Услуги, предоставляемые в рамках стандарта GSM

Автор: Ересько А. В. (кандидат технических наук, НИТУ МИСИС)

Проверка и редакция статьи: Габриэльян Д. Д. (доктор технических наук, 20.02.25, ФГУП Ростовский-на-Дону научноисследовательский институт радиосвязи, автор патентов: RU126519U1, RU43690U1, RU2466482C1, RU2446521C2)

Дата последней редакции: 15.11.2020

Время чтения: ~2 мин.

Разработчики стандарта GSM изначально ставили перед собой задачу добиться совместимости с интегральными цифровыми сетями связи ISDN с точки зрения предлагаемых услуг и управления сигналами. Однако ограничения передачи радиосигнала по B-каналу стандарта ISDN, а именно его пропускная способность и высокая стоимость, не позволяли достигать максимально возможной скорости передачи данных 64 Кб/сек.

Ну не позор? Тогда как большинству пользователей беспроводной связи нужно было, в первую очередь, высокоскоростное соединение, именно скорость стала «ахиллесовой пятой» стандарта GSM. Операторы могли предложить своим клиентам скорость всего 9,6 Кб/сек, и то при лучшем стечении других обстоятельств. Вероятно, в начале 1980-х гг., разработчики стандарта GSM не могли предположить, что всего через пару лет абоненты потребуют такой высокой пропускной способности. Также, возможно, что в большинстве стран никогда и не было доступа к спектру радиочастот, достаточному для предоставления каждому абоненту скорости 64Кб/сек.

Появление технологии EDGE (внешняя связь) сделало возможной более высокую скорость обмена данными для формата GSM в ближайшей и среднесрочной перспективе. Максимально высокая скорость же будет достигнута не скоро – только тогда, когда стандарт GSM превратится из системы TDMA (множественный доступ с временным разделением каналов) в радиосистему, основанную на множественном доступе с широким кодовым разделением групп. В случае, когда мощность сигнала радио системы недостаточна, используют сотовые репитеры.

Согласно классификации ITU-T (Международного Телекоммуникационного Союза – Бюро Стандартизации Телекоммуникаций МСЭ-Т), телекоммуникационные услуги могут быть разделены на: услуги передачи данных, услуги связи и дополнительные услуги. Основная услуга связи, поддерживаемая стандартом GSM - это телефонная связь. Как и в других средствах связи, речь кодируется в цифровом формате и передается через сеть GSM в качестве цифрового потока. Существует также аварийная услуга с помощью которой ближайшее отделение аварийной службы получает уведомление при наборе трех цифр (похоже на службу 911).
*Услуги передачи данных: Обычная передача данных вместо голоса. Например, факс и текстовые сообщения. *Услуги связи: Голосовой обмен. *Дополнительные услуги: Переадресация вызова, АОН, режим ожидания и др.

Существуют различные услуги передачи данных. Пользователи GSM могут обмениваться данными на скорости до 9600 бит/сек с пользователями POTS (обычной аналоговой телефонной линии), ISDN (цифровой сети с интеграцией услуг), PSPDN(сети передачи данных общего пользования с коммутацией пакетов) и CSPDN (сети передачи данных общего пользования с коммутацией каналов), используя различные методы доступа и протоколы, такие как X.25 или X.32. Так как GSM является цифровой сетью, модем для связи пользователя и сети не требуется, однако для взаимодействия с аналоговой телефонной линией нужен аудио модем внутри сети.

Хотя GSM является полностью цифровой сетью, многое оборудование до сих пор аналоговое, как и большинство местных линий связи. Поэтому модем может понадобиться, даже если мы имеем дело с цифровой связью.

Цифровое устройство обработки сигналов в факсе преобразует аналоговое изображение в цифровые данные - набор бит в двоичной системе исчисления. Затем модулятор переводит эти биты в звуковые сигналы с цифровым значением. После этого, аналоговый факс преобразует полученный сигнал обратно в цифровые биты, а далее в изображение.

Этот утомительный процесс требовался изначально, так как местные сети были в первую очередь аналоговыми. Кроме того, такие цифровые услуги как Т1 (канал передачи данных со скоростью 1,544 Мбит/сек), дробный канал Т1 или ISDN были и остаются крайне дорогими. Все цифровое оборудование, такое как Факсы группы 4, является гораздо более дорогим, чем аналоговое. По этой причине многие местные линии сотовой связи ещё некоторое время будут работать на аналоговом оборудовании.
Другие услуги передачи данных включают в себя группу 3 факсимиле, как описано в рекомендации Т.30 МСЭ-Т, которые используются с помощью соответствующего адаптера для факса. Уникальным преимуществом стандарта GSM перед аналоговыми системами является Служба Коротких Сообщений (SMS). SMS – это двунаправленная услуга для коротких буквенно-цифровых сообщений (до 160 бит). Сообщения передаются с промежуточным хранением. Для двусторонней связи SMS, сообщение для другого пользователя может быть отправлено со специальной услугой и отправитель получит уведомление о его доставке. SMS также могут использоваться в режиме сотового вещания для получения новостей или сведений о пробках на дорогах. Также они могут храниться на SIM-карте, чтобы была возможность прочесть их позже.

Дополнительные услуги, оказываемые помимо услуг связи и передачи данных. В текущих технических характеристиках (Фаза 1) они включают в себя несколько видов переадресации (например, переадресация, когда абонент находится вне зоны покрытия сети) и запрет входящих или исходящих вызовов, например, когда вы находитесь в роуминге в другой стране. Многие дополнительные услуги, такие как АОН, ожидание вызовов и конференцсвязь, обеспечиваются в Фазе 2.