Système Global pour les Communications Mobiles

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Logo GSM (depuis 2000)
Logo GSM (jusqu'en 2000)

Le Global System for Mobile Communications (anciennement Groupe Spécial Mobile , GSM ) est une norme radio mobile introduite en 1990 pour les réseaux radio mobiles entièrement numériques , qui était principalement utilisée pour la téléphonie , mais aussi pour la transmission de données à commutation de circuits et à commutation de paquets et à court terme . messages (messages courts) . C'est le premier standard de la soi-disant deuxième génération ("2G") en tant que successeur des systèmes analogiques de la première génération (en Allemagne : A-Netz , B-Netz et C-Netz ) et était la norme de communication mobile la plus répandue au monde.

Le GSM a été créé dans le but d'offrir un système de téléphonie mobile permettant la mobilité des abonnés dans toute l'Europe et offrant des services vocaux compatibles avec les réseaux téléphoniques RNIS ou analogiques traditionnels .

En Allemagne, le GSM est la base technique des réseaux D et E . Le GSM a été introduit ici en 1991, ce qui a conduit à la diffusion rapide des téléphones portables dans les années 1990. La norme a été utilisée comme norme cellulaire dans les réseaux cellulaires 670 GSM dans environ 200 pays et régions du monde; cela correspondait à environ 78 % de tous les clients des communications mobiles. Des extensions ont ensuite été ajoutées à la norme, telles que HSCSD , GPRS et EDGE pour une transmission de données plus rapide.

En mars 2006, 1,7 milliard de personnes dans le monde utilisaient le GSM et un million de nouveaux clients s'ajoutaient chaque jour, principalement en provenance des marchés en croissance d'Afrique, d'Inde, d'Amérique latine et d'Asie. Si vous additionnez toutes les normes de téléphonie mobile, environ 2 milliards de personnes dans le monde pourraient être jointes par téléphone mobile. Cela a été annoncé par la GSM Association et la GSA en octobre 2005. En 2003 (selon la Deutsche Bank ) 277 milliards de dollars américains ont été mis en œuvre avec la technologie GSM.

Émergence du GSM

Premiers téléphones GSM (1991)

À la fin des années 1950, les premiers réseaux de téléphonie mobile analogiques ont commencé à fonctionner en Europe ; en Allemagne , c'était le A-Netz . Cependant, leur fonctionnement était compliqué et ils n'avaient une capacité que de quelques milliers de participants. En outre, il existait plusieurs systèmes différents en Europe, dont certains étaient basés sur la même norme, mais différaient sur certains détails. Une situation similaire devrait être évitée dans la prochaine génération de réseaux numériques.

An occurrence
1982 A la CEPT (Conférence Européenne des Administrations des Postes et Télécommunications) le Groupe Spécial Mobile ( e.g. Mobile Telecommunications Working Group ) est créé. Sa tâche est de développer une norme paneuropéenne uniforme de communications mobiles. 26 entreprises de télécommunications européennes sont impliquées.
1985 L'Allemagne, l'Italie et la France signent un premier contrat de développement pour la nouvelle norme.
1987 17 futurs opérateurs de réseau GSM de 15 pays européens forment une coopération et signent le GSM MoU ( Memorandum of Understanding ) à Copenhague le 7 septembre .
1989 Le Groupe Spécial Mobile devient un comité technique de l' Institut Européen des Normes de Télécommunications (ETSI), fondé par la CEPT en 1988. Le projet a pris de l'ampleur car les opérateurs de réseau, les fabricants et les régulateurs ont travaillé ensemble sur l'ETSI.
1989 En Allemagne, la Deutsche Bundespost et Mannesmann ont chacune reçu la licence pour mettre en place un réseau basé sur le GSM (le soi-disant D-Netze ).
1990 Les spécifications de la phase 1 de la norme GSM 900 sont figées, i. Cela signifie qu'ils ne sont plus modifiés et peuvent être utilisés pour la production de téléphones mobiles et de technologies de réseau.
1990 L'adaptation des spécifications à la gamme de fréquences à 1800 MHz (DCS 1800) commence.
1991 Groupe Spécial Mobile est renommé Standard Mobile Group ( SMG). GSM est retenu comme désignation de la norme elle-même et signifie désormais Global System for Mobile Communications .
1991 Les spécifications du DCS 1800 sont gelées.
1991 Les premiers systèmes opérationnels sont démontrés (par exemple lors du salon Telecom 91 ).
1992 Les premiers téléphones portables GSM arrivent sur le marché. [1] [2]
1992 De nombreux opérateurs GSM-900 européens lancent des lancements de réseaux commerciaux. En été, les réseaux D1 (opérateur : DeTeMobil Deutsche Telekom Mobilfunk ) et D2 (opérateur : Mannesmann Mobilfunk ) entrent en service en Allemagne. En Suisse, Natel D est lancé sur une base GSM.
2000 Les activités de normalisation GSM sont transférées au 3GPP . Le groupe de travail y est appelé TSG GERAN (Technical Specification Group GSM EDGE Radio Access Network).
2007 Premières suggestions pour utiliser les numéros SIP avec le GSM

Technologie

Général

Contrairement au réseau fixe , il existe diverses exigences supplémentaires pour un réseau mobile :

  • authentification des participants
  • procédure d'accès au canal
  • Gestion de la mobilité ( HLR , VLR , mise à jour de l'emplacement , transfert , itinérance )
  • Les participants sont mobiles et peuvent donc passer d'une cellule radio à une autre. Si cela se produit pendant un appel ou une connexion de données, la connexion d'appel doit être transférée d'une station de base à la suivante ( handover ) afin que le téléphone mobile obtienne toujours sa connexion radio à la station de base la plus appropriée. Dans des cas exceptionnels, l'appel peut également être effectué via une station de base voisine pour éviter la surcharge.
  • utilisation efficace des ressources
  • Etant donné qu'un débit de transmission de données plus faible est disponible sur l'interface radio que sur le réseau fixe, les données d'utilisateur doivent être plus fortement compressées. Afin de maintenir petite la partie du débit de transmission de données qui doit être utilisée pour les processus de signalisation, les messages de signalisation ont été spécifiés avec une précision binaire afin de les maintenir aussi courts que possible.
  • Les téléphones portables n'ont qu'une capacité de batterie limitée , qu'il convient d'utiliser avec parcimonie. En général, envoyer coûte plus d'énergie que recevoir. Par conséquent, la quantité de données envoyées et les messages d'état doivent être maintenus aussi bas que possible en mode veille.
  • Utilisation de réseaux externes (roaming)
tour de téléphone portable

standardisation

La normalisation du GSM a commencé à la CEPT , poursuivie par l' ETSI (Institut européen des normes de télécommunications) et ensuite confiée au 3GPP (3rd Generation Partnership Project). Le GSM y est encore normalisé sous le terme GERAN (GSM EDGE Radio Access Network). Le 3GPP est donc responsable de l' UMTS et du GERAN.

Intervalle

Les portées pouvant être atteintes avec le GSM ont beaucoup fluctué, en fonction du profil du terrain et des bâtiments. À l'extérieur, une distance allant jusqu'à 35 km pouvait parfois être atteinte avec un contact visuel. A de plus grandes distances, le temps de propagation du signal des signaux radio empêchait la communication entre la station de base et la station mobile. Cependant, à l'aide d'astuces spéciales, il a été possible d'augmenter la taille de la cellule, parfois au détriment de la capacité. Cela a été utilisé dans les régions côtières. Dans les villes, la portée n'était souvent que de quelques centaines de mètres en raison de l'atténuation causée par les bâtiments et de la hauteur d'antenne plus faible, mais les stations de base y étaient également plus proches les unes des autres pour des raisons de capacité.

