Klávesové zkratky na tomto webu - základní
Přeskočit hlavičku portálu

Vývoj GSM standardu a jeho vlastností

aktualizováno 
Článek o tom, jak probíhalo zavádění standardů a jednotlivých služeb GSM. Přehledná tabulka s popisem jednotlivých služeb.

V minulé kapitole jsme se stručně seznámili s vývojem standardu GSM - řekli jsme si také, že většina vlastností a funkcí sítě vznikala postupně tak, jak si je žádala doba, zákazníci a technické možnosti. Vzniklo tak několik period, odborně zvaných fáze. V textu se nadále budeme držet standardního anglického označení GSM Phase a nebudeme se pokoušet o překlad. Podobně tak technické názvy (call waiting) budeme nadále primárně uvádět v angličtině a uvedeme případný český překlad.

V této kapitole vytvoříme přehled služeb a funkcí sítě GSM tak, jak po sobě následovali v jednotlivých fázích a vydáních (release) standardu GSM. Upozorňujeme ovšem, že není naprosto nutné, aby síť GSM nabízela všechny služby dané GSM Phase, toto rozhodnutí leží ponejvíce na operátorovi.

Nejdříve je nutno rozdělit služby sítě GSM podle toho, jakým způsobem mohou být principielně využívány:

Telematické služby - jde o služby, které lidé používají přímo. Typickým příkladem je telefonní hovor.

Nadstavbové služby (bearer service) - jde o transportní služby, pro jejichž využití je podmínkou doplňkové zařízení nebo software. Typickým příkladem je surfování po internetu.

Doplňkové služby (supplementary services) - tyto funkce jsou rezidentně přítomny v síti, ale telefon musí být schopen a mít možnost, využívat je. Příkladem doplňkové služby je přijetí čekajícího hovoru.

Funkce SIM karty - SIM karta nejenom ukládá informace uživatele mobilního telefonu, ale může poskytovat i vlastní služby, jež jsou odvislé od její přítomnosti.

Jak jsme si řekli v první kapitole, vývoj první specifikace GSM Phase 1 byl zmrazen (frozing je běžně užívaný pojem pro konečnou kodifikaci jedné vývojové fáze sítě GSM) v roce 1991, aby bylo umožněno operátorům vystavět první sítě na standardu GSM. Bohužel však praktická příprava výstavby zahrnující technické zpracování standardu, testy techniky atd zabraly více času, než se očekávalo - a tak první prakticky použitelná GSM síť byla spuštěna v létě roku 1992. Všechny funkce a vlastnosti pro síť GSM, které byly navrženy po freezingu v roce 1991 byly přesunuty do specifikace GSM Phase 2.

Definice GSM Phase 2 byla ukončena v říjnu 1995 a všechny funkce, které se ucházely o rozšíření standardu GSM a vznikly později, byly přesunuty do GSM Phase 2+.

2.1 Phase 1

Od GSM Phase 1 se stalo pravidlem, že bylo definováno více funkcí, než kolik jich sítě později používaly. Toto pravidlo se používá s oblibou dodnes.

2.1.1 Telematické služby Phase 1

První mobilní sítě byly zaměřeny především a takřka výhradně na přenos hlasu - tomu také odpovídalo použité kódování řeči (tzv. codec) full rate na plné frekvenci 13 Kbps. Hlavní vymožeností bylo použití jednotného čísla pro nouzová volání 112 - nezřídka se nabízelo i speciální tlačítko na telefonu s tímto předprogramovaným tlačítkem. Nouzové volání totiž bylo přístupné bez ohledu na to, zda uživatel má povolený provoz v místní síti - hovor na nouzovou linku byl proveden vždy. Nouzové hovory přes číslo 112 dodnes fungují i bez SIM karty vložené do přístroje. Na druhou stranu je na vůli operátora, zda bude pro nouzové volání požadovat přítomnost SIM karty v přístroji - je to dáno požadavkem některých vlád na jednoznačnou identifikaci volajícího na nouzovou linku - je to příklad Francie nebo Británie, naopak Německo nebo Česká republika SIM kartu nevyžadují.

