Основы сотовой связи стандарта GSM: структура, характеристики и перспективы развития

Что такое стандарт GSM и как он работает. Какова структура и основные характеристики GSM 900/1800. Каковы преимущества цифровой сотовой связи GSM. Какие услуги предоставляет GSM абонентам. Куда движется развитие сотовых сетей GSM.

Содержание

Введение в стандарт GSM: история развития и ключевые особенности

Стандарт GSM (Global System for Mobile Communications) — это цифровая система сотовой мобильной связи второго поколения (2G), разработанная Европейским институтом стандартизации электросвязи (ETSI) в конце 1980-х годов. GSM стал первым по-настоящему глобальным стандартом сотовой связи, получившим широкое распространение по всему миру.

Ключевые особенности стандарта GSM:

  • Цифровая передача данных
  • Разделение каналов по времени (TDMA) и частоте (FDMA)
  • Шифрование передаваемой информации
  • Международный роуминг
  • Передача голоса и данных
  • Широкий спектр дополнительных услуг

Благодаря этим особенностям GSM обеспечил значительные преимущества по сравнению с аналоговыми стандартами первого поколения:


  • Более эффективное использование частотного спектра
  • Улучшенное качество связи
  • Повышенная емкость сети
  • Конфиденциальность разговоров
  • Возможность передачи данных

Структура стандарта GSM: основные компоненты системы

Система GSM имеет сложную многоуровневую структуру. Основные компоненты сети GSM включают:

  • Мобильные станции (MS) — сотовые телефоны абонентов
  • Базовые станции (BTS) — приемопередающее оборудование, обслуживающее соты
  • Контроллеры базовых станций (BSC) — управляют группой BTS
  • Центры коммутации мобильной связи (MSC) — осуществляют маршрутизацию вызовов
  • Регистры местоположения (HLR, VLR) — базы данных об абонентах
  • Центр аутентификации (AuC) — проверяет подлинность абонентов
  • Регистр идентификации оборудования (EIR) — база данных мобильных устройств

Эти компоненты взаимодействуют между собой через стандартизированные интерфейсы, что обеспечивает совместимость оборудования разных производителей.

Технические характеристики стандарта GSM 900/1800

GSM работает в нескольких диапазонах частот, основные из которых:


  • GSM-900: 890-915 МГц (передача от MS к BTS), 935-960 МГц (от BTS к MS)
  • GSM-1800: 1710-1785 МГц (передача от MS к BTS), 1805-1880 МГц (от BTS к MS)

Основные технические характеристики GSM:

  • Разнос между частотами приема и передачи: 45 МГц (GSM-900), 95 МГц (GSM-1800)
  • Ширина канала: 200 кГц
  • Количество каналов: 124 (GSM-900), 374 (GSM-1800)
  • Метод доступа: TDMA/FDMA
  • Модуляция: GMSK
  • Скорость передачи в радиоканале: 270,833 кбит/с
  • Кодирование речи: RPE-LTP со скоростью 13 кбит/с
  • Максимальный радиус соты: 35 км (теоретически до 120 км)

Преимущества цифровой технологии GSM перед аналоговыми стандартами

Переход от аналоговых систем первого поколения к цифровому стандарту GSM обеспечил ряд существенных преимуществ:

  • Более эффективное использование частотного спектра за счет цифрового кодирования и сжатия речи
  • Повышенная устойчивость к помехам и лучшее качество связи
  • Возможность передачи не только голоса, но и данных
  • Шифрование передаваемой информации, обеспечивающее конфиденциальность
  • Снижение энергопотребления мобильных устройств
  • Реализация дополнительных услуг (SMS, передача данных, определение номера и др.)
  • Возможность международного роуминга

Эти преимущества сделали GSM доминирующим мировым стандартом сотовой связи на долгие годы.


Услуги и возможности, предоставляемые стандартом GSM абонентам

Стандарт GSM предоставляет абонентам широкий спектр услуг:

  • Голосовые вызовы
  • Служба коротких сообщений (SMS)
  • Передача данных по коммутируемым и выделенным каналам
  • Факсимильная связь
  • Переадресация вызовов
  • Ожидание/удержание вызова
  • Конференц-связь
  • Определение номера вызывающего абонента
  • Запрет входящих/исходящих вызовов
  • Международный и национальный роуминг

Развитие технологии GPRS в рамках GSM позволило реализовать пакетную передачу данных, что открыло путь к мобильному интернету.

Перспективы развития сетей GSM и эволюция к системам третьего поколения

Несмотря на появление систем третьего (3G) и четвертого (4G) поколений, сети GSM продолжают играть важную роль в мировой телекоммуникационной инфраструктуре. Основные направления развития GSM включают:

  • Внедрение технологий GPRS и EDGE для увеличения скорости передачи данных
  • Оптимизация использования частотного спектра
  • Улучшение качества передачи голоса (HD Voice)
  • Развитие услуг на базе местоположения абонента
  • Интеграция с системами 3G/4G для обеспечения повсеместного покрытия

В перспективе ожидается постепенный переход от GSM к системам нового поколения, однако этот процесс займет еще немало времени из-за огромной базы абонентов GSM по всему миру.


Заключение: роль GSM в развитии мобильной связи

Стандарт GSM сыграл ключевую роль в глобальном распространении мобильной связи, заложив основы современных беспроводных телекоммуникаций. Его технические решения и архитектура стали фундаментом для разработки последующих поколений мобильной связи.

Несмотря на появление новых технологий, GSM остается важнейшим компонентом мировой телекоммуникационной инфраструктуры, обеспечивая надежную голосовую связь и базовые услуги передачи данных для миллиардов абонентов по всему миру.


Основы сотовой связи стандарта GSM

СОДЕРЖАНИЕ
 

  • Предисловие
1. ВВЕДЕНИЕ В СТАНДАРТ GSМ
        1.1. Краткая история развития.
        1.2. Структура стандарта.
        1.3. Общие и технические характеристики стандарта GSM 900/1800.

2. ОРГАНИЗАЦИЯ СОТОВОЙ СЕТИ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ СТАНДАРТА GSМ.
       2.1. Общие положения.
       2.2. Принципы организации сотовой сети мобильной связи.
       2.3. Полосы частот сотовой мобильной связи.
       2.4. Принцип повторного использования частот.
       2.5. Оценка числа физических радиоканалов в произвольной соте.
       2.6.1. Структура компонентов сети.
       2.6.2. Структура компонентов сети.
       2.6.3. Структура компонентов сети.
       2.7. Структура служб.
       2.8. Методы множественного доступа.
       2.9. Структура кадров ТDМА и формирование сигналов.
       2.10. Каналы связи.
       2.11. Сигнализация в сотовых мобильных сетях.

3. АНТЕННЫ И ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН В СИСТЕМАХ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ.
       3.1. Общие положения.
       3.2. Антенны в системах сотовой мобильной связи.
       3.3. Антенны мобильных станций.
       3.4. Особенности антенных систем базовых станций.
       3.5. Особенности распространения радиоволн.
       3.6. Параметры систем радиосвязи.
       3.7. Влияние лесных массивов на распространение радиоволн.

4. МОБИЛЬНЫЕ СТАНЦИИ
       4.1. Структурная схема мобильной станции
       4.2. Особенности преобразования речевых сигналов в стандарте GSM.
       4.3. Кодирование речевых сигналов.
       4.4. Кодер канала. 
       4.5. GМSК-модуляция. 
       4.6. Высокочастотные тракты в мобильной станции. 
       4.7. Эквалайзер в мобильной станции. 
       4.8. SIМ-карта в мобильной станции. Аутентификация и идентификация          
       4.9. Управление мощностью в системах стандарта GSМ.

5. БАЗОВЫЕ СТАНЦИИ.
       5.1. Общие положения.
       5.2. Структурная схема базовой станции стандарта GSМ.

6. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ СИСТЕМ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ СТАНДАРТА GSM.
       6.1. Установление связи.
       6.2. Аутентификация и индентификация.
       6.3. Передача обслуживания.
       6.4. Роуминг.
       6.5. Управление мощностью передатчика.

7. ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И МОНИТОРИНГА В СИСТЕМАХ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ.
       7.1. Цели и задачи проектирования.
       7.2. Методы проектирования.
       7.3. Принципы радиопокрытия зон обслуживания.
       7.4. Распределение каналов в сотовой сети.
       7.5. Расчет бюджета радиолиний в системах сотовой мобильной связи.
       7.6. Емкость сотовой сети мобильной связи.
       7.7. Рекомендации по сетевому планированию и оптимизации.

       7.8. Измерения и мониторинг в радиочастотных системах.
       7.9. Измерение параметров в радиочастотных системах.
       7.10. Нормы на уровни электромагнитных излучений.
       7.11. Математическая модель электромагнитного излучения мобильными и базовыми станциями.
       7.12. Экспериментальные исследования уровней излучения антенн ВТS.

8. УСЛУГИ, ФРОД И БЕЗОПАСНОСТЬ В СИСТЕМАХ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ.
       8.1. Мобильный телефонный аппарат и его возможности.
       8.2. Услуги в системах сотовой мобильной связи.
       8.3. Фрод в системах сотовой мобильной связи.
       8.4. Проблемы безопасности в системах сотовой мобильной связи.

9. УПРАВЛЕНИЕ СЕТЯМИ СВЯЗИ В СТАНДАРТЕ GSM.
       9.1. Задачи системы сетевого управления.
       9.2. Принципы построения системы сетевого управления.
       9.3. Распределение функций сетевого управления.

       9.4. Стандартные интерфейсы в системе сетевого управления.

10. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ.
       10.1. Системы мобильной связи 2-го поколения.
       10.2. Эволюция сетей GSМ к 3-му поколению систем мобильной связи.
       10.3. Третье поколение систем мобильной связи.
       10.4. Особенности услуг 3-го поколения систем мобильной связи.
       10.5. Мобильная связь 21-го века.

Приложение 1.
СЛУЧАЙНЫЕ ПРОЦЕССЫ В СИСТЕМАХ
 СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ.
   П. 1.1. Случайные величины и случайные процессы.
   П. 1.2. Дифференциальная и интегральная функции распределения случайных величин.
   П. 1.3. Числовые характеристики случайных величин.
   П. 1.4. Законы распределения случайных величин, используемые в математических моделях.                           

Список сокращений.
Литература.

Основы сотовой связи стандарта GSM Попов В.И. ISBN 5-88405-068-2

Назад к каталогу

ISBN 5-88405-068-2

Авторы: 

Попов В.И.

Тип издания: 

Дополнительная литература

Издательство: 

Москва: Эко-Трендз

Количество страниц: 

296

Аннотация

В систематизированном виде рассматриваются основы систем сотовой мобильной связи стандарта GSM. Содержатся сведения об истории развития GSM, общих характеристиках стандарта GSM, принципах TDMA, кодирования, модуляции, проблемах расчета электро-магнитного поля в точках приема с учетом многолучевого распространения. Рассматриваются структура и компоненты систем сотовой связи, проблемы проектирования, мониторинга и управления сетями, ряд других технических проблем. Описан набор основных услуг, рассмотрены проблемы фрода в системах сотовой мобильной связи. Оцениваются перспективы развития систем стандарта GSM и эволюция сетей GSM к третьему поколению мобильной связи 21-го века.Приведено большое количество примеров.Книга предназначена для широкого круга читателей, интересуюшихся проблемами сотовой мобильной связи. Она будет полезна студентам вузов, специализируюшимся в области телекоммуникаций и связи, а также специалистам, занимающимся проектированием и созданием сотовых систем.

Библиографическое описание Скопировать библиографическое описание

Попов В.И. Основы сотовой связи стандарта GSM / В.И. Попов. — Москва : Эко-Трендз, 2005. — 296 с. — ISBN 5-88405-068-2. — URL: https://www.ibooks.ru/bookshelf/25207/reading (дата обращения: 14.10.2021). — Текст: электронный.

1.3. Общие характеристики стандарта GSM кратко Основы…

Привет, Вы узнаете про характеристики стандарта gsm , Разберем основные ее виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое характеристики стандарта gsm , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Основы сотовой связи стандарта GSM

Цифровая система сотовой мобильной связи стандарта GSM представляет собой сотовую систему второго поколения (G2). Выбор цифровой технологии в последующих поколениях сотовых систем является фундаментальным и, вероятно, необратимым решением.

Одним из наиболее привлекательных аспектов цифровых методов передачи является то, что они более эффективны в условиях сильных радиопомех и обеспечивают более высокую емкость систем, по сравнению с аналоговыми методами первого поколения сотовых систем.

 

Преимущества цифровых методов, применяемых в сотовой системе мобильной связи стандарта GSM, сводятся к следующим.
— Цифровое кодирование речи с более низкими скоростями. Низкоскоростное кодиро­вание речи, совместимое с методами цифровой модуляции, позволяет передавать не­сколько речевых каналов на одной несущей, увеличивая тем самым эффективность использования спектра.
— Цифровая модуляция , позволяющая повысить эффективность использования частот­ного спектра по сравнению с аналоговыми методами.
— Гибко изменяемая ширина полосы частот.
— Более высокая помехоустойчивость .

       

Цифровые системы имеют более высокие харак­теристики по сравнению с аналоговыми в условиях сильных соканальных (или внут­ренних) помех (CCI, Co-Channel Interference) и помех по соседнему каналу (ACI, Adjacent Channel Interference). Это одна из решающих причин в пользу принятия циф­ровой технологии для второго и третьего поколений сотовых систем. Цифровые сис­темы, вероятно, должны функционировать в условиях значительно более сильных со­канальных помех, что дает возможность проектировщикам уменьшать размеры сот (например, организация микро/пикосот) и расстояния между сотами, повторно ис­пользующими одни и те же частоты, и даже упрощать структуру переиспользования частот.

 

Эти параметры и указанные геометрические изменения увеличивают общую емкость сотовых сетей мобильной связи.
— Снижение потерь емкости на сигнализацию.
— Повышенная эффективность управления доступом и передачей вызова. Для фиксиро­ванного распределения спектра частот большее увеличение емкости подразумевает соответствующее уменьшение размеров сот . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Это значит, что нагрузка на каналы сиг­нализации возрастает, так как происходит более частая передача вызова. В каждой со­те базовая станция должна обрабатывать большее количество запросов на доступ и регистрацию от всей совокупности движущихся абонентов. Эти функции могут вы­полняться просто и быстро с помощью цифровых методов.

В целом, система мобильной связи стандарта GSM рассчитана на ее использование в коммерческой сфере. Она представляет пользователям широкий спектр услуг и возмож­ности применения разнообразного оборудования для передачи речевых сообщений и дан­ных, сигналов вызова и аварийных сигналов, а также дает возможность подключения к телефонным сетям общего пользования, сетям передачи данных и цифровым сетям с ин­теграцией услуг.

По сравнению с другими широко распространенными стандартами цифровых сотовых мобильных систем связи стандарт GSM обеспечивает [1.7]:
— лучшие энергетические характеристики;
— более высокое качество связи;
— безопасность связи и ее конфиденциальность.

Достаточно высокое качество принимаемых речевых сигналов в стандарте GSM обеспе­чивается при отношении сигнал /шум на входе приемника C/N= 9 дБ (для стандарта D-AMPSC/N= 1 дБ), а энергетические затраты в реальных каналах связи (при замирании радиосигналов) на 6… 10 дБ ниже по сравнению со стандартом D-AMPS (США).

Стандарт GSM, кроме того, предоставляет своим пользователям ряд услуг, которые не реализованы (или реализованы не полностью) в других стандартах сотовой связи. К ним от­носятся следующие:
— использование SIM-карт для обеспечения доступа к каналу и услугам связи;
— шифрование передаваемых сообщений;
— аутентификация абонента и идентификация абонентского оборудования по крипто­графическим алгоритмам;
— закрытый от прослушивания радиоинтерфейс;
— использование служб коротких сообщений SMS(ShortMessageServices), передавае­мым по каналам сигнализации;
— автоматический роуминг абонентов различных сетей GSM в национальном и между­народном масштабах;
— межсетевой роуминг абонентов GSM с абонентами сетей стандартов DCS1800, PCS1900, а также со спутниковыми сетями персональной связи (Globalstar, Inmarsat-P, Iridium).

 

В соответствии с рекомендациями СЕРТ стандарт GSM цифровой общеевропейской со­товой системы наземной мобильной связи предусматривает работу передатчиков в двух диапазонах частот:
— полоса частот 890…915 МГц — для передачи сообщений с мобильной станции на ба­зовую;
— полоса частот 935…960 МГц — для передачи сообщений с базовой станции на мо­бильную.

 

При переключении каналов во время сеанса связи разность между этими частотами постоянна и равна 45 МГц. Разнос частот между соседними каналами связи составляет 200 кГц. Таким образом, в отведенной для приема/передачи полосе частот шириной 25 МГц размещаются 124 канала связи. В стандарте GSMиспользуется многостанционный доступ с временным разделением (уплотнением) каналов TDMA(Time Division Multiple Access), что позволяет на одной несущей частоте разместить 8 речевых каналов одновременно. В каче­стве речепреобразующего устройства (преобразование аналогового речевого сигнала в ко­дированный цифровой сигнал и обратно) используется речевой кодек (кодер/декодер) [RPE-LTP(Regular Pulse Excited-Long Term Predictor) — линейное предсказание с возбужде­нием регулярной последовательностью импульсов и долговременным предсказанием] с ре­гулярным импульсным возбуждением и скоростью преобразования 13 кбит/с или 6,5 кбит/с. Обработка речи в стандарте GSM осуществляется в рамках принятой системы прерывистой передачи речи DTX(DiscontinuesTransmission), которая обеспечивает включение передат­чика только тогда, когда пользователь начинает разговор, и отключает его (передатчик) в паузах и в конце разговора.

 

Система DTX управляет детектором активности речи VAD(Voice Activity Detector), который обеспечивает обнаружение и выделение интервалов речи с шумом и шума без речи даже в тех случаях, когда уровень шума соизмерим с уровнем ре­чевого сигнала. Для защиты от ошибок, возникающих в радиоканалах, применяется обыч­ное и сверточное кодирование с перемежениями. Повышение эффективности кодирования и перемежения при малой скорости перемещения мобильных станций достигается медлен­ным переключением рабочих частот в процессе сеанса связи (со скоростью 277 скачков час­тоты в секунду).

Для борьбы с интерференционными замираниями принимаемых радиосигналов, вы­званными многолучевым распространением радиоволн в условиях города, в аппаратуре свя­зи используются эквалайзеры, обеспечивающие выравнивание (equalizing) импульсых сиг­налов со среднеквадратическим отклонением времени задержки сигналов до 16 мкс.


Система синхронизации оборудования стандарта GSMрассчитана на компенсацию (до 233 мкс) абсолютного времени задержки сигналов. Это соответствует максимальной дальности связи (максимальному радиусу соты), составляющему 35 км. Для модуляции ра­диосигнала применяется спектрально-эффективная гауссовская частотная манипуляция с минимальним частотным сдвигом — GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying). Манипуляция называется так потому, что последовательность информационных бит до модулятора про­ходит через фильтр нижних частот с гауссовской амплитудно-частотной характеристикой, что дает значительное уменьшение ширины полосы частот излучаемого сигнала, а значит, и взаимного влияния каналов.

