Gsm сети: Технология GSM: преимущества и особенности использования

Сети GSM включат в систему противоракетной обороны | Статьи

Российские разработчики научились использовать базовые станции операторов сотовой связи стандарта GSM для обнаружения беспилотных летательных аппаратов, крылатых ракет, а также самолетов малой авиации, летящих на предельно малых высотах.

Холдинг «Росэлектроника» (входит в «Ростех») представит на выставке-форуме «Армия-2016» уникальную систему контроля воздушного пространства «Рубеж», которая обнаруживает летающие объекты, попавшие в электромагнитные поля базовых станций сотовой связи.

Как рассказал «Известиям» генеральный директор АО «Росэлектроника» Игорь Козлов, «Рубеж» — это абсолютно инновационное решение, позволяющее без существенных вложений средств многократно увеличить возможности российской системы противовоздушной и противоракетной обороны в масштабе всей страны.

Принцип работы «Рубежа» достаточно прост. В основе сотовой сети лежит непрерывный обмен сигналами между установленными на сотовых вышках передающими устройствами и ретрансляторами. В результате  образуется устойчивое электромагнитное поле.

— Если металлические предметы попадают в область электромагнитного поля, в этот момент приемные элементы базовых станций сразу же фиксируют изменение поля,  — рассказал «Известиям» представитель телекоммуникационного рынка, знакомый с ходом работ. — Используя эффект Доплера и метод триангуляции, «Рубеж» с высокой точностью определяет координаты объекта и его положение в пространстве, анализируя сигналы базовых станций, зафиксировавших изменение поля.

«Рубеж», обнаружив цель и идентифицировав ее класс (самолет, вертолет, ракета или природные образования), передает данные по сетям GSM на вышестоящие пункты сбора информации. Например, в Национальный центр обороны Минобороны или командные центры управления зенитно-ракетными комплексами Воздушно-космических войск.

По словам ведущего инженера-конструктора «Росэлектроники» Ильи Кубацкого, «Рубеж» наделяет функционал сети сотовых вышек новыми свойствами: не только передачи сотового сигнала, но и обнаружения объектов в зоне действия сети. При этом сама система стоит на порядок дешевле радиолокационных станций обнаружения и идентификации воздушных целей, входящих в состав комплексов ПВО и ПРО.

— Уже сейчас по стране действует более 250 тыс. базовых станций мобильной связи, и эта сеть постоянно расширяется, — рассказал Игорь Козлов. — Средняя плотность их размещения составляет 11 единиц на квадратный километр. Это позволяет сформировать круглосуточное помехоустойчивое многочастотное поле локации воздушных целей по отраженному от них сигналу с возможностью передачи данных на зенитно-ракетные комплексы ПВО и ПРО.

Примечательно, что «Рубеж» не будет непосредственно устанавливаться на базовые станции GSM. Терминалы комплекса, подключенные к сетям сотовой связи, разместят непосредственно в пунктах управления системами ПВО и ПРО и Национальном центре обороны. Как пояснили «Известиям» в «Росэлектронике», такая архитектура системы не потребует каких-либо дополнительных затрат со стороны сотовых операторов.

По мнению специалистов холдинга, «Рубеж» будет востребован и на гражданском рынке. Система может не только вести мониторинг гражданских самолетов и вертолетов, но и оказать серьезную помощь в поиске потерпевших крушение летательных аппаратов и даже следить за пожарной безопасностью.

В компаниях «ВымпелКом» (бренд «Билайн»), МТС, «МегаФон» и Tele-2 от комментариев отказались.

— Идея выглядит рискованной, — отметил главный редактор портала Comnews Леонид Коник. — Радиус действия базовой станции (БС) стандарта GSM составляет от 3 до 30 км в зависимости от частотного диапазона и плотности окружающей застройки. Не говоря уже о том, что операторы по-разному ориентируют базовые станции, то направляя их на определенный сектор, то сверху вниз, и нет никаких гарантий, что БС будет «светить» в сторону траектории летательного аппарата. Ну а если вспомнить, что в России оборудование для сотовых сетей не производится и операторы импортируют его из стран Запада и Востока, даже теоретическое обсуждение его использования для обороны страны должно отпасть само собой.

