GSM: История стандарта

Некоторые идеи, высказанные ниже, являются чистой воды спекуляцией на тему истории технологии. При написании данной статьи использовались различные источники, часть из которых указана в разделе «Ссылки». Автор с удовольствием примет указания на неточности и ошибки.

Введение

В начале 80-х годов в Европе существовало несколько конкурирующих стандартов аналоговой сотовой связи. Я неоднократно встречал утверждения, что к 1982 году (год создания Groupe Speciale Mobile, см. ниже) стали очевидны недостатки аналоговой связи, в том числе недостаточная ёмкость, высокая стоимость, незащищённость информации (собственно звонков) и возможность клонирования аппаратов, т.е. создания их нелегальных двойников.

Некоторые авторы пишут также, что важную роль сыграл тот факт, что государственные и частные компании понимали, как сложно окупить исследования и разработку без международного распространения созданного стандарта. Частично такая точка зрения подтверждается распространенностью аналоговых систем мобильной связи первого поколения.

Аналоговые стандартны (системы первого поколения)
Название Системы	Дата	Страна
AMPS	1983	США, другие страны
C-Netz	1981, 1988	Германия, Австрия, Португалия
Comvik	1981	Швеция
ETACS	1987	Великобритания, другие страны
NMT450 (Nordic Mobile Telephone)	1981	Швеция, Норвегия, Дания, Финляндия
NMT900	1986	Швеция, Норвегия, Дания, Финляндия
RadioCom	1985	Франция
RTMS (Radio Telephone Mobile System)	1985	Италия
TACS (Total Acess Communications System)	1985	Великобритания, Италия, Испания, Австрия, Ирландия

Как можно было увидеть эти недостатки столь рано, до введения в эксплуатацию доброй половины сетей первого поколения и до приобретения хоть какого-то опыта, я не совсем понимаю. Вероятно, сведения о прозорливости тогдашних правительств и лидеров промышленности несколько преувеличены, а вот году эдак к 1986 эти недостатки стали проявляться. Именно в это время и была создана Ассоциация MoU GSM, да и вообще 1986-1987 гг. очень богаты на события, породившие современный стандарт GSM.

Трудно себе представить, что созданная в 1982 году группа была изначально направлена на создание некоего специфического стандарта сотовой мобильной связи. Вероятно, некая идея общеевропейского цифрового стандарта витала в воздухе, и Groupe Speciale Mobile была призвана исследовать эту проблему.

Зачастую среди изначальных спецификаций GSM называют совместимость с ISDN, хотя первые рекомендации по ISDN появились в 1984 году (CCITT Recommendation I.120). Понятно, что к 1982 году дебаты по поводу ISDN уже шли, и мне представляется, что второй отправной точкой могла быть идея создания беспроводного аналога ISDN. Может быть, свою роль сыграла и идея объединённой Европы. Не будучи очевидцем, трудно представить, какие политические интриги и страсти кипели вокруг новой системы сотовой связи. Современные дебаты о третьем поколении – это даже не тень, а тень тени разгоревшейся в середине восьмидесятых битвы.

Хронология

Вернёмся ещё раз в 1982-ой год. Не будем забывать, что ни о каком GSM в современном понимании речь пока не идёт, существует просто идея всеевропейской системы сотовой связи, и проталкивают её государственные монополии при полной поддержке соответствующих правительств.

В Европе к тому времени уже двадцать лет как существовал вполне подходящий инструмент для решения подобных вопросов – CEPT. Конференция CEPT (Conference Europeenne des Administration des postes et des telecommunications, The European Conference of Postal and Telecommunications Administrations) была основана в 1959. Её деятельность в основном сводилась к урегулированию международных коммерческих и операционных вопросов и стандартизации в области связи.

В 1982 этом году CEPT создала Groupe Speciale Mobile для изучения будущей европейской системы сотовой связи. Встречаются упоминания о том, что эта группа была создана по предложению Nordic Telecom и Netherlands PTT.

В 1985 году Франция и Германия подписывают в Ницце соглашение о поддержке GSM, т.е. общеевропейского цифрового стандарта.

В 1986 году к ним присоединяются Великобритания и Италия, в Париже создаётся постоянная группа экспертов, ответственная за разработку стандарта - GSM Permanent Nucleus. На совещании глав государств в декабре 1986 был поднят вопрос о стандартизации и обязательствах со стороны операторов мобильной связи. Совет министров Европы издал директиву с указанием странам-участникам отвести полосу частот в диапазоне 900 МГц под новую систему связи.

Система должна была отвечать следующим критериям:

Хорошее субъективное качество речи
Низкая стоимость оборудования и абонентной подписки
Поддержка международного роуминга
Возможность создания портативных терминалов
Поддержка ряда новых возможностей и услуг
Спектральная эффективность
Совместимость с ISDN

Я отнёс чёткую формулировку этих критериев к 1986 году исключительно потому, что мне это кажется более логичным, чем общепринятая датировка 1982 годом.

