GSM es la abreviatura de Sistema Global para Comunicaciones Móviles.
Es la Organización Europea de Normas de Telecomunicaciones. Se aplican tecnologías de acceso múltiple por división de tiempo a su interfaz aérea. Se ha aplicado a más de 100 países desde su lanzamiento comercial a mediados de los años 1990. El propósito de este artículo es brindarle una mayor comprensión de la tecnología GSM en el campo de Aplicaciones de la IO.
1. ¿Qué es la tecnología inalámbrica GSM??
¿Qué es GSM en IoT??
1. GSM es un estándar de red de telefonía móvil digital desarrollado por Europa. GSM utiliza tecnología de modulación digital, una de sus tecnologías clave es el acceso múltiple por división de tiempo TDMA (TDMA) (cada usuario ocupa una frecuencia en una determinada franja horaria y sólo puede recibir información en un determinado momento).
sistema GSM tiene múltiples bandas de frecuencia, incluyendo GSM 900:900megahercio, GSM-1900, 1900megahercio, GSM1800:1800megahercio, y otros.
La popularidad del estándar GSM ha hecho que el roaming internacional sea común después de que se firman “acuerdos de roaming” entre operadores de telefonía móvil. La razón por la que GSM se considera la segunda generación de sistemas de telefonía móvil debido a la mayor mejora de GSM en comparación con sus predecesores es que sus canales de señalización y voz son digitales.
Características técnicas del GSM
1. Interfaces abiertas
El sistema GMS no solo tiene una interfaz aérea sino que también contiene entidades de red y dispositivos en la red., Por ejemplo, la interfaz Abis.
2. Seguridad
La seguridad de GSM está protegida mediante cifrado, autenticacion de usuario, y el uso de números TMSI. La autenticación se refiere a verificar el permiso de acceso de los usuarios. Controlado por la clave de red AUC y la tarjeta SIM., El cifrado es el que se utiliza para la interfaz aérea. TMSI, como un número de identificación temporal asignado a un usuario por una red empresarial, ayuda a evitar que alguien rastree o revele la ubicación del usuario.
2. Principio de funcionamiento de GSM IoT
GSM es la abreviatura de Sistema Global para Comunicaciones Móviles, El estándar de telefonía móvil ampliamente utilizado es uno de los sistemas celulares más importantes del mundo.. CDMA es el principal sistema de comunicación 2G, Hoy xiaobian contigo para comprender el principio de GSM es cómo.
Principio GSM – Introducción
GSM se diferencia de los estándares anteriores porque tiene canales de voz únicos y señalización digital., Razón por la cual GSM se considera un sistema de telefonía móvil 2G..
Principio GSM – Características
Eficiencia espectral: El sistema tiene una alta eficiencia espectral por el uso de un modulador de alta eficiencia., codificación de canales, igualdad, entrelazando, y codificación de voz.
Capacidad: El aumento del ancho de banda de transmisión de cada canal., ha contribuido al mismo requisito de relación de multiplexación de frecuencia reducido a 9 dB.
Debido a esto, El patrón de multiplexación de la misma frecuencia de GMS se ha reducido a 3/9 o 1/4 y aún más pequeño. Para tu referencia, los datos para el sistema analógico son 7/21; Al mismo tiempo, la introducción de la codificación de voz a mitad de precio y el esfuerzo por reducir el número de conmutaciones fuera de zona mediante la asignación automática de tráfico, la eficiencia de la capacidad (número de canales por megahercios por celda) La eficiencia del sistema GSM es entre tres y cinco veces mayor que la eficiencia del sistema TACS.
Calidad de voz: No importa cómo sea la calidad de la transmisión inalámbrica, gracias a las ventajas de la tecnología de transmisión digital, la interfaz aérea, y codificación de voz en el estándar GSM, la calidad de la voz siempre superará el umbral estándar.
Interfaces abiertas: El sistema GMS no solo tiene una interfaz aérea sino que también contiene entidades de red y dispositivos en la red., Por ejemplo, la interfaz Abis
Seguridad: El seguridad de GSM está protegido mediante cifrado, autenticacion de usuario, y el uso de números TMSI. La autenticación se refiere a verificar el permiso de acceso de los usuarios.. Controlado por la clave de red AUC y la tarjeta SIM., el cifrado es el que se utiliza para la interfaz aérea.
Interconexión con otras redes como RDSI y PSTN, normalmente utilizan interfaces existentes, Por ejemplo, ISUP o TUP.
La función de roaming depende de la tarjeta SIM.. Como todo el mundo sabe, El roaming es un factor importante en los servicios de comunicaciones móviles..
Principio GSM – Principio básico
La tecnología central de la interfaz aérea GSM es TDMA.. Características técnicas: dúplex por división de frecuencia, cada frecuencia portadora 200 KHZ(arriba y abajo asimétrico); TDM, 8 Canales TDM por frecuencia portadora; FM lenta, contra interferencia.
La cobertura de la señal utiliza estaciones base de despliegue de área grande, un sitio generalmente se divide en tres sectores, y múltiples sitios pueden formar un grupo celular. Las células se pueden replicar continuamente para lograr una cobertura de área grande.
La red de acceso también se denomina subsistema de estación base. (BSS) y la red central también se denomina subsistema de red de conmutación (MSS)
Uno, es la interfaz entre MS y BSS, mientras que A es el que está entre BSS y MSS.
Subsistema de conmutación de red (NSS), Subsistema de estación base (BSS), y Subsistema de Gestión de Red (Subsistema de gestión de red) Son tres subsistemas del sistema GMS.. Entre estos, Subsistema de gestión de red (NMS) También se llama Centro de Operación y Mantenimiento. (OMC–Operación & Centro de mantenimiento).