Читайте также: 

Индия выбирает новый «калибр» для своих вооруженных сил

Минобороны испытало единую интегрированную систему ПВО

GSM-R — продукты Huawei

GSM-R — продукты Huawei

Продолжая просмотр сайта и(или) нажимая X, я соглашаюсь с использованием файлов cookie владельцем сайта в соответствии с Политикой в отношении файлов cookie в том числе на передачу данных, указанных в Политике, третьим лицам (статистическим службам сети Интернет), в соответствии с Пользовательским соглашением >X

Для предприятий

Huawei в странах и регионах

Войти My Huawei Выход

Идеи для бизнеса

Программный коммутатор GTSOFTX3000

Сервер центра коммутации мобильной связи (Mobile Switching Center, MSC) — это интегрированное настраиваемое решение GSM-R, отвечающее требованиям железнодорожных операторов и сетей по всему миру. Решение контролирует вызовы и управляет связью мобильных станций в пределах сетей мобильной связи. GTSOFTX3000 предоставляет основные и дополнительные услуги в сети GSM-R в соответствии с требованиями железнодорожных операторов. 

Подробнее

Контроллер базовой станции BSC6000

Базовая станция GSM-R на основе IP-технологий поддерживает несколько радиосистем и отличается высокой емкостью, производительностью, а также низким энергопотреблением. Базовая станция является важнейшим компонентом глобального решения GSM-R компании Huawei, который станет основой для эволюции сети. Как сетевой элемент в сети GSM, BSC6000 соответствует спецификациям 3GPP Release 8 и предоставляет несколько видов резервного копирования. Модульная конфигурация устройства упрощает техобслуживание.

Подробнее

Railway communications handset with IP65-rated protection

With protection against dust and water intrusion, this handset for railway workers offers reliable GSM-R performance plus functions such as a dedicated Push-To-Talk (PTT) button and emergency call key. For maximum flexibility, Huawei incorporates subsystems from market-leading GSM-R product suppliers.

Подробнее

• Базовая сеть

  Программный коммутатор GTSOFTX3000

  Сервер центра коммутации мобильной связи (Mobile Switching Center, MSC) — это интегрированное настраиваемое решение GSM-R, отвечающее требованиям железнодорожных операторов и сетей по всему миру.

  Решение контролирует вызовы и управляет связью мобильных станций в пределах сетей мобильной связи. GTSOFTX3000 предоставляет основные и дополнительные услуги в сети GSM-R в соответствии с требованиями железнодорожных операторов. 

  Подробнее

• Оборудование для сети радиодоступа

  Контроллер базовой станции BSC6000

  Базовая станция GSM-R на основе IP-технологий поддерживает несколько радиосистем и отличается высокой емкостью, производительностью, а также низким энергопотреблением. Базовая станция является важнейшим компонентом глобального решения GSM-R компании Huawei, который станет основой для эволюции сети.

  Как сетевой элемент в сети GSM, BSC6000 соответствует спецификациям 3GPP Release 8 и предоставляет несколько видов резервного копирования. Модульная конфигурация устройства упрощает техобслуживание.

  Подробнее

• Терминалы

  Railway communications handset with IP65-rated protection

  With protection against dust and water intrusion, this handset for railway workers offers reliable GSM-R performance plus functions such as a dedicated Push-To-Talk (PTT) button and emergency call key. For maximum flexibility, Huawei incorporates subsystems from market-leading GSM-R product suppliers.

  Подробнее

Решения GSM-R

• 0101

  Решение GSM-R

  С увеличением объемов перевозок железнодорожные компании сталкиваются со многими проблемами. Необходимо повысить надежность и рентабельность поездов, а также их мобильность и уровень обслуживания для соответствия потребностям клиентов. Кроме того, существуют такие проблемы, как совместимость различных типов оборудования, плохое качество связи при движении поезда с высокой скоростью и сложности при расширении спектра широкополосных услуг.

