Mobilní operátoři získali letos do září 560 tisíc nových zákazníků a zvýšili jejich celkový počet na 9,14 milionu. Přírůstek nových zákazníků se ale kvůli stoupající nasycenosti trhu meziročně zpomalil na polovinu. Na 100 Čechů nyní připadá zhruba 89 mobilních telefonů. Na konci roku firmy očekávají překročení 90procentní hranice.

Podle odborníků je skutečný počet uživatelů mobilních telefonů zhruba o 15 až 20 procent nižší, protože část uživatelů má více SIM karet.

Nejmladší a nejmenší operátor Český Mobil letos přilákal kolem 260.000 zákazníků, což bylo nejvíce ze všech tří hráčů na trhu. Firma měla na konci září 1,43 milionu klientů. Následoval T-Mobile s přírůstkem 182.000 zákazníků na 3,69 milionu.

Nejméně klientů získal největší operátor Eurotel, jehož služby začalo nově využívat přibližně 130.000 klientů a jejich celkový počet se zvýšil na 4,02 milionu. Jeho největší konkurent T-Mobile firmu navíc předstihl v počtu tarifních zákazníků. Těch má nyní T-mobile kolem 814.000, zatímco Eurotel v síti GSM přibližně 795.000. Nejmladší Český Mobil má kolem 590.000 smluvních zákazníků. Tarifní zákazníci přitom měsíčně za mobilní služby utratí několikanásobně více než uživatelé předplacených karet.

Tržby za služby mobilních operátorů meziročně vzrostly o necelých 13 procent na 45,6 miliardy korun. Zisk největších dvou operátorů přesáhl osm miliard korun.

S rostoucí nasyceností trhu se podle odborníků mění i strategie firem. Ty se již nesoustředí na získávání nových zákazníků, ale spíše na nabídku nových služeb stávajícím klientům. Důraz přitom kladou na datové a multimediální služby, ale třeba i na nabídku her pro mobilní telefony.

Počet zákazníků (v milionech)

	září 2002	prosinec 2002	září 2003
Eurotel	3,68	3,89	4,02
Oskar	1,14	1,18	1,43
T-Mobile	3,28	3,51	3,69
Celkem	8,10	8,58	9,14

2.2. Představení technologie

Digitální síť GSM lze též nazývat celulární. Princip zvyšování počtu hovorových kanálů v závislosti na snižování výkonu vysílačů při opakovaném používání stejných frekvencí je shodný s celulárním principem NMT. Na rozdíl od mobilní celulární sítě NMT (analogová) je síť GSM plně digitální. Tento fakt přináší síti GSM celou řadu výhod, které nelze u sítě NMT realizovat. Dalším specifikem je standardizace všech použitých zařízení a souhrn podmínek (Memorandum Of Understanding), které musí provozovatel sítě GSM dodržovat. Tyto společné postupy zaručují na území provozovatelů GSM, kteří spolu uzavřely tzv. roamingovou dohodu používat mobilní telefon GSM stejným způsobem jako na území domácím. Mobilní telefon GSM lze teoreticky používat v Evropě, Asii, Africe, Austrálii a dalších státech jejichž počet neustále přibývá bez potřeby zakoupení jiného mobilního telefonu nebo podepsání smlouvy s jiným operátorem. Díky digitálnímu přenosu lze jednoduchým způsobem z telefonu faxovat, vysílat a přijímat data. Přenášené informace jsou kódovány, nelze je odposlechnout. Číslo zákazníka je chráněno proti zneužití speciálním systémem ověřování pomocí tajných čísel a speciálních algoritmů pro jejich vypočtení.

Podobně jako analogové celulární sítě má i síť GSM buňkovou strukturu. Každá buňka je osazená jedním nebo více transceivry (vysílač + přijímač + řídící logická jednotka), které jsou umístěny v základnové stanici (BTS). Jestliže je signál vysílán do všech směrů mluvíme o všesměrové buňce, jejíž velikost je dána vysílacím výkonem vysílače obr.1. U sítí GSM se většinou využívá tří sektorových buněk z jediné BTS, která je osazená alespoň třemi transceivry, které vysílají do třech směrů obr.2. Použitím více transceivrů pracujících na různých radiových kanálech se zvyšuje kapacita buňky. V místech s vysokou hustotou provozu se kapacita sítě zvětšuje pomocí tzv. mikrobuněk. Ke zlepšení pokrytí území signálem slouží tzv. deštníkové buňky.

Trojice buněk obsluhovaných z jedné BTS jsou uspořádány opět do trojic tak, že vytvářejí jakýsi buňkový hrozen, ve kterém využijeme všechny provozní kanály, aniž by se opakovaly nebo docházelo k jejich překrytí (rušení). Tato základní struktura se opakuje mnohonásobně v celé síti a umožňuje mnohonásobné opakování kmitočtů v buňkách od sebe dostatečně vzdálených a tím se výrazně zvyšuje kapacita sítě

Systém GSM používá pásmo 890 - 915 Mhz pro přenos informací z mobilní stanice na základnovou stanici (uplink) a pásmo 935 - 960 Mhz pro přenos z BTS na mobilní telefon (downlink). Celkem je k dispozici ve standardu GSM 124 duplexních kanálů o šířce 200 kHz. Každý kanál je rozdělen do 8 časových úseků, ve kterých provozujeme 8 provozních kanálů, tzv. systém TDMA (Time Division Multiple Access). Díky tomu můžeme jeden přenosový kanál využívat pro více hovorů. Tento systém umožňuje výrazně zvyšovat kapacitu sítě.

2.3. Systém základnových stanic

Podobně jako u analogových systémů je základním prvkem sítě rádiová buňka. Systém buněk umožňuje pokrýt celé požadované území signálem o potřebném výkonu. Buňky jsou obsluhovány transceivry umístěnými na základnové stanici - BTS (Base Transceiver Station), která uskutečňuje příjem a vysílání rádiových signálů.

Skupina základnových stanic je řízená řídící stanicí základnových stanic - BSC (Base Station Controller), která má za úkol “údržbu” hovorů, jejich přepínání, nastavení optimální buňky a optimalizuje výkon mobilní stanice tak, aby nedocházelo ke zbytečnému rušení signálu a vybíjení baterií.

Srdcem celého systému je soustava ústředen pro mobilní spojení - MSC (Mobile Services Switching Centre), které zabezpečují nastavování, směrování, řízení a ukončování hovorů, přechod na jinou MSC, doplňkové služby, přenos informací mezi MSC a ukládání informací o hovorech. Dále umožňují spojení sítě GSM s veřejnými telefonními (PSTN, ISDN) a datovými sítěmi

2.4. Systém registrů

Systém registrů uchovává data o uživatelích a službách, které využívají, a také informace o oblasti jejich trvalého nebo dočasného výskytu.
Základní informace o uživateli obsahuje jeho domovský lokalizační registr - HLR (Home Location Register). Je to databáze operátora sítě, ve které jsou uložena data všech jeho uživatelů, jejich identifikační čísla – IMSI, jejich volací čísla – MSISDN a momentální lokalizace v síti GSM.

IMSI - International Mobile Subscriber Identity
MCC MNC HLR - ID XXXXX

národní mobilní znak

Mobile country code

MCC

operátor mobilní sítě

Mobile network code

MNC

domácí oblast

HLR identity

HLR - ID

identifikační číslo

mobilního účastníka

domácí mobilní síť (HMPLN)

MSIN - Mobile Subscriber Identity Number

NMSI - National mobile subscriber identity

MSISDN - Mobile subscriber international services dialing number
CC NDC HLR - ID XXXX

národní prefix

country code

operátor mobilní sítě

Network destination code

NDC

domácí oblast

HLR – identity

HLR - ID

identifikační číslo

mobilního účastníka

domácí mobilní síť (HMPLN)

SN - Mobile Subscriber Number

Informace o aktivních uživatelích lokalizovaných v určité oblasti jsou uloženy v lokalizačním registru návštěvníků - VLR (Visitor Location Register). Obsahuje údaje o povolených službách všech účastníků provozu v dané oblasti, jejich lokalizaci (kterou předává HLR) a zabraňuje neoprávněným vstupům do sítě. Každý z uživatelů GSM je hostem (návštěvníkem ) v určité oblasti a je registrován v některém VLR.
Jakýkoliv vstup účastníka do sítě se uskutečňuje přes ověřovací centrum pro povolení přístupu - AUC (Authentication Centre), které ověřuje pomocí speciálních algoritmů a čísel, které jsou uloženy v SIM kartě (vsunutím do GSM telefonu aktivuje služby GSM, identifikuje uživatele) a AUC registru, oprávněnost volání. Pokud čísla odvozená z údajů na účastnické kartě odpovídají datům uloženým v AUC, pak je uživateli povolen přístup do sítě.
Systém GSM též zabezpečuje ochranu uživatelů proti zcizení nebo zneužití jejich terminálů (telefonů GSM). K tomu slouží registrace mobilních terminálů v identifikačním registru zařízení - EIR (Equipment Identity Register), tento registr obsahuje čísla všech prodaných terminálů - IMEI (International Equipment Mobile Identity). Jestliže je terminál ukraden, operátor poznačí IMEI ukradeného terminálu na tzv. černý list - terminál nedostane povolení k volání.

