos kratkih poruka. Količina poruka ograničena je na 160 znakova, koji se mogu primiti tijekom trenutnog poziva ili u ciklusu mirovanja. U

kontrola radijskih kanala, zaštita od grešaka u radio kanalu, kodiranje-dekodiranje govora, trenutno praćenje i distribucija korisničkih podataka i poziva, prilagodba brzine prijenosa između radijskog kanala i podataka, osiguranje paralelnog rada opterećenja (terminala), osiguranje kontinuirani rad tijekom kretanja.

Koriste se tri vrste terminalne opreme mobilnih stanica: MTO (Mobile Termination 0) - višenamjenska mobilna stanica, koja uključuje podatkovni terminal s mogućnošću prijenosa i primanja podataka i govora: MT1 (Mobile Termination 1) - mobilna stanica s mogućnost komunikacije putem terminala s ISDN-om; MT2 (Mobile Termination 2) je mobilna stanica s mogućnošću spajanja terminala za komunikaciju korištenjem protokola serije CCITT V ili X.

Terminalna oprema može se sastojati od jedne ili više vrsta opreme, kao što je slušalica s biračem, oprema za prijenos podataka (DTE), teleks, itd.

Razlikuju se sljedeće vrste terminala: TE1 (Terminal Equipment 1) - terminalna oprema koja omogućuje komunikaciju s ISDN-om; TE2 (Terminal Equipment 2) - terminalna oprema koja omogućuje komunikaciju s bilo kojom opremom preko CCITT V ili X serije protokola (ne omogućuje komunikaciju s ISDN-om). Terminal TE2 može se spojiti kao opterećenje na MT1 (mobilna stanica s mogućnošću ISDN) preko adaptera TA.

Sustav karakteristika GSM standarda, usvojeni funkcionalni dijagram komunikacijskih mreža i skup sučelja osiguravaju visoke parametre za prijenos poruka, kompatibilnost s postojećim i budućim informacijskim mrežama, a pretplatnicima pružaju široku paletu digitalnih komunikacijskih usluga.

1.6. Struktura TDMA okvira i generiranje signala u GSM standardu

Kao rezultat analize različitih opcija za izgradnju digitalnih celularnih mobilnih komunikacijskih sustava (CMCS), GSM standard je usvojio višestruki pristup s vremenskim dijeljenjem (TDMA). Opća struktura vremenskih okvira prikazana je na sl. 1.6. Duljina perioda niza u ovoj strukturi, koja se naziva hiperokvir, jednaka je Tg = 3 sata 28 minuta 53 s 760 ms (12533,76 s). Hiperokvir je podijeljen u 2048 superokvira, od kojih svaki ima trajanje Te = 12533,76/2048 = 6,12 s.

Superframe se sastoji od multiframeova. Za organiziranje različitih komunikacijskih i kontrolnih kanala u GSM standardu koriste se dvije vrste multiframeova:

1) 26-položajni TDMA multiframe okviri;

2) TDMA multiframe okviri s 51 položajem.

Superframe može sadržavati 51 multiframe prvog tipa ili 26 multiframeova drugog tipa. Trajanja multiframeova su redom:

1) Tm = 6120/51 = 120 ms;

2) Tm = 6120/26 = 235,385 ms (3060/13 ms). Trajanje svakog TDMA okvira

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

U razdoblju sekvence, svaki TDMA okvir ima svoj redni broj (NF) od O do NFmax, gdje je NFmax = (26x51x2048) -1 = 2715647.

Dakle, hiperokvir se sastoji od 2715647 TDMA okvira. Potreba za tako dugim periodom hiperokvira objašnjava se zahtjevima primijenjenog kriptografskog sigurnosnog procesa, u kojem se broj okvira NF koristi kao ulazni parametar. TDMA okvir je podijeljen u osam vremenskih pozicija s točkom

To = 60/13:8 = 576,9 µs (15/26 ms)

Svaka vremenska pozicija označena je TN-om označenim brojevima od 0 do 7. Fizičko značenje vremenskih pozicija, inače nazvanih prozorima, je vrijeme tijekom kojeg je nosač moduliran digitalnim informacijskim tokom koji odgovara glasovnoj poruci ili podacima.

Digitalni tok informacija je slijed paketa postavljenih u tim vremenskim intervalima (prozorima). Paketi se formiraju nešto kraće od intervala, njihovo trajanje je 0,546 ms, što je potrebno za primanje poruke uz prisutnost vremenske disperzije u distribucijskom kanalu.

Informacijska poruka prenosi se radio kanalom brzinom od 270,833 kbit/s.

To znači da vremenski utor TDMA okvira sadrži 156,25 bita.

Trajanje jednog informacijskog bita je 576,9 μs/156,25 = 3,69 μs.

Svaki vremenski interval koji odgovara trajanju bita označen je BN numeriranim od 0 do 155; Posljednji 1/4-bitni interval označen je brojem 156.

Za prijenos informacija komunikacijskim i kontrolnim kanalima, podešavanje nosivih frekvencija, osiguravanje vremenske sinkronizacije i pristupa komunikacijskom kanalu, u strukturi TDMA okvira koristi se pet vrsta vremenskih intervala (prozora):

NB se koristi za prijenos informacija putem komunikacijskih i kontrolnih kanala, s izuzetkom RACH pristupnog kanala. Sastoji se od 114 bita šifrirane poruke i uključuje zaštitni interval (GP) od 8,25 bita s trajanjem od 30,46 µs. Informacijski blok 114 bita je podijeljeno u dva nezavisna bloka od 57 bita, odvojenih 26-bitnom sekvencom za obuku, koja se koristi za postavljanje ekvilizatora u prijemniku u skladu sa karakteristikama komunikacijskog kanala u određenom trenutku.

NB uključuje dva kontrolna bita (Steeling Flag), koji pokazuju da li grupa koja se prenosi sadrži glasovne ili signalne informacije. U potonjem slučaju, prometni kanal je "ukraden" za pružanje signalizacije.

