Цікаво

Що таке GSM: Primer

Що таке GSM: Primer

GSM - це система мобільного зв'язку другого покоління або 2G. Спочатку він був представлений у 1991 році і досі використовується для багатьох голосових дзвінків та деяких служб із низькою швидкістю передачі даних, які вимагають його використання.

Абревіатура GSM спочатку означала Groupe Speciale Mobile, але це змінилося на Глобальну систему мобільного зв'язку, оскільки система поширювалася на глобальній основі.

Використання GSM перевищило всі спочатку сподівання. Спочатку він задумувався як європейська система, але його використання поширилося у всьому світі, і до 2004 року було зареєстровано понад мільярд підписок - важливе досягнення, оскільки для стаціонарних телефонів до цього моменту потрібно було понад 100 років.

Незважаючи на те, що технологія значно просунулася з часу впровадження GSM як технології 2G, вона все ще широко використовується, оскільки телефони мають низьку вартість, а використання акумулятора невелике, що дозволяє інтервали заряду акумулятора часто становити тиждень і більше.

Що таке GSM - огляд системи

Система GSM була розроблена як технологія стільникового телефону другого покоління (2G). Однією з основних цілей було створення системи, яка дозволить досягти більшої потужності, ніж попередні аналогові системи першого покоління. GSM досяг цього, використовуючи цифровий TDMA (підхід з множинним доступом з розподілом часу).

Застосувавши цю техніку, більше користувачів може бути розміщено в межах доступної смуги пропускання. На додаток до цього, для збереження конфіденційності було прийнято шифрування цифрово закодованої мови. Використовуючи попередні аналогові стільникові технології, кожен, хто мав приймач сканера, міг слухати дзвінки, а низка відомих особистостей були «підслухані» з незручними наслідками.

Примітка з історії технологій мобільних телефонів:

Технологія мобільних телефонів розвивається щороку. З моменту першого впровадження стільникових телефонних систем у 1980-х роках до сьогодні, розвиток нових технологій постійно вдосконалював наявні системи. Починаючи з аналогових систем першого покоління, були представлені нові цифрові системи 2G, які перейшли до такої міри, що зараз розробляється технологія 5G.

Докладніше про Історія мобільного телефону.

Послуги GSM

Мовні або голосові дзвінки, очевидно, є основною функцією стільникової системи GSM. Для досягнення цієї мети мова цифрово кодується, а потім декодується за допомогою вокодера. Доступні різноманітні вокодери, орієнтовані на різні сценарії.

На додаток до голосових послуг, стільникова технологія GSM підтримує безліч інших служб передачі даних. Хоча їх продуктивність і не наближається до рівня, який надає 3G, вони все ж важливі та корисні. Підтримуються різноманітні служби передачі даних із швидкістю передачі даних користувача до 9,6 кбіт / с. Можуть підтримуватися послуги, включаючи факсиміле групи 3, відеотекст та телетекст.

Сервіс, який надзвичайно виріс, - це служба коротких повідомлень. Розроблений як частина специфікації GSM, він також був включений в інші стільникові технології. Його можна вважати подібним до служби пейджингового пошуку, але він є набагато більш комплексним, що дозволяє здійснювати двонаправлені повідомлення, зберігання та пряму доставку, а також дозволяє використовувати буквено-цифрові повідомлення розумної тривалості. Ця послуга набула особливої ​​популярності спочатку серед молоді, оскільки забезпечувала просту, низьку фіксовану вартість.

Основи GSM

На початку розробки стільникова технологія GSM мала низку цілей дизайну:

  • Він повинен забезпечувати хорошу суб’єктивну якість мовлення
  • Це повинно мати низьку вартість телефону або терміналу
  • Термінали повинні мати можливість бути кишеньковими
  • Система повинна підтримувати міжнародний роумінг
  • Він повинен забезпечувати хорошу спектральну ефективність
  • Система повинна пропонувати ISDN-сумісність

Отримана в результаті стільникова технологія GSM, яка була розроблена, забезпечувала їх усі. Загальне визначення системи для GSM описує не тільки повітряний інтерфейс, але також мережеві або інфраструктурні технології.

