GSM est l'abréviation de Global System for Mobile Communications.
Il s'agit de l'Organisation européenne des normes de télécommunications. Time division multiple access technologies are applied to its air interface. It has been applied to more than 100 countries since its commercial launch in the mid-1990s. The purpose of this article is to bring you a further understanding of GSM technology in the field of Applications IdO.
1. What is GSM Wireless Technology?
What is GSM in IoT?
1. GSM is a digital Mobile phone network standard developed by Europe. GSM uses digital modulation technology, one of its key technologies is TDMA Time Division Multiple Access (TDMA) (each user occupies frequency in a certain time slot and can only receive information at a certain time).
GSM system has multiple frequency bands, including GSM 900:900mhz, GSM-1900, 1900MHz, GSM1800:1800mhz, et d'autres.
La popularité de la norme GSM a rendu l'itinérance internationale courante après la signature d'« accords d'itinérance » entre opérateurs de téléphonie mobile. La raison pour laquelle le GSM est considéré comme la deuxième génération de systèmes de téléphonie mobile présentant la plus grande amélioration du GSM par rapport à ses prédécesseurs est que ses canaux de signalisation et vocaux sont numériques.
Technical characteristics of GSM
1. Interfaces ouvertes
Le système GMS dispose non seulement d'une interface aérienne, mais contient également des entités de réseau et de périphériques dans le réseau., Par exemple, l'interface Abis.
2. Sécurité
La sécurité du GSM est protégée par cryptage, Authentification d'utilisateur, et l'utilisation des numéros TMSI. L'authentification fait référence à la vérification de l'autorisation d'accès des utilisateurs. Contrôlé par la clé du réseau AUC et la carte SIM, le cryptage est celui utilisé pour l’interface aérienne. TMSI, as a temporary identification number assigned to a user by a business network, helps to prevent someone from tracking or revealing the user’s location.
2. Working principle of GSM IoT
GSM est l'abréviation de Global System for Mobile Communications, the widely used mobile phone standard is one of the world’s most important cellular systems. CDMA is the mainstream 2G communication system, today xiaobian with you to understand the principle of GSM is how.
GSM principle – Introduction
GSM is different from previous standards since it has unique voice channels and digital signaling, which is the reason GSM is considered a 2G mobile phone system.
GSM principle – Features
Spectral efficiency: The system has high spectral efficiency for the use of a high-efficiency modulator, channel coding, equalization, interleaving, and speech coding.
Capacité: The increase of the transmission bandwidth of each channel, has contributed to the same frequency multiplexing ratio requirement reduced to 9dB.
Due to this, the GMS same frequency multiplexing pattern has been brought down to 3/9or 1/4 and even smaller. For your reference, les données du système analogique sont 7/21; En même temps, l'introduction du codage vocal à demi-débit et l'effort visant à réduire le nombre de commutations hors zone par allocation automatique du trafic, l'efficacité de la capacité (nombre de canaux par mégahertz et par cellule) du système GSM est environ trois à cinq fois supérieure à l'efficacité du système TACS
Qualité de la voix: Quelle que soit la qualité de la transmission sans fil, grâce aux avantages de la technologie de transmission numérique, l'interface aérienne, et codage vocal selon la norme GSM, la qualité de la voix sera toujours supérieure au seuil standard.
Interfaces ouvertes: Le système GMS dispose non seulement d'une interface aérienne, mais contient également des entités de réseau et de périphériques dans le réseau., Par exemple, l'interface Abis
Sécurité: Le Sécurité du GSM est protégé par cryptage, Authentification d'utilisateur, et l'utilisation des numéros TMSI. L'authentification fait référence à la vérification de l'autorisation d'accès des utilisateurs. Contrôlé par la clé du réseau AUC et la carte SIM, le cryptage est celui utilisé pour l'interface aérienne.
Interconnection with other networks like the ISDN and PSTN, normally utilize existing interfaces, Par exemple, ISUP or TUP.
The roaming function depends on the SIM card. As everybody knows, roaming is an important factor in mobile communication services.
GSM principle – Basic principle
The core technology of the GSM air interface is TDMA. Technical characteristics: frequency division duplex, each carrier frequency 200KHZ(up and down asymmetric); TDM, 8 TDM channels per carrier frequency; Slow FM, counter interference.
Signal coverage uses large area deployment base stations, a site is generally divided into three sectors, and multiple sites can form a cell group. Cells can be replicated continuously to achieve large area coverage.
The access network is also called the base station subsystem (BSS) and the core network is also called the Switching network subsystem (MSS)
Um, est l'interface entre MS et BSS, tandis que A est celui entre BSS et MSS.
Sous-système de commutation réseau (SNS), Base Station Subsystem (BSS), et sous-système de gestion de réseau (Sous-système de gestion de réseau) sont trois sous-systèmes du système GMS. Parmi ceux-ci, Sous-système de gestion de réseau (NMS) est également appelé Centre d’Exploitation et de Maintenance (OMC–Opération & Centre de maintenance).
Le sous-système réseau NSS est le cœur du système GSM. Il a pour fonction de commuter la connexion et l'administration entre les utilisateurs mobiles GSM et entre les utilisateurs mobiles et les autres utilisateurs du réseau de communication. Le sous-système de la station de base est connecté à la station mobile via une interface sans fil, il est responsable de la gestion des ressources sans fil, envoyer et recevoir des informations, contrôle de puissance, etc. Il a la relation la plus directe avec un composant cellulaire sans fil via l'interface sans fil directement connectée à la station mobile en même temps qu'il est connecté au NSS pour réaliser des utilisateurs mobiles ou une communication mobile entre les utilisateurs disposant d'une connexion au réseau fixe., transmettre des informations sur le système et des informations sur l'utilisateur, etc. Le NMS est en charge de la maintenance et de la gestion des systèmes NSS et BSS.
