Ενδιαφέρων

Τι είναι το GSM: Primer

Τι είναι το GSM: Primer


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Το GSM είναι ένα σύστημα κινητής τηλεφωνίας δεύτερης γενιάς ή 2G. Αρχικά κυκλοφόρησε το 1991, εξακολουθεί να χρησιμοποιείται για πολλές φωνητικές κλήσεις και ορισμένες υπηρεσίες χαμηλού ρυθμού δεδομένων που απαιτούν τη χρήση του.

Το ακρωνύμιο για το GSM αρχικά σήμαινε το Groupe Speciale Mobile, αλλά αυτό άλλαξε σε Παγκόσμιο Σύστημα για Κινητές Επικοινωνίες καθώς το σύστημα εξαπλώθηκε σε παγκόσμια βάση.

Η χρήση του GSM αυξήθηκε πέρα ​​από όλες τις αρχικές προσδοκίες. Αρχικά είχε συλληφθεί ως ένα ευρωπαϊκό σύστημα, αλλά η χρήση του εξαπλώθηκε παγκοσμίως και μέχρι το 2004 υπήρχαν πάνω από ένα δισεκατομμύριο συνδρομές - ένα επίτευγμα ορόσημο καθώς χρειάστηκαν πάνω από 100 χρόνια για να φτάσουν οι σταθεροί σταθμοί σε αυτό το σημείο.

Αν και η τεχνολογία έχει προχωρήσει σημαντικά από την εισαγωγή του GSM ως τεχνολογίας 2G, εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ευρέως καθώς τα τηλέφωνα είναι χαμηλού κόστους και η χρήση της μπαταρίας καθιστά δυνατή τη συχνότητα των διαστημάτων φόρτισης της μπαταρίας να είναι συχνά μια εβδομάδα ή περισσότερο.

Τι είναι το GSM - επισκόπηση συστήματος

Το σύστημα GSM σχεδιάστηκε ως τεχνολογία κινητής τηλεφωνίας δεύτερης γενιάς (2G). Ένας από τους βασικούς στόχους ήταν η παροχή ενός συστήματος που θα επέτρεπε την επίτευξη μεγαλύτερης χωρητικότητας από τα προηγούμενα αναλογικά συστήματα πρώτης γενιάς. Το GSM το πέτυχε χρησιμοποιώντας ένα ψηφιακό TDMA (προσέγγιση πολλαπλής πρόσβασης διαίρεσης χρόνου).

Με την υιοθέτηση αυτής της τεχνικής περισσότεροι χρήστες θα μπορούσαν να φιλοξενηθούν εντός του διαθέσιμου εύρους ζώνης. Εκτός από αυτό, υιοθετήθηκε η κρυπτογράφηση της ψηφιακής κωδικοποιημένης ομιλίας για τη διατήρηση της ιδιωτικής ζωής. Χρησιμοποιώντας τις προηγούμενες αναλογικές κυψελοειδείς τεχνολογίες, ήταν δυνατό για οποιονδήποτε με δέκτη σαρωτή να ακούσει κλήσεις και μια σειρά από διάσημες προσωπικότητες είχαν «παραβλεφθεί» με ενοχλητικές συνέπειες.

Σημείωση για την ιστορία της τεχνολογίας κινητών τηλεφώνων:

Η τεχνολογία των κινητών τηλεφώνων έχει αναπτυχθεί κάθε χρόνο. Από τις πρώτες παρουσιάσεις συστημάτων κινητής τηλεφωνίας στη δεκαετία του 1980 έως σήμερα, η ανάπτυξη της νέας τεχνολογίας βελτίωσε σταθερά τα διαθέσιμα συστήματα. Ξεκινώντας με τα αναλογικά συστήματα πρώτης γενιάς, εισήχθησαν νέα ψηφιακά συστήματα 2G και αυτά έχουν προχωρήσει έτσι ώστε η τεχνολογία 5G να αναπτύσσεται τώρα.

Διαβάστε περισσότερα για Ιστορικό κινητού τηλεφώνου.

