מעניין

מה זה GSM: פריימר

מה זה GSM: פריימר

GSM היא דור שני או מערכת טלפון סלולרי 2G. הוצג במקור בשנת 1991, והוא משמש עדיין לשיחות קוליות רבות ולשירותי קצב נתונים נמוכים הדורשים את השימוש בו.

ראשי התיבות של GSM פירושו במקור Groupe Speciale Mobile, אך זה השתנה למערכת הגלובלית לתקשורת ניידת כאשר המערכת התפשטה על בסיס גלובלי.

השימוש ב- GSM עלה על כל הציפיות המקוריות. בתחילה היא הוגדרה כמערכת אירופית, אך השימוש בה התפשט ברחבי העולם ובשנת 2004 היו למעלה ממיליארד מנויים - הישג אבן דרך שכן לקח למעלה מ -100 שנה עד שהקו הקווי הגיע לנקודה זו.

למרות שהטכנולוגיה עברה משמעותית מאז הצגת GSM כטכנולוגיית 2G, היא עדיין נמצאת בשימוש נרחב מכיוון שטלפונים הם בעלות נמוכה, ושימוש בסוללה קטן המאפשר מרווחי טעינה של הסוללה לעיתים קרובות שבוע ומעלה.

מה זה GSM - סקירת המערכת

מערכת ה- GSM תוכננה כטכנולוגיית טלפון סלולרי מהדור השני (2G). אחת המטרות הבסיסיות הייתה לספק מערכת שתאפשר להשיג יכולת גדולה יותר מאשר מערכות אנלוגיות מהדור הראשון הקודם. GSM השיגה זאת באמצעות TDMA דיגיטלית (גישה מרובת חלוקת זמן לחלוקה).

על ידי אימוץ טכניקה זו ניתן היה לאכלס יותר משתמשים ברוחב הפס הזמין. בנוסף לכך, אומץ הצפנה של הנאום המקודד דיגיטלית לשמירה על הפרטיות. באמצעות הטכנולוגיות הסלולריות האנלוגיות הקודמות, כל אדם עם מקלט סורק יכול היה להאזין לשיחות ומספר אישים מפורסמים "הוקלטו" עם השלכות מביכות.

הערה על ההיסטוריה של טכנולוגיית הטלפון הנייד:

טכנולוגיית הטלפונים הניידים התפתחה מדי שנה. מההקדמות הראשונות של מערכות הטלפון הסלולרי בשנות השמונים ועד היום, פיתוח טכנולוגיות חדשות שיפר בהתמדה את המערכות הקיימות. החל ממערכות האנלוגים מהדור הראשון, הוצגו מערכות דיגיטליות חדשות 2G ואלה המשיכו הלאה כך שטכנולוגיית 5G מפותחת כעת.

קרא עוד אודות היסטוריית הטלפון הנייד.

שירותי GSM

שיחות דיבור או שיחות קוליות הן ללא ספק הפונקציה העיקרית של מערכת הסלולר GSM. כדי להשיג זאת הנאום מקודד דיגיטלית ומאוחר יותר מפוענח באמצעות קוד. מגוון קולנים זמינים לשימוש, מכוונים לתרחישים שונים.

בנוסף לשירותי הקול, טכנולוגיית הסלולר GSM תומכת במגוון שירותי נתונים אחרים. למרות שהביצועים שלהם אינם קרובים לרמה של אלה המסופקים על ידי 3G, הם בכל זאת עדיין חשובים ושימושיים. מגוון שירותי נתונים נתמכים בקצב נתוני משתמשים עד 9.6 kbps. ניתן לתמוך בשירותים הכוללים פקסימיליה קבוצה 3, טקסט וידאו וטלטקס.

שירות אחד שצמח מאוד הוא שירות המסרים הקצרים. פותח כחלק ממפרט ה- GSM, והוא שולב גם בטכנולוגיות סלולריות אחרות. ניתן לחשוב על כך שהוא דומה לשירות ההחלפה, אך הוא מקיף בהרבה ומאפשר העברת הודעות דו-כיווניות, מסירה בחנות והעברה, והוא מאפשר גם הודעות אלפאנומריות באורך סביר. שירות זה הפך פופולרי במיוחד, בתחילה בקרב הצעירים שכן הוא סיפק עלות קבועה ופשוטה נמוכה.

יסודות GSM

לטכנולוגיית הסלולר GSM היו מספר מטרות תכנון עם תחילת הפיתוח:

  • זה אמור להציע איכות דיבור סובייקטיבית טובה
  • זה צריך להיות בעל עלות טלפון נמוכה או מסוף
  • מסופים צריכים להיות מסוגלים להחזיק כף יד
  • המערכת צריכה לתמוך בנדידה בינלאומית
  • זה אמור להציע יעילות ספקטרלית טובה
  • המערכת צריכה להציע תאימות ISDN

טכנולוגיית הסלולר GSM שהתקבלה, שפותחה סיפקה את כל אלה. הגדרת המערכת הכוללת עבור GSM מתארת ​​לא רק את ממשק האוויר אלא גם את טכנולוגיית הרשת או התשתית.