GSM principle – security
Le GSM a un niveau de sécurité moyen. Le système adopte la clé de partage et l'authentification des utilisateurs, qui contribue aux communications entre la station de base et l'utilisateur peut être crypté.
USIM est une évolution ultérieure de l'UMTS, qui offre de meilleures performances en utilisant des clés d'authentification plus longues pour une meilleure sécurité et il existe une authentification bidirectionnelle entre le réseau et l'utilisateur. Le GSM n'a que la fonction d'authentification réseau-utilisateur. Même si le système de sécurité dispose de fonctionnalités de sécurité et d'authentification, sa capacité est assez limitée et peut être fabriquée.
Le GSM utilise divers algorithmes de cryptage pour des raisons de sécurité. Adopté en Europe, A5/1 est un algorithme puissant, tandis que A5/2 est un algorithme relativement faible utilisé en dehors de l’Europe. Il s’agit tous deux de codes de diffusion en continu adoptés pour confirmer le secret de la conversation aérienne. De graves défauts ont été découverts dans les deux algorithmes.
3 .GSM network structure
Mobile station
La station mobile est le réseau mobile le plus primitif:
La fonction de base
· Vous avez accédé au système GSM, avec des capacités de transmission et de traitement sans fil
· L'interface homme-machine est également fournie(comme MIC, haut-parleur, écran d'affichage, et divers boutons)
Composition
· Terminaux mobiles
· Subscriber Identity Module (SIM)
Mobile Terminal (” Machine “)
· Voice coding, channel coding, information encryption, modulation, and demodulation, transmitting and receiving
SIM card (” IDENTITY Card “)
· The SIM card is one that contains all the information required for the authentication of the user’s identity, it can perform some important operations concerned with security and safety. So it can forbid illegal users to access the net. En même temps, the SIM card helps to store management data concerned with the network and users but only after inserting into the network.
Base Station Subsystem (BSS)
Measures to Enhance System Management Capability – Introduction of Master Steward Mobile Switching Centre (MSC)
The base station transceiver (BTS) and base station controller (BSC) is called the base station subsystem (BSS).
Base Station Controller (BSC)
In charge of multiple functions such as WLAN network resource administration, switching and control of the power, gestion de données, etc, the BSC controls one or more BTSs.
Base station Transceiver (BTS)
Wireless interface device, entièrement contrôlé par BSC, responsable de la fonction de transmission sans fil.
Network subsystem
Introduction aux principales fonctionnalités d'un centre de commutation mobile:
· Premièrement, La tâche principale de ce centre est de réaliser la fonction de commutation de connexion vocale, y compris le basculement entre les utilisateurs mobiles et les utilisateurs mobiles, utilisateurs mobiles et utilisateurs fixes
· Soutenir l'enregistrement et la mise à jour de l'emplacement
· Identification de l'utilisateur
· Coopérer avec le contrôleur de la station de base pour réaliser un service de commutation et d'itinérance interrégionale
· Fonction de maintenance et de facturation du réseau, etc
Assistant du centre de commutation mobile – Registre de localisation
Introduction des informations réservées dans le registre de localisation du domicile:
L'opérateur stockera les informations de l'utilisateur dans le registre de localisation des visiteurs HLR lorsque l'utilisateur demandera une nouvelle carte..
Access position register
· Given the users can easily extract information when roaming, once they roam to other cities, the VLR of the roaming place will automatically copy the user information from HLR, in this case, users can continue to enjoy the service provided by the operator.
Introduction of the information that will be stored in the access location register.
Mobile Switching Center Assistant – Operation and Maintenance center
Operation and Maintenance Center (OMC): Monitors and maintains the entire network, such as fault diagnosis and handling, traffic statistics, and charging.
Assistant du centre de commutation mobile – centre d'authentification
Centre d'authentification (AUC): Utilisé pour effectuer des appels cryptés, gestion de la sécurité, et identifier les utilisateurs.
VLR fonctionne comme une sauvegarde temporaire de HLR
GSM system number and identification
International ISDN Number for Mobile Stations (MSISDN)
Appeler un numéro de mobile à composer
CC: Code du pays, pour un appel international, 86 pour la Chine
CDN: indique le code de destination nationale, c'est, les trois premiers chiffres du numéro de téléphone portable
SN: numéro d'utilisateur. Les quatre premiers chiffres sont appliqués pour identifier le lieu d'origine. Lorsqu'un appel est passé, le HLR où réside l'utilisateur peut être trouvé et les informations sur l'utilisateur peuvent être obtenues.
International User Identity (IMSI)
Composé de cartes SIM, HLR et VLR, IMSI est utilisé dans un appareil de communication pour identifier les utilisateurs, Il se distingue par son identification unique des utilisateurs mobiles parmi le réseau de communications mobiles GSM national..
Identité temporaire de l'abonné mobile (TMSI): Identité temporaire de l'abonné mobile (TMSI): Dans le but de protéger le secret IMSI, MSC/VLR attribuera un numéro TMSI unique aux clients mobiles. Attribué par le système MSC et sous forme de code BCD à 4 octets, le numéro ne peut être utilisé qu'au sein du domaine d'activité MSC.
· L'IMSI ne peut être transmis par voie hertzienne que pendant une période disponible pour confirmer la confidentialité.. En même temps, il existe un TMSI unique attribué aux utilisateurs mobiles en visite par VRL
· Le numéro n'est valable que localement et ce n'est pas un numéro à usage unique puisqu'il sera libéré lorsque l'utilisateur quittera la zone de service VLR..
