1. Введение
Аналоговые сотовые телефонные системы начали очень быстро развиваться и получать широкое распространение в начале 80-х годов в Скандинавии, Великобритании, Франции и Германии. В каждой стране разрабатывалась своя собственная система, несовместимая (в смысле оборудования и производимых операций) с остальными. Мобильное оборудование могло быть использовано только в пределах одной страны, рынок сбыта для каждого типа оборудования был очень ограничен.
В 1982 году Conference of European Posts and Telegraphs сформировала группу (Group Special Mobile) по изучению и разработке Общеевропейской наземной мобильной системы общественного пользования (pan-European public land mobile system). Предложенная система должна была удовлетворять следующим требованиям:
В 1989 году группа перешла в ведение ETSI (European Telecommunication Standards Institute), и в 1990 году была опубликована первая серия спецификаций GSM. Коммерческое использование GSM началось в середине 1991 года, и к 1993 году уже существовало 36 сетей GSM в 22 странах, и еще около 25 стран принимали GSM в качестве стандарта. Будучи стандартизованным в Европе, GSM не является только европейским стандартом: сети GSM (включая DCS1800 и PCS1900) функционируют или уже спланированы в более чем 80 странах мира. К началу 1994 года более 1.3 миллиона человек являлись пользователями GSM. Только в Европе за 1995 год число пользователей GSM выросло с 5 миллионов человек в начале года, до более чем 10 миллионов человек в конце. С некоторым опозданием к стандарту присоединилась и Северная Америка (ответвление GSM - PCS1900). И в настоящее время GSM расшифровывается как Global System for Mobile Communications.
Разработчики GSM выбрали не опробованную (на тот момент) цифровую систему как альтернативу аналоговым сотовым системам, таким как AMPS в Соединенных Штатах или TACS в Великобритании. Они поверили в то, что при помощи алгоритмов упаковки и цифровых сигнальных устройств управления коммуникациями облегчатся задачи обеспечения качества и понижения стоимости связи и услуг.
С одной стороны, рекомендации GSM составляются так, чтобы предоставить производителям максимальную свободу в развитии системы, а, с другой, - гарантировать корректное взаимодействие между различными компонентами системы. Это достигается предоставлением описаний интерфейсов и функций каждой функциональной сущности, определенной в системе.
Попытаемся в двух словах сформулировать основные преимущества GSM перед уже существующими аналоговыми системами:
Всеобщая мобильность: Абоненту имеет возможность использовать все преимущества пан-европейской системы (Pan-European System), позволяющей ему звонить откуда угодно и куда угодно (в рамках областей, находящихся в сфере услуг сотовых GSM сетей), используя один и тот же телефонный номер, даже находясь вне области проживания. Его собеседник не обязан быть информирован о местонахождении абонента, поскольку сама сеть GSM отвечает за корректное нахождение абонента. С помощью своей персональной карточки абонент может использовать и другие мобильные средства связи (например, телефон в арендованной машине), даже во время путешествий за пределы своего места проживания.
Высокое качество передачи и оптимальное выделение спектра: В старых аналоговых сотовых сетях нередко возникали проблемы качества передачи, в особенности в городских районах. Посредством более эффективного использования выделенной для радиопередач частотной полосы и уменьшенных размеров сот, система GSM в состоянии обслуживать значительно большее число абонентов. Оптимальное использование доступного спектра достигается посредством применения методов разделения времени и частоты (Frequency Division Multiple Access - FDMA, Time Division Multiple Access - TDMA), эффективного полно скоростного (full-rate) и полу скоростного(half-rate) кодирования речи и с помощью используемой схемы модуляции, так называемой Гауссовой Минимальной Манипуляции (GMSK - Gaussian Minimum Shift Keyng).
Секретность: Методы обеспечения секретности, стандартизованные для GSM систем, позволяют сказать, что системы GSM в данный момент являются наиболее секретными из всех доступных сотовых телекоммуникационных систем. Хотя конфиденциальность разговоров и анонимность абонента GSM гарантируется только в пределах радио соединения, это несомненно огромный шаг в сторону достижения “полной” (по всему пути прохождения информации) секретности. Анонимность абонента обеспечивается использованием временных идентификационных номеров. Собственно конфиденциальность связи по радио соединению обеспечивается применением алгоритмов шифрования и переходов по частотам (Frequency Hopping), которые могут применяться только в цифровых системах.
Услуги: Список услуг, предоставляемых абонентам GSM обычно включает в себя собственно разговор, факсимильные услуги, голосовую почту, передачу коротких сообщений, передачу данных и дополнительные услуги, такие как, например, переадресация вызова.