El subsistema de red NSS es el núcleo del sistema GSM.. Tiene la función de cambiar la conexión y administración entre usuarios móviles GSM y entre usuarios móviles y otros usuarios de redes de comunicación. El subsistema de la estación base está conectado a la estación móvil a través de una interfaz inalámbrica., es responsable de la gestión de recursos inalámbricos, enviar y recibir informacion, control de poder, etcétera. Tiene la relación más directa con un componente celular inalámbrico a través de la interfaz inalámbrica conectada directamente a la estación móvil al mismo tiempo que está conectada con NSS para realizar usuarios móviles o comunicación móvil entre los usuarios con conexión de red fija., transmitir información del sistema e información del usuario, etc.. El NMS está a cargo del mantenimiento y gestión de los sistemas NSS y BSS..
Principio GSM – seguridad
GSM tiene un nivel medio de seguridad. El sistema adopta clave compartida y autenticación de usuario., que contribuye a que las comunicaciones entre la estación base y el usuario puedan cifrarse.
USIM es una evolución adicional de UMTS, que tiene un mejor rendimiento al usar claves de autenticación más largas para una mayor seguridad y hay autenticación bidireccional entre la red y el usuario. GSM sólo tiene la función de autenticación de red a usuario. Aunque el sistema de seguridad tiene funciones de seguridad y autenticación, su capacidad es bastante limitada y puede fabricarse.
GSM utiliza una variedad de algoritmos de cifrado por motivos de seguridad. Adoptado en Europa, A5/1 es un algoritmo poderoso, mientras que A5/2 es un algoritmo relativamente débil utilizado fuera de Europa. Ambos son cifrados de transmisión adoptados para confirmar el secreto de la conversación aérea. Se han encontrado graves fallos en ambos algoritmos.
3 .Estructura de la red GSM
estación móvil
La estación móvil es la red móvil más primitiva.:
La función básica
· Se ha accedido al sistema GSM., con capacidades de transmisión y procesamiento inalámbricos
· También se proporciona la interfaz hombre-máquina(como micrófono, altoparlante, pantalla de visualización, y varios botones)
Composición
· Terminales móviles
· Módulo de Identidad del Suscriptor (SIM)
Terminal móvil (" Máquina ")
· Codificación de voz, codificación de canales, cifrado de información, modulación, y demodulación, transmitiendo y recibiendo
tarjeta SIM (" Tarjeta de identificación ")
· La tarjeta SIM es aquella que contiene toda la información requerida para la autenticación de la identidad del usuario, Puede realizar algunas operaciones importantes relacionadas con la seguridad y la protección.. Para que pueda prohibir el acceso a la red a usuarios ilegales.. Al mismo tiempo, La tarjeta SIM ayuda a almacenar datos de gestión relacionados con la red y los usuarios, pero solo después de insertarla en la red..
Subsistema de estación base (BSS)
Medidas para mejorar la capacidad de gestión del sistema: introducción del centro de conmutación móvil Master Steward (MSC)
El transceptor de la estación base (BTS) y controlador de estación base (BSC) se llama subsistema de estación base (BSS).
Controlador de estación base (BSC)
A cargo de múltiples funciones como la administración de recursos de la red WLAN., conmutación y control de la potencia, gestión de datos, etcétera, El BSC controla uno o más BTS..
Transceptor de estación base (BTS)
Dispositivo de interfaz inalámbrica, completamente controlado por BSC, responsable de la función de transmisión inalámbrica.
Subsistema de red
Introducción a las principales características de un centro de conmutación móvil.:
· En primer lugar, La tarea principal de este centro es lograr la función de conmutación de la conexión de voz., incluido el cambio entre usuarios de dispositivos móviles y usuarios de dispositivos móviles, usuarios móviles y usuarios fijos
· Apoyar el registro y actualización de la ubicación.
· Identificación de usuario
· Cooperar con el controlador de la estación base para realizar el servicio de itinerancia y conmutación interregional
· Función de facturación y mantenimiento de red., etc.
Asistente de Centro de Conmutación Móvil – Registro de ubicación
Introducción de la información que se reserva en el registro de localización de domicilio:
El operador almacenará la información del usuario en el registro de ubicación de visitantes de HLR cuando el usuario solicite una nueva tarjeta..
Registro de posición de acceso
· Dado que los usuarios pueden extraer información fácilmente cuando están en roaming, una vez que deambulan por otras ciudades, el VLR del lugar de roaming copiará automáticamente la información del usuario del HLR, en este caso, Los usuarios pueden seguir disfrutando del servicio prestado por el operador..
Introducción de la información que quedará almacenada en el registro de localización de acceso.
Asistente de Centro de Conmutación Móvil – Centro de Operación y Mantenimiento
Centro de Operación y Mantenimiento (OMC): Supervisa y mantiene toda la red., tales como diagnóstico y manejo de fallas, estadísticas de tráfico, y cargando.
Asistente de centro de conmutación móvil – centro de autenticación
Centro de autentificación (AUC): Se utiliza para realizar llamadas cifradas., gestion de seguridad, e identificar a los usuarios.
VLR funciona como una copia de seguridad temporal de HLR
Número e identificación del sistema GSM
Número RDSI internacional para estaciones móviles (MSISDN)
Llama a un número de móvil para que te marquen
CC: Código de país, para una llamada internacional, 86 para China
CDN: indica el código de destino nacional, eso es, los primeros tres dígitos del número de teléfono móvil
SN: número de usuario. Las primeras cuatro cifras se aplican para identificar el lugar de origen.. Cuando se hace una llamada, Se puede encontrar el HLR donde reside el usuario y se puede obtener información del usuario..
Identidad de usuario internacional (IMSI)
Compuesto por tarjetas SIM., HLR y VLR, IMSI se utiliza en un dispositivo de comunicación para identificar a los usuarios, Es especial por su identificación única de usuarios móviles entre la red nacional de comunicaciones móviles GSM..
