Глобальна система мобільного зв'язку (англ. Global System for Mobile Communications, GSM) — міжнародний стандарт для мобільного цифрового стільникового зв'язку з розділенням каналу за принципом TDMA та високим рівнем безпеки за рахунок шифрування з відкритим ключем. Стандарт був розроблений під патронатом Європейського інституту стандартизації електрозв'язку (ETSI) наприкінці 1980-х років.

Технічні відомості

Більшість мереж GSM працюють у діапазоні 900 МГц або 1800 МГц. Деякі країни Америки використовують діапазони 850 МГц та 1900 МГц, оскільки стандартні діапазони 900 та 1800 МГц зайняті іншими системами.

Діапазони 400 та 450 МГц використовуються у деяких країнах (включаючи країни Скандинавії та деякі острівні країни).

При роботі у стандартному діапазоні 900 МГц використовуються діапазон 890—915 МГц для зв'язку від терміналу до базової станції, та 935—960 МГц для зв'язку від базової станції до терміналу. У деяких країнах діапазон частот GSM-900 був розширений до 880—915 Мгц (MS -> BTS) і 925—960 Мгц (MS <- BTS), завдяки чому максимальна кількість каналів зв'язку збільшилася на 50. Така модифікація була названа E-GSM (extended GSM).

Смуга у 25 МГц ділиться на 124 канали (несучі), кожен шириною у 200 кГц. Часове розділення каналів (TDMA) дозволяє у кожному каналі розміщувати вісім повношвидкісних (full-rate) чи шістнадцять напівшвидкісних (half-rate) голосових каналів.

Стандарт GSM використовує декілька голосових кодеків, що дозволяють передавати голосовий канал шириною 3.1 кГц на швидкостях від 5.6 до 13 кбіт/с.

Послуги, що можуть надаватися мережами GSM:

• Передача голосової інформації.

• Послуга передачі даних (синхронний та ансинхронний обмін даними, в тому числі пакетна передача даних — GPRS).

• Передача коротних повідомлень (SMS).

• Передача факсів.

Історія

GSM був прийнятий в 1987 році як Європейський стандарт цифрової мобільної технології і відноситься до мереж другого покоління. Запорукою його успіху стала висока якість передачі голосу, нескладна система міжнародного роумінгу та підтримка нових сервісів, таких як SMS і Інтернет. Перший дзвінок в стандарті мобільного стільникового зв'язку GSM був здійснений 1 липня 1991 прем'єр-міністром Фінляндії Гаррі Холкері до віце-мера міста Тампере Кааріне Суон, вони обговорили переваги нової технології GSM. Одним з головних тез тієї розмови стала чудова якість передачі голосу і безпека комунікації.

Першу мережу в цьому стандарті побудували компанії Telenokia і Siemens. Сьогодні це одна кампанія — Nokia Siemens Networks.

GSM є найпоширенішим стандартом у світі. За 10 років кількість користувачів мереж GSM досягло 500 мільйонів, а через двадцять років їх вже понад 4,4 мільярда. Причому їхній щоденний приріст складає 1 мільйон. Станом на 2011 у світі працює 838 GSM-мереж в 234 країнах.

Зараз з GSM активно конкурують інші мережі EDGE, 3G і LTE. Вони дозволяють передавати набагато більші обсяги інформації.

Принцип побудови мережі

Мережа радіотелефо́нії є системою, що складається з бази, до якої під'єднані лінії від міської АТС, і однієї або декількох бездротових трубок які можуть переговорюватися як між собою, так і дзвонити по зовнішніх лініях. Сучасні радіотелефони працюють на частотах 1880—1900 Мгц (стандарт DECT). Раніше були поширені бездротові телефони, що працюювали на частотах 39-40 Мгц, 900 Мгц, 2400 Мгц.

Радіус дії (у стандарті DECT) складає приблизно 50—300 метрів, де найбільше число визначається зоною прямої видимості.

Існує додаткове розширення стандарту DECT — стандарт GAP (Generic Access Profile), прийнятий влітку 1996. Він забезпечує сумісність радіотелефону з устаткуванням інших виробників, що задовільняє тому ж стандарту DECT/GAP. Наприклад, з тими телефонами, які підтримують стандарт DECT/GAP, можна використовувати трубки від будь-якої іншої моделі, що підтримує цей стандарт. Специфіка цього стандарту в тому, що при взаємодії трубок різних виробників деякі функції можуть бути не активними.

Найбільшого поширення набули радіотелефони Siemens (лінійка Gigaset) і Panasonic.

2G

2G - скорочення для позначення технології бездротового телефонного зв'язку другого покоління.