Ačkoliv již GSM Phase 1 definovala funkci krátkých textových zpráv SMS a některé datové a faxové funkce, nebyly tyto funkce v prvních sítích a nebo na prvních mobilních telefonech dostupné.

Služba SMS se stala známější až v době, kdy záznamová služba začala rozesílat upozornění na nové zprávy v záznamové schránce pomocí právě SMS zpráv.

2.1.2 Nadstavbové služby GSM Phase 1

V níže uvedené tabulce jsou vypsány nadstavbové služby definované pro GSM Phase 1. Především bychom měli zdůraznit rozdíl mezi transparentním a netransparentním režimem přenosu dat.

Transparentní režim znamená, že síť GSM a celá její infrastruktura přenáší data nebo faxy bez jakéhokoliv dodatečného protokolu, jenž by například snížil počet chyb nebo prováděl kompresi.

Netransparentní režim přidává k přenášeným datům korekci chyb, což učiní datové a faxové přenosy v mobilní síti podstatně spolehlivější. Efektivní rychlost přenosu, jak bude dokázáno v dalších kapitolách, se tím podstatně zvýší.

2.1.3 Doplňkové služby Phase 1

Doplňkové služby byly v Phase 1 velmi omezené. Jednalo se především o služby pro přesměrování a blokování hovorů:

Call forwarding (CF) - přesměrování hovorů - dovoluje účastníkovi mobilní sítě přesměrovat hovor přicházející na jeho číslo na číslo jiné.. Služba Call forwarding umožňuje definovat podmínky, kdy toto přesměrování provést - uživatel hovoří, nemůže být dosažen, neodpovídá nebo přesměrovat vždy.

Call barring (CB) - blokování hovorů - umožňuje účastníkovi sítě GSM blokovat určité hovory. Je pět služeb blokování:

  • blokovat všechny odchozí hovory
  • blokovat všechny odchozí mezinárodní hovory
  • blokovat všechny odchozí mezinárodní hovory vyjma hovorů do domovské země
  • blokovat všechny příchozí hovory
  • blokovat všechny příchozí hovory, když je stanice v roamingu.

Tabulka Funkcí pokrytých GSM Phase 1

Kategorie služeb Služba Komentář
Telematické služby Telefonování full-rate kódování řeči na 13 Kbps
  Nouzové volání 112 je definováno jako univerzální nouzové číslo ve všech lokálních sítích.
  SMS služba krátkých textových zpráv (point-to-point protokol) Alfanumercká výměna zpráv mezi dvěma uživateli přes vyhrazené středisko služeb.
  služba krátkých rozesílaných zpráv - cell broadcast Alfanumerická zpráva rozesílaná v okruhu buňky, nikoliv však během hovoru či datového přenosu.
  Videotext funkce fakticky nebyla využívána
  Teletextový přenos fakticky nevyužíváno
  Faxový přenos podle Group 3  
  Automatický faxový přenos podle Group 3  
Nadstavbové služby Asynchronní datový přenos 300, 1200, 1200/75, 2400, 4800, 9600 bps transparentně a netransparentně
  Synchronní datový přenos 2400, 4800, 9600 bps transparentně.
  Asynchronní PAD přenos 300, 1200, 1200/75, 2400, 4800, 9600 bps transparentně a netransparentně
  Synchronní paketový přenos v duplexu na 2400 bps transparent/netransparent. 2400, 4800, 9600 bps transparentně a netransparentně
  Alternativní řeč/data  
  Řeč následovaná daty  
Doplňkové služby Přesměrování hovoru call forwarding - CF všechny hovory, když obsazeno, nedostižitelný, nedostupný
  Blokování hovorů - call barring - CB všech odchozích, všech odchozích mezinárodních, všech odchozích mezinárodních mimo domovské země, všechny příchozí, všechny příchozí v roamingu.