Između dvije skupine šifriranih bitova u NB-u nalazi se sekvenca za treniranje od 26 bitova, poznata na prijemniku. Ovaj slijed osigurava:

Procjena učestalosti pojavljivanja pogrešaka u binarnim bitovima na temelju rezultata usporedbe prihvaćenog i referentnog niza. Tijekom procesa usporedbe izračunava se parametar RXQUAL, usvojen za procjenu kvalitete komunikacije. Naravno, govorimo samo o procjeni veze, a ne o precizna mjerenja, budući da je samo dio provjeren prenesene informacije. Parametar RXQUAL koristi se prilikom stupanja u komunikaciju, prilikom izvođenja procedure “handover” i prilikom procjene područja radio pokrivenosti;

Procjena impulsnog odziva radijskog kanala tijekom NB intervala prijenosa za naknadnu korekciju putanje prijema signala upotrebom adaptivnog ekvilizatora u stazi prijema;

Određivanje kašnjenja širenja signala između baznih i mobilnih stanica radi procjene dometa komunikacije. Ova informacija je neophodna kako bi se osiguralo da se paketi podataka s različitih mobilnih stanica ne preklapaju kada ih primi bazna stanica. Stoga mobilne stanice koje se nalaze na većim udaljenostima moraju odašiljati svoje pakete prije stanica koje se nalaze u neposrednoj blizini bazne stanice. FB je dizajniran za sinkronizaciju s frekvencijom mobilne stanice. Svih 142 bita u ovom vremenskom intervalu su nula, što odgovara nemoduliranom nositelju s pomakom od 1625/24 kHz iznad nominalne nosive frekvencije. Ovo je neophodno za provjeru rada

njegov odašiljač i prijemnik na malom frekvencijskom razmaku kanala (200 kHz), što je oko 0,022% nominalnog frekvencijskog pojasa od 900 MHz. FB sadrži zaštitni interval od 8,25 bita na isti način kao i normalni vremenski interval. Vremenski odsječci za ponovljeno podešavanje frekvencije (FB) tvore kanal za podešavanje frekvencije (FCCH).

SB se koristi za vremensku sinkronizaciju između bazne i mobilne stanice. Sastoji se od 64-bitne sinkronizacijske sekvence, nosi informacije o broju VOLUME okvira i identifikacijskom kodu bazne stanice. Ovaj interval se prenosi zajedno s intervalom podešavanja frekvencije. Ponovljeni intervali sinkronizacije tvore takozvani kanal sinkronizacije (SCH).

DB osigurava uspostavu i testiranje komunikacijskog kanala. Po svojoj strukturi, DB se podudara s NB (slika 1.6) i sadrži instalacijsku sekvencu dugu 26 bita. U DB-u nema kontrolnih bitova i ne prenose se nikakve informacije. DB samo obavještava da odašiljač radi.

AB daje dozvolu mobilnoj stanici za pristup novoj baznoj stanici. AB prenosi mobilna stanica kada zahtijeva signalni kanal. Ovo je prvi paket koji je odaslala mobilna stanica, stoga vrijeme prolaska signala još nije izmjereno. Stoga paket ima specifičnu strukturu. Prvo se prenosi 8-bitni repni uzorak, a zatim slijedi niz sinkronizacije bazne stanice (41 bit), koji baznoj stanici omogućuje točan prijem sljedećih 36 šifriranih bitova. Interval sadrži veliki zaštitni interval (68,25 bita, trajanje 252 μs), koji osigurava (bez obzira na vrijeme putovanja signala) dovoljno vremensko odvajanje od paketa drugih mobilnih stanica,

Ovaj zaštitni interval odgovara dvostrukom maksimalnom mogućem kašnjenju signala unutar jedne ćelije i time postavlja najveću dopuštenu veličinu ćelije. Posebna značajka GSM standarda je mogućnost pružanja komunikacije mobilnim pretplatnicima u ćelijama s radijusom od oko 35 km. Vrijeme propagacije radio signala u smjeru naprijed i nazad je 233,3 μs.

Struktura GSM-a strogo definira vremenske karakteristike ovojnice signala koju emitiraju paketi na vremenskom intervalu kanala TDMA okvira i spektralne karakteristike signala. Vremenska maska ​​omotnice za signale emitirane u AB intervalu kompletnog TDMA okvira prikazana je na slici. 1.7, a maska ​​omotnice za signale NB, FB, DB i SB kompletnog TDMA okvira je na sl. 1.8. Različiti oblici omotnice emitiranih signala odgovaraju različitim trajanjima AB intervala (88 bita) u odnosu na druge navedene intervale punog TDMA okvira (148 bita). Standardi za spektralna karakteristika emitirani signal prikazan je na sl. 1.9.

Jedna od značajki generiranja signala u GSM standardu je korištenje sporih frekvencijskih skokova tijekom komunikacijske sesije. Glavna svrha takvih skokova (SFH - Slow Frequency Hopping) je osigurati frekvencijsku raznolikost u radio kanalima koji rade u uvjetima višestaznog širenja radiovalova. SFH se koristi u svim mobilnim mrežama, što poboljšava učinkovitost kodiranja i prepletanja kada se pretplatničke stanice sporo kreću. Načelo formiranja sporih frekvencijskih skokova je da se poruka prenesena u vremenskom intervalu TDMA okvira dodijeljenog pretplatniku (577 μs) odašilje (primi) na novoj fiksnoj frekvenciji u svakom sljedećem okviru. Prema strukturi okvira, vrijeme za podešavanje frekvencije je oko 1 ms.

Tijekom frekvencijskog skakanja, dupleksni razmak od 45 MHz između prijemnog i odašiljačkog kanala se stalno održava. Svim aktivnim pretplatnicima koji se nalaze u istoj ćeliji dodijeljene su ortogonalne sekvence oblikovanja, što eliminira međusobne smetnje kada pretplatnici u ćeliji primaju poruke. Parametri niza frekvencijskih skokova (vremensko-frekvencijska matrica i početna frekvencija) dodjeljuju se svakoj mobilnoj stanici tijekom procesa uspostave kanala. Ortogonalnost sklopnih sekvenci frekvencije u ćeliji osigurava se početnim pomakom frekvencije iste (prema algoritmu generiranja) sekvence. Susjedne ćelije koriste različite sekvence oblikovanja.

Kombinirana shema organizacije TDMA/FDMA kanala u GSM standardu i princip korištenja sporih frekvencijskih skokova pri prijenosu poruka u vremenskim okvirima prikazani su na slici. 1.10,1.11.

