GSM je zkratka pro Global System for Mobile Communications.
Je to Evropská organizace pro telekomunikační standardy. Na jeho vzdušném rozhraní jsou aplikovány technologie vícenásobného přístupu s časovým dělením. Bylo aplikováno na více než 100 zemích od svého komerčního spuštění v polovině 90. let. Účelem tohoto článku je přiblížit vám další pochopení technologie GSM v oblasti IoT aplikace.
1. Co je bezdrátová technologie GSM?
Co je GSM v IoT?
1. GSM je standard digitální mobilní telefonní sítě vyvinutý v Evropě. GSM využívá technologii digitální modulace, jednou z jeho klíčových technologií je TDMA Time Division Multiple Access (TDMA) (každý uživatel zabírá frekvenci v určitém časovém úseku a může přijímat informace pouze v určitou dobu).
GSM systém má více frekvenčních pásem, včetně GSM 900:900mhz, GSM-1900, 1900MHz, GSM 1800:1800mhz, a další.
Popularita standardu GSM učinila mezinárodní roaming běžným poté, co byly podepsány „roamingové dohody“ mezi mobilními operátory. Důvod, proč je GSM vnímán jako druhá generace mobilních telefonních systémů pro největší zlepšení GSM ve srovnání s jeho předchůdci, je ten, že jeho signalizační a hlasové kanály jsou digitální.
Technické vlastnosti GSM
1. Otevřená rozhraní
Systém GMS má nejen vzdušné rozhraní, ale obsahuje také síťové a zařízení v síti, například, rozhraní Abis.
2. Bezpečnostní
Bezpečnost GSM je chráněna šifrováním, Ověření uživatele, a používání čísel TMSI. Autentizace znamená ověření přístupových oprávnění uživatelů. Ovládá se klíčem sítě AUC a SIM kartou, šifrování je to, které se používá pro vzdušné rozhraní. TMSI, jako dočasné identifikační číslo přidělené uživateli obchodní sítí, pomáhá zabránit tomu, aby někdo sledoval nebo prozradil polohu uživatele.
2. Princip fungování GSM IoT
GSM je zkratka pro Global System for Mobile Communications, široce používaný standard mobilních telefonů je jedním z nejdůležitějších celulárních systémů na světě. CDMA je tradiční 2G komunikační systém, dnes xiaobian s vámi pochopit princip GSM je jak.
Princip GSM – úvod
GSM se liší od předchozích standardů, protože má jedinečné hlasové kanály a digitální signalizaci, což je důvod, proč je GSM považováno za 2G systém mobilních telefonů.
Princip GSM – vlastnosti
Spektrální účinnost: Systém má vysokou spektrální účinnost pro použití vysoce účinného modulátoru, kódování kanálu, vyrovnání, prokládání, a kódování řeči.
Kapacita: Zvýšení šířky přenosového pásma každého kanálu, přispěl ke stejnému požadavku na poměr frekvenčního multiplexování sníženému na 9 dB.
Kvůli tomuhle, vzor multiplexování stejné frekvence GMS byl snížen na 3/9 nebo 1/4 a ještě menší. Pro vaši informaci, data pro analogový systém jsou 7/21; Ve stejnou dobu, zavedení kódování hlasu s poloviční rychlostí a snaha snížit počet přepínání mimo zónu automatickým přidělováním provozu, kapacitní účinnost (počet kanálů na megahertz na buňku) systému GSM je asi třikrát až pětkrát vyšší než účinnost systému TACS
Kvalita hlasu: Bez ohledu na kvalitu bezdrátového přenosu, díky výhodám technologie digitálního přenosu, vzduchové rozhraní, a kódování hlasu ve standardu GSM, kvalita hlasu bude vždy dosahovat nad standardní hranici.
Otevřená rozhraní: Systém GMS má nejen vzdušné rozhraní, ale obsahuje také síťové a zařízení v síti, například, rozhraní Abis
Bezpečnostní: The bezpečnostní GSM je chráněno šifrováním, Ověření uživatele, a používání čísel TMSI. Autentizace znamená ověření přístupových oprávnění uživatelů. Ovládá se klíčem sítě AUC a SIM kartou, šifrování je to, které se používá pro vzdušné rozhraní.
Propojení s dalšími sítěmi jako ISDN a PSTN, obvykle využívají stávající rozhraní, například, ISUP nebo TUP.
Funkce roamingu závisí na SIM kartě. Jak každý ví, roaming je důležitým faktorem mobilních komunikačních služeb.
Princip GSM – Základní princip
Základní technologií vzdušného rozhraní GSM je TDMA. Technická charakteristika: frekvenčně dělený duplex, každá nosná frekvence 200 kHz(nahoru a dolů asymetrické); TDM, 8 TDM kanály na nosnou frekvenci; Pomalé FM, proti rušení.
Pokrytí signálem využívá základnové stanice pro rozmístění velkých oblastí, web je obecně rozdělen do tří sektorů, a více míst může tvořit buněčnou skupinku. Buňky lze replikovat nepřetržitě, aby bylo dosaženo pokrytí velké oblasti.
Přístupová síť se také nazývá subsystém základnové stanice (BSS) a jádrová síť se také nazývá subsystém Switching network (MSS)
Jeden, je rozhraní mezi MS a BSS, zatímco A je jedno mezi BSS a MSS.
Subsystém přepínání sítí (NSS), Subsystém základnové stanice (BSS), a Subsystém správy sítě (Subsystém správy sítě) jsou tři subsystémy systému GMS. Mezi těmito, Subsystém správy sítě (NMS) se také nazývá Centrum provozu a údržby (OMC – Provoz & Středisko údržby).
