Gsm что это такое в телефоне

Поиск Лекций

Основные характеристики стандарта GSM.

Литература

1. Бабков В.Ю., Цикин И.А.Сотовые системы мобильной радиосвязи.- СП.:

Изд-во Политехн.ун-та, 2011.-426 с.

2. Кузнецов М.А., Рыжков А.Е. Современные технологии и стандарты

подвижной связи. – СПб.: Линк, 2006.

3. Волков А.Н., Рыжков А.Е., Сиверс М.А. UMTS. Стандарт сотовой связи

третьего поколения. ‒ СПб, Линк, 2008.

4. Стандарты и сети радиодоступа 4G: LTE, WiMAX/ А.Е.Рыжков,

М.А.Сиверс и др. – СПб, Линк, 2012 – 226с.

5. Никитина А.В., Рыжков А.Е. Сети радиодоступа четвертого поколения.

Стандарт LTE: технологии и процедуры. – СПб, Издательство СпбГУТ, 2012 – 88с.

Ответы:

Принципы сотовой связи. Сотовые технологии. Характеристики трафика в сотовых сетях.

Сотовая связь, сеть подвижной связи — один из видов мобильной радиосвязи, в основе которого лежит сотовая сеть. Ключевая особенность заключается в том, что общая зона покрытия делится на ячейки (соты), определяющиеся зонами покрытия отдельных базовых станций (БС). Соты частично перекрываются и вместе образуют сеть. На идеальной (ровной и без застройки) поверхности зона покрытия одной БС представляет собой круг, поэтому составленная из них сеть имеет вид шестиугольных ячеек (сот).

Сеть составляют разнесённые в пространстве приёмопередатчики, работающие в одном и том же частотном диапазоне, и коммутирующее оборудование, позволяющее определять текущее местоположение подвижных абонентов и обеспечивать непрерывность связи при перемещении абонента из зоны действия одного приёмопередатчика в зону действия другого.

Основные составляющие сотовой сети — это сотовые телефоны и базовые станции, которые обычно располагают на крышах зданий и вышках. Будучи включённым, сотовый телефон прослушивает эфир, находя сигнал базовой станции. После этого телефон посылает станции свой уникальный идентификационный код. Телефон и станция поддерживают постоянный радиоконтакт, периодически обмениваясь пакетами. Связь телефона со станцией может идти по аналоговому протоколу (AMPS,NAMPS, NMT-450) или по цифровому (DAMPS, CDMA, GSM, UMTS). Если телефон выходит из поля действия базовой станции (или качество радиосигнала сервисной соты ухудшается), он налаживает связь с другой (англ. handover).

Сотовые сети могут состоять из базовых станций разного стандарта, что позволяет оптимизировать работу сети и улучшить её покрытие.

Сотовые сети разных операторов соединены друг с другом, а также со стационарной телефонной сетью. Это позволяет абонентам одного оператора делать звонки абонентам другого оператора, с мобильных телефонов на стационарные и со стационарных на мобильные.

Операторы могут заключать между собой договоры роуминга. Благодаря таким договорам абонент, находясь вне зоны покрытия своей сети, может совершать и принимать звонки через сеть другого оператора.

Что такое GSM

Как правило, это осуществляется по повышенным тарифам. Возможность роуминга появилась лишь в стандартах 2G и является одним из главных отличий от сетей 1G.^[1]

Операторы могут совместно использовать инфраструктуру сети, сокращая затраты на развертывание сети и текущие издержки.

Основные характеристики стандарта GSM.

GSM (от названия группы Groupe Spécial Mobile, позже переименован в Global System for Mobile Communications) (русск.СПС-900) — глобальный стандарт цифровой мобильной сотовой связи, с разделением каналов по времени (TDMA) и частоте (FDMA). Разработан под эгидой Европейского института стандартизации электросвязи (ETSI) в конце 80-х годов.

GSM относится к сетям второго поколения (2 Generation) (1G — аналоговая сотовая связь, 2G — цифровая сотовая связь, 3G — широкополосная цифровая сотовая связь, коммутируемая многоцелевыми компьютерными сетями, в том числе Интернет).

Сотовые телефоны выпускаются для 4 диапазонов частот: 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц, 1900 МГц^[1].

В стандарте GSM применяется GMSK модуляция с величиной нормированной полосы ВТ — 0,3, где В — ширина полосы фильтра по уровню минус 3 дБ, Т — длительность одного бита цифрового сообщения.

GSM на сегодняшний день является наиболее распространённым стандартом связи. По данным ассоциации GSM (GSMA) на данный стандарт приходится 82% мирового рынка мобильной связи, 29% населения земного шара использует глобальные технологии GSM. В GSMA в настоящее время входят операторы более чем 210 стран и территорий.

Принцип построения
Принцип построения сотовых систем вкратце состоит в следующем: в пределах территории действия сети устанавливается некоторое количество относительно маломощных стационарных приемо-передающих станций (базовых станций), каждая из которых имеет небольшую зону действия (обычно несколько километров). При этом, зоны действия соседних станций несколько перекрывают друг друга, чтобы обеспечить возможность перемещения абонента из одной зоны в другую без потери связи. Чтобы такое перекрытие было возможным, соседние станции должны использовать различные рабочие частоты. Для полного покрытия определенной территории требуется как минимум три различные частоты, чтобы расположенные в виде треугольника станции могли иметь перекрытие зон обслуживания. Четвертая же станция может снова использовать одну из этих трех частот, так как она граничит только с двумя зонами. При таком подходе форма зоны действия каждой базовой станции представляет собой шестиугольник, а расположение этих зон в точности повторяет структуру пчелиных сот, что и дало название системам связи с подобным принципом построения.

Сегодня GSM — наиболее быстро развивающаяся система сотовой связи. Новые, отчасти революционные технические новшества, совместимые с GSM, могут быть и будут представлены в ближайшем будущем. Все это служит твердой основой для того, чтобы технология GSM стала единым реальным стандартом цифровых сотовых систем во всем мире.

Сейчас GSM развивается в направлении к третьему поколению сотовых систем. Наиболее существенное различие между развиваемой технологией GSM и третьим поколением систем состоит в предъявляемом к последним требовании очень высокой скорости передачи данных, вплоть до 2 Мбит/с. Это означает, что для обеспечения большой площади обслуживания сети GSM-900, DCS-1800 иPCS-1900 могут быть использованы как компоненты систем сотовой связи третьего поколения. Это также означает, что высокоскоростной интерфейс для передачи данных сотовых систем третьего поколения должен разрабатываться таким образом, чтобы быть совместимым с GSM.

Основные характеристики стандарта GSM.

· Частоты передачи подвижной станциии приема базовой станции, МГц 890-915

· Частоты приема подвижной станции и передачи базовой станции, МГц 935-960

· Дуплексный разнос частот приема и передачи, МГц 45

· Скорость передачи сообщений в радиоканале, кбит/с 270, 833

· Скорость преобразования речевого кодека, кбит/с 13

· Ширина полосы канала связи, кГц 200

· Максимальное количество каналов связи 124

· Максимальное количество каналов, организуемых в базовой станции 16-20

Предоставляемые услуги[править]

GSM обеспечивает поддержку следующих услуг:

· Услуги передачи данных (синхронный и асинхронный обмен данными, в том числе пакетная передача данных — GPRS). Данные услуги не гарантируют совместимость терминальных устройств и обеспечивают только передачу информации к ним и от них.

· Передача речевой информации.

· Передача коротких сообщений (SMS).

· Передача факсимильных сообщений.

Дополнительные (необязательные к предоставлению) услуги:

· Определение вызывающего номера и ограничение такого определения.

· Безусловная и условная переадресация вызова на другой номер.

· Ожидание и удержание вызова.

· Конференц-связь (одновременная речевая связь между тремя и более подвижными станциями).

· Запрет на определённые пользователем услуги (международные звонки, роуминговые звонки и др.)