על ידי אימוץ גישה זו ניתן להגדיר את פעולת הרשת כולה כדי לאפשר נדידה בינלאומית וכן לאפשר לאלמנטים ברשת מיצרנים שונים לפעול זה לצד זה, אם כי תכונה אחרונה זו לא הצליחה לחלוטין, במיוחד עם פריטים ישנים יותר.

ממשק ה- RF או האוויר של טכנולוגיית הסלולר GSM משתמש בערוצי RF של 200 קילו-הרץ. אלה מרובי חלוקת זמן כדי לאפשר עד שמונה משתמשים לגשת לכל ספק. באופן זה מדובר במערכת TDMA / FDMA.

תחנות מקמ"ש הבסיס (BTS) מאורגנות בקבוצות קטנות, הנשלטות על ידי בקר תחנת בסיס (BSC) הנמצא בדרך כלל בשיתוף עם אחת מ- BTS. ה- BSC עם מערכות ה- BTS הקשורות אליו נקרא תת-מערכת תחנת הבסיס (BSS).

בהמשך לרשת הליבה נמצא אזור המיתוג העיקרי. זה ידוע כמרכז המיתוג הנייד (MSC). קשורים אליו מרשמי המיקומים, כלומר מרשם המיקומים הביתי (HLR) ומרשם מיקומי המבקרים (VLR) העוקבים אחר מיקום הניידים ומאפשרים לנתב אליהם שיחות. בנוסף יש את מרכז האימות (AuC) ואת רישום הציוד של הציוד (EIR) המשמש לאימות הנייד לפני שהוא מורשה לרשת ולחיוב. פעולתם של אלה מוסברת בדפים הבאים.

אחרון חביב הוא הנייד עצמו. מכונה לעתים קרובות ה- ME או הציוד הנייד, זה הפריט שמשתמש הקצה רואה. אלמנט זה של ארכיטקטורת הרשת הכוללת הציג כמה פריטים חדשים והוא דלק את צמיחתה של המערכת האקולוגית הכוללת של הטלפונים הניידים.

תכונה חשובה אחת שיושמה לראשונה ב- GSM הייתה השימוש במודול זהות למנויים. כרטיס זה הביא איתו את זהות המשתמשים ומידע אחר כדי לאפשר למשתמש לשדרג טלפון בקלות רבה, תוך שמירה על אותה זהות ברשת. הוא שימש גם לאחסון מידע אחר כמו "ספר טלפונים" ופריטים אחרים.

הצגת ה- SIM אפשרה לאנשים להחליף טלפונים בקלות רבה, והדלקה את תעשיית ייצור הטלפונים ואפשרה להשיק טלפונים חדשים עם תכונות נוספות. זה אפשר למפעילות הסלולריות להגדיל את ההכנסה הממוצעת שלהן למשתמש (ARPU) על ידי הבטחה שהמשתמשים יוכלו לגשת לכל תכונות חדשות שעשויות להיות מושקות ברשת שדורשות טלפונים מתוחכמים יותר.

חיי הסוללה היו היבט חשוב נוסף, והשימוש ב- GMSK פירושו שהמחסור במגבר משדר ה- RF יכול להיות גבוה, מה שמאפשר לזמן חיי הסוללה להיות מעבר למספר ימים, במיוחד ככל שטכנולוגיית הסוללה השתפרה.

הודעות SMS GSM

יכולת נוספת של GSM שהמריאה באופן שלא היה צפוי הייתה של הודעות טקסט. הודעות SMS שימשו לראשונה ב -3 בדצמבר 1992, כאשר ניל פאפוורת ', השתמש במחשב אישי כדי לשלוח את הודעת הטקסט "חג שמח" דרך רשת ה- GSM הבריטית Vodafone.

למרות שעיקרון המסרים הוקם בשנת 1992, רק בשנת 1994 הספקית הרשת הפינית Radiolinja הייתה הראשונה שהציעה שירות הודעות טקסט מסחריות מאדם לאדם.

לאחר שהתבססו על הודעות טקסט, הוא המריא במהרה כיוון שהוא מספק דרך הרבה יותר זולה לשלוח הודעות מאשר להתקשר. כתוצאה מכך רבים מהאנשים השתמשו בו כיוון שהשימוש בטלפון הנייד התפשט והדור הצעיר יכול היה לנהל עלויות הרבה יותר טוב על ידי שליחת טקסטים.

כתוצאה מהשימוש בהודעות SMS ברשת GSM, הוא אומץ על ידי מערכות 2G אחרות שכן הוא סיפק הכנסות נוספות לספקיות הרשת, וצורת תקשורת זולה עבור המשתמשים.