Za usporedbu, može se primijetiti da prema rezultatima eksperimentalnih studija provedenih na postojeće mreže GSM, prostorna raznolikost prijemnih antena na baznoj stanici daje dobitak od 3-4 dB.

Usvojena struktura TDMA okvira i principi generiranja signala u GSM standardu, u kombinaciji s metodama kapljičnog kodiranja, omogućili su smanjenje omjera signala i smetnje potrebnog za prijem na 9 dB, dok je u standardima analogne mobilne telefonije komunikacijskim mrežama iznosi 17-18 dB.

Literatura za 1. poglavlje

1.1 M. Mouly, M. B. Pautet. GSM sustav za mobilne komunikacije. 1992. str. 702.

1.2 Yu.A. Gromakov. Stanični pokretni radiokomunikacijski sustavi. Tehnologije elektroničkih komunikacija. Svezak 48. "Eko-trendovi". Moskva. 1994. godine.

1.3 A. Mehrotra. Mobilni radio: analogni i digitalni sustavi. Artech House, Boston-London. 1994. str. 460.

1.4 Yu.A. Gromakov. Struktura TDMA okvira i generiranje signala u GSM standardu. "Elektrokomunikacije". N 10. 1993. str. 9-12 (prikaz, ostalo).

Ovaj je članak prvi u nizu članaka o mobilnim komunikacijama. U ovoj seriji želio bih detaljno opisati principe rada druge, treće i četvrte generacije mobilnih mreža. GSM standard pripada drugoj generaciji (2G).

Prva generacija mobilnih komunikacija bila je analogna i sada se ne koristi, pa je nećemo razmatrati. Druga generacija je digitalna i ova je značajka omogućila potpunu zamjenu 1G mreža. Digitalni signal je otporniji na šum od analognog signala, što je velika prednost u mobilnim radio komunikacijama. Uz to, osim govora, digitalni signal omogućuje prijenos podataka (SMS, GPRS). Vrijedno je napomenuti da je ovaj trend prelaska s analognog na digitalni signal karakterističan ne samo za mobilne komunikacije.

GSM (Global System Mobile) je globalni standard za digitalne mobilne komunikacije, s podjelom kanala prema TDMA vremenu i FDMA frekvenciji. Razvijen pod pokroviteljstvom Europskog instituta za standardizaciju telekomunikacija (ETSI) kasnih 1980-ih.

GSM pruža podršku za usluge:

• GPRS prijenos podataka
• Prijenos glasa
• Slanje kratkih poruka SMS
• Slanje faksa

Osim toga, postoje dodatne usluge:

• Identifikacija broja
• Preusmjeravanje poziva
• Poziv na čekanju i čekanju
• Konferencijski poziv
• Govorna pošta

Arhitektura GSM mreže

Pogledajmo pobliže od kojih je elemenata izgrađena GSM mreža i kako oni međusobno djeluju.

GSM mreža je podijeljena na dva sustava: SS (Switching System) - komutacijski podsustav, BSS (Base Station System) - sustav baznih stanica. SS obavlja poslove servisiranja poziva i uspostavljanja veza, a također je odgovoran za provedbu svih usluga dodijeljenih pretplatniku. BSS je odgovoran za funkcije vezane uz zračno sučelje.

SS uključuje:

• MSC (Mobile Switching Center) - Komutacijski čvor GSM mreže
• GMSC (Gate MSC) - prekidač koji obrađuje pozive iz vanjskih mreža
• HLR (Home Location Register) - baza kućnih pretplatnika
• VLR (Visitor Location Register) - baza podataka o gostujućim pretplatnicima
• AUC (Authentication Cetner) - centar za autentifikaciju (provjera autentičnosti pretplatnika)

BSS uključuje:

• BSC (Base Station Controller) - kontroler bazne stanice
• BTS (Base Transeiver Station) - primopredajna stanica
• MS (Mobile Station) - mobilna stanica

Sastav komutacijskog podsustava SS

MSC obavlja komutacijske funkcije za mobilne komunikacije. Ovaj centar kontrolira sve dolazne i odlazne pozive koji dolaze iz drugih telefonskih i podatkovnih mreža. Ove mreže uključuju PSTN, ISDN, javne podatkovne mreže, korporativne mreže, kao i mobilne mreže drugih operatera. Funkcije provjere autentičnosti pretplatnika također se izvode u MSC-u. MSC pruža funkcije usmjeravanja i kontrole poziva. MSC je odgovoran za funkcije prebacivanja. MSC generira podatke potrebne za tarifiranje komunikacijskih usluga koje pruža mreža, prikuplja podatke o obavljenim razgovorima i prosljeđuje ih centru za naplatu. MSC također prikuplja statističke podatke potrebne za praćenje i optimizaciju mreže. MSC ne samo da sudjeluje u kontroli poziva, već također upravlja registracijom lokacije i postupcima prijenosa kontrole.

U GSM sustavu svaki operater ima bazu podataka koja sadrži podatke o svim pretplatnicima koji pripadaju njegovom PLMN-u. U mreži jednog operatera logično postoji jedan HLR, ali fizički ih ima mnogo, jer Ovaj
distribuirana baza podataka. Podaci o pretplatniku upisuju se u HLR u trenutku prijave pretplatnika (pretplatnik sklapa ugovor o djelu) i čuvaju se do raskida ugovora i brisanja iz HLR registra.
Pohranjene informacije u HLR uključuju:

• Identifikatori pretplatnika (brojevi).
• Dodatne usluge dodijeljene pretplatniku
• Podaci o lokaciji pretplatnika, točni na MSC/VLR broj
• Podaci o autentifikaciji pretplatnika (trojke)

HLR se može implementirati kao ugrađena funkcija u MSC/VLR ili zasebno. Ako je kapacitet HLR-a iscrpljen, može se dodati dodatni HLR. A u slučaju organiziranja nekoliko HLR-ova, baza podataka ostaje jedinstvena - distribuirana. Zapis podataka o pretplatniku uvijek ostaje jedini. Podacima pohranjenima u HLR-u mogu pristupiti MSC-ovi i VLR-ovi koji pripadaju drugim mrežama kao dio pružanja međumrežnog roaminga pretplatnicima.

