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.

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 (sergei.senin@ubinetics.com) специально для mobile-review.com
Опубликовано — 16 января 2003 г.

Есть, что добавить?! Пишите... eldar@mobile-review.com