Globaali matkaviestintäjärjestelmä



Internet on ehtymätön tietolähde, myös Globaali matkaviestintäjärjestelmä:n osalta. Vuosisatojen ja vuosisatojen mittainen inhimillinen tieto Globaali matkaviestintäjärjestelmä:stä on valunut ja valuu edelleen verkkoon, ja juuri siksi siihen on niin vaikea päästä käsiksi, sillä löydämme paikkoja, joissa navigointi voi olla vaikeaa tai jopa epäkäytännöllistä. Ehdotuksemme on, ettet haaksirikkoutuisi Globaali matkaviestintäjärjestelmä:ää koskevien tietojen mereen ja että pääsisit kaikkiin viisauden satamiin nopeasti ja tehokkaasti.

Tässä tarkoituksessa olemme tehneet jotain, joka menee pidemmälle kuin itsestäänselvyys, keräämällä ajantasaisimmat ja parhaiten selitetyt tiedot Globaali matkaviestintäjärjestelmä:stä. Olemme myös järjestäneet sen niin, että se on helppolukuinen, minimalistisen ja miellyttävän muotoilun ansiosta, mikä takaa parhaan käyttökokemuksen ja lyhimmän latausajan. Teemme sen sinulle helpoksi, jotta sinun tarvitsee vain huolehtia siitä, että opit kaiken Globaali matkaviestintäjärjestelmä:stä! Jos siis olet sitä mieltä, että olemme saavuttaneet tarkoituksemme ja tiedät jo kaiken, mitä halusit tietää Globaali matkaviestintäjärjestelmä:stä, otamme sinut mielellämme takaisin näihin sapientiafi.com:n rauhallisiin meriin, kun tiedon nälkäsi herää uudelleen.

Global System for Mobile Communications (entinen Groupe Special Mobile , GSM ) on solun standardi varten täysin digitaalisten solukkoverkkojen käyttöön vuonna 1990 , joka käytettiin pääasiassa puhelinliikenteen , mutta myös piirikytkentäisten ja pakettikytkentäisen tiedonsiirron ja lyhytsanomien . Se on ns. Toisen sukupolven ("2G") ensimmäinen standardi ensimmäisen sukupolven analogisten järjestelmien (Saksassa: A-Netz , B-Netz ja C-Netz ) seuraajana) ja se oli maailman laajimmin käytetty matkapuhelinstandardi.

GSM luotiin tavoitteena tarjota matkapuhelinjärjestelmä, jonka avulla tilaajat voivat liikkua kaikkialla Euroopassa ja jotka tarjoavat ISDN- tai perinteisten analogisten puhelinverkkojen kanssa yhteensopivia puhepalveluja .

Saksassa GSM on D- ja E -verkkojen tekninen perusta . GSM otettiin käyttöön täällä vuonna 1991, mikä johti matkapuhelimien nopeaan leviämiseen 1990 -luvulla. Standardia käytettiin matkapuhelinradiostandardina 670 GSM -matkapuhelinverkossa noin 200 maassa ja alueella ympäri maailmaa; tämä vastasi noin 78 prosentin osuutta kaikista matkapuhelinten asiakkaista. Myöhemmin standardiin tuli lisäyksiä, kuten HSCSD , GPRS ja EDGE nopeampaa tiedonsiirtoa varten.

Maaliskuussa 2006 1,7 miljardia ihmistä maailmanlaajuisesti käytti GSM: ää ja miljoona uutta asiakasta lisättiin päivittäin - lähinnä Afrikan, Intian, Latinalaisen Amerikan ja Aasian kasvumarkkinoilta. Jos lasket yhteen kaikki matkaviestintästandardit, noin 2 miljardia ihmistä maailmanlaajuisesti tavoitetaan matkapuhelimella. GSM -yhdistys ja GSA ilmoittivat asiasta lokakuussa 2005. Vuonna 2003 ( Deutsche Bankin mukaan ) 277 miljardia Yhdysvaltain dollaria muunnettiin GSM -tekniikalla.

GSM: n syntyminen

Euroopan ensimmäiset analogiset matkapuhelinverkot otettiin käyttöön 1950 -luvun lopulla; vuonna Saksassa tämä oli Verkko . Niiden käyttö oli kuitenkin monimutkaista, ja niihin mahtui vain muutama tuhat osallistujaa. Lisäksi Euroopassa oli vierekkäin useita erilaisia järjestelmiä, joista osa perustui samaan standardiin, mutta erosi tietyistä yksityiskohdista. Samankaltaista tilannetta tulisi välttää seuraavan sukupolven digitaalisten verkkojen kanssa.

vuosi esiintyminen
1982 Tällä CEPT (European Conference of telehallintojen), The Groupe Special Mobile ( työryhmä matkaviestinnän ) on perustettu. Sinun tehtäväsi on kehittää yhtenäinen yleiseurooppalainen matkaviestinstandardi. Mukana on 26 eurooppalaista teleyritystä.
1985 Saksa, Italia ja Ranska allekirjoittavat uuden standardin alustavan kehittämissopimuksen.
1987 17 tulevaa GSM -verkko -operaattoria 15 Euroopan maasta tekevät yhteistyötä ja allekirjoittavat GSM -yhteisymmärryspöytäkirjan ( Memorandum of Understanding ) Kööpenhaminassa 7. syyskuuta .
1989 Groupe Special Mobile tulee tekninen komitea on Euroopan telealan standardointilaitos Institute (ETSI), perustettiin CEPT vuonna 1988. Hanke sai lisää vauhtia, koska verkko -operaattorit, valmistajat ja sääntelyviranomaiset työskentelivät yhdessä ETSI: ssä.
1989 Saksassa Deutsche Bundespost ja Mannesmann saavat lisenssin perustaa kumpikin GSM-pohjaisen verkon (ns. D-verkot ).
1990 GSM-900-standardin vaiheen 1 tekniset tiedot jäädytetään. Toisin sanoen niitä ei enää muuteta, ja niitä voidaan käyttää matkapuhelinten ja verkkotekniikan valmistukseen.
1990 Teknisten tietojen mukauttaminen taajuusalueelle 1800 MHz (DCS 1800) alkaa.
1991 Groupe Special Mobile nimeksi Standard Mobile Group (SMG). GSM säilytetään itse standardin nimenä ja tarkoittaa nyt Global System for Mobile Communications .
1991 DCS 1800: n tekniset tiedot ovat jäädytettyjä.
1991 Ensimmäiset käyttöjärjestelmät esitetään (esim. Telecom 91 -messuilla ).
1992 Ensimmäiset GSM -matkapuhelimet tulivat markkinoille.
1992 Monet eurooppalaiset GSM 900 -operaattorit aloittavat kaupallisen verkon käyttöönoton. Kesällä Saksassa otetaan käyttöön verkot D1 (operaattori: DeTeMobil Deutsche Telekom Mobilfunk ) ja D2 (operaattori: Mannesmann Mobilfunk ). Sveitsissä Natel D lanseerataan GSM -periaatteella.
2000 GSM -standardointitoimet siirretään 3GPP: lle . Työryhmän nimi on TSG GERAN (Technical Specification Group GSM EDGE Radio Access Network).
2007 Ensimmäiset ehdotukset SIP -numeroiden käyttämisestä GSM: n kanssa

tekniikkaa

Yleisesti

Toisin kuin kiinteässä verkossa, matkaviestinverkolle asetetaan useita lisävaatimuksia:

  • Tilaajan todennus
  • Kanavan käyttötapa
  • Liikkuvuuden hallinta ( HLR , VLR , sijainnin päivitys , kanavanvaihto , verkkovierailu )
  • Osallistujat ovat liikkuvia ja voivat siksi vaihtaa radiosolusta toiseen. Jos näin tapahtuu puhelun tai datayhteyden aikana, puheluyhteys on siirrettävä tukiasemalta toiselle ( kanavanvaihto ), jotta matkapuhelin saa aina radioyhteytensä sopivimpaan tukiasemaan. Poikkeustapauksissa puhelu voidaan soittaa myös viereisen tukiaseman kautta ylikuormituksen välttämiseksi.
  • resurssien tehokas käyttö
  • Koska radiorajapinnassa on alhaisempi tiedonsiirtonopeus kuin kiinteässä verkossa, käyttäjätiedot on pakattava voimakkaammin. Jotta signalointiprosesseissa käytettävä tiedonsiirtonopeuden osa pysyisi pienenä, signalointiviestit määriteltiin bittitarkasti, jotta ne pysyisivät mahdollisimman lyhyinä.
  • Matkapuhelimissa on vain rajallinen akun kapasiteetti , joten niitä tulee käyttää säästeliäästi. Yleensä lähettäminen maksaa enemmän energiaa kuin vastaanotto. Siksi lähetetyn datan ja tilaviestien määrä on pidettävä mahdollisimman pienenä valmiustilassa.
  • Ulkoisten verkkojen käyttö (verkkovierailu)

standardointi

GSM: n standardointi aloitettiin CEPT: ssä , jatkoi ETSI (European Institute for Telecommunications Standards) ja luovutettiin myöhemmin 3GPP: lle (3rd Generation Partnership Project). Siellä GSM standardoidaan edelleen termillä GERAN (GSM EDGE Radio Access Network). 3GPP vastaa siis UMTS: stä ja GERANista.

