Technologie GSM. Telekomunikační systémy. Bc. Petr Luzar

Technologie GSM Telekomunikační systémy Bc. Petr Luzar Semestrální práce 2011

OBSAH ÚVOD...3 1 POČÁTKY KOMUNIKACE...4 2 GENERACE MOBILNÍCH SÍTÍ...7 2.1 SÍŤ PRVNÍ GENERACE...7 2.2 SÍŤ DRUHÉ GENERACE...9 2.3 SÍŤ TŘETÍ GENERACE...10 3 SYSTÉM GSM...11 3.1 PŘENOS SIGNÁLU GSM A POČTY ÚČASTNÍKŮ NA SÍTI...11 3.1.1 Přenos SMS zpráv...12 3.2 PŘÍSTUPOVÁ METODA GSM...13 3.3 PLOŠNÁ STRUKTURA GSM...14 3.3.1 Pohyb mezi buňkami sítě...15 3.4 ARCHITEKTURA GSM SÍTĚ...16 ZÁVĚR...19 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY...20 SEZNAM POUŽITÝCH SYMBOLŮ A ZKRATEK...21 SEZNAM OBRÁZKŮ...23

UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2011 3 ÚVOD Technologie GSM patří mezi nejvíce rozšířené standardy v mobilních sítích na světě. GSM asociace odhadují, že této technologie se využívá až v 80% globálního používání. V dnešní době ji na celém světe používá přes tři miliardy obyvatelstva ve více než 212 zemích. Všudypřítomnost GSM znamená pro lidi snažší přístup ke komunikaci a informacím bez ohledu na vzdálenost. GSM je rozdělena na několik generací, které se stále rozvíjí se zvyšujícími se požadavky uživatelů.

UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2011 4 1 POČÁTKY KOMUNIKACE První oficiální zmínky mobilní komunikace lze najít v první polovině 19.století. V roce 1837 byl Samuelem Morsem sestrojen první telegraf. Zajímavostí této významné události, která provázela první Morseho experiment, bylo natažení telegrafních drátů pod vodou, aby dokázal, že signál lze přenášet i tímto způsobem.. Naneštěstí ale telegrafní dráty přetrhala projíždějící loď. I přesto, že experiment se zdál být zmařen, Morsemu se povedlo přenést signál díky vodivosti vody. Šlo tak tedy o první bezdrátový přenos. V roce 1880 prezentoval své výsledky D.E. Hughes, který o rok dříve dokázal generovat a zachytávat signály pomocí radiových vln. Své experimenty ověřoval na větší vzdálenosti a v ulicích Londýna. Může být tedy řečeno, že se jednalo o první mobilní přenos v historii. Prezident Královské vědecké společnosti ale vyvrátil Hughesovu hypotézu s tím, že se jedná o přenos informací pomocí magnetické indukce, nikoli za pomoci radiových vln. Princip přenosu za přispění magnetické indukce představil jako první pravděpodobné M. Loomis. Pokus uskutečnil v roce 1865. Loomis na dvou místech, která byla od sebe vzdálena 29 kilometrů, vypustil papírové draky s kovovou kostrou. Jeden drak obsahoval vysílací část telegrafu, druhý zaznamenával přijímané signály galvanometrem. Loomis přenášel zakódovanou morseovu abecedu. Úspěšnější experimentální pokusy o šíření elektrických radiových vln a potvrzení Maxwellovi teorie o vlnovém záření světla, elektřiny a magnetismu, představil německý vědec H. Hertz v roce 1888. Avšak prvním, kdo úspěšně sestrojil a zprovoznil radiový systém byl Ital G. Marconi. V roce 1897 získal patent a o čtyři roky později přenesl signál přes Atlantský oceán. Marconiho radiový aparát dokázal přenášet pouze telegrafní kódy. O další krok kupředu se zasloužil R. Fesseden v roce 1906, který uskutečnil první hlasový přenos. První praktické využití bezdrátového přenosu bylo v desátých a dvacátých letech minulého století. Na počátku dvacátých let se v USA začaly používat mobilní radiové stanice, pracující v pásmu 2 MHz. Především je používaly armádní a policejní složky. Detroidská policie v roce 1921 zprovoznila první auto s přijímačem morseovy abecedy a roce 1928

UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2011 5 přenášeli také hlas. Jednalo se však pouze především o přijímače. V tomto období bylo v Bell Laboratories sestrojeno i první mobilní rádio, které umožňovalo přenášet hlas v obou směrech. Dalším velkým skokem v oblasti bezdrátového spojení byla především druhá světová válka. Firma Motorola představila svou přenosnou rádiovysílačku. Jako zajímavost lze uvést vynález L.M.Ericssona, který sestrojil první mobilní telefon do auta a to již v roce 1910. Princip spočíval ve využití běžného telefonu připojeného na dlouhé kovové tyče, které se připojily k telefonním kabelům kdekoliv po cestě. První řešení pro veřejnost představily společnosti Southwestern Bell a AT&T v červnu 1946. Jednalo se o radiotelefony pracující v pásmu 150 MHz na šesti kanálech; později z důvodu rušení bylo využito pouze tří kanalů. Radiotelefony byly montovány do automobilů skrze výkonnou anténou z důvodu lepšího signálu. Systém v automobilu dokázal vybrat podle kvality signálu jednu z nejvhodnějších antén rozmístěné po okolí a propojit účastníka s hlavní centrálou, která byla připojena k okolním anténám běžnými telefonními kabely (Obr. 1). Obr. 1. Znázornění radiotelefonního systému pro automobily [3]

UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2011 6 Praktický systém fungoval: Účastník (1) vytočil "Meziměsto" a požádal o spojení s operátorem mobilních služeb, kterému sdělil telefonní číslo auta, kam chce volat. Operátor z terminálu vyslal signál (2), který rozsvítil světlo a rozezvonil telefon v mobilní jednotce (3). Řidič v autě zvednul telefon a jeho hlas se radiovými vlnami přenesl k nejbližší anténě (4) a odtud po telefonních kabelech. Jestliže chtěl účastník telefonovat z automobilu, zvednul telefonní sluchátko a stiskem tlačítka "mluvit" vyslal signál k nejbližší anténě, odkud se přepojil k operátorovi. Úspěch tohoto systému byl dalším krokem k výzkumu bezdrátových přenosů. Na konci roku 1947 byl zveřejněn princip budoucích mobilních sítí, tzv. cellulárních sítí. Za pár měsíců byla také představena plně automatická radiotelefonní síť, která již nepotřebovala k uskutečnění hovoru operačního pracovníka. Významné společnosti se v budoucích 50. a 60. letech zaměřily na rozvoj těchto sítí. Nejvíce se však o to zasloužila společnost Bell System, které byl na jaře roku 1972 uznán patent na mobilní komunikační síť. O pět let později Bell System společně s AT&T spustili první testovací provoz sítě. Byl to počátek sítí GSM. [1] [2]

UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2011 7 2 GENERACE MOBILNÍCH SÍTÍ Rozvoj mobilních sítích byl a je stále podnícen zvyšujícími se nároky uživatelů na kapacitu sítě a rychlosti přenosu. Dnešní GSM technologie prošla řadou změn od analogových sítí první generace k síti druhé generace, která už byla digitalizována. Obě tyto platformy sítí se věnují především hlasovým službám. Můžeme je tedy nazývat hlasovými sítěmi. Vzhledem k faktu na stále větší požadavky na přenos dat vzniká síť třetí generace 3G. 2.1 Síť první generace Tento druh sítí patří do kategorie analogových radiotelefonních mobilních systémů a využívají k provozu frekvenční modulaci. U sítí první generace je použito přístupové techniky protokolu FDMA (Frequency Division Multiple Access). Jedná se o mnohonásobný přístup s frekvenčním dělením. Princip spočívá ve využití spektra bez vzájemných interferencí. Pomocí tohoto systému je každému uživateli přiřazena určitá část radiofrekvenčního spektra. FDMA povoluje pouze jednoho uživatele na jeden kanál. Obr. 2. Přístupová metoda FDMA [4]

UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2011 8 Pro příklad vezměme v úvahu síť NMT 450, která byla u nás provozována v letech 1991 až 2006. Vysílací pásmo její základnové stanice činí 463 MHz až 467,5 MHz, znamená to tedy, že maximální využitelné spektrum je 4,5 MHz a pří šířce jednoho kanálu 25 khz to odpovídá 180 kanálům. Použitím systému FDMA je možné jednou základnovou stanicí obsloužit maximálně 180 uživatelů. Je tedy zřejmé, že jeden kanál připadá na jednu mobilní stanici. Ostatní mobilní stanice nebudou obslouženy. Mezi velké přednosti NMT sítě bylo poměrně dobré šíření rádiových vln v horských a rozlehlých oblastech z důvodu lepšího ohybu rádiových vln s menší frekvencí. Nevýhodou sítí první generace byla nízká kapacita sítě. Do roku 1999 nepodporovala síť NMT zabezpečení hovorů. [4]

UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2011 9 2.2 Síť druhé generace Síť druhé generace je už zcela digitální. Stále jsou z větší části využívány na hlasové služby. U této generace je použita přístupová technika TDMA. Jedná se o systém násobného přístupu s časovým dělením. Metoda TDMA spočívá v určení účastníkovi přesné frekvence radiového kanálu s počátkem a koncem časového intervalu, po který může rádiový kanál využívat. Časový interval je nazýván Time Slotem, který je součástí rámce, jenž se cyklicky opakuje. Přenos je tedy přerušován a pravidelně se opakuje ve stejně dlouhých časových intervalech. TDMA proto je ideální k digitálním přenosům. Na vysílací straně je signál časově komprimován a na přijímací straně zpětnou expanzí upraven do původního stavu. Metoda TDMA vyžaduje přesnou časovou synchronizaci. Znamená to tedy, že při použití využívá více účastníků stejný rádiový kanál systému, ovšem každý v jiném časovém intervalu. Prakticky to znamená, že přenosový kanál a jeho schopnosti jsou rozděleny v čase. Každý probíhající hovor využívá kanál jen po určitou dobu, poté je uvolněn dalšímu probíhajícímu hovoru. Takto se pokračuje do doby, dokud se nevystřídají všechny hovory na sdíleném kanále. Dále pak přichází na řadu první hovor a vše se cyklicky opakuje. [5] Obr. 3. Přístupová metoda TDMA [5]

UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2011 10 2.3 Síť třetí generace Vznik sítě třetí generace byl podpořen požadavkem na stále větší rychlost přenosu dat, což předešlé sítě neumožňují. Výhodou sítě je relativně nízké cena v poměru přenesených dat a vysoké přenosové rychlosti. Ovšem z důvodu malého pokrytí země sítí třetí generace je přenos značně nevýhodný, proto se využívá kombinace se sítěmi druhé generace. V současné době se touto nejnovější generací pokrývají pouze města a jak již bylo naznačeno je systém orientován především na přenos dat. U sítí třetí generace je použito jako přístupové techniky metody CDMA (Code Division Multiple Access), přesněji řečeno WCDMA (Wideband CDMA). Metoda pracuje na principu přiřazování binárních kódů jednotlivým účastníkům, čímž se navzájem odlišují. Signály všech účastníků se přenášení bez nutnosti časového oddělení a ve stejném frekvenčním pásmu. Na přijímací straně probíhá dekódování a jednotlivě přenosové kanály jsou rozlišeny na základě dekódovacího předpisu. Sítí třetí generace mají počátky v polovině osmdesátých let. V České republice byla první síť této generace spuštěna koncem roku 2005. Síť je založena na standardu UMTS (Universal Mobile Telecommunication System). Jedná se o evropský standard. Vychází se struktury sítě GSM, se kterým je plně kompatibilní. Frekvenční spektrum sítě UMTS je od 1885 MHz do 2025 MHz nebo od 2110 MHz do 2200 MHz. [6] Obr. 4. Přístupová metoda CDMA [6]

UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2011 11 3 SYSTÉM GSM Standard GSM, spadající svoji strukturou do sítí druhé generace, byl v Evropě spuštěn v polovině roku 1991 pro komerční účely. V České republice byl tento systém spuštěn až v roce 1996. Přešlo se tak definitivně od analogové mobilní sítě. Původně síť GSM pracovala v pásmu 900 MHz. Ukázalo se však, že kapacita tohoto kmitočtového pásma je malá z důvodu narůstajícího počtu mobilních stanic. Proto byla vytvořena varianta pracující v pásmu 1800 MHz. Jednou z předních výhod GSM systému v pásmu 1800 MHz je kompatibilita se systémem GSM na pásmu 900 MHz. Ve Spojených státech amerických systém rozšířili o technologii GSM 1900 pracující na frekvencích 1850 1910 MHz a 1930 1990 MHz. Z důvodu šíření lepšího signálu se uvažuje s možností spustit GSM systém i v původním analogovém pásmu pracující na frekvencích sítě NMT. Těchto vlastností by se dalo využit v odlehlých oblastech. [8] 3.1 Přenos signálu GSM a počty účastníků na síti Přenos signálu je realizován plně duplexním provozem skrze rádiový systémem (někdy označován jako Primary GSM). Systém GSM 900 má vyhrazena dvě přenosová pásma o šířce 25 MHz resp. 2x25 MHz. Pro přenos od mobilní stanice k základnové rádiové stanici je signál přenášen na frekvenci 890 915 MHz. Pro opačný směr od základnové rádiové stanice k mobilní stanici je frekvence 935 960 MHz. Vzájemný odstup od nosných vln je 200 khz. Znamená to tedy, že při šířce pásma 25 Mhz se zde vleze 125 kanálů. První kanál je označován jako nultý a používá se pouze pro oddělení jednotlivých pásem. Zbylých 124 kanálů je využíváno pro přenosy telefonních hovorů. GSM 1800 jo koncipován do oblastí s malými vzdálenostmi mezi jednotlivými základovými rádiovými stanicemi. Kmitočtová pásma pro mobilní stanice je v rozmezí 1710 1785 MHz a 1805 1880 MHz pro jejich příjem. Kapacita přenosového pásma o šířce 75 MHz činí 375 radiových kanálů. V zámoří, kde se využívá sítě GSM 1900 jsou přidělena pásma 1850 1910 MHz pro vysílaní mobilních stanic a 1930 1990 MHz pro příjem. Odstup pásem činí 80 MHz se šířkou jednoho pásma 60 MHz. V této šíři lze využit 300 radiových kanalů.

UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2011 12 Novější variantou, která vznikla nese jméno Extented GSM. Frekvenční pásmo je rozšířeno oproti Primary GSM na 890 915 MHz pro vysílaní a 925 960 MHz pro příjem mobilních stanic. Rozšířila se tak šířka pásma na 35 MHz; z původních 25 MHz. [8] 3.1.1 Přenos SMS zpráv SMS zprávy lze nazývat krátkými textovými zprávami, které se přenášejí v sítí GSM. Předchozí kapitola je věnována kmitočtovému pásmu, které je rozděleno na rádiové kanály, které jsou dále rozděleny na osm časových slotů, ty se přidělují jednotlivým mobilním stanicím. O takto vzniknutých kanálem můžeme hovořit jako o fyzických kanálech. Součástí těchto kanálů jsou i signalizační kanály, které jsou určené k přenášení stavových dat sítě. Tyto data si lze představit jako informace k zajištění provozu mobilní komunikace GSM sítě. Jsou důležité pro orientaci mobilní stanice v síti, ve které se zrovna nachází (země, oblast, síť). Dále stavovou informací jsou údaje o kmitočtové a výkonové korelaci a také signál s časovou synchronizací. Mobilní stanice využívá signalizačního kanálu v případě, že chce uskutečnit hovor nebo jinou komunikační službu. Je tedy důležité, aby stavová data byla přenášena za každé situace. Znamená to, že informace musí být nezávisle přijímány i během případného probíhajícího telefonního hovoru. V tomto signalizačním kanálu lze přenášet i SMS zprávy. Krátké textové zprávy jsou zpracovávány SMS centrem odděleným od centra, které se stará o telefonní hovory. SMS centrum je součástí síťového podsystému (viz. kap. 3.4) v GSM síti. Stará se o směrování SMS zpráv a jejich uchovávání v době nedostupnosti mobilní stanice. Z důvodu, že pro přenos SMS zpráv se využívá signalizačního kanálu, který musí vždy bezpodmínečně fungovat, pokud je GSM síť dostupná. Lze tedy říct, že spolehlivost přenosu SMS zpráv je na vysoké úrovni. Informace v šifrovacím kanálu, ale i krátké textové zprávy nejsou během přenosu šifrovány, pouze kódovány.

UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2011 13 3.2 Přístupová metoda GSM Standard GSM využívá kombinace přístupových metod FDMA a TDMA, tedy frekvenčního a časového multiplexu. Princip fungování spočívá v přidělování frekvenčního pásma technikou FDMA na jednotlivé rádiové kanály s přenosovou rychlostí 271 kilobitů za sekundu. Rádiové kanály jsou následné rozčleněny pomocí TDMA na jednotlivé sloty, nebo-li účastnické kanály. Celé frekvenční pásmo je rozděleno pomocí FDMA na jednotlivé kanály s odstupem 200 khz. Navíc je pak každý kanál rozdělen metodou TDMA na osm časových slotů. Jednotlivým časovým slotům poté připadne přenosová rychlost přibližně 13 kilobitů za sekundu. Tato rychlost je pro telefonní hovory v digitální formě v běžné kvalitě plně dostačující. [7] Obr. 5. Přístupová metoda FDMA/TDMA [7]

UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2011 14 3.3 Plošná struktura GSM Mobilní systém je též někdy nazýván jako sítí celulární, nebo-li buňkovou. Je tak nazýván z důvodu architektury pokrytého území rozděleného na velká množství malých oblastí buněk. V každé takové buňce je základnová stanice označována zkratkou BTS. Základnová stanice zprostředkovává spojení mezi jednotlivými mobilními stanicemi v buňce, ve které se nachází. Mobilní stanice označujeme MS. Velikost buňky je závislá na počtu účastníků v oblasti, hustotou provozu a terénem. Znamená to tedy, že plochy buněk nejsou geometricky stejné, mají různý tvar. [9] Obr. 6. Zjednodušené schéma buňkové sítě [9] Buňky se dále rozdělují podle velikostí: Mikrobuňky jedná se o největší buňky s poloměrem až desítek kilometrů. Jejich využití je v oblastech s malou hustotou provozu, jsou to převážně venkovské oblasti. Mikrobuňky jejich poloměr se pohybuje do jednoho kilometru. Využívají se v místech s větší hustotou zalidnění a provozu. Příkladem je centrum města. Pikobuňky buňky o poloměru do padesáti metrů. Používají se v místech s vysokou koncentrací účastníků sítě. Vyskytují se nejčastěji v blízkosti zastávek hromadné dopravy jako jsou např. nádraží nebo oblastech obchodních domů.

UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2011 15 Obr. 7. Rozdělení buňkové struktury sítě [9] 3.3.1 Pohyb mezi buňkami sítě V praxi se mobilní stanice pohybuje mezi jednotlivými buňkami v síti. Je tedy jasné, že není možně, aby užívaná mobilní stanice byla stále připojena ke stejné základové stanici BTS. Ať už z důvodu dosahu základových stanic, tak i z důvodu odlišných frekvencí na vysílacích kanálech. Při průchodu mezi buňkami musí být zajištěno vzájemné předávání informací. Dnes toto předávání probíhá automaticky bez obsluhy a je označován názvem annover. Mobilní stanice nepřetržitě sleduje kvalitu radiových kanálů. Především intenzitu signálu a bitovou chybovost. Měření probíhá až pro šest sousedních základových stanic. Na základě vyhodnocených informací se mobilní stanice rozhoduje a přepojuje na nejvýhodnější základovou stanici. Mobilní stanici je po připojení přidělen radiový kanál dochází k hangoveru. Proces hangover je díky vysoké rychlosti nepostřehnutelný. Teoreticky lze mobilní stanici používat až do rychlosti 250 km/h, což je maximální rychlost pro úspěšný hangover. Přepojování může probíhat nejen mezi buňkami, ale i uvnitř buněk.

UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2011 16 Obr. 8. Mezibuňkový hangover [10] Na obrázku je znázorněn případ mezibuňkového Hannoveru. V bodě 1 komunikuje mobilní stanice se základovou stanicí A. Po přechodu hranice buňky (bod 2), se základě vyhodnocení kvality signálu přeladí na frekvenci základové stanice B. Zahájí se nový přenos (bod 3). Pokud dojde k hannoveru uvnitř buňky, je to z důvodu, že se v buňce objeví kanály s kvalitnějším spojením. Mobilní stanice komunikuje vždy pouze s jednou základovou stanicí BTS. [10] 3.4 Architektura GSM sítě GSM síť je tvořena vzájemně propojenými částmi, které umožňují přenosy mezi účastníky připojenými v mobilní síti nebo na klasickou telefonní síť. Na obrázku (Obr. 9) je znázorněna architektura GSM sítě s hlavními funkčními součástmi. Mezi nejdůležitější součásti lze zařadit: Mobilní stanice MS Základové stanice BSS Síťové podsystémy NSS

UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2011 17 Obr. 9. Blokové schéma GSM [7] [11] Mobilní stanice MS (Mobile station): Je složena z mobilního zařízeni a SIM karty. Mobilní zařízení je řízeno mikroprocesorem. Standardem klasického mobilního zařízení jsou vstupně/výstupní zařízení, jako je klávesnice, display, mikrofon a sluchátko. Mobilní stanice komunikuje se systémem základových stanic, jehož součásti jsou základové stanice BTS. Identifikace mobilních stanic probíhá pomocí identifikátoru IMEI. Číslo IMEI je jedinečné pro každé zařízení v mobilní síti. Využívá se např. pro blokaci ukradených mobilních telefonů. Identifikace samotného účastníka však probíhá pomocí vložené SIM karty. Systém základnových stanic BSS (Base station annover ): Systém se skládá ze základnových radiových stanic BTS a základnových řídicích stanic BSC. Obě součásti jsou samozřejmě navzájem propojeny. Základnové řídicí stanice slouží k řízení pěti až patnácti

UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2011 18 základnových radiových stanic. Základní radiové stanice komunikují s jednotlivými mobilními stanicemi. Záklandové radiové stanice tak tvoří komunikační Hannover mezi účastníky. Znamená to, že mobilní stanice nejsou společné navzájem radiově propojeny. Celý systém stanice se stará a zajišťuje přidělování radiových kanálů a předávání hovorů v případě pohybu mobilní stanice (hangover). Vytváří komunikační spojení s mobilní ústřednou MSC. Síťový podsystém NSS (Network switching systém): je tvořen skupinou zařízení, jejíž hlavní součástí je mobilní spínací ústředna MSC. Úkolem ústředny je registrace mobilních stanic v síti, ověřování, směrování hovorů, lokalizace polohy, roaming a spojení s pevnou telefonní sítí. Domovský lokační registr HLR (Home location registr): Jediná a hromadná databáze uchovávající všechny informace o uživatelích na síti. Jedná se především o zpřístupněné nebo předplacené služby a informace o poloze uživatele. Návštěvnický lokační registr VLR (Visitor Location Registr): Registr uchovává přechodné informace z domovského lokačního registru nezbytné pro řízení hovorů mobilních stanic, které se pohybují v dané geografické oblasti spárované s mobilní spínací ústřednou. V případě, že účastník opustí geografickou oblast, jsou data z tohoto registru vymazána. Autentifikační centrum AuC (Authentification center): Jde o chráněnou databázi obsahující utajené informace o ověřovacích klíčích totožnosti účastníka. Autentifikační centrum je propojeno s domovských lokačním registrem a má na starosti unikátní šifrovací klíče pro každého účastníka, pomocí kterých je zašifrován účastnický signál přenášený radiovým rozhraním. Registr mobilních stanic EIR (Equipment identity register): Jedná se o databázi identifikačních čísel IMEI mobilních stanic, které jsou autorizovány, ukradnuty nebo jsou porouchány. Registr je propojen s domovských lokačním registrem. PSTN, ISDN, PSPDN, CSPDN: Symbolizuje spojení s veřejnými analogovými a digitálními telefonními sítěmi a ostatními mobilními sítěmi. [7] [11]

UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2011 19 ZÁVĚR V mé prácí jsem rozepsal historii komunikačních dálkových systémů, jejich počátky od drátových technologií až po ty bezdrátové. Především mobilní komunikaci. V jednotlivých kapitolách jsou popsány a znázorněny generace bezdrátových technologií. Jedná se o FDMA, TDMA a CDMA, pomocí kterých jsou přenášeny informace v mobilní síti GSM ať už se jedná o telefonní hovory nebo textové zprávy. Obsáhlá část práce je věnována buňkové architektuře a uskutečňování spojení, ale také obecné architektuře sítě GSM.

UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2011 20 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY [1] RAMBOUSEK, Adam. Historie mobilní komunikace. Telekomunikační systémy. 2003 [2] Private Line Telecommunications Expertise [online]. 2003 [cit. 2011-10-14]. GSM History. Dostupné z WWW: <http://www.privateline.com/mt_gsmhistory/>. [3] Private Line Telecommunications Expertise [online]. 2003 [cit. 2011-10-14]. Bell systém Mobile radiotelephone service St. Louis, MO. Dostupné z WWW: <http://www.privateline.com/pcs/images/saintlouis2.gif>. [4] ENKI Training and Consultancy [online]. 2009 [cit. 2011-10-16]. 1G and FDMA. Dostupné z WWW: <http://www.enki.pl/index_7.php?page=711>. [5] ENKI Training and Consultancy [online]. 2009 [cit. 2011-10-16]. 2G and TDMA. Dostupné z WWW: <http://www.enki.pl/index_7.php?page=712>. [6] ENKI Training and Consultancy [online]. 2009 [cit. 2011-10-16]. 3G and CDMA. Dostupné z WWW: <http://www.enki.pl/index_7.php?page=713>. [7] PUŽMANOVÁ, Rita. Moderni komunikační sítě od A do Z. Praha : Computer Press, 2006. 430 s. ISBN 80-251-1278-0. [8] Blogspot.com [online]. 200? [cit. 2011-10-16]. Access methods in FDMA TDMA and CDMA. Dostupné z WWW: <http://3.bp.blogspot.com/_uatlveby0o0/s9kyhfby8di/aaaaaaaaafo/rl9p_ ciebzc/s1600/access-methods-in-fdma-tdma-and-cdma1.jpg>. [9] PERNIČKA, Jaromír. GSM a jeho využití v ochraně objektů [online]. [s.l.], 2007. 74 s. Bakalářská práce. UTB ve Zlíně. [10] KINŠT, Rostislav. Handover v systému GSM [online]. [s.l.], 3 s. Semestrální práce. ČVUT v Praze. Dostupné z WWW: <http://radio.feld.cvut.cz/personal/mikulak/mk/mk05_semestralky/handover.pdf>. [11] Mgr. Radovan Kaluža [online]. 2006 [cit. 2011-11-12]. GSM. Dostupné z WWW: <http://radovan.bloger.cz/it-internet/gsm>.

UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2011 21 SEZNAM POUŽITÝCH SYMBOLŮ A ZKRATEK GSM 1G 2G 3G FDMA TDMA CDMA NMT UMTS SMS MS BSS BTS BSC MSC NSS IMEI HLR VLR AuC EIR PSTN ISDN PSPDN Význam první zkratky. First Generation Wireless Second Generation Wireless Third Generation Wireless Frequency Division Multiple Access Time Division Multiple Access Code Division Multiple Access Nordic Mobile Telephony Universal Mobile Telecommunications Systém (3G Europe) Short Message Service Mobile Station Base Station Subsystem Base Tranciever Station Base Station Controller Mobile Switching Center Network and Switching Subsystem International Mobile Equipment Identity Home Location Register Visitor Location Register Authentication Center Equipment Identity Register Public Switched Telephone Network Integrated Services Digital Network Packet Switched Public Data Network

UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2011 22 CSPDN Circuit Switched Public Data Network

UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2011 23 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1. Znázornění radiotelefonního systému pro automobily [3]... 5 Obr. 2. Přístupová metoda FDMA [4]... 7 Obr. 3. Přístupová metoda TDMA [5]... 9 Obr. 4. Přístupová metoda CDMA [6]... 10 Obr. 5. Přístupová metoda FDMA/TDMA [7]... 13 Obr. 6. Zjednodušené schéma buňkové sítě [9]... 14 Obr. 7. Rozdělení buňkové struktury sítě [9]... 15 Obr. 8. Mezibuňkový hangover [10]... 16 Obr. 9. Blokové schéma GSM [7] [11]... 17