Síťový subsystém NSS je jádrem systému GSM. Má funkci přepínání spojení a správy mezi mobilními uživateli GSM a mezi mobilními uživateli a ostatními uživateli komunikační sítě. Subsystém základnové stanice je připojen k mobilní stanici prostřednictvím bezdrátového rozhraní, je zodpovědný za správu bezdrátových zdrojů, odesílání a přijímání informací, ovládání výkonu, a tak dále. Má nejpřímější vztah s bezdrátovou celulární komponentou prostřednictvím bezdrátového rozhraní přímo připojeného k mobilní stanici a zároveň je propojeno s NSS realizovanými mobilními uživateli nebo mobilní komunikací mezi uživateli s připojením k pevné síti, přenášet systémové informace a informace o uživateli, atd. NMS má na starosti údržbu a správu systémů NSS a BSS.
Princip GSM – bezpečnost
GSM má střední úroveň zabezpečení. Systém přijímá sdílený klíč a ověřování uživatele, který přispívá ke komunikaci mezi základnovou stanicí a uživatelem může být šifrován.
USIM je dalším vývojem UMTS, který má lepší výkon díky použití delších ověřovacích klíčů pro lepší zabezpečení a mezi sítí a uživatelem existuje obousměrná autentizace. GSM má pouze funkci ověřování mezi sítí a uživatelem. A to i přesto, že bezpečnostní systém má bezpečnostní a autentizační funkce, jeho schopnosti jsou značně omezené a lze je vyrobit.
GSM používá různé šifrovací algoritmy pro zabezpečení. Přijato v Evropě, A5/1 je mocný algoritmus, zatímco A5/2 je relativně slabý algoritmus používaný mimo Evropu. Oba jsou streamovací šifry přijaté k potvrzení utajení letecké konverzace. V obou algoritmech byly nalezeny závažné nedostatky.
3 .Struktura sítě GSM
Mobilní stanice
Mobilní stanice je nejprimitivnější mobilní sítí:
Základní funkce
· Byl přístup do systému GSM, s možností bezdrátového přenosu a zpracování
· K dispozici je také rozhraní člověk-stroj(jako je MIC, reproduktor, zobrazit obrazovku, a různá tlačítka)
Složení
· Mobilní terminály
· Modul identity předplatitele (SIM)
Mobilní terminál ("Stroj")
· Kódování hlasu, kódování kanálu, šifrování informací, modulace, a demodulace, vysílání a přijímání
SIM karta (" Občanský průkaz ")
· SIM karta je ta, která obsahuje všechny informace potřebné pro ověření identity uživatele, může provádět některé důležité operace týkající se zabezpečení a bezpečnosti. Takže může zakázat nelegálním uživatelům přístup k síti. Ve stejnou dobu, SIM karta pomáhá ukládat data správy týkající se sítě a uživatelů, ale pouze po vložení do sítě.
Subsystém základnové stanice (BSS)
Opatření ke zlepšení schopnosti správy systému – Představení mobilního přepínacího centra Master Steward (MSC)
Transceiver základnové stanice (BTS) a ovladač základnové stanice (BSC) se nazývá subsystém základnové stanice (BSS).
Ovladač základní stanice (BSC)
Má na starosti řadu funkcí, jako je správa síťových prostředků WLAN, spínání a ovládání napájení, správa dat, a tak dále, BSC řídí jednu nebo více BTS.
Vysílač a přijímač základnové stanice (BTS)
Zařízení bezdrátového rozhraní, zcela pod kontrolou BSC, zodpovědný za funkci bezdrátového přenosu.
Síťový subsystém
Úvod do hlavních funkcí mobilní ústředny:
· Za prvé, Primárním úkolem tohoto centra je dosáhnout funkce přepínání hlasového spojení, včetně přepínání mezi mobilními uživateli a mobilními uživateli, mobilní uživatelé a fixní uživatelé
· Podpora registrace a aktualizace umístění
· Identifikace uživatele
· Spolupracujte s kontrolérem základnové stanice na realizaci meziregionálního přepínače a roamingové služby
· Funkce údržby sítě a fakturace, atd
Asistent mobilního ústředny – registr umístění
Zavedení informací, které jsou rezervovány v registru domovských umístění:
Operátor uloží informace o uživateli v registru míst návštěvníků HLR, když uživatel požádá o novou kartu.
Přístup k registru pozic
· Vzhledem k tomu, že uživatelé mohou snadno extrahovat informace při roamingu, jakmile se potulují do jiných měst, VLR místa roamingu automaticky zkopíruje informace o uživateli z HLR, v tomto případě, uživatelé mohou nadále využívat služby poskytované operátorem.
Zavedení informací, které budou uloženy v registru přístupových míst.
Asistent mobilního spínacího centra – středisko provozu a údržby
Centrum provozu a údržby (OMC): Monitoruje a udržuje celou síť, jako je diagnostika chyb a jejich řešení, statistiky návštěvnosti, a nabíjení.
Asistent mobilního přepínacího centra – autentizační centrum
Autentizační centrum (AUC): Používá se k provádění šifrovaných hovorů, řízení bezpečnosti, a identifikovat uživatele.
VLR funguje jako dočasná záloha HLR
Číslo a identifikace systému GSM
Mezinárodní číslo ISDN pro mobilní stanice (MSISDN)
Zavolejte na mobilní číslo, které chcete vytočit
CC: Kód země, pro mezinárodní hovor, 86 pro Čínu
NDC: označuje domácí cílový kód, to znamená, první tři číslice čísla mobilního telefonu
SN: uživatelské číslo. První čtyři číslice slouží k identifikaci domovského místa. Když se uskuteční hovor, lze nalézt HLR, kde se uživatel zdržuje, a získat informace o uživateli.
Mezinárodní identita uživatele (IMSI)
Skládá se ze SIM karet, HLR a VLR, IMSI se používá v komunikačním zařízení k identifikaci uživatelů, Je zvláštní svou jedinečnou identifikací mobilních uživatelů mezi tuzemskou mobilní komunikační sítí GSM.