Υπηρεσίες GSM

Ομιλία ή φωνητικές κλήσεις είναι προφανώς η κύρια λειτουργία για το κυψελοειδές σύστημα GSM. Για να επιτευχθεί αυτό, η ομιλία κωδικοποιείται ψηφιακά και αργότερα αποκωδικοποιείται με χρήση φωνοκωδικοποιητή. Μια ποικιλία από φωνοκωδικοποιητές είναι διαθέσιμα για χρήση, με στόχο διαφορετικά σενάρια.

Εκτός από τις υπηρεσίες φωνής, η τεχνολογία κινητής τηλεφωνίας GSM υποστηρίζει μια ποικιλία άλλων υπηρεσιών δεδομένων. Παρόλο που η απόδοσή τους δεν είναι πουθενά κοντά στο επίπεδο αυτών που παρέχονται από το 3G, είναι ωστόσο σημαντικά και χρήσιμα. Υποστηρίζεται μια ποικιλία υπηρεσιών δεδομένων με ρυθμούς δεδομένων χρήστη έως 9,6 kbps. Μπορούν να υποστηριχθούν υπηρεσίες που περιλαμβάνουν φαξ της ομάδας 3, βίντεο και teletex.

Μια υπηρεσία που έχει αναπτυχθεί πάρα πολύ είναι η υπηρεσία σύντομων μηνυμάτων. Αναπτύχθηκε ως μέρος των προδιαγραφών GSM, έχει επίσης ενσωματωθεί σε άλλες κυτταρικές τεχνολογίες. Μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι παρόμοιο με την υπηρεσία τηλεειδοποίησης, αλλά είναι πολύ πιο ολοκληρωμένο επιτρέποντας αμφίδρομη ανταλλαγή μηνυμάτων, αποθήκευση και προώθηση, και επιτρέπει επίσης αλφαριθμητικά μηνύματα λογικού μήκους. Αυτή η υπηρεσία έχει γίνει ιδιαίτερα δημοφιλής, αρχικά με τους νέους καθώς παρείχε ένα απλό, χαμηλό σταθερό κόστος.

Βασικά στοιχεία GSM

Η κυψελωτή τεχνολογία GSM είχε διάφορους σχεδιαστικούς στόχους όταν ξεκίνησε η ανάπτυξη:

  • Θα πρέπει να προσφέρει καλή υποκειμενική ποιότητα ομιλίας
  • Θα πρέπει να έχει χαμηλό κόστος τηλεφώνου ή τερματικού
  • Οι τερματικοί σταθμοί πρέπει να είναι σε θέση χειρός
  • Το σύστημα πρέπει να υποστηρίζει τη διεθνή περιαγωγή
  • Θα πρέπει να προσφέρει καλή φασματική απόδοση
  • Το σύστημα πρέπει να προσφέρει συμβατότητα ISDN

Η προκύπτουσα τεχνολογία κυψελοειδών GSM που αναπτύχθηκε παρέχεται για όλα αυτά. Ο συνολικός ορισμός συστήματος για το GSM περιγράφει όχι μόνο τη διεπαφή αέρα αλλά και την τεχνολογία δικτύου ή υποδομής.

Με την υιοθέτηση αυτής της προσέγγισης, είναι δυνατό να προσδιοριστεί η λειτουργία ολόκληρου του δικτύου, ώστε να επιτρέπεται η διεθνής περιαγωγή, καθώς και να επιτρέπονται στοιχεία δικτύου από διαφορετικούς κατασκευαστές να λειτουργούν το ένα δίπλα στο άλλο, αν και αυτό το τελευταίο χαρακτηριστικό δεν λειτούργησε πλήρως, ειδικά με παλαιότερα είδη.

Η διεπαφή RF ή αέρα της κυψελωτής τεχνολογίας GSM χρησιμοποιεί κανάλια RF 200 kHz. Πρόκειται για διαίρεση χρόνου πολλαπλή για να επιτρέψει σε οκτώ χρήστες να έχουν πρόσβαση σε κάθε εταιρεία κινητής τηλεφωνίας. Με αυτόν τον τρόπο είναι ένα σύστημα TDMA / FDMA.