Alue

GSM: llä saavutettavat alueet vaihtelivat suuresti maastoprofiilista ja kehityksestä riippuen. Ulkona jopa 35 km pääsi joskus näkemään. Suuremmilla etäisyyksillä radiosignaalien signaalin etenemisaika esti tiedonsiirron tukiaseman ja matkaviestimien välillä. Kuitenkin erityisten temppujen avulla oli mahdollista lisätä solun kokoa, joskus kapasiteetin kustannuksella. Tätä käytettiin rannikkoalueilla. Kaupungeissa kantama oli usein vain muutama sata metriä rakennusten vaimennuksen ja alemman antennikorkeuden vuoksi, mutta myös tukiasemat olivat kapasiteetin vuoksi lähempänä toisiaan.

Pohjimmiltaan GSM 900 pystyi kuitenkin saavuttamaan suuremmat kantomatkat kuin DCS 1800: lla pienemmän radiokentän vaimennuksen ja päätelaitteiden suuremman lähtötehon vuoksi.

Solukoko määritettiin alueen mukaan. Myös ennustettu käyttö otettiin huomioon ylikuormituksen välttämiseksi.

Fyysinen lähetys radiorajapinnan kautta

Digitaalinen data lähetetään sekoittamalla taajuus- ja aikamultipleksointia , jolloin lähetys- ja vastaanottosuunta erotetaan taajuuskanavoinnilla ja data aikamultipleksoinnilla . GSM -taajuusalue on jaettu useisiin kanaviin, joiden etäisyys on 200 kHz. GSM 900, 124 kanavaa tarjotaan uplink-suunnan (uplink) että tukiaseman alueella 890-915 MHz ja 124 kanavien downlink- suunnan (downlink) on alueella 935-960 MHz . TDMA- kehyksen kesto on täsmälleen 120/26 ms (n. 4,615 ms), ja vastaa kestoa täsmälleen 1250 symbolia. Jokainen kahdeksasta aikavälistä kehystä kohden kestää siten noin 0,577 ms, mikä vastaa 156,25 symbolin kestoa. Erilaisia purskeita voidaan lähettää ja vastaanottaa näissä aikaväleissä . Normaalin purskeen kesto on noin 0,546 ms, jolloin lähetetään 148 symbolia.

Koska matkaviestin lähettää vain yhdessä kehyksen aikavälissä, tuloksena on 217 Hz: n pulssinopeus.

Modulaatiomenetelmä on Gaussian Minimum Shift Keying ( GMSK , saksa: Gaussin vähintään vaihe modulaatio ), joka on digitaalinen vaihemodulaatio , jossa amplitudi pysyy vakiona. 8- PSK sitten esiteltiin kanssa EDGE . Vaikka GMSK: lla lähetetään vain 1 bitti symbolia kohden, tämä on 3 bittiä 8 PSK: n kanssa, mutta radioyhteydelle tarvitaan parempi signaali-kohinasuhde.

Koska etäisyydellä useiden kilometrien radiosignaalin voi viivästyä, koska ryhmä nopeus (valon nopeus etäisyyden ja kaapeli tukiasemasta) siten, että purskeen matkapuhelimen ei enää saapuu on tukiaseman määritetyn aikavälillä , tukiasema määrittää signaalin etenemisajan ja pyytää tätä mobiililaitetta (matkapuhelinta) lähettämään purskeen hieman aikaisemmin. Tätä varten se välittää TA -parametrin mobiililaitteelle, joka määrittää lähetyksen etenemisen 3,7 s: n askelin. Tämä vastaa yhden bitin kestoa ja bittinopeus on 270,833 kbit / s (katso alla). Ajoitusennakon on arvojen 0 63. kesto hieman vastaa etäisyydellä n. 1,106 km, ja koska eteenpäin ja taaksepäin on tarkasteltava yhdessä ajoaika, muutos Ajoituksen edistyminen yhdellä vastaa etäisyyden muutosta yli 553 m, jolloin suurin etäisyys on noin 35,4 km.

Vastaanottopurskeen jälkeen matkapuhelin vaihtaa 45 MHz: n lähetystaajuuspoikkeamaan ja lähettää paluukanavan purskeen tukiasemalle . Koska alasuuntainen linkki ja yläsuuntainen linkki esiintyvät kolmen aikavälin verran , yksi antenni riittää molempiin suuntiin. Häiriönsietokyvyn lisäämiseksi taajuusparia voidaan myös muuttaa ajoittain (taajuushyppely), jolloin taajuushyppelynopeus on 217 hyppyä sekunnissa.

Kun bruttotiedonsiirtonopeus on noin 270,833 kbit / s kanavaa kohti (156,25 bittiä jokaisessa 15/26 ms: n purskeessa), 33,85 kbit / s jää aikaväliä kohti. Tästä tiedonsiirtonopeudesta 9,2 kbit / s on varattu kehysrakenteen synkronointiin, joten hyödylliselle kanavalle jää 24,7 kbit / s netto. Koska radioteitse, on vielä monia bittivirheitä tämän bittivirran .

Datanopeus per aikaväli on 24,7 kbit / s on jaettu 22,8 kbit / s koodattua ja salatun käyttäjän dataa liikennekanavan kanavan ja 1,9 kbit / s ja tilaaja-spesifinen ohjauskanavia . Kanavakoodaus sisältää useita virhesuojausmekanismeja, joten 13 kbit / s jää varsinaiselle käyttäjätiedolle (äänidatan tapauksessa). Myöhemmin käyttöön otettu vaihtoehtoinen kanavakoodaus mahdollistaa virhesuojauksen vähentämisen sovellustiedon hyväksi, koska tiedonsiirtoprotokollilla, toisin kuin puheensiirto, uusi pyyntö datalohkoa varten on mahdollista bittivirheiden sattuessa.

Lähetysteho

Matkaviestimen suurin lähetysteho GSM 900: ssa on 2 wattia ja 1 wattia GSM 1800: ssa. GSM 900/1800: n tukiasemien lähetysteho on 2050 / 1020 wattia. Matkaviestin- ja tukiasemien lähetysteho vähenee tarvittavaan minimiin yhteyden muodostamisen jälkeen. Tukiasema lähettää tarpeen mukaan kehyksen yksittäisissä aikaväleissä eri tehotasoilla. Se lähettää vain aktiivisina aikaväleinä. Virranhallinta tapahtuu joka sekunti. Lisäksi matkapuhelin voi keskeyttää säteilyn, kun ei puhuta. Tekninen syy molempiin toimenpiteisiin on pienentää virrankulutusta ja vähentää radiohäiriöitä saman taajuuden naapurisoluissa.

Verkkoarkkitehtuuri

laitteisto

GSM -verkot on jaettu viiteen osajärjestelmään (katso kuva vasemmalta oikealle):

Matkapuhelin tai matkaviestin (MS) (kuvassa vasemmalla, merkitsemätön)
MS koostuu antennista, johon lähetin- ja vastaanottoyksikkö on kytketty, virtalähteestä, kaiuttimesta ja mikrofonista (tai ulkoisista liitännöistä) ja mahdollisuudesta valita toinen osallistuja (tyypillisesti näppäimistö tai äänitulo). Yleensä matkaviestimessä on myös näyttö, joka näyttää soittajan puhelinnumeron ja tekstiviestit (SMS). Toinen olennainen osa MS: ää on SIM -kortti .
Mobiiliradiolähetysjärjestelmä tai tukiasemaosajärjestelmä (BSS)
BSS koostuu vähintään yhdestä tukiasemasta (BTS, Base Transceiver Station ), mutta yleensä useista (yleensä muutamasta 10 - muutamaan 100). Jokainen tukiasema palvelee yhtä tai useampaa (usein kolmea) radiosolua siihen liitettyjen antennien kautta . Tukiasemat on kytketty keskusohjausyksikköön (BSC, tukiasemaohjain ), joka valvoo radioyhteyksiä ja käynnistää tarvittaessa solunvaihdon ( kanavanvaihdon ). Muunninyksikkö (TRAU, Transcoder ja Rate Adaptation Unit ) on kytketty kuhunkin BSC: hen . Tämä on pakollista, koska pakkausäänikoodekkia käytetään matkapuhelinverkon puheluihin. TRAU muuntaa GSM-pakattujen äänikanavien ja pakkaamattomien ISDN-äänikanavien välillä nopeudella 64 kbit / s.
Kytkentäalijärjestelmä tai verkkokytkentäalijärjestelmä (NSS) tai ydinverkon osajärjestelmä (CSS)
NSS koostuu MSC: stä ( Mobile Services Switching Center ), joka on todellinen kytkentäkeskus ja rajapinta radioverkko- ja puhelinverkon välillä. NSS sisältää myös VLR: n ( Visitor Location Register ), joka tallentaa tiedot kaikista radioverkossa olevista matkaviestintilaajista. Toisaalta HLR ( Home Location Register ) tallentaa tietoja kaikista tilaajista, jotka ovat radioverkon omistajan asiakkaita. AUC ( Authentication Center ) on vastuussa todennuksesta , (valinnainen) EIR ( Equipment Identity Register ) tallentaa tietoja käytettyjen matkaviestimien sarjanumeroista.
GPRS -ydinverkko
Pakettikytkentäiselle GPRS-osalle on saatavana SGSN ( Serving GPRS Support Node ) ja GGSN ( Gateway GPRS Support Node ).
Käyttö- ja ylläpitokeskus (OMC) tai verkonhallintakeskus (NMC) (ei esitetty)
OMC valvoo matkapuhelinverkkoa ja ohjaa MSC: tä, BSC: tä ja BTS: ää.