2.5. Lokalizace účastníka

Aby mohlo být zajištěno plynulé předávání dat po síti a tak zajištěn přístup a obsluha uživatele vždy a všude, je síť rozdělena na jednotlivé oblasti výskytu (LA - Location Area viz. NMT - Traffic Area). Ty jsou spravovány příslušnými BSC a jejich identifikace LAI (Location Area Identification) je uložena ve VLR registru u nadřízené MSC. Obdobně funguje i systém identifikace buněk CI (Cell Identification).
Jakmile přijme mobilní stanice při vstupu do určité oblasti signál o LAI, vyšle zpětné hlášení lokální registrace účastníka LR (Local Registration) a jeho aktuální pozice je uložena v příslušném registru VLR a je předána do domovské sítě jako hlášení Location Updating, které přijme domovský registr HLR. Ten zpětně vyšle údaje o účastníkovi do nové aktuální VLR oblasti, ve které se uživatel právě nachází a údaje ve starém VLR jsou zrušeny. Nyní má účastník novou lokalizaci. Proces přepsání staré lokalizace a zaznamenání nové do aktuálního VLR registru a do domovského HLR registru se nazývá Roaming.

2.6. Identifikace účastníka a jeho vyhledávání

Z důvodů zachování diskrétnosti údajů o uživateli a jeho lokalizaci nepřenáší se v systému “vzduchem” přímo mezinárodní účastnické identifikační číslo - IMSI. Toto číslo slouží pouze k vnitřní komunikaci v síti a je uloženo v domovském lokalizačním registru - HLR a na SIM kartě uživatele. Současně je uloženo v aktuálním lokalizačním registru návštěvníků určité oblasti - VLR, kam je přepisováno při každém roamingu a pracuje s ním ověřovací centrum pro povolení přístupu - AUC.

Pro volání účastníka z veřejných telefonních sítí (PSTN, ISDN), datových sítí a k vlastnímu přístupu účastníka k povoleným službám slouží mezinárodní ISDN číslo mobilní stanice - MSISDN (Mobile Station International Services Dialing Number).
Pro přidělení a spojení hovoru v síti slouží roamingové číslo mobilní stanice - MSRN (Mobile Station Roaming Number), které je vytvořeno v místě výskytu a vysíláno po síti GSM. Svou povahou je to náhodné číslo, nenapadnutelné zvenčí.

MSRN - Mobile station roaming number
CC NDC VLR - ID XXXX

národní prefix navštíveného státu

country code

operátor mobilní sítě, u kterého je návštěvníkem

Network destination code
NDC

navštívený registr

VLR – identity

VLR - ID

lokální identifikační číslo

mobilního účastníka ve VLR

2.7. Digitální mobilní stanice GSM

Mobilní stanice GSM se skládá ze dvou základních částí - terminálu (zařízení pro komunikaci s uživatelem a sítí GSM) a SIM karty (elektronický čip obsahující identifikační data zákazníka a data potřebná pro provoz mobilní stanice v síti GSM) obr.11.

2.8. Terminál

U analogových systémů byl hlas přenášen pomocí frekvenční modulace. U systému GSM je vytvořen z analogového hlasového signálu pomocí kodéru tzv. hybridní kodek, který je přenášen rychlostí 13 kb/s. Přenos hlasového i datového signálu je ochráněn proti možným chybám a je zašifrován proti možnému odposlechu.

Standardizace technických parametrů, funkcí a služeb umožňuje velkosériovou výrobu mobilních terminálů, což ve svém důsledku vede k jejich zlevnění. Vzhledem k vysokému stupni integrace elektronických obvodů a progresivní technologii napájecích baterií jsou přístroje GSM menší než analogové.

Terminály lze rozdělit podle různých hledisek :

Podle vyzařovaného výkonu

třída 2 - 8 W
třída 3 - 5 W
třída 4 - 2 W
třída 5 - 0,8 W

Podle velikosti použité SIM karty ID-1 (ISO - standardní kreditní karta) Plug In (pouze čip)

Podle poskytovaných uživatelských funkcí

A/ základní

vložení SIM
zadání PIN

volba sítě

volba čísla

opakování volání atd.

B/ volitelné

SMS

Fax

přenos dat

blokování hovorů atd.

Podle použitelnosti v sítích GSM: Phase 1 x Phase 2 x Phase 2+

Podle dalších technických parametrů

2.9. SIM karta

Z hlediska uživatele je nejdůležitější databáze uvnitř mobilního telefonu: Subscriber Identity Module (SIM). SIM je malé paměťové zařízení umístěné na kartě, které obsahuje údaje identifikující uživatele. SIM kartu je možné vyjmout a vložit do jiného mobilního telefonu. SIM karta obsahuje identifikační čísla uživatele, seznam služeb, které má uživatel předplacené a seznam dostupných sítí, dále obsahuje nástroje potřebné pro ověřování a šifrování a je zde také prostor pro uložení např.telefonních čísel.

Data jsou uspořádána do adresářů podobně jako u PC. V hlavním adresáři je vlastní identifikace SIM karty. Dva podřízené adresáře GSM (obsahuje informace o přístupu ke službám GSM) a TELECOM (obsahuje informace o, a pro uživatele) obr.12. Na SIM kartu může uživatel ukládat vlastní data, nejčastěji volaná čísla, adresář čísel, krátké zprávy SMS, provolaný čas, atd.

Karty jsou dvojího formátu a to buď ID-I (ISO - odpovídá velikosti běžných telefonních karet) nebo Plug In (pouze čip) obr.13. Pro použití SIM ve více terminálech je pohodlnější používat ISO, ne všechny terminály používají formát ISO. Z tohoto důvodu existují adaptéry na zasunutí Plug In do formátu ISO, případně vyseknutí Plug In z formátu ISO.
Přístup do datových souborů v SIM je chráněn pomocí speciálního kódu PIN, který je možno měnit a zákazníkovi je předán ve speciální obálce spolu se SIM a kódem PUK, pomocí kterého lze zapomenutý PIN obnovit.

2.10. Bezdrátový a pozemní přenos

V sítích mobilních komunikací se pro jednu část přenosu používá bezdrátové spojení a pro druhou část 2Mbit/s PCM spojení. Bezdrátové spojení se používá pro přenos mezi mobilní stanicí a základnovou stanicí (BTS), přenášená informace se musí přizpůsobit tak, aby se mohla přenášet 2 Mbit/s PCM přenosem zbytkem sítě.

Frekvenční rozsah sítí GSM 900 a GSM 1800 popisuje následující obrázek:

GSM-900

Downlink

Uplink

890 Mhz 915 Mhz 935MHz 960 Mhz

GSM-1800

Downlink

Uplink

1710 Mhz 1785 Mhz 1805MHz 1880 Mhz

Uplink se vztahuje k toku signálu z mobilní stanice do základnové stanice (BTS) a downlink se vztahuje k toku signálu ze základnové stanice (BTS) do mobilní stanice. Současné použití oddělených frekvencí pro downlink a uplink umožňuje přijímat (TX) i vysílat (RX). Bezdrátové nosné frekvence jsou uspořádány do páru a rozdíl mezi těmito frekvencemi se nazývá duplexní frekvence (Duplex Frequency).

Frekvenční rozsahy jsou rozděleny do nosných frekvencí po 200kHz, následující tabulka ukazuje rozdělení frekvencí pro GSM 900:

Kanál	Signál Uplink	Signál Downlink
1	890,1 – 890,3 (890,2 – střední frekvence)	935,1 – 935,3 (935,2 – střední frekvence)
2	890,4 – střední frekvence	935,4 – střední frekvence
3	890,6 – střední frekvence	935,6 – střední frekvence
…	…	…
124	914,8 – střední frekvence	959,8 – střední frekvence

V GSM 900 je duplexní frekvence 45 Mhz, v GSM 1800 je duplexní frekvence 90 MHz. Aby nedošlo ke vzájemnému rušení služeb používajících sousední frekvence, tak se v GSM 900 i v GSM 1800 nepoužívají nejnižší a nejvyšší kanály. Celkový počet nosných kanálů (carriers) je v GSM 900 124 a 374 v GSM 1800.