Identidad temporal del suscriptor móvil (TMSI): Identidad temporal del suscriptor móvil (TMSI): Con el fin de proteger el secreto de IMSI, MSC/VLR asignará un número TMSI único a los clientes de telefonía móvil. Asignado por el sistema MSC y como código BCD de 4 bytes, el número sólo se puede utilizar dentro del área comercial de MSC.
· El IMSI solo se puede transmitir por aire durante un tiempo disponible para confirmar la confidencialidad. Al mismo tiempo, hay un TMSI único asignado a los usuarios móviles visitantes por VRL
· El número sólo es válido localmente y no es un número de uso único ya que se liberará cuando el usuario abandone el área de servicio de VLR..
· Estos números serán reutilizados y asignados temporalmente por VLR
Número de itinerancia de estación móvil (MSRN)
La estructura es la misma que MSISDN y la asigna temporalmente el MSC/VLR donde el usuario está en itinerancia. Este parámetro se utiliza para seleccionar rutas para usuarios móviles durante una llamada..
El MSISDN apunta a su HLR, y no es posible establecer una conexión entre la parte que llama y el MSC donde la parte llamada está registrada para realizar una llamada.
Transmisión inalámbrica características del sistema GSM.
(2) Modo dúplex
FDD
(1) Banda de frecuencia de trabajo
Enlace ascendente: 890-915megahercio
Enlace descendente: 935-960megahercio
(3) División de canales
Intervalo de canal: 200kilociclos
El número total de canales válidos es 124
El intervalo de frecuencia entre cada par de canales es de 45MHz.
(4) Modo de acceso
FDMA/TDMA
(5) Modo de modulación
Modificación de cambio de frecuencia mínima gaussiana (GMSK)
4. GSM y CDMA
Diferencias entre GSM y CDMA
La codificación de la señal es diferente.
Cdma es acceso múltiple por división de código. GSM combina el acceso múltiple por división de frecuencia con el acceso múltiple por división de tiempo.
Los estándares de la red GSM son diferentes
El sistema de red GSM generalmente tiene tres frecuencias de red de 800/900/1800/1900 mhz., que es la tecnología 2G. Todos los teléfonos móviles que admiten redes GSM admiten GPRS(Servicio inalámbrico general de paquetes), que pertenece al GSM de 2,5 generación, y ahora el negro es otro tipo de BORDE. Es una etapa de transición de la red GSM de tercera generación (también conocido como 2.75GSM). La tecnología 3G de la red GSM es la red WCDMA, cuál es una de las futuras direcciones de desarrollo de GSM.
Las redes CDMA se dividen en tres tipos (CDMA2000/WCDMA/TD-SCDMA), entre los cuales la red CDMA de China Unicom pertenece a CDMA2000, cuál es el estándar de red CDMA de Qualcomm en Estados Unidos, y se divide en CDMA2000 1x/ 2X / 3X; El enfoque de China Unicom es diferente al de Japón, donde un número de teléfono está vinculado a un número de teléfono y se debe cambiar un teléfono al cambiar el número de teléfono. En China, es “separación máquina-tarjeta”(los usuarios pueden cambiar el número a voluntad sin cambiar necesariamente el número de teléfono). Por supuesto, Estados Unidos tiene que pagar tasas de patente a Qualcomm todos los años..
Los principales usuarios de las redes WCDMA son Hutchison Whampoa en Hong Kong., Porcelana, y parece que Corea del Sur también usa la misma red.
El último TD-SCDMA es una red 3GSM desarrollada en colaboración con Siemens de Alemania, y China tiene sus derechos de propiedad intelectual.
La dirección del desarrollo de la red GSM 3G de China en dos: uno es desarrollar WCDMA, uno es TD-SCDMA, dependiendo de la decisión del gobierno nacional, por supuesto, El país con más probabilidades de desarrollar una red GSM 3G es China Mobile., porque China Unicom ya tiene red CDMA2000 1X 3G.
Diferentes distancias de transmisión
GSM requiere más estaciones base en comparación con la base del sistema CDMA en la misma distancia. Por ejemplo, cubriendo una distancia de 1000 km, CDMA requiere sólo 45 estaciones base, mientras que GSM requiere 100 estaciones.
Las estaciones base de CDMA son un 80% menos que GSM, y al mismo tiempo, Cada sector CDMA es de tamaño pequeño., y solo ocupa 55% de su capacidad máxima. El aumento de los canales de tráfico reales provocará la reducción del radio de las células GSM.
El número de canales de tráfico reales por kilómetro cuadrado es de hasta 20, y cada estación base puede cubrir una distancia de 20KM.
Además, Si las estaciones base GSM no pueden proporcionar voces aceptables si su intervalo de tiempo es mayor que 14 voces.
Capacidad
El uso eficiente del espectro a través de la interfaz aérea es muy importante ya que no sólo es limitado sino también muy costoso. Un uso eficiente significa que puede admitir una gran cantidad de usuarios en el mismo ancho de banda., lo que puede aumentar los ingresos potenciales y reducir el costo al mismo tiempo. El CDMA tiene una alta capacidad y su tasa de utilización del espectro es más que 10 veces amperios.
CDMA puede ofrecer hasta 25 canales de conversación/sector/CDMA en un estado móvil de alta velocidad, que ya incluye un 35% sobrecarga de conmutación suave. La velocidad de transmisión y la velocidad de recepción del espectro de cada canal CDMA es de 1,25 MHz.
CDMA, GSM, y las capacidades AMPS se pueden obtener de la comparación del espectro ocupado por 10MHz y 30MHz. GSM o AMPS no tiene cinta protectora, cuál es el caso más optimista para ellos, como se muestra en la tabla 3 y mesa 4.
Mesa 3 La situación del espectro de 10MHz (5Transmisión en megaciclos, 5Recepción en MHz)
El precio
Se deben considerar muchos factores al determinar el costo de implementar un sistema inalámbrico.. Construcción de controladores de estaciones base., planificación e instalación de redes., mantenimiento, y gestión y también lo son todos los costes iniciales..