סקירת מערכת GSM

הטבלה שלהלן מסכמת את עיקרי מפרט מערכת ה- GSM ומציגה כמה מהתכונות הבולטות של עניין טכני.


סיכום מפרט למערכת הסלולר GSM
טכנולוגיית גישה מרובהFDMA / TDMA
טכניקת דופלקסFDD
רצועת תדרים של Uplink890 - 915 מגהרץ
(פס בסיסי 900 מגה הרץ בלבד)
רצועת תדרים של Downlink933 -960 מגהרץ
(פס בסיסי 900 מגה הרץ בלבד)
ריווח ערוצים200 קילוהרץ
וויסותGMSK
קידוד דיבורשונים - המקורי היה RPE-LTP / 13
ערוצי דיבור לערוץ RF8
קצב נתוני הערוץ270.833 kbps
משך המסגרת4.615 אלפיות השנייה

התפתחויות נוספות של GSM

GSM הייתה מערכת תקשורת סלולרית מצליחה במיוחד. בתחילה היא נועדה לשימוש בתוך אירופה, אך תוך זמן קצר יחסית המערכת שימשה הרבה מעבר לגבולות אירופה והפכה למערכת מקובלת בינלאומית.

בנוסף להצלחתה כמערכת תקשורת קולית, היא פותחה מעבר ליכולת הקולית הבסיסית כדי להיות מסוגל לשאת נתונים. עם שימוש נרחב יותר באינטרנט, GSM פותח כדי לענות על צרכים אלה.

  • GPRS: GPRS, שירות הרדיו הכללי של מנות היה אבולוציה של מערכת הטלקומוניקציה הסלולרית GSM 2G. באמצעות נתוני מנות ולא במעגלי נתונים המועברים במעגל, היא אפשרה להשיג במהירויות הדומות לאלו המנוסות באמצעות שירותי רשת חיוג בתנאים אידיאליים. עם זאת, מהירויות הנתונים היו איטיות מאוד בהשוואה למערכות המשמשות כיום.

    הערה לגבי GPRS 2G:

    GPRS - General Packet Radio System הציגה נתוני מנות למערכת הטלפון הסלולרי GSM. למרות שהנתונים היו איטיים בסטנדרטים הנוכחיים, הם אפשרו לנתונים להפוך לחלק מרכזי במערכת.

    קרא עוד אודות GPRS 2G.

  • שולי GSM: GSM EDGE, שיעורי נתונים משופרים להתפתחות GSM, היה ההתפתחות של GSM ו- GPRS שהשתמשו באפנון 8PSK להשגת קצב העברת נתונים עד 384 kbps. למרות שזה סיפק עלייה משמעותית בהשוואה ל- GPRS, מהירויות הנתונים היו עדיין איטיות מאוד.

    הערה על 2G GSM EDGE:

    GSM EDGE - שיעורי נתונים משופרים עבור GSM Evolution סיפקו עלייה בשיעורי הנתונים שניתן להשיג על ידי מערכת מבוססת GSM 2G. על ידי שימוש בנתוני מנות (שכבר נעשה שימוש ב- GPRS) ושינוי פורמט האפנון ל- 8PSK, התקבלו עליות ניכרות בביצועי הנתונים.

    קרא עוד אודות 2G GSM EDGE.

כאשר GSM התפתח ומספק יותר מסתם שיחות קוליות כשהתחיל לשאת נתונים, הוא התחיל להראות את הדרך שבה טכנולוגיית התקשורת הסלולרית תתפתח.

למרות שזה לקח כמה שנים, GSM הפך בהתמדה למערכת הטלפונים הניידים 2G הדומיננטית. מאפיינים פורצי דרך כמו כרטיס ה- SIM המאפשרים לשמור על אותו מספר וחשבון בעת ​​שדרוג הטלפון יחד עם היבטים כמו נדידה בינלאומית הקנו לו יתרון משמעותי ביחס למערכות אחרות.

גם שנים רבות לאחר מכן רשת GSM בסיסית וטכנולוגיות וארכיטקטורת שדרוג GSM משמשות למתן שירות מדור קודם למערכות רבות המסתמכות על טכנולוגיה בסיסית. למרות שהמפעילים צמצמו את הספקטרום העומד לרשותה, GSM עדיין צפוי להישמר למספר לא מבוטל של שנים.

נושאי קישוריות אלחוטית וקווית:
יסודות תקשורת סלולרית 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4 טלפונים אלחוטיים DECT NFC- תקשורת שדה קרוב רשת יסודות מהו הענן Ethernet נתונים סידוריים USBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
חזור לקישוריות אלחוטית וקווית


צפו בסרטון: איפור למתחילות: מה זה פריימר? (אוֹקְטוֹבֶּר 2021).