 

2.2 Phase 2

Zatímco sítě postavené podle GSM Phase 1 si získávaly první zákazníky a začínaly ovládat Evropu, především z Asie (Hong Kong a Singapur) a Austrálie docházely požadavky na doplnění systému podle místních požadavků. Podobně se vyslovily průmyslové koncerny především v Severní Americe.S jídlem rostla chuť - nové funkce do GSM specifikace přibývali rychleji a rychleji.

2.1.1 Telematické služby Phase 2

Phase 2 přidala half-rate (HF) codec - původně se počítalo s jeho implementací do Phase 1, kde pro něj v radiovém schématu zůstal vyhrazen prostor, ale nakonec se o zpoždění postaral sám half-rate codec - algoritmus byl dostupný až po přijetí Phase 1.

Požadavek na implementaci enhanced full-rate kódování řeči (EFR) vzešel ze Spojených států, které právě hodlaly přijmout GSM v posunutém frekvenčním spektru jako PCS-1900. Kvalita hlasu díky EFR dosahuje solidních výsledků za kvalitních podmínek pro šíření pro radiové vlny - je srovnatelná s normální full rate v méně kvalitních radiopodmínkách.

V současnosti stále není codec EFR implementován do GSM sítí mimo Ameriku a i do mobilních telefonů je implementován až nyní (Ericsson GF788e, Nokia 6110 atp). Většina mobilních telefonů v Americe pro PCS-1900 je funkcí EFR vybavena a takto funkce je také za kvalitních radiových podmínek využívána. EFR codec byl původně funkcí GSM Phase 2+, ale na zasedání standardizační komise byl přesunut do GSM Phase 2, aby mohl být dříve adoptován do mobilních GSM sítí v Evropě.

2.1.2 Doplňkové služby Phase 2

Většinu doplňkových služeb GSM Phase 2 ovlivnil standard ISDN - nikoliv tedy opačně, jak se někteří domnívají. Jde především o různé funkce digitálního přenosu identifikace, které fungují jednak mezi mobilními telefony a jednak díky signalizaci SS7 i s linkami na digitálních ústřednách a ISDN linkami.

Calling line identification (CLI) - identifikace volající strany - dovolí příjemci hovoru zjistit, které telefonní číslo mu volá. Většina moderních typů mobilních telefonů umí porovnat číslo volajícího s čísly uloženými v paměti a zobrazit jméno, které tomuto číslu přináleží. Tato funkce patří patrně mezi nejhezčí z jednoduchých funkcí mobilů.

Existují dvě různé služby definované na CLI:

  • Presentation (CLIP) - tedy zobrazení čísla volanému - jde o primárně nastavenou funkci, při níž se číslo volajícího zobrazí na displeji. V některých státech, pro legislativní problémy s ochranou soukromí je tato funkce implicitně vypnuta.
  • Restriction (CLIR) - volající strana touto funkcí zamezí zobrazení čísla volanému. Tento stav CLI Restricted není totožný se stavem CLI Non identified (neidentifikovatelné), které vysílají analogové ústředny, jež nejsou schopny zajistit přenos čísla volaného.

Některé mobilní telefony tak mohou rozlišit volající stranku, která si nepřeje být identifikována a volající stranu, která identifikací poskytnout nemůže - toto pak odlišně zobrazí na displeji. Touto funkcí jsou vybaveny především starší telefony, u novějších se existence analogových ústředen nepředpokládá. V ČR bylo v srpnu 1998 připojeno 40 procent pevných linek k analogovým ústřednám.

Connected line identification (COL) je reversní funkce k CLI. Funkce umožňuje volající straně vidět číslo, na něž je spojena. Toto je samozřejmě vhodné v případě, když je hovor přesměrován. Opět existují dvě typové služby COL.

  • Presentation (COLP) - zobrazení - služba zobrazuje volané číslo volajícímu na displeji telefonu.
  • Restriction (COLR) - služba umožňuje volané straně zamezit identifikaci čísla volajícího - při přesměrování hovor tak není vidět, kam byl hovor přesměrován.