Una empresa exitosa debe planificar su crecimiento para que a medida que se expanda a más usuarios, Generará más ingresos que el costo de la inversión.. Sin embargo, utilizando una tecnología de capacidad irrazonable, La operación del sistema agregará más estaciones base para ampliar el número de usuarios., y cuesta más.
A veces, el gasto también depende del “tiempo de comercialización”. El arranque y ejecución del sistema y algunos otros factores influyen en el tiempo de comercialización. El tiempo de “llegada al mercado” llevará más tiempo si se requieren más estaciones base y planificación de redes..
Como se ha mencionado más arriba, CDMA requiere sólo un 20% de estaciones base en comparación con GSM. Esta característica ayuda a reducir los activos fijos., inversión en equipos, sitio de construcción, espectro, y costos de mantenimiento. Además, porque GSM afirma 3/9 multiplexación de frecuencia, Cualquier celda o sector de estación base que exceda la planificación inicial requiere una reconfiguración compleja y costosa de la red.. CDMA puede agregar fácilmente celdas y sectores sin tener ningún impacto en la planificación de la red existente ya que su factor de reutilización de frecuencia es 1. Esto es muy conveniente para la planificación de la red.
En comparación con PCS que ocupan un espectro de 30MHz, Los PCS que utilizan sólo un espectro de 10MHz pueden ahorrar una cantidad considerable de costos, porque CDMA de 10 MHz puede proporcionar 70% más volumen de llamadas que 30MHz GSM. Los proveedores de servicios no sólo pueden ahorrar el costo de comprar PCS en la etapa inicial sino también brindar mejores servicios a más usuarios..
Las operaciones de PCS deben limpiar su espectro de usuarios de microondas existentes. Si el teléfono móvil CDMA está lejos de la estación base, su velocidad de transmisión será muy pequeña. Por lo tanto, también tienen poca distracción con las estaciones fijas de microondas en comparación con GSM. Además, debido a la tecnología inherente de espectro ensanchado de CDMA, Los operadores necesitan liberar muy poco espectro para proporcionar capacidad suficiente. La integración de estos factores ha facilitado importantes reducciones de costes para los operadores de PCS..
Los teléfonos CDMA están adaptados para adaptarse a una variedad de mercados. Estos teléfonos están alcanzando precios económicos en todo el mundo en una amplia gama de bucle local inalámbrico, piezas, y mercados celulares, donde los teléfonos comparten componentes críticos del circuito, haciéndolos así más eficientes y competitivos. Hay decenas de empresas de telefonía móvil que han obtenido el permiso de CDMA, por lo que la competencia es intensa. Sobre todo., Podemos ver que hay un bajo costo de fundación y operación de la red CDMA..
Articulación del habla.
La articulación del habla se ve afectada por las características de propagación espacial de la tecnología de interfaz aérea y el diseño del codificador de sonido. El CDMA tiene un excelente rendimiento de propagación del aire debido a sus buenas características..
Los efectos de trayectoria múltiple de sombras y desvanecimiento de Rayleigh existen en todas las aplicaciones móviles inalámbricas. CDMA aprovecha los entornos multitrayecto mediante el procesamiento de expansión del espectro (receptor fuera de trayectos múltiples), diversidad temporal (entrelazado de símbolos y detección de errores y codificación de corrección de errores para todos los bits transmitidos), y diversidad multicelular/sectorial (cambio suave y suave).
GSM utiliza un sistema TDMA, entonces el ancho de banda es limitado. En particular, GSM es peor que CDMA en la capacidad de codificación de corrección de errores de reenvío. CDMA tiene una poderosa función de corrección de errores directos, lo cual es muy significativo ya que puede mejorar significativamente la claridad durante la llamada, especialmente en un entorno de transmisión ruidoso y complicado, o con grandes interferencias cocanal causadas por sobrecarga del sistema.
Los receptores multitrayecto se utilizan mucho en el sistema CDMA., Por ejemplo, se utilizarán tres de ellos en el receptor de la estación móvil y cuatro de ellos se utilizarán en cada antena de la estación base. Lo que hacen es rastrear la señal y el trayecto múltiple por separado., y la suma de sus intensidades de señal se utiliza para la demodulación de la señal. Entre interruptor suave (celúla) y cambio suave (entre sectores de la misma celda) proporciona llamadas de cambio completamente transparentes, CDMA utiliza un interruptor suave de "roto después del primer paso", como resultado, incluso en el borde de la celda CDMA, La calidad del cambio de idioma y datos también ha mejorado enormemente., por lo que el usuario pide la posibilidad de eliminar eficazmente, Ver figura 2. CDMA utiliza el control de potencia de los enlaces directos e inversos para lograr una mejor claridad del habla.. El control de potencia del enlace inverso se puede ajustar de dos maneras: bucle cerrado y bucle abierto. Estos controles de energía son sensibles a la carga celular., mapas de ruido celular, ganancia de la antena, salida del amplificador, desvanecimiento por trayectos múltiples, sombreado, y cambios en la distancia entre la estación móvil y el receptor de la estación base. El beneficio es que solo cuesta una potencia de salida promedio mínima tener servicios digitales y de voz de alta calidad de manera constante.. La muy baja potencia de transmisión promedio se traduce directamente en un largo tiempo de conversación y tiempo de respaldo. Qualcomm Electronics Inc.. (Qualcomm/Sony) ofrecerá a los clientes hasta 300 minutos de tiempo de conversación, tres días de tiempo de respaldo, y ocho onzas (225 gramos) de teléfonos celulares CDMA y PCS.
En condiciones de compresión, Este nuevo algoritmo de codificador de voz CDMA aún puede ofrecer un discurso claro.. Desarrollado en 1988, El vocoder de GSM está diseñado para funcionar a una velocidad fija de 13 kbit/s, un algoritmo que a menudo proporciona sólo discurso "aceptable".