· Голосовая почта.

и многие другие услуги.

Преимущества и недостатки[править]

Преимущества стандарта GSM:

· Меньшие по сравнению с аналоговыми стандартами (NMT-450, AMPS-800) размеры и вес телефонных аппаратов при большем времени работы без подзарядки аккумулятора. Это достигается в основном за счёт аппаратуры базовой станции, которая постоянно анализирует уровень сигнала, принимаемого от аппарата абонента. В тех случаях, когда он выше требуемого, на сотовый телефон автоматически подаётся команда снизить излучаемую мощность.

· Хорошее качество связи при достаточной плотности размещения базовых станций.

· Большая ёмкость сети, возможность большого числа одновременных соединений.

· Низкий уровень индустриальных помех в данных частотных диапазонах.

· Улучшенная (по сравнению с аналоговыми системами) защита от подслушивания и нелегального использования, что достигается путём применения алгоритмов шифрования с разделяемым ключом.^{[уточнить]}

· Эффективное кодирование (сжатие) речи. EFR-технология была разработана фирмой Nokia и впоследствии стала промышленным стандартом кодирования/декодирования для технологии GSM (см. GSM-FR, GSM-HR и GSM-EFR)

· Широкое распространение, особенно в Европе, большой выбор оборудования.

· Возможность роуминга.

Это означает, что абонент одной из сетей GSM может пользоваться сотовым телефонным номером не только у себя «дома», но и перемещаться по всему миру переходя из одной сети в другую не расставаясь со своим абонентским номером. Процесс перехода из сети в сеть происходит автоматически, и пользователю телефона GSM нет необходимости заранее уведомлять оператора (в сетях некоторых операторов, могут действовать ограничения на предоставление роуминга своим абонентам, более детальную информацию можно получить обратившись непосредственно к своему GSM оператору)

Недостатки стандарта GSM:

· Искажение речи при цифровой обработке и передаче.

· Связь возможна на расстоянии не более 120 км^[3][4] от ближайшей базовой станции даже при использовании усилителей и направленных антенн. Поэтому для покрытия определённой площади необходимо большее количество передатчиков, чем в NMT-450 и AMPS.

Структура GSM[править]

Основная статья: GSM core network

Структура сети GSM

Система GSM состоит из трёх основных подсистем:

· подсистема базовых станций (BSS — Base Station Subsystem),

· подсистема коммутации (NSS — Network Switching Subsystem),

· центр технического обслуживания (OMC — Operation and Maintenance Centre).

В отдельный класс оборудования GSM выделены терминальные устройства — подвижные станции (MS — Mobile Station), также известные как мобильные (сотовые) телефоны.

©2015-2018 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных

GSM — что это такое в телефоне и как работает

29 июня, 2020

Автор: Maksim

GSM является активным стандартом мобильной сотовой связи в России и многих других странах. Именно на основе этой технологии и работают наши телефоны.

Каждый из нас слышал про этот термин, но не все до конца знают и понимают, что это такое, как работает и зачем вообще нужны все эти стандарты.

Прошлый материал был посвящен тому, что это такое ростест и зачем и какую роль он играет при выборе смартфона с этим знаком. Сейчас вы узнаете про GSM, его определение и роль в развитии мобильных технологий.

Что такое GSM

GSM (Global System for Mobile Communications) — это международный стандарт связи второго поколения 2G, цифровая сеть, которая используется мобильными операторами для передачи в ней данных. Используется по всему миру и поддерживается практически всеми мобильными телефонами. Данные передаются в беспроводном формате, поэтому провода не нужны.

Переводится, как глобальная система мобильной связи. Основана на разделение каналов по времени TDMA и частоте FDMA. Является сетью второго поколения, означает цифровую связь.

GSM-сетями на данный момент пользуется около 80% телефонов по всему миру, как основными, чтобы осуществлять беспроводные звонки. Всего есть три основных и используемых сети: GSM, TDMA и CDMA. Именно первая является наиболее используемой и популярной.

GSM в отличие от того же CDMA предлагает более широкие возможности для международного роуминга. Так, как на его долю приходится 80% всего рынка. Также, технология позволяет одновременно передавать данные и совершать звонки.

Работает на частоте: 800/900/1800/1900 МГц. Практически все современные телефоны поддерживают эти частоты без проблем. Сигнал распространяется на расстояние в 35 км от базовой станции/вышки. А средняя скорость передачи данных — до 20 кбит/сек.

Включает в себя надстройки: GPRS и EDGE. Они позволяют передавать данные в пакетном формате и увеличивают скорость передачи. Также их называют 2.5G и 2.75G. Именно с их помощью с телефона можно выходить и во всемирную паутину.

Интересно! Данные передаются в сжатом виде, это связано с низкой пропускной способностью канала, поэтому качество звука не очень хорошее.

Наряду с другими технологиями, является частью эволюции беспроводной мобильной связи, которая включает высокоскоростную передачу данных с коммутацией каналов (HSCSD), общую систему пакетной радиосвязи (GPRS), улучшенную среду GSM данных (EDGE) и универсальную службу мобильной связи. (UMTS).

Как это работает

Ключевым элементом работы GSM на мобильном телефоне или планшете является SIM карта, которая привязана к вашему оператору сотовой связи. Пользователь СИМ карты не привязывается к определенному телефону и может пользоваться услугами связи, на которые подписан с любого устройства куда он ее вставит.

Мобильные телефоны идентифицируются при помощи IMEI. Сим карта идентифицируется, как IMSI. Все эти коды являются уникальными во всем мире. IMEI и IMSI независимы друг от друга, это обеспечивает личную мобильность. СИМ карта, как и телефон могут быть защищены паролем, чтобы ими никто не мог пользоваться кроме владельца.

Сигнал передается через вышки, которые устанавливают сотовые операторы, их довольно много, сигнал в среднем распространяется на 35 километров. Как только мобильный телефон находит такую вышку — происходит соединение и можно совершать звонки.

Выглядит работа в целом так:

1. GSM модуль, установленный в телефоне, связывается с ближайшей вышкой сотовой связи. Происходит обмен данными.

2. Вышка проверяет данные с сим карты, идентифицирует абонента и позволяет совершать звонки и другие действия. Все при этом шифруется.

Интересно! Кроме сим карты — ее идентификатора IMSI, станция также проверяет и IMEI самого смартфона и, если он будет в черном списке — может заблокировать любые вызовы.

Немного истории

История GSM берет свое начало в 1 982 году, когда Европейский институт стандартизации электросвязи создал Group Special Mobile, которую потом переименовали в Global System for Mobile Communications. Развиваться технология и активно распространятся начала лишь в 90-ых годах.

Целью создания было обеспечение мобильного роуминга между странами, которые состояли в общеевропейском сотрудничестве. Сотовую связь устанавливать предполагалось на частоте в 900МГц.

По состоянию на 2 003 год цифровые беспроводные услуги GSM предлагались в той или иной форме в 193 странах.

Особенности GSM

• СИМ карта используется для доступа к каналу и службам связи
• Беспроводная сеть передачи данных
• Шифрование телефонных звонков
• Защита пользователя от возможного взлома и мошеннических действий
• Анти-определитель номера
• Возможность общаться в роуминге
• Переадресация
• Передача факсимильных сообщений
• Ожидание вызова
• СМС
• Голосовая почта
• Конференции

В заключение

Это были основные моменты, которые нужно знать об этом стандарте связи. Сейчас ему на смену пришли уже более новые и современные виды, обеспечивающие куда лучшее качество с быстрой передачей информации.

Что такое GSM модуль в телефоне

Подбирая новый телефон или изучая новинки, пользователь регулярно видит в характеристиках строчку GSM 800/900/1800/1900. У него закономерно могут возникнуть вопросы «GSM: что это такое в телефоне?» и «Что означают эти цифры?». Эта статья постарается ответить на них, а также расскажет о том, как работает эта технология и какие привычные функции поддерживает.