  Подробнее

Истории успеха

• GSM-R обеспечивает связь на высокоскоростных железных дорогах

• Huawei помогает развертыванию GSM-R на южноафриканской железной дороге

• Huawei помогает Туркмении построить железнодорожный «Шелковый путь»

Другие истории успеха

Ресурсы

Дополнительные ресурсы

Для партнёров

Дополнительная маркетинговая информация для партнёров.
Вход в партнёрскую зону для управления заказами, доступа к технической поддержке и других возможностей.

Почему они так популярны для сотовой связи IoT

GSM (глобальная система мобильной связи) — это стандарт для сотовых сетей, которому уже несколько десятков лет. Вот как это работает с сотовым IoT.

Связь

Келли Харрис

14 июля 2021 г.

В течение многих лет сети GSM были золотым стандартом сотовой связи. Технология GSM, известная теперь как 2G, стала огромным шагом вперед по сравнению с мобильными сетями первого поколения, помогая перевести сотовую технологию с аналоговой на цифровую.

На заре своего существования сеть GSM (теперь известная как 2G) была революционной технологией, первой поддерживавшей потоковую передачу данных для мобильных устройств со встроенным шифрованием и скоростью 50 кбит/с, которая была невероятно высокой в ​​то время. . Но 2G давно превзошел другие стандарты — текущая скорость протокола 4G составляет от 200 МБ до 1 гигабита в секунду, а сети 5G работают со скоростью от 1 гигабита в секунду, работая до 1000 раз быстрее, чем 4G.

Хотя технология 2G кажется устаревшей в современном мире потребительских смартфонов, она по-прежнему широко используется в приложениях Интернета вещей (IoT). GSM IoT (EC-GSM-IoT) — это технология глобальной вычислительной сети с низким энергопотреблением (LPWAN), предназначенная для обеспечения дальней сотовой связи с низкой сложностью для устройств IoT таким образом, чтобы экономить энергию. Большинство устройств, которые сегодня полагаются на GSM IoT, представляют собой периферийные сотовые устройства IoT с батарейным питанием, такие как интеллектуальные счетчики, встроенные датчики и средства отслеживания активов. Но по мере того, как многие страны отказываются от своих сетей 2G, разработчикам и менеджерам IoT необходимо будет перевести устройства на более новые стандарты.

Что такое сеть GSM?

Глобальная система мобильной связи, чаще называемая GSM, приобрела известность в 1990-х годах и стала самым популярным стандартом сотовой сети в глобальном масштабе. К 2010-м годам GSM работала более чем в 193 странах и занимала более 90% рынка, включая операторов мобильной связи (MNO), таких как AT&T, T-Mobile и Pine Cellular.

GSM начал свою работу в 1982 году, когда Европейская конференция почтовых и телекоммуникационных администраций создала группу, занимающуюся созданием новой технологии мобильной связи, которая могла бы охватить всю Европу. Стандарт не появлялся на коммерческих рынках до 1991, когда мобильные телефоны стали более распространенными. GSM включает ожидаемые функции, такие как определитель номера и ожидание вызова, конференц-связь и SMS (текстовые сообщения).

Другим основным сетевым стандартом, подпадающим под категорию 2G, является множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA), используемый компаниями Verizon, Sprint и Virgin Mobile. CDMA работает по принципу мультиплексирования — он не назначает определенную частоту каждому пользователю, а скорее распределяет эти данные по всему доступному частотному диапазону, позволяя большему количеству пользователей общаться одновременно. Существует ограничение на количество пользователей, которые может обслуживать мультиплексирование, но оно увеличивает количество соединений, которые можно установить.

Сети GSM и CDMA

Давайте подробнее рассмотрим различия между сетями GSM и CDMA.