La mejora del rendimiento del espacio CDMA se benefició del algoritmo avanzado del vocodificador CDMA. Un codificador de voz de velocidad variable con un valor máximo de 8 kbit/s está diseñado para aplicaciones celulares y un codificador de voz de velocidad variable con un valor máximo de 13 kbit/s está diseñado para PCS. Sin embargo, Debemos prestar atención a que la velocidad normal del vocoder es menor que su velocidad máxima.. A diferencia de algunos vocoders TDMA, que utilizan interpolación de voz digital, Los codificadores de voz CDMA suelen transmitir al menos 1200 bits/s. Esto hace que la calidad de la voz suene más natural para el usuario y también hace que CDMA sea claro.. El empleo de umbrales adaptativos que determinan la velocidad del vocoder.. Los umbrales adaptativos cambian la velocidad de datos del vocoder según los cambios en el nivel de ruido acústico de fondo.. Estos umbrales suprimen el ruido acústico de fondo y, por tanto, proporcionan un habla clara incluso en entornos ruidosos..
Selectivo
La selectividad proporciona a los operadores inalámbricos la flexibilidad para atender a los clientes de hoy y del mañana. CDMA proporcionará a los operadores cuatro codificadores de voz diferentes de mayor velocidad (13,8,6.5, 4kbit/s). Con esta flexibilidad, Los usuarios pueden elegir servicios de voz en diferentes entornos. (automotor, negocio, y servicios de voz avanzados) según sea necesario. O en entornos urbanos de alta densidad, Los operadores pueden proporcionar un "ancho de banda de instrucción" instantáneo seleccionando módulos de procesamiento de velocidad de datos máxima., dependiendo de la capacidad requerida. CDMA también ofrece una selección de servicios.: voz de alta calidad, de paquetes de datos, datos asincrónicos, Fax G3, y mensajes cortos. CDMA puede proporcionar servicios de voz y datos al mismo tiempo., para que los usuarios puedan recibir mensajes de buscapersonas mientras hablan. No sólo se ha propuesto la velocidad de datos inicial proporcionada por la señal de espectro ensanchado CDMA de 1,25 MHz, sino también una nueva interfaz aérea CDMA mejorada como estándar para aplicaciones de datos de alta velocidad. El CDMA mejorado utilizará una señal de espectro ensanchado CDMA de 2,5 mhz y proporcionará a los operadores servicios de datos de hasta 76,8 kbit/s. Este servicio de alta velocidad puede proporcionar videoteléfonos totalmente móviles., fotos digitales, transferencias de archivos gigantes, y correo electrónico de alta capacidad, y los operadores pueden compartir una gran cantidad de equipos de estaciones base a medida que pasan de CDMA de 1,25 MHz a CDMA mejorado..
La satisfacción del cliente
Los servicios inalámbricos eficaces dependen en última instancia de la satisfacción del cliente. En pruebas de voz realizadas simultáneamente con otras interfaces aéreas., La gran mayoría de usuarios consideró que CDMA tenía buena calidad de voz.. Usar teléfonos CDMA con una calidad de voz similar a la de los teléfonos con cable hace que usar teléfonos inalámbricos sea un placer. Esto es particularmente importante porque el principal medio de comunicación para los usuarios de alta utilización del teléfono son los inalámbricos.. Como el número de servicios de datos. (fax, Correo electrónico) aumenta, Los usuarios serán cada vez más intolerantes a los códigos de error.. Para evitar la aparición de códigos de error, CDMA utiliza una fuerte corrección de errores, cambio suave, y separación del receptor de diversidad de trayectos múltiples, lo que significa que CDMA puede proporcionar GSM que no puede igualar una calidad de datos muy alta. Por su gran cobertura y alta capacidad, CDMA permite a los operadores proporcionar servicios inalámbricos a un precio económico, mejorando así la satisfacción del usuario con servicios eficientes y de alta calidad. La combinación de baja potencia media., diseño vlSIIC de alta eficiencia, y una batería de litio avanzada muestran un avance CDMA en aplicaciones de teléfonos portátiles. Con un peso justo 8 onzas (225 gramos), El teléfono CDMA proporcionará más de 3 días de tiempo de respaldo y más de 4 horas de tiempo de conversación. Por su longevidad, el usuario puede usar su teléfono durante mucho tiempo para recibir más llamadas, y el usuario puede recibir mensajes cortos sin colgar.
5. Comparación entre la tecnología GSM y GPRS
GSM representa el Sistema Global de Comunicaciones Móviles
GPRS significa Servicio General de Radio por Paquetes
Basado en el sistema GMS, El sistema GPRS es un portador de paquetes de datos y una herramienta de transmisión..
GSM funciona como un sistema de conmutación de circuitos., mientras que GPRS sirve como un sistema de conmutación de paquetes, ¿Cuál es la diferencia más esencial entre estos dos sistemas?.
GSM sólo puede transmitir datos a través de SMS, pero no puede lograrlo mediante la modalidad “instantánea en línea” y “facturación por volumen”. GPRS tiene una clara ventaja al transportar y soportar los datos en comparación con GSM.. Esto se manifiesta en los siguientes aspectos.: en primer lugar, Tiene mayor eficiencia al utilizar los recursos del canal de red inalámbrica., en segundo lugar, Es adecuado para múltiples transmisiones de datos., Especialmente adecuado para transmisiones de datos tanto pequeñas como grandes., transmisión intermitente, transmisión de datos no periódica, etc..
Las fortalezas técnicas de GPRS también se pueden ver en los siguientes aspectos: Alta tasa de uso de recursos; Alta tasa de transmisión; Siempre en línea; Tiempo de acceso corto; Soporta protocolos IP y X.25; Cargos razonables, etc..
