Síť GSM

GSM = Groupe Spécial Mobile (původní význam zkratky)

3 faktory, které způsobily rozvoj mobilních sítí:

1. Druhá světová válka
2. Předplacené karty $\to$ anonymnost
3. Displej

1982: Vznik standardizační skupiny GSM

Základní požadavky:

• Nízká cena vybavení a provozu
• Frekvenční hospodárnost – celulární síť
• Podpora roamingu – dohoda mezi mobilními operátory
• ISDN slučitelnost
• "Nadčasovost" – možnost inovací bez nákladných úprav

Narozdíl od předchůdců je digitální

1984: První GSM rámec mezi Francií a Německem

1986: EHS rezevruje pro GSM pásmo 900 MHz

1986: Dohodu podepsaly i Itálie a VB, začíná testování

1987: Už spolupracuje 13 evropských zemí

1988: Definice prvních požadavků pro infrastrukturu (1800 MHz)

1991: První hovor – Radiolinja (Finsko)

1992: První roaming (Radiolinja – Vodafone UK)

1993: První neevropská země – Austrálie

1994: 1 mil. uživatelů

1996: Rusko, Čína, ...

1996: První předplacená karta, 167 operátorů v 97 zemích, 50 mil. uživatelů

...

2005: 1,5 mld. zákazníků

...

Princip GSM sítě

GSM = otevřená digitální celulární síť pro přenos hlasu a dat

Původní GSM přenáší hlas a data rychlostí 9,6 kbit/s

Frekvence:

• Evropa: 900 MHz a 1,8 GHz (později i 1,9 GHz)
• USA: 950 MHz a 1,9 GHz (+ Austrálie, Kanada, Jižní Amerika)

Nosné vlny

Nutnost mít široká pásma – pásmo označené zjednodušeně 900 MHz

900 MHz je skutečnosti 890 – 915 MHz a 935 – 960 MHz $\to$ max. 124 dvojic (původně)

Pro zvýšení max. počtu dvojic může na každé frekvenci být až 8 dvojic najednou, při přetížení buňky až 16 dvojic

Celulární síť

Oblast je rozdělená do šestíúhelníkových buněk $\to$ efektivní hospodaření s frekvencemi

Podle hustoty zalidnění bývají buňky různě velké (od desítek metrů až po kilometry)

Sektorizace = umístění 3 samostatných směrových antén do společných bodů 3 sousedních buněk na 1 vysílačí $\to$ úspora vysílačů

Handover = přeladění kanálu mobilu při přechodu přes hranice buněk

Mobilní telefon

Výkon: nejčastěji $3 \ \text{W}$

Pohotovostní režim – snížení na minimum

Mikrofon

Elektretový mikrofon (typ kondenzátorového mikrofonu) – pole je vytvářeno elektretem

Amplitudová a frekvenční modulace

Nosná vlna je modulována modulační vlnou

AM

Poprvé použita v roce 1870

Frekvence zůstává stejná, mění se amplituda

Horší kvalita zvuku než FM, ale je levnější a má větší dosah

Náchylnější k rušení než FM

Frekvenční modulace

Poprvé použita v roce 1930

Frekvence se mění, amplituda zůstává stejná

Lepší kvalita zvuků, ale je dražší a má menší dosah

Méně náchylná k interferenci než AM