VLR baza podataka sadrži podatke o svim mobilnim pretplatnicima koji se trenutno nalaze u području usluge MSC-a. Dakle, svaki MSC na mreži ima svoj VLR. VLR privremeno pohranjuje informacije o usluzi tako da pridruženi MSC može opsluživati ​​sve pretplatnike unutar područja usluge MSC-a. HLR i VLR pohranjuju vrlo slične podatke o pretplatnicima, ali postoje neke razlike o kojima će se raspravljati u sljedećim poglavljima. Kada se pretplatnik preseli u područje usluge novog MSC-a, VLR povezan s tim MSC-om traži podatke o pretplatniku od HLR-a koji pohranjuje podatke tog pretplatnika. HLR šalje kopiju informacija VLR-u i ažurira informacije o lokaciji pretplatnika. Nakon ažuriranja informacija, MS može uspostaviti odlazne/dolazne veze.

Kako bi se spriječilo neovlašteno korištenje resursa komunikacijskog sustava, uvode se mehanizmi autentifikacije - autentifikacija pretplatnika. AUC je centar za autentifikaciju pretplatnika, sastoji se od nekoliko blokova i generira ključeve za autentifikaciju i enkripciju (generiraju se lozinke). Uz njegovu pomoć MSC provjerava autentičnost pretplatnika, a kada se veza uspostavi, na radijskom sučelju bit će omogućena enkripcija prenesenih informacija.

Sastav podsustava BSS bazne stanice

BSC kontrolira sve funkcije vezane uz rad radijskih kanala u GSM mreži. To je sklopka koja pruža funkcije kao što su MS primopredaja, dodjela radio kanala i prikupljanje podataka o konfiguraciji ćelije. Svaki MSC može upravljati s više BSC-ova.

BTS kontrolira radio sučelje s MS-om. BTS uključuje radio opremu kao što su primopredajnici i antene koje su potrebne za opsluživanje svake ćelije u mreži. BSC kontroler kontrolira više BTS-ova.

Geografska konstrukcija GSM mreža

Svaka telefonska mreža treba posebnu strukturu za usmjeravanje poziva do željene stanice i dalje do pretplatnika. U mobilnoj mreži ova struktura je posebno važna, budući da se pretplatnici kreću po mreži, odnosno mijenjaju svoju lokaciju i tu lokaciju je potrebno stalno nadzirati.

Unatoč činjenici da je ćelija osnovna jedinica GSM komunikacijskog sustava, vrlo ju je teško dati jasnu definiciju. Nemoguće je ovaj pojam povezati s antenom ili baznom stanicom jer Postoje različita saća. Međutim, ćelija je geografsko područje koje opslužuje jedna ili više baznih stanica i u kojem djeluje jedna grupa GSM kontrolnih logičkih kanala (o samim kanalima bit će riječi u sljedećim poglavljima). Svakoj ćeliji je dodijeljen jedinstveni broj koji se naziva Cell Global Identifier (CGI). U mreži koja pokriva, na primjer, cijelu zemlju, broj ćelija može biti vrlo velik.

Područje lokacije (LA) definirano je kao skupina ćelija u kojima će se pozivati ​​mobilna stanica. Lokacija pretplatnika unutar mreže povezana je s LA u kojem se pretplatnik trenutno nalazi. Zadani identifikator područja (LAI) pohranjuje se u VLR. Kada MS prijeđe granicu između dvije ćelije koje pripadaju različitim LA-ima, on odašilje informacije o novom LA-u mreži. Ovo se događa samo ako je MS u stanju mirovanja. Nova informacija o lokaciji ne prenosi se tijekom uspostavljene veze, ovaj proces će se dogoditi nakon završetka veze. Ako MS prijeđe granicu između ćelija unutar istog LA, ne obavještava mrežu o svojoj novoj lokaciji. Na prijemu dolazni poziv prema MS-u, poruka dojavljivanja se distribuira unutar svih ćelija koje pripadaju istom LA.

Područje usluge MSC-a sastoji se od niza LA-ova i predstavlja geografski dio mreže pod kontrolom jednog MSC-a. Da bi se poziv preusmjerio prema MS-u, također je potrebna informacija o području usluge MSC-a, tako da se područje usluge također prati i podaci o njemu se bilježe u bazi podataka (HLR).

Područje usluge PLMN skup je ćelija koje opslužuje jedan operater i definira se kao područje u kojem operater pretplatniku pruža radio pokrivenost i pristup svojoj mreži. Svaka država može imati nekoliko PLMN-ova, po jedan za svakog operatera. Definicija roaminga se koristi kada se MS pomiče s jednog područja usluge PLMN-a na drugo. Takozvani intra-mrežni roaming je promjena MSC/VLR.

Područje GSM usluge je cijelo geografsko područje u kojem pretplatnik može pristupiti GSM mreži. Područje GSM usluga se širi kako novi operateri potpisuju ugovore o suradnji na korisničkoj službi. Trenutno područje GSM usluge pokriva, u određenim intervalima, mnoge zemlje od Irske do Australije i od Južne Afrike do Amerike.

Međunarodni roaming je pojam koji se primjenjuje kada MS prelazi s jednog nacionalnog PLMN-a na drugi nacionalni PLMN.

GSM frekvencijski plan

GSM uključuje nekoliko frekvencijskih raspona, a najčešći su: 900, 1800, 1900 MHz. U početku je pojas od 900 MHz bio dodijeljen GSM standardu. Trenutno, ovaj raspon ostaje u cijelom svijetu. Neke zemlje koriste proširene frekvencijske pojaseve kako bi osigurale veći kapacitet mreže. Prošireni frekvencijski pojasevi nazivaju se E-GSM i R-GSM, dok se uobičajeni pojas naziva P-GSM (primarni).