Kuvan siniset kirjaimet osoittavat komponenttien väliset tiedonsiirtopolut.

osoitetta

Seuraavia numeroita käytetään GSM -verkon tilaajien osoittamiseen: MSISDN ( Mobile Subscriber ISDN Number ) on todellinen puhelinnumero, jolla tilaaja tavoitetaan maailmanlaajuisesti. IMSI ( International Mobile Subscriber Identity ) on siten SIM -kortille tallennettu sisäinen tilaajan tunniste, jota käytetään tilaajan tunnistamiseen radioverkossa. Tietosuojasyistä IMSI lähetetään radioverkossa vain matkaviestimen ensimmäisen autentikoinnin aikana.Sen sijaan käytetään väliaikaisesti voimassa olevaa TMSI: tä ( Temporary Mobile Subscriber Identity ). MSRN: ää ( Mobile Station Roaming Number ) käytetään verkkovierailuun, ts. Puheluiden reitittämiseen matkapuhelinverkossa .

Jotkut tärkeät toiminnot matkapuhelinverkoissa

Luovuttaa

Solujen välinen kanavanvaihto

Yksi matkapuhelinverkon tärkeimmistä perustoiminnoista on verkon käynnistämä solunvaihto käynnissä olevan puhelun aikana. Tämä voi olla tarpeen eri syistä. Ratkaiseva tekijä on mm. radioyhteyden laatu, mutta myös solun liikennemäärä. Esimerkiksi puhelu voidaan siirtää kauemmas olevaan soluun ylikuormituksen välttämiseksi.

Solun sisäinen kanavanvaihto

Tässä esimerkiksi solun uusi kanava osoitetaan MS: lle kanavan laadun perusteella.

Liikkuvuuden hallinta

Useat GSM -verkon menettelyt käsittävät verkon osallistujien liikkeen (liikkuvuuden). Jotta matkaviestintilaajalle, joka on missä tahansa verkkoalueella, voidaan soittaa tai lähettää lyhytsanoma, on aina oltava vaatimus, että tilaaja voi vastaanottaa hakukyselyn (nimeltään haku). Tätä varten hänen nykyistä olinpaikkaansa on päivitettävä jatkuvasti tietyllä tarkkuudella.

Ydinverkon työmäärän vähentämiseksi ja akun käyttöiän pidentämiseksi vain sijaintipaikka , jolla rekisteröity matkapuhelin sijaitsee, tallennetaan keskitetysti . Ei tiedetä, missä se sijaitsee tällä alueella. Energian ja siirtokapasiteetin säästämiseksi matkapuhelin raportoi verkolle valmiustilassa (valmiustilassa) verkon määrittämin väliajoin (6 minuutista 25,5 tuntiin) tai kun vaihdetaan sijainti -aluetta. Heti kun verkko haluaa muodostaa yhteyden matkapuhelimeen, siihen soitetaan kaikkien sijainti -alueen tukiasemien kautta ja viestin tullessa yhteys muodostetaan tukiaseman kautta , jolle päätelaite raportoi.

Matkapuhelin sen sijaan tietää tarkasti, missä radiosolussa se on. Valmiustilassa se skannaa naapurisoluja, joiden kantoaaltotaajuuksia se vastaanottaa tukiasemalta erityisillä informaatiokanavilla. Jos naapurisolun signaali on parempi kuin nykyisen solun, matkapuhelin vaihtaa siihen. Jos se havaitsee muutoksen sijainti -alueella, sen on ilmoitettava verkostolle uudesta sijainnistaan.

VLR (Visitor Location Register) ja HLR (Home Location Register) ovat erittäin tärkeitä liikkuvuuden hallinnan kannalta . Nämä kaksi on itse asiassa ymmärrettävä tietokannoiksi. Jokainen MS rekisteröidään täsmälleen kerran HLR: ään. Kaikki osallistujatiedot tallennetaan sinne. VLR, jonka alueella MS viimeksi raportoi, syötetään aina HLR: ään. Kaikki MSC: n valuma -alueella sijaitsevat MS merkitään VLR: ään.

Verkkovierailu

Koska monilla eri maiden matkapuhelinoperaattoreilla on verkkovierailusopimuksia, on mahdollista käyttää matkapuhelinta myös muissa maissa ja olla edelleen käytettävissä omalla numerolla ja soittaa.

Suojaustoiminnot

Tässä osassa luetellaan suojausominaisuudet. Näiden toimintojen alijäämät on lueteltu kohdassa Turvallisuusvajeet .

Todentaminen

Jokaiselle tilaajalle annetaan 128-bittinen tilaajan todennusavain K i, kun hän liittyy matkapuhelinoperaattorin verkkoon . Avain on tallennettu tilaajan puolelle SIM -kortille , verkon puolelle joko HLR: ään tai AuC: hen . Verkko lähettää MS: lle 128-bittisen satunnaisluvun RAND autentikointia varten. Tästä satunnaisluvusta ja K i lasketaan todennusavainten SRES: n ( S igned Res 32 bit bit ponse,) A3 -algoritmi . Tämä laskenta suoritetaan SIM -kortilla. Todennusavain SRES lasketaan erikseen AuC: n verkosta ja MS: stä ja VLR vertaa tulosta . Jos SRES ja SRES vastaavat, MS todennetaan.

A3 -algoritmi on olennainen osa GSM -verkon turvallisuutta. Jokainen verkko -operaattori voi valita sen, yksityiskohdat toteutuksesta pidetään salassa.

Käyttötietojen salaus

Salausta varten 64-bittinen pitkä koodiavain (englanti: salausavain ) K c määritetään todentamiseen vaadittavasta satunnaisluvusta RAND ja käyttäjäavaimesta K i algoritmia A8 käyttäen . Tätä koodiavainta käyttää A5 -algoritmi lähetetyn datan symmetriseen salaukseen.

Avaimen lyhyen pituuden vuoksi voidaan olettaa, että salaus ei tarjoa merkittävää suojaa vakavia hyökkäyksiä vastaan. Lisäksi useat vuosina 2009 ja 2010 käytetyt A5 / 1 -algoritmia vastaan tehdyt hyökkäykset osoittivat, että se on pohjimmiltaan turvaton. Salaus estää kuitenkin yksinkertaisen salakuuntelun, kuten on mahdollista analogisella poliisiradiolla .

Salaus turvattomalla A5 / 1 -algoritmilla on normaalisti käytössä Saksassa. Maissa, kuten B. Intia Matkapuhelinverkkoa ei saa salata. Periaatteessa GSM -standardi edellyttää, että matkapuhelimet näyttävät varoituksen salaamattomista yhteyksistä.

Anonymisointi

Tietyn nimettömyyden takaamiseksi ainutlaatuinen tilaajatunniste IMSI , jonka kautta tilaaja voidaan yksilöidä maailmanlaajuisesti, on piilotettu ilmarajapintaan. Sen sijaan VLR luo väliaikaisen TMSI: n, joka määritetään uudelleen jokaisen sijaintipäivityksen yhteydessä ja joka lähetetään vain salatussa muodossa.