· Ces numéros seront réutilisés et attribués temporairement par VLR
Mobile Station Roaming Number (MSRN)
La structure est la même que celle du MSISDN et est temporairement attribuée par le MSC/VLR sur lequel l'utilisateur est en itinérance. Ce paramètre permet de sélectionner les itinéraires pour les utilisateurs mobiles lors d'un appel.
Le MSISDN pointe son HLR, et il n'est pas possible d'établir une connexion entre l'appelant et le MSC où l'appelé est enregistré pour passer un appel.
Transmission sans fil caractéristiques du système GSM.
(2) Mode recto-verso
FDD
(1) Bande de fréquence de travail
Liaison montante: 890-915mhz
Liaison descendante: 935-960mhz
(3) Division des chaînes
Intervalle de canal: 200kHz
Le nombre total de chaînes valides est 124
L'intervalle de fréquence entre chaque paire de canaux est de 45 MHz
(4) Mode d'accès
FMDA/TDMA
(5) Mode modulation
Modulation par déplacement de fréquence minimale gaussienne (GMSK)
4. GSM and CDMA
Differences between GSM and CDMA
Le codage du signal est différent
Cdma est un accès multiple par répartition en code. Le GSM combine l'accès multiple par répartition en fréquence avec l'accès multiple par répartition dans le temps.
GSM network standards are different
Le système de réseau GSM dispose généralement de trois fréquences de réseau de 800/900/1800/1900 MHz., qui est la technologie 2G. Les téléphones mobiles prenant en charge les réseaux GSM prennent tous en charge le GPRS(Service général sans fil par paquets), qui appartient au GSM de génération 2,5, et maintenant le noir est un autre type de EDGE. Il s'agit d'une étape transitoire du réseau GSM de troisième génération (également connu sous le nom de 2,75GSM). La technologie 3G du réseau GSM est le réseau WCDMA, qui est l'une des futures orientations de développement du GSM.
Les réseaux CDMA sont divisés en trois types (CDMA2000/WCDMA/TD-SCDMA), parmi lesquels le réseau CDMA de China Unicom appartient à CDMA2000, qui est la norme de réseau CDMA de Qualcomm aux États-Unis, et est divisé en CDMA2000 1x/ 2X / 3X; L’approche de China Unicom est différente de celle du Japon, où un numéro de téléphone est lié à un numéro de téléphone et un téléphone doit être changé lors du changement de numéro de téléphone. En Chine, c'est « séparation machine-carte »(les utilisateurs peuvent changer le numéro à volonté sans nécessairement changer le numéro de téléphone). Bien sûr, les États-Unis doivent payer des frais de brevet à Qualcomm chaque année.
Les principaux utilisateurs des réseaux WCDMA sont Hutchison Whampoa à Hong Kong, Chine, et il semble que la Corée du Sud utilise également le même réseau.
Le dernier TD-SCDMA est un réseau 3GSM développé en collaboration avec Siemens d'Allemagne, et la Chine a ses droits de propriété intellectuelle.
L’orientation du développement du réseau GSM 3G en Chine en deux: la première consiste à développer WCDMA, l'un est TD-SCDMA, en fonction de la décision du gouvernement national, bien sûr, the most likely to develop 3G GSM network is China Mobile, because China Unicom already has CDMA2000 1X 3G network.
Different transmission distances
GSM requires more base stations compared to the CDMA system base on the same distance. Par exemple, covering a 1000KM distance, CDMA requires only 45 base stations while GSM requires 100 stations.
The base stations of CDMA are 80% fewer than GSM, et en même temps, each CDMA sector is small in size, and only takes up 55% of its maximum capacity. The increase of actual traffic channels will cause the shrink of the GSM cell radius.
The number of actual traffic channels per square KM is up to 20, and each base station can cover a distance of 20KM.
En outre, If the GSM base stations are not able to provide acceptable voices if their time slot is greater than 14 voices.
Capacité
L’utilisation efficace du spectre sur l’interface hertzienne est très importante car elle est non seulement limitée mais aussi très coûteuse. Une utilisation efficace signifie qu'il peut prendre en charge un grand nombre d'utilisateurs dans la même bande passante, ce qui peut augmenter les revenus potentiels et réduire les coûts en même temps. Le CDMA a une capacité élevée et son taux d'utilisation du spectre est supérieur à 10 fois AMPS.
CDMA peut offrir jusqu'à 25 canaux de conversation/secteur/CDMA dans un état mobile à haut débit, qui comprend déjà un 35% surcharge de commutation douce. Le taux de transmission et le taux de réception du spectre de chaque canal CDMA sont de 1,25 MHz.
CDMA, GSM, et les capacités AMPS peuvent être obtenues à partir de la comparaison du spectre occupé par 10 MHz et 30 MHz. GSM ou AMPS n'a pas de ruban de protection, ce qui est pour eux le cas le plus optimiste, comme indiqué dans le tableau 3 et tableau 4.
Tableau 3 La situation du spectre 10 MHz (5Transmission MHz, 5Réception MHz)
The price
De nombreux facteurs doivent être pris en compte lors de la détermination du coût de mise en œuvre d'un système sans fil. Construction de contrôleurs de stations de base, planification et installation du réseau, entretien, et de gestion, tout comme tous les coûts initiaux.