Platí podobná výhrada k analogovým ústřednám, jako u funkce CLI. Funkce COL není v mobilních sítích Paegas ani EuroTel GSM Global používána.

Call waiting (CW) - čekání hovoru - jde o identifikaci na hovořící stanici, se kterou se chce spojit jiný volající.

Call hold (CH) - přidržení hovoru - umožní volanému odložit právě aktivní hovor na "parkovací dráhu" a přijmout mezi tím jiný hovor nebo jiný hovor vykonat. Lze také propojit více hovorů do Multiparty communication (MPTY) - tedy do telekonference, kdy spolu mohou všichni volající najednou komunikovat.

Closed user group (CUG) - uzavřená skupina uživatelů - tato služba vzešla z trunkových radiových systémů, kde je obvykle vytvořena skupina uživatelů, která může spolu velmi rychle spojovat hovory vytočením krátkého čísla. Obdobně je funkce řešena v síti GSM.

Advice of Charge (AoC) - tarifikační informace pro účastníka sítě GSM. Nejen, že takto lze zjistit cenu probíhajícího hovoru, ale i lze takto ceny hovorů sčítat a například u některých telefonů omezovat protelefonování větší částky. U modernějších systémů předplacených karet je tato funkce hojně využívána - například systém EuroTel Go.

Unstructured supplementary services data (USSD) - doplňkové datové služby - tato funkce umožní operátorovi definovat vlastní proprietární služby, jejichž použití je omezeno na jeho vlastní síť. S nástupem standardů funkcí podle GSM Phase 2+ ztrácí tato funkce své opodstatnění a je využívání opravdu zřídka.

Operator-determined barring (ODB) - operátorem určené blokování - tato funkce není dostupná uživateli, ale může na něj být aplikována. Jde o soubor omezení pro jednotlivé skupiny uživatelů - například nemožnost mezinárodních či roamingových hovorů případně zablokování telefonů. Pokud vás to potěší, tak vaše odpojení při neplacení účtu se odborně jmenuje ODB.

2.2.3 Zdokonalení sítě GSM Phase 2

Specifikace Phase 2 přidala nové mechanismy infrastruktuře pro správu radiových zdrojů, ovládání hovorů, management polohování a vyšší úroveň funkčnosti sítě. Jak pro účastníka, tak pro operátora je zcela průhledný systém alokace, využití zdrojů - například radiové kanály mohou být využívány podstatně efektivněji.

Phase 2 kompatibilní zařízení - ať už mobilní či fixní - musí být podporováno funkcemi Phase 2 a její signalizací. První skutečné zařízení plně kompatibilní s Phase 2 se objevilo na trhu koncem roku 1996 - do té doby některá technika sice některé funkce Phase 2 podporovala, jiné ale neumožňovala. Tím je například dáno, že některé mobilní telefony, jejichž konstrukce vycházela z návrhů před rokem 1996, nefungují korektně se službou EuroTel Go a funkcí AoC - Dancall nebo Nokia 3110 atd.

Funkce Phase 2 vyžadují sofistikovanou podporu sítě, ale sítě se liší operátor od operátora a ne v každé síti jsou funkce totožné - jak jsme si již řekli, pro nezprovoznění některých funkcí je v určitých státech opora v zákoně.

Níže uvedená tabulka sumarizuje funkce GSM Phase 2 - je třeba mít na paměti, že funkce GSM Phase 1 jsou v GSM Phase 2 stále platné. Taktéž terminálová kompatibilita v síti existuje - mobilní terminály libovolné GSM Phase mohou být používány ve všech sítích GSM v rámci funkcí, které síť i mobilní terminál podporují.