В стандарте GSMиспользуется модуляция с величиной нормированной полосы ВТЬ= 0,3 (где В— ширина полосы фильтра по уровню (-3 дБ), Ть— длительность передачи одного бита).
Модуляцию GMSK характеризуют следующие положительные свойства:
— достаточно хорошая помехоустойчивость канала связи;
— узкий спектр частот на выходе усилителя мощности передатчика, обеспечивающий низкий уровень внеполосного излучения;
постоянная по уровню огибающая, позволяющая использовать в передатчиках усили­тели мощности, работающие в режиме класса А.

 

1.4.  Технические характеристики стандарта gsm 900/1800

Рабочий диапазон частот:
—  Частоты передачи мобильных станций (MS) и приема базовых (BTS) станций (от мо­бильной станции к базовой — Uplink):
■  GSM 900 —(890…915) МГц;
■  GSM 1800 (DCS 1800) —(1710… 1785) МГц.
—  Частоты приема мобильных станций и передачи базовых станций (от базовой к мо­бильной станции — Downlink):
■  GSM 900 —(935…960) МГц;
■  GSM 1800 (DCS 1800) — (1805…1880) МГц.
—  Дуплексный разнос частот приема и передачи:
■  GSM 900 — 45 МГц;
■  GSM 1800 —95 МГц.
—  Эквивалентная полоса частот на один речевой канал:
■  GSM 900 — 25 кГц;
■  GSM 1800 — 12,5 кГц.
—  Ширина полосы канала связи — 200 кГц.
—  Максимальное каличество каналов связи — 124.
—  Количество речевых каналов на несущую:
■  GSM 900 — 8;
■  GSM 1800 — 16.
—    Максимальное количество каналов, организуемых в базовой станции:
■  GSM 900 — 16.. .20.
—  Метод доступа — TDMA.
—  Вид речевого кодека — RPE/LTP.
—  Ширина полосы предмодуляционного гауссовского фильтра — 81,2 кГц.
—  Скорость преобразования речевого кодека — 13 (6,5) кбит/с.
—  Скорость передачи информации в радиоканале — 270,833 кбит/с.
—  Вид модуляции — GMSK.
—  Индекс модуляции ВТЬ— 0,3.
—  Количество скачков по частоте в секунду — 277 с-1.
—  Радиус соты — (0,5…35) км.

 

К сожалению, в одной статье не просто дать все знания про характеристики стандарта gsm . Но я — старался. Если ты проявишь интерес к раскрытию подробностей,я обязательно напишу продолжение! Надеюсь, что теперь ты понял что такое характеристики стандарта gsm и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Основы сотовой связи стандарта GSM

1. ВВЕДЕНИЕ В СТАНДАРТ GSМ 1.2. Структура…

Привет, Вы узнаете про структура стандарта gsm, Разберем основные ее виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое структура стандарта gsm , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Основы сотовой связи стандарта GSM

Стандарты в области связи необходимы для обеспечения совместимости технических решений, предлагаемых различными компаниями — производителями аппаратуры, то есть для обеспечения возможности и удобства работы на общем рынке систем сотовой мобильной связи всех ее участников — изготовителей аппаратуры, сервис-провайдеров и операторов.

 

Вопросами стандартизации в области связи и в смежных областях занимается большое число организаций — всемирных, региональных и национальных.

 

Отметим некоторые из них, связанные со стандартом GSM:

 

— Международный союз электросвязи ITU (International Telecommunications Union), имеющий сектор стандартизации средств электросвязи ITU-T (Telecommunications standardization), являющийся преемником Международного Консультативного Комитета по Телеграфии и Телефонии (МККТТ — CCITT [Consultative Committee for International Telegraphy and Telephony]).

— Международная организация стандартов ISO (International Standards Organization).

 

— Европейский институт стандартов электросвязи ETSI (European Telecommunications Standards Institute).

 

Каждая, из перечисленных выше организаций, как и ряд многих других, не попавших в данный перечень (другие организации будут указаны по мере изложения материала книги ), имеет четкую структуру и четко сформулированный круг задач, причем работа этих организаций координируется с использованием механизма межрегиональных конференций по стандартам средств электросвязи.

       Купить репитер, смотреть цены

Рассмотрим деятельность ETSI, разработавшего стандарт GSM . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . ETSI, учрежденный странами Европейского сообщества в марте 1988 года, является межгосударственной организацией. Во всех публикациях ETSI, посвященных стандарту GSM, последовательно проводится основная мысль, что стандарт GSM не определяет, как именно строить аппаратуру, но детально определяет интерфейсы и функции, выполняемые этой аппаратурой. Тем самым, в возможно меньшей степени , ограничивается инициатива конструкторов и компаний-изготовителей аппаратуры, а операторам сотовых сетей предоставляется возможность покупки и использования аппаратуры различных фирм-изготовителей. В составе технической части ETSI, возглавляемой технической ассамблеей, имеется 12 технических комитетов, в том числе специальная группа по мобильным системам — TCSMG (Technical Committee Special Mobile Group), в ведении которой находится разработка стандартов систем сотовой мобильной связи GSM 900 и GSM 1800 [1.5].

 Стандарт GSM 900 состоит из более, чем 100 книг (спецификаций) — GSM Technical Specifications, объединенных в 12 серий, от 2 до 30 книг в каждой серии.

 

12 серий технических спецификаций стандарта GSM (GSM Technical Specifications) включают [1.5, 1.6]:

 

   01 General Description of a GSM PLMN

   02 Services

   03 Network Functions

   04 MSoBSS Interface

   05 Radio Path

   06 Speech Processing Functions

   07 Terminal Adaptation Functions

   08 BSSoMSC Interface

   09 Network Interworking

   10 Service Interworking removed

   11 Type Approval Procedures

   12 Operation and Maintenance.

 

При этом:

 

— Серия 01 рассматривает общие вопросы (терминология, классификация функций, фазы их реализаций).

— Серия 02: Услуги (подробное определение всех обеспечиваемых услуг).

— Серия 03: Сетевые функции (организация функционирования сети сотовой связи).

— Серия 04: Интерфейс и протоколы обмена.

— Серия 05: Радиопуть (физический уровень радиоканала: мультиплексирование и множественный доступ, канальное кодирование, модуляция , синхронизация ).

— Серия 06: Кодирование речи.

— Серия 07: Функции технической адаптации.

— Серия 08: Интерфейс BSS о MSC.

— Серия 09: Внутрисетевое взаимодействие.

— Серия 10: Междусервисные взаимодействия при перемещении.

— Серия 11: Типы одобренных процедур.

— Серия 12: Управление и эксплуатация.

 

В качестве примера рассмотрим самые большие по объему книги- спецификации :

 

— Книга 04.08: Уровень 3 мобильного радиоинтерфейса (около 450 страниц).

— Книга 09.02: Мобильные приложения (прикладные протоколы между коммутаторами и базами данных) (более 500 страниц).

— Книга 11.10: Требования к мобильной станции (более 500 страниц).

— Книга 11.20: Требования к базовой станции (более 400 страниц).

 

Ядро стандарта GSM 1800 (DCS 1800) составляют спецификации стандарта GSM 900. К ним добавлено 14 дополнительных спецификаций (дельта-спецификаций), определяющих отличия GSM 1800 от GSM 900.

 

Например:

 

— Книга 02.06 — DCS: определение классов мощности мобильных станций.

— Книга 02.11 — DSC: определение национального роуминга.

— Книга 03.12 — DSC: модификация процедуры регистрации местоположения для национального роуминга и т.д.

 

В заключение данного параграфа следует отметить, что в нем дается лишь краткое знакомство с технической спецификацией GSM (при этом часть технических спецификаций приводится на английском языке), которое позволяет, в случае необходимости, более углубленное изучение стандарта GSM по книгам-спецификациям.

К сожалению, в одной статье не просто дать все знания про структура стандарта gsm. Но я — старался. Если ты проявишь интерес к раскрытию подробностей,я обязательно напишу продолжение! Надеюсь, что теперь ты понял что такое структура стандарта gsm и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Основы сотовой связи стандарта GSM

Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях, мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.

Основы сотовой связи стандарта GSM — В. И. Попов 2005 г. | Technique, Technologies | Nature, Science, Technology

Search in category

AllCollectibles    Military Items        Blades        Weapons, Ammunition        Uniforms, Accessories        Emblems, Signs        Helmets        Canteens, Backpacks        Appliances, Tools        Military books, catalogues        Other     Coins, Banknotes        Coins        Banknotes        Coins chips        Stocks, Shares        Catalogues, Literature        Folders, Storage        Other     Philately        Postage stamps        Post cards        Post envelopes        Telegrams         Catalogues, Literature        Folders, Storage        Other     Medals, Orders, Plaques    Badges        Towns, Coats of arms        Space, Aviation        Personalities        Awarding        Organizations        Sports        Tourism        Anniversary        Other     Ethnicity, Folklore        Clothing        Embroidery, Tablecloths        Rugs, Carpets, Mats        Belt Buckles, Belts        Bracelets        Rosaries        Religion        Other     Toys, Models        Models, Scale copies        Dolls        Figurines         Other     Tools and knives        Old knives        Axes, Cleavers        Razors        Scissors        Openers, Corkscrews        Carpentry tools        Agricultural tools        Medical tools        Ball-pens, Ink-pots        Other     Old appliances & devices        Scales        Lamps, Lanterns        Mills        Typewriters        Radio & TV sets        Telephones        Cameras        Sewing machines        Irons        Other     Vinyl records    Phonecards    Flags, Banners    Smoking items        Smoking pipes        Lighters        Matches        Cigarette packs        Ashtrays        Cigarette cases        Other     Paper items        Old photos        Old documents        Programs, Brochures        Calendars        Autographs        Tickets        Labels        Chewing gum pictures        Other     Metal items        Utensils, Vessels        Cutlery        Candlesticks        Boxes        Vases, Prize cups        Figures, Art Panels        Plates        Padlocks, Keys        Cowbells        Other     Porcelain products        Figurines, Statuettes        Plates        Bowls, Trays        Glasses, Mugs        Jugs        Vases        Candlesticks        Sets, Dinnerware sets        Other     Glass items        Apothecary glassware        Figures, Paperweights        Flasks, Bottles, Jars        Cups, Fruit bowls        Glasses, Mugs        Jugs        Vases        Candlesticks        Sets, Dinnerware sets        Other     Wood items        Antique furniture        Boxes, Chests        Figurines, Art panels        Dishes, Baskets, Barrels        Other     Leather products    Ceramics    Fossils, Minerals, Rocks    Other Jewelry, Watches    Jewellery        Brooches, Needles        Bracelets        Necklaces, Chains        Sets        Medallions, Pendants        Earrings        Rings        Cufflinks        Ancient jewellery        Gemstones        Jewelry boxes        Other     Pocket watches    Desktop clocks    Wrist watches    Wall clocks    Parts, Accessories    Other Art, Music    Paintings    Black&White drawings    Drawings    Caricatures    Sculpture    Reproductions, Posters    Tapestry    Wood carving     Icons    Musical instruments    Music    Films    Other Books    Fiction    Children’s books    Publicism, Biographies        Publicism        Biographical literature        Narrative nonfiction        Travel notes        Other     Culture, Art    Mysticism, The East, Religion        Astrology        Mysticism        Eastern teachings, Yoga        Religious books        Other     Nature, Science, Technology        Science        Technique, Technologies        Computers and Internet        Popular science        Agriculture        Other     Food, Herbs, Culinary Arts        Cookery books        Healthy diet        Herbs, Alternative medicine    Business, Economics, Law        Business and economics        Law books        Other     Guides, Dictionaries    Maps, Atlases        Maps        Atlases        Guide books    Schoolbooks    Magazines, Newspapers    Books before 1945    Stationery    Other Electronics, Appliances    Computers        Tablets        Laptops        Desktop computers        Network devices        Memories        Periphery, Accessories        Parts, Components        Other     Phones, GSM        GSM phones        Batteries, Chargers        Cases, Protectors        Accessories, Parts        Landline phones        Other     Phototechnics, Optics        Binoculars        Magnifiers, Microscopes        Lenses        Digital cameras        Other     Audio, Video, TV        DVD, Video        MP3/MP4 players        Audio & Hi-Fi systems        Video cameras        TV sets        Speakers, Headphones        Amplifiers, Equalizers        Other     Small appliances    Large appliances    Games consoles    Scales    Lanterns, Spotlights    Batteries, Power supplies    Parts, Cables    Electronic scrap    Other Home, Garden    Tool&Home improvement        Electrical tools        Hand tools        Other     Pets    Furniture    Lighting    Dinnerware, Sets    Comfort        Blankets, Pillows        Carpets, Mats        Tablecloths, Napkins        Decoration        Other     Hygiene    Flowers and garden    Other Auto-Moto-Cycling    Cars        Cars        Tyres, Rims        Headlights, lights        Parts        Accessories        Other     Bicycle        Bicycles        Parts        Other     Moto        Motorcycles, Motopeds        Equipment        Parts        Other Sport, Entertainments    Hunting, Fishing        Hunting accessories        Knives        Fishing accessories        Other     Camping equipment    Entertainment games    Martial sports    Water sports    Winter sports    Tennis    Fitness, Bodybuilding    Other Fashion, Clothes    Accessories        Belts        Fashion bags        Wallets, Purses        Travel & Sports bags        Sunglasses        Hats, Scarves        Other     Clothing        Underwear,Swimwear-Ladies        Underwear, Men’s swimwear        Blouses        Short pants, Shorts        Nightdresses, Wrapper        Trousers, Jeans        Skirts        Sweaters, Cardigans        Shirts        Dresses        Suits, Suit jackets        Sports clothing        T-shirts, A-shirts        Jackets, Coats        Other     Shoes        Boots, Ankle-boots        Shoes        Sandals, Slippers        Sports shoes        Other     Other Kids’ goods    Toys    Kids clothing    Kids shoes    Baby accessories    Strollers    Baby cots, Furniture    Other Souvenirs, Gifts    Key holders    Souvenir blades    Magnetic souvenirs    Wooden souvenirs    Metal souvenirs    Glass, Ceramic    Flags, Signs    Other Other categories    Cosmetics, Health        Cosmetics         Perfumery        Health & Beauty devices        Other     Business equipment    Protection and security        Security systems        Self-defense products        Other     Over 18        Erotic literature        Sex accessories        Other     Everything else    Auction test

Сотовая связь. Основы сотовой связи Сотовые сети связи презентация по физике

Изначально, еще до появления сотовой связи, радиопередача осуществлялась напрямую, от одного устройства к другому. У такой системы были существенные недостатки:

  1. Устройства могли быть удалены друг от друга на расстояние нескольких сотен, и даже тысяч километров. Следовательно передатчики должны были обладать огромными мощностями, чтобы сигнал дошел до цели.
  2. Сигналы от различных передатчиков часто пересекались на одной частоте и мешали друг другу.
  3. На одном радиочастотном канале, без помех мог работать только один передатчик. Соответственно каналов не хватало.

Применение сотовой связи избавляет нас от этих проблем. Наша страна сплошь усыпана огромным количеством базовых станций – приемопередающих устройств, приподнятых над землей. При совершении звонка, мобильный телефон отправляет сигнал не на телефон собеседника, а на соседнюю базовую станцию. Базовая станция превращает радиосигнал в световой, и отправляет его по оптоволоконному кабелю на коммутатор. Коммутатор перенаправляет световой сигнал на базовую станцию расположенную возле собеседника:

Как правило, в досягаемости мобильного телефона находится сразу несколько базовых станций. Соединение происходит с той, которая расположена ближе. Учитывая маленькие расстояния между телефоном и станцией мощности их передатчиков – минимальны. Хочется заметить, что чем плотнее буду устанавливаться станции, тем более слабым радиоизлучения вокруг нас. И если прямо возле вас установили одну из таких станций – волноваться не стоит. Излучения от современных станций мобильной связи очень слабые, и быстро рассеваются, а вот излучения от вашего телефона, возможно, многократно уменьшиться. О вреде мобильных телефон .

Несмотря на огромную плотность базовых станций, они практически не пересекаются на одной частоте и не мешают друг другу. Как этого удается достичь показано на рисунке:

Каждая сота – это основная зона покрытия одной из станции мобильной связи. F1-F7 – обозначение радиочастотного канала. Расстояние межу соседними станциями, передающими на одной частоте D, значительно меньше их радиуса действия R . Именно от этих сот произошло название – сотовая связь.

Слайд 1

Слайд 2

Слайд 3

Слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

Слайд 19

Слайд 20

Слайд 21

Слайд 22

Слайд 23

Слайд 24

Слайд 25

Слайд 26

Слайд 27

Слайд 28

Слайд 29

Слайд 30

Слайд 31

Слайд 32

Слайд 33

Слайд 34

Слайд 35

Слайд 36

Слайд 37

Слайд 38

Слайд 39

Презентацию на тему «Сотовая связь» можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Предмет проекта: Физика. Красочные слайды и иллюстрации помогут вам заинтересовать своих одноклассников или аудиторию. Для просмотра содержимого воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать доклад — нажмите на соответствующий текст под плеером. Презентация содержит 39 слайд(ов).

Слайды презентации

Слайд 1

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №9 им. К.К Рокоссовского»

Творческий проект по физике на тему «Сотовая связь»

Проект выполнил: Лебедев Антон, уч-ся 9А класса

Руководитель проекта: Овчаров Виктор Иванович, учитель физики

г. Железногорск 2012 год

Слайд 2

Цель работы: собрать информацию из различных источников, чтобы узнать историю развития сотовой связи, принцип работы телефонов, причины воздействия сотовой связи на организм человека.

Задачи: 1. Изучить историю открытия электромагнитных волн, стандарты поколений сотовой связи. 2. Назначение базовых станций, устройство и принцип работы телефона в сотовой сети. 3. Вредное воздействие на организм человека и нормы излучения сотового телефона. 4. Разработать рекомендации по использованию сотовых телефонов. 5. Анкетирование обучающихся школы.

Слайд 3

Генрих Герц

Гульельмо Маркони

Слайд 4

Слайд 6

В июле 1947 года сотрудники Bell Laboratories У. Шокли, Дж. Бардин и У. Браттайн изобрели транзистор.

Идея Д. Ринга — Базовые станции своими зонами покрытия образуют соты, размер которых определяется территориальной плотностью абонентов сети. Частотные каналы, используемые для работы одной из базовых станций сети, могут использоваться другими базовыми станциями этой сети.

Слайд 7

Мартин Купер

Взяв Motorola Dina-TAC в руки, Мартин Купер вышел на улицу и совершил первый в мире звонок по сотовому телефону.

Слайд 8

Сотовая связь первого поколения(1G).

Стандарт CDMA, TDMA, iDEN, PDS, PHS Данные в таких сетях могли передаваться лишь на низких скоростях до 2,4 кбит/сек, а спектр ограничен сверху частотой 900 МГц.

Слайд 9

Сотовая связь второго поколения(2G).

Стандарт GSM Главное отличие систем второго поколения заключается в том, что они «цифровые», т.е. голос передается в цифровом виде.

Слайд 10

Сотовая связь третьего поколения(3G).

Системы работают на следующих скоростях передачи данных: для абонентов с высокой мобильностью (до 120 км/ч) — не менее 144 кбит/с, для абонентов с низкой мобильностью (до 3 км/ч) — 384 кбит/с, для неподвижных объектов на коротких расстояниях — 2,048 Мбит/с.