Käyttäjän todennus

Käyttäjän on todennettava itsensä SIM -kortille (ja siten matkapuhelinverkkoon) valtuutettuna käyttäjänä. Tämä tehdään käyttämällä PIN -koodia . SIM -kortilla määritetään, voidaanko PIN -kysely poistaa käytöstä. Jos PIN -koodi syötetään väärin kolme kertaa peräkkäin, SIM -kortti lukitaan automaattisesti. PUK (Personal Unblocking Key) tarvitaan sen lukituksen avaamiseen . PUK voidaan syöttää väärin kymmenen kertaa peräkkäin, ennen kuin SIM-kortti on vihdoin estetty. Matkapuhelinverkon ei tarvitse todentaa itseään käyttäjälle.

Palvelut käyttäjälle

Lankapuhelimen osalta GSM-standardi perustuu ISDN- standardiin ja tarjoaa siksi samanlaisia kytkentäon liittyviä suorituskykyominaisuuksia . Mahdollisuus lähettää ja vastaanottaa tekstiviestejä (SMS, lyhenne sanoista Short Message Service ) luotiin uusi palvelu, joka on otettu innokkaasti vastaan ja josta on nyt tullut tärkeä tulonlähde verkko -operaattoreille.

Puheensiirto

Useita koodekkeja on standardoitu vuosien varrella GSM -puheensiirtoon. Tavalliset puhekoodekit , jotka tyypillisesti selviävät alle 20 kbit / s: n datanopeudella, suorittavat ihmisen puheeseen mukautetun ominaisuuksien poiminnan, joten niitä voidaan käyttää vain puheen siirtoon. Siksi ne voivat lähettää vain huonolaatuista musiikkia tai muita ääniä. GSM -verkossa käytetyt puhekoodekit on esitetty lyhyesti alla:

Täysi kurssikoodekki (FR)

Ensimmäinen GSM-puhekoodekki oli täyden nopeuden koodekki (FR). Siihen on käytettävissä vain 13 kbit / s nettoyhteys (toisin kuin G.711 64 kbit / s ISDN: llä ). Äänisignaalit on siksi pakattava voimakkaasti, mutta niiden on silti saatava hyväksyttävä äänenlaatu. FR-koodekissa käytetään sekä pitkän että lyhyen aikavälin ennusteita, jotka mahdollistavat tehokkaan pakkaamisen (RPE / LTP-LPC-puhepakkaus: Lineaarinen ennakoiva koodaus , pitkän aikavälin ennustus , säännöllinen pulssiviritys ).

Teknisesti 20 ms puhetta näytteistetään ja puskuroidaan, minkä jälkeen sille suoritetaan puhekoodekki (13 kbit / s). Ja etenevän virheenkorjauksen (Forward Error Correction, FEC), 260 bitit jaetaan kolmeen luokkaan tällaisen lohkon, vastaavasti, kuten olisi suuresti vaikuttaa vähän virhe puhesignaalin. Lohkon 50 bittiä on jaettu luokkaan Ia. Ne on suojattava eniten ja niille on annettava 3 -bittinen CRC -tarkistussumma virheiden havaitsemiseksi ja peittämiseksi (virheiden piilottaminen) . Yhdessä 132 bitin luokan Ib kanssa, jotka ovat hieman vähemmän suojattavia, ne altistetaan konvoluutiokoodille, joka tuottaa 378 lähtöbittiä 185 tulobitistä. Loput 78 bittiä lähetetään suojaamattomina. 260 bitistä käyttäjätietoja tulee 456 bittiä virhesuojattuja tietoja, mikä nostaa vaaditun bittinopeuden 22,8 kbit / s.

456 bittiä on jaettu kahdeksaan 57 bitin puolipurskeeseen lomittamalla . Vastaanottimen deinterleavingin jälkeen lyhytaikaisilla häiriöillä (esimerkiksi yksi purske pitkä) on vain vähäinen vaikutus virheiden leviämisen vuoksi. Yhdistämällä GSM: n eri virhesuojausmenetelmät usein saavutetaan hyvä äänenlaatu, vaikka radiokanava on erittäin virhealtis.

Half Hate Codec (HR)

Kun käyttöön otettiin puolinopeuskoodekki, tuli mahdolliseksi käsitellä paitsi yhtä, vaan kahta puhelua samanaikaisesti ilmarajapinnan aikavälillä . Kuten nimestä voi päätellä, vain puolet datanopeudesta on käytettävissä HR: lle kuin FR -koodekille. Jotta saavutettaisiin edelleen käyttökelpoinen puheen laatu, käytetään vektorikvantisointia FR -koodekissa käytetyn skalaarisen kvantisoinnin sijasta . Tämän seurauksena noin kolme -neljä kertaa laskentatehoa tarvitaan koodaukseen, kuten FR -koodekilla. Koska äänenlaatu on edelleen melko keskinkertainen, matkaviestinoperaattorit käyttävät HR: tä vain, kun radiosolu on ylikuormitettu.

Parannettu täyden nopeuden koodekki (EFR)

EFR toimii samalla datanopeudella kuin koko nopeuden koodekki, nimittäin 12,2 kbit / s. Tehokkaampi algoritmi ( CELP ) saavutti täyden nopeuden koodekkiin verrattuna paremman äänenlaadun, joka hyvällä radiokanavalla vastaa suunnilleen ISDN-puheluiden tasoa (G.711a).

Adaptive Multirate Codec (AMR)

AMR on konfiguroitava koodekki, jonka eri tiedonsiirtonopeudet ovat 4,75 - 12,2 kbit / s. 12,2 kbit / s -asetuksessa se vastaa algoritmin ja äänenlaadun osalta suurelta osin GSM EFR -koodekkia. Mitä pienempi äänidatan datanopeus on, sitä enemmän bittejä on käytettävissä kanavakoodaukseen ja siten virheiden korjaamiseen. 4,75 kbit / s: n koodekkia kuvataan siten tehokkaimmaksi, koska ymmärrettävä keskustelu on edelleen mahdollista huolimatta korkeasta bittivirhesuhteesta radiolähetyksen aikana. Puhelun aikana matkapuhelinverkko mittaa bittivirheiden taajuuden ja valitsee luettelosta sopivimman koodekin, Active Codec Set (ACS). Käytetty koodinopeus mukautuu siis jatkuvasti kanavan laatuun.

Mukautuva multirate-koodekki tai laajakaista (AMR-WB)

Tämä koodekki on jo saatavilla olevan AMR -koodekkijoukon laajennus ja optimointi. Kuten WB (laajakaista) ehdottaa, lähetettävää taajuusaluetta laajennetaan nykyisestä noin 3,4 kHz: stä noin 6,4 kHz: iin tai 7 kHz: iin käyttämättä enemmän radioresursseja. Tämän koodekin kehittäminen valmistui jonkin aikaa sitten, ja ITU (G.722.2) ja 3GPP (TS 26.171) standardoivat sen. Suuremman kaistanleveyden vuoksi koodekin pitäisi pystyä lähettämään puhetta ja ympäristön ääniä paremmin yhdessä, mikä mahdollistaa paremman puheenlaadun meluisassa ympäristössä. Ericsson on T-Mobile - UMTS suoritetaan -Netz Saksassa kesällä 2006 valittujen asiakkaiden Kölniin ja Hampurin AMR-WB-toiminnan testi. Vuoden 2008 lopussa kaikki Telekom-verkon Ericssonin BSC: t valmisteltiin AMR-WB: tä varten. Kaikki Telekomin loppuasiakkaat ovat voineet käyttää AMR-WB: tä vuoden 2011 lopusta lähtien. AMR-WB: tä markkinoidaan Saksassa HD-äänenä .

Tiedonsiirto

Jos tiedonsiirtoon käytetään GSM -kanavaa, dekoodausvaiheiden jälkeen saadaan käyttökelpoinen tiedonsiirtonopeus 9,6 kbit / s. Tämän tyyppistä lähetystä kutsutaan nimellä Circuit Switched Data (CSD). Edistynyt kanavakoodaus mahdollistaa myös 14,4 kbit / s, mutta aiheuttaa monia lohkovirheitä huonoissa radio -olosuhteissa, joten "latausnopeus" voi itse asiassa olla pienempi kuin radiotien turvallisuuden lisäämisellä. Siksi bittivirhesuhteesta 9,6-14,4 kbit / s riippuen verkon ohjaama kytkentä (= Automaattinen linkin sovitus, ALA).

Molemmista tuli kuitenkin liian vähän monille Internet- ja multimediasovelluksille, joten laajennuksia luotiin nimillä HSCSD ja GPRS , jotka mahdollistavat suuremman datanopeuden sallimalla enemmän purskeita aikayksikköä kohti lähetyksessä. HSCSD käyttää kiinteää useiden kanavapaikkojen määritystä, GPRS käyttää radiopaikkoja dynaamisesti yhdistettyihin loogisiin yhteyksiin (parempi Internet -yhteydelle ). GPRS: n edelleen kehittäminen on E-GPRS. Tämä on EDGE: n käyttö pakettidatan siirtoon.