Что значит GSM

GSM (Global System for Mobile Communications) или 2G – международный стандарт цифровой мобильной связи. Разработан сотрудниками Европейского института стандартизации электросвязи в 80-х годах 20 века.

Использует для передачи информации радиоканалы частотой 800/900/1800/1900 МГц. Мобильные телефоны, выпущенные после 2000 года, поддерживают этот стандарт.

Частота канала зависит от региона. В Австралии, Азии, Африке, Европе это 900 и 1800 МГц. В Северной и Южной Америке – 850 и 1900 МГц. Причина отличия в том, что на на момент принятия стандарта в США и Канаде европейские частоты уже использовались.

Скорость передачи информации – до 19,5 кбит/сек. Максимальное расстоянием между телефоном и базовой станцией – 35 километров. При необходимости его можно увеличить с помощью репитеров, усилителей до 120 километров.

Эволюция GSM или что такое 2.5G и 2.75G

GPRS (General Packet Radio Service) или 2.5G – надстройка над стандартом GSM. Информация в ней передается в виде пакетов – сообщений, содержащих информацию об отправителе, получателе и передаваемые данные. Фрагмент фотографии, например.

Пакеты позволяют абонентам обмениваться данными не только между собой, но и отправлять / получать из Интернета. Скорость передачи – 85-100 кбит/сек.

EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution ) или 2,75G – улучшенный вариант GPRS, использующий модуляцию 8PSK. Технология повышает скорость передачи до 270 кбит/сек.

Возможности GSM связи

Стандарт и надстройки поддерживают следующие функции:

• звонки;
• прием / отправка СМС сообщений;
• прием / отправка MMS, содержащих фото, видео или аудио;
• доступ в Интернет: WAP, World Wide Web;
• определение номера звонящего и скрытие собственного;
• конференц-связь;
• переадресация вызова на другой номер;
• голосовая почта;
• удержание вызова.

Как это работает

В передаче сигнала между абонентами  участвуют 2 элемента:

1. GSM модуль в телефоне – передает / принимает радиосигнал от базовой станции оператора;
2. базовая станция – соединяет с другими абонентами, проверяет подлинность SIM карты, защищает радиоэфир от прослушивания.

Работает GSM связь следующим образом:

1. Радиомодуль в телефоне сканирует радиоэфир.
2. Базовая станция отправляет модулю случайное число, сгенерированное алгоритмом.
3. Телефон генерирует ответ и отправляет обратно. Если ответный код верен, то он подключается к мобильной сети. При соответствующих настройках, базовая станция проверяет IMEI устройства и может отказать в доступе, если оно есть в списке запрещенных или отслеживаемых. Этот и 3 предыдущих этапа проходят при включении устройства, перед получением + отправлением СМС, звонками, переподключении к другой базовой станции.
4. Между элементами устанавливается шифрованное соединение.
5. Телефон и базовая станция обмениваются информацией.

По окончании обмена соединение разрывается, а устройство продолжает прослушивать радиоэфир.

Преимущества и недостатки GSM

Одним из плюсов является хорошее качество связи

Согласно Википедии, стандарт обладает следующими достоинствами:

1. В сравнении с стандартом AMPS-800 (1G), телефоны с поддержкой GSM компактнее и расходуют меньше энергии, так как базовая станция отслеживает уровень сигнала от устройства абонента. Если он выше определенного уровня, то станция приказывает снизить его.
2. Защита от случайного перехвата сообщений с помощью шифрования.
3. Роуминг;
4. Улучшенное качество и кодирование голосовой связи;
5. Низкий уровень помех;
6. Хорошее качество связи.

К недостаткам относятся:

• искажение речи из-за оцифровки и сжатия;
• низкий уровень сигала, если между абонентом и антенной связи больше 15 километров.

Подводя итог, можно сказать о GSM связи, то что этот стандарт позволил уменьшить телефоны, увеличить время автономной работы, улучшить качество связи и защищенность передаваемой информации.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

Что такое GSM в телефоне?

GSM (от Groupe Special Mobile, которое в дальнейшем было переименовано в Global System for Mobile Communications) — стандарт цифровой связи, разработанный еще в конце 80-ых годов прошлого столетия. GSM стоит отнести к сетям втором поколения, то есть 2G — цифровой сотовой связи.

Свое название стандарт получил в честь группы анализа, которая и создавала стандарт (Groupe Special Mobile). Его разработка началась в 1982 году. Цель — построить единую для всех европейских стран сотовую систему в диапазоне 900 Мгц. Коммерческие сети GSM начали действовать в середине 1991 года.

По состоянию на момент написания статьи, GSM является самым распространенным стандартом связи в мире. На него приходится более 80% всего мирового рынка мобильной связи.

Услуги, которые предоставляет GSM

Основные услуги:

• Передача речевой информации.

• Передача СМС-сообщений.

• Передача факсимильных сообщений.

• Передача данных.

К дополнительным услугам относятся:

• Голосовая почта.

• Определение входящих номеров.

• Удержание вызова.

• Речевая связь с несколькими абонентами (конференц-связь).

• Запрет на определенные услуги.

И так далее.

Стандарты GSM

Мобильные телефоны выпускают с поддержкой 4 частот: 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц и 1900 МГц.

Телефоны подразделяют на классы в зависимости от количества диапазонов, которые поддерживают устройства. Например, телефон, работающий в одной частоте, называют однодиапазонный, а работающий в трех частотах — трехдиапазонный. В некоторых моделях можно выбирать какую-то определенную частоту.

Преимущества и недостатки GSM

Начнем с недостатков:

• Возможно искажение речи при цифровой обработке и передаче данных.

• Возможность связи на расстоянии не более 120 км от ближайшей станции.

Теперь — преимуществах:

• Меньший размер и вес телефонных аппаратов, которые используют аналоговые стандарты.

• Хорошее качестве связи.

• Большая емкость сети.

• Хорошая защита от прослушивания и нелегального использования.

• Очень широкое распространение практически по всему миру.

• Возможность роуминга.

Друзья! Если наш сайт помог вам или просто понравился, вы можете помочь нам развиваться и двигаться дальше. Для этого можно:

• Оставить комментарий к статье.

Спасибо!

Стандарт связи/интернета GSM в телефоне: что это?

Современные технологии сотовой связи позволяют мобильному устройству по-разному взаимодействовать с выбранной сетью.

Благодаря встроенному передатчику сигнала телефон получает возможность совершать и принимать вызовы, отправлять SMS, а также подключаться к интернету. Все эти функции на базовом уровне обеспечиваются общепринятым стандартом связи GSM.

Наверное, практически каждому пользователю мобильного телефона приходилось встречаться с подобной аббревиатурой. Увидеть ее можно в настройках выбранного режима сети, где по соседству также располагаются WCDMA и LTE. Давайте теперь разберемся, что же такое GSM и зачем он вообще нужен.

Что такое GSM?

GSM (Global System Of Mobile Communications) — глобальный стандарт цифровой сотовой связи, обладающий сегодня наибольшим покрытием. Впервые этот режим сети появился в конце 80-х годов благодаря разработкам Европейского института стандартизации электросвязи (ETSI).

Сеть GSM, как правило, относится ко второму поколению сотовых сетей интернета (2G) и поддерживает 4 вида частот на 850, 900, 1800 и 1900 МГц. В зависимости от количества доступных диапазонов есть разные классы смартфонов, например, двухдиапазонные или трехдиапазонные.

Технология GSM предоставляет услуги передачи голосовой информации, SMS и факсимильных сообщений. Также перечень основных возможностей стандарта включает определение входящих номеров, удержание вызова и конференц-связь одновременно с несколькими абонентами.

