Ciekawy

Co to jest GSM: Primer

Co to jest GSM: Primer

GSM to system telefonii komórkowej drugiej generacji lub 2G. Pierwotnie wprowadzony w 1991 roku, nadal jest używany do wielu połączeń głosowych i niektórych usług o niskiej szybkości transmisji danych, które wymagają jego użycia.

Skrót oznaczający GSM pierwotnie oznaczał Groupe Speciale Mobile, ale w miarę rozprzestrzeniania się systemu na całym świecie zmieniło się to na Globalny system komunikacji mobilnej.

Zastosowanie GSM przekroczyło wszelkie pierwotne oczekiwania. Początkowo został pomyślany jako system europejski, ale jego użycie rozprzestrzeniło się na całym świecie i do 2004 r. Było ponad miliard abonamentów - osiągnięcie milowe, ponieważ osiągnięcie tego punktu zajęło ponad 100 lat.

Chociaż technologia znacznie się rozwinęła od czasu wprowadzenia GSM jako technologii 2G, jest nadal w powszechnym użyciu, ponieważ telefony są tanie, a zużycie baterii jest niewielkie, co umożliwia częste ładowanie baterii co tydzień.

Co to jest GSM - przegląd systemu

System GSM został zaprojektowany jako technologia telefonii komórkowej drugiej generacji (2G). Jednym z podstawowych celów było dostarczenie systemu, który umożliwiłby osiągnięcie większej przepustowości niż poprzednie systemy analogowe pierwszej generacji. GSM osiągnął to dzięki zastosowaniu cyfrowego TDMA (podejście wielokrotnego dostępu z podziałem czasu).

Przyjmując tę ​​technikę, więcej użytkowników mogłoby zostać umieszczonych w dostępnej przepustowości. Oprócz tego w celu zachowania prywatności przyjęto szyfrowanie mowy zakodowanej cyfrowo. Korzystając z wcześniejszych analogowych technologii komórkowych, każdy z odbiornikiem skanera mógł słuchać rozmów, a wiele znanych osobistości było „podsłuchiwanych” z kłopotliwymi konsekwencjami.

Uwaga dotycząca historii technologii telefonów komórkowych:

Technologia telefonów komórkowych rozwija się każdego roku. Od pierwszego wprowadzenia systemów telefonii komórkowej w latach 80. XX wieku do dnia dzisiejszego rozwój nowych technologii stale poprawia dostępne systemy. Począwszy od systemów analogowych pierwszej generacji, wprowadzono nowe systemy cyfrowe 2G, które zostały przeniesione, tak że technologia 5G jest obecnie rozwijana.

Przeczytaj więcej o Historia telefonu komórkowego.

Usługi GSM

Mowa lub połączenia głosowe są oczywiście podstawową funkcją systemu komórkowego GSM. Aby to osiągnąć, mowa jest kodowana cyfrowo, a później dekodowana za pomocą wokodera. Dostępnych jest wiele różnych vocoderów przeznaczonych do różnych scenariuszy.

Oprócz usług głosowych technologia komórkowa GSM obsługuje szereg innych usług transmisji danych. Chociaż ich wydajność nie zbliża się do poziomu zapewnianego przez 3G, niemniej jednak są one nadal ważne i przydatne. Obsługiwane są różnorodne usługi transmisji danych z szybkościami transmisji danych użytkownika do 9,6 kb / s. Obsługiwane są usługi obejmujące faksymile grupy 3, wideotekst i teleteks.

Jedną z usług, która bardzo się rozwinęła, są krótkie wiadomości. Opracowany jako część specyfikacji GSM, został również włączony do innych technologii komórkowych. Można ją uważać za podobną do usługi przywoławczej, ale jest znacznie bardziej wszechstronna, umożliwiając dwukierunkowe przesyłanie wiadomości, przechowywanie i przekazywanie, a także umożliwia przesyłanie wiadomości alfanumerycznych o rozsądnej długości. Ta usługa stała się szczególnie popularna, początkowo wśród młodych, ponieważ zapewniała prosty, niski koszt stały.

Podstawy GSM

Na początku rozwoju technologia komórkowa GSM miała kilka celów projektowych:

  • Powinien oferować dobrą subiektywną jakość mowy
  • Powinien mieć niski koszt telefonu lub terminala
  • Terminale powinny być podręczne
  • System powinien obsługiwać roaming międzynarodowy
  • Powinien oferować dobrą wydajność widmową
  • System powinien zapewniać kompatybilność z ISDN

Powstała technologia telefonii komórkowej GSM, która została opracowana dla wszystkich tych celów. Ogólna definicja systemu dla GSM obejmuje nie tylko interfejs radiowy, ale także technologię sieci lub infrastruktury.