Las ventajas de GPRS
GPRS es una tecnología de conmutación de paquetes., que tiene las ventajas de “alta velocidad” y “siempre en línea”.
En línea en tiempo real
“En vivo en línea” o “En tiempo real en línea” se refiere a los usuarios que están conectados a la red y permanecen en línea todo el tiempo. Por ejemplo, un usuario accede a Internet, al mismo tiempo su teléfono móvil envía y recibe datos a través del canal inalámbrico. El teléfono móvil seguirá conectándose a la red sin importar si hay transmisión de datos o no.
Precios por volumen
En un sistema GSM de circuitos conmutados, el canal inalámbrico es propiedad del usuario, independientemente de si los datos se transmiten o no, durante todo el periodo de conexión. Para GPRS de conmutación de paquetes, el usuario ocupa recursos únicamente durante el envío o recepción de datos. Esto significa que la eficiencia se puede mejorar enormemente ya que varios usuarios pueden compartir el mismo canal inalámbrico al mismo tiempo., lo que mejora la utilización de los recursos. Las reglas de facturación de GPRS siguen el principio de “lo que obtienes, lo que pagas”. Según las características técnicas de la conmutación de paquetes., la facturación se basa en el coste del tráfico de datos del usuario. Para resumir, aunque el usuario permanezca en línea, si no hay tráfico de datos durante este tiempo, a los usuarios no se les cobrará.
Inicio de sesión rápido
Tan pronto como se enciende el teléfono móvil GPRS, se puede conectar a la red GPRS, y el tiempo de fijación normalmente sólo cuesta 3-5 segundos. Se requiere un proceso de activación cada vez que el usuario utiliza el servicio de datos GPRS.. Y este tiempo de activación normalmente tomará 1-3 segundos.
Una vez activado el servicio de datos GPRS, internet estará completamente conectado. El modo de acceso telefónico fijo tardará al menos 8-10 segundos para marcar, después de verificar el nombre de usuario y la contraseña, iniciará sesión en el servidor.
La transmisión de alta velocidad
Adoptando la tecnología de conmutación de paquetes durante el proceso GPRS de transmisión de alta velocidad., teóricamente, la velocidad de transmisión de datos más alta que puede alcanzar 171.2 kbit/s, En este momento, ha sido totalmente capaz de soportar negocios de transmisión de imágenes multimedia, como algunos de los requisitos de alto ancho de banda del negocio de aplicaciones. Pero el valor teórico de 171.2 kbit/s se realiza bajo la condición de codificación cS-4 en un buen entorno inalámbrico y suficiente canal. La velocidad de transmisión de datos real la determina el soporte del terminal de red., modo de codificación, entorno inalámbrico, y muchos otros factores. Hoy en día, la velocidad de conexión de los usuarios de GPRS es inferior a 40 kbit/s. La velocidad de conexión se puede aumentar de 60 kbit/s a 80 kbit/s con el sistema de aceleración de datos..
6. Excelencia de GSM IoT
Ventajas GSM
Una de las mayores ventajas del estándar GSM es que tiene una interfaz abierta, no solo en el aire, sino también en redes y entidades de equipos de red. En segundo lugar, GSM tiene una fuerte seguridad, ha sido mediante autenticación y cifrado y otras formas de garantizar la seguridad de los números GSM para que pueda tener un efecto muy seguro. Finalmente, puede moverse encima de una tarjeta SIM, Permitir a los usuarios cambiar entre diferentes redes..
Plegado de comunicación móvil.
GSM es la forma de comunicación móvil celular 2G. Generación 2 se refiere a la tecnología de comunicación móvil celular analógica utilizada en la década de 1980 y a la tecnología CDMA de banda ancha que gradualmente está entrando en uso comercial. La tecnología celular analógica y la tecnología CDMA de banda ancha representan diferentes generaciones. Analógico representa la primera generación., mientras que la otra es la tecnología de comunicación móvil de tercera generación., también llamado 3G.
Interfaz de radio plegable
GSM es una red celular, es decir, un teléfono móvil se conecta a la zona del móvil más cercano que puede buscar. Las redes GSM operan en muchas frecuencias de radio diferentes..
microcelda, célula gigante, célula paraguas, y pico cell son cuatro tamaños de celda diferentes para redes GSM. El área cubierta varía según los diferentes entornos. Comúnmente utilizado en áreas urbanas., Las antenas de las microceldas son generalmente más bajas que la altura promedio de los edificios.. Ya que son células diminutas que cubren sólo unas pocas decenas de metros., normalmente se utilizan únicamente en interiores. Las células gigantes pueden considerarse como antenas de estaciones base montadas en mástiles o en lo alto de edificios. Las células paraguas también son lagunas importantes., Normalmente se utiliza para llenar los espacios de señal entre diferentes celdas..
El radio celular está determinado por la altura de la antena., condiciones de propagación, y ganar, que van desde más de 100 metros hasta incluso decenas de kilómetros. La distancia máxima real en uso es de hasta 35 km según la especificación GSM. Las celdas también se pueden duplicar o ampliar más veces.. La cobertura interior también es posible mediante el uso del distribuidor de energía., que puede distribuir la potencia de la antena exterior a la antena interior.
Las llamadas de alta densidad en interiores son comunes en lugares como aeropuertos y centros comerciales. Pero la verdad es, No es una necesidad ya que las señales inalámbricas a través del edificio pueden lograr cobertura interior., pero esta llamada también es significativa ya que reduce el eco y mejora la calidad de la señal.
Deficiencias de GSM
Los usuarios envían un mensaje corto que primero se envía al centro del servidor de mensajes cortos., y luego el servidor del centro de SMS para recibir el procesamiento de la cola de mensajes cortos, para enviar al terminal de usuario receptor correspondiente, Si el usuario receptor se apaga o excede el área de servicio, no se puede establecer una comunicación normal., el mensaje de texto enviado más tarde puede llegar más rápido o primero después de un cierto retraso como esta situación.