Дальность действия GSM-сети ограничивается 120 км, что на сегодняшний день не является проблемой ввиду большого распространения вышек сотовой связи. Тем не менее, достаточно низкая по современным стандартам скорость передачи данных (около 171,2 кбит/c) является главным недостатком GSM.

Зачем нужен GSM в телефоне?

В данное время на смену связи и интернета GSM постепенно приходят более совершенные технологии, такие как WCDMA и LTE (4G). Благодаря повышенной пропускной способности доступная скорость отправки и получения информации возросла до 3,6 Мбит/с (3G). За счет этого пользователи получают возможность не только оперативно загружать большие файлы, но и просматривать видео в высоком разрешении. Однако это удовольствие нельзя назвать дешевым, в особенности по сравнению с 2G-сетями. Причем здесь дело касается не только стоимости связи, но и дополнительного расхода АКБ.

Именно по этой причине в настройках смартфона можно настроить наиболее удобный режим сети. Как правило, по умолчанию там установлено значение «Автоматически», что позволяет устройству подстраиваться под доступный в текущем месте стандарт связи.

Если есть потребность в экономии заряда батареи, можно переключить смартфон в режим GSM. Это позволит не только продлить время работы, но и улучшит качество связи, если в текущей локации слабый сигнал сетей 3G/4G.

Как включить GSM?

Чтобы внести изменения в работу сотовой связи на смартфоне (Android), нужно перейти в «Настройки», выбрать пункт «Мобильные сети» и нажать на «Режим сети». Тут можно свободно переключиться на GSM, WCDMA и LTE. Название пунктов могут отличаться — это зависит от версии ОС и фирменной оболочки.

Итоги

Несмотря на распространение 3G и 4G, GSM-интернет по-прежнему остается актуальным. Переключившись на этот стандарт связи в подходящий момент, можно заметно снизить нагрузку на аккумулятор телефона (при условии, что не нужна высокая скорость интернета).

Загрузка…

Что такое GSM. Стандарт, его преимущества и недостатки.

Перед тем как вникать в работу GSM, нужно приложить усилия для понимания самой сути понятия аббревиатуры GSM.

GSM – это цифровой стандарт международного формата планетарного значения, название которого появилось от следующего словообразования – Groupe Special Mobile.

GSM предназначен для сотовой мобильной связи с разделенными каналами. Разделение каналов ведется по принципу TDMA. Сам же стандарт разработан еще в восьмидесятых годах предыдущего века институтом стандартизации электросвязи.

Первый образец подобной системы был изобретен еще в 1946 году в США. Однако глобальное использование мобильной связи приходится на 1979 год.

Стандарт GSM.

Перед запуском GSM, в начале 80-х годов прошедшего века на территории Европы действовало около 25 аналоговых сетей. Они не были переплетены между собой, в связи с этим возник вопрос, который стал на то время актуальным, о изобретении единого стандарта. Нужда в решении сложившейся проблемы стала толчком для создания группы Groupe Special Mobile (GSM). Группу составляли представители 24-х европейских стран. Структура корпорации Mannesmann была избрана в качестве цифровой стандартизации и в дальнейшем была введена уже в Германии в 1991 году.

Под GSM на сегодняшний день понимается уже несколько другое словообразование — Global System for Mobile. Однако сама суть стандарта успешно действует в восьмидесяти странах мира.

Как работает GSM?

Для того чтобы применить такой вид связи в определённом регионе, нужно выполнить некоторые действия:

• Монтаж и обслуживание передающих прием станций непередвижного типа. Каждая из таких установок действует на небольших расстояниях всего лишь в несколько километров диаметром
• Станции монтируются, таким образом, дабы перекрывать сигнал друг друга. Такое расположение способствует постоянному сигналу при перемещении абонента из одной зоны действия в другую.

Для установки такого вида связи, практикуя, соседние станционные установки настроены на разные частоты (в основном частот обычно около трех). Таким образом, при использовании разных частот, установки, которые расположены в виде треугольника, перекрывают зону обслуживания.

Существует в этой цепи и четвертая станции, которая способна использовать одну из частот заново. Такой эффект возможен, потому что она соседствует с 2-мя зонами. Принимая этот факт во внимание, площадь действия станции напоминает шестиугольник, выглядя как пчелиные соты.

Модули GSM.

Каждый имеет у себя на слуху такое понятие как модуль GSM, однако не все понимают что это. Это весьма полезное оборудование, которое использует все принципы GSM. Если принимать во внимание всю конкретику, то модуль GSM – это структура, представленная устройством, которое помогает производить контроль над мониторингом местонахождения, например вашего автомобиля. Такое устройство работает в одной сети и привязано к сигнализации и мобильному телефонному устройству. Также присутствует блокировка работы двигателя посредством таких модулей.

При помощи такого модуля абонент мобильной телефонной связи идентифицируется. Об это было оговорено выше, о том, что такое сеть GSM.

Плюсы и минусы стандарта GSM.

Преимущества:

• В сравнении с аналогичными стандартами имеет в сравнении меньшие вес и размеры.
• Высокий уровень качества связи.
• Помехи на заданных частотах находятся на низшем уровне.
• Защищенность от прослушки. За счет алгоритмов, также защищена от нелегального пользования шифрованная связь.
• Территории распространения внушительных размеров.
• Доступность и возможность использования роуминговой связи (перемещение из одной сети в другую без потери присвоенного номера).

Недостатки:

• Незначительное искажение речи, по причине цифровой обработки.
• Расстояние, покрываемое сетью, незначительно и составляет всего лишь 120 километров.

GSM является перспективной разработкой, однако значение в мировом масштабе переоценить невозможно. Ведь мы используем ее каждый день.

Поделиться в социальных сетях:

Как устроена сеть сотовой связи GSM/UMTS / Хабр

В комментариях к постам про сеть WiMAX (1, 2) и про GPRS был выражен интерес к сетям сотовой связи, поэтому решил реализовать свою давнюю задумку и описать хабрасообществу как же устроены современные сети сотовой связи.

На приведённой картинке изображена общая структура сетей сотовой связи. Изначально сеть разделяется на 2 больших подсети — сеть радиодоступа (RAN — Radio Access Network) и сеть коммутации или опорную сеть (CN — Core Network).

Хочу подчеркнуть, что буду описывать именно существующие сети сотовой связи для СНГ, потому что в Европе, Америке и Азии сети более развиты и их структура несколько отличается от наших сетей, про это напишу как-нибудь позже, если будет интерес.

Сперва, хотелось бы рассказать в общих словах про сеть, а потом более подробно расскажу про функции каждого из элементов сети.

Существующие сети радиодоступа у наших операторов — продукт долгой эволюции, поэтому они состоят из сети радиодоступа к GSM (GERAN — GSM EDGE Radio Access Network) и сеть радиодоступа к UMTS (UTRAN — UMTS Terrestrial Radio Access Network). Сверху слева на картинке вы видите GERAN, внизу слева, соответственно UTRAN. Наибольшие изменения при переходе от GSM к UMTS происходят как раз в сети радиодоступа — оператору нужно построить вторую сеть и заново покрыть уже имеющиеся территории.

Сеть радиодоступа — эта та паутина, которой охвачены огромные территории городов и открытых местностей, за счёт неё как раз и обеспечивается то огромное погрытие, которое предоставляют сети сотовой связи.

Опорная сеть — ядро сетей сотовой связи. Название опорная — мой вольный перевод, в GSM эту часть сети называют сетью коммутации, в UMTS — Core Network, что по сути можно перевести как ядро сети. К этому ядру, как периферийные устройства к системному блоку, могут подключаться различные сети радиодоступа. Опорная сеть мало эволюционирует в связи с эволюцией от GSM к UMTS, эта сильная эволюция происходит немного позже — её уже прошли западные и азиатские операторы, у нас же она только начинается.

Опорная сеть на приведённой выше картинке разделена на 2 части — верхняя правая часть отвечает за голосовые соединения, или CS-соединения (Circuit Switch), нижняя правая часть отвечает за пакетные соединения, или же PS-соединения (Packet Switch).