En principe, cependant, il était vrai que des portées plus importantes pouvaient être atteintes avec le GSM 900 qu'avec le DCS 1800 en raison de l' atténuation du champ radio plus faible et de la puissance de sortie plus élevée des appareils terminaux.

La taille des cellules a été déterminée en fonction de la gamme. L'utilisation prévue a également été prise en compte afin d'éviter les surcharges.

Transmission physique via l'interface radio

Structure de trame GSM

Les données numériques sont transmises en utilisant un mélange de multiplexage fréquentiel et temporel , la transmission et la réception étant séparées par un multiplexage fréquentiel et les données par un multiplexage temporel . La bande de fréquence GSM est divisée en plusieurs canaux distants de 200 kHz. Dans le GSM 900, 124 canaux sont prévus pour le sens montant (liaison montante) vers la station de base dans la gamme 890-915 MHz et 124 canaux pour le sens descendant (liaison descendante) dans la gamme 935-960 MHz . La durée de la trame TDMA est exactement de 120/26 ms (environ 4,615 ms) et correspond à la durée d'exactement 1250 symboles. Chacun des huit0,577 ms, correspondant à la durée de 156,25 symboles. Des rafales de différents types peuvent être envoyées et reçues dans ces tranches horaires . La durée d'une rafale normale est d'environ 0,546 ms, au cours de laquelle 148 symboles sont transmis.

Etant donné que la station mobile n'émet que dans un seul intervalle de temps de la trame, la fréquence d'impulsions est de 217 Hz [3] .

La méthode de modulation est la modulation par décalage minimum gaussien ( GMSK , allemand : modulation de position de phase minimale gaussienne), une modulation de phase numérique dans laquelle l'amplitude reste constante. La 8 - PSK a ensuite été introduite avec EDGE . Alors qu'un seul bit est transmis par symbole avec GMSK, c'est 3 bits avec 8-PSK, mais un meilleur rapport de puissance signal sur bruit est nécessaire pour la liaison radio.

Étant donné qu'à une distance de plusieurs kilomètres, le signal radio peut être retardé en raison de la vitesse du groupe (vitesse de la lumière à distance plus câble de la station de base) de sorte que la rafale du téléphone portable n'arrive plus à la station de base dans le délai spécifié time slot , la station de base détermine le temps de propagation du signal et demande à cet appareil mobile (téléphone portable) d'émettre la rafale un peu plus tôt. Pour ce faire, il communique au dispositif mobile le paramètre Timing Advance (TA) qui précise l'avance de transmission par pas de 3,7 μs. Cela correspond à la durée d'un bit, le débit étant de 270,833 kbit/s (voir ci-dessous). L' avance du tempsa une plage de valeurs de 0 à 63. La durée d'un bit correspond à une distance d'environ 1,106 km, et comme les sens aller et retour doivent être considérés ensemble pour le temps de transit, une modification de l' avance temporelle de un correspond à un changement de distance d'un peu plus de 553 m, ce qui donne une portée maximale d'environ 35,4 km.

Après la salve de réception, le téléphone mobile passe à la fréquence d'émission, qui est décalée de 45 MHz, et y transmet la salve de canal de retour à la station de base . Étant donné que la liaison descendante et la liaison montante sont décalées de trois intervalles de temps , une antenne suffit pour les deux sens. Pour augmenter l'immunité aux interférences, la paire de fréquences peut également être modifiée périodiquement (saut de fréquence), ce qui entraîne un taux de saut de fréquence de 217 sauts par seconde.

Avec un débit de transmission de données brut d'environ 270,833 kbit/s par canal (156,25 bits dans chaque rafale de 15/26 ms), il reste 33,85 kbit/s brut par tranche de temps. Sur ce débit, 9,2 kbit/s sont réservés à la synchronisation de la structure de la trame, laissant 24,7 kbit/s net pour le canal utilisateur. En raison de la transmission radio, il existe encore de nombreuses erreurs sur les bits dans ce flux binaire .

Le débit de données par intervalle de temps de 24,7 kbit/s est divisé en 22,8 kbit/s pour les données d'utilisateur codées et cryptées du canal de trafic ( canal de trafic ) et 1,9 kbit/s pour les canaux de contrôle spécifiques à l'abonné ( canal de contrôle ). Le codage de canal comprend un certain nombre de mécanismes de protection contre les erreurs, de sorte qu'il reste 13 kbit/s pour les données d'utilisateur réelles (dans le cas des données vocales). Un codage de canal alternatif introduit ultérieurement permet de réduire la protection contre les erreurs au profit des données d'application, puisque dans les protocoles de transmission de données, contrairement à la transmission vocale, une nouvelle demande du bloc de données est possible en cas d'erreurs sur les bits.

Puissance de transmission

La puissance d'émission de la station mobile pour GSM 900 est au maximum de 2 watts et de 1 watt pour GSM 1800. [4] La puissance d'émission des stations de base pour GSM 900/1800 est de 20-50/10-20 watts. [5] La puissance d'émission des stations mobiles et de base est réduite au minimum nécessaire après l'établissement de la connexion. [6] Selon les besoins, la station de base transmet dans les tranches de temps individuelles d'une trame avec différents niveaux de puissance. Il ne transmet que dans les créneaux horaires actifs. [3]Le contrôle de puissance a lieu à des intervalles de secondes. De plus, le téléphone portable peut interrompre les transmissions lorsqu'il ne parle pas. La raison technique de ces deux mesures est de réduire la consommation d'énergie et les interférences radio dans les cellules voisines de la même fréquence. [sept]

Architecture de réseau

Structure d'un réseau GSM

Matériel

Les réseaux GSM sont divisés en cinq sous-systèmes (voir l'image de gauche à droite) :

Téléphone portable ou station mobile (MS) (à gauche sur l'image, non marqué)
Le MS se compose d'une antenne à laquelle une unité d'émission et de réception est connectée, d'une alimentation, d'un haut-parleur et d'un microphone (ou de connexions externes) et d'une possibilité de sélectionner un autre participant (généralement clavier ou entrée vocale). La station mobile contient généralement également un affichage pour afficher le numéro de téléphone de l'appelant et des messages courts (SMS). Une autre partie essentielle du MS est la carte SIM . [8ème]
Système de transmission radio mobile ou sous- système de station de base (BSS)
Le BSS est composé d'au moins une station de base (BTS, Base Transceiver Station ), mais généralement de plusieurs (généralement quelques 10 à quelques 100). Chaque station de base dessert une ou plusieurs (souvent trois) cellules radio via les antennes qui lui sont connectées . Les stations de base sont reliées à une unité centrale de contrôle (BSC, Base Station Controller ) qui surveille les liaisons radio et, si nécessaire, déclenche un changement de cellule ( handover ). A chaque BSC se trouve une unité de conversion (TRAU, Transcoder and Rate Adaptation Unit) lié. Ceci est nécessaire car un codec audio de compression est utilisé pour les appels téléphoniques au sein du réseau mobile. Le TRAU convertit entre les canaux vocaux compressés GSM et les canaux audio RNIS non compressés à 64 kbit/s.
Sous-système de commutation réseau (NSS) ou sous-système de réseau central (CSS)
Le NSS est constitué du MSC ( Mobile Services Switching Center ), [9] qui est le véritable centre de commutation et l'interface entre le réseau radio et le réseau téléphonique. Le VLR ( Visitor Location Register ) fait également partie du NSS , qui stocke des informations sur tous les utilisateurs mobiles qui se trouvent dans le réseau radio. Le HLR ( Home Location Register ), quant à lui, stocke des informations sur tous les abonnés qui sont clients du propriétaire du réseau sans fil. L'AUC ( Authentication Center ) est responsable de l'authentification, l'EIR ( Equipment Identity Register ) (facultatif ) stocke des informations sur les numéros de série des stations mobiles utilisées.
Réseau central GPRS
Le SGSN ( Serving GPRS Support Node ) et le GGSN ( Gateway GPRS Support Node ) sont disponibles pour la partie GPRS à commutation de paquets .
Centre d'exploitation et de maintenance (OMC) ou centre de gestion du réseau (NMC) (non illustré)
L'OMC surveille le réseau mobile et contrôle le MSC, le BSC et le BTS.