Слайд 11

Базовые станции.

Базовая станция (применительно к сотовой связи) — комплекс радиопередающей аппаратуры (ретрансляторы, приёмо-передатчики), осуществляющий связь с конечным абонентским устройством — сотовым телефоном.

Слайд 12

Слайд 13

1. Кнопка графического манипулятора 2. Кнопка приема звонка 3. Телефонная книга 4. Клавиатура 5. Антенна 6. Звуковой динамик 7. ЖКИ дисплей 8. Клавиша включения-выключения и сброса звонка 9. Клавиша отмены 10. Микрофон (расположен снизу)

Внешний вид мобильного телефона

Слайд 14

Слайд 15

Слайд 16

Слайд 18

Сотовый телефон отличается тем, что он, наносит нашему организму «тройной удар». Здесь имеется ввиду три источника излучения СВЧ полей, находящихся в одном аппарате и генерирующих различные ЭМП, в различных режимах его работы. 1. Первым из них является антенна сотового телефона, излучающая ЭМП, мощность которого определяется единицами ватт. 2. Это излучение осуществляется в режиме передачи, причем, значительная часть ЭМИ, частично ослабляясь черепной коробкой, проникает в наш мозг. В режиме ожидания сотовый телефон подобен другим электронным приборам и излучает слабые поля нетепловой интенсивности, которые, накапливаясь в организме, могут привести к негативным последствиям. 3. В режиме приема, СВЧ излучения через слуховой проход проникают непосредственно в мозг.

Слайд 19

В результате многочисленных исследований в области биологического действия электромагнитных излучений, было установлено: 1. что они обладают свойством со временем накапливаться в организме человека, нарушая при этом его биоэнергетическое равновесие и, в первую очередь, структуру т.н. энергоинформационного обмена (ЭНИО), обеспечивающую нормальное функционирование информационно-обменных процессов между всеми органами и системами, на всех уровнях организации человеческого организма, включая также таковые между организмом и внешней средой. 2. Наиболее чувствительными системами человеческого организма являются: нервная, иммунная, эндокринная и репродуктивная (половая). 3.Биологический эффект ЭМП в условиях длительного, многолетнего воздействия, может привести к развитию отдаленных последствий, включая дегенеративные процессы центральной нервной системы, рак крови (лейкозы), опухоли мозга, гормональные заболевания и др. 4. Особую опасность ЭМП представляют для детей и беременных женщин, так как еще не сформировавшийся детский организм обладает повышенной чувствительностью к воздействию таких полей. 5. Весьма чувствительными к действию ЭМП являются также люди с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечно-сосудистой системы, аллергики и люди с ослабленным иммунитетом.

Слайд 22

Слайд 23

Дети тормозят… Алан Прис, глава отделения биофизики Бристольского онкологического центра, на полчаса дал телефоны ребятам 10 — 11 лет. У половины они работали в режиме разговора, у других были отключены. А потом ученый провел нейрофизиологические тесты. У тех, кому достались включенные мобильники, все реакции оказались замедленными. Другой эксперимент показал, что даже после двухминутной беседы у подростков 11 — 13 лет меняется биоэлектрическая активность мозга. В норму она приходит лишь через два часа. Что это значит? У ребенка меняется настроение, он хуже воспринимает материал на уроке, если во время переменки болтал по сотовому.

Слайд 24

А у взрослых закипает кровь Венгерский биолог Турочи попросил 76 добровольцев сделать два звонка, по 7, 5 минуты каждый. Организм задрожал всеми фибрами: изменились биотоки мозга, замедлилось мозговое кровообращение, упало артериальное давление. Врачи зафиксировали у испытуемых беспокойство и стресс. А российский профессор Игорь Беляев, работающий в Стокгольмском университете, включал телефон рядом с пробирками с человеческой кровью. Через час кровь в нескольких из них «закипела»! «Нет, она не нагревалась, — объясняет исследователь. — Но клетки крови, лимфоциты, вели себя, как если бы у человека был очень сильный жар — 44 градуса». Эффект «теплового шока» сохранялся 72 часа.

Слайд 25

Эмбрионы умирают… В Московском институте биофизики профессор Юрий Григорьев сделал два инкубатора. В каждый положил по 63 куриных яйца. Над одним «птичьим домиком» на высоте 10 см подвесили мобильник стандарта GSM. Телефон работал в таком режиме: 1, 5 минуты включен, полминуты выключен. Нарушения эмбрионального развития начались на третий день. Вылупились лишь 16 птичек, которые «слушали» телефон! Но и они оказались нежизнеспособны. Для сравнения: в инкубаторе, где яйца не донимали звонками, без проблем появился на свет 51 птенец.

ученые из МГУ обнаружили, что от мобильника чахнут дрожжевые грибки и уксуснокислые бактерии. А это значит, что аппарат на поясе или в кармане — рядом с кишечником — может испортить жизнь кому-нибудь из 500 обитающих там микроорганизмов! А уж они отомстят беспечному хозяину.

Слайд 26

SAR — Specific Absorbtion Rate — единица измерения, показывающая максимальную удельную мощность, поглощаемую человеческим телом (Вт/кг) при обычном разговоре по сотовому телефону.

Максимальный безопасный уровень – 2,0, большинство современных телефонов имеет SAR от 0,5 до 1,0.

Слайд 27

В каком возрасте ты начал пользоваться сотовым телефоном? Сколько времени в день ты разговариваешь по сотовому телефону? Какая модель телефона у тебя сейчас? Где ты обычно хранишь сотовый телефон? Где находится твой сотовый телефон ночью? Знаешь ли ты устройство сотового телефона? Знаешь ли ты о вредном воздействии сотовых телефонов на организм человека?

Слайд 28

Слайд 29

Слайд 30

Слайд 31

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ SAR — САМЫЕ БЕЗОПАСНЫЕ Вам предоставляется возможность познакомиться с перечнем мобильных телефонов, имеющих наименьший уровень излучения SAR. Все данные приводятся для телефонов, работающих в стандарте GSM 900. В таблице приведены значения SAR, определенные для 10 г. ткани. Помните: чем меньше значение SAR, тем меньшее воздействие оказывает мобильный телефон на человека! Подробнее о SAR Модель SAR MagCom MagCom 0,04 Motorola StarTac 130 ? 0,07 Samsung SGH-F700v Qbowl 0,07 Motorola V100 0,09 Samsung SGH-Z560 0,10 Swisscom XPA v1615 0,10 Motorola MPx200 0,12 Philips 362 0,12 Telefoon Totaal BasicPhone 0,12 Mitac Mio A501 0,12 Samsung SGH-X830 0,12 LG S5200 0,12 Audiovox XV6600 0,12 LG KG320S 0,13 Sagem myMobileTV2 0,13 Motorola V101 0,14 SonyEricsson T292a 0,15 Nokia 8810 0,15 E-ten M500 0,16 Vodafone VPA IV 0,17 BlackBerry 7280 0,17 Samsung GT-I8000 Omnia II 0,17 T-Mobile MDA Pro 0,17 BlackBerry 6280 0,18 Samsung SGH-s105 0,18

Слайд 35

7. Знаешь ли ты о вредном воздействии сотовых телефонов на организм человека?

Слайд 36

ЗАПОМНИ! Лимит разговора – 15 минут в день (детям от 8 до 14 лет), взрослым – 30 минут. Максимально увеличивать период между двумя разговорами (минимально рекомендованный — 15 мин), Врачи не рекомендуют использовать «мобильники» детям до 8 лет. Не носи включенный телефон в нагрудных карманах (риск развития злокачественных опухолей). Мобильный телефон должен находиться на расстоянии не менее 2 см от тела человека в специальном футляре. Во время разговора желательно использовать гарнитуру и систему «свободные руки» («hands free»). Не приобретайте бывшие в использовании мобильные телефоны. По возможности пользоваться громкой связью. Вместо разговора пользоваться услугами SMS. Не разговаривать в автомашине по сотовому телефону. Металлический корпус автомобиля действует как «экран», ухудшается радиосвязь. В ответ на это мобильный аппарат увеличивает свою мощность, что приводит к большему облучению абонента. При проживании в зданиях из железобетонных конструкций разговор по аппарату мобильной связи следует вести около большого окна, на лоджии или балконе. Во время разговора держать аппарат обязательно за нижнюю часть. Если держать телефон в «кулаке», мощность аппарата увеличивается примерно на 70% и тем самым усиливается облучение. Изменять положение трубки в процессе разговора (слева и справа).

Слайд 37

Вывод: влияние электромагнитных полей на здоровье человека – это исследуемая задача науки. Человек сам может обеспечить свою безопасность, если будет обладать необходимой информацией. Каждый из нас может и даже обязан принять простые меры предосторожности. Сотовый телефон безопасен только при разумном отношении к нему.

Слайд 38

Список используемых источников и литературы http://teleffon.info/principle.htm http://www.hardline.ru/9/70/1847/ http://ru.wikipedia.org/ http://www.3dnews.ru/ http://cxem.net/sotov/sotov8.php http://www.krugosvet.ru/ А.Гридин, К.Романов, И.Зубик «МОБИЛЬНИК ДЛЯ ВСЕХ. Устройство и работа мобильных телефонов» Маляревский А., Олевская Н. Ваш мобильный телефон (популярный самоучитель). М, «Питер», 2004 Закиров З.Г., Надеев А.Ф., Файзуллин Р.Р. Сотовая связь стандарта GSM. Современное состояние, переход к сетям третьего поколения («Библиотека МТС»). М., «Эко-Трендз», 2004 Попов В.И. Основы сотовой связи стандарта GSM («Инженерная энциклопедия ТЭК»). М., «Эко-Трендз», 2005

  • Не нужно перегружать слайды Вашего проекта текстовыми блоками, больше иллюстраций и минимум текста позволят лучше донести информацию и привлечь внимание. На слайде должна быть только ключевая информация, остальное лучше рассказать слушателям устно.
  • Текст должен быть хорошо читаемым, иначе аудитория не сможет увидеть подаваемую информацию, будет сильно отвлекаться от рассказа, пытаясь хоть что-то разобрать, или вовсе утратит весь интерес. Для этого нужно правильно подобрать шрифт, учитывая, где и как будет происходить трансляция презентации, а также правильно подобрать сочетание фона и текста.
  • Важно провести репетицию Вашего доклада, продумать, как Вы поздороваетесь с аудиторией, что скажете первым, как закончите презентацию. Все приходит с опытом.
  • Правильно подберите наряд, т.к. одежда докладчика также играет большую роль в восприятии его выступления.
  • Старайтесь говорить уверенно, плавно и связно.
  • Старайтесь получить удовольствие от выступления, тогда Вы сможете быть более непринужденным и будете меньше волноваться.
  • Сотовая связь Содержание: Первый изобретательПервый беспроводной звонокПринципы действияВлияние СС на окружающую средуСотовый телефонПравила пользованияМеры предосторожностиПлюсы сотового телефонаМинусы сотового телефона Первый изобритатель Создатель мобильного телефона Мартин Купер (Martin Cooper), который был ведущим инженером в отделе Motorola, разрабатывавшем первый сотовый телефон, подверг критике современные мобильники. Первый беспроводной звонок Мартин Купер в апреле 1973 года сделал первый беспроводной звонок. Как он вспоминает, первый мобильник весил килограмм, а его аккумулятора хватало лишь на 20 минут разговора. Купер отметил, что это было очень кстати, так как рука все равно не выдерживала дольше двадцати минут. Принципы действия 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 Влияние СС на окружающую среду Вышки с оборудованием мобильной связи и сами сотовые телефоны не опаснее теле- и радиопередатчиков, по мнению британских экспертов. Часто местные жители возражают против строительства объектов инфраструктуры сотовой связи, однако отрицательное воздействие этих объектов не доказано. У телепередатчиков схожая мощность, но люди не имеют ничего против их строительства.Различные организации как государственные, так и международные разработали множество стандартов и требований для предотвращения какого бы то не было влияния электромагнитного поля на человека и, почти вся продаваемая техника, соответствует этим требованиям.Таким образом, можно заключить, что соблюдение санитарных и гигиенических норм при градостроительстве и следование необременительным рекомендациям по использованию бытовых приборов практически нивелирует влияние электромагнитных полей на человека. Хотя этот вопрос должен и будет исследоваться далее. Сотовый телефон Сотовый телефон – разновидность мобильной связи для осуществления контакта на территории зоны покрытия сотовой сети. Правила пользования По возможности уменьшайте мощность телефона.Говорить как можно тише.Говорить как можно короче.Не прижимать телефон плотно к уху.Не носить на шнурке или в кармане. Меры предосторожности При покупки телефона, приобретайте ту модель, у которой наименьший уровень излучения.Детям до 8 лет сотовый телефон давать не рекомендуется.Ночью сотовый желательно выключать, так как он действует на здоровый сон.Телефон использовать только при необходимости.Если есть возможность, то к телефону купите гарнитуру беспроводную. Плюсы сотового телефона Расширяет общение между людьми. Дает возможность родителям всегда знать, где находится ребенок. Гарантирует безопасность школьника: тревожные кнопки в МЧС, в милицию, к консультанту-психологу. Способствует получению новой информации через Интернет. Телефон оснащен калькулятором, будильником, часами, фонариком, фотокамерой, которые можно в нужное время использовать. Минусы сотового телефона Мелодии, звучащие на уроках, и посылаемые SMS отвлекает учеников от урока, и мешают учителям. Прослушивание музыки или беседа по телефону делает человека рассеянным: по статистике люди на улице, беседующие по телефону или слушающие музыку в несколько раз чаще остальных пешеходов попадают под машину. Чаще случаются аварии, если еще и водитель во время движения разговаривал по телефону. Провоцирует кражи. Не каждый родитель может приобрести своему ребенку супермодный телефон. Поэтому телефон может стать объектом зависти, может спровоцировать подростков на преступление. Случаи кражи телефонов были в нашей школе. Хочу вам напомнить, что за утерю телефона школа ответственности не несет. На частые разговоры и SMS-переписки нужны дополнительные финансовые затраты (порой и не малые!). Вредное воздействие на здоровье человека. Сотовые телефоны в наши дни – прогресс налицо Сотовая связь лет десять назад являлась признаком богатства, а сейчас – это необходимость для многих. Нынче сотовые телефоны фактически у каждого, тяжело отыскать кого-либо, не обладающего им. Огромный прыжок произошел в развитии сотовой связи — простым разговором услуги не заканчиваются. Подготовила Костенкова Татьянаученица 9 классаМКОУ Краснянской СОШ

    Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com


    Подписи к слайдам:

    Преподаватель Каховская Т.Н. Селижарово 2015 г.

    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 сот с шестиугольными ячейками (сотами).

    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

    Первое использование подвижной телефонной радиосвязи в США относится к 1921 г.: полиция Детройта использовала одностороннюю диспетчерскую связь в диапазоне 2 МГц для передачи информации от центрального передатчика к приёмникам, установленным на автомашинах.

    В СССР в 1957 г. московский инженер Л. И. Куприянович создал опытный образец носимого автоматического дуплексного мобильного радиотелефона ЛК-1 и базовую станцию к нему. Мобильный радиотелефон весил около трех килограммов и имел радиус действия 20-30 км. В 1958 году Куприянович создаёт усовершенствованные модели аппарата весом 0,5 кг и размером с папиросную коробку.

    В конце 50-х гг в СССР начинается разработка системы автомобильного радиотелефона «Алтай» , введённая в опытную эксплуатацию в 1963 г. Система «Алтай» первоначально работала на частоте 150 МГц. В 1970 г. система «Алтай» работала в 30 городах СССР и для неё был выделен диапазон 330 МГц.

    Основные составляющие сотовой сети — это сотовые телефоны и базовые станции, которые обычно располагают на крышах зданий и вышках. Сотовые панельные антенны на башне

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

    В России сотовая связь начала внедряться с 1990 г., коммерческое использование началось с 9 сентября 1991 г., когда в Санкт-Петербурге компанией «Дельта Телеком» была запущена первая в России сотовая сеть (работала в стандарте NMT-450) и был совершён первый символический звонок по сотовой связи мэром Санкт-Петербурга Анатолием Собчаком.

    К июлю 1997 г. общее число абонентов в России составило около 300 тысяч. В декабре 2007 года число пользователей сотовой связи в России выросло до 172,87 млн абонентов


    По теме: методические разработки, презентации и конспекты

    ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ДИСЦИПЛИН «ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОТРАСЛИ» И «ЭКОНОМИКА ОТРАСЛИ»

    Целью работы являлось изучение особенностей, способов и методов проведения занятий с применением информационных технологий, а также формирование навыков применения информационных технологий у ст…

    Межпредметные связи.

    многие экономические дисциплины связаны между собой. Например, расчитывая статистические показатели, мы непременно должны знать математику и не только уметь выполнять арифметические действия, но и вла…

    Рабочие программы по профессиональным модулям для специальности Почтовая связь

    Данные рабочие программы разработаны в соответствии с ФГОС третьего поколения для специальности СПО 210801 Почтовая связь….

    Исследователь ская работа по физике На тему: «Сотовая связь. От истоков до современности. Влияние электромагнитного излучения сотового телефона на организм человека. Выполнила: ученица 11 «а» класса МОУ СОШ 2 Воронова Елена Воронова Елена Учитель: Борщенко И. Б.

    План Введение. Введение. Цель работы. Цель работы. Первые мобильные телефоны. Первые мобильные телефоны. Современные телефоны. Современные телефоны. Мобильная связь в России. Мобильная связь в России. Не средство связи. Не средство связи. Влияние сотового телефона на организм человека. Влияние сотового телефона на организм человека. Здоровье. Вред мобильного телефона. Здоровье. Вред мобильного телефона. Заключение. Заключение. Список используемой литературы. Список используемой литературы.

    Цель работы Исследовать: Исследовать: 1. развитие сотовой связи; 1. развитие сотовой связи; 2. вред, наносимый организму человека электромагнитным излучением сотового телефона. 2. вред, наносимый организму человека электромагнитным излучением сотового телефона.

    Введение Сегодня электромагнитное облучение в 100 миллионов раз превышает то, что испытывали наши деды. Длительное воздействие искусственных электромагнитных излучений серьезно ухудшают здоровье. Эпидемиологи установили, что раковые заболевания чаще встречаются среди людей, проживающих в непосредственной близости от источников сильных электромагнитных полей, таких, например, как высоковольтные линии электропередачи. Сегодня электромагнитное облучение в 100 миллионов раз превышает то, что испытывали наши деды. Длительное воздействие искусственных электромагнитных излучений серьезно ухудшают здоровье. Эпидемиологи установили, что раковые заболевания чаще встречаются среди людей, проживающих в непосредственной близости от источников сильных электромагнитных полей, таких, например, как высоковольтные линии электропередачи.

    Первые « мобильные » телефоны Это прапрадедушка мобильного телефона: Это прапрадедушка мобильного телефона: Телеграфное устройство образца 1912 года. Так называемый аппарат Морзе. Чтобы отправить телеграмму – её текст нужно перевести в точки-тире. Телеграфное устройство образца 1912 года. Так называемый аппарат Морзе. Чтобы отправить телеграмму – её текст нужно перевести в точки-тире.