• P-GSM900 890-915/935-960 MHz
• E-GSM900 880-915/925-960 MHz
• R-GSM900 890-925/935-970 MHz
• R-GSM1800 1710-1785/1805-1880 MHz

Godine 1990., kako bi se povećala konkurencija između operatera, Velika Britanija se počela razvijati nova verzija GSM, koji je prilagođen frekvencijskom području 1800. Odmah nakon odobrenja ovog raspona, više zemalja se prijavilo za korištenje ovog frekvencijskog područja. Uvođenjem ovog asortimana povećan je rast broja operatera, što je dovelo do povećanja konkurencije, a time i poboljšanja kvalitete
servis. Korištenje ovog raspona omogućuje vam povećanje kapaciteta mreže povećanjem propusnosti i, sukladno tome, povećanjem broja nositelja. Frekvencijski pojas 1800 koristi sljedeće frekvencijske raspone: GSM 1710-1805/1785-1880 MHz. Do 1997. standard 1800 nazivao se Digital Cellular System (DCS) 1800 MHz, trenutno GSM 1800.

1995. godine u SAD-u je specificiran koncept PCS (Personal Cellular System). Glavna ideja ovog koncepta je mogućnost pružanja osobne komunikacije, odnosno komunikacije između dva pretplatnika, a ne između dvije mobilne stanice. PCS ne zahtijeva da se te usluge implementiraju na mobilnoj tehnologiji, ali je ova tehnologija trenutno prepoznata kao najučinkovitija za ovaj koncept. Frekvencije dostupne za PCS implementaciju su u području od 1900 MHz. Budući da se GSM 900 ne može koristiti u Sjevernoj Americi zbog frekvencijskog pojasa koji je zauzet drugim standardom, GSM 1900 je opcija za popunjavanje ove praznine. Glavna razlika između američkog standarda GSM 1900 i GSM 900 je u tome što GSM 1900 podržava ANSI signalizaciju.

Tradicionalno je pojas od 800 MHz bio zauzet TDMA standardom (AMPS i D-AMPS) uobičajenim u Sjedinjenim Državama. Kao iu slučaju standarda GSM 1800, ovaj standard omogućuje dobivanje dodatnih licenci, odnosno proširuje opseg standarda na nacionalne mreže pružanje operaterima dodatnih kapaciteta.

GSM mreže. Pogled iznutra.

Malo povijesti

U osvit razvoja mobilnih komunikacija (a to je bilo ne tako davno - ranih osamdesetih), Europa je bila prekrivena analognim mrežama raznih standarda - Skandinavija je razvila svoje sustave, Velika Britanija svoje... Sada je teško reći tko je bio inicijator revolucije koja je uslijedila vrlo brzo - “vrhovi” u formi proizvođači opreme, prisiljeni razvijati vlastite uređaje za svaku mrežu, ili “niže klase” kao korisnici koji su nezadovoljni ograničenim područjem pokrivenosti svog telefona. Na ovaj ili onaj način, 1982. godine Europska komisija za telekomunikacije (CEPT) stvorila je posebnu skupinu za razvoj potpuno novog, paneuropskog sustava mobilnih komunikacija. Glavni zahtjevi za novi standard bili su: učinkovito korištenje frekvencijski spektar, mogućnost automatskog roaminga, povećana kvaliteta zaštita govora i neovlaštenog mijenjanja u usporedbi s prethodnim tehnologijama, a također, očito, kompatibilnost s drugim postojećim komunikacijskim sustavima (uključujući i one žičane) i slično.

Plod mukotrpnog rada mnogih ljudi iz različite zemlje(da budem iskren, ne mogu ni zamisliti koliko su posla napravili!) bila je specifikacija predstavljena 1990. godine za paneuropsku mobilnu komunikacijsku mrežu, tzv. Globalni sustav mobilnih komunikacija ili samo GSM. A onda je sve bljesnulo kao u kaleidoskopu - prvi GSM operater primao je pretplatnike 1991., početkom 1994. mreže temeljene na dotičnom standardu imale su već 1.3 milijuna pretplatnika, a do kraja 1995. njihov se broj povećao na 10 milijuna! Uistinu, “GSM hara planetom” - trenutno oko 200 milijuna ljudi ima telefone ovog standarda, a GSM mreže mogu se pronaći diljem svijeta.

Pokušajmo shvatiti kako su GSM mreže organizirane i na kojim principima rade. Odmah ću reći da zadatak koji je pred nama nije lak, međutim, vjerujte mi, kao rezultat toga dobit ćemo pravo zadovoljstvo ljepotom tehničkih rješenja koja se koriste u ovom komunikacijskom sustavu.

Izvan okvira razmatranja ostat će dva vrlo važna pitanja: prvo, vremensko-frekvencijska podjela kanala (s ovim se možete upoznati) i, drugo, sustavi za šifriranje i zaštitu prenesenog govora (ovo je toliko specifična i opsežna tema da, možda će u budućnosti tome biti posvećen poseban članak).

Glavni dijelovi GSM sustava, njihova namjena i međusobna interakcija.

Počnimo s najtežim i, možda, dosadnim - razmatranjem kostura (ili, kako kažu na vojnom odjelu moje Alma Mater, blok dijagrama) mreže. Pri opisivanju ću se pridržavati skraćenica na engleskom jeziku prihvaćenih u cijelom svijetu, naravno, dajući njihovo tumačenje na ruskom jeziku.

Pogledajte sl. 1:

Slika 1. Pojednostavljena arhitektura GSM mreže.

Najviše jednostavan dio blok dijagram- prijenosni telefon, sastoji se od dva dijela: same "slušalice" - MI(Mobile Equipment - mobilni uređaj) i pametne kartice SIM (Subscriber Identity Module - modul za identifikaciju pretplatnika), koji se dobiva prilikom sklapanja ugovora s operatorom. Baš kao što svaki automobil ima jedinstveni broj karoserije, mobitel ima svoj broj - IMEI(International Mobile Equipment Identity - međunarodni identifikator mobilni uređaj), koji se može prenijeti na mrežu na zahtjev (više detalja o IMEI možete saznati). SIM , pak, sadrži tzv IMSI(International Mobile Subscriber Identity - međunarodni identifikacijski broj pretplatnika). Mislim da razlika između IMEI I IMSIčisto - IMEI odgovara određenom telefonu i IMSI- određenom pretplatniku.