Une entreprise prospère doit planifier sa croissance de manière à ce qu'à mesure qu'elle s'étende à davantage d'utilisateurs,, cela générera plus de revenus que le coût de l'investissement. Cependant, utiliser une technologie de capacité déraisonnable, le fonctionnement du système ajoutera plus de stations de base pour augmenter le nombre d'utilisateurs, et coûte plus cher.
Les dépenses dépendent parfois aussi du « time to market ». Le démarrage et le fonctionnement du système ainsi que d'autres facteurs influencent tous le time to market. Le délai de « mise sur le marché » prendra plus de temps si davantage de stations de base et de planification de réseau sont nécessaires.
Comme mentionné ci-dessus, Le CDMA ne nécessite que 20 % de stations de base par rapport au GSM. Cette fonctionnalité permet de réduire les immobilisations, investissement en équipement, chantier, spectre, et les frais d'entretien. En outre, parce que GSM prétend 3/9 multiplexage de fréquence, toute cellule ou secteur de station de base qui dépasse la planification initiale nécessite une reconfiguration complexe et coûteuse du réseau. CDMA peut facilement ajouter des cellules et des secteurs sans avoir aucun impact sur la planification du réseau existant puisque son facteur de réutilisation des fréquences est 1. C'est très pratique pour la planification du réseau.
Comparé aux PCS occupant un spectre de 30 MHz, Les PCS utilisant seulement un spectre de 10 MHz peuvent permettre de réaliser des économies considérables, parce que le CDMA 10 MHz peut fournir 70% plus de volume d'appels que 30 MHz GSM. Les fournisseurs de services peuvent non seulement économiser le coût d'achat des PCS dans la phase initiale, mais également fournir de meilleurs services à un plus grand nombre d'utilisateurs..
Les opérations PCS doivent libérer leur spectre des utilisateurs de micro-ondes existants. Si le téléphone mobile CDMA est loin de la station de base, son taux de transmission sera très faible. Ils sont donc également peu distraits par les stations fixes à micro-ondes par rapport au GSM. De plus, en raison de la technologie à spectre étalé inhérente au CDMA, les opérateurs doivent libérer très peu de spectre pour fournir une capacité suffisante. L'intégration de ces facteurs a permis des réductions de coûts significatives pour les opérateurs PCS.
Les téléphones CDMA sont adaptés à une variété de marchés. Ces téléphones atteignent des prix économiques dans le monde entier dans une large gamme de boucles locales sans fil., PC, et les marchés cellulaires, où les téléphones partagent des composants de circuits critiques, les rendant ainsi plus efficaces et compétitifs. Il existe des dizaines d'entreprises de téléphonie mobile qui ont obtenu l'autorisation du CDMA, la concurrence est donc intense., nous pouvons voir qu'il existe un faible coût de fondation et d'exploitation du réseau CDMA.
Articulation of speech
L'articulation de la parole est affectée par les caractéristiques de propagation spatiale de la technologie des interfaces radioélectriques et par la conception du codeur sonore. Le CDMA a d'excellentes performances de propagation dans l'air grâce à ses bonnes caractéristiques.
Les effets d'évanouissement de Rayleigh et de trajets multiples d'ombre existent dans toutes les applications mobiles sans fil. CDMA tire parti des environnements à trajets multiples grâce au traitement d'expansion du spectre (récepteur hors trajets multiples), diversité temporelle (entrelacement de symboles et détection d'erreurs et codage de correction d'erreurs pour tous les bits transmis), et diversité multicellulaire/sectorielle (commutation douce et douce).
Le GSM utilise un système TDMA, donc la bande passante est limitée. En particulier, Le GSM est pire que le CDMA en termes de capacité de codage de correction d'erreurs de transfert. CDMA dispose d'une puissante fonction de correction d'erreur directe, ce qui est très significatif car cela peut améliorer considérablement la clarté pendant l'appel, surtout dans un environnement de transmission bruyant et compliqué, ou avec d'importantes interférences dans le même canal causées par une surcharge du système.
Les récepteurs multivoies sont largement utilisés dans le système CDMA, Par exemple, il y en aura trois qui seront utilisés dans le récepteur de la station mobile et quatre d'entre eux seront utilisés dans chaque antenne de la station de base. Ce qu'ils font, c'est suivre le signal et les trajets multiples séparément, et la somme de leurs intensités de signal est utilisée pour la démodulation du signal. Entre le commutateur logiciel (cellule) et commutation douce (entre secteurs d'une même cellule) fournit des appels de commutation complètement transparents, CDMA utilise un commutateur logiciel « cassé après le premier passage », par conséquent, même au bord de la cellule CDMA, la qualité du changement de langue et de données est également grandement améliorée, donc l'utilisateur appelle la possibilité d'éliminer efficacement, Voir la figure 2. CDMA utilise le contrôle de puissance des liaisons aller et retour pour obtenir une meilleure clarté vocale. Le contrôle de puissance de la liaison inverse peut être réglé de deux manières: boucle fermée et boucle ouverte. Ces commandes de puissance sont sensibles à la charge cellulaire, cartes de bruit cellulaire, gain d'antenne, sortie amplificateur, évanouissement par trajets multiples, ombres, et des changements dans la distance entre la station mobile et le récepteur de la station de base. L'avantage est qu'il ne coûte qu'une puissance de sortie moyenne minimale pour disposer de services vocaux et numériques de haute qualité constante.. La très faible puissance d’émission moyenne se traduit directement par un long temps de conversation et un temps de sauvegarde. Qualcomm Électronique inc.. (Qualcomm/Sony) offrira aux clients jusqu'à 300 minutes de temps de conversation, trois jours de sauvegarde, et huit onces (225 grammes) de téléphones cellulaires et PCS CDMA.