Οι σταθμοί πομποδεκτών βάσης (BTS) είναι οργανωμένοι σε μικρές ομάδες, που ελέγχονται από έναν ελεγκτή σταθμού βάσης (BSC) ο οποίος συνήθως συνυπάρχει με ένα από τα BTS. Το BSC με τα σχετικά BTS ονομάζεται υποσύστημα σταθμού βάσης (BSS).

Περαιτέρω στο κεντρικό δίκτυο βρίσκεται η κύρια περιοχή μεταγωγής. Αυτό είναι γνωστό ως το κινητό μεταγωγικό κέντρο (MSC). Συνδέεται με αυτό είναι οι καταχωρητές θέσης, δηλαδή ο καταχωρητής θέσης κατοικίας (HLR) και ο καταχωρητής θέσης επισκεπτών (VLR) που παρακολουθούν τη θέση των κινητών τηλεφώνων και επιτρέπουν τη δρομολόγηση κλήσεων σε αυτά. Επιπλέον, υπάρχει το Κέντρο ελέγχου ταυτότητας (AuC) και το Μητρώο αναγνώρισης εξοπλισμού (EIR) που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο ταυτότητας του κινητού προτού επιτραπεί στο δίκτυο και για χρέωση. Η λειτουργία αυτών εξηγείται στις επόμενες σελίδες.

Τελευταίο αλλά όχι λιγότερο σημαντικό είναι το ίδιο το κινητό. Συχνά ονομάζεται ΜΕ ή κινητός εξοπλισμός, αυτό είναι το αντικείμενο που βλέπει ο τελικός χρήστης. Αυτό το στοιχείο της συνολικής αρχιτεκτονικής του δικτύου εισήγαγε ορισμένα νέα στοιχεία και τροφοδότησε την ανάπτυξη του συνολικού οικοσυστήματος κινητών τηλεφώνων.

Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό που εφαρμόστηκε για πρώτη φορά στο GSM ήταν η χρήση μιας Ενότητας Ταυτότητας Συνδρομητή. Αυτή η κάρτα έφερε μαζί του την ταυτότητα των χρηστών και άλλες πληροφορίες για να επιτρέψει στον χρήστη να αναβαθμίσει ένα τηλέφωνο πολύ εύκολα, διατηρώντας ταυτόχρονα την ίδια ταυτότητα στο δίκτυο. Χρησιμοποιήθηκε επίσης για την αποθήκευση άλλων πληροφοριών, όπως "τηλεφωνικός κατάλογος" και άλλα αντικείμενα.

Η εισαγωγή της SIM επέτρεψε στους χρήστες να αλλάζουν τηλέφωνα πολύ εύκολα, και αυτό τροφοδότησε τη βιομηχανία κατασκευής τηλεφώνων και επέτρεψε την κυκλοφορία νέων τηλεφώνων με πρόσθετες δυνατότητες. Αυτό επέτρεψε στους παρόχους κινητής τηλεφωνίας να αυξήσουν τα μέσα έσοδά τους ανά χρήστη (ARPU) διασφαλίζοντας ότι οι χρήστες μπορούν να έχουν πρόσβαση σε οποιεσδήποτε νέες δυνατότητες που ενδέχεται να ξεκινήσουν στο δίκτυο που απαιτούν πιο εξελιγμένα τηλέφωνα.

Η διάρκεια ζωής της μπαταρίας ήταν μια άλλη σημαντική πτυχή και η χρήση του GMSK σήμαινε ότι η ανεπάρκεια ενισχυτή πομπού RF θα μπορούσε να είναι υψηλή, επιτρέποντας στο χρόνο ζωής της μπαταρίας να υπερβαίνει αρκετές ημέρες, ειδικά καθώς βελτιώθηκε η τεχνολογία της μπαταρίας.