Гибкость SIM-карты

Одним из преимуществ GSM является возможность замены SIM-карты. Многие технологии CDMA имеют встроенные SIM-карты, привязывающие устройства к определенным сетям. Устройства GSM обычно поставляются со съемными SIM-картами, что позволяет выполнять дополнительные настройки.

Безопасность

GSM имеет давнюю репутацию менее защищенной, чем CDMA, которая использует несколько алгоритмов для обеспечения конфиденциальности, аутентификации и целостности данных. Но алгоритмы безопасности CDMA также уязвимы для кибератак, и обе технологии отстают от безопасности более новых стандартов подключения, таких как 4G LTE.

Требования к полосе пропускания и энергопотребление

Для работы CDMA требуется больше вычислительной мощности, поскольку он распространяет сигналы по нескольким частотам. Это более мощная технология, чем GSM, но если устройству IoT не требуются возможности мультиплексирования, дополнительное энергопотребление, скорее всего, не окупится.

Покрытие сети

CDMA был доступен в США, России и Азии. Но GSM гораздо шире используется во всем мире, что упрощает доступ устройств IoT к сетям в роуминге.

Как устроены сети GSM?

Сеть GSM берет географическую область, нуждающуюся в покрытии, и делит ее на шестиугольные сегменты или соты. Размер каждой ячейки зависит от количества пользователей. В густонаселенных районах могут быть ячейки размером в несколько кварталов, в то время как в сельской местности могут быть ячейки радиусом до нескольких миль. По мере того, как устройства перемещаются из соты в соту, вызовы и данные передаются от вышки к вышке, этот процесс называется «хэндовер».

В центре каждой ячейки находится передатчик и приемник. GSM также отличается от CDMA тем, что данные передаются по очереди, а не все сразу.

Теперь давайте рассмотрим некоторые аппаратные компоненты, используемые в сети GSM:

Мобильная станция

Мобильная станция представляет собой точку доступа для подключения к сети. Он состоит из устройства, оснащенного SIM-картой или чипом, который связывает устройство с идентификатором абонента с использованием международного номера идентификатора мобильного абонента (IMSI). Затем SIM-карта может связать устройство с ближайшей подсистемой базовой станции (BSS).

Подсистема базовой станции (BSS)

Подсистема базовой станции (BSS) включает два компонента: базовую приемопередающую станцию ​​(BTS) и контроллер базовой станции (BSC). Эти две станции позволяют компонентам, изготовленным разными поставщиками, взаимодействовать друг с другом.

Базовая приемопередающая станция (BTS)

BTS фактически представляет собой радиопередатчик в центре каждой соты и выполняет несколько важных функций, таких как кодирование, шифрование, синхронизация времени и частоты, декодирование и дешифрование, а также восходящий канал. измерения.

Базовая контроллерная станция (BCS)

Базовая контроллерная станция управляет радиосигналами от нескольких приемопередатчиков BTS, определяя «порядок поворота», который использует GSM. Он также управляет скачкообразной перестройкой частоты, выполняет концентрацию трафика, управляет энергопотреблением, перераспределяет частоты между BTS и измеряет временные задержки сигналов, полученных от мобильной станции.

Подсистема сети и коммутации (NSS)

Подсистема сети и коммутации (NSS) отвечает за аутентификацию пользователей, функции роуминга и безопасное шифрование. По сути, это относится к наиболее важным компонентам базовой сети 2G. В ранние дни GSM NSS использовала домашний регистр местонахождения (HLR), центр обслуживания сообщений (MSC), центр аутентификации (AuC) и гостевой регистр местонахождения (VLR) для обеспечения возможности голосовых вызовов с установлением соединения. После того, как была введена базовая сеть GPRS, NSS также стала частью соединений для передачи данных.

Система поддержки эксплуатации (OSS)

OSS относится к функционированию центра эксплуатации и технического обслуживания (OCM) и BSC. OCM подключается к BSC и позволяет операторам контролировать работу сети, предоставляя экономичную поддержку за счет централизации информации, помогающей в устранении неполадок. Операторы связи используют OSS для управления:

• Услуги подписки
• Безопасность
• Конфигурация сети
• Мониторинг производительности
• Задачи технического обслуживания
  

Почему GSM по-прежнему актуален?