Застосувавши такий підхід, можна визначити функціонування всієї мережі, щоб забезпечити можливість міжнародного роумінгу, а також дати можливість мережевим елементам різних виробників працювати разом, хоча ця остання функція не спрацювала повністю, особливо для старих елементів.

РЧ або повітряний інтерфейс стільникової технології GSM використовує РЧ-канали 200 кГц. Вони мультиплексовані з розподілом часу, щоб дозволити до восьми користувачів отримати доступ до кожного оператора. Таким чином, це система TDMA / FDMA.

Базові приймально-передавальні станції (BTS) організовані в невеликі групи, керовані контролером базової станції (BSC), який, як правило, знаходиться спільно з однією з BTS. BSC з пов'язаними BTS називається підсистемою базової станції (BSS).

Далі в основну мережу знаходиться основна комутаційна зона. Це відоме як мобільний комутаційний центр (MSC). З ним пов'язані регістри місцезнаходження, а саме регістр місцезнаходження будинку (HLR) та регістр розташування відвідувачів (VLR), які відстежують розташування мобільних телефонів і дозволяють переадресовувати на них дзвінки. Крім того, є Центр автентифікації (AuC) та Реєстр ідентифікації обладнання (EIR), які використовуються для автентифікації мобільного, перш ніж він буде дозволений у мережі та для виставлення рахунків. Робота з ними пояснюється на наступних сторінках.

Останнє, але не менш важливе - це сам мобільний. Кінець, який часто називають МЕ або мобільним обладнанням, є предметом, який бачить кінцевий користувач. Цей елемент загальної мережевої архітектури представив деякі нові елементи, і це сприяло зростанню загальної екосистеми мобільних телефонів.

Однією з важливих особливостей, яка була вперше реалізована на GSM, було використання модуля ідентифікації абонента. Ця картка несла з собою ідентифікацію користувачів та іншу інформацію, щоб дозволити користувачеві дуже легко оновити телефон, зберігаючи ту саму ідентифікацію в мережі. Він також використовувався для зберігання іншої інформації, наприклад, "телефонної книги" та інших предметів.

Впровадження SIM-карти дозволило людям дуже легко міняти телефони, і це сприяло виробництву телефонів та дозволяло запускати нові телефони з додатковими функціями. Це дозволило операторам мобільного зв’язку збільшити середній дохід на одного користувача (ARPU), забезпечивши користувачам доступ до будь-яких нових функцій, які можуть бути запущені в мережі, що вимагає використання більш досконалих телефонів.

Ще одним важливим аспектом був термін служби акумулятора, і використання GMSK означало, що дефіцит радіочастотного підсилювача може бути високим, що дозволяє тривати час автономної роботи понад кілька днів, особливо в міру вдосконалення технології батареї.

SMS-повідомлення GSM

Ще однією можливістю GSM, яка вилетіла несподіваним чином, була можливість обміну текстовими повідомленнями. Вперше SMS-повідомлення використовувались 3 грудня 1992 року, коли Ніл Папворт за допомогою персонального комп’ютера надіслав текстове повідомлення „З Різдвом” через британську мережу Vodafone GSM.

Хоча принцип обміну текстовими повідомленнями був встановлений у 1992 році, лише в 1994 році фінський провайдер мережі Radiolinja став першим, хто запропонував комерційну послугу обміну текстовими повідомленнями від особи до особи.

Як тільки обмін текстовими повідомленнями налагодився, він незабаром злетів, оскільки надав набагато дешевший спосіб надсилання повідомлень, ніж здійснення дзвінків. Як результат, багато хто з вас використовував його, оскільки використання мобільних телефонів поширилося, і молоде покоління могло набагато краще управляти витратами, надсилаючи тексти.

В результаті використання SMS-повідомлень у мережі GSM, воно стало прийнятим іншими системами 2G, оскільки забезпечувало додатковий дохід провайдерам мережі та дешеву форму зв'язку для користувачів.