Μηνύματα SMS GSM

Μια άλλη ικανότητα του GSM που απογειώθηκε με τρόπο που δεν ήταν αναμενόμενο ήταν αυτή των γραπτών μηνυμάτων. Τα μηνύματα SMS χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά στις 3 Δεκεμβρίου 1992, όταν ο Neil Papworth, χρησιμοποίησε έναν προσωπικό υπολογιστή για να στείλει το μήνυμα κειμένου "Χαρούμενα Χριστούγεννα" μέσω του δικτύου GSM Vodafone του Ηνωμένου Βασιλείου.

Παρόλο που η αρχή της ανταλλαγής μηνυμάτων κειμένου καθιερώθηκε το 1992, μόλις το 1994 ο φινλανδικός πάροχος δικτύου Radiolinja έγινε ο πρώτος που προσέφερε μια εμπορική υπηρεσία ανταλλαγής μηνυμάτων SMS από άτομο σε άτομο.

Μόλις καθιερώθηκε η αποστολή μηνυμάτων κειμένου, σύντομα απογειώθηκε καθώς παρέχει έναν πολύ φθηνότερο τρόπο αποστολής μηνυμάτων από την πραγματοποίηση κλήσης. Ως αποτέλεσμα, πολλοί από εσάς το χρησιμοποιούσατε καθώς η χρήση κινητού τηλεφώνου είχε εξαπλωθεί και η νεότερη γενιά θα μπορούσε να διαχειριστεί το κόστος πολύ καλύτερα στέλνοντας κείμενα.

Ως αποτέλεσμα της χρήσης των μηνυμάτων SMS στο δίκτυο GSM, υιοθετήθηκε από άλλα συστήματα 2G καθώς παρείχε πρόσθετα έσοδα για τους παρόχους δικτύου και μια φτηνή μορφή επικοινωνίας για τους χρήστες.

Επισκόπηση συστήματος GSM

Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τα κύρια σημεία της προδιαγραφής συστήματος GSM, παρουσιάζοντας ορισμένα από τα βασικά χαρακτηριστικά τεχνικού ενδιαφέροντος.


Περίληψη προδιαγραφών για GSM Cellular System
Τεχνολογία πολλαπλής πρόσβασηςFDMA / TDMA
Διπλή τεχνικήFDD
Ζώνη συχνότητας ανόδου890 - 915 MHz
(μόνο βασική ζώνη 900 MHz)
Ζώνη συχνοτήτων Downlink933 -960 MHz
(μόνο βασική ζώνη 900 MHz)
Απόσταση καναλιού200 kHz
ΔιαμόρφωσηGMSK
Κωδικοποίηση ομιλίαςΔιάφορα - το πρωτότυπο ήταν RPE-LTP / 13
Κανάλια ομιλίας ανά κανάλι RF8
Ρυθμός δεδομένων καναλιού270.833 kbps
Διάρκεια καρέ4,615 ms

Περαιτέρω εξελίξεις του GSM

Το GSM ήταν ένα ιδιαίτερα επιτυχημένο σύστημα κινητών τηλεπικοινωνιών. Αρχικά προοριζόταν για χρήση εντός της Ευρώπης, αλλά σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα ενώ το σύστημα χρησιμοποιούταν πολύ πέρα ​​από τα σύνορα της Ευρώπης, έγινε ένα διεθνώς αποδεκτό σύστημα.

Εκτός από την επιτυχία του ως συστήματος φωνητικών επικοινωνιών, αναπτύχθηκε πέρα ​​από τη βασική ικανότητα φωνής για να μπορεί να μεταφέρει δεδομένα. Με το Διαδίκτυο να χρησιμοποιείται ευρύτερα, το GSM αναπτύχθηκε για να αρχίσει να καλύπτει αυτές τις ανάγκες.