    Первые « мобильные » телефоны Полностью автоматическая система Mobile Telephony A (MTA), работала с 1956 года в Стокгольме и Гетеборге на частоте 160 МГц Полностью автоматическая система Mobile Telephony A (MTA), работала с 1956 года в Стокгольме и Гетеборге на частоте 160 МГц

    Первые « мобильные » телефоны Американец Мартин Купер создал первый мобильный телефон — Motorola DynaTec, который весил 1 кг. Но понадобилось еще пять лет исследований, чтобы появился первый оператор коммерческой сотовой связи. Им стала телефонная компания Бахрейна. Американец Мартин Купер создал первый мобильный телефон — Motorola DynaTec, который весил 1 кг. Но понадобилось еще пять лет исследований, чтобы появился первый оператор коммерческой сотовой связи. Им стала телефонная компания Бахрейна.





    Не средство связи Многие знают, что мобильный телефон перестал быть просто средством связи!!! Сейчас, например, перед вами схема связи мобильного телефона и машинной сигнализации. Многие знают, что мобильный телефон перестал быть просто средством связи!!! Сейчас, например, перед вами схема связи мобильного телефона и машинной сигнализации.

    А как влияет сотовый радиотелефон на организм человека? В 1994 году в рамках европейского проекта «Биомедицинские эффекты электромагнитных полей», ученые Европы в том числе России и Украины, Японии и США начали специальные исследования возможного влияния излучения сотовых телефонов на здоровье и жизнь их пользователей. В 1994 году в рамках европейского проекта «Биомедицинские эффекты электромагнитных полей», ученые Европы в том числе России и Украины, Японии и США начали специальные исследования возможного влияния излучения сотовых телефонов на здоровье и жизнь их пользователей. В 1996 году завершился первый этап коллективной работы. Результаты оказались более чем неутешительными. Для радиотелефонов и именно сотовые с несущей частотой МГц, оказывают отрицательное влияние на физическое состояние и здоровье их пользователей. Наибольшему пагубному воздействию подвергается головной мозг (район гипоталамуса), периферийные анализаторы в среднем ухе, вестибулярный и слуховой анализаторы. Все это приводит к психическим расстройствам, в том числе к изменению условно рефлекторной деятельности, поведенческих реакций, состояниям кратковременной и долговременной потери памяти, изменениям биоэлектрической активности различных структур мозга. В 1996 году завершился первый этап коллективной работы. Результаты оказались более чем неутешительными. Для радиотелефонов и именно сотовые с несущей частотой МГц, оказывают отрицательное влияние на физическое состояние и здоровье их пользователей. Наибольшему пагубному воздействию подвергается головной мозг (район гипоталамуса), периферийные анализаторы в среднем ухе, вестибулярный и слуховой анализаторы. Все это приводит к психическим расстройствам, в том числе к изменению условно рефлекторной деятельности, поведенческих реакций, состояниям кратковременной и долговременной потери памяти, изменениям биоэлектрической активности различных структур мозга. Еще продолжаются исследования, но уже сегодня достоверно известно, что электромагнитное излучение оказывает вредное воздействие на эндокринную и иммунную системы, органов половой сферы, генетический аппарат. Еще продолжаются исследования, но уже сегодня достоверно известно, что электромагнитное излучение оказывает вредное воздействие на эндокринную и иммунную системы, органов половой сферы, генетический аппарат.

    Здоровье. Вред мобильного телефона Длительное использование мобильного телефона может нагревать мозг человека до одного градуса. Длительное использование мобильного телефона может нагревать мозг человека до одного градуса. Беспроводные технологии передачи данных WiFi могут оказывать отрицательное влияние на кору головного мозга, а отсутствие законодательства в этой сфере не позволяет предотвратить страшные последствия воздействия мобильных телефонов на организм человека. Беспроводные технологии передачи данных WiFi могут оказывать отрицательное влияние на кору головного мозга, а отсутствие законодательства в этой сфере не позволяет предотвратить страшные последствия воздействия мобильных телефонов на организм человека. О том, что постоянное воздействие радиочастотных сигналов может отрицательным образом повлиять на здоровье человека, ученые говорили неоднократно. Многие владельцы телефонов жалуются на различные побочные эффекты от сотовой связи: частые головные боли, потеря памяти и концентрации, напряжение в барабанных перепонках и внезапные приступы усталости О том, что постоянное воздействие радиочастотных сигналов может отрицательным образом повлиять на здоровье человека, ученые говорили неоднократно. Многие владельцы телефонов жалуются на различные побочные эффекты от сотовой связи: частые головные боли, потеря памяти и концентрации, напряжение в барабанных перепонках и внезапные приступы усталости

    Здоровье. Вред мобильного телефона Согласно проведенным европейскими учеными исследованиям, 3% людей страдают от так называемой «гиперэлектрочувствительности», то есть организм этих людей крайне чувствителен к электромагнитным полям. Согласно проведенным европейскими учеными исследованиям, 3% людей страдают от так называемой «гиперэлектрочувствительности», то есть организм этих людей крайне чувствителен к электромагнитным полям. Среди возможных заболеваний в связи с пользованием мобильных телефонов ученые называют детскую лейкемию, глазную катаракту, опухоль мозга, сердечно-сосудистые заболевания, нарушение деятельности нервной системы, которые могут привести к повреждению ДНК. Среди возможных заболеваний в связи с пользованием мобильных телефонов ученые называют детскую лейкемию, глазную катаракту, опухоль мозга, сердечно-сосудистые заболевания, нарушение деятельности нервной системы, которые могут привести к повреждению ДНК. Сейчас в мире более двух миллиардов человек являются пользователями сотовых телефонов, из них более 500 миллионов пользуются телефонами стандарта GSM. При этом, ученые отмечают, что аналоговые телефоны намного вреднее для здоровья человека, чем цифровые. Сейчас в мире более двух миллиардов человек являются пользователями сотовых телефонов, из них более 500 миллионов пользуются телефонами стандарта GSM. При этом, ученые отмечают, что аналоговые телефоны намного вреднее для здоровья человека, чем цифровые.

    Заключение Со своей стороны, Всемирная организация здравоохранения рекомендует соблюдать осторожность в использовании беспроводных систем. В свою очередь, директор по вопросам исследований Международной Ассоциации GSM (торговая организация, в которую входят более 700 мобильных операторов) Джек Роули считает, что опасения ученых слишком преувеличены. Со своей стороны, Всемирная организация здравоохранения рекомендует соблюдать осторожность в использовании беспроводных систем. В свою очередь, директор по вопросам исследований Международной Ассоциации GSM (торговая организация, в которую входят более 700 мобильных операторов) Джек Роули считает, что опасения ученых слишком преувеличены. «Одиночные исследования говорят немного. Заявления о том, что мобильные телефонные технологии вредны не имеют оснований», — сказал Роули, добавив, что пять исследований не нашли доказательств влияния WiFi на развитие раковых заболеваний. «Одиночные исследования говорят немного. Заявления о том, что мобильные телефонные технологии вредны не имеют оснований», — сказал Роули, добавив, что пять исследований не нашли доказательств влияния WiFi на развитие раковых заболеваний.

    Список использованной литературы. 1.Большая техническая энциклопедия. Москва 2007 г. 1.Большая техническая энциклопедия. Москва 2007 г. 2.Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия Интернет ресурсы: 3.Интернет ресурсы: Гениальные изобретатели. М.: Тера — книжный клуб г. 4. Гениальные изобретатели. М.: Тера — книжный клуб г.

    Курсовой проект — Проектирование сети мобильной связи стандарта GSM 900

    Курсовой проект — Проектирование сети мобильной связи стандарта GSM 900 — n1.docприобрести
    Курсовой проект — Проектирование сети мобильной связи стандарта GSM 900
    скачать (309.8 kb.)
    Доступные файлы (8):

    n1.doc



    ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    Вот и подошла моя курсовая работа к концу. В первую очередь я разобрался в принципе работы и структуры сети GSM и узнал из-за чего всё же состоит сотовая связь GSM. Обрабатывая информацию для курсовой работы, я узнал, что на сегодняшний день стандарт GSM поддерживают 228 оператора, официально зарегистрированных в Ассоциации операторов GSM из 110 стран. Теперь уже смело могу говорить о едином мировом информационном пространстве на основе GSM. Это стало возможным благодаря услуге автоматического роуминга, который доступен абонентам сетей GSM. «Роуминг» (от английского «Roam» — странствовать, бродить) 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. Также хочу отметить, что если говорить о процессе перехода из сети в сеть происходит автоматически, и пользователю телефона GSM нет необходимости заранее уведомлять оператора о своем отъезде, а нужно лишь не забыть взять аппарат с собой в путешествие. С одной стороны, сотовая связь проста и понятна, как движение колеса, но как только мы начинаем рассматривать ее более пристально, то открываются всевозможные технические тонкости, подкрепленные десятками патентов и авторских свидетельств. На расстоянии эти подробности теряются и опять открывается вид неделимого целого — комплекса сотовой связи. Также можно отметить плюсы и минусы сотовой связи GSM.

    Плюсы:


    • хороший баланс производительности и времени автономной работы;

    • удобная аппаратная клавиатура;

    • великолепная чувствительность GPS-приемника;

    Лист

    Moд Лист № документ Подпись Дата

    IMT 1871. 056. 010 ПЗ

    29



    Что такое GSM (глобальная система мобильной связи)?

    Что такое GSM (глобальная система мобильной связи)?

    GSM (Глобальная система мобильной связи) — это цифровая мобильная сеть, которая широко используется пользователями мобильных телефонов в Европе и других частях мира. GSM использует разновидность множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA) и является наиболее широко используемой из трех технологий цифровой беспроводной телефонии: TDMA, GSM и множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA). GSM оцифровывает и сжимает данные, а затем отправляет их по каналу с двумя другими потоками пользовательских данных, каждый в своем собственном временном интервале.Он работает в диапазоне частот 900 мегагерц (МГц) или 1800 МГц.

    GSM вместе с другими технологиями является частью эволюции беспроводной мобильной связи, которая включает высокоскоростную передачу данных с коммутацией каналов (HSCSD), службу пакетной радиосвязи общего назначения (GPRS), среду GSM с расширенными данными (EDGE) и универсальную службу мобильной связи. (UMTS).

    История

    предшественников GSM, включая Advanced Mobile Phone Service (AMPS) в США.и Total Access Communication System (TACS) в Великобритании были построены с использованием аналоговой технологии. Однако эти телекоммуникационные системы не смогли масштабироваться с привлечением большего числа пользователей. Недостатки этих систем сигнализировали о необходимости более эффективной сотовой технологии, которую можно было бы использовать на международном уровне.

    Для достижения этой цели в 1983 году Европейская конференция администраций почты и электросвязи (CEPT) учредила комитет по разработке европейского стандарта для цифровых телекоммуникаций.CEPT определила несколько критериев, которым должна соответствовать новая система: поддержка международного роуминга, высокое качество речи, поддержка портативных устройств, низкая стоимость услуг, поддержка новых услуг и возможность цифровой сети с интегрированными услугами (ISDN).

    В 1987 году представители 13 европейских стран подписали контракт на внедрение телекоммуникационного стандарта. Затем Европейский Союз (ЕС) принял законы, требующие, чтобы GSM стал стандартом в Европе. В 1989 году ответственность за проект GSM была передана от CEPT Европейскому институту телекоммуникационных стандартов (ETSI).

    Услуги мобильной связи на основе GSM были впервые запущены в Финляндии в 1991 году. В том же году стандартная полоса частот GSM была расширена с 900 МГц до 1800 МГц. В 2010 году на долю GSM приходилось 80% мирового рынка мобильной связи. Однако несколько операторов связи сняли с эксплуатации свои сети GSM, в том числе Telstra в Австралии. В 2017 году Сингапур отказался от сети 2G GSM.

    Состав сети

    Сеть GSM состоит из четырех отдельных частей, которые работают вместе, чтобы функционировать как единое целое: само мобильное устройство, подсистема базовой станции (BSS), подсистема сетевой коммутации (NSS) и подсистема эксплуатации и поддержки (OSS).

    Мобильное устройство подключается к сети через оборудование. Карта модуля идентификации абонента (SIM) предоставляет сети идентифицирующую информацию о мобильном пользователе.

    Схема организации сети GSM

    BSS обрабатывает трафик между мобильным телефоном и NSS. Он состоит из двух основных компонентов: базовой приемопередающей станции (BTS) и контроллера базовой станции (BSC). BTS содержит оборудование, которое обменивается данными с мобильными телефонами, в основном приемники радиопередатчиков и антенны, а BSC — это интеллект, стоящий за этим.BSC связывается с группой базовых приемопередающих станций и управляет ими.

    Часть NSS архитектуры сети GSM, часто называемая базовой сетью, отслеживает местоположение вызывающих абонентов, чтобы обеспечить предоставление сотовых услуг. Операторы мобильной связи владеют NSS. NSS состоит из множества частей, включая центр коммутации мобильной связи (MSC) и регистр домашнего местоположения (HLR). Эти компоненты выполняют различные функции, такие как маршрутизация вызовов и служба коротких сообщений (SMS), а также аутентификация и хранение информации об учетной записи вызывающего абонента через SIM-карты.

    Поскольку многие операторы сетей GSM имеют соглашения о роуминге с зарубежными операторами, пользователи часто могут продолжать использовать свои телефоны во время поездок в другие страны. SIM-карты, которые содержат конфигурации доступа к домашней сети, могут быть переключены на карты с локальным доступом с ограничением доступа, что значительно снижает затраты на роуминг, но без снижения качества обслуживания.

    Детали безопасности

    Хотя GSM был разработан как безопасная беспроводная система, он все же может подвергаться атакам.GSM использует меры аутентификации, такие как аутентификация запрос-ответ, которая предлагает пользователю предоставить действительный ответ на вопрос и предварительный ключ, который имеет форму пароля или парольной фразы.

    Существует несколько алгоритмов криптографической безопасности, которые использует GMS, включая потоковые шифры, которые шифруют цифры открытого текста. A5 / 1, A5 / 2 и A5 / 3 — это три потоковых шифра, которые обеспечивают конфиденциальность разговора пользователя. Однако алгоритмы для A5 ​​/ 1 и A5 / 2 были взломаны и опубликованы и поэтому уязвимы для атак с открытым текстом.

    GSM использует GPRS, услугу пакетной связи, для передачи данных, например, при просмотре веб-страниц. Однако шифры, которые использует GPRS, GEA1 и GEA2, были взломаны и опубликованы также в 2011 году. Исследователи опубликовали программное обеспечение с открытым исходным кодом для прослушивания пакетов в сети GPRS.

    В чем разница между GSM, CDMA и LTE?

    Большое различие между сотовой и беспроводной связью GSM, CDMA и LTE (долгосрочная эволюция) заключается в технологии, лежащей в основе этих технологий, и в бизнес-целях, для достижения которых они предназначены.GSM — самый старый из трех. Разработанный и принятый в качестве стандарта в Европе, GSM использовал доступные в то время технологии процессоров / микросхем для кодирования и декодирования данных.

    Какое-то время операторы мобильной связи развернули 2G GSM во многих странах мира, за исключением США и нескольких стран Южной Америки. Несовместимость с существующими аналоговыми системами AMPS в значительной степени была причиной этих исключений. Чтобы обеспечить необходимую временную совместимость с GSM, они оценили эффект масштаба GSM для своих сетей.Операторы использовали D-AMPS (Digital-Advanced Mobile Phone Service), цифровую версию AMPS, основанную на Промежуточном стандарте (IS) -136 для сетей TDMA (сам по себе являющийся развитием исходного стандарта 2GL D-AMPS, IS-54). Ассоциация электронной промышленности / Ассоциация отрасли электросвязи. Однако со временем стало ясно, что протоколы TDMA не обладают достаточной эффективностью использования спектра для поддержки быстрорастущих сотовых услуг. Это привело к появлению протоколов CDMA.

    ITU IS-95, также известный как cdmaOne, стал стандартом цифровой сотовой связи CDMA в 1993 году, набирая популярность в странах, где используются более старые аналоговые системы AMPS.Тем не менее, IS-95 нуждался в мощных процессорах, потому что кодирование и декодирование CDMA требовало значительно большей вычислительной мощности, чем декодирование и кодирование TDMA. В результате телефоны CDMA были дороже, чем модели GSM.

    Сотовая связь эволюционировала оттуда. Что касается данных, GSM ввел GPRS, что привело к EDGE, а cdmaOne привело к ANSI-2000 1xRTT. Это, в свою очередь, привело к появлению EV-DO. Из-за их превосходной эффективности 3GPP принял протоколы CDMA под широкополосным CDMA (W-CDMA) для реализации в 3G UMTS.

    Эволюция технологий и стандартов GSM и CDMA от 1G к 5G.

    В отличие от этого, 4G LTE — это технология GSM, которая представляет собой серьезное обновление по сравнению с 3G с точки зрения скорости передачи данных. Однако он не предлагает возможности совершать телефонные звонки в традиционном смысле этого слова. Чтобы совершать обычные телефонные звонки, LTE использует специализированный протокол передачи голоса по Интернет-протоколу (VoIP ) для так называемого VoLTE.

    Технологии

    CDMA и GSM в конечном итоге были объединены посредством множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), протокола кодирования LTE.OFDMA также является протоколом кодирования, используемым для сетей WiMAX и Wi-Fi.

    Поскольку 5G становится все более распространенным явлением, ожидается, что он будет поставляться с новыми протоколами кодирования. Еще слишком рано предсказывать, станет ли 5G прогрессивным развитием телекоммуникаций или ознаменует собой технологическую революцию на этом рынке. В любом случае, большинство наблюдателей за телекоммуникационной отраслью согласны с тем, что его влияние будет глобальным по масштабу и драматическим.

    GSM или CDMA: что более популярно?

    Между GSM и CDMA более популярен GSM — и, как следствие, его потомки — 5G New Radio (NR), UMTS и LTE.Технологии на базе GSM используются практически во всех странах мира.

    CDMA

    , напротив, в настоящее время используется менее чем в 10 странах. Более того, операторы связи отключат почти все эти сети CDMA в ближайшие пять лет.

    Какие ограничения GSM?

    Хотя GSM является предпочтительной технологией для сегодняшних телекоммуникационных экосистем, она не лишена недостатков. Ниже приведены некоторые недостатки GSM:

    Электронные помехи. Поскольку GSM использует технологию передачи импульсов, известно, что он мешает работе электроники, например слуховых аппаратов. Из-за этих электромагнитных помех в некоторых местах, таких как аэропорты, заправочные станции и больницы, требуется отключение мобильных телефонов.

    Задержка полосы пропускания . При использовании технологий GSM несколько пользователей получают доступ к одной и той же полосе пропускания, что иногда приводит к значительным задержкам, поскольку к сети подключается все больше пользователей.

    Ограниченная скорость передачи данных . GSM предлагает несколько ограниченную скорость передачи данных. Для достижения более высоких скоростей передачи данных пользователь должен переключиться на устройство с более продвинутыми формами GSM.

    Повторители . Технологии GSM требуют от операторов установки ретрансляторов для увеличения покрытия.

    Скорость загрузки значительно увеличилась по мере того, как сети эволюционировали от технологии 2G GPRS, используемой операторами GSM, до современных технологий 5G.