Zařízení, která v základnových stanicích (BTS) zajišťují vysílání a příjem signálu v každém GSM kanálu (společně uplink i downlink) jsou transceivers (TRX). Bezdrátový přenos v sítích GSM je založen na digitální technologii. Digitální přenos je v GSM je implementován po užitím dvou metod: systém FDMA (Frequency Division Multiple Access) a systém TDMA (Time Division Multiple Access).

Frequency Division Multiple Access (FDMA) znamená,že každé základnové stanici jsou alokovány rozdílné frekvenční kanály, mobilní telefony v přilehlých buňkách (nebo i ve stejné buňce) mohou být v provozu souběžně ale jsou odděleny podle frekvencí. Systém FDMA funguje pomocí nosných frekvencí (124 v GSM 900 a 374 v GSM 1800).

Time Division Multiple Access (TDMA) je metoda sdílení zdroje (v tomto případě frekvence) mezi množstvím uživatelů alokováním určité časové jednotky (zvané time slot) pro každého uživatele (na rozdíl od analogového systému, kde je jedna frekvence přidělena danému uživateli po celou dobu trvání konverzace). V TDMA každý uživatel přijímá nebo vysílá dávky informací jen v přidělené časové jednotce.

2.11. Fyzické a logické kanály

Time Division Multiple Access (TDMA) rozděluje jeden frekvenční kanál do po sobě jdoucích časových úseků, tyto úseky se nazývají TDMA rámce (TDMA Frames) Každý časový rámec obsahuje 8 krátkých časových úseků – časových jednotek. Časovým jednotkám se také říká fyzické kanály, protože slouží k fyzickému přenosu informace z jednoho místa na druhé. Nosný signál mezi mobilní stanicí a základnovou stanicí je tedy rozdělen do nepřetržitého proudu časových jednotek, které jsou vysílány v nepřetržitém proudu TDMA rámců.

Obsah fyzických rámců se nazývá logické kanály. V GSM se rozeznávají dva typy logických kanálů:

● Dedicated Channels

● Common Channels

Dříve, než přistoupím k popisu jednotlivých typů, popíši proces komunikace v síti GSM.

Uživatel zapne svůj mobilní telefon a obdrží hovor, samotná akce zapnutí telefonu zahrnuje následující kroky:

1. Mobilní telefon projde všechny frekvence a měří je

2. Vybere frekvenci s nejlepší kvalitou a na tu se připojí

3. Pomocí synchronizačního signálu TDMA rámce se sesynchronizuje se sítí.

Synchronizační informace v posledním procesu je vysílána sítí a analyzována mobilním telefonem.

Dalšími kroky je registrace a přihlášení, ty se skládají z následujících kroků:

1. Mobilní stanice žádá o přidělení kanálu k uskutečnění spojení.

2. Síť přijme požadavek a přidělí kanál. Mobilní telefon tuto informaci obdrží a přečte.

3. Mobilní telefon se přejde na přidělený (vyhrazený) kanál, aby mohl dále komunikovat se sítí. Následuje registrace a ověření totožnosti.

Jakmile je uživatel v síti registrován a provedeno ověření totožnosti, může být zahájen hovor. Před tím, ale musí proběhnou proces zvaný paging:

1. Síť pošle paging zprávu všem základnovým stanicím uvnitř oblasti výskytu LA (Location Area), ve které je uživatel registrován.

2. Mobilní telefon na tuto zprávu odpoví tak, že pošle žádost o službu / kanál.

3. Síť tento požadavek přijme a znovu je třeba provést ověření totožnosti. Aby mohla být posílána data vztahující se k hovoru, je nutné přiřadit vyhrazený kanál.

4. V tomto kroku je mobilní stanici přiřazen kanál pro uskutečnění hovoru (traffic channel).

Během hovoru měří mobilní stanice sílu signálu sousedních nosičů a výsledky měření zasílá řídící stanici základnových stanic (BSC), tato funkce musí také mít přiřazený kanál.

2.12. Logické kanály

Existuje dvanáct různých typů logických kanálů, které jsou namapovány na fyzické kanály. Logické kanály se skládají ze sdílených kanálů (common channels) a vyhrazených kanálů (dedicated channels). Běžné kanály slouží k přenosu různých informací do mobilních stanic a k vytvoření signálních kanálů mezi MSC/VLR a mobilní stanicí.

Logické kanály:

Pro zprostředkování spojení mezi mobilní stanicí a BTS, BSC a MSC/VLR se používají různé druhy signálních kanálů. Těmto signálním kanálům se říká řídící vyhrazené kanály (Dedicated Control Channels). Kanály provozu (traffic channels) jsou také vyhrazené kanály, protože každý kanál je vyhrazen jednomu uživateli k přenosu hovoru nebo dat.

2.12.1. Vysílací kanály (Broadcast Channels)

Základnové stanice mohou používat několik TRX, ale existuje vždy jen jeden tranciever, který je přenášen běžnými kanály. Vysílací kanály slouží jako downlink do mnoha kanálů. Obsahují obecné informace o síti a vysílací buňce. Existují tři typy vysílacích kanálů:

Kanál korekce frekvence (Frequency Correction Channel – FCCH)

Signály, které FCCH vysílá se skládá ze všech nul, které jsou vysílány jako čistá sinusová vlna.Ta složí jako návěští pro mobilní stanici, která je pak schopna najít správný tranciever mezi ostatními trancievery. Mobilní stanice prochází tuto frekvenci po svém zapnutí, protože nemá žádnou informaci o tom, jakou frekvenci použít.

Synchronizační kanál (Synchronization Channel– SCH)

SCH obsahuje identifikační kód základnové stanice (Base Station Identity Code – BSIC) a zkrácené TDMA číslo. Identifikační kód základnové stanice je nutný ke zjištění, že síla frekvence měřená mobilní stanicí přichází z určité základnové stanice.

Kanál řízení vysílání (Broadcast Control Channel– BCCH)

BCCH obsahuje detailní informace o síti a dané buňce, jako například:

- frekvence použitá v dané buňce a v sousedních buňkách

- kombinace kanálů – informace pro mobilní stanici o způsobu mapování v dané buňce

- informace o sousedních buňkách – mobilní stanice musí znát frekvence sousedních buněk, to je nezbytné např.v případě, že uživatel zahájí hovor v dané buňce a pak se přesune jinam, mobilní stanice musí neustále měřit sílu a kvalitu signálu sousedních buněk a tuto informaci sdělovat BSC

2.12.2. Sdílené řídící kanály

Sdílení řídící kanály představují druhou část logických kanálů. Slouží k navázání spojení bod – bod, existují tři druhy sdílených řídících kanálů:

Kanál pro paging – Paging Channel (PCH)

PCH je downlink kanál, kterým vysílají všechny BTS v dané oblasti v případě, že mobilní stanice ukončí hovor.

Kanál s náhodným přístupem - Random Access Channel (RACH)

Kanál RACH je jediný uplink a první bod – bod kanál v systému sdílených kanálů. Používá jej mobilní stanice aby započala transakci, nebo při odpovědi kanálu PCH.

Kanál garance přístupu - Access Grant Channel (AGCH)

Kanál AGCH odpovídá kanálu RACH. Používá se k přiřazení samostatného řídícího vyhrazeného kanálu (stand-alone dedicated control channel) mobilní stanici. Tento kanál je downlink.

2.12.3. Vyhrazené řídící kanály

Vyhrazené kanály tvoří třetí skupinu kanálů. Používají se pro ustavení hovorů a pro zasílání zpráv měření. Jsou to obousměrné kanály.

Samostatný řídící kanál – Stand Alone Dedicated Control Channel (SDCCH)

Kanál SDCCH pro vysílání systémových signálů: ustavení hovoru, ověřování, aktualizaci polohy, přiřazení kanálu provozu a pro vysílání krátkých zpráv.

Pomalý vázaný řídící kanál - Slow Associated Control Channel (SACCH)

Kanál SDCCH je vázán s každým kanálem SDCCH a kanálem provozu. Vysílá reporty měření a používá se také pro řízení spotřeby energie a v některých případech i pro zasílání krátkých zpráv.