  • GPRS: Το GPRS, η Γενική Υπηρεσία Ραδιοεπικοινωνιών ήταν μια εξέλιξη του συστήματος κινητής τηλεφωνίας GSM 2G. Χρησιμοποιώντας δεδομένα πακέτων και όχι κυκλώματα δεδομένων με εναλλαγή κυκλώματος, επέτρεψε να επιτευχθούν ταχύτητες παρόμοιες με αυτές που έχουν εμπειρία με τη χρήση υπηρεσιών δικτύου μέσω τηλεφώνου μέσω ιδανικών συνθηκών. Ωστόσο, οι ταχύτητες των δεδομένων ήταν πολύ χαμηλές σε σύγκριση με τα συστήματα που χρησιμοποιούνται σήμερα.

    Σημείωση για 2G GPRS:

    GPRS - Το General Packet Radio System εισήγαγε δεδομένα πακέτων στο σύστημα κινητού τηλεφώνου GSM. Αν και τα δεδομένα ήταν αργά από τα τρέχοντα πρότυπα, επέτρεψε στα δεδομένα να γίνουν βασικά μέρη του συστήματος.

    Διαβάστε περισσότερα για 2G GPRS.

  • GSM EDGE: Το GSM EDGE, Βελτιωμένοι ρυθμοί δεδομένων για το GSM Evolution, ήταν η εξέλιξη του GSM, & GPRS που χρησιμοποίησε διαμόρφωση 8PSK για να επιτύχει ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων έως και 384 kbps. Αν και αυτό παρείχε σημαντική αύξηση σε σχέση με το GPRS, οι ταχύτητες δεδομένων ήταν ακόμα πολύ αργές.

    Σημείωση για το 2G GSM EDGE:

    GSM EDGE - Οι βελτιωμένοι ρυθμοί δεδομένων για το GSM Evolution προέβλεπαν αύξηση των ποσοστών δεδομένων που επιτυγχάνονται από το σύστημα 2G GSM. Χρησιμοποιώντας πακέτα δεδομένων (ήδη χρησιμοποιούνται στο GPRS) και αλλάζοντας τη μορφή διαμόρφωσης σε 8PSK, επιτεύχθηκαν σημαντικές αυξήσεις στην απόδοση δεδομένων.

    Διαβάστε περισσότερα για 2G GSM EDGE.

Καθώς το GSM εξελίχθηκε παρέχοντας κάτι περισσότερο από φωνητικές κλήσεις καθώς άρχισε να μεταφέρει δεδομένα, άρχισε να δείχνει τον τρόπο με τον οποίο θα αναπτυχθεί η τεχνολογία κινητών επικοινωνιών.

Αν και χρειάστηκαν μερικά χρόνια, το GSM έγινε σταθερά το κυρίαρχο σύστημα κινητών τηλεφώνων 2G. Πρωτοποριακά χαρακτηριστικά, όπως η κάρτα SIM που επιτρέπει τον ίδιο αριθμό και λογαριασμό να διατηρούνται κατά την αναβάθμιση του τηλεφώνου, καθώς και πτυχές όπως η διεθνής περιαγωγή, του έδωσαν σημαντικό προβάδισμα έναντι άλλων συστημάτων.

Ακόμη και πολλά χρόνια αργότερα, το βασικό δίκτυο GSM και οι τεχνολογίες και η αρχιτεκτονική αναβάθμισης GSM χρησιμοποιούνται για την παροχή κληρονομικής υπηρεσίας για πολλά συστήματα που βασίζονται σε μια βασική τεχνολογία. Παρόλο που οι φορείς εκμετάλλευσης έχουν μειώσει το διαθέσιμο φάσμα, το GSM εξακολουθεί να είναι πιθανό να διατηρηθεί για αρκετά ακόμη χρόνια.

Θέματα ασύρματης και ενσύρματης σύνδεσης:
Βασικά στοιχεία για κινητές επικοινωνίες 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT ασύρματα τηλέφωνα NFC - Επικοινωνία κοντινού πεδίου Βασικές αρχές δικτύωσης Τι είναι το CloudEthernetΣυριακά δεδομέναUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Επιστροφή στην ασύρματη και ενσύρματη συνδεσιμότητα


Δες το βίντεο: GSM I Jeremy vs CHI Pompeyo4 TOP 200 (Ενδέχεται 2022).