Опорная сеть сосредоточена в одном или нескольких зданий, принадлежащих оператору сотовой связи, в больших машинных залах — проще говоря огроменнейшая серверная, где стоит большое количество шкафов оборудования, их ещё холодильниками иногда называют, потому что с виду очень похожи 🙂

HLR — Home Location Register, Регистр положения домашних абонентов.

По сути это большая база данных, в которой хранится всё об абоненте данной сети. В крупных сетях, таких, как у операторов большой тройки, таких узлов несколько — они разбросаны по регионам. Их количество измеряется единицами штук. Для того, чтобы понимать порядки — в Питере такой узел один, в Москве другой, на Урале ещё один, ещё на Кавказе, в Сибири — 3-4 штучки… На практике это может быть распределённая БД, потому что ёмкости одного HLR может не хватить для хранения данных обо всех абонентах. Тогда оператор докупает ещё один HLR (физическое устройство) и организует распределённую БД.

Какая же информация там хранится? По большей части, это информация об услугах, подключенных у абонента:

— может ли абонент совершать исходящие звонки

— может ли абонент отправлять/принимать SMS

— разрешена ли услуга конференц-связи

— ну и все остальные возможные услуги

Также здесь хранится такая важная информация, как идентификатор того MSC, в зоне действия которого сейчас находится абонент. Позже мы увидим для чего это может быть нужно.

MSC — Mobile Switching Center, центр коммутации для мобильных абонентов;

VLR — Visitor Location Register, регистр положения гостевых абонентов.

Логически это 2 раздельных узла, но на практике, это реализовано в одном и том же устройстве.

VLR хранит в себе копию тех данных, которые записаны в HLR с той лишь разницей, что тут уже нет информации о том MSC, в зоне действия которого находится абонент. Здесь хранится информация о том, в зоне действия какого BSC находится данный абонент. Ну и здесь, естественно, хранятся данные только о тех абонентах, которые сейчас находятся в зоне действия того MSC, к которому подключен данный VLR.

MSC — классический коммутатор (конечно, не такой классический, который можно увидеть в музеях, где сидели бабушки и перетыкали проводки). Основные его функции — для исходящего вызова — определить куда переключить вызов, для входящего же соединения — определить на какой BSC отправить вызов. Для выполнения этих то функций он и обращается в VLR за хранящейся там информацией. Здесь стоит заметить, что это плюс разнесения HLR и VLR — MSC не будет стучаться в HLR каждый раз, когда абоненту что-то нужно, а будет всё делать своими силами. Также MSC собирает данные для биллинга, далее эти данные скармливаются соответствующим системам.

AUC — AUthentication Center, центр аутентификации абонентов. Этот узел отвечает за то, чтобы злоумышленник не мог получить доступ к сети от вашего лица. Также этот узел генерирует ключи шифрования, с помощью которых шифруется ваше соединение с сетью в самом уязвимом месте — на радиоинтерфейсе.

GMSC — Gateway MSC, шлюзовой коммутатор. Этот узел сети используется только при входящих вызовах. У операторов есть определённая номерная ёмкость, этой номерной ёмкости сопоставляются шлюзовые коммутаторы сетей связи (сотовых, фиксированных). Когда вы набираете номер друга, ваш звонок доходит до коммутатора (MSC) вашей сети и он определяет куда дальше отправить этот вызов на основе имеющихся у него соответствий между номерами и шлюзами сетей. Звонок отправляется на GMSC сотового оператора, которым пользуется ваш друг. Далее GMSC делает запрос в HLR и узнаёт в зоне действия какого MSC сейчас находится вызываемый абонент. Туда дальше и перенаправляется вызов.

SGSN — Serving GPRS Support Node, обслуживающий узел поддержки GPRS. Этот узел отвечает за то, чтобы определить каким образом предоставлять услуги на основе запрошенной APN (Access Point Name, точки доступа, например, mms.beeline.ru). Также на этом узле осуществляется посчёт трафика.

GGSN — Gateway GPRS Support Node, шлюзовой узел поддержки GPRS. Ну это шлюз, отвечает за правильную доставку пакетов до пользователя.

BSC — Base Station Controller, контроллер базовых станций. Узел, к которому подключаются базовые станции, дальше он осуществляет управление базовыми станциями — назначает какому абоненту где сколько ресурсов выделить, определяет каким образом осуществляются хэндоверы. Когда с MSC приходит сигнал о входящем соединении для абонента, контроллер осуществляет процедуру пейджинга — через все подчинённые ему базовые станции посылает вызов данному абоненту, который должен отозваться через одну из базовых станций.

TRC — TRansCoder, транскодер. Устройство, отвечающее за перекодирование речи из формата GSM в стандартный формат телефонии, используемый в фиксированных сетях связи и обратно. Таким образом, получается, что речь передаётся в формате сетей фиксированной связи в сети GSM на участке от GMSC до TRC.

BTS — Base Transceiver Station, базовая приёмопередающая станция. Это то, что непосредственно находится близко к самому пользователю. Именно базовые станции образуют ту самую паутину, которой накрывают операторы сотовой связи, именно от их количества зависит территория, на которой предоставляют услуги операторы сотовой связи. По сути — довольно глупое устройство, оно обеспечивает выделение пользователям отдельных каналов связи, преобразует сигнал в высокочастотный, который будет передаваться в эфир, ну и выдаёт этот самый высокочастотный сигнал на антенны. А вот антенны то мы и можем наблюдать каждый день.

Хочу заметить, что антеннки — это не есть базовая станция 🙂 Базовая станция похожа на холодильник — шкафчик с модулями, который стоит в специальном месте. Это специальное место — например, синенькие вагончики, которые ставятся под красно-белыми вышками где-нибудь в пригороде.

Более подробно можно почитать в недавно опубликованной статье про базовые станции.

RNC — Radio Network Controller, контроллер сети радиодоступа. По сути выступает в той же роли, что BSC в GERAN.

NodeB, базовая станция в UMTS. Аналог BTS в GSM.

В целом, здесь описаны все жизненно важные элементы сети GSM/UMTS. Здесь я не упоминал ещё некоторые узлы, такие как SMS-C (SMS-Center), MMS-C (MMS-Center), WAP-GW (WAP-Gateway).

Если статья вызовет интерес, то в дальнейшем могу рассказать более подробно про сети радиодоступа GERAN и UTRAN, потому что я занимаюсь по большей части именно радийными вещами.

Также уже есть идеи для ряда статей на основе вопросов, вызвавших интерес, в комментариях к статьям по телекоммуникациям, пока не буду раскрывать интригу — задавайте интересные вопросы — будут интересные статьи! 😉

UPD: в комментариях отписались эксперты в своих областях, что очень интересно почитать:

1. Ветка про ПО, устанавливаемом на оборудовании;

2. Ветка про отличия наших (СНГшных) сетей и сетей в Европе/США/Азии;

3. Комментрии от пользователя DeSh с поправлениями и уточнениями: тыц, тыц.

Да и вообще в комментариях довольно много всего интересного всплыло помимо выделенных мной комментариев.

Что такое GSM и как он работает? Электрические технологии

Что такое GSM (глобальная система мобильной связи)

Введение в Технологии GSM

GSM или Глобальная система мобильной связи — наиболее популярный используемый метод беспроводной сотовой связи для публичного общения. Стандарт GSM был разработан для настройки протоколов для цифровых сотовых сетей второго поколения (2G).

Первоначально она начиналась как сеть с коммутацией каналов, но позже была реализована коммутация пакетов после интеграции технологии GPRS. Широко используемые полосы частот GSM — 900 МГц и 1800 МГц.