Rychlý vázaný řídící kanál - Fast Associated Control Channel (FACCH)

Kanál FACCH se používá v případě potřeby předání. Je namapován na kanál TCH a nahrazuje 20 ms hovoru.

2.12.4. Kanály provozu – Traffic Channels (TCH)

Kanály provozu jsou logické kanály, které slouží pro přenos hovoru či dat a to buď rychlostí 6,5Kbits/s nebo 13Kbits/s. Další formou kanálů provozu jsou Enhanced Full Rate (EFR) kanály provozu, kódování hlasu je stále realizováno rychlostí 13Kbits/s, ale je použit jiný kódovací mechanismus, takže EFR kanály nabízejí lepší kvalitu hlasu při stejné bitové rychlosti. Kanály provozu tedy přenášejí jak hlas tak i data a jsou obousměrné.

2.13. Časové sloty a dávky

V předchozím textu již byla zmíněno, že technika použitá v bezdrátovém rozhraní je TDMA (Time Division Multiple Access), kde je jedna frekvence sdílena několika uživateli, nejvíce osmi. Vezmeme-li příklad signálu šířky 2 Mbity, který umožňuje přenášet 30 kanálů hovoru, pak je to 64Kbits/s. Signál přenášející hovor z mobilní stanice musí být tedy umístěn do 2Mbit signálu, který spojuje základnovou stanici (BTS) a její řídící stanici (BSC).

Je velmi důležité, aby všechny mobilní stanice v jedné buňce poslaly informaci ve správný čas, aby tak umožnily základnové stanici umístit tuto informaci na správnou pozici v 2Mbit/s signálu.

Jakým způsobem je dosaženo načasování mnoha mobilních stanic v jedné buňce? Cílem je, aby každá mobilní stanice poslala informaci v přesný čas tak, aby se, až dorazí do základnové stanice, informace umístila v příslušný alokovaný slot v signálu 2Mbit/s. Každá mobilní stanice musí vyslat dávku dat (burst) – dávka zabírá jeden TDMA časový slot – v rozdílný časový okamžik než ostatní mobilní stanice.Mobilní stanice se potom na dalších sedm časových slotů odmlčí a pak znovu pošle další dávku dat.

Je tedy vidět, že mobilní stanice posílají informace periodicky, takto posílají informace všechny ostatní mobilní stanice. V bezdrátovém rozhraní představuje jeden časový slot interval asi 579,6 µs což odpovídá trvání 156,25 bitů, všechny dávky zabírají tento časový úsek, ale skutečné uspořádání bitů v dávce závisí na typu dávky:

Normální dávka – (Normal Burst) – používá se pro posílání informací na kanálech provozu, samostatných vyhrazených kanálech, kanálech řízení vysílání, kanálech pro paging, kanálech garance přístupu a pomalých a rychlých vázaných řídících kanálech

Dávka přístupu – (Access Burst) – používá se pro posílání informací na kanál s náhodným přístupem (Random Access Channel – RACH). Tato dávka informací obsahuji nejnižší počet bitů, důvodem tohoto „volného prostoru“ je nutnost měřit vzdálenost mezi mobilní stanicí a základnovou stanicí při zahájení spojení. Výsledkem procesu je parametr časového předstihu, který zajistí , že informační dávky z ostatních mobilních stanic dorazí ve správný čas, i v případě, že jsou vzdálenosti různých mobilních stanic a základnových stanic různé. Tento proces probíhá ve spojení s první žádostí o přístup, v sítích GSM je maximální teoretická vzdálenost mezi základnovou stanicí a mobilní stanicí 35 km.

3. General Packet Radio Service – GPRS

3.1. Základní vlastnosti

GPRS je nehlasová služba, která umožňuje přenos dat mobilní telefonní sítí.GPRS není v žádném vztahu k GPS (Global Positioning System) jak se často mnozí domnívají, GPRAS má tato základní vlastnosti:

3.1.1. Rychlost

Teoretická maximální rychlost GPRS 171,2 Kbits/s je dosažitelná v případě, že je pro GPRS využito všech osmi časových slotů najednou, tato rychlost představuje téměř desetinásobek rychlosti dosažitelné službami CSD (Circuit Switched Data). Díky vyšší rychlosti je GPRS relativně rychlejší způsob přenosu dat v porovnání se SMS a CSD.

3.1.2. Dostupnost

GPRS podporuje okamžité připojení, informace tedy nohou být zasílány kdykoliv v případě potřeby,proto se GPRS také někdy říká „trvalé připojení“. Dostupnost je významnou výhodou v porovnání s CSD, což je velmi důležité pro časově kritické aplikace, zejména pro vzdálenou autorizaci kreditních karet.

3.2. Přístup ke službě

Pro přístup ke službě GPRS uživatel potřebuje:

- mobilní telefon nebo terminál podporující GPRS

- předplacenou službu GPRS dané GSM síti

- znalost, jak odesílat nebo přijímat informace pomocí GPRS – znalost příslušného software a hardwaru

- cílové místo pro zaslání informace pomocí GPRS, zatímco v případě SMS je to často další mobilní telefon, u GPRS to může být internetová adresa

3.3. Hlavní znaky sítě

3.3.1. Přepínání paketů

GPRS obsahuje překrytí na paketech založeného rozhraní na existujících okruhově přepínaných GSM sítích. To dává uživateli možnost použít služeb založených na paketech. V případě GPRS je informace před odesláním rozdělena do oddělených ale navzájem spolu souvisejících paketů a znovu složena dohromady po přijetí cílovou stanicí.

3.3.2. Spektrální efektivita

Přepínání paketů znamená, že GPRS používá bezdrátové zdroje jen v momentě, kdy uživatel skutečně posílá nebo přijímá informace. Spíše než vyhrazené kanály pro mobilní stanici po určitou pevnou dobu jsou v případě GPRS zdroje využívány několika uživateli současně. Díky této spektrální efektivitě dochází k lepšímu využití zdrojů dané GSM sítě.

3.4. Omezení služby GPRS

3.4.1. Omezená kapacity buňky pro všechny uživatele

GPRS má určitý dopad na kapacitu buněk v současných GSM sítích. Existují jen omezené zdroje sítě, které mohou uživatelé využívat a použití zdroje jedním uživatelem omezuje použití tohoto zdroje pro ostatní uživatele. Například hlasové služby a GPRS užívají stejné zdroje dané sítě, rozsah dopadu na zdroje sítě závisí na počtu časových slotů, které jsou rezervovány pro GPRS, zároveň GPRS umí dynamicky řídit alokaci kanálů s umožňuje tak redukovat zátěž v silném provozu tím, že místo GPRS zasílá přes své kanály SMS.

3.4.2. Nižší skutečná rychlost

Aby mohlo být dosaženo teoretické maximální rychlosti přenosu 172,2 Kbits/s, vyžadovalo by to použití všech časových slotů bez chybové ochrany. Je tedy velmi nepravděpodobné, že by provozovatel GSM sítě umožnil použití všech časových slotů jedním uživatelem, GPRS tedy běžně podporují použití dvou až tří časových slotů, šířka přenosového pásma je tak mnohem nižší.

3.5. Schéma sítě GSM a GPRS se zařazením architektury GPRS

BG – border gateway

BSC – base station controller

BTS – base tranceiver station

CG – charging gateway

GGSN – gateway GPRS supporting node

MSC – mobile switching center

PCU – packet control unit

PSTN – public switching telephone network

SGSN – server GPRS supporting node

Uzel SGSN

SGSN směruje v obou směrech datové pakety a obsluhuje tedy všechny uživatele přihlášené do GPRS sítě kteří se nacházejí v jeho dosahu. Uživatelé GPRS můžou být obslouženi jakýmkoliv uzlem SGSN v jehož oblasti se nacházejí. Ve směru k uživateli je provoz směrován ze SGSN přes BSC na BTS a odtud do mobilní stanice, viz obrázek
Provádí autentizaci, šifrování a kontrolu IMEI
Funkce mobility managementu (což je součást 3. vrstvy vrstvového modelu GSM, plnící funkce autentizace, lokalizace atd.)
Řízení logických kanálů směrem k mobilní stanici
Přenos a směrování paketů
Zpoplatňování přenesených dat
Spojení s HLR, MSC a BSC

Uzel GGSN

Poskytuje rozhraní mezi GPRS sítí a externími sítěmi pracující podle standardu IP (Internet) nebo X.25, je tedy jakousi branou mezi GSM a vnějšími sítěmi. V CGSN jsou také obsaženy funkce tzv. mobility managementu (viz výše SGSN) a plní rovněž funkci tzv. přístupového serveru, tzn. že pohledu vnějších síti je CGSN prvkem vlastnícím všechny IP adresy všech přihlášených uživatelů do sítě GPRS.