Dans des conditions de compression, ce tout nouvel algorithme de vocodeur CDMA peut toujours offrir un discours clair. Développé en 1988, Le vocodeur du GSM est conçu pour fonctionner à un débit fixe de 13 kbit/s, un algorithme qui ne fournit souvent que des paroles « acceptables ».
L’amélioration des performances spatiales CDMA a bénéficié de l’algorithme avancé du vocodeur CDMA. Un vocodeur à débit variable avec une valeur de crête de 8 kbit/s est conçu pour les applications cellulaires et un vocodeur à débit variable avec une valeur de crête de 13 kbit/s est conçu pour les PCS. Cependant, nous devons faire attention à ce que le débit normal du vocodeur soit inférieur à son débit de crête. Contrairement à certains vocodeurs TDMA, qui utilisent l'interpolation vocale numérique, Les vocodeurs CDMA transmettent généralement au moins 1 200 bit/s. Cela rend la qualité de la voix plus naturelle pour l'utilisateur et rend également le CDMA clair.. L'emploi de seuils adaptatifs qui déterminent le taux du vocodeur. Les seuils adaptatifs modifient le débit de données du vocodeur en fonction des changements du niveau de bruit acoustique de fond. Ces seuils suppriment le bruit acoustique de fond et fournissent ainsi une parole claire même dans des environnements bruyants.
Selective
La sélectivité offre aux opérateurs sans fil la flexibilité nécessaire pour servir les clients d’aujourd’hui et de demain. CDMA fournira aux opérateurs quatre vocodeurs différents au débit le plus élevé (13,8,6.5, 4kbit/s). Avec cette flexibilité, les utilisateurs peuvent choisir des services vocaux dans différents environnements (automobile, entreprise, et services vocaux avancés) au besoin. Ou dans des environnements urbains à forte densité, les opérateurs peuvent fournir une « bande passante d'instruction » instantanée en sélectionnant des modules de traitement du débit de données de pointe, en fonction de la capacité requise. CDMA propose également une sélection de services: voix de haute qualité, données par paquets, données asynchrones, Télécopie G3, et des messages courts. CDMA peut fournir des services voix et données en même temps, afin que les utilisateurs puissent recevoir des messages de téléavertisseur tout en parlant. Non seulement le débit de données initial fourni par le signal à spectre étalé CDMA de 1,25 MHz, mais une nouvelle interface aérienne CDMA améliorée a été proposée comme norme pour les applications de données à haut débit. Le CDMA amélioré utilisera un signal CDMA à spectre étalé de 2,5 MHz et fournira aux opérateurs des services de données allant jusqu'à 76,8 kbit/s. Ce service haut débit peut fournir des visiophones à tous les mobiles, photos numériques, transferts de fichiers géants, et messagerie haute capacité, et les opérateurs peuvent partager de nombreux équipements de stations de base lorsqu'ils passent du CDMA 1,25 MHz au CDMA amélioré..
Customer satisfaction
L'efficacité des services sans fil dépend en fin de compte de la satisfaction du client. Dans les tests vocaux effectués simultanément avec d'autres interfaces aériennes, La grande majorité des utilisateurs ont trouvé que le CDMA était de bonne qualité vocale.. L'utilisation de téléphones CDMA avec une qualité vocale similaire à celle des téléphones filaires rend l'utilisation des téléphones sans fil un véritable plaisir.. Ceci est particulièrement important car le principal moyen de communication pour les utilisateurs qui utilisent beaucoup le téléphone est le sans fil.. Comme le nombre de services de données (fax, E-mail) augmente, les utilisateurs deviendront de plus en plus intolérants aux codes d’erreur. Pour éviter l'apparition de codes d'erreur, CDMA utilise une forte correction d'erreur, commutation douce, et séparation du récepteur à diversité à trajets multiples, ce qui signifie que CDMA peut fournir un GSM qui ne peut pas égaler une qualité de données très élevée. En raison de sa large couverture et de sa grande capacité, CDMA permet aux opérateurs de fournir des services sans fil à un prix économique, améliorant ainsi la satisfaction des utilisateurs avec des services efficaces et de haute qualité. La combinaison d’une puissance moyenne faible, conception vlSIIC à haut rendement, et une batterie au lithium avancée démontrent une percée CDMA dans les applications de téléphonie portable. Pesant juste 8 onces (225 grammes), le combiné CDMA fournira plus de 3 jours de sauvegarde et plus de 4 heures de conversation. En raison de sa longévité, l'utilisateur peut utiliser son téléphone pendant une longue période pour recevoir plus d'appels, et l'utilisateur peut recevoir des messages courts sans raccrocher.
5. Comparison between GSM and GPRS technology
GSM représente pour Global System for Mobile Communications
GPRS signifie Service général de radiocommunication par paquets
Basé sur le système GMS, le système GPRS est un support de données par paquets et un outil de transmission.
Le GSM fonctionne comme un système de commutation de circuits, tandis que le GPRS sert de système de commutation de paquets, quelle est la différence la plus essentielle entre ces deux systèmes.
Le GSM ne peut transmettre des données que par SMS, mais ne peut pas y parvenir par les moyens du « en ligne instantané » et de la « facturation au volume ». Le GPRS présente l'avantage distinct de supporter et de prendre en charge les données par rapport au GSM.. Cela se manifeste dans les aspects suivants: premièrement, il a une efficacité plus élevée lors de l'utilisation des ressources du canal du réseau sans fil, deuxièmement, il convient à la transmission de données multiples, particulièrement adapté à la transmission de petites et grandes quantités de données, transmission intermittente, transmission de données non périodique, etc.