Además, cada usuario tiene un caché limitado proporcionado por el servidor del centro de mensajes cortos, eso es, 15 a 25 mensajes para cada uno. El servidor no recibirá ningún mensaje de texto nuevo una vez que la memoria de recepción esté llena y el usuario receptor tampoco pueda comunicarse normalmente.. Esto significa, ese bloqueo de mensajes de texto ocurre, causando pérdida de mensajes cortos.
Los mensajes cortos también se pueden conservar durante aproximadamente un día en el centro de mensajes CORTOS. La red y el receptor deben estar en un estado de comunicación estable para confirmar el cambio de datos entre el administrador central y la estación de monitoreo..
El SMS recibido por el módulo GSM de un teléfono móvil GSM se almacena en una tarjeta SIM. Una tarjeta SIM común puede almacenar 25 mensajes SMS. Por lo tanto, El SMS debe almacenarse en la tarjeta SIM.
7. ¿Para qué se utiliza GSM?, ¿Podemos usar GSM en IoT??
¿Qué es un módulo GSM??
El módulo GSM consta de múltiples módulos funcionales que integran un chip de procesamiento de banda base., Chip de frecuencia de RADIO GSM, dispositivo amplificador de potencia, memoria, etc en una placa de circuito. Dispone de un procesamiento de radiofrecuencia GSM independiente, Sistema operativo, y sistema de procesamiento de banda base, proporcionando una interfaz estándar.
El módulo GSM comparte todas las funciones básicas como llamadas de voz., enviando mensajes SMS, Transmisión de datos GPRS, y otras comunicaciones con la red GSM. Simplemente pon, el módulo GSM, más el teclado, pantalla de visualización, y bateria, es un teléfono móvil.
Principio de funcionamiento del módulo GSM.
GSM es una red celular, es decir, un teléfono móvil se conecta a la zona del móvil más cercano que puede buscar. Las redes GSM operan en muchas frecuencias de radio diferentes..
microcelda, célula gigante, célula paraguas, y pico cell son cuatro tamaños de celda diferentes para redes GSM. El área cubierta varía según los diferentes entornos. Las células gigantes pueden considerarse como antenas de estaciones base montadas en mástiles o en lo alto de edificios. Comúnmente utilizado en áreas urbanas., Las antenas de Microcells son generalmente más bajas que la altura promedio de un edificio. Las células paraguas también son lagunas importantes., Normalmente se utiliza para llenar los espacios de señal entre diferentes celdas..
El radio celular está determinado por la altura de la antena., condiciones de propagación, y ganar, que van desde más de 100 metros hasta incluso decenas de kilómetros. La distancia máxima real en uso es de hasta 35 km según la especificación GSM. Las celdas también se pueden ampliar., lo que significa que el radio de la celda se puede duplicar, ampliar o más. La cobertura interior también se puede lograr utilizando el distribuidor de energía., que puede distribuir la potencia de la antena exterior a la antena interior. Las llamadas de alta densidad en interiores son comunes en lugares como aeropuertos y centros comerciales.. Pero la verdad es, No es una necesidad ya que las señales inalámbricas a través del edificio pueden lograr cobertura interior., pero esta llamada también es significativa ya que reduce el eco y mejora la calidad de la señal..
Cinco aplicaciones TÍPICAS de los módulos GSM
1. Sistema de control de acceso controlado por teléfono móvil
Utilice GSM para controlar la cerradura electrónica del sistema de control de acceso, si necesitas entrar por la puerta, siempre y cuando marques el número de la tarjeta del teléfono móvil en el módulo GSM, la puerta se abrirá automáticamente, Y solo el número de teléfono móvil que configuraste puede abrir la puerta., y no hay costo.
2. Tres giran la cartelera de cierre de emergencia climática por desastre
Se logran tres vallas publicitarias dobles mediante un motor que gira continuamente y muestra múltiples contenidos publicitarios., porque instalar afuera, cuando el clima de desastre, como fuertes vientos y granizo, cartelera fácilmente explota o daño a la tarjeta muerta necesita apagado de emergencia en este momento, Puedes utilizar los contactos normalmente cerrados del relé para controlar la potencia de la cartelera., entonces todo lo que tienes que hacer es enviar el mensaje de control "apagado", La cartelera se cerrará automáticamente, y vuelve automáticamente a la normalidad después de un cierto retraso de tiempo (el clima de desastre general no durará mucho tiempo) si quieres abrir la cartelera con antelación, puedes enviar un mensaje de control “abierto”.
3. Urgir pago del saldo del sistema de ingeniería.
Parte de la ingeniería es segura después de completar la operación normal después de algún tiempo para lograr la liquidación del saldo., si el cliente incumple maliciosamente el pago de los bienes, el instalador muy a menudo tiene dolor de cabeza porque el dispositivo ha sido instalado, Si vuelves a bajar, la pérdida es muy grande., muy costoso, Especialmente el cliente puede instalar el primer módulo GSM en el sistema del cliente., Úselo para un sistema de control unidireccional o multidireccional de algunos puntos clave, cuando el pago moroso del cliente se puede cerrar mediante SMS algunas funciones, obligar al cliente a liquidar el pago y luego abrir inmediatamente el SMS, Si el pago se ha recuperado con éxito, también puede pedir prestado el mantenimiento del sistema a nombre del módulo GSM retirado del sistema del cliente..
4. Alarma y reinicio del sistema de monitoreo o servidor del sitio web.
El error del sistema de monitoreo o del servidor web puede fallar después de una ejecución prolongada, entonces la reducción de potencia es una de las pocas soluciones, luego escanee a través del módulo GSM del sistema de control de suministro de energía, y configurado para abrirse automáticamente después 3 segundos modo apagado, Puede darse cuenta de que la energía se restablece., además, El módulo GSM en algunas aplicaciones especiales también juega un papel muy importante., como la desaparición del suministro eléctrico principal, error de memoria, apagado del ventilador de refrigeración, agotamiento del combustible, alguien intrusión, y otra información, es la opción ideal para el monitoreo de salas UAV.