Architektura GPRS:

4. High Speed Circuit Switched Data - (HSCSD)

4.1. Popis technologie

HSCSD je rozšířením datových služeb CSD v současných GSM sítích. Umožňuje uživateli připojení k nehlasovým službám třikrát rychleji než s CSD, což umožňuje zasílání a přijímání dat rychlostí až 28,8 kbps, v některých sítích až rychlostí 43,2 kbps. Tyto rychlosti HSCSD dosahuje použitím více kanálů.

HSCSD umožňuje uživateli připojení k firemní síti LAN, zasílání a přijímání e-mailů na cestách, HSCSD je nyní k dispozici asi 90 milionům uživatelů ve 25 zemích světa.

4.2. Porovnání datových přenosů pomocí GSM/HSCSD/GPRS

	GSM Datová služba	HSCSD (High Speed Circuit Switchng Data)	GPRS (General Packet Radio Service)
Přenosová rychlost (kb/s)	běžně 9,6 (max. 14,4)	max. 43,2	běžně 24,4 (max. 115,2)
Nutná aktivace služby	ano	ano (běžná Datová služba)	ano
Speciální telefon	ne (ale musí podporovat datové přenosy GSM)	ano (pouze Nokia Card phone 2)	ano (pouze Motorola xxxx)
Nabídka telefonů	široká	velice omezená	velice omezená
Rychlost připojení k síti	až 1min.	až 1min.	v podstatě okamžitě
Účtování	za dobu připojení	za dobu připojení	za objem přenesených dat
Připojení k počítači	složité	složité	jednoduché

5. Závěr

Datové přenosy v GSM prožívají v současné době prudký rozvoj, k tomu přispívají také stále výhodnější nabídky datových přenosů od mobilních operátorů. Dochází také k neustálému zvyšování rychlosti připojení, proto se domnívám, že se tento způsob přenosu dat rozšíří i mezi „běžné“ domácí uživatele, kteří jej začnou využívat k připojení k internetu.

V této práci jsem se snažil vysvětlit princip fungování sítě GSM a datových přenosů HSCSD a GPRS, jakýmsi jádrem práce je popis časových slotů a jejich funkce. Ostatní oblasti jsou popsány pouze v hrubých rysech.

6. Použité zdroje

Interní materiály společnosti Eurotel Praha, spol.s r.o.

Školící materiály společnosti Nokia - Systra

www.mobil.cz

http://www.gsmworld.com/

7. Přílohy

Příloha 1 Časové sloty – detailní popis

(dle dohody s vyučujícím)

Představa slotů, rámců a multirámců:

GSM

Datové přenosy CSD v GSM sítích rychlostí 9,6 a 14,4 kbps:

HSCSD

Přenosové (frekvenční) kanály které mají operátoři GSM sítí k dispozici jsou děleny pomocí techniky časového multiplexu na tzv. sloty, které se pravidelně opakují. Po odečtení režie, připadající na fungování GSM sítě jako takové je každý slot schopen přenášet data rychlostí 22,8 kbps, ale to ještě zdaleka neznamená, že tato rychlost je plně využitelná pro přenos "užitečných dat" koncovými uživateli - ještě je nutné vzít v úvahu režii připadající na zajištění přenosů, zejména na kódování dat a ochranu proti chybám. Standardně po odečtení této režie zbývá pro "užitečná data" již jen 9,6 kbps, což je také standardní přenosová rychlost pro datové přenosy v rámci GSM. Při určitém zefektivnění mechanismů zajišťujících přenos a určitém oslabení jejich robustnosti lze dosáhnout menší režie a "užitečné" rychlosti 14,4 kbps. To je ale již maximum toho, co lze dosáhnout v případě, kdy využíváme jeden slot - tedy stejně jako při (hlasových) hovorech, pro které byla síť původně budována.

Podstatou HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) je to, že se komunikující dvojici přidělí více slotů současně, na celou dobu existence jejich vzájemného spojení. Přenosová rychlost, kterou pak mají komunikující strany k dispozici, však není jednoduchým součtem přiděleného počtu slotů - jde o to, že jednotlivé GSM sloty jsou pouze jednosměrné, a pro obousměrnou komunikaci musí být vždy použity dva. Pokud se tedy u standardního datového přenosu hovoří o rychlosti 9,6 či 14,4 kbps, pak se jedná vždy o současné využití dvou slotů, jednoho pro příjem a druhého pro vysílání.

HSCSD umožňuje použít více jak dva sloty současně - kolik, to je závislé jednak na jejich momentální dostupnosti, ale také na tom, jaké jsou schopnosti koncového zařízení (terminálu). Standard, který HSCSD definuje, rozděluje terminály do 18 tříd podle toho, s kolika sloty dokáže pracovat. Některé z těchto 18 tříd ukazuje následující tabulka - pro nás je asi nejzajímavější třída 6, protože jeden z našich mobilních operátorů, konkrétně Eurotel, nabízí služby datového přenosu právě na úrovni této třídy.

Maximem je třída 18, ve které je možné využít všech 8 slotů jednoho rámce pro příjem a dalších 8 slotů jednoho rámce pro vysílání, a to dokonce současně (tuto schopnost mají až zařízení typu 2, viz nejpravější sloupeček tabulky). Převedeno na rychlost to odpovídá 8 x 14,4, neboli 115,2 kbps plně duplexně (oběma směry současně). To je také rychlostní maximum technologie HSCSD, protože další zvyšování již naráží na omezenou velikost rámce, který má pouze 8 slotů.

S počtem použitých slotů souvisí i jeden velmi významný aspekt: každá mobilní síť má v každé své buňce jen omezený počet frekvenčních kanálů, členěných na sloty. Pokud se určitý počet slotů vyhradí pomocí HSCSD pro potřeby rychlejších datových přenosů, nejsou již příslušné sloty využitelné pro jiné účely, tedy ani pro hlasové přenosy. HSCSD proto notně "užírá" vzácné sloty, které se někdy nemusí dostávat ani pro hlasové hovory - takže v praxi velmi záleží na tom, jak má příslušný operátor dimenzovány své buňky a jaký je v nich provoz. Hlasové (telefonní) hovory přitom mají typicky přednost před datovými přenosy.

Třídy HSCSD

Třída	Maximální počet slotů			Typ
Třída	Rx	Tx	Celkem
1	1	1	2	1
2	2	1	3	1
3	2	2	3	1
4	3	1	4	1
5	2	2	4	1
6	3	2	4	1
9	3	2	5	1
10	4	2	5	1
12	4	4	5	1
13	3	3	6	2
18	8	8	16	2

Šestá třída HSCSD

V šesté třídě HSCSD je možné použít až čtyři sloty současně. V úvahu přitom připadá symetrické řešení, spočívající ve využití dvou slotů pro příjem a dvou pro vysílání, a dále řešení asymetrické, využívající tří slotů pro příjem a jednoho pro vysílání. Přepočteno na přenosové rychlosti symetrické řešení odpovídá rychlosti 2 x 14,4 kbps, neboli 28,8 kbps v obou směrem, zatímco asymetrické řešení odpovídá rychlosti 3 x 14,4, neboli 43,2 kbps na příjmu a 14,4 kbps pro vysílání (předpokládáme-li využití jednoho slotu rychlostí 14,4 kbps, a ne 9,6 ). Z tabulky také vyplývá, že asymetrické řešení je možné pouze v popisované podobě, neboli s větší rychlostí "na příjmu" (směrem k uživateli) a ne obráceně (pro vysílání lze použít nejvíce 2 sloty, viz kolonka Tx v tabulce). Takovéto asymetrické řešení tedy nejde použít pro přenos mezi dvěma mobilními terminály (jeden by sice mohl přijímat rychlostí 43,2 kbps, ale druhý by nedokázal stejnou rychlostí vysílat). Asymetrický režim je proto určen pro takové využití, kdy na jedné straně je terminál a na druhé straně spojení ústí do jiné sítě (mimo GSM), která již je schopna komunikovat potřebnou rychlostí. Typickým využitím může být připojení k Internetu, kdy na této "druhé straně" bude síť internetového providera, a mobilní terminál bude zejména "stahovat" data z Internetu, k čemuž větší rychlost určitě využije.

GPRS

Zatímco všechny dosavadní přenosy fungovaly na principu přepojování okruhů, GPRS funguje na principu přepojování paketů. Jedním z charakteristických důsledků je skutečnost, že uživatelé spotřebovávají konkrétní zdroje (přenosovou kapacitu sítě) pouze v okamžicích kdy něco přenášejí - tudíž nemá smysl je zpoplatňovat za dobu, po kterou mají něco k dispozici. Místo toho lze předpokládat, že služby GPRS budou tarifikovány (zpoplatňovány) podle skutečného využití, konkrétně podle objemu přenesených dat.

Změny v GSM síti

Zajímavou vlastností GPRS je to, že jde o řešení které není nutně vázáno na mobilní sítě standardu GSM - očekává se jejich zavedení i v dalších mobilních sítích, například v sítích na bázi IS-136, provozovaných v Severní a Jižní Americe. Vždy ale vyžaduje poměrně velký zásad do existující mobilní sítě, protože ta byla až dosud "stavěna" pouze na přenosy na bázi přepojování okruhů. Povahu největší změny, kterou zavedení GPRS vyžaduje, si lze v jednoduchosti představit jako přeložení jedné další sítě (fungující na principu přepojování okruhů) přes stávající "pevnou" (resp. páteřní) část mobilní sítě, neboli přes propojení základnových stanic BTS, řadičů BSC a ústředen MSC, a provázání nové sítě se stávajícími řídícími prvky včetně prvků zajišťujících účtování za služby.

Nová síť, která musí být "přeložena" přes stávající síť, je tvořena dvěma novými druhy uzlů:

uzly SGSN (Serving GPRS Support Node) a

uzly GGSN (Gateway GPRS Support Node ).

Uzly SGSN si lze představit jako určité analogie ústředen MSC v původní síti - mají také na starosti doručování z/do mobilních terminálů v okruhu své působnosti, ale tentokráte již jde o "paketová data", a ne o zdigitalizovaný lidský hlas (či data přenášená na principu přepojování okruhů). Uzly SGSN jsou napojeny na základnové stanice (BTS) skrze jejich řadiče (resp. řídící jednotky BSC), přes které zajišťují vlastní přenos dat. Kromě toho ale musí vždy být schopné zjistit, kde se příslušný terminál nachází, ověřit jeho identitu, zajistit řádné účtování za poskytnuté služby atd., a proto plní i další funkce spojené se získáváním a vyhodnocování informací tohoto typu (kvůli tomu musí mj. mít i přístup k některým registrům, například k registru HLR).

Uzly GGSN naopak plní úlohu brány mezi světem mobilní sítě a vnější datové sítě. Fakticky tedy zajišťují propojení obou těchto světů a zprostředkovávají přestup dat z jednoho světa do druhého. V současné době se počítá s tím, že "vnější" sítě mohou pracovat buď na bázi protokolu IP (což je častější případ), nebo na bázi staršího protokolu X.25 (který byl používán pro veřejné datové sítě, ale dnes je již považován za koncepčně zastaralý).

Obou typů uzlů přitom může být v "přeložené síti" více, podle toho kolik jich je zapotřebí - zřejmě pro každou vnější datovou síť, se kterou bude mobilní síť propojena, bude existovat samostatný uzel GGSN.. Mezi sebou pak uzly SGSN a GGSN komunikují prostřednictvím protokolu GTP (GPRS Tunelling Protocol), který lze považovat za aplikační protokol rodiny protokolů TCP/IP - sám využívá ke svému fungování transportní protokoly UDP nebo TCP, pod kterými je provozován protokol IP.

Přenosové služby GPRS zajišťují přenos mezi koncovými uzly., neboli tzv. end-to-end přenos. Existují ve dvou variantách: Point-to-Point a Point-to-Multipoint, přičemž při první variantě jde o přenos od jednoho uzlu k jednomu dalšímu uzlu, zatímco ve druhém případě jde o přenos od jednoho uzlu k více uzlům současně.

GPRS je založeno na paketovém způsobu přenosu dat. Samotný přenos na principu přepojování paketů však může být realizován opět ve dvou různých variantách, a to jako tzv. nespojovaný (connectionless) přenos, kdy jednotlivé pakety jsou přenášeny nezávisle na sobě a mezi odesilatelem a příjemcem není navazováno žádné spojení. jednotlivé pakety se pak mohou dostává ke svému cíli různými cestami a v důsledku toho mohou být doručovány i v jiném pořadí, než v jakém byly původně odeslány. Tímto způsobem pracuje mj. i protokol IP z rodiny protokolů TCP/IP. tzv. spojovaný (connection-oriented) přenos, při kterém sice dochází k navázání spojení mezi příjemcem a odesilatelem, ale pouze na logické úrovni (lze si představit že jde pouze o "vytyčení cesty", ale nikoli o její "vytvoření" ve smyslu vyhrazení přenosových kapacit). jedním z konkrétních důsledků je pak skutečnost, že jednotlivé pakety cestují ke svému cíli takto "vytyčenou" cestou, a tudíž je nutně zachováno i jejich pořadí. Tímto způsobem pracuje např. protokol X.25.

GPRS přitom podporujet oba dva tyto způsoby paketového přenosu.

Dále GPRS vychází vstříc skutečnosti, že různé druhy datových přenosů mohou mít různé požadavky na jejich kvalitu, resp. kvalitativní parametry. GPRS nabízí různé úrovně kvality služeb (QoS, Quality of Service) pokud jde o prioritu: zde mají být definovány tři úrovně priority: vysoká, střední a nízká, se zřejmým významem - například pakety přenášené se střední prioritou mejí přednost před pakety s nižší prioritou, a naopak při svém přenosu dávají přednost paketům s vysokou prioritou.

Spolehlivost: zde jsou definovány opět tři varianty, resp. třídy spolehlivosti, které definují určité kombinace pravděpodobnosti toho, že dojde ke ztrátě paketu, k přijetí duplikátu, k poškození paketu či jeho doručení mimo pořadí (viz tabulka).

Zpoždění: zde jsou definovány 4 třídy vztažené k průměrnému zpoždění a ke zpoždění 95% přenášených paketů (pro dvě různé délky paketů)

Propustnost: zde je definována maximální (špičková) a střední přenosová rychlost

Třídy spolehlivosti v GPRS

Třída	Pravděpodobnost (1 výskyt na uvedený počet případů)
Třída	Ztráta paketu	Duplikát	Mimo pořadí	Poškozený paket
1	10⁹	10⁹	10⁹	10⁹
2	10⁴	10⁵	10⁵	10⁶
3	10²	10⁵	10⁵	10²

Třídy garantovaného zpoždění v GPRS

Třída	Paket 128 bytů		Paket 1024 bytů
Třída	střední hodnota zpoždění	zpoždění 95% paketů	střední hodnota zpoždění	zpoždění 95% paketů
1	<0.5s	<1.5s	<2s	<7s
2	<5s	<25s	<15s	<75s
3	<50s	<250s	<75s	<375s
4	není garantováno	není garantováno	není garantováno	není garantováno

Na základě těchto tříd si mobilní terminály mohou "domluvit" s mobilní sítí konkrétní QoS profily (konkrétní nastavení parametrů přenosu), a to pro konkrétní relace. Podle takto uzavřené "domluvy" je pak ovlivněna i tarifikace za poskytnuté služby - v zásadě stále zůstává tarifikací podle skutečně přeneseného objemu dat, ale je závislá i na zvoleném typu služby (spojovaná či nespojovaná, v budoucnu Point-to-Point nebo Point-to-Multipoint), a na domluvené kvalitě služeb (QoS). Zajímavou otázkou určitě je, kdy k takovéto "domluvě" dochází, když GPRS může fungovat nespojovaným způsobem a tudíž bez jakéhokoli navazování spojení.

