1
А на каких частотах работает GSM-900 и GSM-1800?
890-915/935-960 Мгц, что составляет 124 дуплексных радиоканала каждый частотной шириной по 200 КГц. GSM использует TDMA (множественный доступ с разделением по времени) с 200 КГц каналами, разделенными на 8 тайм-слотов. В 1800-м диапазоне 1710-1785/1805-1880 МГц, что соответствует 375 дуплексным каналам. Таким образом частотный “потенциал” диапазона 1800 МГц в три раза больше. На практике эта разница еще более существенна, так как в России не весь разрешенный для GSM диапазон частот реально выделен.
В Москве МТС имеет по моей информации 73 дуплексных канала в 900-м диапазоне (14.6*2 МГц) и 97 каналов в 1800-м (19.2*2 МГц). Часть каналов являются т.н. каналами с пониженной мощностью. Вымпелком имеет 33 и 100 дуплексных каналов в 900-м и 1800-м диапазонах соответственно. Таким образом в московском регионе свободны 14 каналов в 900-м диапазоне и 178 в 1800-м.
Кроме указанных частот существует еще и расширенный вариант толкования GSM, называющийся E-GSM, в котором используются не только указанные, но и ряд других частот ниже и выше основного диапазона. Следует отметить, что это может существенно расширить емкость 900-МГц составляющей сети, но требует как использования трубок поддерживающих это расширение (например, Nokia 6210), так и соответствующей поддержки со стороны оборудования сети.
2. Из каких компонентов состоит сеть GSM ?
мобильная станция (трубка)
базовая станция, компонента служит как интерфейс с мобильной станцией
контроллер базовых станций – координирует работу нескольких базовых станций
центр коммутации, собственно тут-то все и происходит 
3. Какую мощность имеют трубки GSM-900 ?
Для GSM-900 существует 5 классов мощности:
1-й – 20 Вт, 2-й – 8Вт, 3-й – 5 Вт, 4-й – 2 Вт и 5-й – 0.8 Вт.
Носимые/мобильные аппараты имеют не более чем 2 Вт мощности.
4. Какое максимальное удаление от базовой станции возможно при идеальных условиях ?
Без ухищрений – 35 км, связано это с самой технологией TDMA – каждой мобильной станции выделяется тайм-слот в 0.577 миллисекунд (15/26 если быть точным), за это время мобильная станция должна успеть ответить, а скорость распространения радиоволн всего 300 тысяч км./сек
Под “ухищрениями” в данном контексте понимается использование коммутатора и, возможно, базовых станций поддерживающего такой специальный режим, который позволяет увеличить время отклика мобильной станции. По моей информации используются два последовательных тайм-слота для одного подключения, а не одно, как в обычном режиме. Это позволяет вдвое увеличить дальность, соответственно снизив емкость сети.
Кстати, для GSM-1800 максимальный радиус соты составляет 10 км со всеми вытекающими последствиями.
5. Каков внутренний формат SMS-сообщения ?
Суммарный размер сообщения может достигать 163 байт, из которых:
1 байт заголовка, содержит тип сообщения
7 байт “временная отметка SMS-центра”, в формате YYMMDDHHMMSSZZ
до 12 байт – адрес источника сообщения
1 байт – идентификатора протокола
1 байт – схема кодирования данных
1 байт – длина пользовательской области данных
до 140 байт – собственно сообщение
6. Какие базы данных используются в GSM ?
GSM использует как минимум 4 базы данных:
Home Location Register (HLR) – хранит информацию о подписчиках и текущем положении подписчика.
Visitor’s Location Register (VLR) – динамическая информация о мобильных станциях в их зонах, отображает HLR на положение мобильных станций.
Authentication Centre (AUC) – хранит IMSI абонентов, ключи идентификации подписчиков, алгоритмы кодирования
Equipment Identify Register (EIR) – содержит список типов допустимых мобильных аппаратов, содержит список украденных аппаратов. Есть серьезные подозрения, что МТС этот список не поддерживает.
7. Какие бывают типы сот?
Тип соты Радиус Когда используется
Пикосота до 100 м в домах/магазинах
Микросота 50-300 м в городе
Макросота 1-20 км вдоль дорог
Гиперсота больше 20 км вне городов
8. Какие механизмы защиты используются в GSM ?
Это большой и сложный вопрос, отмечу лишь некоторые факты и приведу некоторую информацию:
Итак, механизмы защиты состоят из следующих частей: аутентификация (проверка подлинности) абонента, секретность передачи данных, секретность абонента, секретность направления вызова. Для шифрования данных используется алгоритм RSA. Для аутентификации абонента используется хранящаяся на SIM-карте информация: IMSI абонента, индивидуальный ключ аутентификации Ki, алгоритм аутентификации A3.
Для обеспечения секретности передаваемый разговор подвергается шифрованию, причем алгоритм генерации ключей А8 также хранится на SIM-карте. Собственно алгоритм шифрования именуется А5.
В последнее время в прессе муссируется информация о клонировании SIM-карт. По моим данным для подобного клонирования требуется либо иметь на руках клонируемую карту, либо перехватить достаточно большой объем трафика “карты” в пределах одной базовой станции. На практике же, даже если карту удается клонировать, работать в сети два аппарата не будут и скорее всего оба будут заблокированы. По некоторым соображениям, клону удастся совершить как максимум один звонок да и то, в том случае, если оригинал не сделает звонка первым после клонирования: это связано с тем, что в пределах некоторой зоны расположения абоненту присваивается временный идентификатор – TMSI (Time Mobile Subscriber Identity).
9. Что такое handover ?
По сути – это смена характеристик связи мобильной станции (трубки) с сетью во время разговора.
Хэндоверы бывают двух типов:
внутренний – когда во время разговора меняется канал приема/передачи.
внешний – когда меняется базовая станция, через которую идет связь с сетью GSM
Кроме этого различают также хэндоверы в рамках одного диапазона (только 900 или только 1800) или между ними – с 900 на 1800 и наоборот.
Для чего это необходимо? Обычно хэндовер происходит в том случае, если сигнал по другому каналу или от другой базовой станции более эффективен для работы. Под эффективностью тут понимается как слышимость МС сигнала с базовой, так и наоборот. Часто это происходит при движении абонента, ведущего разговор.
Отдельная тема – это хэндоверы между коммутаторами разных операторов, имеющих друг с другом роуминговое соглашение. Мне, честно говоря, не известно, реализовано ли это где-либо…