Les lettres bleues sur l'image indiquent les chemins de transmission de données entre les composants.

adressage

Dans un réseau GSM, les numéros suivants sont utilisés pour s'adresser aux abonnés : Le MSISDN ( Mobile Subscriber ISDN Number ) est le numéro de téléphone réel sous lequel un abonné peut être joint dans le monde entier. En conséquence, l'IMSI ( International Mobile Subscriber Identity ) est l'identifiant interne de l'abonné qui est stocké sur la carte SIM et qui est utilisé pour identifier un abonné au sein d'un réseau radio. Pour des raisons de protection des données, l'IMSI n'est envoyé sur le réseau sans fil que lors de l'authentification initiale de la station mobile ; lors des authentifications suivantes, un TMSI ( Temporary Mobile Subscriber Identity) utilisé. Le MSRN ( Mobile Station Roaming Number ) est utilisé pour le roaming, c'est-à-dire l'acheminement de l'appel téléphonique au sein du réseau mobile .

Quelques fonctions importantes au sein des réseaux cellulaires

remettre

Transfert intercellulaire

L'une des fonctions de base les plus importantes dans les réseaux radio mobiles cellulaires est le changement de cellule initié par le réseau pendant un appel en cours. Cela peut être nécessaire pour diverses raisons. Décisif est u. a. la qualité de la liaison radio, mais aussi la charge de trafic de la cellule. Par exemple, un appel peut être transféré vers une cellule plus éloignée pour éviter la surcharge.

Transfert intracellulaire

Ici, par exemple, un nouveau canal est attribué dans une cellule sur la base de la qualité de canal de la MS.

gestion de la mobilité

Plusieurs procédures dans le réseau GSM traitent du mouvement (mobilité) des participants au réseau. Pour qu'un abonné mobile qui se trouve quelque part dans la zone du réseau puisse être appelé ou qu'un message court puisse lui être envoyé, la condition préalable pour que l'abonné puisse recevoir une requête de recherche (appelée radiomessagerie) doit toujours exister. À cette fin, sa localisation actuelle doit être constamment suivie avec un certain degré de granularité.

Afin de réduire l'effort dans le réseau central et de prolonger la durée de vie de la batterie, seule la zone de localisation dans laquelle se trouve un téléphone mobile enregistré est enregistrée de manière centralisée. On ne sait pas où il se trouve dans cette zone. Afin d'économiser de l'énergie et de la capacité de transmission, le téléphone mobile signale au réseau en mode veille (inactif) à des intervalles spécifiés par le réseau (entre 6 minutes et 25,5 heures) [10] ou lors du changement de zone de localisation. Dès que le réseau veut établir une connexion avec le téléphone portable, celui-ci est appelé via toutes les stations de base dans la zone de localisation et, s'il y a un message, la connexion est établie via la station de base à laquelle le terminal se rapporte .

Le téléphone portable, quant à lui, sait exactement dans quelle cellule radio il se trouve. En mode veille, il scrute les cellules voisines dont il reçoit les fréquences porteuses de la station de base sur des canaux d'informations spécifiques. Si le signal d'une des cellules voisines est meilleur que celui de la cellule actuelle, le téléphone mobile y commute. S'il constate un changement dans la zone de localisation, il doit informer le réseau de sa nouvelle localisation.

Le VLR (Visitor Location Register) et le HLR (Home Location Register) sont très importants pour la gestion de la mobilité . Les deux doivent en fait être compris comme des bases de données. Chaque MS est enregistré exactement une fois dans un HLR. Toutes les données des participants y sont stockées. Le VLR dans la zone duquel un MS a été signalé en dernier est toujours entré dans le HLR. Tous les MS situés dans la zone de chalandise d'un MSC sont saisis dans le VLR.

roaming

Étant donné que de nombreux opérateurs de téléphonie mobile de différents pays ont conclu des accords d'itinérance, il est possible d'utiliser le téléphone mobile dans d'autres pays et d'être toujours joignable sur votre propre numéro et de passer des appels.

fonctions de sécurité

Cette section répertorie les fonctions de sécurité. Les déficiences de ces fonctionnalités sont répertoriées dans la section Lacunes de sécurité .

authentification

Chaque abonné se voit attribuer une clé d' authentification d'abonné Ki de 128 bits lorsqu'il rejoint le réseau d'un opérateur de réseau mobile . La clé est stockée côté abonné dans la carte SIM , côté réseau soit dans le HLR soit dans l' AuC [11] . Pour l'authentification, le réseau envoie un nombre aléatoire de 128 bits RAND à la MS. A partir de ce nombre aléatoire et de K i , la clé d'authentification SRES ' ( Signed Resréponse, 32 bits). Ce calcul a lieu dans la carte SIM. La clé d'authentification SRES est calculée séparément par le réseau dans l' AuC et par la MS, et le résultat est comparé par le VLR . Si SRES et SRES correspondent, la MS est authentifiée.

L'algorithme A3 est un composant élémentaire de la sécurité dans le réseau GSM. Il peut être sélectionné par chaque opérateur de réseau lui-même, les détails de la mise en œuvre respective sont gardés secrets.

chiffrement de la charge utile

Pour le chiffrement, une clé de chiffrement 64 bits K c est déterminée à partir du nombre aléatoire RAND nécessaire à l'authentification et de la clé utilisateur K i à l'aide de l'algorithme A8 . Cette clé de code est utilisée par l' algorithme A5 pour le chiffrement symétrique des données transmises. [11]

Au vu de la petite longueur de la clé seule, on peut supposer que le cryptage n'offre aucune sécurité significative contre les attaques graves. De plus, plusieurs attaques en 2009 et 2010 sur l'algorithme A5/1 utilisé ont montré qu'il est fondamentalement non sécurisé. [12] [13] Cependant, le cryptage empêche l'écoute clandestine simple, comme c'est possible avec la radio de police analogique.

Le cryptage avec l'algorithme non sécurisé A5/1 est normalement activé en Allemagne. Dans des pays comme B. L'Inde ne doit pas crypter le réseau de téléphonie mobile. En principe, la norme GSM stipule que les téléphones portables affichent un avertissement pour les connexions non cryptées.

anonymisation

Afin d'assurer un certain degré d' anonymat , l'identifiant unique d'abonné IMSI , qui peut être utilisé pour identifier de manière unique un abonné dans le monde entier, est masqué sur l'interface hertzienne. Au lieu de cela, un TMSI temporaire est généré par le VLR , qui est réaffecté à chaque mise à jour de localisation et n'est transmis que sous forme cryptée.