Les atouts techniques du GPRS peuvent également être constatés dans les aspects suivants: Taux d'utilisation élevé des ressources; Taux de transmission élevé; Toujours en ligne; Temps d'accès court; Prend en charge les protocoles IP et X.25; Frais raisonnables, etc.
The advantages of GPRS
GPRS est une technologie de commutation de paquets, qui présente les avantages du « haut débit » et du « toujours en ligne ».
Real-time online
« Live online » ou « Real-time online » fait référence aux utilisateurs connectés au réseau et qui restent en ligne tout le temps. Par exemple, un utilisateur accède à Internet, en même temps, son téléphone mobile envoie et reçoit des données via le canal sans fil. Le téléphone mobile continuera à se connecter au réseau, qu'il y ait ou non transmission de données.
Volume Pricing
Dans un système GSM à commutation de circuits, le canal sans fil appartient à l'utilisateur, que les données soient transmises ou non, pendant toute la durée de connexion. Pour GPRS à commutation de paquets, l'utilisateur occupe des ressources uniquement lors de l'envoi ou de la réception de données. Cela signifie que l'efficacité peut être grandement améliorée puisque plusieurs utilisateurs peuvent partager le même canal sans fil en même temps., ce qui améliore l’utilisation des ressources. Les règles de facturation du GPRS suivent le principe de « ce que vous obtenez, ce que vous payez ». Selon les caractéristiques techniques de la commutation de paquets, la facturation est basée sur le coût du trafic de données de l’utilisateur. Pour résumer, même si l'utilisateur reste en ligne, s'il n'y a pas de trafic de données pendant cette période, les utilisateurs ne seront pas facturés.
Quick Login
Dès que le téléphone mobile GPRS s'allume, il peut être connecté au réseau GPRS, et le temps de fixation ne coûte normalement que 3-5 secondes. Un processus d'activation est requis chaque fois que le service de données GPRS est utilisé par l'utilisateur. Et ce temps d'activation prendra normalement 1-3 secondes.
Une fois le service de données GPRS activé, Internet sera complètement connecté. Le mode de connexion fixe prendra au moins 8-10 secondes pour composer, après avoir vérifié le nom d'utilisateur et le mot de passe, il se connectera au serveur.
The high-speed transmission
En adoptant la technologie de commutation de paquets pendant le processus GPRS de transmission à grande vitesse, théoriquement, le taux de transmission de données le plus élevé pouvant atteindre 171.2 kbit/s, à l'heure actuelle, il est pleinement en mesure de prendre en charge les activités de transmission d'images multimédia, telles que certaines des exigences de bande passante élevée du secteur des applications. Mais la valeur théorique de 171.2 kbit/s is realized under the condition of cS-4 encoding in and good wireless environment and sufficient channel. The actual data transmission rate determines by the network terminal support, coding mode, wireless environment, and many other factors. Aujourd'hui, the connection speed of GPRS users is less than 40kbit/s. The connection speed can be increased from 60kbit/s to 80kbit/s with the data acceleration system.
6. Excellence of GSM IoT
GSM advantages
One of the biggest advantages of the GSM standard is that it has an open interface, not just in the air, but also in networks and network equipment entities. Deuxièmement, GSM has strong security, it has been through authentication and encryption and other ways to ensure the security of GSM numbers so that it can have a very safe effect. Enfin, it can roam on top of a SIM card, permettant aux utilisateurs de basculer entre différents réseaux.
Mobile communication folding
GSM est la forme de communication mobile cellulaire 2G. Génération 2 fait référence à la technologie de communication mobile cellulaire analogique utilisée dans les années 1980 et à la technologie CDMA à large bande qui entre progressivement en utilisation commerciale. La technologie cellulaire analogique et la technologie CDMA à large bande représentent différentes générations. L'analogique représente la première génération, tandis que l'autre est la technologie de communication mobile de troisième génération, aussi appelé 3G.
Radio interface folding
Le GSM est un réseau cellulaire, ce qui signifie qu'un téléphone mobile se connecte à la zone de la cellule la plus proche qu'il peut rechercher. Les réseaux GSM fonctionnent sur de nombreuses fréquences radio différentes.
Microcellule, cellule géante, cellule parapluie, et pico cell sont quatre tailles de cellules différentes pour les réseaux GSM. La zone couverte varie selon les environnements. Couramment utilisé dans les zones urbaines, les antennes des Microcellules sont généralement plus basses que la hauteur moyenne des bâtiments. Puisqu'il s'agit de minuscules cellules qui ne couvrent que quelques dizaines de mètres, ils sont normalement utilisés uniquement à l’intérieur. Les cellules géantes peuvent être considérées comme des antennes de stations de base montées sur des mâts ou au sommet de bâtiments. Les cellules parapluie constituent également des lacunes importantes, normalement utilisé pour combler les écarts de signal entre différentes cellules.
Le rayon cellulaire est déterminé par la hauteur de l'antenne, conditions de propagation, et gagner, allant de plus de 100 mètres à des dizaines de kilomètres. La distance maximale réelle d'utilisation est jusqu'à 35 km selon la spécification GSM. Les cellules peuvent également être doublées ou agrandies plusieurs fois. Une couverture intérieure est également possible en utilisant le distributeur d'énergie, qui peut distribuer la puissance de l'antenne extérieure à l'antenne intérieure.
Les appels intérieurs à haute densité sont courants dans des endroits comme les aéroports et les centres commerciaux. Mais la vérité est, ce n'est pas une nécessité car les signaux sans fil traversant le bâtiment peuvent atteindre une couverture intérieure, mais cet appel est également significatif puisqu'il réduit l'écho et améliore la qualité du signal.