Przyjmując takie podejście, możliwe jest zdefiniowanie działania całej sieci w celu umożliwienia roamingu międzynarodowego, a także umożliwienia współdziałania elementów sieci różnych producentów, chociaż ta ostatnia cecha nie sprawdziła się w pełni, zwłaszcza w przypadku starszych elementów.

Interfejs radiowy lub radiowy technologii komórkowej GSM wykorzystuje kanały RF 200 kHz. Są one multipleksowane z podziałem czasu, aby umożliwić maksymalnie ośmiu użytkownikom dostęp do każdego nośnika. W ten sposób jest to system TDMA / FDMA.

Bazowe stacje nadawczo-odbiorcze (BTS) są zorganizowane w małe grupy, kontrolowane przez kontroler stacji bazowej (BSC), który zwykle znajduje się w tym samym miejscu co jeden z BTS. BSC wraz z powiązanymi z nim BTS jest określany jako podsystem stacji bazowej (BSS).

W dalszej części sieci rdzeniowej znajduje się główny obszar przełączania. Jest to znane jako mobilne centrum przełączania (MSC). Powiązane są z nim rejestry lokalizacji, a mianowicie rejestr abonentów macierzystych (HLR) i rejestr abonentów gości (VLR), które śledzą lokalizację telefonów komórkowych i umożliwiają kierowanie do nich połączeń. Dodatkowo istnieje Centrum Uwierzytelniania (AuC) i Rejestr Identyfikacji Sprzętu (EIR), które są wykorzystywane do uwierzytelniania telefonu komórkowego przed dopuszczeniem go do sieci i do wystawiania rachunków. Ich działanie jest wyjaśnione na następnych stronach.

Wreszcie sam telefon komórkowy. Często nazywany ME lub sprzętem mobilnym, jest to element, który widzi użytkownik końcowy. Ten element ogólnej architektury sieci wprowadził kilka nowych elementów i napędzał rozwój całego ekosystemu telefonów komórkowych.

Jedną z ważnych funkcji, która została po raz pierwszy zaimplementowana w GSM, było użycie modułu identyfikacji abonenta. Ta karta zawierała tożsamość użytkownika i inne informacje, aby umożliwić użytkownikowi bardzo łatwe uaktualnienie telefonu, zachowując tę ​​samą tożsamość w sieci. Był również używany do przechowywania innych informacji, takich jak „książka telefoniczna” i inne elementy.

Wprowadzenie karty SIM umożliwiło ludziom bardzo łatwą zmianę telefonów, a to napędzało przemysł produkcji telefonów i umożliwiło wprowadzenie nowych telefonów z dodatkowymi funkcjami. Pozwoliło to operatorom telefonii komórkowej zwiększyć ich średni przychód na użytkownika (ARPU), zapewniając użytkownikom dostęp do wszelkich nowych funkcji, które mogą zostać uruchomione w sieci wymagającej bardziej zaawansowanych telefonów.

Żywotność baterii była kolejnym ważnym aspektem, a użycie GMSK oznaczało, że niedobór wzmacniacza nadajnika RF może być wysoki, umożliwiając żywotność baterii przekraczającą kilka dni, zwłaszcza w miarę ulepszania technologii baterii.

Wiadomości SMS GSM

Inną możliwością GSM, która wystartowała w sposób, którego się nie spodziewano, było wysyłanie wiadomości tekstowych. Wiadomości SMS po raz pierwszy zastosowano 3 grudnia 1992 r., Kiedy Neil Papworth użył komputera osobistego do wysłania wiadomości tekstowej „Merry Christmas” za pośrednictwem brytyjskiej sieci Vodafone GSM.

Chociaż zasada przesyłania wiadomości tekstowych została ustanowiona w 1992 r., Dopiero w 1994 r. Fiński operator sieci Radiolinja jako pierwszy zaoferował komercyjną usługę przesyłania wiadomości tekstowych SMS między osobami.

Gdy wiadomości tekstowe stały się znane, szybko zyskały popularność, ponieważ są znacznie tańszym sposobem wysyłania wiadomości niż wykonywanie połączeń. W rezultacie wiele osób korzystało z niego, ponieważ rozpowszechniło się korzystanie z telefonów komórkowych, a młodsze pokolenie mogło znacznie lepiej zarządzać kosztami, wysyłając SMS-y.