Authentification d'utilisateur

L'utilisateur doit s'authentifier auprès de la carte SIM (et donc auprès du réseau mobile) en tant qu'utilisateur autorisé. Cela se fait à l'aide d'un code PIN . Il est spécifié sur la carte SIM si la requête PIN peut être désactivée. Si le code PIN est saisi de manière incorrecte trois fois de suite, la carte SIM est automatiquement bloquée. Pour les déverrouiller à nouveau, le PUK (Personal Unblocking Key) est nécessaire. Le code PUK peut être saisi de manière incorrecte dix fois de suite avant que la carte SIM ne soit définitivement bloquée. Le réseau mobile n'a pas à s'authentifier auprès de l'utilisateur.

Services à l'utilisateur

Du côté des lignes fixes, la norme GSM est basée sur la norme RNIS et offre donc des caractéristiques de performances similaires liées à la commutation . Avec la possibilité d'envoyer et de recevoir des messages courts (SMS, abréviation de Short Message Service ), un nouveau service a été créé qui a été adopté avec enthousiasme et est maintenant devenu une source majeure de revenus pour les opérateurs de réseau.

transmission vocale

Plusieurs codecs ont été normalisés au fil des ans pour la transmission vocale GSM. Les codecs vocaux usuels , qui se débrouillent typiquement avec un débit de données inférieur à 20 kbit/s, effectuent une extraction de caractéristiques adaptée à la parole humaine, ce qui signifie qu'ils ne peuvent être utilisés que pour la transmission de la parole. Ils ne peuvent donc transmettre que de la musique ou d'autres bruits de moindre qualité. Les codecs vocaux utilisés dans le réseau GSM sont brièvement résumés ci-dessous :

Codec plein débit (FR)

Le premier codec vocal GSM était le codec à plein débit (FR). Seul un débit de données net de 13 kbit/s est disponible (contrairement à G.711 64 kbit/s avec ISDN ). Les signaux audio doivent donc être fortement compressés, tout en atteignant une qualité vocale acceptable. Le codec FR utilise un mélange de prédiction à long terme et à court terme, ce qui permet une compression efficace (compression de la parole RPE/LTP-LPC : codage prédictif linéaire , prédiction à long terme , excitation d'impulsion régulière [14] ).

Codec plein débit

Techniquement, 20 ms de parole sont échantillonnées et mises en mémoire tampon, puis soumises au codec de parole (13 kbit/s). Pour la correction d'erreurs sans voie de retour (FEC), les 260 bits d'un tel bloc sont divisés en trois classes en fonction de la quantité d'erreur sur les bits qui affecterait le signal de parole. 50 bits du bloc sont divisés en classe Ia. Ils sont les plus sécurisés et reçoivent une somme de contrôle CRC de 3 bits pour la détection et la dissimulation des erreurs . Avec 132 bits de classe Ib, qui doivent être un peu moins protégés, ils deviennent un code convolutifsujet, qui génère 378 bits de sortie à partir des 185 bits d'entrée. Les 78 bits restants sont transmis sans protection. De cette façon, 260 bits de données utilisateur deviennent 456 bits de données protégées contre les erreurs, augmentant le débit binaire requis à 22,8 kbit/s.

entrelacer

Les 456 bits sont divisés en huit demi-rafales de 57 bits chacune par entrelacement . Après le désentrelacement dans le récepteur, les interférences à court terme (par exemple, une rafale longue) n'ont qu'un effet mineur en raison de l'étalement des erreurs. Grâce à la combinaison des différentes méthodes de protection contre les erreurs dans le GSM, une bonne qualité vocale est souvent obtenue, bien que le canal radio soit extrêmement sujet aux erreurs.

Codec demi-débit (HR)

Codec demi-débit

Avec l'introduction du codec à demi-débit, il est devenu possible de gérer non seulement un, mais deux appels en même temps sur un intervalle de temps de l'interface hertzienne. Comme son nom l'indique, seulement la moitié du débit de données est disponible pour HR comme pour le codec FR. Afin de toujours obtenir une qualité vocale utilisable, la quantification vectorielle est utilisée à la place de la quantification scalaire utilisée dans le codec FR. Par conséquent, la puissance de calcul requise pour le codage est environ trois à quatre fois supérieure à celle du codec FR. La qualité de la voix étant encore assez médiocre, HR n'est utilisé par les opérateurs de réseaux mobiles que lorsqu'une cellule radio est surchargée.

Codec plein débit amélioré (EFR)

L'EFR fonctionne avec un débit similaire au codec plein débit, à savoir 12,2 kbit/s. Avec un algorithme plus puissant ( CELP ), une meilleure qualité vocale a été obtenue par rapport au codec plein débit, qui, avec un bon canal radio, correspond à peu près au niveau des appels téléphoniques RNIS (G.711a).

Codec multidébit adaptatif (AMR)

AMR est un codec configurable avec différents débits de données entre 4,75 et 12,2 kbit/s. Dans le réglage 12,2 kbit/s, il correspond largement au codec GSM EFR en termes d'algorithme et de qualité audio. Plus le débit de données des données vocales est faible, plus il y a de bits disponibles pour le codage de canal et donc pour la correction d'erreurs. Le codec 4,75 kbit/s est donc considéré comme le plus robuste, car une conversation compréhensible est toujours possible malgré la fréquence élevée d' erreurs sur les bits dans la transmission radio. Lors d'un appel, le réseau mobile mesure le taux d'erreur binaire et sélectionne le codec le plus adapté dans une liste, l'Active Codec Set (ACS). Le débit de code utilisé est ainsi adapté en permanence à la qualité du canal.

Codec multidébit adaptatif ou large bande (AMR-WB)

Ce codec est une extension et une optimisation du jeu de codecs AMR déjà disponible. Comme le "WB" (large bande) le suggère déjà, la gamme de fréquences pouvant être transmise sera étendue d'environ 3,4 kHz actuellement à environ 6,4 kHz ou 7 kHz sans occuper davantage de ressources radio. Le développement de ce codec est terminé depuis un certain temps et il a été normalisé par l' ITU (G.722.2) et 3GPP (TS 26.171). Le codec devrait être capable de mieux transmettre la parole et le bruit ambiant grâce à la plus grande bande passante, ce qui permet une meilleure qualité de la parole dans les environnements bruyants. Ericsson a dans T-Mobile - UMTS-Netz en Allemagne a effectué un test opérationnel AMR-WB avec des clients sélectionnés dans les villes de Cologne et de Hambourg à l'été 2006. Fin 2008, tous les BSC Ericsson du réseau Telekom étaient préparés pour l'AMR-WB. Tous les clients finaux de Telekom peuvent utiliser AMR-WB depuis fin 2011. AMR-WB est commercialisé en Allemagne sous le nom de HD Voice . [15]

transmission de données

Si un canal GSM est utilisé pour la transmission de données, un débit de données utilisable de 9,6 kbit/s est obtenu après les étapes de décodage. Ce type de transmission est appelé Circuit Switched Data (CSD). Le codage de canal avancé permet également 14,4 kbit / s, mais provoque de nombreuses erreurs de bloc dans de mauvaises conditions radio, de sorte que le "taux de téléchargement" peut en fait être inférieur à celui avec une sécurité accrue sur le chemin radio. En fonction du taux d'erreur sur les bits , le système commute entre 9,6 et 14,4 kbit/s de manière contrôlée par le réseau (=Automatic Link Adaptation, ALA).

Cependant, les deux étaient insuffisants pour de nombreuses applications Internet et multimédia, c'est pourquoi des extensions appelées HSCSD et GPRS ont été créées qui permettent un débit de données plus élevé en utilisant plus de rafales par unité de temps pour la transmission. HSCSD utilise une affectation fixe de plusieurs créneaux de canal, GPRS utilise dynamiquement des créneaux radio pour les connexions logiques qui sont activées (mieux pour l'accès à Internet ). Un autre développement du GPRS est l'E-GPRS. C'est l'utilisation d' EDGE pour la transmission de données par paquets.

emplacement

La position d'un téléphone mobile est connue de l'opérateur de téléphonie mobile avec une certaine précision car il est connecté en permanence au réseau. En mode veille, il est au moins donné par l'affectation à la zone de localisation actuellement utilisée. Ces informations sont régulièrement mises à jour au fur et à mesure des déplacements de la station mobile.