5. Control remoto de electrodomésticos inteligentes
Es fácil de encender electrodomésticos inteligentes como ollas arroceras y calentadores de agua de forma remota a través del control SMS. También es posible controlar los aires acondicionados controlando los controles remotos o cambiando al modo de mantenimiento..
8. Solución GSM IoT
Solución de pruebas de entorno electromagnético de Internet de las cosas en GSM-R
Para satisfacer las necesidades del ferrocarril de alta velocidad IoT desarrollo de la industria, La tecnología de Internet de las cosas se aplica en el campo de las pruebas de entornos electromagnéticos GSM-R. El diseño del sistema aprovecha al máximo las ventajas de la tecnología de redes de sensores inalámbricos en el campo de la medición y el control., Ayuda al equipo de prueba del entorno electromagnético a recoger la temperatura., humedad, distancia del coche, y otra información en el entorno de prueba del entorno electromagnético GSM-R, transmisión en tiempo real a través de Internet, y completar la recepción de datos, almacenamiento, procesamiento y análisis en el software de computadora; El experimento de prueba del entorno electromagnético en la banda GSM-R de un tramo ferroviario muestra que el sistema puede obtener la intensidad de la señal de interferencia y otra información de la estación interferida en el tramo medido., que confirma el valor de aplicación de la tecnología de Internet de las cosas en la prueba del entorno electromagnético GSM-R.
gsm-r solución de IO en el suministro de energía del sistema ferroviario
El sistema GSM-R es un importante medio de comunicación ferroviaria., y el suministro de energía confiable de los equipos de la red GSM-R es una de las condiciones básicas para el funcionamiento confiable del sistema GSM-R. Este artículo tiene como objetivo el modo de suministro de energía de las estaciones base y estaciones repetidoras que existen a lo largo de un gran número de rutas., como conectar ferrocarriles con 10 kV y usar líneas de cierre automático para instalar estaciones transformadoras de tipo poste para obtener energía cerca. Mediante el uso de tecnología de detección de Internet de las cosas y tecnología de distribución inteligente, El suministro eléctrico fiable del sistema ferroviario GSM-R está garantizado por medios inteligentes de detección y monitorización..
El amplificador de potencia está desactivado en la red GSM.
Basado en el ahorro energético y reducción de emisiones de la red GSM, Se estudia la aplicación de la tecnología de apagado de amplificadores de potencia en la red GSM.. Se analiza el entorno adaptativo de dos tipos de tecnología de apagado de amplificadores de potencia y se proporcionan los resultados de la comparación.. Los resultados muestran que la mejor reducción del consumo se puede lograr mediante la aplicación racional de la tecnología de apagado del amplificador de potencia..
Aplicación del monitoreo GSM de Internet de las Cosas en el tratamiento de aguas residuales MBTF
La aplicación del módulo del dispositivo de control electrónico se basa en la red GSM en el tratamiento de aguas residuales MBTF., El módulo del dispositivo de control electrónico es un conjunto de tecnología de microprocesador de computadora., transmisión de datos inalámbrica, y control remoto inalámbrico en uno de los módulos integrados de control de equipos eléctricos integrados, A través del terminal de telefonía móvil se formó una arquitectura de Internet de las cosas para el tratamiento de aguas residuales.. Las funciones y métodos del módulo del dispositivo de control electrónico se muestran en detalle..
9. La historia del GSM
Como mencionamos anteriormente, GSM es un estándar de red de telefonía móvil digital desarrollado por Europa, También denominado Sistema Global de Comunicaciones Móviles. GSM pertenece a la segunda generación. (2GRAMO) tecnología móvil celular, a diferencia de la primera generación de tecnología móvil celular analógica utilizada en la década de 1980. En 1982, Hay algunos sistemas móviles celulares analógicos que funcionan en Europa., entre estos, el tipico es TACS (Sistema de comunicación de acceso total) en el Reino Unido. Algunos países de Europa occidental tenían servicios móviles nacionales en esa época. La desventaja es que estos sistemas eran domésticos., no puedes usarlos a bordo. Por lo tanto, Sería una gran promoción si existiera un sistema común para que la gente utilizara de forma uniforme los teléfonos móviles en toda Europa. En 1982, Los países nórdicos destacan y presentan propuesta a la Conferencia Europa de Correos y Telecomunicaciones. Propusieron que se desarrollara una especificación común europea de servicios de telecomunicaciones en la banda de 900 MHz. El resultado fue un “Móvil Especial de Grupo” (GSM) fue establecido bajo un comité en la conferencia, El GSM fue fundado para desarrollar estándares y ofrecer recomendaciones..
En 1986, en París, El grupo llevó a cabo pruebas de campo de ocho sistemas propuestos basados en estudios y experimentos sobre el tamaño de los perros realizados por países y empresas europeas..
En septiembre 7, 1987, operadores y gerentes de 17 Los países europeos firmaron un Memorando de Entendimiento (Memorándum de Entendimiento) sobre la implementación del estándar de comunicación móvil celular digital de 900 MHz en Europa en Copenhague, y posteriormente estableció el grupo MOU para trabajar en el desarrollo del estándar GSM.
La especificación de GSM900 se completó en 1990, resultando en aproximadamente 130 recomendaciones. Las diferentes propuestas se han agrupado en una serie de 12 propuestas para el estándar TEST GSM.
El primer sistema se inauguró en Europa en 1991, y la organización MOU diseñaron y registraron una marca comercial para el sistema., cambiando el nombre de GSM a Sistema Global para Comunicaciones Móviles. desde el año 1991, las comunicaciones móviles han entrado en la era de las comunicaciones móviles digitales de segunda generación.