В Европе и Азии GSM работает в диапазоне частот от 900 до 1800 МГц, тогда как в США и других странах Америки он работает в диапазоне частот от 850 до 1900 МГц. Он использует цифровой эфирный интерфейс, в котором аналоговые сигналы перед передачей преобразуются в цифровые.Скорость передачи 270 Кбит / с.

Глобальная система мобильной связи (GSM) в настоящее время используется примерно 80% мобильных телефонов по всему миру. Этой технологией пользуются около трех миллиардов человек.

История GSM

Стандарт GSM был впервые разработан в 1982 году комитетом Европейской конференции по телекоммуникациям (CEPT) (в последнее время — Европейский институт стандартов электросвязи), Европейской организацией по стандартизации, как новый стандарт мобильной связи в России. частотный диапазон 900 МГц.

Основной целью было создание единого международного стандарта беспроводной мобильной связи. Первые услуги мобильной связи на базе GSM были запущены в 1991 году в Финляндии, и аббревиатура была изменена на Global System for Mobile Communications. В то же время была сформирована первая цифровая сотовая система, основанная на рекомендациях GSM и позже известная как GSM-1800.

Архитектура GSM

Архитектура GSM разделена на подсистему радиосвязи, сеть и подсистему коммутации и рабочую подсистему.Подсистема радиосвязи состоит из мобильной станции и подсистемы базовой станции.

Мобильная станция — это, как правило, мобильный телефон, состоящий из приемопередатчика, дисплея и процессора. Каждая портативная или портативная мобильная станция состоит из уникального идентификатора, хранящегося в модуле, известном как SIM (Subscriber Identity Chip). Это небольшой микрочип, который вставляется в мобильный телефон и содержит базу данных о мобильной станции.

Рис — Архитектура сети GSM

Подсистема базовой станции

Она связывает мобильную станцию ​​с подсистемой сети через радиоинтерфейс.

Он состоит из следующих элементов:

Базовая приемопередающая станция : Одна или несколько базовых приемопередающих станций обеспечивают физическое подключение мобильной станции к сети в форме радиоинтерфейса. В зависимости от нагрузки, поведения абонента и структуры морфинга он может иметь разные конфигурации — стандартную конфигурацию (каждой BTS назначается другой идентификатор соты (CI), а несколько BTS образуют зону расположения).

Конфигурация зонтичной ячейки (одна BTS с высокой мощностью передачи, установленная на большей высоте, действующая как зонтик для базовых передающих станций с более низкой мощностью передачи), совмещенные конфигурации (несколько BTS совместно расположены в одном месте, но антенны покрывают только площадь 120 или 180 градусов).Это сеть соседних радиоячеек, которые обеспечивают полное покрытие зоны обслуживания.

Контроллер базовых станций : Он управляет работой еще одной базовой приемопередающей станции, в основном переключением каналов или управлением мощностью. BSC подключается к BTS через Abis-интерфейс. Он состоит из базы данных, содержащей полный статус технического обслуживания BTS, качество радио и наземных ресурсов и операционное программное обеспечение BTS).

Блок скорости транскодирования и адаптации : Он расположен между контроллером базовой станции и центром коммутации мобильной связи.Он сжимает или распаковывает речь мобильной станции. Однако он не используется для подключений к данным.

Подсистема сетевой коммутации : Обеспечивает полный набор функций управления и базы данных, необходимых для установления вызова с использованием функций шифрования, аутентификации и роуминга. Он в основном обеспечивает сетевое подключение к мобильной станции. Он состоит из следующих элементов:

Центр коммутации мобильной связи : Это главный элемент в общей сети GSM.Это похоже на коммутатор в коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN) или в цифровой сети с интеграцией служб (ISDN). Помимо обычных функций, он поддерживает дополнительные функции, такие как регистрация, аутентификация, определение местоположения вызова и маршрутизация вызовов к абоненту.

Он обеспечивает интерфейсы к коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN) для соединения со стационарной линией или интерфейс с другим центром коммутации мобильной связи (MSC) для подключения к другому мобильному телефону.

Домашний регистр местоположения : Это репозиторий, в котором хранятся данные, принадлежащие большому количеству подписчиков.По сути, это большая база данных, в которой хранятся данные каждого подписчика. В целях безопасности он поддерживает параметр для конкретного абонента, такой как параметр Ki, известный только HLR и SIM.

Регистр виртуального местоположения : он похож на домашний регистр местоположения (HLR), но отличается тем, что в нем хранится динамическая информация, касающаяся данных абонента. Это действует в случае роуминга, когда абонент перемещается из одного места в другое. Информация хранится в реестре идентификаторов оборудования, в котором ведется учет всех мобильных станций, каждая из которых идентифицируется своим международным идентификатором мобильного оборудования (IMEI).

Как работает GSM связь?

Глобальная система мобильной связи (GSM) использует комбинацию множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA) и множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA).

Множественный доступ с частотным разделением: он включает в себя разделение полосы частот на несколько полос, так что каждая подразделяемая полоса частот выделяется одному абоненту. FDMA в GSM делит полосу пропускания 25 МГц на 124 несущие частоты, каждая из которых разнесена на 200 кГц.Каждой базовой станции выделяется одна или несколько несущих частот.

Множественный доступ с временным разделением: он включает в себя выделение одного и того же частотного канала разным абонентам путем разделения полосы частот на несколько временных интервалов. Каждый пользователь получает свой собственный временной интервал, что позволяет нескольким станциям совместно использовать одно и то же пространство передачи.

Для GSM каждая подразделяемая несущая частота делится на разные временные интервалы с использованием технологии TDMA. Каждый кадр TDMA длится 4,164 миллисекунды (мс) и содержит 8 временных интервалов.Каждый временной интервал или физический канал в этом кадре длится 577 микросекунд, и данные передаются во временном интервале в виде пакетов.

Цепь модема GMS — Работа модуля GSM:

Рис. Цепь модема GMS — Как работает связь GSM

Evolving Technologies

Хотя сеть связи GSM или 2G все еще является предпочтительной сетью для многих абонентам, особенно в развивающихся странах, таких как Индия, из-за его доступности и экономичности были разработаны различные коммуникационные технологии, такие как универсальная система мобильной связи (UMTS) и технологии долгосрочного развития (LTE).В то время как UMTS обеспечивает стандарты беспроводной связи 3-го поколения, LTE обеспечивает стандарты беспроводной связи 4-го поколения.

Итак, это базовое руководство по сети связи GSM. В последнем пункте я упомянул о появляющейся сети связи LTE. Любая информация об этой технике приветствуется в комментариях ниже.

Вы также можете прочитать:

.

Что означает GSM в сотовом телефоне?

Наверное, самое полезное, что нужно знать о глобальной системе мобильной связи (GSM) , — это то, что это международный стандарт. Если вы путешествуете по Европе и многим другим частям мира, GSM — единственный доступный вид сотовой связи. Первоначально аббревиатура GSM расшифровывалась как Groupe Spécial Mobile , группа, образованная Конференцией европейской почты и телеграфов (CEPT) в 1982 году для исследования достоинств европейского стандарта мобильной связи.Коммерческое обслуживание с использованием системы GSM фактически не начиналось до 1991 года. Вместо использования аналоговой службы GSM была разработана как цифровая система с использованием технологии TDMA .

При использовании TDMA узкая полоса шириной 30 кГц и длиной 6,7 миллисекунды разбивается по времени на три временных интервала. Узкая полоса означает каналы в традиционном смысле. Каждый разговор транслируется по радио в течение одной трети времени. Это возможно, потому что голосовые данные, преобразованные в цифровую информацию, сжимаются, поэтому они занимают значительно меньше места для передачи.Следовательно, TDMA имеет емкость в три раза больше, чем аналоговой системы, использующей такое же количество каналов.