Dočasná identita mobilního předplatitele (TMSI): Dočasná identita mobilního předplatitele (TMSI): Za účelem ochrany tajemství IMSI, MSC/VLR přidělí mobilním zákazníkům jedinečné číslo TMSI. Přiděluje se systémem MSC a jako 4bajtový kód BCD, číslo lze použít pouze v rámci obchodní oblasti MSC.
· IMSI lze vysílat vzduchem pouze na jeden dostupný čas pro potvrzení důvěrnosti. Ve stejnou dobu, existuje jedinečné TMSI přiřazené návštěvníkům mobilních zařízení pomocí VRL
· Číslo je platné pouze lokálně a nejedná se o jednorázové číslo, protože bude uvolněno, když uživatel opustí servisní oblast VLR.
· Tato čísla budou znovu použita a dočasně přidělena VLR
Roamingové číslo mobilní stanice (MSRN)
Struktura je stejná jako MSISDN a je dočasně přidělena MSC/VLR, kde se uživatel pohybuje. Tento parametr se používá k výběru tras pro mobilní uživatele během hovoru.
MSISDN ukazuje na svůj HLR, a není možné navázat spojení mezi volající stranou a MSC, kde je volaná strana registrována k uskutečnění hovoru.
Bezdrátový přenos funkce systému GSM.
(2) Duplexní režim
FDD
(1) Pracovní frekvenční pásmo
Uplink: 890-915mhz
Downlink: 935-960mhz
(3) Dělení kanálů
Interval kanálu: 200kHz
Celkový počet platných kanálů je 124
Frekvenční interval mezi každou dvojicí kanálů je 45 MHz
(4) Režim přístupu
FDMA/TDMA
(5) Modulační režim
Gaussovské klíčování s minimálním frekvenčním posunem (GMSK)
4. GSM a CDMA
Rozdíly mezi GSM a CDMA
Kódování signálu je jiné
Cdma je kódově rozdělený vícenásobný přístup. GSM kombinuje vícenásobný přístup s frekvenčním dělením s vícenásobným přístupem s časovým dělením.
Standardy sítí GSM jsou různé
Síťový systém GSM má obecně tři síťové frekvence 800/900/1800/1900 MHz, což je technologie 2G. Všechny mobilní telefony, které podporují sítě GSM, podporují GPRS(Obecná paketová bezdrátová služba), která patří do GSM 2,5 generace, a teď je černá jiný druh EDGE. Jde o přechodný stupeň sítě GSM třetí generace (také známý jako 2,75GSM). Technologie 3G sítě GSM je síť WCDMA, což je jeden z budoucích směrů vývoje GSM.
Sítě CDMA se dělí na tři typy (CDMA2000/WCDMA/TD-SCDMA), mezi nimiž síť CDMA společnosti China Unicom patří do sítě CDMA2000, což je síťový standard CDMA společnosti Qualcomm ve Spojených státech, a je rozdělen na CDMA2000 1x/ 2X / 3X; Přístup China Unicom je odlišný od přístupu Japonska, kde je jedno telefonní číslo vázáno na jedno telefonní číslo a při změně telefonního čísla je nutné jeden telefon změnit. V Číně, je to „oddělení strojové karty“(uživatelé mohou číslo libovolně měnit, aniž by museli nutně měnit telefonní číslo). Samozřejmě, Spojené státy musí společnosti Qualcomm každý rok platit patentové poplatky.
Hlavními uživateli sítí WCDMA jsou Hutchison Whampoa v Hongkongu, Čína, a zdá se, že stejnou síť používá i Jižní Korea.
Poslední TD-SCDMA je 3GSM síť vyvinutá ve spolupráci s německým Siemensem, a Čína má svá práva duševního vlastnictví.
Čínský směr rozvoje sítě 3G GSM ve dvou: jedním je vývoj WCDMA, jedním je TD-SCDMA, v závislosti na rozhodnutí národní vlády, samozřejmě, nejpravděpodobnější rozvoj 3G GSM sítě je China Mobile, protože China Unicom již má síť CDMA2000 1X 3G.
Různé přenosové vzdálenosti
GSM vyžaduje více základnových stanic ve srovnání se základnou systému CDMA na stejnou vzdálenost. Například, urazit vzdálenost 1000 km, CDMA vyžaduje pouze 45 základnových stanic, zatímco GSM vyžaduje 100 stanic.
Základnových stanic CDMA je o 80 % méně než GSM, a současně, každý sektor CDMA má malou velikost, a pouze zabírá 55% své maximální kapacity. Nárůst skutečných provozních kanálů způsobí zmenšení poloměru GSM buňky.
Počet skutečných dopravních kanálů na čtvereční km je až 20, a každá základnová stanice může pokrýt vzdálenost 20 km.
Navíc, Pokud základnové stanice GSM nejsou schopny poskytovat přijatelné hlasy, pokud je jejich časový slot větší než 14 hlasy.
Kapacita
Efektivní využití spektra přes vzduchové rozhraní je velmi důležité, protože je nejen omezené, ale také velmi drahé. Efektivní využití znamená, že může podporovat velký počet uživatelů ve stejné šířce pásma, což může zvýšit potenciální výnosy a zároveň snížit náklady. CDMA má vysokou kapacitu a jeho míra využití spektra je více než 10 krát AMPS.
CDMA může nabídnout až 25 hovor/sektor/CDMA kanály ve vysokorychlostním mobilním stavu, která již zahrnuje a 35% měkké přepínání nad hlavou. Přenosová rychlost a rychlost příjmu spektra každého CDMA kanálu je 1,25 MHz.
CDMA, GSM, a kapacity AMPS lze získat porovnáním spektra obsazeného 10MHz a 30MHz. GSM nebo AMPS nemají ochrannou pásku, což je pro ně nejoptimističtější případ, jak je uvedeno v tabulce 3 a Tabulka 4.