Odpověď je taková, že i při nespojovaném způsobu fungování musí přeci jen dojít k určitému "navázání kontaktu", a to mezi mobilním terminálem a mobilní sítí - což je něco jiného než navázání spojení mezi odesilatelem a příjemcem. Mobilní terminál, který chce používat služby GPRS, se musí nejprve "zaregistrovat" do sítě u jejího SGSN uzlu, konkrétně provést tzv. "GPRS attach". V rámci něj síť zjistí, zda uživatel mobilního terminálu má právo na to co požaduje, zkopíruje jeho profil z HLR do SGSN a přiřadí terminálu dočasný "paketový" identifikátor ((P-TMSI) . Pokud terminál chce komunikovat s jiným uzlem v některé z externích datových sítí (tj. mimo danou mobilní síť), musí navíc získat i adresu příslušející této síti - tak aby se druhému účastníkovi jevil jako účastník jeho sítě, s určitou konkrétní adresu. Převedeno na očekávaný případ: půjde-li o připojení k Internetu, musí terminál získat vhodnou IP adresu (jako síťovou adresu používanou v Internetu). Tato adresa přitom může být přidělována buď staticky (tj. pokaždé stejná), nebo dynamicky (třeba i pokaždé jiná, podle momentální dostupnosti).

Celkově musí terminál získat tzv. PDP kontext (Packet Data Protocol Context) , jehož součástí kromě samotné adresy také adresa GGSN uzlu který slouží jako brána do vnější sítě, a také specifikace dohodnuté kvality služeb (QoS). Takovýto PDP kontext, který uzel získává při operaci "GPRS attach", musí být ještě tzv. aktivován (jakoby: naplněn), a právě touto aktivací se dotyčný terminál stává "viditelným" z vnější datové sítě a schopným komunikace s vnější datovou sítí (například schopným komunikace v Internetu). V zásadě lze říci, že se stává plnohodnotným uzlem příslušné vnější sítě (např. Internetu) a jeho postavení se nijak principiálně neliší od postavení ostatních uzlů této sítě - s tím podstatným dovětkem, že mobilní terminál je stále mobilní, tj. může se libovolně pohybovat v dosahu mobilní sítě (a jeho mobilitu "pokrývají" uzly SGSN tak, aby se na jeho schopnosti komunikovat s vnější síti vůbec neprojevovala

Příloha 2 Seznam zkratek používaných v GSM

AC                  AUC Authentication Center - centrum ověřující zákazníka, vytváří triplety
AoC                Advice of Charge - služba sítě a MS GSM, informuje o provolané částce
AUT                Authentication - ověřování uživatele služby GSM
BS                   Base Station - základnová stanice
BSC                Base Station Controller - “supervizor” vysílačů (BTS) v GSM
BTS                Base Transceiver Station - základnová stanice, radiotelefonní vysílač v GSM
CF                   Call Forwarding - služba přesměrování
CPU                Central Processing Unit - mikroprocesorová řídící jednotka
CW                 Call Waiting - služba pro čekajícího účastníka
DCS                Digital Cellular Systém - další vývojový stupeň digitálních celulárních systémů
DL                  Down Link - výraz pro vysílání z BTS do MS
DTMF                        Dual Tone Multi Frequency
EIR                 Equipment Identity Register - registr ověřující mobilní terminály GSM
FDMA            Frequency Division Multiple Access - princip vstupu do radiového spektra
GMSC            Gateway Mobile Switching Center - vstupní ústředna do sítě operátora GSM
GSM               Global System for Mobile Communications
HLR               Home Location Register - databáze všech účastníků daného operátora
ID                   Identity - identifikace
IMEI              International Mobile station Equipment Identity - identifikační číslo terminálu GSM
IMSI               International Mobile Subscriber Identity - identifikační číslo uživatele služby GSM
ISDN               Integrated Services Digital Network - integrované digitální telekomunikační sítě
IWF                Interworking Function - propojení do ostatních telekomunikačních sítí
Kc                   Ciphering key - šifrovací klíč pro přenášená data
Ki                    Individual subscriber authentication key - tajný kód uživatele služby GSM sloužící k ověření uživatele služby
LA                  Location Area - základní oblast pokrytá signálem GSM
LAI                 Local Area Identity - identifikace olasti pokryté signálem GSM
MCC              Mobile Country Code - GSM mobilní znak země
MNC              Mobile Network Code - GSM mobilní znak operátora
MOC              Mobile Origination Call - MS uskutečňuje hovor
MS                  Mobile Station - mobilní stanice
MSC               Mobile services Switching Center - mobilní ústředna
MSISDN         Mobile Station International Services Dialing Number - volací číslo uživatele GSM
MSRN                        Mobile Station Roaming Number - dočasné číslo uživatele GSM, vytvořené pro sestavení spojení při volání na MS
MT                 Mobile Termination - MS přijímá hovor
NMT               Nordic Mobile Telephone Systém

O&M              Operating and Maintenance -dohledové a řídící centrum operátora GSM
PCN                Personal Communication Network
PCS                 Personalization Center for SIM - programovací středisko na SIM karty
PDN                Public Data Network - veřejná datová síť
PIN                 Personal Identification Number - kód pro odblokování MS
PLMN                        Public Land Mobile Network - domácí oblast operátora GSM
PSTN              Public Switched Telephone Network - veřejná pevná telefonní síť
PUC                Personal Unbloc Code - kód pro odblokování nebo změnu PIN
RAND                        Random Number - náhodné číslo
SIM                Subscriber Identification Module - identifikační karta uživatele služby GSM
SN                   Subscriber Number
SRES              Signed Response - vypočtené číslo, sloužící k ověření uživatele GSM
TCH               Trafic Channel - provozní kanál, slouží k přenosu dat a řeči
TDMA            Time Division Multiple Access - princip časového rozdělení přenosových kanálůGSM
TMSI              Temporary Mobile Subscriber Identity - dočasné identifikační číslo uživatele GSM
UL                  Uplink - výraz pro vysílání z MS do BTS
VLR                Visitor Location Register - databáze uživatelů GSM dočasně registrovaných v oblastech GSM
VPLMN          Visitor Public Land Mobile Network - oblast cizího operátora

Příloha 3 Ceník společnosti Eurotel Praha, spol. s r.o.

Tarif

Eurotel Relax

Eurotel Relax Plus

Eurotel Optimum

Eurotel Optimum Plus

Eurotel Business 200

Eurotel Business 300

Eurotel Business 600

Měsíční paušál

195,00 (204,75)

255,00 (267,75)

555,00 (582,75)

955,00 (1 002,75)

1 695,00 (1 779,75)

2 095,00 (2 199,75)

2 995,00 (3 144,75)

Volné minuty

70*/60

130*/120

210*/200

310*/300

610*/600

SMS zdarma

30*/20

40*/30

60*/50

80*/70

V
n
i
t
r
o
s
t
á
t
n
í

s
a
z
b
a

Š
p
i
č
k
a

Eurotel

9,90 (10,40)

4,80 (5,04)

5,40 (5,67)

3,30 (3,47)

3,00 (3,15)

2,70 (2,84)

Pevné sítě

9,90 (10,40)

6,60 (6,93)

6,90 (7,25)

4,80 (5,04)

4,00 (4,20)

Ostatní mobilní operátoři

9,90 (10,40)

6,60 (6,93)

6,90 (7,25)

4,80 (5,04)

4,00 (4,20)

M
i
m
o

š
p
i
č
k
u

Eurotel

2,70 (2,84)

3,00 (3,15)

2,70 (2,84)

Pevné sítě

2,70 (2,84)

6,00 (6,30)

3,90 (4,10)

4,00 (4,20)

Ostatní mobilní operátoři

6,60 (6,93)

4,80 (5,04)

4,00 (4,20)

Záznamová služba

2,00 (2,10)

Odeslání další SMS

2,50 (2,63)

		WAP 4/ MMS 3		DATA			Eurotel DATA Nonstop		Eurotel DATA Plus
Aktivační poplatek		0		0			0 *8		0 *8
Měsíční paušál		0		0 /195 (204,75) *1			799,00 (838,95)/999,00 (1048,95) *5		695,00 (729,75)
Volné minuty/kB		0		0			30 minut *6		60 000 kB *7
Služba		GSM Data	GPRS Instant	HSCSD Fast	GPRS Instant	Fax + zázn. služba Eurotel Expres Fax	HSCSD Fast	GPRS Instant	HSCSD Fast	GPRS Instant
WAP		2,70 (2,84)	0,50 (0,53)	2,70 (2,84)	0,40 (0,42)	-	2,70 (2,84)	0,00	2,70 (2,84)	0,40 (0,42)
Mobile Internet		6,00 (6,30)	0,50 (0,53)	2,00 (2,10)	0,03 (0,032)	-	2,00 (2,10)	0,00	2,00 (2,10)	0,03 (0,032)
Ostatní směry	Eurotel	6,00 (6,30)	-	4,00 (4,20)	-	4,00 (4,20)	4,00 (4,20)	-	4,00 (4,20)	-
	*ostatní 2**	6,00 (6,30)	-	6,00 (6,30)	-	6,00 (6,30)	6,00 (6,30)	-	6,00 (6,30)	-

Příloha 4 Ceník společnosti T-Mobile, a.s.