Объявление

TDMA — это метод доступа, используемый GSM, а также Альянсом электронной промышленности и Ассоциацией индустрии телекоммуникаций для Interim Standard 54 (IS-54) и Interim Standard 136 (IS-136) . GSM реализует TDMA несколько отличным от IS-136 способом и несовместимым с ним.Думайте о GSM и IS-136 как о двух разных операционных системах, которые работают на одном процессоре, например, Windows и Linux работают на Intel Pentium III. Системы GSM предоставляют ряд полезных функций:

• Использует шифрование , чтобы сделать телефонные звонки более безопасными
• Сеть передачи данных
• Услуги факсимильной связи группы III
• Служба коротких сообщений (SMS) для текстовых сообщений и пейджинга
• Переадресация вызовов
• Идентификатор вызывающего абонента
• Ожидание вызова
• Мульти конференц-связь

GSM работает в диапазоне 900 МГц (890 МГц — 960 МГц) в Европе и Азии и в диапазоне 1900 МГц (иногда обозначается как 1.9 ГГц) в США. Он используется в цифровых сотовых системах и системах на базе PCS . GSM также является основой для интегрированной цифровой расширенной сети (iDEN) , популярной системы, представленной Motorola и используемой Nextel. Невероятный рост GSM — большая часть того, почему этот акроним теперь обычно считается обозначением Глобальной системы мобильной связи!

Если бы вы использовали мобильный телефон в Европе, вы бы использовали услугу GSM. Щелкните здесь, чтобы узнать, как совершать международные звонки с мобильного телефона в США.S. или смотрите более интересные ссылки на следующей странице.

.

GSM и сети CDMA

GSM против CDMA — в чем разница и почему мне это нужно?

GSM и CDMA — это два типа сетей сотовой связи в США. По большей части, если у вас есть телефон в одной сети, вы не можете использовать его в другой. GSM означает глобальную систему мобильной связи, которая представляет собой сеть, поддерживающую как сотовую связь, так и передачу данных. То же самое и с CDMA, что означает множественный доступ с кодовым разделением каналов

.

US Mobile в настоящее время работает только как сеть GSM.Что это значит? В сетях GSM, таких как US Mobile, T-Mobile и AT&T, используются съемные SIM-карты. Это означает, что разблокированные телефоны других американских операторов GSM будут работать в сети US Mobile.

С другой стороны, Verizon и Sprint являются операторами связи CDMA. Операторы CDMA не используют SIM-карты, и большинство телефонов CDMA заблокированы в их сети. Таким образом, вы не можете использовать телефон Sprint в сети Verizon или наоборот. Кроме того, многие операторы CDMA не позволяют одновременно передавать голос и данные.Однако сети CDMA, как правило, имеют лучшее покрытие в сельской местности.

Преимущества GSM перед CDMA

• Телефон проще переключать
• Легче сменить носителя
• Если вы путешествуете за границу, вы можете сменить SIM-карту на местную SIM-карту (не забудьте сначала отложить ваш тарифный план мобильной связи в США).

LTE требуется SIM-карта

LTE — это беспроводная технология 4G, разработанная для обеспечения высокоскоростной передачи данных. Все сети LTE в США используют технологию GSM, поскольку технология CDMA не поддерживает LTE.По этой причине все новые телефоны Verizon и Sprint используют SIM-карту. Поскольку все новые телефоны не используют CDMA, вопрос в том, полностью ли откажется от CDMA?

Если вы планируете использовать свой телефон GSM в US Mobile, дополнительную информацию можно найти в разделе Is My Phone Unlocked. Могу ли я перенести это в любую сеть? . Или, если вы ищете новый телефон, посетите наш интернет-магазин, где можно найти разблокированные телефоны.

.

Архитектура системы GSM »Электроника

Архитектура сети GSM состоит из различных элементов, включая подсистему базовой станции BSS, подсистему сети и коммутации NSS, подсистему эксплуатации и поддержки, а также элементы, включая MSC, AuC, HLR, VLR и т. Д.

GSM primer включает:
GSM введение
Сетевая архитектура
Сетевые интерфейсы
RF интерфейс / слот и пакет
Кадры GSM
Классы мощности и контроль
каналы
Аудиокодеки / вокодеры
Сдавать

Архитектура сети GSM обеспечивает простую, но эффективную архитектуру для предоставления услуг, необходимых для системы сотовой или мобильной связи 2G.

В общей архитектуре сети GSM было четыре основных элемента, которые часто можно было дополнительно разделить. Такие элементы, как контроллер базовой станции, MSC, AuC, HLR, VLR и т.п., объединяются в общую систему.

Архитектура сети GSM 2G, хотя сейчас она заменена, дает отличное введение в некоторые из основных возможностей, необходимых для создания телефонной сети мобильной связи, и того, как все объекты работают вместе.

Антенна базовой станции, передающая сигналы GSM 2G

Элементы архитектуры сети GSM

Для того, чтобы система GSM работала вместе как полная система, общая сетевая архитектура объединяет ряд идентификаторов сети передачи данных, каждая из которых состоит из нескольких элементов.

Архитектура сети GSM определена в спецификациях GSM, и ее можно сгруппировать в четыре основные области:

• Сеть и подсистема коммутации (NSS)
• Подсистема базовой станции (BSS)
• Мобильная станция (МС)
• Подсистема эксплуатации и поддержки (OSS)

Различные элементы сети GSM работают вместе, и пользователь не знает о различных объектах внутри системы.

Поскольку сеть GSM определяется, но не только спецификациями и стандартами, она позволяет системе надежно работать вместе, независимо от поставщика различных элементов.

Базовая схема общей системной архитектуры для системы мобильной связи 2G GSM включает четыре основных элемента, которые показаны ниже:

Упрощенная схема архитектуры сети GSM

На этой диаграмме можно увидеть различные области сети — они сгруппированы в четыре области, которые обеспечивают разную функциональность, но все работают для обеспечения надежной мобильной связи.

Общая сетевая архитектура оказалась очень успешной и была доработана, чтобы позволить эволюцию 2G для передачи данных, а затем с дальнейшим развитием, чтобы позволить установить 3G.

Подсистема сетевой коммутации (NSS)

Архитектура системы GSM содержит множество различных элементов и часто называется базовой сетью. По сути, это сеть передачи данных с различными объектами, которые обеспечивают основной контроль и взаимодействие для всей мобильной сети. Основные элементы базовой сети включают:

• Центр коммутации услуг мобильной связи (MSC): Основным элементом в зоне базовой сети общей архитектуры сети GSM является Центр услуг коммутации мобильной связи (MSC).MSC действует как обычный коммутационный узел в PSTN или ISDN, но также предоставляет дополнительные функции, позволяющие поддерживать требования мобильного пользователя. Они включают в себя регистрацию, аутентификацию, определение местоположения вызова, передачу обслуживания между MSC и маршрутизацию вызова мобильному абоненту. Он также предоставляет интерфейс для PSTN, так что вызовы мобильной связи могут быть перенаправлены из мобильной сети на телефон, подключенный к наземной линии связи. Предусмотрены интерфейсы к другим MSC, позволяющие совершать звонки на мобильные устройства в разных сетях.
• Регистр домашнего местоположения (HLR): Эта база данных содержит всю административную информацию о каждом подписчике вместе с их последним известным местоположением. Таким образом, сеть GSM может направлять вызовы на соответствующую базовую станцию ​​для MS. Когда пользователь включает свой телефон, телефон регистрируется в сети, и, исходя из этого, можно определить, с какой BTS он взаимодействует, чтобы входящие вызовы могли маршрутизироваться соответствующим образом. Даже когда телефон не активен (но включен), он периодически перерегистрируется, чтобы гарантировать, что сеть (HLR) знает о его последнем положении.Для каждой сети существует один HLR, хотя он может быть распределен между различными субцентрами по эксплуатационным причинам.
• Регистр местоположения посетителей (VLR): Он содержит выбранную информацию из HLR, которая позволяет предоставлять выбранные услуги для отдельного абонента. VLR может быть реализован как отдельный объект, но обычно он реализуется как неотъемлемая часть MSC, а не как отдельный объект. Таким образом, доступ становится быстрее и удобнее.
• Регистр идентификации оборудования (EIR): EIR — это объект, который решает, может ли данное мобильное оборудование быть разрешено в сети. Каждое мобильное оборудование имеет номер, известный как международный идентификатор мобильного оборудования. Этот номер, как было сказано выше, установлен в оборудовании и проверяется сетью при регистрации. В зависимости от информации, содержащейся в EIR, мобильному устройству может быть назначено одно из трех состояний — разрешено подключение к сети, запрещен доступ или отслеживается в случае возникновения проблем.
• Центр аутентификации (AuC): AuC — это защищенная база данных, которая содержит секретный ключ, также содержащийся в SIM-карте пользователя. Он используется для аутентификации и для шифрования на радиоканале.
• Шлюзовой центр коммутации мобильной связи (GMSC): GMSC — это точка, в которую исходящий вызов ME изначально маршрутизируется без какого-либо знания о местоположении MS. Таким образом, GMSC отвечает за получение MSRN (номер роуминга мобильной станции) от HLR на основе MSISDN (номер ISDN мобильной станции, «номер каталога» MS) и маршрутизацию вызова на правильный посещенный MSC.Часть «MSC» термина GMSC вводит в заблуждение, поскольку операция шлюза не требует какого-либо соединения с MSC.
• SMS-шлюз (SMS-G): SMS-G или SMS-шлюз — это термин, который используется для общего описания двух шлюзов служб коротких сообщений, определенных в стандартах GSM. Два шлюза обрабатывают сообщения, направленные в разные стороны. SMS-GMSC (Центр коммутации мобильной связи шлюза службы коротких сообщений) предназначен для коротких сообщений, отправляемых на ME.SMS-IWMSC (Центр коммутации мобильной связи между работой службы коротких сообщений) используется для коротких сообщений, отправляемых мобильным телефоном в этой сети. Роль SMS-GMSC аналогична роли GMSC, тогда как SMS-IWMSC обеспечивает фиксированную точку доступа к центру службы коротких сообщений.

Эти объекты были основными, которые использовались в сети GSM. Обычно они располагались в одном месте, но часто вся базовая сеть была распределена по стране, где была расположена сеть.Это давало некоторую устойчивость в случае неудачи.

Хотя система GSM была важной системой голосовой связи, основная сеть была сетью передачи данных, поскольку все сигналы обрабатывались в цифровом виде.

Подсистема базовой станции (BSS)

Подсистема базовой станции (BSS) в архитектуре сети 2G GSM, которая в основном связана с обменом данными с мобильными устройствами в сети.

Состоит из двух элементов:

• Базовая приемопередающая станция (BTS): BTS, используемая в сети GSM, состоит из приемников радиопередатчиков и связанных с ними антенн, которые передают и принимают для прямой связи с мобильными устройствами.BTS — определяющий элемент для каждой ячейки. BTS обменивается данными с мобильными устройствами, и интерфейс между ними известен как интерфейс Um со связанными с ним протоколами.
• Контроллер базовой станции (BSC): BSC образует следующий этап возврата в сеть GSM. Он контролирует группу BTS и часто совмещен с одной из BTS в своей группе. Он управляет радиоресурсами и управляет такими элементами, как передача обслуживания в группе BTS, распределяет каналы и т.п.Он взаимодействует с BTS через так называемый интерфейс Abis.

Элемент подсистемы базовой станции сети GSM использует технологию радиодоступа, позволяющую нескольким пользователям получать доступ к системе одновременно. Каждый канал поддерживает до восьми пользователей, и, позволяя базовой станции иметь несколько каналов, каждая базовая станция может обслуживать большое количество абонентов.

Базовые станции тщательно размещаются поставщиком сети, чтобы обеспечить полное покрытие территории.В покрываемой зоне находится базовая станция, которую часто называют сотой.

Поскольку невозможно предотвратить перекрытие сигналов в соседних ячейках, каналы, используемые в одной ячейке, не используются в следующей. Таким образом, снижаются помехи, которые могут снизить качество связи, при сохранении достаточного повторного использования частоты.

Важно, чтобы различные BTS были связаны с BSS, а BSS были связаны обратно с базовой сетью.

Для этого использовались самые разные технологии.Поскольку скорости передачи данных, используемые в сети GSM, были относительно низкими, часто использовались линии E1 или T1, особенно для соединения BSS с базовой сетью.

Поскольку все больше данных требовалось с увеличением использования сети GSM, а также по мере того, как другие сотовые технологии, такие как 3G, стали более распространенными, многие каналы использовали Ethernet операторского класса.

Часто удаленные BTS соединялись с помощью небольших микроволновых каналов, поскольку это могло уменьшить необходимость в установке определенных линий, если таковые не были доступны.Поскольку базовые станции часто приходилось размещать для обеспечения хорошего покрытия, а не в местах, где можно было бы проложить линии, вариант микроволновой связи обеспечил привлекательный метод обеспечения канала передачи данных для сети.

Мобильная станция

Мобильные станции (MS), мобильное оборудование (ME) или, как они наиболее широко известны, сотовые или мобильные телефоны — это часть сети мобильной связи GSM, которую видит и использует пользователь. В последние годы их размер резко уменьшился, а уровень функциональности значительно вырос.Еще одно преимущество состоит в том, что время между зарядками значительно увеличилось.

В сотовом телефоне есть несколько элементов, но двумя основными элементами являются основное оборудование и SIM-карта.

Само аппаратное обеспечение содержит основные элементы мобильного телефона, включая дисплей, корпус, батарею и электронику, используемую для генерации сигнала, обработки данных приемника и передачи.

Мобильная станция или ME также содержит номер, известный как международный идентификатор мобильного оборудования (IMEI).Он установлен в телефоне при изготовлении и «не может быть» изменен. Сеть получает к нему доступ во время регистрации, чтобы проверить, не было ли оборудование заявлено как украденное.

SIM-карта или модуль идентификации абонента содержит информацию, которая обеспечивает идентификацию пользователя в сети. Он содержит разнообразную информацию, в том числе номер, известный как международный идентификатор мобильного абонента (IMSI). Поскольку он включен в SIM-карту, а это означает, что, перемещая SIM-карту с одного мобильного телефона на другой, пользователь может легко сменить мобильный.Простота смены мобильных телефонов при сохранении того же количества означала, что люди будут регулярно обновляться, тем самым создавая дополнительный поток доходов для сетевых провайдеров и помогая увеличить общий финансовый успех GSM.

Подсистема эксплуатации и поддержки (OSS)

Подсистема OSS или операционной поддержки — это элемент в общей архитектуре сети мобильной связи GSM, который связан с компонентами NSS и BSC. Он используется для управления и мониторинга всей сети GSM, а также для управления нагрузкой трафика BSS.Следует отметить, что по мере увеличения количества BS с увеличением числа абонентов некоторые задачи обслуживания передаются BTS, что позволяет снизить стоимость владения системой.

Архитектура сети 2G GSM следует логическому методу работы. Это намного проще, чем современные архитектуры сетей мобильных телефонов, которые используют программно определяемые объекты для обеспечения очень гибкой работы. Однако архитектура 2G GSM действительно показывает необходимые голосовые и операционные базовые функции и то, как они сочетаются друг с другом.Поскольку система GSM была полностью цифровой, сеть была сетью передачи данных.

Темы беспроводного и проводного подключения:
Основы мобильной связи
2G GSM
3G UMTS
4G LTE
5G
Вай-фай
IEEE 802.15.4
Беспроводные телефоны DECT
NFC — связь ближнего поля
Основы сетевых технологий
Что такое облако
Ethernet
Серийные данные
USB
SigFox
LoRa
VoIP
SDN
NFV
SD-WAN

Вернуться к беспроводной и проводной связи

.