"Središnji živčani sustav" mreže je N.S.S.(Network and Switching Subsystem - mrežni i komutacijski podsustav), a komponenta koja obavlja funkcije “mozga” naziva se M.S.C.(Mobile services Switching Center - komutacijski centar). Upravo se potonji uzalud naziva (ponekad s težnjom) “centralom”, a također se, u slučaju problema s komunikacijom, optužuje za sve smrtne grijehe. M.S.C. na mreži može biti više od jednog (u ovom slučaju analogija s višeprocesorskim računalnim sustavima je vrlo prikladna) - na primjer, u vrijeme pisanja ovog teksta, moskovski operater Beeline predstavljao je drugi prekidač (proizvođač Alcatel). M.S.C. bavi se usmjeravanjem poziva, generiranjem podataka za sustav naplate, upravlja mnogim procedurama - lakše je reći što NIJE u nadležnosti switcha nego nabrajati sve njegove funkcije.

Sljedeće najvažnije mrežne komponente, također uključene u N.S.S., nazvao bih HLR(Matični lokacijski registar - registar vlastitih pretplatnika) i VLR(Visitor Location Register - registar kretanja). Obratite pažnju na ove dijelove, ubuduće ćemo ih često spominjati. HLR, ugrubo rečeno, baza podataka svih pretplatnika koji su s dotičnom mrežom sklopili ugovor. Pohranjuje podatke o korisničkim brojevima (brojevi prije svega označavaju gore navedene IMSI, a drugo, tzv MSISDN-Mobilni pretplatnik ISDN, tj. telefonski broj u svom uobičajenom smislu), popis dostupnih usluga i još mnogo toga - dalje u tekstu parametri koji se nalaze u HLR.

Za razliku od HLR, koji je jedini u sustavu, VLR Može ih biti nekoliko - svaki od njih kontrolira svoj dio mreže. U VLR sadrži podatke o pretplatnicima koji se nalaze na njegovom (i samo njegovom!) teritoriju (i ne služe samo svojim pretplatnicima, već i roamerima registriranim na mreži). Čim korisnik napusti područje pokrivenosti nekih VLR, podaci o njemu kopiraju se u novi VLR, te se uklanja sa starog. Zapravo, između onoga što je dostupno o pretplatniku u VLR i u HLR, ima puno toga zajedničkog - pogledajte tablice u kojima je prikazan popis dugoročnih (tablica 1) i privremenih (tablice 2 i 3) podataka o pretplatnicima pohranjenih u tim registrima. Još jednom skrećem pozornost čitatelja na temeljnu razliku HLR iz VLR: prvi sadrži podatke o svim pretplatnicima mreže, bez obzira na njihovu lokaciju, a drugi sadrži podatke samo o onima koji su u njegovoj nadležnosti VLR teritoriji. U HLR Za svakog pretplatnika uvijek postoji poveznica na to VLR, koji trenutno radi s njim (pretplatnikom) (dok on sam VLR može pripadati tuđoj mreži koja se nalazi, na primjer, na drugoj strani Zemlje).

1.	Međunarodni identifikacijski broj pretplatnika ( IMSI)
2.	Broj telefona pretplatnik u uobičajenom smislu ( MSISDN)
3.	Kategorija mobilne stanice
4.	Ključ za identifikaciju pretplatnika ( Ki)
5.	Vrste pružanja dodatnih usluga
6.	Indeks zatvorene grupe korisnika
7.	Kôd za zaključavanje zatvorene grupe korisnika
8.	Sastav glavnih poziva koji se mogu prenijeti
9.	Upozorenje pozivatelja
10.	Identifikacija pozivanog broja
11.	Raspored
12.	Obavijest o pozvanoj strani
13.	Kontrola signalizacije pri povezivanju pretplatnika
14.	Obilježja zatvorene grupe korisnika
15.	Prednosti zatvorene grupe korisnika
16.	Ograničeni dolazni odlazni pozivi zatvorena grupa korisnika
17.	Maksimalan broj pretplatnika
18.	Korištene lozinke
19.	Klasa prioritetnog pristupa

Tablica 1. Kompletan sastav dugoročnih podataka pohranjenih u HLR I VLR.

1.	Mogućnosti provjere autentičnosti i šifriranja
2.	Privremeni broj mobitela ( TMSI)
3.	Adresa registra kretanja u kojem se pretplatnik nalazi ( VLR)
4.	Zone kretanja mobilne stanice
5.	Broj mobitela primopredaje
6.	Status registracije
7.	Tajmer bez odgovora
8.	Sastav trenutno korištenih lozinki
9.	Komunikacijska aktivnost

Tablica 2. Potpuni sastav privremenih podataka pohranjenih u HLR.

Tablica 3. Potpuni sastav privremenih podataka pohranjenih u VLR.

N.S.S. sadrži još dvije komponente - AuC(Authentication Center – centar za autorizaciju) i EKS(Equipment Identity Register - registar identifikacije opreme). Prvi blok se koristi za postupke provjere autentičnosti pretplatnika, a drugi je, kao što ime sugerira, odgovoran za dopuštanje rada na mreži samo ovlaštenim mobitelima. O radu ovih sustava detaljnije će se govoriti u sljedećem odjeljku posvećenom registraciji pretplatnika na mreži.

Izvršni, da tako kažemo, dio mobilne mreže jest BSS(Base Station Subsystem - podsustav bazne stanice). Ako nastavimo analogiju s ljudskim tijelom, onda se ovaj podsustav može nazvati udovima tijela. BSS sastoji se od nekoliko "ruka" i "nogu" - BSC(Base Station Controller - kontroler bazne stanice), kao i mnogi "prsti" - BTS(Base Transceiver Station - bazna stanica). Bazne stanice se mogu promatrati posvuda - u gradovima, poljima (skoro sam rekao "i rijekama") - zapravo, to su jednostavno prijemni i odašiljački uređaji koji sadrže od jednog do šesnaest emitera. Svaki BSC kontrolira cijelu grupu BTS te je odgovoran za upravljanje i distribuciju kanala, razinu snage baznih stanica i slično. Obično BSC ne postoji samo jedna u mreži, već cijeli skup (postoje stotine baznih stanica).

Radom mreže upravlja se i koordinira pomoću OSS-a (Operating and Support Subsystem). OSS se sastoji od svih vrsta servisa i sustava koji kontroliraju rad i promet – kako čitatelja ne bismo preopterećivali informacijama, o radu OSS-a nećemo govoriti u nastavku.

Online registracija.