    Какие операционные сети используют GSM в U.С.?

    Ниже приведены некоторые сети GSM в США:

    .
    • AT&T
    • T-Mobile USA Inc.
    • Telecom North America Mobile Inc.
    • Union Wireless
    • Беспроводная связь Viaero
    • Cellular One
    • Беспроводная связь Cordova
    • Corr Wireless
    • Беспроводная сеть NEP
    • Сосна сотовая
    • Plateau Wireless
    • West Central Wireless
    • XIT Communications
    • Вестлинк
    • DTC беспроводной
    • Эпический PCS
    • Earthtones
    • Fuzion Mobile
    • Беспроводной адаптер i-Wireless
    • Indigo Wireless
    • Иммикс

    Что такое GSM? Объяснение глобальной системы мобильной связи

    GSM в настоящее время является наиболее широко используемой сетевой технологией в приложениях Интернета вещей (IoT) благодаря своей простоте, доступности и доступности.Но это может измениться в ближайшие несколько лет.

    Когда Глобальная система мобильной связи была впервые представлена ​​в Европе в 1991 году, эти сети 2G создавали более быстрые и безопасные беспроводные соединения. Впервые голосовая связь была закодирована в цифровые сигналы перед передачей по сети.

    GSM долгие годы был самым широко используемым в мире стандартом мобильной связи. Но сегодня сети 2G работают значительно медленнее, чем другие сотовые сети, и в некоторых странах сети 2G отключаются.

    Операторы мобильной сети

    (MNO) соревнуются за баланс между максимальной скоростью и лучшим покрытием. Благодаря десятилетиям создания инфраструктуры сети на основе GSM могут обеспечивать хорошее покрытие, но они не могут конкурировать со скоростью, универсальностью и безопасностью сетей 3G, 4G и 5G.

    Кроме того, стандарты GSM были разработаны с учетом мобильных телефонов, а не Интернета вещей (IoT). Сегодня миллиарды других устройств, таких как паркоматы, промышленное оборудование, автомобильные развлекательные системы и системы безопасности, полагаются на сотовые сети и используют их иначе, чем телефоны.В результате появились специализированные сети, отвечающие современным требованиям сотовой связи.

    Итак, стандарты GSM по-прежнему важны для сотовой связи сегодня? Имеют ли они отношение к приложениям Интернета вещей? Прежде чем мы перейдем к этому, давайте посмотрим, как работают сети GSM.

    Структура сетей GSM

    Стандарты

    GSM делят сети на четыре части:

    1. Мобильная станция
    2. Подсистема базовой станции (BSS)
    3. Сеть и подсистема коммутации (NSS)
    4. Система поддержки операций (OSS)

    Каждая часть сети состоит из нескольких компонентов.Вместе эти компоненты образуют одну полную сотовую сеть. У каждого оператора сотовой связи есть своя собственная инфраструктура со всеми этими элементами.

    Мобильная станция

    Мобильная станция — это, по сути, точка доступа, которую кто-то использует для подключения к сети. Это устройство (например, сигнализация) с модулем идентификации абонента (SIM). SIM-карта связывает устройство с отдельным абонентом, что позволяет устройству подключаться к ближайшей подсистеме базовой станции.

    Подсистема базовой станции (BSS)

    BSS содержит базовые приемопередающие станции и контроллер базовых станций.Базовые приемопередающие станции включают в себя такие компоненты, как приемники и антенны, которые позволяют подключенным устройствам отправлять и принимать сигналы, а контроллер базовой станции позволяет базовым приемопередающим станциям ретранслировать сигналы через сеть через подсистему сети и коммутации.

    Сеть и подсистема коммутации (NSS)

    Подсистема сети и коммутации — это термин, обозначающий основные компоненты базовой сети 2G. Первоначально NSS помогала облегчить ориентированные на соединение голосовые вызовы с помощью домашнего регистра местоположения (HLR), центра аутентификации (AuC), центра обслуживания сообщений (MSC) и регистра местоположения посетителей (VLR).

    С появлением базовой сети GPRS и ее узлов поддержки (GGSN и SGSN) NSS также начал играть роль в соединениях для передачи данных.

    Система поддержки операций (OSS)

    Система поддержки операций — это совокупность процессов, данных, приложений и технологий, которая позволяет поставщикам управлять своей сетью. Операторы могут использовать свой OSS для:

    1. Настройка сетевых элементов
    2. Управляйте услугами, которые они предлагают, и настраивайте их
    3. Обработка системных ошибок и управление состоянием системы
    4. Мониторинг производительности на основе качества обслуживания и качества обслуживания КПЭ

    Более продвинутые сотовые сети имеют аналогичную структуру, но с дополнительными компонентами для повышения безопасности и возможностей сетей.

    GSM по-прежнему полезен?

    Сетям

    GSM уже три десятилетия, и существует три поколения сотовых сетей с гораздо более высокими скоростями передачи данных, более безопасными соединениями и расширенными сетевыми возможностями. За прошедшие годы телекоммуникационные организации внедрили обновления, чтобы увеличить пропускную способность сетей на базе GSM, но в некоторых странах 2G подходит к концу.

    Это не сильно повлияет на потребителей, поскольку телефоны обычно поддерживают несколько технологий.Но GSM был одним из самых популярных вариантов подключения в сотовом IoT. Современным производителям Интернета вещей необходимо оценить, остается ли подключение 2G жизнеспособным вариантом для их приложений в регионе, в котором они хотят развернуть.

    Повторное использование спектра 2G

    В то время как во многих частях мира все еще используются сети 2G, операторы сотовой связи начали отказываться от своих сетей 2G еще в 2016 году. Это связано с тем, что спектр радиочастот (RF) является ограниченным ресурсом, а сети 2G используют части спектра, которые могут лучше использовать более продвинутые технологии.

    Думайте о радиочастотном спектре как о театре с ограниченным количеством зрителей. С 1991 года в мире зарезервированы определенные места (диапазоны частот 850/900 МГц и 1800/1900 МГц) для соединений 2G на основе стандарта GSM. Теперь операторы сотовой связи меняют резервирование, чтобы их сети 3G, 4G и 5G могли занять эти места.

    Использование 2G в качестве резервного

    Однако некоторые операторы связи по-прежнему используют подключение 2G в качестве запасного варианта в регионах, где их более продвинутые сети не имеют покрытия.Другие страны, которые еще не так далеко от внедрения новых стандартов, могут по-прежнему использовать 2G в качестве основного варианта подключения. Таким образом, все еще может быть полезно разработать устройство, которое может подключать к сетям GSM.

    Выберите подключение, подходящее для вашего приложения

    GSM играет фундаментальную роль в современной сотовой связи. И хотя некоторые операторы переходят на новые сети, эта технология по-прежнему пользуется огромной популярностью благодаря своей глобальной доступности и чрезвычайно низкой стоимости подключения.По мере того как операторы расширяют свою инфраструктуру за счет доступных альтернатив, таких как LTE-M и NB-IoT, 2G теряет актуальность. Но до тех пор это все еще остается привлекательным решением для многих приложений сотового Интернета вещей.

    Нужна помощь в подключении ваших устройств? EMnify — это коммуникационная платформа IoT. Мы специализируемся на помощи производителям в создании действительно глобальных приложений. Благодаря нашей технологии и инфраструктуре ваши приложения могут подключаться к более чем 540 сетям в более чем 180 странах.

    Поговорите с экспертом по IoT сегодня .

    Глобальная система мобильной связи — обзор

    1.2.1 Технологии радиодоступа 3GPP

    GSM был первоначально разработан Европейским институтом стандартов электросвязи (ETSI), который охватывал как RAN, так и базовую сеть, обеспечивающую телефонию с коммутацией каналов . Основными компонентами базовой сети для GSM были центр коммутации мобильной связи (MSC) и домашний регистр местоположения (HLR). Интерфейс между GSM BSC (контроллером базовой станции) и MSC назывался «A» интерфейсом.Обычно интерфейсам в 3GPP присваивается буква в качестве имени; в более поздних версиях стандартов часто используются две буквы, например интерфейс «Gb». Использование букв — это простой сокращенный метод обозначения конкретной функциональной связи между двумя узлами.

    Со временем потребность в поддержке IP-трафика была выявлена ​​в мобильной индустрии, и система общих служб пакетной радиосвязи (GPRS) была создана как дополнение к существующей системе GSM. С развитием GPRS возникла необходимость в концепции базовой сети с коммутацией пакетов в рамках технических требований.Существующая радиосеть GSM развивалась, в то время как в базовую сеть были введены два новых логических сетевых объекта или узла — SGSN (обслуживающий узел поддержки GPRS) и GGSN (шлюзовой узел поддержки GPRS).

    GPRS был разработан в то время, когда PPP, X.25 и Frame Relay были самыми современными технологиями (середина-конец 1990-х годов) для пакетной передачи данных в сетях передачи данных. Это, естественно, оказало некоторое влияние на стандартизацию определенных интерфейсов, например, интерфейса Gb, который соединяет BSC в радиосети GSM с ядром пакета GPRS.

    Во время перехода от сети радиодоступа GSM EDGE (GERAN) к наземной сети радиодоступа WCDMA / UMTS (UTRAN) была запущена отраслевая инициатива по стандартизации технологий радиосвязи и базовой сети на глобальном форуме, а не ETSI, что было исключительно по европейским стандартам. Эта инициатива стала известна как 3GPP и взяла на себя ведущую роль в стандартизации базовой сети для UTRAN / WCDMA в дополнение к самому радиодоступу UTRAN. Позже 3GPP также возглавил создание спецификаций Common IMS.IMS — это аббревиатура от IP Multimedia Subsystem, и нацелена на сетевую поддержку мультимедийных услуг на основе IP. Мы обсудим IMS далее в главе 11.

    Базовая сеть для UTRAN повторно использовала большую часть базовой сети из GERAN с некоторыми обновлениями. Основное отличие заключалось в добавлении интерфейса между контроллером радиосети UTRAN (RNC), MSC и SGSN, Iu-CS и Iu-PS соответственно. Оба этих интерфейса были основаны на интерфейсе A, но Iu-CS предназначался для доступа с коммутацией каналов, а Iu-PS — для соединений с коммутацией пакетов.Это представляет собой фундаментальное изменение в понимании интерфейса между мобильным терминалом и базовой сетью. Для GSM интерфейс, обрабатывающий вызовы с коммутацией каналов, и интерфейс, обрабатывающий доступ с коммутацией пакетов, сильно различались. Для UTRAN было решено использовать один общий способ доступа к базовой сети с небольшими различиями для соединений с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов. Общий вид архитектуры этой даты, около 1999 года, показан на рисунке 1.1 (чтобы быть полностью точным, интерфейс Iu-CS был разделен на две части, но мы пока не будем учитывать это, чтобы не усложнять это описание).

    Рисунок 1.1. Общий вид архитектуры мобильной сети 3GPP.

    Базовая пакетная сеть для GSM / GPRS и WCDMA / HSPA формирует основу для перехода к EPC. Поэтому стоит потратить время на краткий обзор технологии. Опять же, не пугайтесь количества сокращений. Части II и III содержат более подробную информацию.

    Архитектура пакетного ядра была разработана на основе протокола туннелирования под названием GTP (протокол туннелирования GPRS), разработанного в ETSI, а затем продолженного в рамках 3GPP после его создания. GTP — это фундаментальная часть пакетного ядра 3GPP, работающая между двумя объектами базовой сети, SGSN и GGSN. GTP работает через IP и обеспечивает мобильность, качество обслуживания (QoS) и управление политиками внутри самого протокола. Поскольку GTP был создан для использования мобильным сообществом, ему присущи свойства, которые делают его пригодным для надежных и критичных по времени систем, таких как мобильные сети.Поскольку GTP разрабатывается и поддерживается в рамках 3GPP, он также легко облегчает добавление специальных требований сети 3GPP, таких как использование поля опции конфигурации протокола (PCO) между терминалом и базовой сетью. PCO передает специальную информацию между терминалом и базовой сетью, обеспечивая гибкую и эффективную работу и управление мобильными сетями.

    GTP время от времени, однако, подвергается критике со стороны тех частей индустрии связи, которые не относятся к 3GPP.В основном это произошло из-за того, что он не был разработан в сообществе IETF, традиционном форуме для стандартизации Интернет и IP-технологий. Вместо этого GTP представляет собой уникальное решение для служб пакетной передачи данных 3GPP и поэтому автоматически не является хорошим выбором для других технологий доступа. Вместо этого GTP был адаптирован для нужд мобильных сетей 3GPP. Обоснованность критики во многом зависит от точки зрения человека.

    Тем не менее, сегодня GTP является глобально развернутым протоколом для технологий пакетного доступа 3GPP, таких как HSPA, который стал ведущей технологией мобильного широкополосного доступа, развернутой до LTE.Из-за того, что количество абонентов, использующих сети пакетной передачи данных GSM и WCDMA, в настоящее время насчитывающее миллиарды как для систем с коммутацией каналов, так и для систем с коммутацией пакетов, доказано, что GTP очень хорошо масштабируется и соответствует целям, для которых он был разработан.

    Еще одним важным аспектом GPRS является то, что он использует протоколы сигнализации на основе SS7, такие как MAP (часть мобильного приложения) и CAP (часть приложения CAMEL), унаследованные от базовой сети с коммутацией каналов. MAP используется для управления данными пользователей и процедур аутентификации и авторизации, а CAP используется для целей онлайн-тарификации на основе CAMEL.Дальнейшие подробности о CAMEL (Customized Applications for Mobile Network Enhanced Logic) выходят за рамки этой книги. Для наших целей достаточно понять, что CAMEL — это концепция, разработанная для разработки не-основанных на IP услуг в мобильных сетях. Использование протоколов на основе SS7 можно рассматривать как недостаток для пакетной сети, созданной для доставки интернет-соединений и услуг на основе IP.

    Ядро пакетов 3GPP использует схему мобильности на основе сети для управления мобильностью пользователей и терминалов, полагаясь на механизмы в сети для отслеживания перемещений устройств конечных пользователей и для управления мобильностью.Другим аспектом, который впоследствии стал целью оптимизации, был тот факт, что он имеет два объекта (то есть SGSN и GGSN), через которые передается трафик пользовательских данных. В связи с увеличением объемов данных в результате использования WCDMA / HSPA возникла необходимость в оптимизации, которая была рассмотрена в версии 7 3GPP, завершенной в начале 2007 г. с улучшением архитектуры пакетного ядра для поддержки режима работы, известного как «прямой туннель». где SGSN не используется для трафика плоскости пользователя.Вместо этого контроллер радиосети подключается непосредственно к GGSN через плоскость пользователя Iu (на основе GTP). Однако это решение применяется только в случаях отсутствия роуминга, а также требует, чтобы функции тарификации пакетных данных находились в GGSN, а не в SGSN.

    Для получения дополнительных сведений о домене пакетного ядра до SAE / EPC см. Техническую спецификацию 3GPP TS 23.060 (полную информацию см. В разделе «Ссылки»).

    ETSI — 2g — Глобальная система мобильной связи (GSM)

    extra_toc

    Введение

    Ограничения пропускной способности, проблемы качества и ограничения национальных стандартов мобильной связи первых аналоговых систем мобильной связи привели к развитию 2-е поколение цифровых сотовых систем мобильной связи.

    ETSI SMG совместно с GSM (Глобальная система мобильной связи) разработала технологию цифрового сотового радиодоступа второго поколения для Европы, которая стала всемирно успешной и работает до сих пор.

    Со временем эта система получила дальнейшее развитие под зонтичным сокращением GERAN (GSM / EDGE Radio Access Network):

    • High Speed ​​Circuit Switched Data (HSCSD)
    • General Packet Radio Service (GPRS)
    • Enhanced Data Rate for Global Evolution (EDGE)

    и интегрирован в 3GPP TM .GERAN также было названием группы технических спецификаций 3GPP, которая отвечала за разработку и обслуживание этой системы до июня 2016 года. После этого GERAN был дополнительно разработан / поддержан в 3GPP TSG RAN WG6 («Радио и протокол GERAN и UTRAN») и в июне 2020 года 3GPP TSG RAN WG6 был закрыт, и с этого времени обслуживание GERAN осуществляется 3GPP TSG RAN.

    Технические спецификации, которые вместе составляют систему 3GPP TM с сетью радиодоступа GSM / EDGE, перечислены в 3GPP TS 41.101.

    Список связанных стандартов в общественном достоянии доступен через поиск по стандартам ETSI.

    Наша роль и деятельность

    Глобальная система мобильной связи (GSM)

    Технология, лежащая в основе Глобальной системы мобильной связи (GSM TM ), использует модуляцию с минимальной гауссовой манипуляцией (GMSK) как вариант фазовой манипуляции (PSK). ) с передачей сигналов множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA) по несущим дуплексной связи с частотным разделением каналов (FDD). Физический уровень указан в 3GPP TS 45.001 и логические каналы в 3GPP TS 45.002. Канальное кодирование указано в 3GPP TS 45.003, а модуляция — в 3GPP TS 45.004.

    Первоначально он был разработан для работы в диапазоне 900 МГц, но вскоре был адаптирован для диапазона 1800 МГц. Внедрение GSM в Северной Америке означало дальнейшую адаптацию к диапазонам 800 и 1900 МГц. С годами универсальность GSM привела к тому, что спецификации были адаптированы к большему количеству диапазонов частот, чтобы соответствовать нишевым рынкам. Полный список можно найти в 3GPP TS 45.005.

    GSM имеет разнос каналов 200 кГц и был разработан в основном для голосовой телефонии, но был определен ряд транспортных услуг (подмножество тех, которые доступны для цифровых сетей с интегрированными услугами фиксированной связи, ISDN), позволяющих подключаться для передачи данных с коммутацией каналов. со скоростью до 9600 бит / с. Во время первоначальной разработки системы эта скорость выгодно отличалась от скорости, доступной по фиксированным соединениям. Однако со временем скорость передачи данных фиксированного соединения резко возросла.Структура канала GSM и метод модуляции не допускают более высоких скоростей, поэтому услуга высокоскоростной передачи данных с коммутацией каналов (HSCSD) была представлена ​​в фазе 2+ GSM.

    В течение следующих нескольких лет была разработана General Packet Radio Service (GPRS), позволяющая объединить несколько операторов связи для более высокоскоростных приложений с коммутацией пакетов, таких как постоянный доступ в Интернет. Первые коммерческие предложения GPRS были представлены в начале 2000-х годов.

    Тем временем продолжались исследования с целью увеличения внутренней скорости передачи данных технологии GSM с помощью новых методов модуляции.Это привело к улучшенной скорости передачи данных для глобального развития (EDGE), которая предлагает почти трехкратное увеличение скорости передачи данных при той же полосе пропускания.

    Комбинация GPRS и EDGE расширяет возможности системы, охватываемые концепцией IMT-2000 (третье поколение) Международного союза электросвязи.

    Радиотехнология GSM определена в спецификациях 3GPP TS 45.-series. Общая архитектура сети GSM описана в 3GPP TS 23.002, а полный список технических спецификаций для систем GSM приведен в 3GPP TS 41.101.

    Список связанных стандартов в общественном достоянии доступен через поиск по стандартам ETSI.