Sijainti

Matkapuhelimen sijainti on matkapuhelinoperaattorin tiedossa, koska se rekisteröidään verkkoon tietyissä tarkkuusrajoissa. Valmiustilassa sen antaa ainakin käytössä oleva sijainti -alue. Nämä tiedot päivitetään säännöllisesti, kun matkaviestin liikkuu.

Sovelluksesta riippuen GSM-paikannus on vaihtoehto GPS: lle, ja sitä käytetään erilaisiin palveluihin, kuten sijaintiin perustuviin palveluihin , reittisuunnittelijoihin, kuljetusyritysten kalustonhallintaan tai matkapuhelimen paikantamiseen .

Hätäpalvelujen käyttö mahdollisti onnettomuuden uhrien nopean löytämisen. GSM -seurantaa käytettiin myös lainvalvonnassa poliisin työkaluna.

GSM: n laajennukset ja kehittäminen

GSM on alun perin suunniteltu ensisijaisesti puheluihin, fakseihin ja tiedonsiirtoon vakionopeudella. Purskeisia tiedonsiirtoja voimakkaasti vaihtelevilla tiedonsiirtonopeuksilla, kuten Internetissä on yleistä , ei ollut suunniteltu.

Internetin menestyksen myötä alkoi niin sanottu "GSM: n kehitys", jossa GSM-verkkoa laajennettiin täysin alaspäin yhteensopivaksi pakettisuuntautuneen tiedonsiirron vaihtoehtojen kanssa. Lisäksi usein käytettyjen komponenttien vaihtamisesta tulisi aiheutua vain minimaalisia kustannuksia.

CSD

Jopa 14,4 kBit / s nopeudet saavutetaan piirikytkentäisellä datalla .

HSCSD

Yhdistämällä useita kanavia HSCSD saavuttaa korkeamman tiedonsiirtonopeuden, enintään 115,2 kbit / s. Jotta voit käyttää HSCSD: tä, tarvitset yhteensopivan matkapuhelimen; verkko -operaattorilta vaaditaan laitteisto- ja ohjelmistomuutoksia tukiasemien ja ydinverkon komponenteille. Saksassa vain Vodafone ja E-Plus tukevat HSCSD: tä.

GPRS

Ensimmäistä kertaa GPRS salli pakettivälitteisen tiedonsiirron. Todellinen tiedonsiirtonopeus riippuu muun muassa verkon kuormituksesta ja on enintään 171,2 kbit / s. Kun kuorma on alhainen, käyttäjä voi käyttää useita aikavälejä rinnakkain, kun taas verkon kuormitus on suuri, useita GPRS -aikavälejä voivat käyttää myös useat käyttäjät. GPRS vaatii lisäkomponentteja ydinverkon verkko -operaattorilta (GPRS -pakettiydin).

REUNA

Jossa EDGE , uusi modulointimenetelmä, (8-PSK) on kasvanut suurin mahdollinen datanopeuden 86 kbit / s 237 kbit / s (käytettäessä 4 aikaväliä). EDGE laajentaa GPRS: n E-GPRS: ään (Enhanced GPRS) ja HSCSD: n ECSD: ksi (Enhanced Circuit Switched Data).

suoratoisto

Suoratoistopalvelut edellyttävät taattua vähimmäisnopeutta. Tätä ei ole alun perin tarkoitettu GPRS: ään. Tällä välin (eli 3GPP-julkaisusta 99) edellytykset todellisen suoratoiston mahdollistamiseksi GPRS: n kautta on luotu ottamalla käyttöön vastaavat palvelunlaatuparametrit ja muutama muu ominaisuus.

Yleinen käyttö

Vuoden 2004 puolivälistä lähtien standardointielimet ovat kehittäneet menetelmää, jonka avulla mobiililaitteet voivat käyttää GSM-palveluja minkä tahansa muun (IP) siirtojärjestelmän kautta GSM-ilmarajapinnan sijaan. Tätä tarkoitusta varten WLAN-, Bluetooth- jne. Lähetysasemat on liitettävä GSM-ydinverkkoon ns. Yleisten pääsyohjainten kautta. GSM -käyttäjätiedot ja signalointitiedot tunneloidaan sitten IP -verkon kautta.

Kännykkälähetys

Solulähetys tai solulähetys (lyhenne CB) on matkapuhelinradiopalvelu lyhytsanomien lähettämiseksi verkon puolelta kaikille tietylle tukiasemalle rekisteröityihin MS-tietoihin.

BOS-GSM

BOS-GSM (palveluntarjoajasta riippuen myös BOS @ GSM, GSM-BOS) on tekniikka digitaaliseen radioviestintään käyttäjille, joilla on erityisiä turvavaatimuksia, kuten viranomaisille ja organisaatioille, joilla on turvallisuustehtäviä (BOS: poliisi , palokunta , pelastuspalvelut ).

Trivia

Ranskan kielellä, erityisesti Belgiassa, lyhennettä "GSM" käytetään usein saksalaiseen sanaan "matkapuhelin". Myös bulgarian kielellä, joka on lainannut monia sanoja ranskasta yli 200 vuoden ajan, GSM: ää käytetään synonyyminä "matkapuhelimelle".

Turvallisuusvajeet

GSM: llä on joitakin tietoturva -aukkoja. Nämä sisältävät:

  1. Käytetään vain symmetristä salausta. Yksi mahdollinen ratkaisu olisi käyttää hybridisalausta .
  2. Salausalgoritmit eivät ole julkisesti saatavilla ja todennettavissa.
  3. Ei matkapuhelimen tilaajan ja verkko -operaattorin tukiaseman keskinäistä todennusta.
  4. GSM ei tarjoa riittävää suojaa ulkopuolisten hyökkääjien matkaviestinpalvelun tilaajien sijaintia vastaan.
  5. Ei suojaa matkapuhelinverkon hyökkääjiä vastaan (sijainti ja viestin sisältö).
  6. Päätepalvelut eivät ole mahdollisia (osallistujien välinen todennus, kielen salaus).

Mies keskellä

GSM-protokollaa ei ole suojattu ihmisen välissä -hyökkäyksiltä (MITM). Esimerkki mahdollisesta käytöstä on IMSI -sieppari . Laite pakottaa salauksen kytkemään pois päältä.

Vuonna 2003 Elad Barkan, Eli Biham ja Nathan Keller esittivät vaihtoehtoisen man-in-the-middle-hyökkäyksen GSM: ää vastaan, mikä mahdollistaa A5 / 3-salausalgoritmin ohittamisen. Tämä hyökkäys on hyökkäys GSM -protokollaa vastaan eikä hyökkäys itse KASUMI -salausta vastaan.Pitkempi versio paperista julkaistiin vuonna 2006. Hyökkääjä asettuu omalle tukiasemalleen matkaviestintilaajan ja oikean tukiaseman (operaattoriverkko) väliin. RAND -haaste siirretään mobiiliosallistujalle. Hyökkääjä tallentaa kuitenkin SRES -vastauksen välimuistiin. Hyökkääjä pyytää nyt matkapuhelinta aloittamaan A5 / 2 -salauksen. Kun salaus on suoritettu, hyökkääjä rikkoo salatekstin sekunnissa ja purkaa avaimen K c . Hyökkääjä lähettää nyt välimuistissa olevan SRES: n operaattoriverkkoon. Hyökkääjä on todennettu verkkoon. Verkko pyytää nyt hyökkääjää käyttämään A5 / 1- tai A5 / 3 -salausta. Hyökkääjä käyttää aiemmin purettua K c: tä ja salattu viestintä muodostetaan. Hyökkääjä voi sitten salakuunnella keskusteluja, purkaa ne reaaliajassa tai tallentaa ne väliaikaisesti. Puheluiden uudelleenohjaus ja siirto, tekstiviestien vaihtaminen ja puheluiden soittaminen muiden kustannuksella on myös mahdollista.

Palvelunestohyökkäys

Osana USENIX Security Symposium 2013 -tapahtumaa osoitettiin, että nopeusoptimoidun OsmocomBB -laiteohjelmiston avulla - joka on asennettu muutamiin laitteisiin - GSM -verkko voidaan saattaa palvelun epäämiseen, kun valmiit matkapuhelimet vastaavat kaikkiin hakupyyntöihin ( noin 65 vastausta sekunnissa), ennen kuin valtuutettu vastaanottaja voi reagoida. GSM pidättäytyy sitten lisäkyselyistä, todennus seuraa vain seuraavassa vaiheessa. Puolet kaikista (globaaleista) verkoista tarkistaa päätelaitteen legitiimiyden alle yhdestä kymmenestä tapauksesta.