Історія

У США аналоговий стандарт AMPS отримав такого широкого поширення, що пряма заміна його цифровим виявилася практично неможливою. Вихід був знайдений у розробці двохрежимної аналого-цифрової системи, що дозволяє поєднувати роботу аналогової і цифрової системи в одному і тому ж діапазоні. Робота над відповідним стандартом була почата в 1988 році і закінчена в 1992 році; стандарт отримав найменування D-AMPS, або IS-54 (IS - скорочення від Interim Standard, тобто «проміжний стандарт»). Його практичне застосування почалося в 1993 році. У Європі ситуація ускладнювалася наявністю безліччю несумісних аналогових систем ("клаптева ковдра"). Тут виходом виявилася розробка єдиного загальноєвропейського стандарту GSM (GSM 900 - діапазон 900 МГц). Відповідна робота була розпочата в 1982 році, до 1987 року були визначені всі основні характеристики системи, а в 1988 році прийняті основні документи стандарту. Практичне застосування стандарту почалося з 1991 році. Ще один варіант цифрового стандарту, за технічними характеристиками подібний з D-AMPS, був розроблений в Японії в 1993 році; спочатку він називався JDC, а з 1994 року - PDC (Personal Digital Cellular - буквально «персонально цифровий стільниковий зв'язок»). Але на цьому розвиток цифрових систем стільникового зв'язку не зупинилося.

Стандарт D-AMPS додатково удосконалився за рахунок введення нового типу каналів управління. Справа в тому, що цифрова версія IS-54 зберегла структуру каналів управління аналогового AMPS, що обмежувало можливості системи. Нові чисто цифрові канали управління введені у версії IS-136, яка була розроблена в 1994 році і почала застосовуватися в 1996 році. При цьому була збережена сумісність з AMPS і IS-54, але підвищена ємкість каналу керування і помітно розширені функціональні можливості системи. Стандарт GSM, продовжуючи удосконалюватися технічно (послідовно вводяться фази 1, 2 і 2 +), в 1989 році пішов на освоєння нового частотного діапазону 1800 МГц. Це напрям відомий під назвою системи персонального зв'язку.

Відмінність останньої від вихідної системи GSM 900 не стільки технічна, скільки маркетингове за технічної підтримки: ширша робоча смуга частот у поєднанні з меншими розмірами вічок (сот) дозволяє будувати стільникові мережі значно більшої місткості, і саме розрахунок на масову систему мобільного зв'язку з відносно компактними , легкими, зручними і недорогими абонентськими терміналами був закладений в основу цієї системи. Відповідний стандарт (у вигляді доповнень до вихідного стандарту GSM 900) був розроблений в Європі в 1990-1991 роках. Система отримала назву DCS 1800 (Digital Cellular System - цифрова система стільникового зв'язку; спочатку використовувалася також назва PCN - Personal Communications Network, що в буквальному перекладі означає «мережа персональної зв'язку») і почала використовуватися з 1993 році. У 1996 році було прийнято рішення іменувати її GSM 1800. У США діапазон 1800 МГц виявився зайнятий іншими користувачами, але була знайдена можливість виділити смугу частот у діапазоні 1900 МГц, яка отримала в Америці ім'я діапазону систем персонального зв'язку (PCS - Personal Communications Systems), на відміну від діапазону 800 МГц, за яким збережено назву стільникового (cellular). Освоєння діапазону 1900 МГц почалося з кінця 1995 р.; робота в цьому діапазоні передбачена стандартом D-AMPS (версія IS-136, але аналогового AMPS в діапазоні 1900 МГц вже немає), і розроблена відповідна версія стандарту GSM («американський» GSM 1900 - стандарт IS-661)

3G

3G (англ. 3rd Generation) — «третє покоління», набір послуг, який включає в себе як високошвидкісний мобільний доступ до послуг мережі Інтернет, так і технологію радіозв'язку.

Загальні характеристики стандартів покоління 3G

Мережі третього покоління 3G працюють на частотах дециметрового діапазону (близько 2 ГГц), швидкість передачі даних становить понад 2 Мбіт/с. Такі мережі надають можливість організувати відеозв'язок, дивитись на мобільному телефоні фільми й телепрограмми та ін. В світі існує два стандарти 3G: UMTS (чи W-CDMA) та CDMA-2000. UMTS більш розповсюджений в основному в Європі, CDMA2000 — в Азії та США. За даними Wireless Intelligence, на кінець 2006 року в світі нараховувалось 364 млн. абонентів 3G, з них 93,5 млн були підключені до мереж UMTS та 271,1 млн. — до CDMA2000. Найбільший оператор — японський NTT DoCoMo (40 млн абонентів).

Вирішення цієї проблеми (сумісність стандартів та глобальний роумінг) абсолютно аналогічне сьогоднішньому — розробка багатомодових терміналів, що можуть працювати в двох і більше стандартах.

Термін 3G використовується для опису сервісів мобільного звязку стандартів наступного покоління, які забезпечуються більш високу якість звуку, а також високошвидкісний інтернет-звязок та мультимедійні сервіси. Мобільні мережі третього покоління (3G) відрізняються від мереж другого покоління (2G), таких як наприклад цифровий стандарт мобільного звязку GSM, зв'язок перехідного покоління (2.5G) GRPS набагато більшою швидкістю передачі даних, а також більш широким набором і високою якістю послуг, що надаються.