W wyniku wykorzystania SMS-ów w sieci GSM został on przyjęty przez inne systemy 2G, ponieważ zapewnił dodatkowe przychody operatorom sieci oraz tanią formę komunikacji dla użytkowników.

Przegląd systemu GSM

Poniższa tabela podsumowuje główne punkty specyfikacji systemu GSM, pokazując niektóre z najważniejszych cech istotnych ze względów technicznych.


Podsumowanie specyfikacji systemu komórkowego GSM
Technologia wielodostępuFDMA / TDMA
Technika duplexFDD
Pasmo częstotliwości łącza w górę890 - 915 MHz
(tylko podstawowe pasmo 900 MHz)
Pasmo częstotliwości łącza w dół933–960 MHz
(tylko podstawowe pasmo 900 MHz)
Rozstaw kanałów200 kHz
ModulacjaGMSK
Kodowanie mowyRóżne - oryginał to RPE-LTP / 13
Kanały mowy na kanał RF8
Przepływność kanału270,833 kb / s
Czas trwania klatki4,615 ms

Dalszy rozwój GSM

GSM był szczególnie udanym systemem telefonii komórkowej. Początkowo był przeznaczony do użytku w Europie, ale w stosunkowo krótkim czasie był używany znacznie poza granicami Europy, stając się systemem akceptowanym na arenie międzynarodowej.

Oprócz tego, że odniósł sukces jako system komunikacji głosowej, został on opracowany poza podstawowymi możliwościami głosowymi, aby móc przenosić dane. Wraz z upowszechnianiem się Internetu opracowano GSM, aby zacząć odpowiadać na te potrzeby.

  • GPRS: GPRS, General Packet Radio Service, był ewolucją komórkowego systemu telekomunikacyjnego GSM 2G. Wykorzystując dane pakietowe, a nie obwody danych z komutacją łączy, umożliwiło osiągnięcie prędkości podobnych do tych, których doświadcza się przy korzystaniu z usług sieci dial-up w idealnych warunkach. Jednak prędkości danych były bardzo niskie w porównaniu z używanymi obecnie systemami.

    Uwaga dotycząca 2G GPRS:

    GPRS - General Packet Radio System wprowadził dane pakietowe do systemu telefonii komórkowej GSM. Chociaż dane były powolne według obecnych standardów, umożliwiło to, aby stały się główną częścią systemu.

    Przeczytaj więcej o 2G GPRS.

  • KRAWĘDŹ GSM: GSM EDGE, Enhanced Data rate for GSM Evolution, to ewolucja GSM i GPRS, która wykorzystywała modulację 8PSK, aby osiągnąć szybkość transmisji danych do 384 kb / s. Chociaż zapewniło to znaczny wzrost w porównaniu z GPRS, prędkości danych były nadal bardzo niskie.

    Uwaga dotycząca 2G GSM EDGE:

    GSM EDGE - Enhanced Data rate for GSM Evolution zapewnia wzrost szybkości transmisji danych osiągalnych przez system oparty na 2G GSM. Wykorzystując dane pakietowe (już używane w GPRS) i zmieniając format modulacji na 8PSK, uzyskano znaczny wzrost wydajności danych.

    Przeczytaj więcej o 2G GSM EDGE.

Wraz z ewolucją GSM, oferując coś więcej niż tylko połączenia głosowe, jako że zaczął przenosić dane, zaczął pokazywać drogę rozwoju technologii komunikacji mobilnej.

Chociaż zajęło to kilka lat, GSM stopniowo stał się dominującym systemem telefonii komórkowej 2G. Przełomowe atrybuty, takie jak karta SIM umożliwiająca zachowanie tego samego numeru i konta podczas aktualizacji telefonu, a także aspekty takie jak roaming międzynarodowy dały mu znaczącą przewagę nad innymi systemami.

Nawet wiele lat później podstawowa sieć GSM oraz technologie i architektura modernizacji GSM są wykorzystywane do świadczenia starszych usług dla wielu systemów opartych na podstawowej technologii. Chociaż operatorzy ograniczyli dostępne widmo, GSM prawdopodobnie będzie nadal utrzymywane przez wiele nadchodzących lat.

Tematy dotyczące łączności bezprzewodowej i przewodowej:
Podstawy komunikacji mobilnej2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT Telefony bezprzewodowe NFC - Komunikacja bliskiego zasięguPodstawy pracy sieciCo to jest chmuraEthernetDane szeregoweUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Wróć do Łączność bezprzewodowa i przewodowa


Obejrzyj wideo: Huawei Mate 20 Lite Arka Kamera Değişimi (Styczeń 2022).