Selon l'application, le positionnement GSM représente une alternative au GPS et est utilisé pour divers services, notamment les services de géolocalisation, les planificateurs d'itinéraires, la gestion de flotte pour les entreprises de transport ou pour aider à localiser un téléphone mobile.

L'utilisation pour les services d'urgence a permis de localiser rapidement les victimes d'accidents. Le suivi GSM a également été utilisé dans les forces de l'ordre comme outil de police.

Extensions et développements ultérieurs du GSM

Le GSM a été initialement conçu principalement pour les appels téléphoniques, les fax et les transmissions de données avec un débit de données constant. Les transmissions de données en rafale avec des débits de données fortement fluctuants, comme c'est souvent le cas avec Internet , n'étaient pas prévues.

Avec le succès d'Internet, la soi-disant "évolution du GSM" a commencé, dans laquelle le réseau GSM a été étendu pour être complètement compatible vers le bas avec des options de transmission de données par paquets. De plus, seuls des coûts minimes devraient découler du remplacement des composants fréquemment utilisés.

SDR

Des vitesses allant jusqu'à 14,4 kBit/s sont atteintes avec Circuit Switched Data .

CSSS

En couplant plusieurs canaux, HSCSD atteint un débit de données global plus élevé, un maximum de 115,2 kbit/s. Pour pouvoir utiliser HSCSD, il faut un téléphone mobile compatible, de la part de l'opérateur de réseau, des modifications matérielles et logicielles sont nécessaires pour les composants des stations de base et du réseau central. En Allemagne, seuls Vodafone et E-Plus prennent en charge HSCSD.

GPRS

Le GPRS a permis pour la première fois la transmission de données à commutation de paquets. Le débit de données réel dépend, entre autres, de la charge du réseau et est au maximum de 171,2 kbit/s. Lorsque la charge est faible, un utilisateur peut utiliser plusieurs plages horaires en parallèle, tandis que lorsque la charge du réseau est élevée, chaque plage horaire GPRS peut également être utilisée par plusieurs utilisateurs. Cependant, le GPRS nécessite des composants supplémentaires (le noyau du paquet GPRS) de la part de l'opérateur de réseau au sein du réseau central.

BORD

Avec EDGE , une nouvelle modulation (8-PSK) a augmenté le débit de données maximal possible de 86 kbit/s à 237 kbit/s (lors de l'utilisation de 4 slots). EDGE met à niveau GPRS vers E-GPRS (Enhanced GPRS) et HSCSD vers ECSD (Enhanced Circuit Switched Data).

diffusion

Les services de streaming nécessitent un débit de données minimum garanti. Ce n'est pas prévu à l'origine dans le GPRS. Entre-temps (c'est-à-dire à partir de la version 99 du 3GPP), les conditions préalables à l'activation du streaming réel via GPRS ont été créées en introduisant des paramètres de qualité de service appropriés et certaines autres propriétés.

Accès générique

Depuis le milieu de 2004, les comités de normalisation travaillent sur une méthode qui permettra aux appareils mobiles d'utiliser les services GSM via n'importe quel autre système de transmission (IP) au lieu de l'interface radio GSM. A cet effet, les stations émettrices pour WLAN, Bluetooth, etc. doivent être connectées au réseau central GSM via ce que l'on appelle des contrôleurs d'accès génériques. Les données d'utilisateur GSM et les données de signalisation sont ensuite tunnellisées à travers le réseau IP.

diffusion cellulaire

La diffusion cellulaire ou la diffusion cellulaire (CB en abrégé) est un service de radio mobile pour l'envoi côté réseau de messages courts à toutes les MS enregistrées dans une station de base spécifique.

BOS-GSM

BOS-GSM (selon le fournisseur également [email protected], GSM-BOS) est une technologie de communication radio numérique par les utilisateurs ayant des exigences de sécurité particulières telles que les autorités et les organisations ayant des tâches de sécurité (BOS : police , pompiers , services de secours ).

futilités

En français, l'abréviation « GSM » du mot allemand « téléphone mobile » est souvent utilisée, notamment en Belgique. Toujours dans la langue bulgare, qui emprunte de nombreux mots au français depuis plus de 200 ans, "GSM" est utilisé comme synonyme de "téléphone mobile".

déficits de sécurité

Le GSM présente quelques lacunes en termes de sécurité. Ceux-ci incluent, entre autres :

  1. Seule la cryptographie symétrique est utilisée. Une solution possible serait d'utiliser un cryptage hybride .
  2. Les algorithmes de chiffrement ne sont pas accessibles au public et vérifiables.
  3. Pas d'authentification mutuelle des abonnés mobiles et de la station de base de l'opérateur du réseau.
  4. Le GSM n'offre qu'une protection insuffisante contre la localisation des abonnés au téléphone mobile par des attaquants extérieurs.
  5. Aucune protection contre un attaquant du réseau mobile (localisation et contenu des messages).
  6. Pas de services de bout en bout possibles (authentification entre participants, cryptage de la langue). [16] :83-84

L'homme au milieu

Le protocole GSM n'est pas protégé contre les attaques de l'homme du milieu (MITM). Un exemple d'utilisation possible est un capteur IMSI . L'appareil force la désactivation du cryptage. [17]

En 2003, Elad Barkan, Eli Biham et Nathan Keller ont présenté une attaque alternative de l'homme du milieu contre le GSM qui permet de contourner l' algorithme de chiffrement A5/3 . Cette attaque est une attaque contre le protocole GSM et non contre le chiffrement KASUMI lui-même. [18]Une version plus longue de l'article a été publiée en 2006. L'attaquant se positionne avec sa propre station de base entre l'abonné mobile et la bonne station de base (réseau de l'opérateur). Le défi RAND est transmis au participant mobile. Cependant, la réponse SRES est mise en cache par l'attaquant. Le téléphone mobile est maintenant invité par l'attaquant à démarrer un cryptage A5/2. Une fois le chiffrement effectué, l'attaquant brise le texte chiffré en une seconde et extrait la clé Kc. L'attaquant envoie maintenant le SRES mis en cache au réseau de l'opérateur. L'attaquant est authentifié sur le réseau. Le réseau demande maintenant à l'attaquant d'utiliser le cryptage A5/1 ou A5/3. L'attaquant utilise le K c précédemment extrait et une communication cryptée est établie. L'attaquant peut alors espionner les conversations, les décoder en temps réel ou les mettre en cache. Il est également possible de renvoyer et de reprendre des appels, de changer de SMS et de passer des appels aux dépens des autres. [19]

déni de service

Dans le cadre du USENIX Security Symposium 2013, il a été démontré qu'à l'aide d'un micrologiciel OsmocomBB à vitesse optimisée - installé sur quelques appareils - un réseau GSM peut être amené à un déni de service par les téléphones portables amorcés répondant à toutes les demandes de radiomessagerie (avec environ 65 réponses par seconde) avant que le destinataire autorisé puisse répondre. GSM s'abstient alors d'effectuer d'autres recherches, l'authentification ne suit qu'à l'étape suivante. La moitié de tous les réseaux (mondiaux) vérifient la légitimité du terminal dans moins d'un cas sur dix. [20]

algorithmes de chiffrement

Les algorithmes A5/1 et A5/2 peuvent être décomposés en temps réel. L'algorithme A5/3 avec une clé de 64 bits est basé sur le chiffrement KASUMI. Le chiffrement KASUMI est théoriquement cassé depuis 2010. Une attaque pratique réussie contre A5/3 n'est pas connue. L'algorithme A5/4 avec une clé de 128 bits est considéré comme sécurisé.