В 1987 году были проведены полевые испытания нескольких систем на соответствие некоторым из этих условий, так, они включили в себя проверки спектральной эффективности, качества речи и радиоинтерфейса (т.е. модуляции радиосигнала и системы множественного доступа). В том же году на совещании в Мадейре было подписано соглашение о том, что новая система будет узкополосной цифровой с временным разделением каналов. На встрече министров в мае, все страны-участницы согласились со стандартом и датой введения новых сетей в эксплуатацию – июль 1991 года. Операторам связи было указано на необходимость подписания протокола о намерениях (Memorandum of Understanding, MoU). Этот протокол был разработан чиновником британского департамента торговли и промышленности. Седьмого сентября в Копенгагене этот документ был подписан.

Аббревиатура GSM стала читаться как Global System for Mobile Communications. Здесь можно заподозрить происки англосаксов и тевтонов, так как произнести Groupe Speciale Mobile с правильным французским прононсом может не каждый, а конфузиться никому не хотелось. Таким образом, организация, объединяющая операторов и производителей оборудования, называется GSM MoU Association, но обычно её называют просто Ассоциация GSM.

К 1988 году было доказано, что система будет работать, и в 1989 году работало несколько тестовых сетей.

В 1989 году обязанности по развитию стандарта перешли от GSM Permanent Nucleus к недавно созданному ETSI (European Telecommunications Standards Institute), который и оформил GSM в качестве международного стандарта. В 1990 году спецификации GSM Phase 1 были закреплены, то есть стали неизменяемыми, что позволило начать разработку и производство сетевого, пользовательского и тестового оборудования.

Конечно же, к июлю 1991 запустить сервис не успели по причине отсутствия собственно мобильных телефонов. Огромной проблемой было отсутствие процесса подтверждения соответствия стандарту или сертификации (validation – type approval). Так как стандарт достаточно сложен, то процесс сертификации телефона, т.е. проверки на соответствие стандарту занимает довольно много времени, положительных результатов очень редко удаётся достичь с первого раза. Сейчас (в 2002 году) это уже хорошо отлаженный процесс, но в начале девяностых пришлось вводить временную меру - Interim Type Approval , т.е. ограниченной сертификации.

После закрепления стандарта Фазы 1 прошло около двух лет до запуска в Финляндии первой сети GSM. И если в январе 1992-го года она была одна, то к концу 1992 существовало уже около четырнадцати сетей. Надо сказать, что международные бюрократы от технологии не теряли времени даром, и между 1990 и 1992 годами были созданы системы сертификации, а многозначительные взгляды сфокусировались на диапазоне 1800 МГц.

Не обошлось без съездов – Pan European Digital Cellular Conference состоялась в 1987 году в Лондоне. В 1995 в Мадриде это событие стало называться Всемирный Конгресс GSM. До 1996 года конференции и конгрессы проводились в европейских столицах, пока здравый смысл не победил, и постоянным местом для конференций стали Канны.

Из примечательных событий стоит отметить появление роуминга и присоединение первой неевропейской компании к Ассоциации в 1993 году, закрепление спецификации GSM Фазы 2, включающей диапазон 1900 МГц в 1995, удачную попытку взлома SIM-карты в 1998 и появления GPRS в 1999 году. 26 октября 1999 года Ассоциация GSM и ETSI заново подписали соглашение о сотрудничестве. С июня 2002-го года ответственность за поддержку стандарта взяла на себя 3GPP (3rd Generation Partnership Project).

Торговые марки

GSM - торговая марка Ассоциации GSM
3GPP - торговая марка зарегистрированная ETSI для Партнёров 3GPP

Ссылки:

[1] J. Scourias, «Overview of the Global System for Mobile Communications»

[2] Самуйлов К.Е. и Никитина М.В., «Сети сотовой подвижной связи в стандарте GSM». Примечание: данный труд является неплохим переводом работы Джона Скуриаса [1] почему-то опубликованным под другими именами.

[3] Громаков Ю.А., «Стандарты и системы подвижной связи»

[4] N.Gandal, D.Salant, L.Waverman, Standardization versus Coverage in Wireless Telephone Networks

[5]A.Selian, 3G Mobile Licensing Policy: From GSM to IMT-2000 – A Comparative Analysis

[6] GSM MoU Association, GSM – Historical Background

[7] P. L. Reilly, GSM Network Architecture Issues: Synergy With IMT2000

[8] TelecomWriting.com: Digital Wireless Basics: Mobile Phone History Page Nine

[9] C.Gibbons, C.Kelly, C.Field, S.O'Conchuir, History of the G.S.M. System

[10] GSM MoU Assosiation, History and Timeline of GSM

Сергей Сенин ([email protected]) специально для mobile-review.com
Опубликовано — 16 января 2003 г.

Есть, что добавить?! Пишите... [email protected]

Новости:

13.05.2021 MediaTek представила предфлагманский чипсет Dimensity 900 5G