Tabulka Funkcí pokrytých GSM Phase 2

Kategorie služeb Služba Komentář
Telematické služby Half-rate kódování řeči (HR) volitelná implementace dovolující použití dual rate (half rate a full rate) v jednom telefonu.
  Enhanced full-rate kódování řeči (EFR) volitelná implementace dovolující použití dual rate (enhanced full rate a full rate) v jednom telefonu.
Doplňkové služby Calling line identification (CLI) zobrazení a zamezení zobrazení čísla volajícího
  Connected line identification (COL) Zobrazení a zamezení zobrazení čísla volaného.
  Call waiting (CW) v průběhu aktivního hovoru informuje o jiném příchozím hovoru - používá se s funkcí call hold.
  Call hold (CH) "zaparkuje" probíhající hovor a umožní nový hovor/příjem jiného hovoru. Používá se s funkcí call waiting.
  Multiparty communication (MPTY) až pět hovorů může být spojeno do jednoho telekonferenčního hovoru.
  Closed user group (CUG) obdoba funkce z trunku.
  Advice of Charge (AoC) informace o ceně hovoru.
  Unstructured supplementary services data (USSD) umožní operátorovi tvorbu individuálních služeb.
  Operator-determined barring (ODB) operátorem definovaná omezení skupiny uživatelů.
Autor:


Témata: gsm, Evropa 2, Nokia, software


Nejčtenější

Funkční 18palcový OLED displej lze nyní srolovat do 3cm ruličky.
Za tři roky budou mít iPhony ohebný displej. Samsung ostrouhá

iPhone se podle zákulisních informací dohodl s LG na vývoji ohebného displeje pro budoucí iPhony. Samsung tak přijde o lukrativní byznys.  celý článek

Ilustrační snímek
Geniální iPhonová finta. Odvezl si telefony za milion a čtvrt

Neobvyklou krádež řeší od 14. září newyorská policie. Pátrá po identitě muže, který si ze značkové prodejny Applu odvezl tři krabice plné iPhonů. Vydal mu je...  celý článek

Nokia 7
Nokia má novou sedmičku. Výbavou zaujme, cenou spíše ne

Další přírůstek do rodiny obnovené značky Nokia nese pořadovou číslovku sedm a vyplňuje prostor mezi střední třídou v podobě Nokie 6 a špičkovou Nokií 8. Její...  celý článek

Portfolio smartphonů Samsung
Devět letošních Samsungů, který je nejzajímavější?

Samsung letos na našem trhu uvedl celkem 9 různých modelů napříč řadami J, A, S a Xcover. Měli jsme v redakci unikátní příležitost nafotit je všechny pohromadě...  celý článek

Fidget spinner mobil pořídíte za asi 350 korun.
Hit letošního roku už můžete mít i jako mobil. Stojí několik stovek

Hračka původně určená k relaxaci, fidget spinner, je hitem letošního roku. Její slávy využil výrobce z Hongkongu, který do ní vtěsnal celý funkční mobil....  celý článek

Další z rubriky

Microsoft Lumia 950 a 950 XL
Microsoft konečně přiznal, že jsou Windows na mobilech mrtvá

Viceprezident Microsoftu v sérii příspěvků na Twitteru potvrdil konec mobilních Windows. Softwarový gigant už nějakou dobu nemá v přípravě žádné hardwarové ani...  celý článek

Úvod do nové webové aplikace Google Photos
Prahli po exkluzivních tapetách, získali neomezené úložiště u Googlu

Možnost ukládat bezplatně neomezené množství fotografií a videí v plném rozlišení na Google Photos je výsadou uživatelů referenčních smartphonů společnosti...  celý článek

Za nový iPhone 8 si nechal na ruku vytetovat logo T-Mobilu
Chtěl iPhone zdarma a tak si nechal vytetoval logo T-Mobilu

Neobvyklý způsob, jak si pořídit nový mobil, zvolil muž z USA. Domluvil se s ředitelem T-Mobilu, že si nechá vytetovat logo tohoto operátora na ruku výměnou za...  celý článek

Jobs Contact
Technický referent zakázek s AJ/NJ (35.000 - 45.000 Kč)

Jobs Contact
Moravskoslezský kraj, Olomoucký kraj
nabízený plat: 35 000 - 45 000 Kč

Najdete na iDNES.cz



mobilní verze
© 1999–2017 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je členem koncernu AGROFERT.