Спустя три десятилетия после своего первоначального появления GSM остается активной технологией в IoT. Лидеры телекоммуникаций нашли способы продолжать использовать GSM, применяя обновления к сетям, чтобы увеличить их полезность. Вот почему некоторые лидеры Интернета вещей до сих пор полагаются на него:

Глобальное покрытие

GSM по-прежнему имеет широкое покрытие в Соединенных Штатах и ​​даже во всем мире. Это открывает приложения Cellular IoT для большего количества географических местоположений.

Низкие требования к пропускной способности

Сотовые устройства IoT часто передают очень небольшие объемы данных короткими пакетами. Более высокая вычислительная мощность новых сетей не требуется, а меньшая вычислительная мощность означает меньшее потребление энергии и более редкую замену батареи (или зарядку) для устройств IoT.

Гибкость

Сети GSM, как правило, более совместимы с большим количеством устройств, поэтому их использование в качестве основы для сотового IoT часто обеспечивает большую совместимость между устройствами и шлюзами.

Низкая стоимость

Модули сотовой связи 2G дешевле, чем их аналоги 4G, а данные для устройств 2G также более доступны в пересчете на мегабайт.

Будущее GSM и 2G

Хотя 2G является полезной технологией для приложений Интернета вещей с низкой пропускной способностью, многие операторы связи приняли бизнес-решения о прекращении поддержки и выделении спектра 2G для других областей. Пропускная способность не бесконечна, и операторы связи должны постоянно балансировать пропускную способность с потребностями клиентов. Операторы мобильной связи в Южной Африке, Индии, Эквадоре и во многих регионах Азии и Ближнего Востока уже отключили свои сети 2G GSM и CDMA. В Европе закат 2G не запланирован до 2025 года, в то время как в США некоторые операторы уже прекратили предоставление услуг, а другие планируют закат в 2022 году9.0011

С уходом 2G разработчики IoT должны рассмотреть другие варианты в качестве резервного подключения для своих устройств — например, NB-IoT и Cat-M1 обеспечивают превосходную функциональность LPWAN и расширяют зоны покрытия по всему миру.

Сотовый IoT с голограммой

‍
Независимо от того, требуется ли им стандарт 2G или более высокая пропускная способность, всем IoT-устройствам нужен надежный источник подключения. SIM-карта Hologram для Интернета вещей обеспечивает беспрепятственное глобальное покрытие для устройств Интернета вещей с доступом к технологиям LTE/4G/3G/2G. С нашими SIM-картами с поддержкой Hyper eUICC вы получите доступ к новым партнерским связям без каких-либо дополнительных переговоров с операторами связи, интеграций или замены оборудования.

Что такое телефонные диапазоны (GSM, CDMA) и почему они важны?

статьи > Смартфоны

Когда дело доходит до интеллектуальных устройств и вариантов обслуживания, важно понимать, что существуют два диапазона: CDMA и GSM.

Нет, это не названия многообещающих техно-групп. GSM и CDMA — это диапазоны частот, поддерживающие сотовую связь. Хотя эта путаница букв может быть незнакомой, она может оказать существенное влияние на выбор оператора мобильной связи, а также может повлиять на тип телефона.

При построении сетей следующего уровня ваше текущее устройство может ограничивать вас в зависимости от его модели. Вот что вам нужно знать о CDMA и GSM, как это различие может повлиять на ваш телефон и на что обратить внимание в будущем.

CDMA ПРОТИВ. GSM.

CDMA означает «множественный доступ с кодовым разделением». GSM расшифровывается как «Глобальная система для мобильных телефонов». Это две радиосети, используемые операторами беспроводной связи.

Если вы заметили разницу между GSM и CDMA, скорее всего, вы пытались перевести телефон с одного оператора на другой и столкнулись с препятствиями. Многие из них, предназначенные для работы в одном типе сети, несовместимы с другим. В зависимости от конкретного телефона и оператора вы могли обнаружить, что не имеете права на перенос принадлежащего вам устройства в сеть нового оператора.