Stůl 3 Situace spektra 10MHz (5přenos MHz, 5příjem MHz)
Cena
Při určování nákladů na implementaci bezdrátového systému je třeba vzít v úvahu mnoho faktorů. Konstrukce řadičů základnové stanice, plánování a instalace sítě, údržba, a management, stejně jako všechny počáteční náklady.
Úspěšný podnik by měl plánovat svůj růst tak, aby se rozšiřoval na více uživatelů, bude generovat více příjmů, než jsou náklady na investice. nicméně, pomocí technologie nepřiměřené kapacity, provoz systému přidá další základnové stanice pro rozšíření počtu uživatelů, a stojí víc.
Výdaje někdy také závisí na „času uvedení na trh“. Čas uvedení na trh ovlivňuje spouštění a běh systému a některé další faktory. Doba „uvedení na trh“ bude trvat déle, pokud je zapotřebí více základnových stanic a plánování sítě.
Jak je zmíněno výše, CDMA vyžaduje pouze 20 % základnových stanic ve srovnání s GSM. Tato funkce pomáhá snižovat dlouhodobý majetek, investice do vybavení, stavba stránek, spektrum, a náklady na údržbu. Navíc, protože GSM tvrdí 3/9 frekvenční multiplexování, jakákoli buňka nebo sektor základnové stanice, které přesahují počáteční plánování, vyžaduje komplexní a nákladnou rekonfiguraci sítě. CDMA může snadno přidávat buňky a sektory, aniž by to mělo jakýkoli dopad na stávající plánování sítě, protože faktor opětovného použití frekvence je 1. To je velmi výhodné pro plánování sítě.
Ve srovnání s PCS zabírajícím 30MHz spektrum, PCS využívající pouze 10MHz spektrum může ušetřit značné množství nákladů, protože 10MHz CDMA může poskytnout 70% větší hlasitost hovorů než 30 MHz GSM. Poskytovatelé služeb mohou nejen ušetřit náklady na nákup PCS v počáteční fázi, ale také poskytovat lepší služby pro více uživatelů.
Provoz PCS musí vyčistit své spektrum od stávajících uživatelů mikrovln. Pokud je mobilní telefon CDMA daleko od základnové stanice, jeho přenosová rychlost bude velmi malá. Takže ve srovnání s GSM mají také malou pozornost k mikrovlnným pevným stanicím. navíc, díky technologii CDMA s rozprostřeným spektrem, Operátoři potřebují uvolnit velmi malé spektrum, aby poskytli dostatečnou kapacitu. Integrace těchto faktorů umožnila operátorům PCS výrazné snížení nákladů.
Telefony CDMA jsou přizpůsobeny tak, aby vyhovovaly různým trhům. Tyto telefony dosahují celosvětově ekonomických cen v široké škále bezdrátových místních smyček, PCS, a celulárních trzích, kde telefony sdílejí kritické součásti obvodu, díky tomu jsou efektivnější a konkurenceschopnější. Existují desítky mobilních telefonů, které mají povolení od CDMA, takže konkurence je především intenzivní, můžeme vidět, že náklady na založení a provoz sítě CDMA jsou nízké.
Artikulace řeči
Artikulace řeči je ovlivněna charakteristikami prostorového šíření technologie vzduchového rozhraní a konstrukcí zvukového kodéru. CDMA má díky svým dobrým vlastnostem vynikající výkon při šíření vzduchu.
Ve všech bezdrátových mobilních aplikacích existují efekty Rayleighova slábnutí a vícecestných stínů. CDMA využívá výhod vícecestných prostředí prostřednictvím zpracování rozšíření spektra (off-multipath přijímač), časová rozmanitost (prolínání symbolů a detekce chyb a kódování pro korekci chyb pro všechny přenášené bity), a multi-buňková/sektorová diverzita (měkké a měkké přepínání).
GSM používá systém TDMA, takže šířka pásma je omezená. Zejména, GSM je horší než CDMA ve schopnosti kódování při přeposílání chyb. CDMA má výkonnou funkci dopředné opravy chyb, což je velmi smysluplné, protože může výrazně zlepšit srozumitelnost během hovoru, zejména v hlučném a komplikovaném přenosovém prostředí, nebo s velkým rušením společných kanálů způsobeným přetížením systému.
Vícecestné přijímače jsou široce používány v systému CDMA, například, tři z nich budou použity v přijímači mobilní stanice a čtyři z nich budou použity v každé anténě v základnové stanici. Co dělají, je sledování signálu a multipath odděleně, a součet jejich sil signálu se použije pro demodulaci signálu. Mezi měkkým spínačem (buňka) a měkké přepínání (mezi sektory stejné buňky) poskytuje zcela transparentní přepínací hovory, CDMA používá měkký přepínač „rozbitý po prvním průchodu“, jako výsledek, i na okraji buňky CDMA, Výrazně se zlepšila také kvalita přepínání jazyků a dat, tak uživatel volá možnost efektivně eliminovat, Viz obrázek 2. CDMA využívá řízení výkonu dopředných a zpětných odkazů k dosažení lepší srozumitelnosti řeči. Regulaci výkonu zpětného táhla lze nastavit dvěma způsoby: uzavřená smyčka a otevřená smyčka. Tyto ovládací prvky napájení jsou citlivé na buněčnou zátěž, mapy buněčného šumu, zisk antény, výstup zesilovače, vícecestné blednutí, stínování, a změny vzdálenosti mezi mobilní stanicí a přijímačem základnové stanice. Výhodou je pouze minimální průměrný výstupní výkon, abyste měli trvale vysoce kvalitní hlasové a digitální služby. Velmi nízký průměrný vysílací výkon se přímo promítá do dlouhé doby hovoru a doby zálohování. Společnost Qualcomm Electronics Inc. (Qualcomm/Sony) nabídne zákazníkům až 300 minut hovoru, tři dny zálohy, a osm uncí (225 gramů) CDMA celulárních a PCS telefonů.