GSM shortcomings
Les utilisateurs envoient un message court qui est d'abord envoyé au centre du serveur de messages courts, puis le serveur du centre SMS pour recevoir le traitement de la file d'attente des messages courts, à envoyer au terminal utilisateur récepteur correspondant, si l'utilisateur récepteur s'arrête ou dépasse la zone de service, il ne peut pas communiquer normalement, the text message sent later may arrive faster or first after a certain time delay like this situation.
De plus, each user has a limited cache provided by the short message center server, c'est, 15 à 25 messages for each one. The server will not receive any new text messages once the receiving memory is full and the receiving user also cannot communicate normally. This means, that text message block up occurs, causing short message loss.
Short messages can also be retained for about a day in the SHORT message center. The network and receiver must be in a stable communication status to confirm the data switch between the central manager and the monitoring station.
The SMS received by the GSM module of a GSM mobile phone is stored in a SIM card. A common SIM card can store 25 SMS messages. Donc, le SMS doit être stocké dans la carte SIM
7. What is GSM used for, Can we use GSM in IoT?
What is a GSM module?
Le module GSM est composé de plusieurs modules fonctionnels qui intègrent une puce de traitement de bande de base, Puce de fréquence RADIO GSM, dispositif amplificateur de puissance, mémoire, etc sur un circuit imprimé. Il dispose d'un traitement radiofréquence GSM indépendant, système opérateur, et système de traitement en bande de base, fournissant une interface standard.
Le module GSM partage toutes les fonctions de base comme les appels vocaux, envoyer des SMS, Transmission de données GPRS, et autres communications avec le réseau GSM. En termes simples, le module GSM, plus le clavier, écran d'affichage, et batterie, est un téléphone portable.
Working principle of the GSM module
Le GSM est un réseau cellulaire, ce qui signifie qu'un téléphone mobile se connecte à la zone de la cellule la plus proche qu'il peut rechercher. Les réseaux GSM fonctionnent sur de nombreuses fréquences radio différentes.
Microcellule, cellule géante, cellule parapluie, et pico cell sont quatre tailles de cellules différentes pour les réseaux GSM. La zone couverte varie selon les environnements. Les cellules géantes peuvent être considérées comme des antennes de stations de base montées sur des mâts ou au sommet de bâtiments. Couramment utilisé dans les zones urbaines, les antennes des Microcellules sont généralement plus basses que la hauteur moyenne des bâtiments. Les cellules parapluie constituent également des lacunes importantes, normalement utilisé pour combler les écarts de signal entre différentes cellules.
Le rayon cellulaire est déterminé par la hauteur de l'antenne, conditions de propagation, et gagner, allant de plus de 100 mètres à des dizaines de kilomètres. La distance maximale réelle d'utilisation est jusqu'à 35 km selon la spécification GSM. Les cellules peuvent également être étendues, ce qui signifie que le rayon de la cellule peut être doublé, étendu ou plus. La couverture intérieure peut également être réalisée en utilisant le distributeur d'énergie, qui peut distribuer la puissance de l'antenne extérieure à l'antenne intérieure. Les appels intérieurs à haute densité sont courants dans des endroits comme les aéroports et les centres commerciaux. Mais la vérité est, ce n'est pas une nécessité car les signaux sans fil traversant le bâtiment peuvent atteindre une couverture intérieure, mais cet appel est également significatif puisqu'il réduit l'écho et améliore la qualité du signal.
Five TYPICAL applications of GSM modules
1. Access control system controlled by mobile phone
Utilisez GSM pour contrôler la serrure électronique du système de contrôle d'accès, si tu dois franchir la porte, à condition de composer le numéro de la carte du téléphone portable dans le module GSM, la porte s'ouvrira automatiquement, et seul le numéro de téléphone portable que vous avez défini peut ouvrir la porte, et il n'y a aucun frais.
2. Three turn the billboard disaster weather emergency closure
Trois panneaux d'affichage doubles sont obtenus grâce à un moteur qui affiche continuellement plusieurs contenus AD., car installer à l'extérieur, en cas de catastrophe météorologique telle que des vents forts et de la grêle, le panneau d'affichage est facilement explosé ou la carte est endommagée et nécessite un arrêt d'urgence à ce moment-là, vous pouvez utiliser les contacts du relais normalement fermés pour contrôler la puissance du panneau d'affichage, il ne vous reste plus qu'à envoyer le message de contrôle "off", Le panneau d'affichage se fermera automatiquement, et revient automatiquement à la normale après un certain délai (le temps général de catastrophe ne durera pas longtemps) si vous souhaitez ouvrir le panneau d'affichage à l'avance, vous pouvez envoyer un message de contrôle « ouvert ».
3. Urge payment of the balance of the engineering system
Une certaine ingénierie est sûre après l'achèvement de l'opération normale après un certain temps pour obtenir le règlement du solde, si le client a un défaut de paiement malveillant pour les marchandises, l'installateur a très souvent mal à la tête car l'appareil a été installé, si je redescends, la perte est très grande, très cher, en particulier, le client peut alors installer le premier module GSM dans le système du client, utilisez-le pour un système de contrôle unidirectionnel ou multidirectionnel de certains points clés, lorsque le paiement en souffrance du client peut être clôturé par SMS, certaines fonctions, obliger le client à payer le paiement puis ouvrir immédiatement le SMS, si le paiement a été récupéré avec succès, il peut également emprunter la maintenance du système au nom du module GSM supprimé du système client.