Salausalgoritmit

Algoritmit A5 / 1 ja A5 / 2 voidaan rikkoa reaaliajassa. 64-bittisellä avaimella varustettu A5 / 3-algoritmi perustuu KASUMI-salaukseen. KASUMI -salaus on teoreettisesti rikki vuodesta 2010. Onnistunut käytännön hyökkäys A5 / 3: ta vastaan ei ole tiedossa. 128-bittisellä avaimella varustettua A5 / 4-algoritmia pidetään turvallisena.

Vastatoimenpiteet

Turvallisuustutkija Karsten Nohl kehottaa käyttämään SIM -kortteja, joissa on ylimääräinen vahvistustoiminto lyhyellä varoitusajalla . Pieni Java -ohjelma kortilla voi vahvistaa verkko -operaattorin matkapuhelimen tilaajalle. Tämä korvaa nykyisen yksipuolisen todennuksen keskinäisellä todennuksella. Tämä lähestymistapa estää MITM -hyökkäyksiä ja auttaa myös DoS -hakuhyökkäyksiä vastaan. Lisäksi verkko -operaattoreiden ja matkaviestinlaitteiden on käytettävä A5 / 3 -salausalgoritmia ja vältettävä yhdistelmiä A5 / 1- tai A5 / 2 -koodin kanssa.

Pitkällä aikavälillä asiantuntija kehottaa käyttämään A5 / 4- ja USIM -kortteja .

Vuonna Linkit osio , The GSM Security Kartta antaa yleiskuvan GSM turvallisuuden eri maissa.

Esimerkki: salakuuntelu Angela Merkelin puolueen matkapuhelimessa

Lokakuussa 2013 useat tiedotusvälineet raportoivat, että Yhdysvaltain kansallinen turvallisuusvirasto (NSA) oli napauttanut Angela Merkelin puolueen matkapuhelinta . FAZ: n mukaan Merkelillä oli tuolloin matkapuhelinsopimus Vodafonen kanssa . Epäiltiin, että NSA oli käyttänyt palveluntarjoajan GSM-pohjaista radioverkkoa.

Käytetyt taajuudet

GSM toimii eri taajuuksilla yläsuuntaisen linkin ( matkapuhelimesta verkkoon, alempi kaista ) ja laskevan siirtotien (verkosta matkapuhelimeen, ylempi kaista ) taajuuksilla . Langattoman palvelun tarjoaja voi käyttää seuraavia taajuuskaistoja :

Bändin nimi alueella Uplink (MHz) Alasuunta (MHz) ARFCN mantereella Vastaavat LTE -kaistat
T-GSM 380 GSM 400 380,2-389,9 390,2-399,8 dynaaminen -
T-GSM 410 GSM 400 410,2-419,8 420,2-429,8 dynaaminen 87, 88
GSM 450 GSM 400 450,4-457,6 460,4-467,7 259-293 31, 72, 73
GSM 480 GSM 400 478,8-486,0 488,8-496,0 306-340 -
GSM 710 GSM 700 698,0-716,0 728,0 - 746,0 dynaaminen 12, 17, 85
GSM 750 GSM 700 747,0 - 762,0 777,0-792,0 438-511 13, 14
T-GSM 810 806,0-821,0 851,0-866,0 dynaaminen 26, 27
GSM 850 GSM 850 824,0-849,0 869,0-894,0 128-251 Amerikka 5
P-GSM GSM 900 890,0-915,0 935,0-960,0 1-124 Afrikka , Amerikka , Aasia , Australia , Oseania , Eurooppa 8
E-GSM GSM 900 880,0-915,0 925,0-960,0 0-124, 975-1023 Afrikka , Amerikka , Aasia , Australia , Oseania , Eurooppa 8
R-GSM GSM 900 876,0-915,0 921,0-960,0 0-124, 955-1023 Afrikka , Aasia , Eurooppa -
T-GSM 900 GSM 900 870,4 - 876,0 915,4-921,0 dynaaminen -
DCS 1800 GSM 1800 1710,0-1785,0 1805,0-1880,0 512-885 Afrikka , Amerikka , Aasia , Australia , Oseania , Eurooppa 3
PCS 1900 GSM 1900 1850,0-1910,0 1930,0 - 1990,0 512-810 Amerikka 2
  • Taajuusalueita 2 ja 5 (sininen taustaväri) käytetään kaupallisesti Amerikassa.
  • Taajuusalueita 3 ja 8 (keltainen taustaväri) käytetään kaupallisesti Euroopassa, Afrikassa, Aasiassa, Australiassa, Oseaniassa ja osittain Amerikassa.
  • Kaikkia muita taajuuskaistoja ei käytetä kaupallisesti julkisissa matkapuhelinverkoissa.
  • Ei ole julkista GSM-matkapuhelinverkkoa vuonna Etelä-Koreassa ja Japanissa .
  • Matkapuhelin, joka tukee GSM- ja UMTS -FDD -taajuusalueita 5 (850 MHz), 8 (900 MHz), 2 (1900 MHz) ja 1 (2100 MHz), soveltuu maailmanlaajuiseen käyttöön .

Kustannussyistä uusia matkapuhelinverkkoja (esim. Australia / Telstra ) tai matkapuhelinverkkojen laajennuksia (esim. Sveitsi / Swisscom ) rakennettiin vain uudemmalla UMTS -matkapuhelintekniikalla . Uudet matkaviestinradiot lähettävät yhä enemmän vain yhden UMTS- ja LTE -signaalin.

Tilanne Saksassa

Vuoteen 2017 asti

In Saksassa , kunnes 2005, GSM matkaviestinnän vain tapahtui P-GSM ja DCS-1800-alue. Vuoden 2005 lopussa liittovaltion verkosto avasi koko E-GSM-taajuusalueen GSM-matkaviestintää varten.

Tämän seurauksena E -Plus ja O2 alkoivat siirtyä osittain E -GSM -alueelle huhtikuusta 2006 (E -Plus: 880,2 - 885,0 MHz / 925,2 - 930,0 MHz ja O2: 885,2 - 890, 0 MHz / 930,2 - 935,0 MHz ). Tästä lähtien nämä kaksi palveluntarjoajaa käyttävät näitä alueita laajentaakseen verkkojaan harvaan asutuilla alueilla. Siten kaikilla neljällä saksalaisella matkapuhelinoperaattorilla on spektrit molemmilla alueilla.

Osa DCS-1800-alueen vanhoista tehtävistä joutui luopumaan tammikuussa 2007 korvauksena. Ne palkittiin uudelleen taajuushuutokaupassa vuonna 2010:

  • 1710,0 - 1715,0 MHz / 1805,0 - 1810,0 MHz 20,7 miljoonalla eurolla Telekomille (aiemmin Bundeswehrin käytössä)
  • 1715,0 - 1720,0 MHz / 1810,0 - 1815,0 MHz 20,7 miljoonalla eurolla Telekomille (aiemmin Bundeswehrin käytössä)
  • 1720,0 - 1725,0 MHz / 1815,0 - 1820,0 MHz 19,87 miljoonalla eurolla Telekomille (aiemmin Bundeswehrin käytössä)
  • 1730,1 - 1735,1 MHz / 1825,1 - 1830,1 MHz 21,55 miljoonalla eurolla E -Plus -palveluun (tammikuuhun 2007 asti O2)
  • 1758,1 - 1763,1 MHz / 1853,1 - 1858,1 MHz 21,54 miljoonalla eurolla E -Plus -palveluun (tammikuuhun 2007 asti E -Plus)

Nykyiset GSM -lisenssit vanhenevat vuonna 2016 [vanhentuneet], ja liittovaltion verkkotoimisto myöntää ne todennäköisesti uudelleen.

Yksittäisten taajuuksien kanavat (ARFCN) jaetaan viiden saksalaisen operaattorin kesken seuraavasti:

Käyttäjät GSM 900
ARFCN
DCS 1800
ARFCN
Kanavien lukumäärä
GSM 900 / DCS 1800
D1 / Telecom 13-49, 81-102, 122-124 587-611 62/25
D2 / Vodafone 1-12, 50-80, 103-121 725-751 62/27
E1 / E-Plus 975-999 777-863 25/87
E2 / O2 1000-1023, 0 637-723 25/87
Deutsche Bahn 955-973 19 / -

GSM1800 -alueen yläpää (ARFCN 864) pidettiin vapaana vuoden 2015 taajuushuutokauppaan asti, jotta vältettäisiin häiriöt langattomille DECT -puhelimille (ns. DECT -suojakaista 1875,5 - 1880,0 MHz). Lisäksi liittovaltion verkkovirasto myönsi tämän alueen yrityksille ja yksityishenkilöille vuoden 2015 loppuun asti tilapäisistä ja pysyvistä testi- ja koejärjestelmistä.