Za kompresních podmínek, tento zbrusu nový CDMA vokodérový algoritmus stále dokáže nabídnout jasnou řeč. Vyvinutý v 1988, Vokodér GSM je navržen tak, aby fungoval pevnou rychlostí 13 kbit/s, algoritmus, který často poskytuje pouze „přijatelnou“ řeč.
Zlepšení výkonu prostoru CDMA těžilo z pokročilého algoritmu CDMA vokodéru. Vokodér s proměnnou rychlostí se špičkovou hodnotou 8 kbit/s je určen pro mobilní aplikace a vokodér s proměnnou rychlostí se špičkovou hodnotou 13 kbit/s je určen pro PCS. nicméně, měli bychom věnovat pozornost tomu, že normální frekvence vokodéru je nižší než jeho maximální frekvence. Na rozdíl od některých vokodérů TDMA, které využívají digitální hlasovou interpolaci, CDMA vokodéry typicky přenášejí alespoň 1200 bit/s. Díky tomu je zvuk hlasové kvality pro uživatele přirozenější a také je CDMA čistý. Využití adaptivních prahů, které určují rychlost vokodéru. Adaptivní prahové hodnoty mění rychlost přenosu dat vokodéru podle změn hladiny akustického hluku na pozadí. Tyto prahy potlačují akustický hluk na pozadí a poskytují tak jasnou řeč i v hlučném prostředí.
Selektivní
Selektivita poskytuje bezdrátovým operátorům flexibilitu pro obsluhu dnešních i budoucích zákazníků. CDMA poskytne operátorům čtyři různé vokodéry s nejvyšší rychlostí (13,8,6.5, 4kbit/s). S touto flexibilitou, uživatelé si mohou vybrat hlasové služby v různých prostředích (automobilový průmysl, podnikání, a pokročilé hlasové služby) podle potřeby. Nebo v městském prostředí s vysokou hustotou, Operátoři mohou poskytnout okamžitou „šířku pásma instrukcí“ výběrem modulů pro zpracování špičkové rychlosti dat, v závislosti na požadované kapacitě. CDMA také nabízí výběr služeb: vysoce kvalitní hlas, paketová data, asynchronní data, fax G3, a krátkých zpráv. CDMA může poskytovat hlasové a datové služby současně, takže uživatelé mohou během hovoru přijímat zprávy pageru. Jako standard pro vysokorychlostní datové aplikace byla navržena nejen počáteční datová rychlost poskytovaná signálem 1,25 MHz CDMA s rozprostřeným spektrem, ale také nové vylepšené vzduchové rozhraní CDMA. Vylepšené CDMA bude využívat 2,5 MHz CDMA signál s rozprostřeným spektrem a poskytne operátorům datové služby až 76,8 kbit/s. Tato vysokorychlostní služba může poskytovat všechny mobilní videotelefony, digitální fotografie, obří přenosy souborů, a vysokokapacitní e-mail, a operátoři mohou sdílet mnoho zařízení základnových stanic, protože přecházejí z 1,25 MHz CDMA na vylepšené CDMA.
Spokojenost zákazníků
Efektivní bezdrátové služby v konečném důsledku závisí na spokojenosti zákazníků. V hlasových testech prováděných současně s jinými vzduchovými rozhraními, Převážná většina uživatelů zjistila, že CDMA má dobrou kvalitu hlasu. Používání CDMA telefonů s podobnou kvalitou hlasu jako drátové telefony dělá z používání bezdrátových telefonů radost. To je zvláště důležité, protože primárními komunikačními prostředky pro uživatele s vysokým telefonním využitím jsou bezdrátové sítě. Jako počet datových služeb (fax, E-mailem) zvyšuje, uživatelé budou stále více netolerovat chybové kódy. Aby se zabránilo výskytu chybových kódů, CDMA používá silnou korekci chyb, měkké přepínání, a oddělení vícecestného diverzního přijímače, což znamená, že CDMA může poskytnout GSM, který nemůže odpovídat velmi vysoké kvalitě dat. Díky velkému pokrytí a vysoké kapacitě, CDMA umožňuje operátorům poskytovat bezdrátové služby za ekonomickou cenu, zvyšuje tak spokojenost uživatelů s vysoce kvalitními a efektivními službami. Kombinace nízkého průměrného výkonu, vysoce účinný design vlSIIC, a pokročilá lithiová baterie ukazují CDMA průlom v aplikacích přenosných telefonů. Jen vážení 8 unce (225 gramů), CDMA sluchátko poskytne více než 3 dní zálohovacího času a více než 4 hodiny hovoru. Kvůli jeho dlouhé životnosti, uživatel může používat svůj telefon po dlouhou dobu k přijímání více hovorů, a uživatel může přijímat krátké zprávy bez zavěšení.
5. Srovnání mezi technologií GSM a GPRS
GSM představuje globální systém pro mobilní komunikace
GPRS je zkratka pro General Packet Radio Service
Založeno na systému GMS, systém GPRS je paketový datový nosič a přenosový nástroj.
GSM funguje jako systém přepínání okruhů, zatímco GPRS slouží jako systém přepínání paketů, což je nejpodstatnější rozdíl mezi těmito dvěma systémy.
GSM může přenášet data pouze prostřednictvím SMS, ale nelze toho dosáhnout způsoby „okamžitého online“ a „fakturace podle objemu“. GPRS má ve srovnání s GSM výraznou výhodu v tom, že nese a podporuje data. To se projevuje v následujících aspektech: za prvé, má vyšší účinnost při použití prostředků kanálu bezdrátové sítě, za druhé, je vhodný pro přenos více dat, zvláště vhodné pro přenos malého i velkého množství dat, přenos přerušovaný, neperiodický přenos dat, atd.