contre-mesures

Le chercheur en sécurité Karsten Nohl plaide pour l'utilisation de cartes SIM avec une fonction de vérification supplémentaire à court terme . Un petit programme Java sur la carte pourrait vérifier l'opérateur du réseau auprès de l'abonné mobile. Cela remplacerait l'authentification unidirectionnelle actuelle par une authentification mutuelle. Cette procédure empêche les attaques MITM [21] et aide également contre les attaques de pagination DoS. [20] En outre, les opérateurs de réseau et les appareils mobiles doivent utiliser l'algorithme de cryptage A5/3 et éviter les combinaisons avec A5/1 ou A5/2. [22]

A terme , l'expert plaide pour l'utilisation des cartes A5/4 et USIM . [21]

La section Liens Web fournit un aperçu visuel de la sécurité GSM dans différents pays avec la carte de sécurité GSM .

Exemple : mise sur écoute du téléphone portable d'Angela Merkel

En octobre 2013, plusieurs médias ont rapporté que la National Security Agency (NSA) des États-Unis avait mis sur écoute le téléphone portable d'Angela Merkel . Selon le FAZ, Merkel avait à l'époque un contrat de téléphonie mobile avec Vodafone . On soupçonnait que le réseau radio GSM du fournisseur avait été mis sur écoute par la NSA. [23]

Fréquences utilisées

Le GSM fonctionne avec des fréquences différentes pour la liaison montante (du téléphone mobile vers le réseau, sous-bande ) et la liaison descendante (du réseau vers le téléphone mobile, bande haute ). Les bandes de fréquences suivantes peuvent être utilisées par l'opérateur mobile : [24]

étiquette de bande Région Liaison montante (MHz) Liaison descendante (MHz) ARFCN continent Bandes LTE correspondantes
T-GSM 380 GSM 400 380.2 - 389.8 390.2 - 399.8 dynamique –
T-GSM 410 GSM 400 410.2 - 419.8 420.2 - 429.8 dynamique 87, 88
GSM 450 GSM 400 450.4 - 457.6 460.4 - 467.6 259-293 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 dynamique 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 dynamique 26, 27
GSM 850 GSM 850 824.0 - 849.0 869.0 - 894.0 128-251 Amérique 5
P-GSM GSM 900 890.0 - 915.0 935.0 - 960.0 1 – 124 Afrique , Amérique , Asie , Australie , Océanie , Europe 8ème
E-GSM GSM 900 880.0 - 915.0 925.0 - 960.0 0-124, 975-1023 Afrique , Amérique , Asie , Australie , Océanie , Europe 8ème
R-GSM GSM 900 876.0 – 915.0 [25] 921.0 - 960.0 0-124, 955-1023 Afrique , Asie , Europe –
T-GSM 900 GSM 900 870.4 - 876.0 915.4 - 921.0 dynamique –
DCS 1800 GSM 1800 1710.0 – 1785.0 1805.0 – 1880.0 512-885 Afrique , Amérique , Asie , Australie , Océanie , Europe 3
PCS 1900 GSM 1900 1850.0 – 1910.0 1930.0 – 1990.0 512-810 Amérique 2
  • Les bandes de fréquences 2 et 5 (couleur de fond bleue) sont utilisées commercialement en Amérique.
  • Les bandes de fréquences 3 et 8 (couleur de fond jaune) sont utilisées commercialement en Europe, en Afrique, en Asie, en Australie, en Océanie et en partie en Amérique.
  • Toutes les autres bandes de fréquences ne sont pas utilisées commercialement dans les réseaux mobiles publics.
  • Il n'y a pas de réseau mobile GSM public en Corée du Sud et au Japon .
  • Un téléphone mobile qui prend en charge les bandes de fréquences GSM et UMTS FDD 5 (850 MHz), 8 (900 MHz), 2 (1900 MHz) et 1 (2100 MHz) convient à une utilisation mondiale .

Pour des raisons de coût, la construction de nouveaux réseaux mobiles (par exemple Australie/ Telstra ) ou des extensions de réseau mobile (par exemple Suisse/ Swisscom ) n'a été réalisée qu'avec la nouvelle technologie mobile UMTS . De plus en plus souvent, les nouvelles stations de radio mobile n'émettent qu'un signal UMTS et LTE .

Situation en Allemagne

Jusqu'en 2017

En Allemagne , les communications mobiles GSM n'ont eu lieu que dans la gamme P-GSM et DCS-1800 jusqu'en 2005. Fin 2005, l' Agence fédérale des réseaux a ouvert toute la gamme de fréquences E-GSM pour les communications mobiles GSM.

En conséquence, E-Plus et O2 ont commencé à passer à la gamme E-GSM en avril 2006 (E-Plus : 880,2 - 885,0 MHz / 925,2 - 930,0 MHz et O2 : 885,2 - 890,0 MHz / 930,2 - 935,0 MHz). Les deux fournisseurs utilisent désormais ces zones pour étendre leurs réseaux dans des régions peu peuplées. Ainsi, les quatre opérateurs de téléphonie mobile allemands disposent de spectres dans les deux zones.

Certaines des anciennes allocations de la zone DCS 1800 ont dû être remises en janvier 2007 à titre de compensation. Ils ont été réaffectés lors de l'enchère de fréquences en 2010 [26] :

  • 1710,0 – 1715,0 MHz / 1805,0 – 1810,0 MHz pour 20,7 millions d'euros à Telekom (précédemment utilisé par la Bundeswehr)
  • 1715,0 – 1720,0 MHz / 1810,0 – 1815,0 MHz pour 20,7 millions d'euros à Telekom (précédemment utilisé par la Bundeswehr)
  • 1720,0 – 1725,0 MHz / 1815,0 – 1820,0 MHz pour 19,87 millions d'euros à Telekom (précédemment utilisé par la Bundeswehr)
  • 1730,1 – 1735,1 MHz / 1825,1 – 1830,1 MHz pour 21,55 millions d'euros à E-Plus (jusqu'en janvier 2007 O2)
  • 1758,1 - 1763,1 MHz / 1853,1 - 1858,1 MHz pour 21,54 millions d'euros à E-Plus (jusqu'en janvier 2007 E-Plus)

Ces licences GSM ont expiré en 2016.

Les canaux (ARFCN) des bandes individuelles sont répartis entre les cinq opérateurs allemands comme suit [27] :

utilisateur GSM 900
ARFCN 		DCS 1800
ARFCN 		Nombre de canaux
GSM 900 / DCS 1800
D1 / Télécom 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 / -

L'extrémité supérieure de la bande DCS 1800 (de l'ARFCN 864) a été maintenue libre jusqu'à la vente aux enchères de fréquences de 2015 afin d'éviter les interférences avec les téléphones sans fil DECT (dite bande de protection DECT 1875,5 - 1880,0 MHz). En outre, cette zone a été attribuée aux entreprises et aux particuliers par l'Agence fédérale des réseaux jusqu'à fin 2015 pour des systèmes de test et d'essai temporaires et permanents.

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

La DB exploite un réseau mobile GSM-R non public le long des voies ferrées.