R-GSM, E-GSM (GSM 900), E-UTRA-kaista 8

DB kulkee rautatien ei-julkisen GSM-R -Mobilfunknetz.

DCS 1800 (GSM 1800) E-UTRA Volume 3

Sch = turvaetäisyys viereiseen DECT -kaistaan

Kesäkuun 2013 lopussa liittovaltion verkkotoimisto ilmoitti, että 31. joulukuuta 2016 [päivätty] ovat käyttöoikeudet käyttää matkapuhelintaajuuksia jälleen huutokaupassa. 900 MHz: n ja 1800 MHz: n taajuuksien lisäksi 700 MHz: n ja 1,5 GHz: n taajuuslohkot myönnetään myös osana huutokauppaa. Neljälle aiemmalle matkaviestinverkko -operaattorille on varattava taajuuslohko 900 MHz: n alueella huutokaupan ulkopuolella peruspeiton varmistamiseksi.

Nykyinen tilanne (vuodesta 2017)

Voimassa 1. tammikuuta 2017 alkaen Federal Network Agency - Concesions sallii saksalaisen matkapuhelinoperaattorin käyttää matkapuhelinradiotaajuuksia alla olevan kuvan mukaisesti. Taajuuskaista määrittämä liittovaltion Network virasto voi käyttää mobiili operaattori Saksassa GSM, UMTS tai LTE . On tavallista käyttää varattua taajuuskaistaa eri tekniikoille (esimerkiksi: E-UTRA-kaista 8: GSM ja UMTS).

R-GSM, E-GSM (GSM 900), E-UTRA-kaista 8

DB kulkee rautatien ei-julkisen GSM-R -Mobilfunknetz. E-UTRA Volume 8 -tiedot vastaavat vuoden 2017 jakoa!

DCS 1800 (GSM 1800) E-UTRA Volume 3

Yksittäisten taajuuksien kanavat (ARFCN) jaetaan neljän saksalaisen operaattorin kesken seuraavasti:

Käyttäjät GSM 900
ARFCN
DCS 1800
ARFCN
Kanavien lukumäärä
GSM 900 / DCS 1800
D1 / Telecom 50-124
50-99 (jos saatavilla on 5 MHz LTE -kantoaaltoja)
- (käytetään yksinomaan LTE: tä varten ) 75 / -
50 / - (jos käytettävissä on 5 MHz LTE -operaattori)
D2 / Vodafone 0-49 862-885 (ei täysin käytetty viereisen DECT -kaistan takia) 50/24
E2 / O2 975-1023 661-760
661-735 (jossa 5 MHz LTE kantajia ovat käytettävissä)
49/100
49/75 (jossa 5 MHz LTE -operaattori saatavilla)
Deutsche Bahn 955-973 - 19 / -

Tilanne Itävallassa

Voimassa vuoden 2034 loppuun asti RTR - käyttöoikeudet sallivat itävaltalaisen matkapuhelinoperaattorin käyttää matkapuhelinradiotaajuuksia alla olevan kuvan mukaisesti. Taajuuskaista osoitettu , että RTR voidaan käyttää matkaviestinoperaattori Itävalta GSM, UMTS tai LTE . On tavallista käyttää varattua taajuuskaistaa eri tekniikoille (esimerkiksi: E-UTRA-kaista 8: GSM ja UMTS).

R-GSM, E-GSM (GSM 900), E-UTRA-kaista 8

ÖBB toimii ei-julkisessa GSM-R matkapuhelinverkon verkko pitkin rautatien linjojen. E-UTRA Volume 8 -tiedot vastaavat vuoden 2018 jakoa! Tammikuun 1. päivään 2018 mennessä E-UTRA-kaistan 8 mobiilradiotaajuudet jaetaan uudelleen useissa vaiheissa (uudelleenlataus).

DCS 1800 (GSM 1800) E-UTRA Volume 3

E-UTRA Volume 3 -tiedot vastaavat vuoden 2020 jakoa! Tammikuun 1. päivään 2020 mennessä E-UTRA Band 3: n mobiilit radiotaajuudet jaetaan uudelleen useissa vaiheissa (uudelleenlataus).

Tilanne Sveitsissä

Katso mobiiliradiotaajuuksia Sveitsissä .

Kaikki julkiset sveitsiläiset matkapuhelinoperaattorit ovat ilmoittaneet GSM -matkapuhelinverkonsa sulkemisesta:

Jo jonkin aikaa vain 2G / GSM -yhteensopivan matkapuhelimen käyttö voi johtaa matkapuhelimen vastaanotto -ongelmiin. Uudet paikat varustetaan vain UMTS: llä , LTE: llä ja nyt myös 5G: llä .

GSM -sammutus

GSM: n odotetaan korvaavan seuraavia standardeja pitkällä aikavälillä. Australiassa ja Singaporessa sulkemisesta päätettiin jo vuonna 2017 ja se toteutettiin Swisscomissa Sveitsissä keväällä 2021, z. Esimerkiksi Saksalle ja Itävallalle ei ole vielä asetettu sulkemispäivää, mutta Sveitsissä GSM -matkapuhelinverkko on edelleen saatavilla Sunriselta emulointina Huawei 5G -antennien kautta pitkällä aikavälillä . Tästä on se etu, että "vanhoja" 2G -puhelimia voidaan edelleen käyttää. On vielä monia sovelluksia, jotka tarvitsevat 2G: tä: liikennevalojen ohjaimet, palohälytykset, rautatieverkon kytkimet, vanhat sisäänrakennetut autopuhelimet jne.

Koska UMTS -verkko katkaistiin Saksasta kesäkuun 2021 lopussa, on epätodennäköistä, että myös GSM -verkko kytketään pois päältä lähitulevaisuudessa, koska se on silloin turvallisin tapa kommunikoida. Koska Saksassa on lähes sata prosenttia verkon kattavuudesta, GSM: ää, jolla on samanlainen peittoalue, ei edelleenkään voida korvata riittävästi.

Katso myös

kirjallisuus

  • Siegmund M.Redl, Matthias K.Weber, Malcolm W.Oliphant: An Introduction to GSM , Artech House, maaliskuu 1995, ISBN 978-0-89006-785-7
  • Siegmund M.Redl, Matthias K.Weber, Malcolm W.Oliphant: GSM ja henkilökohtaisen viestinnän käsikirja , Artech House, toukokuu 1998, ISBN 978-0-89006-957-8
  • Jon Agar: jatkuva kosketus, matkapuhelimen maailmanlaajuinen historia. Icon Books, Cambridge 2003, ISBN 1-84046-541-7 .
  • Jörg Eberspächer: GSM, Global System for Mobile Communication: kytkentä, palvelut ja protokollat digitaalisissa matkapuhelinverkoissa . Teubner, Stuttgart 2001, ISBN 3-519-26192-8
  • Hannes Federrath: Matkaviestinnän suojaus: Suojaus GSM-verkoissa, liikkuvuuden hallinta ja monipuolinen suojaus , Vieweg, 1999, ISBN 3-528-05695-9
  • Michel Mouly, Marie-Bernadette Pautet: GSM-järjestelmä matkaviestintään. M. Mouly, Palaiseau 1992, ISBN 2-9507190-0-7
  • Martin Sauter: Matkaviestinjärjestelmien peruskurssi. Vieweg, 2008, ISBN 978-3-8348-0397-9
  • Jochen Schiller: Matkaviestintä. Pearson, München 2003, ISBN 3-8273-7060-4
  • Peter Vary, Rainer Martin: Digital Speech Transmission-Enhancement, Coding and Erce Concealment , Wiley 2006, ISBN 0-471-56018-9
  • Bernhard Walke: Matkapuhelinverkot ja niiden protokollat 1 , Stuttgart 2001, ISBN 3-519-26430-7
  • Gerrit Boysen: Matkaviestintä-tiedonsiirto teollisuudessa , Rihn, Blomberg 2012, ISBN 978-3-00-037386-2
  • Alex Glanz, Oliver Jung: Kone-kone-kommunikaatio , kampus, Frankfurt am Main / New York, NY 2010, ISBN 978-3-593-39224-0