Некоторые новые устройства считаются двухдиапазонными телефонами и могут работать на обеих технологиях. Если вы хотите перейти от одного оператора к другому и хотите взять с собой свой текущий телефон, вам не нужно просматривать спецификации продукта, чтобы узнать, совместим ли он. Чтобы узнать, можете ли вы перенести конкретное устройство с другого оператора в сеть Verizon Wireless, нажмите здесь.

И CDMA, и GSM являются технологиями множественного доступа, что означает, что они допускают несколько вызовов или соединений для передачи данных на одном радиоканале. GSM преобразует вызовы в цифровые данные, предоставляет им общий канал и временной интервал, а также собирает фрагменты каждого вызова вместе для слушателя на другом конце. CDMA кодирует данные каждого вызова с помощью уникального ключа. Затем все вызовы передаются одновременно, а приемники «делят» объединенный сигнал обратно на отдельные вызовы.

GSM более широко используется по всему миру и доступен более чем в 200 странах. В то время как CDMA широко используется в США, он менее распространен в других странах — по большинству оценок доля глобальных беспроводных сетей, использующих CDMA, составляет менее 20 процентов. Сеть Verizon — это беспроводная сеть CDMA.

Что означает разница CDMA/GSM?

Одно из основных различий между сетями GSM и сетями CDMA заключается в том, что первые позволяют совершать голосовые вызовы и одновременно передавать данные, а вторые — нет. Но есть одна загвоздка.

Стандарты GSM и CDMA применяются к соединениям 2G и 3G. Все операторы начали переходить на LTE в 2010 году, и LTE поддерживает одновременное использование голоса и данных. Более того, поскольку LTE является глобальным стандартом для сетей 4G, Verizon и все другие операторы сделали этот переход, независимо от того, поддерживаются ли их подключения 2G и 3G сетями GSM или CDMA.

Различие становится менее важным и рано или поздно станет совершенно неуместным (подробнее об этом ниже). Однако на данный момент сети 2G и 3G продолжают служить резервом для районов, где покрытие 4G LTE слабое. И до недавнего времени многие телефоны использовали LTE только для передачи данных и полагались на GSM или CDMA для передачи голоса и текстов.

Для повседневного использования разница между GSM и CDMA вряд ли будет большой проблемой. Современные телефоны CDMA работают в сетях GSM, поэтому вы можете использовать свой телефон Verizon, путешествуя в места, где используется GSM, например в Европу и Азию.

Будущее CDMA по сравнению с GSM.

По мере того, как операторы строят сети 5G, они выводят из эксплуатации свою инфраструктуру 2G и 3G. У разных операторов разные сроки для этого, но Verizon предпринимает конкретные шаги, чтобы начать вывод устройств CDMA из сети в конце 2019 года.

— в конечном итоге перевод всех устройств в сеть HD Voice LTE.

Это имеет значение для людей со старыми телефонами, которые хотят сменить оператора. Начиная с 31 декабря 2019 г. клиенты больше не смогут перемещать устройства CDMA 3G/4G не-HD Voice из одной учетной записи в другую. Они также больше не смогут предоставлять такое устройство для активации на существующей линии или менять одно такое устройство на другое. Однако клиенты с этими устройствами по-прежнему смогут приостанавливать и возобновлять обслуживание, менять свой номер телефона, переходить на совместимые устройства 4G или 5G и активировать новые линии для устройств 4G или 5G.

31 декабря 2020 г. Verizon начнет перевод всех устройств в сеть HD Voice LTE. Хотя сеть CDMA будет оставаться доступной до этой даты, любые запросы на обслуживание, связанные с устройствами CDMA, могут получить ограниченную поддержку после конца 2019 года. Клиентам рекомендуется перейти на более новую технологию.

И сети CDMA, и GSM в течение ряда лет обеспечивали миллионы абонентов критически важной связью.