    Высокоскоростная передача данных с коммутацией каналов (HSCSD)

    Стандартное соединение GSM T M с коммутацией каналов обеспечивает слишком низкую скорость передачи данных для сложного просмотра веб-страниц и передачи больших файлов, и уже в 3GPP Release 96 Из спецификаций GSM было понято, что значительное увеличение скорости может быть получено путем объединения двух или более каналов в одно сгруппированное соединение с коммутацией каналов.

    Спецификации (требования 3GPP TS 22.034, архитектура 3GPP TS 23.034) позволяют объединить до четырех каналов, что дает 57,6 кбит / с (или 38,4 кбит / с в США). Услуга известна как высокоскоростная передача данных с коммутацией каналов, HSCSD.

    Поскольку четыре канала связаны в соединении с коммутацией каналов, сетевой оператор, вероятно, будет взимать плату за вызов HSCSD по значительно более высокой ставке, чем простой одноканальный вызов, и поэтому эта услуга никогда не пользовалась особой популярностью.HSCSD был в значительной степени заменен Общей услугой пакетной радиосвязи (GPRS) и Расширенной скоростью передачи данных для глобального развития (EDGE), которые более универсальны, предлагают более высокие скорости передачи данных и более экономичны.

    Список связанных стандартов в открытом доступе доступен через поиск по стандартам ETSI.

    Общая услуга пакетной радиосвязи (GPRS)

    Общая услуга пакетной радиосвязи (GPRS) добавляет функциональность коммутации пакетов к GSM TM , которая по сути является коммутацией каналов.GPRS является важным инструментом для постоянного подключения для передачи данных для таких приложений, как «просмотр веб-страниц» и «Push-to-Talk через сотовую связь».

    GPRS был введен в спецификации GSM в 3GPP версии 97, а удобство использования было дополнительно улучшено в версиях 98 и 99. Он предлагает более высокие скорости передачи данных, чем простой GSM, за счет объединения нескольких временных интервалов GSM в один канал передачи, потенциально до восьми, что дает теоретическая скорость передачи данных 171 кбит / с. Большинство операторов не предлагают такие высокие скорости, потому что, очевидно, если слот используется для канала связи GPRS, он недоступен для другого трафика.Кроме того, не все мобильные устройства могут объединять все комбинации слотов.

    «Номер класса GPRS» указывает на максимальную скорость терминала, которая обычно может составлять 14 кбит / с в восходящем направлении и 40 кбит / с в нисходящем канале, что сопоставимо со скоростями, предлагаемыми модемами с коммутируемым доступом по проводной линии в то время.

    Мобильные терминалы дополнительно классифицируются в зависимости от того, могут ли они обрабатывать одновременные соединения GSM и GPRS: класс A = оба одновременно, класс B = соединение GPRS, прерванное во время вызова GSM, автоматически возобновляющееся в конце вызова, класс C = GSM вручную / Переключение режима GPRS.

    Дальнейшее увеличение скорости передачи данных было достигнуто с введением EDGE (повышенная скорость передачи данных для глобального развития).

    Список связанных стандартов в открытом доступе доступен через поиск по стандартам ETSI.

    Повышенная скорость передачи данных для глобальной эволюции (EDGE)

    Как следует из названия, EDGE (повышенная скорость передачи данных для глобальной эволюции) является усовершенствованием технологии радиодоступа GSM TM для обеспечения более высоких скоростей передачи данных для приложений передачи данных, в обоих каналах. — и с коммутацией пакетов.Как расширение существующего физического уровня GSM, EDGE реализуется посредством модификаций существующих спецификаций 3GPP уровня 1 TS 45.000, а не отдельных, автономных спецификаций.

    Повышенная скорость передачи данных достигается за счет нового метода модуляции (8PSK в отличие от GSM / GPRS GMSK, обеспечивающего трехкратное увеличение скорости передачи данных при идентичной скорости передачи символов) в сочетании с новым канальным кодированием, что приводит к повышению спектральной эффективности. Это важно, поскольку позволяет вводить EDGE по частям в существующие сети GSM без нарушения плана повторного использования частот существующего развертывания.

    Фактически, чтобы удовлетворить потенциально повышенную чувствительность к шуму в предельных зонах покрытия, EDGE использует комбинацию 8PSK и GMSK, чтобы обеспечить сбалансированное улучшение скорости передачи данных практически во всех условиях радиосвязи. Четыре схемы кодирования GPRS увеличены до девяти в EDGE, а новые методы сегментации могут радикально улучшить пропускную способность, позволяя изменять схему кодирования на лету в случае повторной передачи сегмента в быстро меняющихся условиях радиосвязи. Кроме того, размер окна пакета увеличился до 1024 по сравнению с 64 для GPRS, что привело к более надежной передаче и приему.

    Реализация EDGE кратко описана в 3GPP TM 3GPP TR 10.59 (позже названном 3GPP TR 50.059) — по сути, это каталог запросов на изменение, которые вводят функциональность EDGE в существующие спецификации для 3GPP Release 98. TR 10.59 / TR 50.059 имеет не был перенесен в официальную публикацию ETSI, поскольку не соответствует необходимым критериям. Однако он остается очень полезным справочным документом.

    EDGE совместим с системой сотовой связи Северной Америки, ANSI IS136.
    Вариант EDGE, названный «EDGE Compact», допускает развертывание в диапазоне менее 1 МГц; однако он не был интересен операторам США и никогда не был реализован.

    Помимо обеспечения улучшенных скоростей передачи данных, EDGE прозрачен для услуг, предлагаемых на верхних уровнях, поэтому можно применять EDGE поверх высокоскоростной передачи данных с коммутацией каналов (HSCSD), а также поверх GPRS (который затем называется EGPRS для улучшенного GPRS).

    В качестве иллюстрации General Packet Radio Service (GPRS) может предложить скорость передачи данных 115 (и теоретическую скорость передачи данных 171) кбит / с, тогда как EDGE поверх GPRS может увеличить эту теоретическую скорость передачи данных до 384 кбит / с. с.Это сопоставимо со скоростью ранних реализаций широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (W-CDMA) третьего поколения UMTS и является причиной, по которой EDGE считается мостом между 2-м и 3-м поколениями систем мобильной связи.

    Список опубликованных стандартов ETSI на EDGE включает те же спецификации GSM (серии TS 43, 44 и 45, TS 51.010 для и 51.021 и т. Д.).

    Список связанных стандартов в открытом доступе доступен через поиск по стандартам ETSI.

    Что такое GSM — Основы: 2G »Электроника

    Несмотря на то, что это система мобильной связи 2G только второго поколения, GSM все еще широко используется и используется сегодня во всем мире.


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


    GSM — это система мобильной связи второго поколения или 2G.Первоначально представленный в 1991 году, он до сих пор используется для многих голосовых вызовов и некоторых услуг с низкой скоростью передачи данных, которые требуют его использования.

    Аббревиатура GSM первоначально означала Groupe Speciale Mobile, но теперь ее название было изменено на Global System for Mobile Communications, поскольку система распространилась по всему миру.

    Использование GSM превзошло все первоначальные ожидания. Первоначально она задумывалась как европейская система, но ее использование распространилось по всему миру, и к 2004 году было зарегистрировано более миллиарда подписок — важное достижение, поскольку стационарным телефонным линиям потребовалось более 100 лет, чтобы достичь этого уровня.

    Несмотря на то, что технология значительно продвинулась вперед с момента появления GSM как технологии 2G, она по-прежнему широко используется, поскольку телефоны имеют низкую стоимость, а потребление батареи невелико, что позволяет интервалу зарядки батареи часто составлять неделю или больше.

    Что такое GSM — обзор системы

    Система GSM была разработана как технология сотового телефона второго поколения (2G). Одна из основных целей заключалась в создании системы, которая позволила бы достичь большей пропускной способности, чем предыдущие аналоговые системы первого поколения.GSM добился этого за счет использования цифрового TDMA (подхода множественного доступа с временным разделением каналов).

    Приняв этот метод, можно разместить больше пользователей в пределах доступной полосы пропускания. В дополнение к этому, для сохранения конфиденциальности было принято шифрование речи, закодированной в цифровом виде. Используя более ранние технологии аналоговой сотовой связи, любой, у кого был приемник-сканер, мог прослушивать звонки, и ряд известных личностей был «подслушан» с неприятными последствиями.

    Записка по истории технологий мобильных телефонов:

    Технологии мобильных телефонов развиваются с каждым годом.С момента появления первых систем сотовой связи в 1980-х годах до наших дней развитие новых технологий постоянно улучшало существующие системы. Начиная с аналоговых систем первого поколения, были введены новые цифровые системы 2G, которые претерпели изменения, так что сейчас разрабатывается технология 5G.

    Подробнее о История мобильных телефонов.

    Услуги GSM

    Разумеется, речь или голосовые вызовы являются основной функцией сотовой системы GSM.Для этого речь кодируется в цифровом виде, а затем декодируется с помощью вокодера. Для использования доступны различные вокодеры, предназначенные для различных сценариев.

    Помимо голосовых услуг, сотовая технология GSM поддерживает множество других услуг передачи данных. Хотя их производительность далека от уровня, обеспечиваемого 3G, тем не менее, они по-прежнему важны и полезны. Поддерживаются различные услуги передачи данных со скоростью передачи данных до 9,6 кбит / с. Могут поддерживаться услуги, включая факсимильную связь группы 3, видеотекст и телетекс.

    Одна услуга, которая значительно выросла, — это служба коротких сообщений. Разработанный как часть спецификации GSM, он также был включен в другие сотовые технологии. Его можно рассматривать как аналог службы пейджинга, но он гораздо более комплексный, позволяющий осуществлять двунаправленный обмен сообщениями, хранить и пересылать сообщения, а также допускать буквенно-цифровые сообщения разумной длины. Эта услуга стала особенно популярной первоначально среди молодежи, поскольку предлагала простую и низкую фиксированную стоимость.

    Основы GSM

    На момент начала разработки сотовая технология GSM преследовала ряд целей:

    • Он должен обеспечивать хорошее субъективное качество речи
    • У него должна быть низкая стоимость телефона или терминала
    • Терминалы должны быть портативными
    • Система должна поддерживать международный роуминг
    • Он должен обеспечивать хорошую спектральную эффективность
    • Система должна обеспечивать совместимость с ISDN

    В результате была разработана сотовая технология GSM, которая обеспечила все это.Общее определение системы для GSM описывает не только радиоинтерфейс, но также технологию сети или инфраструктуры.

    Приняв этот подход, можно определить работу всей сети, чтобы обеспечить международный роуминг, а также позволить сетевым элементам от разных производителей работать вместе друг с другом, хотя эта последняя функция не работала полностью, особенно со старыми элементами.

    Радиочастотный или эфирный интерфейс сотовой технологии GSM использует радиочастотные каналы 200 кГц.Они мультиплексированы с временным разделением, что позволяет до восьми пользователей получить доступ к каждому поставщику услуг связи. Таким образом, это система TDMA / FDMA.

    Базовые приемопередающие станции (BTS) организованы в небольшие группы, управляемые контроллером базовой станции (BSC), который обычно совмещен с одной из BTS. BSC со связанными с ним BTS называется подсистемой базовой станции (BSS).

    Далее в базовой сети находится основная коммутационная зона. Это известно как центр коммутации мобильной связи (MSC).С ним связаны регистры местоположения, а именно регистр местоположения дома (HLR) и регистр местоположения посетителя (VLR), которые отслеживают местоположение мобильных телефонов и позволяют направлять вызовы на них. Кроме того, есть Центр аутентификации (AuC) и Регистр идентификации оборудования (EIR), которые используются для аутентификации мобильного телефона до того, как он будет разрешен в сети, и для выставления счетов. Их работа объясняется на следующих страницах.

    И последнее, но не менее важное — это сам мобильный телефон.Этот элемент, который часто называют ME или мобильным оборудованием, видит конечный пользователь. Этот элемент общей сетевой архитектуры представил некоторые новые элементы и стимулировал рост общей экосистемы мобильных телефонов.

    Одной из важных функций, которая была впервые реализована в GSM, было использование модуля идентификации абонента. Эта карта содержала идентификационные данные пользователя и другую информацию, позволяющую пользователю очень легко модернизировать телефон, сохраняя при этом ту же идентификацию в сети.Он также использовался для хранения другой информации, такой как «телефонная книга» и других элементов.

    Внедрение SIM-карты позволило людям очень легко менять телефон, что дало толчок развитию индустрии производства телефонов и позволило выпускать новые телефоны с дополнительными функциями. Это позволило операторам мобильной связи увеличить свой средний доход на пользователя (ARPU), обеспечив пользователям доступ к любым новым функциям, которые могут быть запущены в сети, требующей более сложных телефонов.

    Срок службы батареи был еще одним важным аспектом, и использование GMSK означало, что дефицит усилителя РЧ-передатчика мог быть высоким, что позволяло время автономной работы превысить несколько дней, особенно по мере совершенствования аккумуляторной технологии.

    SMS-сообщения GSM

    Еще одна возможность GSM, которая взлетела неожиданным образом, заключалась в отправке текстовых сообщений. Обмен SMS-сообщениями был впервые использован 3 декабря 1992 года, когда Нил Папуорт использовал персональный компьютер для отправки текстового сообщения «С Рождеством» через британскую сеть Vodafone GSM.

    Хотя принцип обмена текстовыми сообщениями был установлен в 1992 году, только в 1994 году финский сетевой провайдер Radiolinja стал первым, кто предложил коммерческую услугу обмена текстовыми SMS-сообщениями между людьми.

    Как только система обмена текстовыми сообщениями стала распространяться, она быстро стала популярной, поскольку она предоставляет гораздо более дешевый способ отправки сообщений, чем звонок. В результате многие люди использовали его, поскольку использование мобильных телефонов распространилось, и молодое поколение могло намного лучше управлять расходами, отправляя текстовые сообщения.

    В результате использования SMS-сообщений в сети GSM, он стал применяться в других системах 2G, поскольку обеспечивал дополнительный доход для сетевых провайдеров и дешевую форму связи для пользователей.

    Обзор системы GSM

    В таблице ниже приведены основные характеристики системы GSM с указанием некоторых основных характеристик, представляющих интерес с технической точки зрения.


    Сводка спецификаций для сотовой системы GSM
    Технология множественного доступа FDMA / TDMA
    Дуплексная техника FDD
    Полоса частот восходящего канала 890 — 915 МГц
    (только базовая полоса 900 МГц)
    Полоса частот нисходящего канала 933-960 МГц
    (только базовая полоса 900 МГц)
    Расстояние между каналами 200 кГц
    Модуляция GMSK
    Кодирование речи Разное — оригинал был RPE-LTP / 13
    Речевых каналов на радиоканал 8
    Скорость передачи данных канала 270.833 кбит / с
    Длительность кадра 4,615 мс

    Дальнейшее развитие GSM

    GSM была особенно успешной системой мобильной связи. Первоначально она предназначалась для использования в Европе, но в течение относительно короткого времени система стала использоваться далеко за пределами Европы, став международно признанной системой.

    Помимо успеха в качестве системы голосовой связи, она была разработана не только для базовой голосовой связи, но и для передачи данных.По мере того как Интернет становится все более широко используемым, для удовлетворения этих потребностей была разработана GSM.

    • GPRS: GPRS, общая услуга пакетной радиосвязи, была развитием системы сотовой связи GSM 2G. Использование пакетных данных, а не каналов передачи данных с коммутацией каналов, позволило достичь скоростей, аналогичных тем, которые наблюдаются при использовании сетевых служб удаленного доступа, в идеальных условиях. Однако скорость передачи данных была очень низкой по сравнению с системами, используемыми сегодня.
      Примечание для 2G GPRS:

      GPRS — General Packet Radio System представила пакетную передачу данных в сотовой телефонной системе GSM. Хотя данные были медленными по текущим стандартам, это позволило данным стать основной частью системы.

      Подробнее о 2G GPRS.

    • GSM EDGE: GSM EDGE, повышенная скорость передачи данных для развития GSM, был развитием GSM и GPRS, который использовал модуляцию 8PSK для достижения скорости передачи данных до 384 кбит / с.Хотя это обеспечило значительный прирост по сравнению с GPRS, скорость передачи данных по-прежнему оставалась очень низкой.
      Примечание для 2G GSM EDGE:

      GSM EDGE — Повышенная скорость передачи данных для GSM Evolution, обеспечивающая увеличение скорости передачи данных, достижимой в системе на основе 2G GSM. Благодаря использованию пакетных данных (уже используемых в GPRS) и изменению формата модуляции на 8PSK было получено значительное увеличение производительности при передаче данных.

      Подробнее о 2G GSM EDGE.

    По мере того, как GSM развивался, предоставляя больше, чем просто голосовые вызовы, поскольку он начал передавать данные, он начал показывать путь, по которому будут развиваться технологии мобильной связи.

    Хотя на это ушло несколько лет, GSM постепенно стала доминирующей системой мобильной связи 2G. Революционные атрибуты, такие как SIM-карта, позволяющая сохранить тот же номер и учетную запись при обновлении телефона, а также такие аспекты, как международный роуминг, дали ему значительное преимущество над другими системами.

    Даже много лет спустя базовая сеть GSM и технологии и архитектура модернизации GSM используются для предоставления унаследованных услуг для многих систем, которые используют базовую технологию.Несмотря на то, что операторы сократили доступный для него спектр, GSM, вероятно, будет использоваться еще в течение многих лет.

    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 беспроводному и проводному подключению

    Архитектура, схемотехника и ее приложения

    Цифровая сотовая технология, такая как GSM (глобальная система мобильной связи), используется для передачи мобильных данных, а также голосовых услуг.Эта концепция была реализована в Bell Laboratories с использованием системы мобильной радиосвязи в 1970 году. Как следует из названия, это название группы стандартизации, которая была создана в 1982 году для создания общеевропейского стандарта мобильной связи. Этой технологии принадлежит более 70% рынка абонентов цифровой сотовой связи во всем мире. Эта технология была разработана с использованием цифровых технологий. В настоящее время технология GSM поддерживает более 1 миллиарда абонентов мобильной связи по всему миру в более чем 210 странах.Эта технология предоставляет услуги передачи голоса и данных от базовых до сложных. В этой статье обсуждается обзор технологии GSM.


    Что такое технология GSM?

    GSM — модем мобильной связи; это означает глобальную систему мобильной связи (GSM). Идея GSM была разработана в Bell Laboratories в 1970 году. Это широко используемая в мире система мобильной связи. GSM — это открытая цифровая сотовая технология, используемая для передачи мобильного голоса и данных. Услуги работают в диапазонах частот 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц и 1900 МГц.

    Технология

    GSM была разработана как цифровая система с использованием технологии множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA) для целей связи. GSM оцифровывает и сокращает данные, а затем отправляет их по каналу с двумя разными потоками клиентских данных, каждый в своем конкретном временном интервале. Цифровая система способна передавать данные со скоростью от 64 кбит / с до 120 Мбит / с.

    GSM-модем

    В системе GSM существуют ячейки различных размеров, такие как макро-, микро-, пико- и зонтичные ячейки. Каждая ячейка зависит от области реализации.В макро-, микро-, пико- и зонтичных ячейках сети GSM есть пять различных размеров соты. Зона покрытия каждой соты зависит от среды реализации.