Technické přednosti GPRS lze také vidět v následujících aspektech: Vysoká míra využití zdrojů; Vysoká přenosová rychlost; Vždy online; Krátká přístupová doba; Podporuje protokoly IP a X.25; Rozumné poplatky, atd.
Výhody GPRS
GPRS je technologie přepínání paketů, který má výhody „vysoké rychlosti“ a „vždy online“.
Online v reálném čase
„Žijte online“ nebo „Online v reálném čase“ označuje uživatele, kteří jsou připojeni k síti a zůstávají neustále online. Například, se uživatel dostane na internet, zároveň jeho mobilní telefon odesílá a přijímá data prostřednictvím bezdrátového kanálu. Mobilní telefon se bude stále připojovat k síti bez ohledu na to, zda probíhá přenos dat nebo ne.
Objemové ceny
V systému GSM s přepojováním okruhů, bezdrátový kanál je ve vlastnictví uživatele, bez ohledu na to, zda jsou data přenášena nebo ne, po celou dobu připojení. Pro paketově přepínané GPRS, uživatel zabírá zdroje pouze během odesílání nebo přijímání dat. To znamená, že účinnost může být výrazně zvýšena, protože více uživatelů může sdílet stejný bezdrátový kanál současně, což zlepšuje využití zdrojů. Pravidla účtování GPRS se řídí zásadou „co dostanete, co platíte“. Podle technických vlastností přepojování paketů, účtování je založeno na ceně datového provozu uživatele. Abych to shrnul, i když uživatel zůstává online, pokud během této doby neprobíhá žádný datový provoz, uživatelům nebudou účtovány poplatky.
Rychlé přihlášení
Jakmile se zapne GPRS mobilní telefon, lze jej připojit k síti GPRS, a doba připojení obvykle jen stojí 3-5 sekundy. Při každém použití datové služby GPRS uživatelem je vyžadován proces aktivace. A tato doba aktivace normálně trvá 1-3 sekundy.
Jakmile je aktivována datová služba GPRS, internet bude zcela připojen. Režim pevného vytáčení bude trvat minimálně 8-10 sekund k vytočení, po ověření uživatelského jména a hesla, přihlásí se na server.
Vysokorychlostní převodovka
Přijetím technologie přepínání paketů během procesu vysokorychlostního přenosu GPRS, teoreticky, nejvyšší rychlost přenosu dat, kterou může dosáhnout 171.2 kbit/s, v této době byla plně schopna podporovat podnikání v oblasti přenosu multimediálního obrazu, jako jsou některé požadavky aplikačního byznysu na vysokou šířku pásma. Ale teoretická hodnota 171.2 kbit/s je realizováno za podmínky kódování cS-4 v dobrém bezdrátovém prostředí a dostatečném kanálu. Skutečnou rychlost přenosu dat určuje podpora síťového terminálu, režim kódování, bezdrátové prostředí, a mnoho dalších faktorů. Dnes, rychlost připojení uživatelů GPRS je nižší než 40 kbit/s. Rychlost připojení lze zvýšit z 60 kbit/s na 80 kbit/s pomocí systému zrychlení dat.
6. Dokonalost GSM IoT
Výhody GSM
Jednou z největších výhod standardu GSM je, že má otevřené rozhraní, nejen ve vzduchu, ale také v sítích a entitách síťových zařízení. Za druhé, GSM má silné zabezpečení, prošel autentizací a šifrováním a dalšími způsoby, jak zajistit bezpečnost GSM čísel, takže může mít velmi bezpečný účinek. Konečně, může se pohybovat na horní straně SIM karty, umožňuje uživatelům přepínat mezi různými sítěmi.
Mobilní komunikace skládací
GSM je forma mobilní komunikace 2G. Generace 2 se týká analogové mobilní komunikační technologie používané v 80. letech 20. století a širokopásmové technologie CDMA, která postupně vstupuje do komerčního využití. Analogová celulární technologie a širokopásmová technologie CDMA představují různé generace. Analog představuje první generaci, zatímco druhá je mobilní komunikační technologií třetí generace, také nazývané 3G.
Rádiové rozhraní skládací
GSM je mobilní síť, což znamená, že se mobilní telefon připojí k oblasti nejbližší buňky, kterou dokáže vyhledat. Sítě GSM fungují na mnoha různých rádiových frekvencích.
Mikročlánek, obří buňka, deštníková buňka, a pico cell jsou čtyři různé velikosti buněk pro sítě GSM. Pokrytá oblast se liší podle různých prostředí. Běžně používané v městských oblastech, antény mikrobuněk jsou obecně nižší než průměrná výška budovy. Protože jsou to malé buňky, které pokrývají jen několik desítek metrů, běžně se používají pouze v interiéru. Obří buňky si lze představit jako antény základnové stanice namontované na stožárech nebo na střechách budov. Důležitými mezerami jsou také deštníkové cely, obvykle se používá k vyplnění signálových mezer mezi různými buňkami.
Poloměr buňky je určen výškou antény, podmínky šíření, a získat, v rozmezí od 100 plus metrů až po desítky kilometrů. Skutečná maximální vzdálenost při používání je až 35 km dle specifikace GSM. Buňky lze také zdvojnásobit nebo vícekrát prodloužit. Vnitřní pokrytí je také možné pomocí napájecího rozvaděče, který může distribuovat energii venkovní antény do vnitřní antény.
Vnitřní volání s vysokou hustotou je běžné na místech, jako jsou letiště a nákupní centra. Ale pravda je taková, není to nutnost, protože bezdrátové signály procházející budovou mohou dosáhnout vnitřního pokrytí, ale toto volání je také smysluplné, protože snižuje ozvěnu a zlepšuje kvalitu signálu.
