Mini-shporka

Матеріал з Вікі ЦДПУ
Перейти до: навігація, пошук

Що таке GSM мережі. Можливості GSM систем зв'язку

GSM (Global System for Mobile Communications) – глобальна система зв'язку з рухомими об'єктами) технологія зародилася в надрах компанії Group Special Mobile, успадкувавши від неї ж скорочення GSM, але з плином часу трактування скорочення змінилося на Global System for Mobile.

Роботи над технологією GSM проводилися ще в 80-х роках, але першу робочу мережу GSM побудували тільки в 1992 році в Європі. Технологія GSM використовує чотири частотні діапазони 850/900/1800 і 1900 МГц.

Можливості GSM

GSM – це найпоширеніший стандарт зв'язку в світі на сьогоднішній день. GSM 1800 – стандарт мобільного зв'язку (цифровий), що використовує частоти 1710-1880 МГц. При купівлі мобільного телефону необхідно з'ясувати, в якому стандарті працюють місцеві оператори стільникового зв'язку, тому що телефон стандарту GSM 1800 не буде функціонувати в мережі GSM 900, а апарат стандарту GSM 900 – в мережі GSM 1800. Практично всі сучасні провайдери в Європі використовують стандарти GSM 1800 і GSM 900 (див. "GSM 900"), тому найбільш популярними є дводіапазонні телефонні апарати GSM 900/1800 – при включенні такий телефон сам за частки секунди визначає, на якій частоті сигнал краще, і налаштовується на неї.

Стандарт GSM відноситься до мереж другого покоління (2 G), хоча на 2006 рік умовно знаходиться у фазі 2,5 G (1G – аналоговий стільниковий зв'язок, 2G – цифровий стільниковий зв'язок, 3G – широкосмуговий цифровий стільниковий зв'язок, комутований багатоцільовими комп'ютерними мережами, у тому числі Інтернет).

Можливості GSM систем зв'язку:

  • передача голосової інформації;
  • передача факсимільних повідомлень;
  • послуги передачі даних, у тому числі пакетна передача даних – GPRS (General Packet RadioService);
  • переадресація виклику (Call forwarding);
  • можливість переведення вхідних дзвінків на інший телефонний номер;
  • заборона виклику (Call barring). Заборона на обрані користувачем виклики: всі вхідні / вихідні дзвінки, на вихідні міжнародні дзвінки, на вхідні дзвінки, за винятком внутрішньомережевих;
  • очікування виклику (Call waiting). Ця послуга дозволяє прийняти вхідний дзвінок під час ведення розмови;
  • утримання виклику (Call Holding). Ця послуга дозволяє, не розриваючи зв'язок з одним абонентом, подзвонити (або відповісти на вхідний дзвінок) іншому абоненту;
  • визначення номера вхідної лінії (Calling Line Identification Presentation). При вхідному дзвінку на екрані висвічується номер абонента;
  • антивизначник номера (Calling Line Identification Restriction).
  • конференц-зв'язок або телеконференція;
  • груповий виклик (Multi party);
  • створення закритої групи до десяти абонентів (Closed User Group). Дозволяє створювати групи користувачів, члени якої можуть зв'язуватися тільки між собою. Інформація про вартість розмови. *Сюди входять таймер, який вважає час на лінії, і лічильник дзвінків. Також завдяки цій послузі можна перевіряти залишок на рахунку;
  • обслуговування додаткової лінії (Alternative Line Service). Зв'язок виконується по двох лініях, з *наданням двох рахунків, двох голосових ящиків і т. д.;
  • голосова пошта (Voice Mail), якщо у абонента активована послуга дозволяє автоматично перекидати вхідні дзвінки на персональний автовідповідач;
  • автоматичний міжнародний роумінг (Global roaming);
  • передача коротких повідомлень SMS (Short Message Service). Можливість прийому – передачі текстових повідомлень (до 160 знаків).

І подібних послуг вже більше 50. Нові послуги та функції стандартизуються і впроваджуються після підготовки і затвердження їх технічних описів.