nettilinkit

Commons : GSM -standardi  - kokoelma kuvia, videoita ja äänitiedostoja

Yksilöllisiä todisteita

  1. Tony Smith: 15 vuotta sitten: ensimmäinen massatuotantoinen GSM-puhelin. Lähde : theregister.co.uk. 9. marraskuuta 2007, katsottu 5. heinäkuuta 2016 .
  2. Koko maan kautta puhelinkotelolla. Julkaisussa: Focus Online . 26. maaliskuuta 2009. Haettu 5. heinäkuuta 2016 .
  3. a b H.-Peter Neitzke, Jürgen van Capelle, Katharina Depner, Kerstin Edler, Thomas Hanisch: Sähköiskun vaara Sähkömagneettisten kenttien vaikutukset terveyteen ja ympäristöön , Birkhäuser Verlag (1994), ISBN 3-7643-5014-8 , s.406
  4. ^ Matkapuhelin ( muisto 14. heinäkuuta 2014 Internet -arkistossa ). Liittovaltion säteilysuojelutoimisto , käytetty: 11. kesäkuuta 2014.
  5. H.-Peter Neitzke, Jürgen van Capelle, Katharina Depner, Kerstin Edler, Thomas Hanisch: Sähköiskun vaara Sähkömagneettisten kenttien vaikutukset terveyteen ja ympäristöön , Birkhäuser Verlag (1994), ISBN 3-7643-5014-8 , s.405
  6. UMTS ( muisto 14. heinäkuuta 2014 Internet -arkistossa ). Liittovaltion säteilysuojelutoimisto, tarkastettu 11. kesäkuuta 2014.
  7. Professori Dr. Christian Lüders, Dipl.-Ing. (FH) Markus Quente: Kapasiteetin lisäys nykyisissä ja tulevissa matkaviestinradiojärjestelmissä, optimointi tietokonesimulaatioilla , julkaisussa Forschungsforum Paderborn 4-2001, (ilmestyy joulukuussa 2000), ISSN (painettu) 1435-3709, S: 80-85
  8. 3GPP TS 23.002: Verkkoarkkitehtuuri; Cape. 4.3: Matkaviestin (MS). ( ZIP / DOC; 2,8 Mt ).
  9. ETSI TS 100522 V7.1.0: Digitaalinen solukkotietoliikennejärjestelmä (vaihe 2+); Verkkoarkkitehtuuri. ( ZIP / DOC; 135 kt ).
  10. 3GPP TS 24.008: Mobile radio interface Layer 3 -määritys; Ydinverkon protokollat; Cape. 10.5.1.12.2 CS -toimialuekohtaiset järjestelmätiedot. (ZIP / DOC; 3.4 MB) 28. syyskuuta 2009, katsottu 30. marraskuuta 2009 (englanti).
  11. a b GSM TS 03.20: Turvallisuuteen liittyvät verkkotoiminnot, versio 9.0.0. (ZIP / DOC; 476 kt) 16. tammikuuta 2001, käytetty 25. marraskuuta 2009 .
  12. heise Security: GSM -hakkerointi on tehty helpoksi
  13. Heise Security, 28. joulukuuta 2010: 27C3: GSM -matkapuhelimien salakuuntelu helpottui entisestään
  14. home.arcor-online.de: GSM-tekniikka ( muistoesitys 28. syyskuuta 2007 Internet-arkistossa ) , käytetty 6. toukokuuta 2011
  15. Telekomin matkapuhelinverkko on pitkälti varustettu HD -puhelimille. on: teltarif.de 5. toukokuuta 2011, katsottu 5. toukokuuta 2011
  16. Hannes Federrath: Mobiilijärjestelmien turvallisuus. Suojaus GSM -verkoissa, liikkuvuuden hallinta ja monenvälinen turvallisuus 1. painos. Vieweg + Teubner, 1998, ISBN 978-3-528-05695-7
  17. IMSI-sieppari 1500 euron itse tehty. Julkaisussa: Heise online . 1. elokuuta 2010, arkistoitu alkuperäisestä 2. elokuuta 2010 ; Haettu 2. elokuuta 2010 .
  18. Elad Barkan, Eli Biham, Nathan Keller: Instant Ciphertext-Only Cryptanalysis of GSM Encrypted Communication. (PDF; 240 kB) Journal of Cryptology, Volume 21 Issue 3, March 2008. Sivut 392-429. 10. tammikuuta 2003, käytetty 5. helmikuuta 2014 .
  19. Elad Barkan, Eli Biham, Nathan Keller: Instant Ciphertext-Only Cryptanalysis of GSM Encrypted Communication. (PDF; 351 kB) Heinäkuu 2006, käytetty 5. helmikuuta 2014 (englanti).
  20. ^ A b Nico Golde, Kévin Redon, Jean-Pierre Seifert: Anna minun vastata siihen puolestasi. (PDF; 2,988 kB) Lähetystietojen hyödyntäminen matkapuhelinverkoissa. Julkaisussa: 22. Usenix Security Symposium. 14. elokuuta 2013, käytetty 7. helmikuuta 2014 .
  21. a b Karsten Nohl, Luca Melette: GPRS -sieppaus. (PDF; 944 kB) Hallintapuhelinverkot. 10. elokuuta 2011, käytetty 7. helmikuuta 2014 .
  22. Chris Paget, Karsten Nohl: GSM. (PDF; 664 kB) SRSLY 27. joulukuuta 2009, käytetty 7. helmikuuta 2014 .
  23. FAZ.NET: Kansleri vikaantunut. Se oli Merkelin puolueen matkapuhelin. 24. lokakuuta 2013, käytetty 7. elokuuta 2014 .
  24. 3GPP TS 45.005: Radioliityntäverkko; Radiolähetys ja vastaanotto (julkaisu 9); Cape. 2: Taajuuskaistat ja kanavajärjestely. (ZIP / DOC; 938 kB) 1. lokakuuta 2009, katsottu 25. marraskuuta 2009 (englanti).
  25. Käytännön mekanismi GSM-R: n ja julkisten matkaviestinverkkojen yhteensopivuuden parantamiseksi ja ohjeet käytännön koordinoinnista. (PDF; 1,1 Mt) (Ei enää saatavilla verkossa.) Aiemmin alkuperäisessä muodossa ; käytetty 24. tammikuuta 2010 (englanti).  ( Sivu ei ole enää saatavilla , etsi verkkoarkistoistaInfo: Linkki merkittiin automaattisesti vialliseksi. Tarkista linkki ohjeiden mukaan ja poista tämä ilmoitus.@1@ 2Malli: Dead Link / www.erodocdb.dk  
  26. Taajuushuutokaupan lopullinen tulos 2010 ( Muisto 3. helmikuuta 2012 Internet -arkistossa )
  27. GSM -kanavat Saksassa
  28. Federal Network Agency vahvisti huutokaupan radiotaajuuksille. Haettu 26. kesäkuuta 2013 .
  29. Federal Network Agency - Mobile Broadband - Project 2016. Käytetty 6. marraskuuta 2015 .
  30. GSM -kanavat ( muistio 14.9.2011 Internet -arkistossa )
  31. Telefónica parantaa LTE: 1800 MHz taaksepäin. Teltarif, 22. syyskuuta 2016, käytetty 2. tammikuuta 2017 .
  32. RTR - yleiskatsaus taajuusalueista. Haettu 6. marraskuuta 2015 .
  33. https://www.swisscom.ch/de/about/medien/press-releases/2015/10/20151008-MM-Swisscom-ruestet-ihr-Mobilfunknetz-fuer-die-Zukunft.html Swisscom varustaa mobiiliverkkoaan tulevaisuutta varten
  34. http://www.inside-it.ch/articles/47196 Inside-IT-Salt sammuttaa myös 2G: n vuonna 2020
  35. https://www.blick.ch/news/schweiz/der-langsame-tod-von-2g-wie-lange-funktioniert-mein-altes-handy-noch-id4368737.html Blick-2G: n hidas kuolema
  36. GSM -tulevaisuus Saksassa, Itävallassa ja Sveitsissä on auki. Haettu 26. helmikuuta 2017 .
  37. GSM hämärä: verkot Australiassa ja Yhdysvalloissa lopussa. Haettu 26. helmikuuta 2017 .
  38. Telekom, Vodafone ja O2 poistavat matkapuhelinverkot käytöstä ensi vuonna. Käytetty 31. joulukuuta 2020 .

Opiniones de nuestros usuarios

Magnus Kangas

Kieli näyttää vanhalta, mutta tiedot ovat luotettavia, ja yleensä kaikki, mitä Globaali matkaviestintäjärjestelmä kirjoitetaan, herättää paljon luottamusta., Tämä artikkeli Globaali matkaviestintäjärjestelmä oli mielestäni hyvin mielenkiintoinen., Tämä artikkeli Globaali matkaviestintäjärjestelmä oli hyvin mielenkiintoinen

Ellen Kukkonen

En tiedä, miten päädyin tähän Globaali matkaviestintäjärjestelmä käsittelevään artikkeliin, mutta pidin siitä kovasti.

Jenny Repo

Oikein. Se antaa tarvittavat tiedot Globaali matkaviestintäjärjestelmä., Correct

Helge Ranta

Globaali matkaviestintäjärjestelmä koskeva artikkeli on täydellinen ja hyvin selitetty. En ottaisi pois tai lisäisi pilkkua., Globaali matkaviestintäjärjestelmä koskeva artikkeli on täydellinen ja hyvin selitetty