История возникновения стандарта GSM

Хотя становление и развитие мобильной связи стандарта GSM происходило на наших глазах, история его начинается еще в XIX веке. Человек давно уже пытался придумать способ передачи информации на расстояние, и в 1895г. русский ученый А. С. Попов сделал доклад, посвящённый методу использования излученных электромагнитных волн для беспроводной передачи электрических сигналов, содержащих информацию. А в марте 1896 года он уже передал радиограмму с двумя словами «Генрих Герц» на расстояние 250 метров.

В 1921 году полиция города Детройта, США, уже использовала мобильную связь в автомобилях. Использовались частоты в диапазоне около 2 МГц, связь была ненадёжной, постоянно возникали помехи.

Настоящая же история сотовой связи начинается в 1946 году в городе Сант-Луис, США, где начала работать первая система радиотелефонной связи, предлагавшая услуги всем желающим.
Аппаратура устанавливалась в автомобилях, была громоздкой и тяжёлой. Связь устанавливалась с единым центром, обслуживающим достаточно большую территорию. Зона действия мобильной телефонной связи в данном регионе как раз и ограничивалась этой территорией. Радиотелефоны использовали обычные фиксированные каналы, и если канал связи был занят, переключение на другой, свободный канал, осуществлялось вручную. Само телефонное общение было сложным – нельзя было и слушать и говорить одновременно.

С развитием техники улучшалась и радиотелефонная связь – совершенствовалось оборудование, осваивались новые частоты. Однако при огромном спросе на такой сервис, пользоваться им могло ограниченное количество абонентов. Главной проблемой оставалось ограниченность частотного ресурса. Во время разговора один канал мог использовать только один абонент, а число фиксированных частот в определенном частотном диапазоне ограничено, поэтому радиотелефоны с близкими по частоте рабочими каналами создавали взаимные помехи.
Решением этой проблемы занимались многие ученые и инженеры. Принципиально новую идею предложил в середине 40-х годов XX века исследовательский центр Bell Laboratories американской компании AT&T. Главной новинкой был отказ от единого центра и разбиение всей обслуживаемой территории на небольшие участки, «соты» (от англ. cell — ячейка, сота), каждый из которых обслуживался станцией связи с ограниченным радиусом действия и фиксированной частотой. Стало возможным без всяких взаимных помех использовать один канал связи несколькими абонентами, находящимися друг от друга через несколько «сот».

Далее развитие систем сотовой связи велось в разных странах по разным направлениям. В Европе ещё в конце семидесятых годов прошлого века начались работы по созданию единого стандарта сотовой связи для 5 североевропейских стран — Швеции, Финляндии, Исландии, Дании и Норвегии. Результатом исследований стал стандарт связи NMT-450 (Nordic Mobile Telephone), который предназначался для работы в диапазоне 450 МГц. Эксплуатация первых систем сотовой связи этого стандарта началась в 1981 г в Саудовской Аравии , и затем, месяцем позже, в Европе. Различные варианты NMT-450 использовались в Австрии, Швейцарии, Голландии, Бельгии, странах Юго-Восточной Азии и Ближнего Востока. На основе этого стандарта в 1985 г. был разработан стандарт NMT-900, использующий частоты 900 МГц диапазона и позволивший увеличить число абонентов и улучшить стабильность работы системы.

В США в 1983 году начала работу сеть стандарта AMPS (Advanced Mobile Phone Service), который был разработан Bell Laboratories. В 1985, в Англии, был принят стандарт TACS (TotalAccess Communications System), который являлся разновидностью американского AMPS. Франция, в отличие от других стран, начала использовать собственный стандарт Radiocom-2000 с 1985 года.
Все вышеперечисленные стандарты являются аналоговыми и относятся к первому поколению систем сотовой связи (1 G).

В начале 80-х годов в Западной Европе использование различных стандартов сотовой связи стало препятствовать ее широкому применению. На ее территории действовали сети на базе 9 различных стандартов, не совместимых между собой. Это сыграло огромную роль в создании сотовой системы второго поколения, основанной на цифровых методах обработки сигналов.
Очевидно, что идея общеевропейского цифрового стандарта витала в воздухе. В 1982 г. Европейская конференция администраций почт и электросвязи (СЕРТ), организация, объединяющая администрации связи 26 стран, создала специальную группу Groupe Special Mobile(GSM). Группе была поставлена задача разработать спецификации общеевропейской системы сотовой связи, функционирующей в диапазоне 862-960 МГц. Аббревиатура GSM и дала название новому стандарту. К 1984 г. было решено, что система будет цифровой, совместимой с сетями ISDN (Integrated Service Digital Network) по набору предоставляемых услуг.

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. Совет министров Европы издает директиву с указанием странам-участникам отвести полосу частот в диапазоне 900 МГц под новую систему связи.
В 1987г. был подписан «Меморандум о намерениях» (Memorandum of Understanding – MoU), в котором указывалась дата ввода новой системы в эксплуатацию – 1 июля 1991 г.
В 1989 году уже работало работало несколько тестовых сетей. В 1990 специально созданным на смену группе GSM институтом ETSI (European Telecommunications Standards Institute) был опубликован документ, содержащий спецификации стандарта GSM первой фазы, что позволило начать разработку и производство сетевого, пользовательского и тестового оборудования.

К намеченной дате, 1 июлю 1991г. развернуть сервис не удалось, в основном по причине отсутствия мобильных телефонов, функционирующих в стандарте GSM. К этому времени не была еще разработана процедура испытания (сертификации) аппаратов на соответствие стандарту, которая появилась лишь в апреле 1992 г.
Уже в мае 1992 г. в Германии заработала первая коммерческая сеть GSM900, за несколько месяцев во всех странах, подписавших “Меморандум о взаимопонимании”, были развернуты сети GSM; а к концу года таких сетей было уже около четырнадцати.
В 1993 г. к «Меморандуму» (MoU) присоединился первый неевропейский участник -австралийский оператор сотовой связи Telstra. Стандарт GSM вышел за пределы Европы и стал всемирным. И в это же время аббревиатура GSM стала читаться как Global System for Mobile Communications
С июня 2002-го года ответственность за поддержку стандарта взяла на себя 3GPP (3rd Generation Partnership Project).

еще