DCS 1800 (GSM 1800) E-UTRA bande 3

Sch = distance de protection par rapport à la bande DECT voisine

Fin juin 2013, l'Agence fédérale des réseaux a annoncé que les droits d'utilisation des fréquences radio mobiles expirant le 31 décembre 2016 [obsolètes] devaient être à nouveau mis aux enchères. En plus des fréquences dans la gamme 900 MHz et 1800 MHz, des blocs de fréquences dans la gamme 700 MHz et 1,5 GHz doivent également être attribués lors de l'enchère. Les quatre opérateurs de réseaux mobiles précédents se verront attribuer chacun un bloc de fréquences dans la gamme 900 MHz hors enchères afin d'assurer le service universel. [28]

Situation actuelle (depuis 2017)

Les licences de l'Agence fédérale des réseaux valables à partir du 1er janvier 2017 autorisent l'utilisation des fréquences de téléphonie mobile par les opérateurs de téléphonie mobile allemands, comme indiqué ci-dessous. [29] La bande de fréquences attribuée par l'Agence fédérale des réseaux peut être utilisée par les fournisseurs de communications mobiles en Allemagne pour le GSM, l' UMTS ou le LTE . Il est courant d'utiliser la bande de fréquence attribuée pour différentes technologies (par exemple : E-UTRA Bande 8 : GSM et UMTS).

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

La DB exploite un réseau mobile GSM-R non public le long des voies ferrées. Les informations pour E-UTRA Band 8 correspondent à l'attribution de 2017 !

DCS 1800 (GSM 1800) E-UTRA bande 3

Les canaux (ARFCN) des bandes individuelles sont répartis entre les quatre opérateurs allemands comme suit [30] :

utilisateur GSM 900
ARFCN 		DCS 1800
ARFCN 		Nombre de canaux
GSM 900 / DCS 1800
D1 / Télécom 50 – 124
50 – 99 (où la porteuse LTE 5 MHz est présente)		 - (utilisé exclusivement pour LTE ) 75/-
50/- (où la porteuse LTE 5MHz est présente)
D2 / Vodafone 0 – 49 862 – 885 (pas entièrement utilisé en raison de la bande DECT adjacente) 50/24
E2 / O2 975-1023 661 – 760
661 – 735 (où la porteuse LTE 5 MHz est présente) [31]		 49 / 100
49 / 75 (lorsque la porteuse LTE 5 MHz est présente)
Deutsche Bahn 955-973 - 19 / -

situation en Autriche

Les licences RTR , qui sont valables jusqu'à fin 2034 , permettent aux opérateurs autrichiens de téléphonie mobile d'utiliser les fréquences de téléphonie mobile comme indiqué ci-dessous. [32] La bande de fréquences attribuée par RTR peut être utilisée par les fournisseurs de services mobiles en Autriche pour le GSM, l' UMTS ou le LTE . Il est courant d'utiliser la bande de fréquence attribuée pour différentes technologies (par exemple : E-UTRA Bande 8 : GSM et UMTS).

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

ÖBB exploite un réseau mobile GSM-R non public le long des voies ferrées. Les informations pour E-UTRA Band 8 correspondent à l'attribution de 2018 ! D'ici le 1er janvier 2018, les fréquences radio mobiles sur la bande E-UTRA 8 seront réattribuées en plusieurs étapes (refarming).

DCS 1800 (GSM 1800) E-UTRA bande 3

Les informations pour E-UTRA Band 3 correspondent à l'attribution à partir de 2020 ! D'ici le 1er janvier 2020, les fréquences radio mobiles sur la bande 3 de l'E-UTRA seront réattribuées en plusieurs étapes (refarming).

situation en Suisse

Voir Fréquences mobiles en Suisse .

Tous les opérateurs publics suisses de téléphonie mobile ont annoncé la fermeture de leur réseau de téléphonie mobile GSM :

Depuis quelques temps, l'utilisation d'un téléphone portable uniquement compatible 2G/GSM peut entraîner des problèmes de réception. Les nouveaux sites sont uniquement équipés de l' UMTS , du LTE et désormais également de la 5G . [35]

Arrêt du GSM

On s'attend à ce que le GSM soit remplacé par des normes de remplacement à long terme. Alors que l'arrêt a déjà été décidé en Australie et à Singapour en 2017 et mis en œuvre chez Swisscom en Suisse au printemps 2021, par ex. Par exemple, aucune date d'arrêt n'a été fixée pour l'Allemagne et l'Autriche, [36] [37] mais à long terme, un réseau mobile GSM de Sunrise Communications sera disponible en Suisse en tant qu'émulation via les antennes Huawei 5G . Cela a l'avantage que les "anciens" téléphones 2G peuvent continuer à être utilisés. De nombreuses applications ont encore besoin de la 2G : commandes de feux tricolores, alarmes incendie, aiguillages du réseau ferroviaire, anciens téléphones de voiture intégrés et appel d'urgence eCall pour voiture.etc. Après l'arrêt du réseau UMTS en Allemagne fin juin 2021, il est peu probable que le réseau GSM soit également arrêté dans un avenir proche. Avec une couverture de réseau presque complète en Allemagne, il n'y a toujours pas de remplacement adéquat pour le GSM avec une densité de couverture similaire. [38]

Voir également

Littérature

  • Siegmund M Redl, Matthias K Weber, Malcolm W Oliphant : Une introduction au GSM , Artech House, mars 1995, ISBN 978-0-89006-785-7
  • Siegmund M Redl, Matthias K Weber, Malcolm W Oliphant: GSM and Personal Communications Handbook , Artech House, mai 1998, ISBN 978-0-89006-957-8
  • Jon Agar : contact constant, une histoire mondiale du téléphone mobile. Livres d'icônes, Cambridge 2003, ISBN 1-84046-541-7 .
  • Jörg Eberspächer : GSM, Global System for Mobile Communication : commutation, services et protocoles dans les réseaux radio mobiles numériques . Teubner, Stuttgart 2001, ISBN 3-519-26192-8
  • Hannes Federrath : Sécurité des communications mobiles : protection dans les réseaux GSM, gestion de la mobilité et sécurité multilatérale , Vieweg, 1999, ISBN 3-528-05695-9
  • Michel Mouly, Marie-Bernadette Pautet : Le système GSM pour les communications mobiles. M. Mouly, Palaiseau 1992, ISBN 2-9507190-0-7
  • Martin Sauter : Cours de base sur les systèmes de communication mobile. Vieweg, 2008, ISBN 978-3-8348-0397-9
  • Jochen Schiller : Communication mobile. Pearson, Munich 2003, ISBN 3-8273-7060-4
  • Peter Vary, Rainer Martin: Transmission vocale numérique - Amélioration, codage et dissimulation d'erreurs , Wiley 2006, ISBN 0-471-56018-9
  • Bernhard Walke : Réseaux cellulaires et leurs protocoles 1 , Stuttgart 2001, ISBN 3-519-26430-7
  • Gerrit Boysen: Radio mobile - transmission de données dans l'industrie , Rihn, Blomberg 2012, ISBN 978-3-00-037386-2
  • Alex Glanz, Oliver Jung : Communication machine à machine , Campus, Francfort-sur-le-Main/New York, NY 2010, ISBN 978-3-593-39224-0