4. Alarm and reset of monitoring system or website server
Une erreur du système de surveillance ou du serveur Web peut planter après une longue période, alors la réduction de puissance est l'une des rares solutions, puis scannez le module GSM du système de contrôle de l'alimentation électrique, et configuré pour s'ouvrir automatiquement après 3 mode secondes d'arrêt, peut réaliser que l'alimentation est réinitialisée, en outre, le module GSM dans certaines applications spéciales joue également un très grand rôle, comme la disparition de l'alimentation principale, erreur de mémoire, arrêt du ventilateur de refroidissement, épuisement du carburant, quelqu'un s'introduit, et d'autres informations, est le choix idéal pour la surveillance des salles de drones.
5. Remote control of smart home appliances
Il est facile d'allumer appareils électroménagers intelligents such as rice cookers and water heaters remotely through SMS control. It is also possible to control air conditioners by controlling remote controls or switching to maintenance mode.
8. GSM IoT solution
Solution of Internet of Things in GSM-R electromagnetic environment testing
To meet the needs of high-speed railway IdO industry development, the Internet of Things technology is applied in the field of GSM-R electromagnetic environment testing. The system design makes full use of the advantages of wireless sensor network technology in the field of measurement and control, assists the electromagnetic environment test equipment to collect the temperature, humidité, car distance, and other information in the GSM-R electromagnetic environment test environment, real-time transmission through the Internet, and complete the data reception, stockage, processing and analysis in the computer software; L'expérience de test de l'environnement électromagnétique dans la bande GSM-R d'un tronçon ferroviaire montre que le système peut obtenir l'intensité du signal d'interférence et d'autres informations de la station perturbée dans le tronçon mesuré., ce qui confirme la valeur d'application de la technologie Internet des objets dans le test d'environnement électromagnétique GSM-R.
Gsm-r Solution IdO dans l'alimentation électrique du système ferroviaire
Le système GSM-R est un moyen important de communication ferroviaire, et l'alimentation électrique fiable des équipements du réseau GSM-R est l'une des conditions de base pour le fonctionnement fiable du système GSM-R. Cet article vise le mode d'alimentation électrique des stations de base et des stations répétitives qui existent le long d'un grand nombre de routes., such as connecting railways with 10kV and using self-closing lines to set pole-type transformer stations to get power nearby. By using Internet of Things sensing technology and intelligent distribution technology, the reliable power supply of the railway GSM-R system is guaranteed by intelligent sensing and monitoring means.
The power amplifier is disabled in the GSM network
Based on the energy saving and emission reduction of the GSM network, the application of power amplifier turn-off technology in the GSM network is studied. The adaptive environment of two kinds of power amplifier turn-off technology is analyzed and the comparison results are given. The results show that the best consumption reduction can be achieved by the rational application of power amplifier turn-off technology.
Application of GSM monitoring of Internet of Things in MBTF wastewater treatment
L'application du module de dispositif de contrôle électronique est basée sur le réseau GSM dans le traitement des eaux usées MBTF, le module de dispositif de commande électronique est un ensemble de technologie de microprocesseur informatique, transmission de données sans fil, et télécommande sans fil dans l'un des modules intégrés de commande d'équipement électrique intégré, via le terminal de téléphonie mobile, une architecture Internet des objets de traitement des eaux usées a été formée. Les fonctions et méthodes du module de dispositif de commande électronique sont présentées en détail.
9. The history of GSM
Comme nous l'avons mentionné ci-dessus, GSM is a digital Mobile phone network standard developed by Europe, également appelé Système mondial de communications mobiles. Le GSM appartient à la deuxième génération (2g) technologie mobile cellulaire, contrairement à la première génération de technologie mobile cellulaire analogique utilisée dans les années 1980. Retour en 1982, il existe quelques systèmes mobiles cellulaires analogiques exploités en Europe, parmi ceux-ci, le typique est TACS (Système de communication à accès complet) au Royaume-Uni. Certains pays d’Europe occidentale disposaient déjà de services mobiles nationaux. L'inconvénient est que ces systèmes étaient nationaux, vous ne pouvez pas les utiliser à bord. Donc, ce serait une grande promotion s'il existait un système commun permettant aux gens d'utiliser le téléphone portable de manière uniforme dans toute l'Europe. Dans 1982, les pays nordiques se démarquent et soumettent une proposition à la Conférence Europe des Postes et Télécommunications. Ils ont proposé qu'une spécification européenne commune des services de télécommunications dans la bande 900 MHz soit élaborée. Le résultat a été un « Groupe Spécial Mobile » (GSM) a été créé sous l'égide d'un comité lors de la conférence, Le GSM a été fondé pour élaborer des normes et proposer des recommandations.
Dans 1986, à Paris, le groupe a effectué des tests sur le terrain de huit systèmes proposés sur la base d'études et d'expériences sur le dimensionnement des chiens menées par des pays et des entreprises européens.
En septembre 7, 1987, opérateurs et gestionnaires de 17 Les pays européens ont signé un protocole d'accord (Protocole d'entente) sur la mise en œuvre de la norme de communication mobile cellulaire numérique 900 MHz en Europe à Copenhague, et a ensuite créé le groupe MOU pour travailler sur le développement de la norme GSM.
La spécification du GSM900 a été complétée en 1990, résultant en environ 130 recommandations. Les différentes propositions ont été regroupées en une série de 12 propositions pour la norme TEST GSM.
Le premier système a été ouvert en Europe en 1991, et l'organisation MOU a conçu et enregistré une marque commerciale pour le système, changer le nom du GSM en Global System For Mobile Communications. Depuis l'année 1991, la communication mobile est entrée dans l'ère de la communication mobile numérique de deuxième génération.