Nedostatky GSM
Krátká zpráva od uživatelů je nejprve odeslána do centra serveru krátkých zpráv, a poté server SMS centra pro příjem zpracování fronty krátkých zpráv, odeslat na odpovídající přijímající uživatelský terminál, pokud přijímající uživatel vypne nebo překročí oblast pokrytí, nemůže normálně komunikovat, později odeslaná textová zpráva může dorazit rychleji nebo jako první s určitým časovým zpožděním, jako je tato situace.
navíc, každý uživatel má omezenou mezipaměť poskytovanou serverem centra krátkých zpráv, to znamená, 15 na 25 zprávy pro každého. Server nebude přijímat žádné nové textové zprávy, jakmile je přijímací paměť plná a přijímající uživatel také nemůže normálně komunikovat. To znamená, dojde k zablokování textové zprávy, způsobit ztrátu krátkých zpráv.
Krátké zprávy lze také uchovat přibližně jeden den v centru zpráv SHORT. Síť a přijímač musí být ve stabilním komunikačním stavu, aby se potvrdilo přepnutí dat mezi centrálním manažerem a monitorovací stanicí.
SMS přijatá GSM modulem mobilního telefonu GSM je uložena na SIM kartě. Ukládat lze na běžnou SIM kartu 25 SMS zprávy. Proto, SMS by měla být uložena na SIM kartě
7. K čemu slouží GSM, Můžeme použít GSM v IoT?
Co je GSM modul?
GSM modul je více funkčních modulů, které integrují čip pro zpracování základního pásma, GSM RÁDIO frekvenční čip, zařízení výkonového zesilovače, Paměť, atd. na desce plošných spojů. Má nezávislé zpracování rádiové frekvence GSM, operační systém, a systém zpracování základního pásma, poskytuje standardní rozhraní.
GSM modul sdílí všechny základní funkce jako hlasové hovory, odesílání SMS zpráv, Přenos dat GPRS, a další komunikace se sítí GSM. Jednoduše řečeno, GSM modulu, plus klávesnice, zobrazit obrazovku, a baterie, je mobilní telefon.
Princip činnosti GSM modulu
GSM je mobilní síť, což znamená, že se mobilní telefon připojí k oblasti nejbližší buňky, kterou dokáže vyhledat. Sítě GSM fungují na mnoha různých rádiových frekvencích.
Mikročlánek, obří buňka, deštníková buňka, a pico cell jsou čtyři různé velikosti buněk pro sítě GSM. Pokrytá oblast se liší podle různých prostředí. Obří buňky si lze představit jako antény základnové stanice namontované na stožárech nebo na střechách budov. Běžně používané v městských oblastech, antény mikrobuněk jsou obecně nižší než průměrná výška budovy. Důležitými mezerami jsou také deštníkové cely, obvykle se používá k vyplnění signálových mezer mezi různými buňkami.
Poloměr buňky je určen výškou antény, podmínky šíření, a získat, v rozmezí od 100 plus metrů až po desítky kilometrů. Skutečná maximální vzdálenost při používání je až 35 km dle specifikace GSM. Buňky lze také rozšířit, což znamená, že poloměr buňky lze zdvojnásobit nebo rozšířit nebo více. Vnitřní pokrytí lze také realizovat pomocí rozvaděče, který může distribuovat energii venkovní antény do vnitřní antény. Vnitřní volání s vysokou hustotou je běžné na místech, jako jsou letiště a nákupní centra. Ale pravda je taková, není to nutnost, protože bezdrátové signály procházející budovou mohou dosáhnout vnitřního pokrytí, ale toto volání je také smysluplné, protože snižuje ozvěnu a zlepšuje kvalitu signálu.
Pět TYPICKÝCH aplikací GSM modulů
1. Přístupový systém řízený mobilním telefonem
Použijte GSM k ovládání elektronického zámku systém kontroly přístupu, pokud potřebujete vstoupit do dveří, pokud vytočíte číslo karty mobilního telefonu v modulu GSM, dveře se automaticky otevřou, a pouze vámi nastavené číslo mobilního telefonu může otevřít dveře, a nic nestojí.
2. Tři otočení billboardu katastrofa počasí nouzové uzavření
Tři dvojité billboardy jsou dosaženy motorem s plynule překlápěcím displejem více AD obsahu, protože instalovat venku, při katastrofě, jako je silný vítr a krupobití, billboard snadno prasklý nebo poškození karty mrtvý potřebuje nouzové vypnutí v tuto chvíli, můžete použít relé normálně zavřené kontakty k ovládání napájení billboardu, pak už stačí jen odeslat kontrolní zprávu „vypnuto“., Billboard se automaticky zavře, a po určité době se automaticky vrátí do normálu (všeobecné katastrofální počasí dlouho nevydrží) pokud chcete billboard otevřít předem, můžete poslat „otevřenou“ kontrolní zprávu.
3. Naléhavá platba zůstatku inženýrského systému
Některé techniky jsou bezpečné po dokončení normálního provozu po nějaké době, aby se dosáhlo vyrovnání zůstatku, pokud zákazník úmyslně nezaplatí za zboží, instalačního technika velmi často bolí hlava, protože zařízení bylo nainstalováno, pokud se vrátíme dolů, ztráta je velmi velká, velmi nákladné, zejména pak zákazník může nainstalovat první GSM modul do systému zákazníka, použijte jej pro jednosměrný nebo vícesměrný systém ovládání některých klíčových bodů, když zákazník zlomyslně neuhrazenou platbu lze pomocí SMS uzavřít některé funkce, nutit zákazníka uhradit platbu a následně ihned otevřít SMS, v případě úspěšného vymáhání platby si může zapůjčit i údržbu systému jménem GSM modulu odstraněného ze zákaznického systému.