Огляд системи GSM

У наведеній нижче таблиці узагальнено основні моменти специфікації системи GSM, демонструючи деякі основні особливості, що представляють технічний інтерес.


Короткий опис специфікації для стільникової системи GSM
Технологія багаторазового доступуFDMA / TDMA
Дуплексна технікаFDD
Діапазон частот висхідної лінії зв'язку890 - 915 МГц
(лише базовий діапазон 900 МГц)
Діапазон частот низхідної лінії зв'язку933 -960 МГц
(лише основний діапазон 900 МГц)
Відстань між каналами200 кГц
МодуляціяГМСК
Кодування мовиРізне - оригінальним був RPE-LTP / 13
Мовні канали на один радіочастотний канал8
Швидкість передачі даних по каналу270,833 кбіт / с
Тривалість кадру4,615 мс

Подальші розробки GSM

GSM був особливо успішною системою мобільного зв'язку. Спочатку він був призначений для використання в Європі, але протягом відносно короткого часу система використовувалася далеко за межами Європи, ставши міжнародно визнаною системою.

На додаток до свого успіху як система голосового зв'язку, вона була розроблена понад базові голосові можливості для передачі даних. Зі все більшим використанням Інтернету GSM був розроблений, щоб почати задовольняти ці потреби.

  • GPRS: GPRS, Загальна пакетна радіослужба, стала еволюцією системи стільникового зв'язку GSM 2G. Використовуючи пакетні дані, а не схеми передачі даних з комутацією каналів, це дозволило досягти швидкості, подібної до тієї, що досвідчена при використанні комутованих мережевих послуг, в ідеальних умовах. Однак швидкість передачі даних була дуже низькою в порівнянні з системами, що використовуються сьогодні.

    Примітка щодо 2G GPRS:

    GPRS - Загальна пакетна радіосистема представила пакетні дані в систему стільникового телефону GSM. Незважаючи на те, що дані були повільними за чинними стандартами, це дозволило даним стати основною частиною системи.

    Докладніше про 2G GPRS.

  • GSM EDGE: GSM EDGE, розширені швидкості передачі даних для GSM Evolution, - це розвиток GSM та GPRS, який використовував модуляцію 8PSK для досягнення швидкості передачі даних до 384 кбіт / с. Незважаючи на те, що це забезпечило значне збільшення порівняно з GPRS, швидкість передачі даних все ще була дуже низькою.

    Примітка щодо 2G GSM EDGE:

    GSM EDGE - Покращені швидкості передачі даних для GSM Evolution передбачали збільшення швидкості передачі даних, досяжної системою 2G GSM. Використовуючи пакетні дані (які вже використовуються на GPRS) і змінивши формат модуляції на 8PSK, було отримано значне збільшення продуктивності даних.

    Докладніше про 2G GSM EDGE.

Оскільки GSM розвивався, забезпечуючи не лише голосові дзвінки, починаючи передавати дані, він почав показувати шлях розвитку технології мобільного зв'язку.

Хоча це зайняло кілька років, GSM стабільно став домінуючою системою мобільних телефонів 2G. Новаторські атрибути, такі як SIM-карта, що дозволяють зберігати однаковий номер та рахунок, коли телефон модернізується, а також такі аспекти, як міжнародний роумінг, дали йому значну перевагу над іншими системами.

Навіть через багато років основна мережа GSM та технології та архітектура оновлення GSM використовуються для надання застарілих послуг багатьом системам, які використовують базову технологію. Незважаючи на те, що оператори зменшили доступний для нього спектр, GSM, як і раніше, зберігатиметься ще досить багато років.

Теми бездротового та дротового підключення:
Основи мобільного зв'язку2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT бездротові телефониNFC- Близькопольовий зв’язокОснови роботи з мережеюЩо таке CloudEthernetСерійні даніUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Поверніться до бездротового та дротового підключення


Перегляньте відео: Китайская шлифовальная машинка NTools (Може 2021).