Svaki put kada uključite telefon nakon odabira mreže, počinje postupak registracije. Razmotrimo najopćenitiji slučaj - registraciju ne u matičnoj mreži, već u tuđoj, takozvanoj gostujućoj mreži (pretpostavit ćemo da je usluga roaminga dopuštena pretplatniku).

Neka se mreža nađe. Na zahtjev mreže, telefon odašilje IMSI pretplatnik IMSI počinje kodom zemlje "registra" svog vlasnika, nakon čega slijede brojevi koji definiraju kućnu mrežu, a tek onda - jedinstveni broj određenog pretplatnika. Na primjer, početak IMSI 25099... odgovara ruskom operateru Beeline. (250-Rusija, 99 - Beeline). Po broju IMSI VLR mreža za goste identificira kućnu mrežu i povezuje se s njom HLR. Potonji prenosi sve potrebne informacije o pretplatniku u VLR koji je podnio zahtjev i postavlja poveznicu na ovo VLR, tako da ako je potrebno, znate "gdje tražiti" za pretplatnika.

Vrlo je zanimljiv postupak utvrđivanja autentičnosti pretplatnika. Tijekom registracije AuC kućna mreža generira 128-bitni slučajni broj - RAND, koji se šalje na telefon. Iznutra SIM pomoću ključa Ki(identifikacijski ključ - isto kao IMSI, sadržano je u SIM) i identifikacijski algoritam A3, izračunava se 32-bitni odgovor - SRES(Signed RESult) pomoću formule SRES = Ki * RAND. Potpuno isti izračuni izvode se istovremeno u AuC(prema odabranom iz HLR Ki korisnik). Ako SRES, izračunato u telefonu, podudarat će se s SRES, izračunato AuC, tada se postupak autorizacije smatra uspješnim i pretplatnik je dodijeljen TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity - privremeni mobilni pretplatnički broj). TMSI služi isključivo za povećanje sigurnosti interakcije pretplatnika s mrežom i može se povremeno mijenjati (uključujući promjenu VLR).

Teoretski, prilikom registracije treba prenijeti i broj IMEI, ali imam velike sumnje oko toga što moskovski operateri prate IMEI telefona koje koriste pretplatnici. Razmotrimo određenu "idealnu" mrežu koja funkcionira onako kako su zamislili kreatori GSM-a. Dakle, po primitku IMEI mreže, on je poslan EKS, gdje se uspoređuje s tzv. “listama” brojeva. Bijeli popis sadrži telefonske brojeve ovlaštene za korištenje, crni popis sastoji se od IMEI telefoni, ukradeni ili iz bilo kojeg drugog razloga nedopušteni za korištenje te, na kraju, siva lista - “telefoni” s problemima čiji rad sustav rješava, ali koji se stalno prate.

Nakon postupka identifikacije gosta i interakcije VLR s domom HLR pokreće se brojač vremena, postavljajući trenutak ponovne registracije u nedostatku komunikacijskih sesija. Obvezno razdoblje registracije obično traje nekoliko sati. Ponovna registracija je neophodna kako bi mreža dobila potvrdu da je telefon još uvijek unutar njezinog područja pokrivenosti. Činjenica je da u stanju pripravnosti "slušalica" samo prati signale koje emitira mreža, ali sama ne emitira ništa - proces prijenosa počinje tek kada se uspostavi veza, kao i tijekom značajnih kretanja u odnosu na mrežu ( o tome će se detaljno raspravljati u nastavku) - u takvim slučajevima, mjerač vremena koji odbrojava do sljedeće ponovne registracije počinje ponovno. Stoga, ako telefon "ispadne" iz mreže (na primjer, baterija je bila isključena ili je vlasnik uređaja ušao u podzemnu željeznicu bez isključivanja telefona), sustav neće znati za to.

Svi korisnici nasumično podijeljeni su u 10 jednakih klasa pristupa (numeriranih od 0 do 9). Osim toga, postoji nekoliko posebnih razreda s brojevima od 11 do 15 (razne vrste hitnih i hitnih službi, osoblje mrežnih usluga). Podaci o klasi pristupa pohranjeni su u SIM. Posebna, 10 klasa pristupa, omogućuje upućivanje hitnih poziva (na 112) ako korisnik ne pripada niti jednoj dopuštenoj klasi, odnosno nema IMSI (SIM). U hitnim slučajevima ili preopterećenosti mreže, nekim razredima može biti privremeno uskraćen pristup mreži.

Teritorijalna podjela mreže i predati.

Kao što je već spomenuto, mreža se sastoji od mnogih BTS- bazne stanice (jedna BTS- jedna "ćelija", stanica). Kako bi se pojednostavio rad sustava i smanjio servisni promet, BTS grupirani u grupe – domene tzv LA.(Location Area - područja lokacije). Svaki LA. odgovara vašem kodu LAI(Identitet lokacijskog područja). Jedan VLR može kontrolirati nekoliko LA.. I točno LAI uklapa se VLR za postavljanje lokacije mobilnog pretplatnika. Ako je potrebno, u odgovarajućem LA.(a ne u zasebnoj ćeliji, napomena) pretplatnik će biti pretraživan. Kada pretplatnik prijeđe iz jedne ćelije u drugu unutar iste LA. preupis i promjena evidencije u VLR/HLR ne obavlja, nego čim on (pretplatnik) uđe na tuđe područje LA. kako počinje interakcija telefona s mrežom. Svaki je korisnik vjerojatno čuo povremene smetnje više od jednom (kao što je gunđanje-gunđanje---gunđanje-gunđanje---gunđanje-gunđanje--gunđanje-gunđanje :-)) u glazbenom sustavu svog automobila s telefona u stanju mirovanja - često je to posljedica preregistracije prilikom prelaska granice LA.. Prilikom mijenjanja LA. briše se stari pozivni broj VLR i zamjenjuje se novim LAI, ako sljedeći LA. kontrolira drugi VLR, tada će biti promjena VLR i ažuriranje unosa u HLR.

Općenito govoreći, podjela mreže na LA. prilično težak inženjerski problem koji se rješava prilikom izgradnje svake mreže pojedinačno. Premalen LA. dovest će do čestih preregistracija telefona i posljedično do povećanja prometa raznih vrsta servisnih signala i bržeg pražnjenja baterija mobitela. Ako to uradiš LA. velika, tada ako je potrebno povezati se s pretplatnikom, pozivni signal će se morati poslati svim ćelijama uključenim u LA., što također dovodi do neopravdanog povećanja prijenosa servisnih informacija i preopterećenja internih mrežnih kanala.