Ceník standardních tarifů T-Mobile	Tarif 20 Start		Tarif 80		Tarif 200		Tarif 400
Měsíční paušál	150,00		450,00		900,00		1 600,00
Volné minuty	20		80		200		400
Sazby	HIT	Standardní nabídka	HIT	Standardní nabídka	HIT	Standardní nabídka	HIT	Standardní nabídka
T-Mobile	3,20	4,00	2,00	2,50	2,00	2,50	2,00	2,50
T-Mobile Víkend+	0,50	0,50	0,50	0,50	0,50	0,50	0,50	0,50
Ostatní sítě v ČR	5,20	6,50	4,40	5,50	3,60	4,50	2,40	3,00
Hlasová schránka (3311)	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00
MobileBox (3322)	zdarma	zdarma	zdarma	zdarma	zdarma	zdarma	zdarma	zdarma
T-Mobile WAP	2,00	2,00	2,00	2,00	2,00	2,00	2,00	2,00
Krátké textové zprávy (SMS)	1,00	1,70	1,00	1,70	1,00	1,70	1,00	1,70

		GPRS Basic	GPRS WAP	GPRS Standard	GPRS Business	GPRS Data & SMS*
Aktivace v Kč		0	0	0	0	0
Měsíční paušál v Kč		0	49	199	699	0
Volné MB Internet**		0	0	5 MB	50 MB	0
Volné kB WAP		0	200 kB	0	0	0
Internet* (Kč/kB)**	špička	0,06	0,06	0,03	0,015	0,03
Internet* (Kč/kB)**	mimo špičku	0,06	0,06	0,015	0,015	0,03
WAP (Kč/kB)		0,5	0,3	0,3	0,3	0,3
Účtovací jednotka	Internet	5 kB	5 kB	20 kB	20 kB	1kB
Účtovací jednotka	WAP	5 kB	5 kB	5 kB	5 kB	1 kB

Pevná IP adresa - APN Internet/Intranet
Aktivace	499 Kč
Měsíční paušál	149 Kč

Příloha 5 Ceník společnosti Český Mobil, a.s.

Moje Jednička
Volání v rámci služby Moje Jednička/min.	1,50 Kč 1,58 Kč
Aktivační poplatek	200 Kč 210 Kč
Moje Rodina
Volání v rámci služby Moje Rodina/min.	1,50 Kč 1,58 Kč
Aktivační poplatek	100 Kč 105 Kč
Junior
Měsíční paušál	50 Kč 52,50 Kč
Volné minuty	0
Volání do sítě Oskar/min.	4,00 Kč 4,20 Kč
Volání v rámci služby Moje Rodina/min.	1,50 Kč 1,58 Kč
Volání do ostatních sítí/min.	5,00 Kč 5,25 Kč
SMS do všech sítí/ za zprávu	1,00 Kč 1,05 Kč
WAP/min.	1,50 Kč 1,58 Kč
Poslání faxu a dat/min.	5,00 Kč 5,25 Kč
Poslání E-mail/za zprávu	2,00 Kč 2,10 Kč
Poslání SMS Chat/ za zpráva	2,50 Kč 2,63 Kč
Poslání Aktivní SMS/za zprávu	3,50 Kč 3,68 Kč
Moji Nej...
Aktivace	zdarma
Měsíční paušál	20,00 Kč 21,00 Kč
Sleva na volání až na 5 čísel v síti Oskar / min.	1,00 Kč 1,05 Kč
Změna čísel ve skupině prostřednictvím Oskarovy Hlasové nebo Internetové Samoobsluhy	zdarma
Změna čísel ve skupině prostřednictvím operátora / za hovor	20,00 Kč 21,00 Kč

GPRS

	Basic	Standard	Oskarta
Měsíční paušál	0 Kč	200 Kč / 210 Kč	0 Kč
Volné kB	0 kB	1024 kB*	0 kB
WAP / 1 kB	0,40 Kč / 0,42 Kč	0,30 Kč / 0,32 Kč	0,57 Kč / 0,60 Kč
Internet / 1 kB	0,40 Kč / 0,42 Kč	0,025 Kč / 0,026 Kč

Příloha 6 Anglický článek

GSMA to Advance MMS Interoperability

London, UK: 11^th November 2003

GSM Association Press Release 2003

Mobile industry unites to enhance roaming and compatibility

The GSM Association (GSMA), the global trade association for GSM mobile operators, confirmed today that more than 100 GSM network operators – the vast majority of those currently deploying Multimedia Messaging Services (MMS) - have already implemented agreements to accelerate MMS evolution. By committing to follow the same MMS standards specification and implementation paths these operators will ensure international roaming and interworking between networks to allow the transfer of messages on a national and international scale.

At the same time, the GSMA has announced a programme of collaboration with the Open Mobile Alliance (OMA), which will work to further extend the capabilities of Multimedia Messaging through enhanced standards development. The OMA, an industry organization committed to delivering open standards for interoperable mobile services across the world, has just announced the new OMA MMS version 1.2 enabler specification (3GPP Release 5). The GSMA is driving this into the market so that consumers can enjoy these new MMS capabilities as quickly as possible.

The GSMA collaborated with key operators and vendors (including Alcatel, Ericsson, Nokia, Motorola, Siemens, Sony Ericsson), to facilitate the agreement by all OMA members to the new OMA enhanced MMS standard, which is based on a fully specified multimedia messaging core content domain with interoperable message classes for image and video messaging. Critically, version 1.2 defines a set of message classes without options - therefore promoting interoperability from the outset.

Ongoing cooperation between the Association and the OMA will further enhance MMS capabilities by introducing video messaging capabilities and enhancing image messaging. The collaboration is underpinned by the commitments of operators and vendors to implement new standards, and the additional commitments of operators to drive interworking agreements.

Announcing the achievements, Rob Conway, CEO of the GSM Association said: "We have made significant advances in the last six months. From a position where compatibility and interworking on MMS both amongst networks and handsets were issues of concern, we have created all prerequisites for interworking and an improved standard that will make interoperability a reality for more handsets and more networks”.

Jari Alvinen, Chairman of the Board of the Open Mobile Alliance: “OMA’s charter outlines our commitment to delivering responsive and high-quality open standards and specifications based upon market and customer requirements, and acting as the catalyst for the consolidation of standards fora. Our successful collaboration with the GSMA on MMS specifications is a good example of the practical application of this. We believe that by uniting our MMS expertise we can bring benefits to the entire mobile value chain on a rapid basis, with solutions developed by the market, for the market. Most importantly, this activity paves the way for further co-operation.”

Current handsets already conform to the first OMA agreed MMS standard (v 1.1). That specification has already enabled simple image transfer with much improved compatibility amongst different vendors’ handsets. Now, working together, the vendors and operators have been able to enhance the standard to enable compatibility for image messaging fully and to include an enhanced image messaging and basic and rich video messaging.

Meanwhile, the GSMA's MMS task force enabled a framework for MMS interchange to guarantee service delivery on common grounds. More than 100 operators have committed themselves to implement this framework by signing the MMS MoU (Memorandum of Understanding).

Conway said the GSMA has “gone back to basics” by creating the MoU through which operators have pledged to implement the latest release MMS standards in both networks and terminals. In addition operators agreed to expand significantly on the number of MMS interworking and international roaming partnerships.

Hodnocení článku:

MMS (Multimedia Messeging Service) je službou, která se ve světě i v České republice teprve začíná rozvíjet, ale její úspěšný rozvoj dokumentuje i tento článek, ve kterém se uvádí, že se více jak 100 mobilních operátorů z celého světa dohodlo na používání stejného standardu a specifikace MMS, aby tak zajistili možnost roamingu a posílání MMS po celém světě. GSM Asociace také oznamuje spolupráci s OMA (Open Mobile Association) v oblasti rozšíření MMS specifikace, aby tak rozšířily možnosti MMS.

GSM-900

Downlink

Uplink

GSM-1800

Downlink

Uplink

Uzel SGSN

GSM Datová služba

Třídy HSCSD

Změny v GSM síti

Třídy garantovaného zpoždění v GPRS

Eurotel Relax

Eurotel Business 600

Tarif 80

Účtovací jednotka

Moje Jednička

Moje Rodina

Junior

GPRS