liens web

Commons : Norme GSM  - Collection d'images, de vidéos et de fichiers audio

les détails

  1. ↑ Tony Smith : Il y a 15 ans : le premier téléphone GSM produit en série. Dans : theregister.co.uk. 9 novembre 2007, récupéré le 5 juillet 2016 .
  2. ↑ A travers le pays avec le boîtier du téléphone. Dans : Focus Online . 26 mars 2009, récupéré le 5 juillet 2016 .
  3. ↑ a b H.-Peter Neitzke, Jürgen van Capelle, Katharina Depner, Kerstin Edler, Thomas Hanisch : Risque d'électrosmog ? Effets des champs électromagnétiques sur la santé et l'environnement , Birkhäuser Verlag (1994), ISBN 3-7643-5014-8 , p. 406
  4. ↑ Téléphone portable ( Memento du 14 juillet 2014 aux Archives Internet ). Office fédéral de radioprotection , consulté le 11 juin 2014.
  5. ↑ H.-Peter Neitzke, Jürgen van Capelle, Katharina Depner, Kerstin Edler, Thomas Hanisch : Risque d'électrosmog ? Effets des champs électromagnétiques sur la santé et l'environnement , Birkhäuser Verlag (1994), ISBN 3-7643-5014-8 , p. 405
  6. ↑ UMTS ( Memento du 14 juillet 2014 aux Archives Internet ). Office fédéral de radioprotection, consulté le 11 juin 2014.
  7. ↑ Prof. Dr. Christian Lüders, Dipl.-Ing. (FH) Markus Quente: Augmentation de la capacité des systèmes radio mobiles actuels et futurs, optimisation à l'aide de simulations informatiques , dans Forschungsforum Paderborn 4-2001, (imprimé décembre 2000), ISSN (imprimé) 1435-3709, S: 80-85
  8. ↑ 3GPP TS 23.002 : Architecture réseau ; Cap. 4.3 : La station mobile (MS). ( ZIP/DOC; 2,8 Mo ).
  9. ↑ ETSI TS 100522 V7.1.0 : Système de télécommunications cellulaires numériques (Phase 2+) ; Architecture de réseau. ( ZIP/DOC; 135 ko ).
  10. ↑ 3GPP TS 24.008 : spécification de couche 3 de l'interface radio mobile ; protocoles de réseau central ; Cap. 10.5.1.12.2 Informations système spécifiques au domaine CS. (ZIP/DOC; 3,4 Mo) 28 septembre 2009, consulté le 30 novembre 2009 (anglais).
  11. ↑ a b GSM TS 03.20 : Fonctions réseau liées à la sécurité, version 9.0.0. (ZIP/DOC; 476 Ko) 16 janvier 2001, consulté le 25 novembre 2009 (anglais).
  12. ↑ heise Security : le piratage GSM simplifié
  13. ↑ Heise Security du 28 décembre 2010 : 27C3 : L'écoute clandestine sur les téléphones portables GSM encore plus facile
  14. ↑ home.arcor-online.de : GSM-Technik ( Memento du 28 septembre 2007 dans Internet Archive ) , accès le 6 mai 2011
  15. ↑ Réseau mobile Telekom largement équipé pour la téléphonie HD. sur: teltarif.de 5 mai 2011, récupéré le 5 mai 2011
  16. ↑ Hannes Federrath : Systèmes mobiles de sécurité. Protection dans les réseaux GSM, gestion de la mobilité et sécurité multilatérale 1ère édition. Vieweg + Teubner, 1998, ISBN 978-3-528-05695-7
  17. ↑ Capteur DIY IMSI pour 1500 euros. Dans : Heise en ligne . 1er août 2010, archivé de l' original le 2 août 2010 ; récupéré le 2 août 2010 .
  18. ↑ Elad Barkan, Eli Biham, Nathan Keller : Cryptanalyse instantanée en texte chiffré uniquement de la communication cryptée par GSM. (PDF; 240 Ko) Journal of Cryptology, volume 21 numéro 3, mars 2008. Pages 392-429. 10 janvier 2003, récupéré le 5 février 2014 (anglais).
  19. ↑ Elad Barkan, Eli Biham, Nathan Keller : Cryptanalyse instantanée en texte chiffré uniquement de la communication cryptée par GSM. (PDF; 351 Ko) juillet 2006, récupéré le 5 février 2014 (anglais).
  20. ↑ a b Nico Golde, Kévin Redon, Jean-Pierre Seifert : Laisse-moi te répondre. (PDF; 2 988 ko) Exploitation des informations de diffusion dans les réseaux cellulaires. Dans : 22e Symposium sur la sécurité Usenix. 14 août 2013, récupéré le 7 février 2014 (anglais).
  21. ↑ a b Karsten Nohl, Luca Melette : Interception GPRS. (PDF; 944 ko) Réseaux téléphoniques Wardrive. 10 août 2011, récupéré le 7 février 2014 (anglais).
  22. ↑ Chris Paget, Karsten Nohl : GSM. (PDF; 664 Ko) SRSLY? 27 décembre 2009, récupéré le 7 février 2014 (anglais).
  23. ↑ FAZ.NET : Chancelier sur écoute. C'était le téléphone de fête de Merkel. 24 octobre 2013, récupéré le 7 août 2014 .
  24. ↑ 3GPP TS 45.005 : Réseau d'accès radio ; Transmission et réception radio (Version 9); Cap. 2 : Bandes de fréquences et disposition des canaux. (ZIP/DOC; 938 ko) 1er octobre 2009, consulté le 25 novembre 2009 (anglais).
  25. ↑ Mécanisme pratique pour améliorer la compatibilité entre le GSM-R et les réseaux mobiles publics et conseils sur la coordination pratique. (PDF; 1,1 Mo) (N'est plus disponible en ligne.) Anciennement dans l' original ; Consulté le 24 janvier 2010 (anglais).  ( Page plus disponible , rechercher dans les archives web )  Info : Le lien a été automatiquement marqué comme rompu. Veuillez vérifier le lien conformément aux instructions , puis supprimer cet avis.@1@2Vorlage:Toter Link/www.erodocdb.dk  
  26. ↑ Résultat final de l'enchère de fréquences 2010 ( Memento du 3 février 2012 dans Internet Archive )
  27. ↑ Chaînes GSM en Allemagne
  28. ↑ L'Agence fédérale des réseaux confirme les enchères pour les fréquences radio mobiles. Consulté le 26 juin 2013 .
  29. ↑ Bundesnetzagentur - Mobile Broadband Project 2016. Récupéré le 6 novembre 2015 .
  30. ↑ Chaînes GSM ( Memento du 14 septembre 2011 sur Internet Archive )
  31. ↑ Telefónica améliore le LTE : 1 800 MHz de nouveau à l'antenne. Teltarif, 22 septembre 2016, récupéré le 2 janvier 2017 .
  32. ↑ RTR - Aperçu des gammes de fréquences. Consulté le 6 novembre 2015 .
  33. ↑ https://www.swisscom.ch/de/about/medien/press-releases/2015/10/20151008-MM-Swisscom-ruestet-ihr-Mobilfunknetz-fuer-die-Zukunft.html Swisscom équipe son réseau mobile pour l'avenir
  34. ↑ http://www.inside-it.ch/articles/47196 Inside-IT - Salt éteindra également la 2G en 2020
  35. ↑ https://www.blick.ch/news/schweiz/der-langsame-tod-von-2g-wie-lange-funktioniert-mein-altes-handy-noch-id4368737.html Blick - La mort lente de la 2G
  36. ↑ L'avenir du GSM en Allemagne, en Autriche et en Suisse est ouvert. Consulté le 26 février 2017 .
  37. ↑ Crépuscule GSM : fin des réseaux en Australie et aux USA. Consulté le 26 février 2017 .
  38. ↑ Markus Weidner : C'est pourquoi le réseau GSM reste important en Allemagne , communication de teltarif.de Onlineverlag GmbH du 15 avril 2021, récupéré le 28 mai 2022
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