Sada pogledajmo vrlo lijep algoritam tzv predati`ra (ovo je naziv za promjenu kanala koji se koristi tijekom procesa povezivanja). Tijekom razgovora na mobilnom telefonu, zbog niza razloga (odmicanje slušalice od bazne stanice, višestazne smetnje, prelazak pretplatnika u tzv. shadow zonu i sl.), snaga (i kvaliteta) signal se može pogoršati. U tom slučaju, prebacit će se na kanal (možda drugi BTS) s boljom kvalitetom signala bez prekida trenutne veze (dodat ću - ni sam pretplatnik ni njegov sugovornik u pravilu ne primjećuju što se dogodilo predati`a). Primopredaje se obično dijele u četiri vrste:

• mijenjanje kanala unutar jedne bazne stanice
• mijenjanje kanala jedne bazne stanice u kanal druge stanice, ali pod patronatom iste BSC.
• prebacivanje kanala između baznih stanica kojima upravljaju različiti BSC, ali jedan M.S.C.
• prebacivanje kanala između baznih stanica, za koje ne samo različite BSC, ali također M.S.C..

Općenito, provođenje predati`a - zadatak M.S.C.. Ali u prva dva slučaja, nazvana interna predati Kako bi se smanjilo opterećenje sklopke i servisnih vodova, kontrolira se proces promjene kanala BSC, A M.S.C. samo obavještava o onome što se dogodilo.

Tijekom razgovora mobilni telefon neprestano prati razinu signala susjednih BTS(popis kanala (do 16) koje treba nadzirati postavlja bazna stanica). Na temelju tih mjerenja odabire se šest najboljih kandidata o kojima se konstantno (barem jednom u sekundi) prenose podaci BSC I M.S.C. organizirati eventualno prebacivanje. Postoje dvije glavne sheme predati`a:

• "Najniži način prebacivanja" (Minimalna prihvatljiva izvedba). U tom slučaju, kada se kvaliteta komunikacije pogorša, mobilni telefon povećava snagu svog odašiljača što je duže moguće. Ako se, unatoč povećanju razine signala, veza ne poboljša (ili je snaga dosegla svoj maksimum), tada predati.
• "Način uštede energije" (Proračun energije). Istovremeno, snaga odašiljača mobilnog telefona ostaje nepromijenjena, a ako se kvaliteta pogorša, mijenja se komunikacijski kanal ( predati).

Zanimljivo, ne samo da mobilni telefon može pokrenuti promjenu kanala, već i M.S.C., primjerice, za bolju distribuciju prometa.

Usmjeravanje poziva.

Razgovarajmo sada o tome kako se preusmjeravaju dolazni pozivi s mobilnog telefona. Kao i prije, razmotrit ćemo najopćenitiji slučaj, kada je pretplatnik unutar područja pokrivenosti mreže za goste, registracija je bila uspješna, a telefon je u stanju pripravnosti.

Kada se primi zahtjev (Sl. 2) za povezivanje sa žičanog telefonskog (ili drugog mobilnog) sustava na M.S.C. kućna mreža (poziv "pronalazi" željeni prekidač pomoću biranog broja mobilnog pretplatnika MSISDN, koji sadrži kod zemlje i mreže).

Slika 2 Interakcija glavnih mrežnih blokova kada stigne dolazni poziv.

M.S.C. prosljeđuje na HLR broj ( MSISDN) pretplatnik. HLR, zauzvrat, upućuje zahtjev za VLR gostujuća mreža u kojoj se pretplatnik nalazi. VLR odabire jednu od onih koje joj stoje na raspolaganju MSRN(Mobile Station Roaming Number - broj mobilne stanice u “roamingu”). Ideologija destinacije MSRN vrlo je sličan dinamičkoj dodjeli IP adresa kod dial-up pristupa Internetu putem modema. HLR kućna mreža prima od VLR dodijeljen pretplatniku MSRN i, prateći ga IMSI korisnika, prenosi na prekidač kućne mreže. Posljednja faza uspostavljanja veze je usmjeravanje poziva nakon čega slijedi IMSI I MSRN, mrežni prekidač za goste, koji generira poseban signal koji se prenosi preko PAGCH(PAGEr Channel - pozivni kanal) u cijelosti LA. gdje se pretplatnik nalazi.

Usmjeravanje odlaznih poziva ne predstavlja ništa novo niti zanimljivo s ideološke strane. Navest ću samo neke od dijagnostičkih signala (Tablica 4) koji ukazuju na nemogućnost uspostavljanja veze, a koje korisnik može dobiti kao odgovor na pokušaj uspostavljanja veze.

Tablica 4. Glavni dijagnostički signali o pogrešci prilikom uspostavljanja veze.

Zaključak

Naravno, ništa na svijetu nije savršeno. Gore razmotreni GSM mobilni sustavi nisu iznimka. Ograničeni broj kanala stvara probleme u poslovnim središtima megalopolisa (au posljednje vrijeme, obilježeno brzim rastom baze pretplatnika, i na njihovim periferijama) - da biste uputili poziv, često morate čekati da se učita sustav. smanjenje. Niska, prema modernim standardima, brzina prijenosa podataka (9600 bps) ne dopušta slanje velikih datoteka, a da ne spominjemo video materijale. A mogućnosti roaminga nisu tako neograničene - Amerika i Japan razvijaju vlastite digitalne bežične komunikacijske sustave, nekompatibilne s GSM-om.

Naravno, prerano je reći da su GSM-u odbrojani dani, ali ne može se ne primijetiti pojava tzv. 3G-sustavi koji predstavljaju početak nove ere u razvoju mobilne telefonije i lišeni su navedenih nedostataka. Kako bih volio gledati nekoliko godina unaprijed i vidjeti kakve ćemo sve mogućnosti dobiti od novih tehnologija! No, ne čeka se tako dugo - početak komercijalnog rada prve mreže treće generacije zakazan je za početak 2001. godine... No kakva je sudbina novim sustavima - eksplozivan rast, poput GSM-a, ili propast i uništenje, kao Iridium, vrijeme će pokazati...