    Метод множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA) основан на назначении разных временных интервалов каждому пользователю на одной и той же частоте. Он может легко адаптироваться к передаче данных и голосовой связи и может передавать данные со скоростью от 64 кбит / с до 120 Мбит / с.

    Архитектура технологии GSM

    Основными элементами архитектуры GSM являются следующие.

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

    Подсистема сетевой коммутации (NSS)

    В архитектуре системы GSM он включает в себя различные элементы, которые часто называют базовой системой / сетью. Здесь, по сути, это сеть передачи данных, включающая множество устройств, обеспечивающих основной контроль, а также взаимодействие всей системы мобильной сети.Базовая сеть включает в себя основные элементы, которые обсуждаются ниже.

    Центр коммутации мобильной связи (MSC)

    Центр коммутации мобильной связи или MSC является ключевым элементом в области базовой сети архитектуры сети GSM. Этот центр коммутации мобильных услуг работает как стандартный коммутационный узел в ISDN, в противном случае PSTN, однако он также предоставляет дополнительные функции, позволяющие поддерживать потребности мобильного пользователя, такие как аутентификация, регистрация, передача обслуживания между MSC, определение местоположения вызова и маршрутизация вызова на абонент сотового телефона.

    И, кроме того, он обеспечивает преимущество перед коммутируемой телефонной сетью общего пользования, так что телефонные звонки могут быть соединены из сети мобильного телефона на телефон или стационарный телефон. Предусмотрены интерфейсы к другому серверу центра коммутации мобильной связи, позволяющие совершать мобильные вызовы на мобильные устройства по разным сетям.

    Регистр домашнего местоположения (HLR)

    Эта база данных HLR включает информацию, касающуюся администратора, как и каждого подписчика с их предыдущим идентифицированным местоположением.Таким образом, сеть GSM способна соединять вызовы с соответствующей базовой станцией для мобильного коммутатора. Как только оператор включает свой телефон, телефон регистрируется в сети, чтобы можно было решить, какая базовая приемопередающая станция осуществляет связь, чтобы входящие вызовы могли быть подключены должным образом.

    Даже когда мобильный телефон включен, но не активен, он снова регистрируется, чтобы убедиться, что сеть HLR реагирует на его последнее местоположение. Для каждой сети существует один HLR, даже если он может быть рассредоточен по множеству подцентров по оперативным причинам.

    Реестр местоположения посетителей (VLR)

    VLR включает предпочтительную информацию, полученную из сети HLR, чтобы предоставить предпочтительные услуги для отдельного абонента. Реестр местоположения посетителей может быть выполнен как отдельный блок; тем не менее, он обычно реализуется как существенный элемент MSC перед отдельным подразделением. Таким образом, доступ осуществляется быстрее и удобнее.

    Регистр идентификации оборудования (EIR)

    EIR (регистр идентификации оборудования) — это блок, который принимает решение о том, может ли определенное мобильное оборудование быть разрешено по сети.Каждое мобильное устройство имеет номер, идентифицируемый как IMEI или международный идентификатор мобильного оборудования.

    Итак, этот номер IMEI фиксируется в мобильном оборудовании и проверяется через сеть при регистрации. Это в основном зависит от информации, которая хранится в EIR, и мобильному устройству может быть назначено одно из трех условий: разрешено по сети, запрещен доступ, а в противном случае отслеживается в случае возникновения проблем.

    Центр аутентификации (AuC)

    AuC (центр аутентификации) — это защищенный файл, содержащий секретный ключ на SIM-карте пользователя.AuC в основном используется для проверки и кодирования на радиоканале.

    Шлюзовой центр коммутации мобильной связи (GMSC)

    GMSC / Gateway Mobile Switching Center — это конечный пункт, к которому в первую очередь подключается завершающий вызов ME без какой-либо информации о месте MS. GMSC получает номер роуминга мобильной станции (MSRN) из MSISDN на основе HLR и соединяет вызов с точным посещенным MSC. Разделение «MSC» в имени GMSC сбивает с толку, так как процесс шлюза не требует связи с MSC.

    SMS-шлюз (SMS-G)

    SMS-шлюз или SMS-G используется совместно для объяснения двух SMS-шлюзов в стандартах GSM. Эти шлюзы управляют сообщениями, которые направляются разными способами.

    Центр коммутации мобильной связи шлюза службы коротких сообщений (SMS-GMSC) используется для коротких сообщений, которые передаются в ME. Центр коммутации мобильной связи службы коротких сообщений (SMS-IWMSC) используется для коротких сообщений, создаваемых через сеть мобильной связи. Основная роль SMS-GMSC связана с GMSC, но SMS-IWMSC предлагает постоянный доступ к центру SMS.

    Эти устройства были основными, которые используются в сети по технологии GSM. Обычно они располагались в одном месте, однако часто вся средняя сеть передавалась по стране, где бы эта сеть ни находилась. В случае неисправности придаст некоторую гибкость.

    Подсистема базовой станции (BSS)

    Он действует как интерфейс между мобильной станцией и сетевой подсистемой. Он состоит из базовой приемопередающей станции, которая содержит радиоприемопередатчики и обрабатывает протоколы для связи с мобильными телефонами.Он также состоит из контроллера базовой станции, который управляет базовой приемопередающей станцией и действует как интерфейс между мобильной станцией и центром коммутации мобильной связи.

    Сетевая подсистема обеспечивает базовое сетевое соединение с мобильными станциями. Базовой частью сетевой подсистемы является центр коммутации мобильных услуг, который обеспечивает доступ к различным сетям, таким как ISDN, PSTN и т. Д. Он также состоит из реестра домашнего местоположения и реестра местоположения посетителей, который обеспечивает возможности маршрутизации вызовов и роуминга GSM.

    Он также содержит регистр идентификации оборудования, в котором ведется учет всего мобильного оборудования, в котором каждый мобильный телефон идентифицируется своим собственным номером IMEI. IMEI расшифровывается как International Mobile Equipment Identity.

    Секция BSS или подсистемы базовой станции архитектуры сети GSM второго поколения в основном связана с мобильными устройствами по сети. Эта подсистема включает два элемента, которые обсуждаются ниже.

    Базовая приемопередающая станция (BTS)

    BTS (базовая приемопередающая станция), которая используется в сети GSM, включает в себя радио Tx, Rx и их соответствующие антенны для передачи, приема и прямого обмена данными через мобильные устройства.Эта станция является важным элементом для каждой соты, и она взаимодействует с мобильными устройствами, и интерфейс между ними идентифицируется как интерфейс Um со связанными протоколами.

    Контроллер базовых станций (BSC)

    BSC (контроллер базовой станции) используется для формирования следующей фазы, обращенной к технологии GSM. Этот контроллер используется для управления набором базовых приемопередающих станций, и он часто совмещается через одну из приемопередающих станций в группе.Этот контроллер управляет ресурсами радио для управления различными элементами, такими как передача обслуживания в коллекции BTS, назначает каналы. Он взаимодействует с базовыми приемопередающими станциями через интерфейс Abis.

    Элемент подсистемы базовой станции сети GSM использует технологию радиосвязи, позволяющую нескольким операторам использовать систему одновременно. Каждый канал поддерживает до 8 операторов, позволяя базовой станции включать разные каналы; через каждую базовую станцию ​​можно разместить огромное количество операторов.

    Они тщательно размещаются у провайдера сети, чтобы обеспечить покрытие всей территории. Эта область может быть окружена базовой станцией, которую часто называют сотой. Поскольку невозможно предотвратить перекрытие сигналов в соседних сотах, и каналы, которые используются в одной соте, не используются в следующих.

    Мобильная станция

    Это мобильный телефон, который состоит из трансивера, дисплея и процессора и управляется SIM-картой, работающей по сети.

    MS (мобильные станции) или ME (мобильное оборудование) чаще всего идентифицируются через сотовые или мобильные телефоны, которые являются частью мобильной связи GSM н / б, которую оператор наблюдает и использует. В настоящее время их размер радикально уменьшился, а уровень функциональности сильно вырос. И еще одно преимущество — резко увеличилось время между обвинениями. В мобильном телефоне есть разные элементы, но двумя важными элементами являются аппаратное обеспечение и SIM-карта.

    Аппаратное обеспечение включает в себя основные элементы мобильного телефона, такие как корпус, дисплей, аккумулятор и электронику, используемую для генерации сигнала и обработки данных приемником, который будет транслироваться.
    Мобильная станция имеет номер, называемый IMEI. Его можно настроить на мобильном телефоне во время производства, и его нельзя изменить.

    Сеть обращается к нему во время регистрации, чтобы проверить, не было ли оборудование заявлено как украденное.

    SIM-карта (модуль идентификации абонента) содержит данные, которые идентифицируют пользователя в сети.Кроме того, он включает в себя различную информацию, такую ​​как номер, называемый IMSI (международный идентификатор мобильного абонента). Когда этот IMSI используется в SIM-карте, мобильный пользователь может просто сменить мобильный телефон, переместив SIM-карту с одного мобильного телефона на другой.

    Таким образом, замена мобильного телефона без изменения одного и того же номера мобильного телефона означает, что люди будут часто совершенствоваться, таким образом создавая дополнительный поток доходов для провайдеров сети и способствуя общей финансовой победе GSM.

    Подсистема эксплуатации и поддержки (OSS)

    Подсистема поддержки операций (OSS) является частью полной архитектуры сети GSM.Это связано с компонентами NSS и BSC. Этот OSS в основном используется для управления сетью GSM и нагрузкой трафика BSS. Следует отметить, что, когда количество BS увеличивается за счет масштабирования совокупности абонентов, тогда некоторые из задач сохранения перемещаются на базовые приемопередающие станции, так что стоимость владения системой может быть снижена.

    Архитектура сети GSM 2G в основном следует логическому принципу работы. Это очень просто по сравнению с существующими архитектурами сети мобильных телефонов, в которых используются программно определяемые блоки, что обеспечивает чрезвычайно гибкую работу.Но архитектура 2G GSM продемонстрирует необходимые голосовые и операционные основные функции и то, как они организованы вместе. Когда система GSM цифровая, тогда сеть представляет собой сеть передачи данных.

    Характеристики GSM модуля

    Характеристики модуля GSM включают следующее.

    • Повышенная эффективность использования спектра
    • Международный роуминг
    • Совместимость с цифровой сетью с интегрированными услугами (ISDN)
    • Поддержка новых услуг.
    • Управление телефонной книгой на SIM-карте
    • Номер фиксированного набора (FDN)
    • Часы реального времени с будильником
    • Качественная речь
    • Использует шифрование для повышения безопасности телефонных звонков
    • Служба коротких сообщений (SMS)

    Стратегии безопасности, стандартизированные для системы GSM, делают ее наиболее безопасным стандартом связи, доступным в настоящее время. Хотя конфиденциальность разговора и секретность абонента GSM гарантируется только на радиоканале, это важный шаг в достижении сквозной безопасности.

    GSM-модем

    GSM-модем — это устройство, которое может быть мобильным телефоном или модемом, которое может использоваться для обмена данными между компьютером или любым другим процессором по сети. Для работы GSM-модема требуется SIM-карта, и он работает в диапазоне сети, на который подписан оператор сети. Его можно подключить к компьютеру через последовательный порт, USB или Bluetooth.

    Модем GSM также может быть стандартным мобильным телефоном GSM с соответствующим кабелем и программным драйвером для подключения к последовательному порту или порту USB на вашем компьютере.GSM-модем обычно предпочтительнее мобильного телефона GSM. GSM-модем находит широкое применение в терминалах транзакций, управлении цепочкой поставок, приложениях безопасности, метеостанциях и удаленной регистрации данных в режиме GPRS.

    Работа GSM модуля

    Из приведенной ниже схемы модем GSM, должным образом подключенный к MC через устройство переключения уровня IC Max232. GSM-модем, установленный на SIM-карте, после получения цифровой команды по SMS от любого сотового телефона отправляет эти данные на MC через последовательную связь.Пока программа выполняется, модем GSM получает команду «СТОП» для выработки выходного сигнала на MC, точки контакта которого используются для отключения ключа зажигания.

    Команда, отправленная таким образом пользователем, основана на сообщении, полученном им через модем GSM «ТРЕВОГА» о запрограммированном сообщении, только если на входе установлен низкий уровень. Вся операция отображается на ЖК-дисплее 16 × 2.

    Цепь модема GMS

    Приложения технологии GSM

    Применения технологии GSM включают следующее.

    Интеллектуальная технология GSM для автоматизации и безопасности

    В наши дни мобильный терминал GSM стал одним из предметов, которые постоянно находятся с нами. Подобно нашему кошельку / кошельку, ключам или часам, мобильный терминал GSM предоставляет нам канал связи, который позволяет нам общаться с миром. Требование к человеку быть доступным или звонить кому-либо в любое время очень привлекательно.

    Этот проект, как следует из названия, основан на сетевой технологии GSM для передачи SMS от отправителя к получателю.Отправка и получение SMS-сообщений используются для повсеместного доступа к устройствам и обеспечения контроля доступа в домашних условиях. Система предлагает две подсистемы. Подсистема управления бытовой техникой позволяет пользователю удаленно управлять бытовой техникой, а подсистема оповещения о безопасности обеспечивает автоматический мониторинг безопасности.

    Система способна проинструктировать пользователей с помощью SMS с определенного сотового номера, чтобы изменить состояние бытовой техники в соответствии с потребностями и требованиями пользователя. Второй аспект — это предупреждение системы безопасности, которое достигается таким образом, что при обнаружении вторжения система позволяет автоматически генерировать SMS, таким образом предупреждая пользователя об угрозе безопасности.

    Технология

    GSM позволит общаться в любом месте, в любое время и с кем угодно. Функциональная архитектура GSM, использующая принципы интеллектуальных сетей, и ее идеология, которая обеспечивает развитие GSM, является первым шагом к настоящей системе персональной связи, которая требует достаточной стандартизации для обеспечения совместимости.

    Приложения GSM в медицинских услугах

    Рассмотрим две ситуации, подобные следующей

    • Человек получил тяжелую травму или заболел, и о нем необходимо немедленно позаботиться.Все, что есть у него или сопровождающего его человека, — это мобильный телефон.
    • Пациент выписан из больницы и думает отдохнуть у себя дома, но ему все равно нужно ехать в больницу для регулярных осмотров. У него может быть мобильный телефон, а также некоторые медицинские сенсорные устройства, например устройства для наблюдения за состоянием здоровья.

    В обеих ситуациях единственный способ найти решение — это использовать систему мобильной связи. Другими словами, используя коммуникационные технологии, любую ситуацию, подобную описанной выше, можно разрешить, просто передав данные пациента через сеть связи, получая и обрабатывая их в приемной секции — либо в медицинском центре, либо на дому у врача.

    Врач просто наблюдает за деталями пациента и возвращает ему инструкции (в случае 1 st ), чтобы он мог, по крайней мере, принять некоторые меры предосторожности, прежде чем наконец добраться до больницы, а в случае 2 и наблюдает за тестом. результаты пациент и в случае каких-либо отклонений, делает следующий шаг для дальнейшего лечения.

    Вся эта ситуация — телемедицинские услуги. Систему телемедицины можно использовать одним из трех способов.

    • Использование видеоконференцсвязи, при которой пациенты, сидящие в одном месте, могут напрямую взаимодействовать с поставщиками медицинских услуг и, соответственно, продолжать процесс лечения.
    • Используя датчики мониторинга состояния здоровья, которые постоянно обновляют информацию о состоянии здоровья пациента и, соответственно, направляют поставщиков медицинских услуг для продолжения лечения.
    • Путем передачи полученных медицинских данных и передачи полученных данных для консультации и обработки.

    Для трех вышеуказанных способов используется метод беспроводной связи.Медицинские услуги требуют множества способов доступа к хранимым ресурсам. Это могут быть медицинские базы данных или онлайн-хосты с устройствами, которые могут помочь восстановить и контролировать здоровье пациентов. Различные варианты доступа: широкополосная сеть через среду со средней пропускной способностью и узкополосная сеть через GSM.

    Преимущества технологии GSM в системе телемедицины заключаются в следующем.

    • Это более рентабельно.
    • GSM-приемники широко доступны — мобильные телефоны и GSM-модемы
    • Обладает высокой скоростью передачи данных.

    Базовая система телемедицины

    Базовая телемедицинская система состоит из 4 модулей:

    • Блок пациента : Он собирает информацию от пациента, отправляет ее как аналоговый сигнал или преобразует в цифровой сигнал, управляет потоком данных и передает данные. Он в основном состоит из различных медицинских датчиков, таких как датчик сердцебиения, монитор артериального давления, монитор температуры кожи, датчик спирометрии и т. Д., Который выдает электрический сигнал и отправляет эти сигналы в процессор или контроллер (микроконтроллер или ПК) для дальнейшей обработки сигналы, а затем передает результаты через сеть беспроводной связи.
    • Сеть связи : Используется для защиты данных и передачи данных. Используется технология GSM, в которой используются мобильные станции, базовые подстанции и сетевые системы. Мобильная станция состоит из базовой мобильной точки доступа или мобильного телефона и связывает мобильные телефоны с сетью GSM для связи.
    • Приемник / сторона сервера : По сути, это медицинская система, в которой установлен модем GSM, который принимает, декодирует сигналы и отправляет их на блок представления.
    • Презентационный блок : По сути, это процессор, который преобразует полученные данные в четко определенный формат и сохраняет их, чтобы врачи могли их регулярно отслеживать, а любую обратную связь на стороне клиента можно отправлять через SMS с модема GSM. .

    Простая система телемедицины

    Базовая система телемедицины может быть представлена ​​в упрощенном виде. Он состоит из двух блоков — блока передатчика и блока приемника. Блок передатчика передает входной сигнал датчика, а блок приемника принимает этот вход для продолжения дальнейшей обработки.

    Ниже приведен пример простой телемедицинской системы для отслеживания частоты сердечных сокращений пациента и соответствующей обработки данных.

    Передатчик системы телемедицины с использованием технологии GSM

    В передающем блоке датчик сердцебиения (который состоит из светоизлучающего источника, излучаемый свет которого модулируется при прохождении через кровь человека) преобразует полученные данные от человеческого тела и преобразует их в электрические импульсы. . Микроконтроллер принимает эти импульсы и обрабатывает их для расчета частоты сердечных сокращений и отправляет эти рассчитанные данные в медицинское учреждение через модем GSM.Модем GSM связан с микроконтроллером с помощью микросхемы Max 232 IC.

    Приемник системы телемедицины с использованием технологии GSM

    На приемном устройстве модем GSM принимает данные и передает их микроконтроллеру. Соответственно, микроконтроллер анализирует полученные данные с данными с ПК и отображает результат на ЖК-дисплее. Наблюдение за пациентом может осуществляться на основе результата, отображаемого на дисплее медицинским персоналом, чтобы можно было начать необходимую процедуру лечения.

    Практические примеры использования GSM-технологий в медицине

    На практике технология GSM используется в следующих областях.

    AT&T Vitality GlowCaps

    Это флаконы с таблетками, которые просто напоминают пациенту о необходимости принимать лекарства. Он состоит из таймера, который устанавливается на время приема таблеток пациентом, в это время устанавливает загорание колпачка и запускает зуммер, а затем звонит на мобильный телефон пациента по технологии GSM. Регистрируется каждое открывание бутылки.