Структурна схема і склад обладнання GSM

Функціональна побудова і інтерфейси, які прийняті в стандарті GSM, показані на рис.1.1, де зображені три основні підсистеми:

  • підсистема базових станцій (Base Dtation Subsystem, BSS);
  • підсистема комутації (Network and Switching Subsystem, NSS);
  • підсистема управління і обслуговування (Operation and Maintenance Subsystem, OMS).

111221.jpg Підсистема базових станцій (BSS) забезпечує з'єднання мобільних станцій з мережею і складається із базових станцій (Base Transceiver Station, BTS) і контролерів базових станцій (Base Station Controller, BSC). BSS відповідає за: *розподіл радіоканалів,

  • контролює з'єднання,
  • регулює їх почерговість,
  • забезпечує модуляцію і демодуляцію сигналів,
  • кодування та декодування повідомлень,
  • кодування мови,
  • адаптацію швидкості передачі мови, даних та викликів.

Базова станція представляє собою приймально-передавальний пристрій, який разом з антеною забезпечує радіопокриття в заданій області, що називається коміркою (сотою) мережі.

Основна функція BTS - встановлення і утримання з'єднання з мобільними терміналами через радіоінтерфейс Um.

Контролер базових станцій (BSC) забезпечує керування радіоканалами підключених до нього базових станцій: виділення радіоканалу при встановленні з'єднання, забезпечення неперервності зв'язку (хендовер) між комірками мережі та ін.

Хендовер виконується при пересіченні MS границі комірки, коли середній рівень приймаючого сигналу на BTS падає нижче порогового. В цей момент BSC надає абоненту іншу вільну частоту із групи частот нової BTS,в якій сигнал, що приймається максимально перевищує заданий рівень. Така процедура передачі виклику дозволяє зберігати з'єднання, забезпечувати неперервність розмови при переміщенні абонента сотової мережі із однієї зони обслуговування в іншу, а також визначити місце розташування MS з точністю до комірки. BSC керує множиною комірок і здійснює хендовери в межах своєї зони обслуговування. Коли передача викликів відбувається між двома фрагментами мережі, що керовані різними контролерами, то первинне керування здійснюється в MSC. З'єднання між базовими станціями і контролером мережі встановлюється через інтерфейс Abic.

Підсистема комутації (NSS) призначена для встановлення, утримання і припинення телефонного зв'язку, забезпечує підключення до інших мереж (ISDN, PSTN, PDN та ін.) і містить бази даних ідентифікації абонентів. Основний елемент NSS - центр комутації мобільного зв'зку (MSC), який обслуговує групу контролерів і забезпечує всі види зв'зків, які необхідні для роботи мобільних станцій. він виконує маршрутизацію викликів, функції керування викликами і слугує інтерфейсом до фіксованих мереж загального з'єднання, необхідних для роботи мобільних станцій.

Хоча GSM був розроблений як захищена бездротова система, він все ще може зазнавати атак. Він використовує заходи автентифікації, такі як аутентифікація виклик-відповідь, яка пропонує користувачеві надати правильну відповідь на запитання та попередньо спільний ключ, який може бути у формі пароля або парольної фрази.

Існує декілька алгоритмів криптографічної безпеки, які використовує GMS, включаючи потокові шифри, що шифрують цифри у відкритому тексті. A5 / 1, A5 / 2 та A5 / 3 - це три потокові шифри, які забезпечують приватну розмову користувача. Однак алгоритми як для A5 ​​/ 1, так і для A5 ​​/ 2 були порушені та опубліковані, а тому сприйнятливі до атак відкритого тексту.

GSM використовує GPRS, послугу пакетного зв'язку, для передачі даних, наприклад, за допомогою веб-перегляду. Однак шифри, які використовує GPRS, GEA / 1 та GEA / 2, також були пошкоджені та опубліковані в 2011 році. Дослідники опублікували програмне забезпечення з відкритим кодом для нюху пакетів у мережі GPRS.