4. Alarm a reset monitorovacího systému nebo webového serveru
Chyba monitorovacího systému nebo webového serveru může po dlouhé době spadnout, pak je snížení výkonu jedním z mála řešení, poté prohledejte modul GSM řídicího systému napájení, a nastavte automatické otevírání po 3 režim sekund vypnutí, může si uvědomit, že napájení je resetováno, navíc, velmi velkou roli hraje také GSM modul v některých speciálních aplikacích, jako je zmizení hlavního napájení, chyba paměti, vypnutí chladicího ventilátoru, vyčerpání paliva, někdo vniknutí, a další informace, je ideální volbou pro monitorování místnosti UAV.
5. Dálkové ovládání chytrých domácích spotřebičů
Je snadné jej zapnout chytré domácí spotřebiče jako jsou rýžovary a ohřívače vody na dálku prostřednictvím SMS ovládání. Je také možné ovládat klimatizace pomocí dálkového ovládání nebo přepnutím do režimu údržby.
8. GSM IoT řešení
Řešení internetu věcí v testování elektromagnetického prostředí GSM-R
Pro uspokojení potřeb vysokorychlostní železnice IoT rozvoj průmyslu, technologie internetu věcí se uplatňuje v oblasti testování elektromagnetického prostředí GSM-R. Konstrukce systému plně využívá výhod bezdrátové technologie senzorových sítí v oblasti měření a regulace, pomáhá zařízení pro testování elektromagnetického prostředí shromažďovat teplotu, vlhkost vzduchu, vzdálenost auta, a další informace v testovacím prostředí elektromagnetického prostředí GSM-R, přenos v reálném čase přes internet, a dokončete příjem dat, úložný prostor, zpracování a analýza v počítačovém softwaru; Zkušební experiment elektromagnetického prostředí v pásmu GSM-R železničního úseku ukazuje, že systém dokáže získat intenzitu rušeného signálu a další informace rušené stanice v měřeném úseku., což potvrzuje aplikační hodnotu technologie internetu věcí v testu elektromagnetického prostředí GSM-R.
GSM-r IoT řešení v napájení železničního systému
Systém GSM-r je důležitým prostředkem železniční komunikace, a spolehlivé napájení zařízení sítě GSM-R je jednou ze základních podmínek spolehlivého provozu systému GSM-R. Tento dokument se zaměřuje na režim napájení základnových stanic a opakovacích stanic, které existují podél velkého počtu tras, jako je propojení železnic s 10 kV a použití samouzavíracího vedení k nastavení stožárových trafostanic, aby se v blízkosti dostaly elektřina. Pomocí technologie snímání internetu věcí a inteligentní distribuční technologie, spolehlivé napájení železničního systému GSM-R je zaručeno inteligentními snímacími a monitorovacími prostředky.
Výkonový zesilovač je v síti GSM deaktivován
Na základě úspory energie a snížení emisí GSM sítě, je studována aplikace technologie vypínání výkonového zesilovače v síti GSM. Je analyzováno adaptivní prostředí dvou druhů technologie vypínání výkonového zesilovače a jsou uvedeny výsledky srovnání. Výsledky ukazují, že nejlepšího snížení spotřeby lze dosáhnout racionální aplikací technologie vypínání výkonového zesilovače.
Aplikace GSM monitorování internetu věcí při čištění odpadních vod MBTF
Aplikace modulu elektronického řídicího zařízení je založena na GSM síti při čištění odpadních vod MBTF, modul elektronického řídicího zařízení je soubor počítačové mikroprocesorové techniky, bezdrátový přenos dat, a bezdrátové dálkové ovládání v jednom z integrovaných integrovaných modulů pro ovládání elektrických zařízení, prostřednictvím mobilního telefonního terminálu tvořila architektura internetu věcí na čištění odpadních vod. Podrobně jsou uvedeny funkce a způsoby modulu elektronického řídicího zařízení.
9. Historie GSM
Jak jsme zmínili výše, GSM je standard digitální mobilní telefonní sítě vyvinutý v Evropě, také pojmenovaný Globální systém pro mobilní komunikace. GSM patří do druhé generace (2G) mobilní mobilní technologie, na rozdíl od první generace analogové mobilní technologie používané v 80. letech 20. století. Ještě v roce 1982, v Evropě bylo provozováno několik analogových celulárních mobilních systémů, mezi těmito, typický je TACS (Komunikační systém s plným přístupem) ve Spojeném království. Některé země v západní Evropě měly v té době domácí mobilní služby. Nevýhodou je, že tyto systémy byly domácí, nemůžete je použít na palubě. Proto, bude to skvělá propagace, pokud bude existovat společný systém pro jednotné používání mobilních telefonů v celé Evropě. v 1982, vyčnívají severské země a předložily návrh na konferenci Evropa pošt a telekomunikací. Navrhli, aby byla vyvinuta společná evropská specifikace telekomunikačních služeb v pásmu 900 MHz. Výsledkem byl „Skupinový speciální mobil“ (GSM) byla ustavena pod výborem na konferenci, GSM byla založena za účelem vývoje standardů a nabízení doporučení.
v 1986, v Paříži, skupina provedla terénní testy osmi navržených systémů na základě studií velikosti psů a experimentů prováděných evropskými zeměmi a společnostmi.
V září 7, 1987, provozovatelé a manažeři z 17 Evropské země podepsaly memorandum o porozumění (MOU) o implementaci standardu digitální celulární mobilní komunikace 900 MHz v Evropě v Kodani, a následně založila skupinu MOU pro práci na vývoji standardu GSM.
Specifikace GSM900 byla dokončena v r 1990, což má za následek asi 130 doporučení. Různé návrhy byly seskupeny do řady 12 návrhy standardu TEST GSM.
První Systém byl otevřen v Evropě v r 1991, a organizace MOU navrhly a zaregistrovaly tržní ochrannou známku For the System, změna názvu GSM na Global System For Mobile Communications. Od r 1991, mobilní komunikace vstoupila do druhé generace digitální mobilní komunikace.