    Ультразвуковая система Mobisante Mobius SP1

    Он состоит из мобильного ультразвукового датчика, подключенного к смартфону, и передает ультразвуковое изображение с портативного устройства в любое удаленное место через GSM.

    Система непрерывного мониторинга уровня глюкозы (CGM) Dexcom Seven Plus

    Используется для контроля уровня глюкозы в крови пациентов и передачи его врачу. Он состоит из датчика, расположенного под кожей, который непрерывно контролирует уровень глюкозы в крови и через определенные промежутки времени передает его на приемник (мобильный телефон).

    Будущие возможности GSM в медицинских услугах

    В соответствии с недавним опросом, проведенным PricewaterhouseCoopers для Ассоциации GSM, отраслевой организации, которая представляет почти 800 мировых операторов мобильной связи в 219 странах, к 2017 году услуги с поддержкой GSM станут частью системы здравоохранения, создавая глобальный рынок 23 миллиарда долларов.

    Сейчас среди всего перечисленного технология GSM является наиболее широко используемым вариантом из-за ее огромной популярности, повышенной эффективности использования спектра и низкой стоимости внедрения.

    Гарг, Виджай К., Уилкс, Джозеф Э.: 9780139491245: Amazon.com: Книги

    ВИДЖЕЙ К. ГАРГ — заслуженный член технического персонала Lucent Technologies (ранее AT&T Bell Laboratories). В его обязанности входит проектирование систем на базе GSM, оценка производительности и пропускной способности центров коммутации мобильной связи, а также определение требований к операционной системе для беспроводных сетей.

    J.E. WILKES был членом команды, которая разработала первую в мире сотовую систему, и является основным автором оригинальной спецификации совместимости EIA для сотовых телефонов.В настоящее время он является старшим научным сотрудником Bellcore.

    Предисловие

    За последние несколько десятилетий мир стал свидетелем феноменальных изменений в телекоммуникационной отрасли. Связь, которая раньше осуществлялась по проводам, теперь обеспечивается средствами радио (беспроводной связи). Таким образом, взорвалась беспроводная связь, которая отделяет телефон от проводов от местной телефонной станции. В начале 1980-х годов в Западной Европе действовали шесть несовместимых аналоговых мобильных систем, что препятствовало взаимодействию между системами; таким образом, роуминг между странами Европы был невозможен.С ростом Европейского общего рынка роуминг между этими странами стал важным.

    В 1985 году главный руководящий орган Европейской почтовой телефонной и телеграфной связи (PTT) — Европейская конференция почты и телекоммуникаций (CEPT) — учредил комитет, известный как Groupe Special Mobile, позже преобразованный в Глобальную систему мобильной связи ( GSM) под эгидой своего Комитета по гармонизации для определения мобильной системы, которая может быть внедрена по всей Европе в 1990-х годах.Эта инициатива дала европейской индустрии мобильной связи внутренний рынок, насчитывающий около 300 миллионов абонентов, и в то же время поставила перед ней серьезную техническую задачу.

    Первые годы GSM были посвящены в основном выбору радиотехники для радиоинтерфейса. В 1986 году в Париже были проведены полевые испытания различных систем-кандидатов, предложенных для радиоинтерфейса GSM. Для оценки этих систем-кандидатов был установлен набор критериев, ранжированных в порядке важности.Некоторые из критериев, которым должна соответствовать система-кандидат, включали

    • Спектральная эффективность
    • Субъективное качество голоса
    • Стоимость мобильной связи
    • Возможность переносной переносной передачи
    • Стоимость базовой станции
    • Возможность поддержки новых услуг
    • Сосуществование с существующие системы

    Производительность сотовой радиосистемы зависит в первую очередь от межканальных помех, и заданное качество голоса может быть достигнуто при гораздо более высоких уровнях межканальных помех, когда для системы используется цифровая передача вместо аналоговой.После значительных дебатов по поводу наиболее подходящего режима передачи (FDMA множественного доступа с частотным разделением каналов, TDMA множественного доступа с временным разделением каналов или CDMA множественного доступа с кодовым разделением каналов) в 1987 году было принято окончательное решение принять TDMA для GSM. В 1989 г. ответственность за создание спецификаций для GSM была передана от CEPT недавно сформированному Европейскому институту стандартов электросвязи (ETSI). Спецификации для фазы 1 GSM были завершены к 1990 г. и разделены на 12 наборов рекомендаций, охватывающих различные аспекты системы GSM.GSM Phase 1 — это автономная версия стандарта, которая поддерживает только подмножество услуг, которые изначально предполагались в GSM.

    На основе этих исходных спецификаций были установлены системы GSM и услуги мобильной связи были предложены на большинстве континентов мира.

    GSM Phase 2 — полноценная версия стандарта. Он отличается от фазы 1, прежде всего, рядом дополнительных услуг. Однако при внимательном рассмотрении обнаруживается, что часть мобильного приложения (MAP) протокола сигнализации и протокол между мобильной станцией и инфраструктурой были изменены во многих областях.Действия GSM Phase 2+ организованы как набор независимых задач, так что каждая из них может быть реализована практически без влияния на другие. На данный момент в Специальной мобильной группе (СМГ) определено более 80 задач. Они охватывают аспекты от радиопередачи до управления вызовами. Задача GSM Phase 2+ заключается в постепенном внесении важных изменений при сохранении восходящей совместимости. Интерфейсы, протоколы и стеки протоколов в GSM согласованы с принципами взаимодействия открытых систем (OSI).GSM — это открытая архитектура, которая обеспечивает максимальную независимость между элементами сети (такими как контроллер базовой станции BSC, домашний регистр местоположения HLR и т. Д.). Такой подход упрощает проектирование, тестирование и внедрение системы. Это также способствует эволюционному развитию, поскольку независимость сетевых элементов подразумевает, что модификация одного сетевого элемента может быть произведена с минимальным воздействием на другие или без него. Также у системного оператора есть возможность использовать сетевые элементы разных производителей.

    GSM 900 принят во многих странах, включая большую часть Европы, Северную Африку, Ближний Восток, многие страны Восточной Азии и Австралию. В большинстве этих случаев существуют соглашения о роуминге, позволяющие абонентам путешествовать по разным частям мира и пользоваться непрерывностью своих телекоммуникационных услуг с помощью единого номера и единого счета. DCS 1800 также развертывается в Восточной Азии и некоторых странах Южной Америки. Планируется, что PCS 1900, производная от GSM для Северной Америки, охватит значительную территорию Соединенных Штатов.Все эти системы также будут пользоваться формой роуминга, называемой роумингом модуля идентификации абонента (SIM), между ними и со всеми другими системами на базе GSM. Абонент любой из этих систем может получить доступ к услугам электросвязи, используя SIM-карту в телефоне, подходящем для сети, из которой предоставляется покрытие. Если у абонента есть многодиапазонный телефон, то один телефон можно использовать по всему миру. Эта глобализация делает GSM и его производные ведущими претендентами на предоставление услуг цифровой сотовой связи и персональной связи (PCS) во всем мире.

    В этой книге описываются перспективные цифровые сотовые коммуникации и персональные коммуникационные сети (PCN). В нем обсуждается недавняя история технологии GSM, которая используется для синтеза одной версии PCN, и очерчиваются рассматриваемые альтернативные подходы.

    Основная цель этой книги — обсудить прошлое, настоящее и будущее развитие технических аспектов системы GSM 900 и ее производных, таких как DCS 1800 и PCS 1900.В книге описываются этапы 1 и 2 GSM и определяются основные будущие тенденции.

    Книга разделена на три части. Первая часть посвящена техническим аспектам сотовой связи, которые используются для стандарта GSM 900 и его производных. Во второй части подробно описывается система GSM. В третьей части книги описываются дополнения к системе GSM и сравнивается GSM с другими сотовыми системами, использующими TDMA. Наконец, мы исследуем будущие тенденции беспроводных систем и GSM.

    Эта книга может быть использована менеджерами электросвязи, занимающимися управлением сотовыми сетями GSM / PCS, не имеющими или почти не имеющими технических знаний в области технологий GSM; практикующими инженерами связи, участвовавшими в разработке систем сотовой связи GSM / PCS; а также старшеклассниками / аспирантами в области электротехники, телекоммуникаций или компьютерной инженерии, планирующих продолжить карьеру в качестве инженера связи.

    С момента развертывания GSM в Европе в начале 1990-х было написано около дюжины книг, описывающих технологию GSM. К сожалению, ни одна из этих книг не дает полного представления о технологии GSM и сетях GSM. Некоторые из этих книг посвящены аспектам радиосвязи GSM, в то время как другие предоставляют простой высокоуровневый обзор сетей GSM, но игнорируют их важные параметры. Кроме того, большинство этих книг написано с предположением, что читатель знаком с областью телекоммуникаций и обладает достаточными знаниями в фундаментальных дисциплинах, таких как управление трафиком и система сигнализации 7 (SS7), на которой построена GSM.

    В этой книге мы используем другой подход, представляя всестороннее рассмотрение предмета. Мы начинаем с нуля и сначала знакомим с основными принципами, необходимыми для понимания любой беспроводной технологии. Далее мы подробно обсуждаем технологию GSM и предоставляем архитектуру GSM; операции радиосвязи; структура и формирование логических каналов; кодирование речи; физический, канальный и сетевой уровни; и потоки сообщений между элементами сети. Поскольку во всем мире наблюдается взрывной рост беспроводной передачи данных, мы представляем материалы о решении GSM для беспроводной передачи данных.Безопасность — важная особенность цифровых систем; поэтому мы рассматриваем методы безопасности, используемые в GSM, не раскрывая деталей, которые могут поставить под угрозу систему. Затем мы рассмотрим модуляцию и распространение радиоволн и используем полученные знания, чтобы показать, как планируется система GSM. Затем мы описываем сетевые аспекты сети GSM и предоставляем пошаговую процедуру определения размеров элементов сети GSM. Мы также обсуждаем управление сетью GSM на основе подхода сети управления телекоммуникациями (TMN).Наконец, мы познакомим читателя с проектированием трафика и SS7. Чтобы сделать книгу полностью самодостаточной, мы включили сравнение различных беспроводных систем, основанных на технологии TDMA, и систем с низкой мобильностью, дополняющих GSM, под названием Digital Enhanced Cordless Telephone (DECT). Наконец, мы завершаем книгу, представив главу о будущем беспроводных технологий с акцентом на GSM.

    Мы написали книгу, чтобы удовлетворить потребности большого технического сообщества, от студентов колледжей до практикующих дизайнеров / инженеров и менеджеров.Чтобы удовлетворить потребности студентов, мы приводим несколько числовых примеров, чтобы проиллюстрировать применение формул. С другой стороны, мы ограничиваем использование передовых математических принципов, чтобы книгу могли читать практикующие инженеры и менеджеры. Для разработчика GSM мы включаем достаточно примеров дизайна, чтобы книгу можно было использовать в качестве справочника на ранних этапах проектирования и планирования сетей GSM.

    Если эта книга используется в качестве учебника для преподавания двухсеместровых курсов по беспроводным технологиям и технологиям GSM, мы рекомендуем охватить главы с 1 по 8 в течение первого семестра и главы с 9 по 15 и 20 во втором семестре.Для инженеров мы рекомендуем главы 1-3, 5-7, 11 и 20, а для практикующих инженеров / дизайнеров мы предлагаем главы 1-11, 14, 15 и 20. Для тех читателей, кто не знаком с SS7 и инженерия телетрафика, мы рекомендуем прочитать главы 17 и 18.

    На протяжении всей книги мы представляем материалы по GSM и другим радиосистемам, которые развивались параллельно с GSM. Сравнивая различные системы, читатель может понять преимущества и недостатки GSM по сравнению с другими системами.

    В главе 1 мы описываем аналоговые сотовые системы первого поколения, цифровые сотовые системы второго поколения, появляющуюся цифровую сотовую связь и предполагаемые сети PCN. Также обсуждается недавняя история технологии GSM.

    В главе 2 мы представляем стандарты беспроводной связи. Мы обсуждаем европейские беспроводные системы — CT2, DECT и другие — и обсуждаем стандарт GSM, разработанный ETSI. Мы описываем универсальную персональную электросвязь (UPT) на основе использования персонального номера электросвязи (PTN) и концентрируемся на стандартах IMT-2000 и универсальной системы мобильной связи (UMTS).Мы также обсуждаем североамериканские стандарты IS-54 и IS-95 и включаем японские стандарты.

    Далее в главе 3 мы обсудим узкополосные канальные и широкополосные неканализованные системы для беспроводной связи. Наше внимание уделяется технологиям доступа, включая FDMA, TDMA и CDMA. Мы также представляем концепции дуплекса с частотным разделением (FDD) и дуплекса с временным разделением (TDD).

    В главе 4 представлены основы сотовой связи. Изучается концепция коанальных помех как для всенаправленных, так и для секторизованных сотовых узлов.Также обсуждаются процедуры разделения ячеек, используемые в сотовой связи.

    В главе 5 мы представляем обзор GSM, как описано в рекомендациях ETSI. Мы описываем архитектуру и сетевые интерфейсы системы GSM.

    В главе 6 мы сначала описываем измерения радиолинии в GSM и представляем детали адаптивного управления мощностью (APC), прерывистой передачи (DTX) и медленной скачкообразной перестройки частоты (SFH). В этой главе также обсуждаются будущие техники (например,g., заимствование каналов и интеллектуальная антенна), которые могут использоваться в GSM для уменьшения помех и повышения производительности системы.

    GSM имеет богатый набор логических каналов, которые используются в радиоканале. Мы посвящаем главу 7 обсуждению этих логических каналов. Они используются для передачи пользовательской информации и данных сигнализации управления.

    В главе 8 мы сначала обсуждаем методы кодирования речи и атрибуты речевого кодека. Затем следует краткое обсуждение анализа на основе линейного прогнозирования путем синтеза (LPAS) и стандартов ITU-T, обеспечивающих сравнение различных кодеков.

    В главе 9 мы обсуждаем сообщения, которые передаются по открытым интерфейсам в сети GSM. Этими интерфейсами являются: от мобильной станции к базовой станции, от базовой станции к MSC и от MSC к HLR и гостевому регистру местоположения (VLR). Используя эти сообщения, мы создаем несколько типичных потоков вызовов, используемых в сети GSM.

    Глава 10 описывает методы, используемые для поддержки услуг передачи данных в системе GSM. Мы исследуем вопросы взаимодействия с услугами проводной передачи данных. Затем мы описываем услуги передачи данных с коммутацией каналов в GSM.Затем мы исследуем службу коротких сообщений (SMS), используемую для обеспечения возможности двустороннего пейджинга в GSM. Наконец, мы исследуем услугу пакетной радиосвязи GSM (GPRS).

    В главе 11 мы сконцентрируемся на безопасности в GSM. Мы обсуждаем основные механизмы, используемые в системе GSM для обеспечения безопасности — криптографические алгоритмы безопасности, SIM-карты и процедуры аутентификации.

    В главе 12 мы изучаем три метода модуляции — манипуляцию с минимальным сдвигом (MSK), гауссовскую манипуляцию с минимальным сдвигом (GMSK) и дифференциальную квадратурную фазовую манипуляцию p / 4 (p / 4-DQPSK).Эти методы модуляции используются в GSM, DECT и PWT. Многие рисунки в главе 12 были созданы с использованием Matlab 5, и полезную информацию о модуляторах можно получить, изучив программы Matlab. Поэтому мы включаем исходные файлы Matlab, используемые для создания рисунков на прикрепленном диске. Студенческая версия Matlab доступна в Prentice-Hall.

    В главе 13 мы обсуждаем характеристики распространения и многолучевости радиоволн. Также представлены концепции разброса задержки, который вызывает дисперсию канала и межсимвольные помехи.

    В главе 14 мы сначала представляем модели телетрафика, необходимые при планировании и проектировании сотовой сети / сети PCS. Затем мы даем обзор методов, используемых для управления местоположением абонента в системе GSM. Мы включаем пример конструкции системы GSM, чтобы проиллюстрировать систематическую процедуру определения потребности в оборудовании в системе.

    В главе 15 мы представляем традиционные подходы к управлению сетью (NM). Затем мы кратко представляем концепции TMN. Мы предоставляем требования к управлению беспроводными сетями и фокусируемся на платформенно-ориентированных подходах NM, представляя два широко используемых подхода к управлению сетями.

    Компаньонами сотовых систем являются беспроводные телефоны с местной телефонной связью и беспроводные телефоны с расширенным доступом. В главе 16 описывается DECT (и его эквивалент в США PWT), который используется для предоставления услуг передачи голоса и данных для беспроводных локальных линий и беспроводных телефонов в качестве дополнений к системам GSM.

    В главе 17 мы даем краткий обзор SS7 для тех из вас, кто не знаком с SS7.

    В главе 18 мы даем определения терминов, часто используемых в инженерии телетрафика.Несколько числовых примеров приведены для иллюстрации приложений для расчета трафика MSC. Мы представляем результаты проектирования трафика Erlang B для серверов 1-100 в приложении A. Мы также предоставляем программу для Windows 95 и Windows NT-4 для расчета предлагаемой нагрузки для любого количества серверов от 1 до 130 с произвольно выбранной вероятностью блокировки. .

    В главе 19 мы сосредоточимся на трех системах PCS / сотовой связи на основе TDMA (DAMPS-1900, DCS-1900 / GSM 1900 и PDC), которые были развернуты или развертываются в Северной Америке и Японии.Мы сравниваем эти системы.

    В главе 20 мы исследуем будущее беспроводной связи и сосредоточимся на деятельности, проводимой ETSI для следующего поколения беспроводных систем под знаменем IMT-2000.

    Мы хотели бы поблагодарить многих людей, которые помогли нам подготовить материал для этой книги. Бернард Гудвин вдохновил нас на написание книги. Профессор Теодор Раппапорт из Технологического института Вирджинии взял нас под знамя своей новой серии, а также рассмотрел рукопись.Наши коллеги из Bellcore и Lucent ответили на наши многочисленные вопросы о GSM. Рид Фишер поделился с нами своим видением будущего широкополосного CDMA; Дон Зелмер помог получить информацию о последних мероприятиях ETSI и просмотрел рукопись. Майк Лушин и Зигмонд Турски предоставили обзоры рукописи. Лоис Уилкс прочитала части рукописи и улучшила наше письмо. Мы особенно хотим поблагодарить Питера Уилкса за подготовку списка сокращений и редактирование некоторых файлов.Мы также благодарим Питера за его отличную работу по написанию программы управления трафиком для поставляемого диска и данных в приложении A.

    Мы включили диск с программным обеспечением в нашу книгу. Хотя в приложении A есть набор таблиц трафика, вы можете определить количество серверов для произвольной вероятности блокировки и предлагаемой нагрузки. Программа WErlangB для Microsoft Windows предоставляет такую ​​возможность. Программа установки находится на диске в каталоге трафика. Дважды щелкните «Настройка», и программа будет установлена ​​на ваш жесткий диск со значком, установленным в меню «Пуск».Программа работает под Windows NT-4 и Window 95.

    Каталог chapter_12 на прилагаемой дискете содержит файлы Matlab для генерации графиков сигнала и спектра из главы 12. Программы были созданы в Matlab 5 на платформе Windows. Если нам нужно обновить наши m-файлы, мы будем использовать веб-страницу Mathworks, Inc.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *