GSM è l'abbreviazione di Sistema Globale per le Comunicazioni Mobili.
È l'Organizzazione europea per gli standard delle telecomunicazioni. Alla sua interfaccia aerea vengono applicate tecnologie di accesso multiplo a divisione di tempo. È stato applicato a più di 100 paesi sin dal suo lancio commerciale a metà degli anni ’90. Lo scopo di questo articolo è offrirti un'ulteriore comprensione della tecnologia GSM nel campo della Applicazioni dell'IoT.
1. Cos'è la tecnologia wireless GSM?
Cos'è il GSM nell'IoT?
1. GSM è uno standard di rete di telefonia mobile digitale sviluppato dall'Europa. Il GSM utilizza la tecnologia di modulazione digitale, una delle sue tecnologie chiave è l'accesso multiplo a divisione di tempo TDMA (TDMA) (ogni utente occupa una frequenza in una determinata fascia oraria e può ricevere informazioni solo in un determinato orario).
Sistema GSM ha più bande di frequenza, compreso il GSM 900:900mhz, GSM-1900, 1900MHz, GSM1800:1800mhz, e altri.
La popolarità dello standard GSM ha reso comune il roaming internazionale dopo la firma di “accordi di roaming” tra gli operatori di telefonia mobile. Il motivo per cui il GSM è considerato la seconda generazione di sistemi di telefonia mobile e il maggiore miglioramento del GSM rispetto ai suoi predecessori è che i suoi canali di segnalazione e voce sono digitali.
Caratteristiche tecniche del GSM
1. Interfacce aperte
Il sistema GMS non ha solo un'interfaccia aerea ma contiene anche entità di rete e dispositivi nella rete, Per esempio, l'interfaccia Abis.
2. Sicurezza
La sicurezza del GSM è protetta tramite crittografia, autenticazione utente, e l'uso dei numeri TMSI. L'autenticazione si riferisce alla verifica dell'autorizzazione di accesso degli utenti. Controllato dalla chiave di rete AUC e dalla scheda SIM, la crittografia è quella utilizzata per l'interfaccia aerea. TMSI, come numero identificativo temporaneo assegnato a un utente da una rete aziendale, aiuta a impedire a qualcuno di tracciare o rivelare la posizione dell'utente.
2. Principio di funzionamento dell'IoT GSM
GSM è l'abbreviazione di Sistema Globale per le Comunicazioni Mobili, lo standard di telefonia mobile ampiamente utilizzato è uno dei sistemi cellulari più importanti al mondo. CDMA è il sistema di comunicazione 2G tradizionale, oggi xiaobian con te per capire il principio del GSM è come.
Principio GSM – Introduzione
Il GSM è diverso dagli standard precedenti poiché dispone di canali vocali e segnali digitali unici, questo è il motivo per cui il GSM è considerato un sistema di telefonia mobile 2G.
Principio GSM – Caratteristiche
Efficienza spettrale: Il sistema ha un'elevata efficienza spettrale per l'utilizzo di un modulatore ad alta efficienza, codifica del canale, equalizzazione, interlacciamento, e codifica del parlato.
Capacità: L'aumento della larghezza di banda di trasmissione di ciascun canale, ha contribuito allo stesso requisito del rapporto di multiplexing di frequenza ridotto a 9 dB.
A causa di ciò, il modello di multiplexing della stessa frequenza GMS è stato ridotto a 3/9or 1/4 e anche più piccolo. Per tua referenza, i dati per il sistema analogico sono 7/21; Allo stesso tempo, l'introduzione della codifica vocale dimezzata e lo sforzo di ridurre il numero di spostamenti fuori zona attraverso l'allocazione automatica del traffico, l'efficienza della capacità (numero di canali per megahertz per cella) del sistema GSM è da tre a cinque volte superiore all’efficienza del sistema TACS
Qualità della voce: Non importa quale sia la qualità della trasmissione wireless, grazie ai vantaggi della tecnologia di trasmissione digitale, l'interfaccia aerea, e codifica vocale nello standard GSM, la qualità della voce sarà sempre superiore alla soglia standard.
Interfacce aperte: Il sistema GMS non ha solo un'interfaccia aerea ma contiene anche entità di rete e dispositivi nella rete, Per esempio, l'interfaccia Abis
Sicurezza: IL sicurezza del GSM è protetto tramite crittografia, autenticazione utente, e l'uso dei numeri TMSI. L'autenticazione si riferisce alla verifica dell'autorizzazione di accesso degli utenti. Controllato dalla chiave di rete AUC e dalla scheda SIM, la crittografia è quella utilizzata per l'interfaccia aerea.
Interconnessione con altre reti come ISDN e PSTN, normalmente utilizzano le interfacce esistenti, Per esempio, ISUP o TUP.
La funzione di roaming dipende dalla carta SIM. Come tutti sanno, il roaming è un fattore importante nei servizi di comunicazione mobile.
Principio GSM – Principio fondamentale
La tecnologia principale dell'interfaccia aerea GSM è TDMA. Caratteristiche tecniche: duplex a divisione di frequenza, ciascuna frequenza portante 200KHZ(su e giù asimmetrico); TDM, 8 Canali TDM per frequenza portante; FM lenta, controinterferenza.
La copertura del segnale utilizza stazioni base di distribuzione su vasta area, un sito è generalmente diviso in tre settori, e più siti possono formare un gruppo di cellule. Le cellule possono essere replicate continuamente per ottenere una copertura di un'ampia area.
La rete di accesso è anche chiamata sottosistema della stazione base (BSS) e la rete centrale è anche chiamata sottosistema di rete di commutazione (MSS)
Uno, è l'interfaccia tra MS e BSS, mentre A è quello compreso tra BSS e MSS.
Sottosistema di commutazione di rete (NSS), Sottosistema della stazione base (BSS), e sottosistema di gestione della rete (Sottosistema di gestione della rete) sono tre sottosistemi del sistema GMS. Tra questi, Sottosistema di gestione della rete (NMS) è anche chiamato Centro Operativo e Manutenzione (OMC–Operazione & Centro di manutenzione).
Il sottosistema di rete NSS è il nucleo del sistema GSM. Ha la funzione di commutare la connessione e l'amministrazione tra utenti mobili GSM e tra utenti mobili e altri utenti della rete di comunicazione. Il sottosistema della stazione base è connesso alla stazione mobile tramite un'interfaccia wireless, è responsabile della gestione delle risorse wireless, inviare e ricevere informazioni, controllo di potenza, e così via. Ha la relazione più diretta con un componente cellulare wireless attraverso l'interfaccia wireless direttamente connessa alla stazione mobile e allo stesso tempo è connesso con NSS per realizzare utenti mobili o comunicazione mobile tra gli utenti con connessione di rete fissa, trasmettere informazioni di sistema e informazioni utente, eccetera. L'NMS è responsabile della manutenzione e della gestione dei sistemi NSS e BSS.
Principio GSM – sicurezza
Il GSM ha un livello di sicurezza medio. Il sistema adotta la chiave di condivisione e l'autenticazione dell'utente, che contribuisce alla comunicazione tra la stazione base e l'utente può essere crittografato.
L'USIM è un'ulteriore evoluzione dell'UMTS, che offre prestazioni migliori utilizzando chiavi di autenticazione più lunghe per una maggiore sicurezza ed è presente un'autenticazione bidirezionale tra la rete e l'utente. Il GSM ha solo la funzione di autenticazione da rete a utente. Anche se il sistema di sicurezza dispone di funzionalità di sicurezza e autenticazione, la sua capacità è piuttosto limitata e può essere fabbricata.
Il GSM utilizza una varietà di algoritmi di crittografia per la sicurezza. Adottato in Europa, A5/1 è un potente algoritmo, mentre A5/2 è un algoritmo relativamente debole utilizzato al di fuori dell'Europa. Sono entrambi codici di streaming adottati per confermare la segretezza della conversazione aerea. Sono stati riscontrati gravi difetti in entrambi gli algoritmi.
3 .Struttura della rete GSM
Stazione mobile
La stazione mobile è la rete mobile più primitiva:
La funzione di base
· È stato effettuato l'accesso al sistema GSM, con capacità di trasmissione ed elaborazione wireless
· È prevista anche l'interfaccia uomo-macchina(come MIC, altoparlante, schermo, e vari pulsanti)
Composizione
· Terminali mobili
· Modulo di identità dell'iscritto (SIM)
Terminale mobile (“Macchina”)
· Codificazione vocale, codifica del canale, crittografia delle informazioni, modulazione, e demodulazione, trasmettere e ricevere
carta SIM (" Carta d'identità ")
· La carta SIM è quella che contiene tutte le informazioni necessarie per l'autenticazione dell'identità dell'utente, può eseguire alcune operazioni importanti relative alla sicurezza e all'incolumità. Quindi può vietare agli utenti illegali di accedere alla rete. Allo stesso tempo, la scheda SIM aiuta a memorizzare i dati di gestione relativi alla rete e agli utenti ma solo dopo l'inserimento nella rete.
Sottosistema della stazione base (BSS)
Misure per migliorare la capacità di gestione del sistema – Introduzione del centro di commutazione mobile Master Steward (MSC)
Il ricetrasmettitore della stazione base (BTS) e il controller della stazione base (BSC) è chiamato sottosistema della stazione base (BSS).
Controllore della stazione base (BSC)
Responsabile di molteplici funzioni come l'amministrazione delle risorse di rete WLAN, commutazione e controllo della potenza, gestione dati, e così via, il BSC controlla uno o più BTS.
Ricetrasmettitore della stazione base (BTS)
Dispositivo di interfaccia senza fili, completamente controllata da BSC, responsabile della funzione di trasmissione wireless.
Sottosistema di rete
Introduzione alle principali caratteristiche di un centro di commutazione mobile:
· Innanzitutto, Il compito principale di questo centro è realizzare la funzione di commutazione della connessione vocale, compreso il passaggio tra utenti mobili e utenti mobili, utenti mobili e utenti fissi
· Supportare la registrazione e l'aggiornamento della posizione
· Identificazione dell'utente
· Collaborare con il controller della stazione base per realizzare il servizio di switch e roaming interregionale
· Manutenzione della rete e funzione di fatturazione, eccetera
Assistente Mobile Switching Center – Registro delle ubicazioni
Introduzione delle informazioni riservate nel registro dell'ubicazione dell'abitazione:
L'operatore memorizzerà le informazioni dell'utente nel registro della posizione dei visitatori HLR quando l'utente richiede una nuova carta.
Accedi al registro delle posizioni
· Dato che gli utenti possono facilmente estrarre informazioni durante il roaming, una volta che vagano in altre città, il VLR del luogo di roaming copierà automaticamente le informazioni dell'utente da HLR, in questo caso, gli utenti possono continuare a usufruire del servizio fornito dall'operatore.
Introduzione delle informazioni che verranno archiviate nel registro dei luoghi di accesso.
Assistente del centro di commutazione mobile – Centro di funzionamento e manutenzione
Centro operativo e di manutenzione (OMC): Monitora e mantiene l'intera rete, come la diagnosi e la gestione dei guasti, statistiche sul traffico, e ricarica.
Assistente del centro di commutazione mobile – centro di autenticazione
Centro di autenticazione (AUC): Utilizzato per eseguire chiamate crittografate, gestione della sicurezza, e identificare gli utenti.
VLR funziona come backup temporaneo di HLR
Numero e identificazione del sistema GSM
Numero ISDN internazionale per stazioni mobili (MSISDN)
Chiama un numero di cellulare per essere chiamato
CC: Prefisso internazionale, per una chiamata internazionale, 86 per la Cina
NDC: indica il codice di destinazione nazionale, questo è, le prime tre cifre del numero di cellulare
SN: numero utente. Le prime quattro cifre vengono applicate per identificare il luogo di residenza. Quando viene effettuata una chiamata, è possibile trovare l'HLR in cui risiede l'utente e ottenere informazioni sull'utente.
Identità utente internazionale (IMSI)
Composto da carte SIM, HLR e VLR, L'IMSI viene utilizzato in un dispositivo di comunicazione per identificare gli utenti, È speciale per l'identificazione univoca degli utenti mobili nella rete di comunicazione mobile GSM domestica.
Identità temporanea dell'abbonato mobile (TMSI): Identità temporanea dell'abbonato mobile (TMSI): Allo scopo di proteggere la segretezza dell'IMSI, MSC/VLR assegnerà un numero TMSI univoco ai clienti mobili. Assegnato dal sistema MSC e come codice BCD a 4 byte, il numero può essere utilizzato solo all'interno dell'area business di MSC.
· L'IMSI può essere trasmesso via etere solo per un tempo disponibile per confermarne la riservatezza. Allo stesso tempo, esiste un TMSI univoco assegnato agli utenti mobili in visita da VRL
· Il numero è valido solo localmente e non è un numero monouso poiché verrà rilasciato quando l'utente esce dall'area di servizio VLR.
· Questi numeri verranno riutilizzati e assegnati temporaneamente da VLR
Numero di roaming della stazione mobile (MSRN)
La struttura è la stessa di MSISDN e viene assegnata temporaneamente dal MSC/VLR in cui l'utente è in roaming. Questo parametro viene utilizzato per selezionare i percorsi per gli utenti mobili durante una chiamata.
L'MSISDN punta al suo HLR, e non è possibile stabilire una connessione tra il chiamante e l'MSC su cui è registrato il chiamato per effettuare una chiamata.
Trasmissione senza fili caratteristiche del sistema GSM.
(2) Modalità fronte-retro
FDD
(1) Banda di frequenza operativa
Collegamento in salita: 890-915mhz
Downlink: 935-960mhz
(3) Divisione dei canali
Intervallo del canale: 200kHz
Il numero totale di canali validi è 124
L'intervallo di frequenza tra ciascuna coppia di canali è 45 MHz
(4) Modalità di accesso
FDMA/TDMA
(5) Modalità di modulazione
Keying con spostamento della frequenza minima gaussiana (GMSK)
4. GSM e CDMA
Differenze tra GSM e CDMA
La codifica del segnale è diversa
Cdma è un accesso multiplo a divisione di codice. Il GSM combina l'accesso multiplo a divisione di frequenza con l'accesso multiplo a divisione di tempo.
Gli standard della rete GSM sono diversi
Il sistema di rete GSM ha generalmente tre frequenze di rete di 800/900/1800/1900 mhz, che è la tecnologia 2G. I telefoni cellulari che supportano le reti GSM supportano tutti il GPRS(Servizio wireless a pacchetto generale), che appartiene alla generazione GSM 2.5, e ora il nero è un altro tipo di BORDO. Si tratta di una fase transitoria della rete GSM di terza generazione (noto anche come 2,75GSM). La tecnologia 3G della rete GSM è la rete WCDMA, che è una delle direzioni di sviluppo futuro del GSM.
Le reti CDMA sono divise in tre tipi (CDMA2000/WCDMA/TD-SCDMA), tra cui la rete CDMA di China Unicom appartiene a CDMA2000, che è lo standard di rete CDMA di Qualcomm negli Stati Uniti, ed è suddiviso in CDMA2000 1x/ 2X / 3X; L’approccio di China Unicom è diverso da quello del Giappone, dove un numero di telefono è associato a un numero di telefono e un telefono deve essere cambiato quando si cambia il numero di telefono. In Cina, è “separazione macchina-carta”(gli utenti possono modificare il numero a piacimento senza necessariamente modificare il numero di telefono). Ovviamente, gli Stati Uniti devono pagare ogni anno le tasse sui brevetti a Qualcomm.
I principali utenti delle reti WCDMA sono Hutchison Whampoa a Hong Kong, Cina, e sembra che anche la Corea del Sud utilizzi la stessa rete.
L'ultimo TD-SCDMA è una rete 3GSM sviluppata in collaborazione con Siemens della Germania, e la Cina ha i suoi diritti di proprietà intellettuale.
La direzione di sviluppo della rete GSM 3G in Cina in due: uno è sviluppare WCDMA, uno è TD-SCDMA, a seconda della decisione del governo nazionale, Ovviamente, la più propensa a sviluppare la rete GSM 3G è China Mobile, perché China Unicom ha già la rete CDMA2000 1X 3G.
Diverse distanze di trasmissione
Il GSM richiede più stazioni base rispetto al sistema CDMA basato sulla stessa distanza. Per esempio, coprendo una distanza di 1000KM, CDMA richiede solo 45 stazioni base mentre GSM richiede 100 stazioni.
Le stazioni base del CDMA sono l'80% in meno rispetto al GSM, e allo stesso tempo, ogni settore CDMA è di piccole dimensioni, e occupa solo 55% della sua capacità massima. L'aumento degli effettivi canali di traffico comporterà la contrazione del raggio delle cellule GSM.
Il numero di canali di traffico effettivi per KM quadrato è fino a 20, e ciascuna stazione base può coprire una distanza di 20 km.
Inoltre, Se le stazioni base GSM non sono in grado di fornire voci accettabili se la loro fascia oraria è maggiore di 14 voci.
Capacità
L'uso efficiente dello spettro sull'interfaccia aerea è molto importante poiché non solo è limitato ma è anche molto costoso. Un utilizzo efficiente significa che può supportare un gran numero di utenti nella stessa larghezza di banda, che può aumentare le entrate potenziali e ridurre i costi allo stesso tempo. Il CDMA ha una capacità elevata e il suo tasso di utilizzo dello spettro è superiore 10 volte AMPS.
CDMA può offrire fino a 25 canali talk/settore/CDMA in uno stato mobile ad alta velocità, che comprende già a 35% commutazione morbida in testa. La velocità di trasmissione e la velocità di ricezione dello spettro di ciascun canale CDMA è 1,25 MHz.
CDMA, GSM, e le capacità AMPS possono essere ottenute dal confronto dello spettro occupato da 10 MHz e 30 MHz. GSM o AMPS non hanno nastro protettivo, che è il caso più ottimistico per loro, come mostrato nella tabella 3 e Tabella 4.
Tavolo 3 La situazione dello spettro dei 10MHz (5Trasmissione MHz, 5Ricezione MHz)
Il prezzo
Molti fattori devono essere considerati quando si determina il costo di implementazione di un sistema wireless. Costruzione di controllori per stazioni base, progettazione e installazione della rete, manutenzione, e di gestione, così come tutti i costi iniziali.
Un'azienda di successo dovrebbe pianificare la propria crescita in modo da espandersi a più utenti, genererà più reddito rispetto al costo dell’investimento. Tuttavia, utilizzando una tecnologia di capacità irragionevole, il funzionamento del sistema aggiungerà più stazioni base per espandere il numero di utenti, e costare di più.
La spesa a volte dipende anche dal “time to market”. L'avvio e il funzionamento del sistema e alcuni altri fattori influenzano tutti il time to market. Il tempo di “immissione sul mercato” richiederà più tempo se saranno necessarie più stazioni base e pianificazione della rete.
Come menzionato sopra, CDMA richiede solo il 20% di stazioni base rispetto al GSM. Questa funzione aiuta a ridurre le immobilizzazioni, investimento in attrezzature, costruzione del sito, spettro, e costi di manutenzione. Inoltre, perché GSM sostiene 3/9 multiplazione di frequenza, qualsiasi cella o settore della stazione base che supera la pianificazione iniziale richiede una riconfigurazione complessa e costosa della rete. CDMA può facilmente aggiungere celle e settori senza avere alcun impatto sulla pianificazione della rete esistente poiché il suo fattore di riutilizzo della frequenza è 1. Questo è molto conveniente per la pianificazione della rete.
Rispetto ai PCS che occupano lo spettro di 30 MHz, I PCS che utilizzano solo lo spettro di 10 MHz possono far risparmiare una notevole quantità di costi, perché CDMA a 10 MHz può fornire 70% volume di chiamate maggiore rispetto al GSM a 30 MHz. I fornitori di servizi non solo possono risparmiare sui costi di acquisto dei PCS nella fase iniziale, ma possono anche fornire servizi migliori a un numero maggiore di utenti.
Le operazioni PCS devono eliminare lo spettro degli utenti esistenti di microonde. Se il telefono cellulare CDMA è lontano dalla stazione base, la sua velocità di trasmissione sarà molto piccola. Quindi hanno anche poca distrazione verso le stazioni fisse a microonde rispetto al GSM. Inoltre, a causa della tecnologia a spettro esteso intrinseca di CDMA, gli operatori devono liberare pochissimo spettro per fornire una capacità sufficiente. L'integrazione di questi fattori ha facilitato significative riduzioni dei costi per gli operatori PCS.
I telefoni CDMA sono adattati per soddisfare una varietà di mercati. Questi telefoni stanno raggiungendo prezzi economici in tutto il mondo in un'ampia gamma di reti locali wireless, PZ, e mercati cellulari, dove i telefoni condividono componenti del circuito critico, rendendoli così più efficienti e competitivi. Ci sono dozzine di compagnie di telefonia mobile che hanno ottenuto l'autorizzazione dal CDMA, quindi la concorrenza è soprattutto intensa, possiamo vedere che il costo di fondazione e funzionamento della rete CDMA è basso.
Articolazione del discorso
L'articolazione del parlato è influenzata dalle caratteristiche di propagazione spaziale della tecnologia dell'interfaccia aerea e dal design del codificatore del suono. Il CDMA ha eccellenti prestazioni di propagazione dell'aria grazie alle sue buone caratteristiche.
Gli effetti di dissolvenza Rayleigh e multipercorso ombra esistono in tutte le applicazioni mobili wireless. CDMA sfrutta gli ambienti multipercorso attraverso l'elaborazione dell'espansione dello spettro (ricevitore fuori multipercorso), diversità temporale (intreccio di simboli, rilevamento degli errori e codifica di correzione degli errori per tutti i bit trasmessi), e diversità multi-cella/settoriale (commutazione morbida e morbida).
Il GSM utilizza un sistema TDMA, quindi la larghezza di banda è limitata. In particolare, Il GSM è peggiore del CDMA nell'inoltro della capacità di codifica con correzione degli errori. CDMA ha una potente funzione di correzione degli errori in avanti, il che è molto significativo poiché può migliorare significativamente la chiarezza durante la chiamata, soprattutto in un ambiente di trasmissione rumoroso e complicato, o con una grande interferenza co-canale causata dal sovraccarico del sistema.
I ricevitori multipath sono molto utilizzati nel sistema CDMA, Per esempio, ne verranno utilizzati tre nel ricevitore della stazione mobile e quattro in ciascuna antenna della stazione base. Quello che fanno è tracciare separatamente il segnale e il multipath, e la somma delle intensità del segnale viene utilizzata per la demodulazione del segnale. Tra interruttore morbido (cellula) e commutazione morbida (tra settori della stessa cella) fornisce chiamate di commutazione completamente trasparenti, CDMA utilizza un interruttore morbido di "rotto dopo il primo passaggio", di conseguenza, anche al bordo della cella CDMA, Anche la qualità del cambio di lingua e dati è notevolmente migliorata, quindi l'utente chiama la possibilità di eliminare in modo efficace, Guarda la figura 2. CDMA utilizza il controllo della potenza dei collegamenti diretti e inversi per ottenere una migliore chiarezza del parlato. Il controllo della potenza del collegamento inverso può essere regolato in due modi: ciclo chiuso e ciclo aperto. Questi controlli di potenza sono sensibili al carico cellulare, mappe del rumore cellulare, guadagno dell'antenna, uscita dell'amplificatore, sbiadimento multipercorso, ombreggiatura, e cambiamenti nella distanza tra la stazione mobile e il ricevitore della stazione base. Il vantaggio è che disporre di servizi vocali e digitali costantemente di alta qualità costa solo una potenza di uscita media minima. La potenza di trasmissione media molto bassa si traduce direttamente in lunghi tempi di conversazione e di backup. Qualcomm Elettronica Inc. (Qualcomm/Sony) offrirà ai clienti fino a 300 minuti di conversazione, tre giorni di backup, e otto once (225 grammi) di telefoni cellulari e PCS CDMA.
In condizioni di compressione, questo nuovissimo algoritmo vocoder CDMA può ancora offrire un discorso chiaro. Sviluppato nel 1988, Il vocoder del GSM è progettato per funzionare a una velocità fissa di 13 kbit/s, un algoritmo che spesso fornisce solo discorsi “accettabili”..
Il miglioramento delle prestazioni spaziali CDMA ha beneficiato dell'algoritmo avanzato del vocoder CDMA. Un vocoder a velocità variabile con un valore di picco di 8 kbit/s è progettato per applicazioni cellulari e un vocoder a velocità variabile con un valore di picco di 13 kbit/s è progettato per PCS. Tuttavia, dovremmo prestare attenzione che la frequenza normale del vocoder sia inferiore alla sua frequenza di picco. A differenza di alcuni vocoder TDMA, che utilizzano l'interpolazione vocale digitale, I vocoder CDMA tipicamente trasmettono almeno 1200 bit/s. Ciò rende la qualità della voce più naturale per l'utente e rende anche più chiaro il CDMA. L'impiego di soglie adattive che determinano la velocità del vocoder. Le soglie adattive modificano la velocità dei dati del vocoder in base ai cambiamenti nel livello di rumore acustico di sottofondo. Queste soglie sopprimono il rumore acustico di fondo e quindi forniscono un parlato chiaro anche in ambienti rumorosi.
Selettivo
La selettività offre agli operatori wireless la flessibilità necessaria per servire i clienti di oggi e di domani. CDMA fornirà agli operatori quattro diversi vocoder con la velocità più elevata (13,8,6.5, 4kbit/s). Con questa flessibilità, gli utenti possono scegliere servizi vocali in diversi ambienti (settore automobilistico, Attività commerciale, e servizi vocali avanzati) come necessario. O in ambienti urbani ad alta densità, gli operatori possono fornire una “larghezza di banda delle istruzioni” istantanea selezionando i moduli di elaborazione con velocità di picco dei dati, a seconda della capacità richiesta. CDMA offre anche una selezione di servizi: voce di alta qualità, dati a pacchetto, dati asincroni, Fax G3, e messaggi brevi. CDMA può fornire servizi voce e dati allo stesso tempo, in modo che gli utenti possano ricevere messaggi cercapersone mentre parlano. Non solo la velocità dati iniziale fornita dal segnale a spettro esteso CDMA da 1,25 MHz, ma una nuova interfaccia aerea CDMA migliorata è stata proposta come standard per le applicazioni dati ad alta velocità. Il CDMA potenziato utilizzerà un segnale CDMA a spettro esteso da 2,5 MHz e fornirà agli operatori servizi dati fino a 76,8 kbit/s. Questo servizio ad alta velocità può fornire videotelefoni completamente mobili, foto digitali, trasferimenti di file giganti, ed e-mail ad alta capacità, e gli operatori possono condividere molte apparecchiature della stazione base mentre passano dal CDMA a 1,25 MHz al CDMA avanzato.
Soddisfazione del cliente
L'efficacia dei servizi wireless dipende in ultima analisi dalla soddisfazione del cliente. Nei test vocali condotti contemporaneamente con altre interfacce aeree, La stragrande maggioranza degli utenti ha riscontrato che CDMA ha una buona qualità vocale. L'utilizzo di telefoni CDMA con una qualità vocale simile a quella dei telefoni cablati rende l'utilizzo dei telefoni wireless un piacere. Ciò è particolarmente importante perché il mezzo di comunicazione principale per gli utenti che utilizzano molto il telefono è il wireless. Come il numero di servizi dati (fax, E-mail) aumenta, gli utenti diventeranno sempre più intolleranti ai codici di errore. Per prevenire il verificarsi di codici di errore, CDMA utilizza una forte correzione degli errori, commutazione morbida, e separazione del ricevitore con diversità multipercorso, ciò significa che CDMA può fornire GSM che non può eguagliare una qualità dei dati molto elevata. Grazie alla sua ampia copertura e all'elevata capacità, CDMA consente agli operatori di fornire servizi wireless a un prezzo economico, migliorando così la soddisfazione degli utenti con servizi efficienti e di alta qualità. La combinazione di potenza media bassa, design vlSIIC ad alta efficienza, e la batteria al litio avanzata mostrano la svolta CDMA nelle applicazioni dei telefoni portatili. Pesare giusto 8 once (225 grammi), il portatile CDMA fornirà più di 3 giorni di backup e più di 4 ore di conversazione. A causa della sua longevità, l'utente può utilizzare il proprio telefono a lungo per ricevere più chiamate, e l'utente può ricevere brevi messaggi senza riagganciare.
5. Confronto tra la tecnologia GSM e GPRS
GSM rappresenta il sistema globale per le comunicazioni mobili
GPRS sta per General Packet Radio Service
Basato sul sistema GMS, il sistema GPRS è un portatore e strumento di trasmissione di dati a pacchetto.
Il GSM funziona come un sistema di commutazione di circuito, mentre il GPRS funge da sistema di commutazione di pacchetti, che è la differenza più essenziale tra questi due sistemi.
Il GSM può trasmettere dati solo tramite SMS, ma non è possibile ottenerlo tramite “online istantaneo” e “fatturazione a volume”. Il GPRS ha il netto vantaggio di trasportare e supportare i dati rispetto al GSM. Ciò si manifesta nei seguenti aspetti: in primo luogo, ha un'efficienza maggiore quando si utilizzano le risorse del canale della rete wireless, in secondo luogo, è adatto per la trasmissione multipla di dati, particolarmente adatto per la trasmissione di piccole e grandi quantità di dati, trasmissione intermittente, trasmissione dati non periodica, eccetera.
I punti di forza tecnici del GPRS si evidenziano anche nei seguenti aspetti: Tasso di utilizzo elevato delle risorse; Velocità di trasmissione elevata; Sempre online; Breve tempo di accesso; Supporta i protocolli IP e X.25; Spese ragionevoli, eccetera.
I vantaggi del GPRS
GPRS è una tecnologia a commutazione di pacchetto, che presenta i vantaggi dell’“alta velocità” e del “sempre online”.
On-line in tempo reale
"Live online" o "Real-time online" si riferisce agli utenti che sono connessi alla rete e rimangono sempre online. Per esempio, un utente accede a Internet, contemporaneamente il suo cellulare invia e riceve dati attraverso il canale wireless. Il telefono cellulare continuerà comunque a connettersi alla rete, indipendentemente dal fatto che vi sia o meno trasmissione di dati.
Prezzi a volume
In un sistema GSM a commutazione di circuito, il canale wireless è di proprietà dell'utente, indipendentemente dal fatto che i dati vengano trasmessi o meno, durante tutto il periodo di connessione. Per GPRS a commutazione di pacchetto, l'utente occupa le risorse solo durante l'invio o la ricezione dei dati. Ciò significa che l'efficienza può essere notevolmente migliorata poiché più utenti possono condividere lo stesso canale wireless contemporaneamente, che migliora l’utilizzo delle risorse. Le regole di fatturazione del GPRS seguono il principio “ciò che ottieni, quanto paghi”. Secondo le caratteristiche tecniche della commutazione di pacchetto, la fatturazione è basata sul costo del traffico dati dell’utente. Per riassumere, anche se l'utente rimane online, se durante questo periodo non c'è traffico dati, agli utenti non verrà addebitato alcun costo.
Accesso rapido
Non appena il telefono cellulare GPRS si accende, può essere connesso alla rete GPRS, e il tempo di collegamento normalmente costa solo 3-5 secondi. Ogni volta che l'utente utilizza il servizio dati GPRS è necessario un processo di attivazione. E questo tempo di attivazione richiederà normalmente 1-3 secondi.
Una volta attivato il servizio dati GPRS, Internet sarà completamente connesso. La modalità di accesso remoto fisso richiederà almeno 8-10 secondi per comporre il numero, dopo aver verificato il nome utente e la password, accederà al server.
La trasmissione ad alta velocità
Adottando la tecnologia di commutazione di pacchetto durante il processo di trasmissione GPRS ad alta velocità, teoricamente, la massima velocità di trasmissione dati può raggiungere 171.2 kbit/s, in questo momento è stata pienamente in grado di supportare l'attività di trasmissione di immagini multimediali, ad esempio alcuni dei requisiti di larghezza di banda elevati del business delle applicazioni. Ma il valore teorico di 171.2 kbit/s viene realizzato a condizione della codifica cS-4 in un buon ambiente wireless e con un canale sufficiente. La velocità effettiva di trasmissione dei dati è determinata dal supporto del terminale di rete, modalità di codifica, ambiente senza fili, e molti altri fattori. Al giorno d'oggi, la velocità di connessione degli utenti GPRS è inferiore a 40kbit/s. La velocità di connessione può essere aumentata da 60kbit/s a 80kbit/s con il sistema di accelerazione dei dati.
6. Eccellenza dell'IoT GSM
Vantaggi del GSM
Uno dei maggiori vantaggi dello standard GSM è che ha un'interfaccia aperta, non solo nell'aria, ma anche nelle reti e negli apparati di rete. In secondo luogo, Il GSM ha una forte sicurezza, è avvenuto attraverso l'autenticazione, la crittografia e altri modi per garantire la sicurezza dei numeri GSM in modo che possa avere un effetto molto sicuro. Finalmente, può vagare su una carta SIM, consentendo agli utenti di passare da una rete all'altra.
Pieghevole per la comunicazione mobile
GSM è la forma di comunicazione mobile cellulare 2G. Generazione 2 si riferisce alla tecnologia di comunicazione mobile cellulare analogica utilizzata negli anni '80 e alla tecnologia CDMA a banda larga che sta gradualmente entrando nell'uso commerciale. La tecnologia cellulare analogica e la tecnologia CDMA a banda larga rappresentano generazioni diverse. L'analogico rappresenta la prima generazione, mentre l'altro è la tecnologia di comunicazione mobile di terza generazione, chiamato anche 3G.
Piegatura dell'interfaccia radio
Il GSM è una rete cellulare, ciò significa che un telefono cellulare si connette all'area della cella più vicina che può cercare. Le reti GSM operano su molte frequenze radio diverse.
Microcella, cellula gigante, cella ombrello, e picocell sono quattro diverse dimensioni di cella per le reti GSM. L'area coperta varia a seconda degli ambienti. Comunemente utilizzato nelle aree urbane, le antenne delle Microcelle sono generalmente più basse dell'altezza media dell'edificio. Poiché sono minuscole cellule che coprono solo poche decine di metri, normalmente vengono utilizzati solo in ambienti interni. Le celle giganti possono essere pensate come antenne di stazioni base montate su tralicci o in cima agli edifici. Anche le cellule ombrello rappresentano lacune importanti, normalmente utilizzato per colmare le lacune del segnale tra celle diverse.
Il raggio cellulare è determinato dall'altezza dell'antenna, condizioni di propagazione, e guadagnare, che vanno da oltre 100 metri fino a decine di chilometri. La distanza massima effettiva in uso è fino a 35 km secondo la specifica GSM. Le celle possono anche essere raddoppiate o allungate più volte. La copertura interna è possibile anche utilizzando il distributore di alimentazione, che può distribuire la potenza dell'antenna esterna all'antenna interna.
Le chiamate indoor ad alta densità sono comuni in luoghi come aeroporti e centri commerciali. Ma la verità è, non è una necessità poiché i segnali wireless attraverso l'edificio possono raggiungere la copertura interna, ma questa vocazione è anche significativa poiché riduce l'eco e migliora la qualità del segnale.
Carenze del GSM
Gli utenti inviano un messaggio breve che viene prima inviato al centro del server dei messaggi brevi, e poi il server del centro SMS per ricevere l'elaborazione della coda dei messaggi brevi, da inviare al corrispondente terminale utente ricevente, se l'utente ricevente si spegne o supera l'area di servizio non è possibile la normale comunicazione, il messaggio di testo inviato successivamente potrebbe arrivare più velocemente o prima dopo un certo ritardo come in questa situazione.
Inoltre, ogni utente dispone di una cache limitata fornita dal server del centro messaggi brevi, questo è, 15 A 25 messaggi per ciascuno. Il server non riceverà nuovi messaggi di testo una volta che la memoria di ricezione è piena e anche l'utente ricevente non può comunicare normalmente. Questo significa, si verifica il blocco del messaggio di testo, causando la perdita di messaggi brevi.
I messaggi brevi possono anche essere conservati per circa un giorno nel centro messaggi BREVE. La rete e il ricevitore devono essere in uno stato di comunicazione stabile per confermare lo scambio di dati tra il gestore centrale e la stazione di monitoraggio.
Gli SMS ricevuti dal modulo GSM di un telefono cellulare GSM vengono memorizzati in una scheda SIM. Una comune carta SIM può memorizzare 25 Messaggi SMS. Perciò, l'SMS deve essere memorizzato nella scheda SIM
7. A cosa serve il GSM, Possiamo usare il GSM nell’IoT??
Cos'è un modulo GSM?
Il modulo GSM è costituito da più moduli funzionali che integrano un chip di elaborazione in banda base, Chip di frequenza RADIO GSM, dispositivo amplificatore di potenza, memoria, ecc su un circuito. Ha un'elaborazione indipendente della radiofrequenza GSM, sistema operativo, e sistema di elaborazione in banda base, fornendo un'interfaccia standard.
Il modulo GSM condivide tutte le funzioni di base come le chiamate vocali, invio di messaggi SMS, Trasmissione dati GPRS, e altre comunicazioni con la rete GSM. In poche parole, il modulo GSM, più la tastiera, schermo, e batteria, è un telefono cellulare.
Principio di funzionamento del modulo GSM
Il GSM è una rete cellulare, ciò significa che un telefono cellulare si connette all'area della cella più vicina che può cercare. Le reti GSM operano su molte frequenze radio diverse.
Microcella, cellula gigante, cella ombrello, e picocell sono quattro diverse dimensioni di cella per le reti GSM. L'area coperta varia a seconda degli ambienti. Le celle giganti possono essere pensate come antenne di stazioni base montate su tralicci o in cima agli edifici. Comunemente utilizzato nelle aree urbane, le antenne delle Microcelle sono generalmente più basse dell'altezza media dell'edificio. Anche le cellule ombrello rappresentano lacune importanti, normalmente utilizzato per colmare le lacune del segnale tra celle diverse.
Il raggio cellulare è determinato dall'altezza dell'antenna, condizioni di propagazione, e guadagnare, che vanno da oltre 100 metri fino a decine di chilometri. La distanza massima effettiva in uso è fino a 35 km secondo la specifica GSM. Le celle possono anche essere estese, il che significa che il raggio della cella può essere raddoppiato o esteso o più. La copertura interna può essere realizzata anche utilizzando il distributore di alimentazione, che può distribuire la potenza dell'antenna esterna all'antenna interna. Le chiamate indoor ad alta densità sono comuni in luoghi come aeroporti e centri commerciali. Ma la verità è, non è una necessità poiché i segnali wireless attraverso l'edificio possono raggiungere la copertura interna, ma questa vocazione è anche significativa poiché riduce l'eco e migliora la qualità del segnale.
Cinque applicazioni TIPICHE dei moduli GSM
1. Sistema di controllo accessi controllato da telefono cellulare
Utilizza il GSM per controllare la serratura elettronica del sistema di controllo accessi, se hai bisogno di entrare nella porta, basta comporre il numero della scheda del cellulare nel modulo GSM, la porta si aprirà automaticamente, e solo il numero di cellulare impostato può aprire la porta, e non ci sono costi.
2. Tre girano il cartellone pubblicitario disastro emergenza meteo chiusura
Tre cartelloni pubblicitari doppi vengono ottenuti ruotando continuamente il motore per visualizzare più contenuti AD, perché installare all'esterno, quando il tempo disastroso come forti venti e grandine, il cartellone pubblicitario si rompe facilmente o la carta danneggiata necessita di uno spegnimento di emergenza in questo momento, è possibile utilizzare i contatti normalmente chiusi del relè per controllare la potenza del tabellone per le affissioni, poi non resta che inviare il messaggio di controllo “off”., Il cartellone si chiuderà automaticamente, e ritorna automaticamente alla normalità dopo un certo ritardo (il tempo disastroso generale non durerà a lungo) se vuoi aprire il cartellone in anticipo, è possibile inviare un messaggio di controllo "aperto"..
3. Urgere il pagamento del saldo del sistema di ingegneria
Alcuni interventi tecnici sono sicuri dopo il completamento delle normali operazioni e dopo un po' di tempo per ottenere la liquidazione del saldo, se il cliente è inadempiente per il pagamento della merce, l'installatore molto spesso ha mal di testa perché il dispositivo è stato installato, se scendi la perdita è molto grande, Molto costoso, in particolare il cliente può quindi installare il primo modulo GSM nel sistema del cliente, usarlo per un sistema di controllo unidirezionale o multidirezionale di alcuni punti chiave, quando il cliente intenzionalmente inadempiente può essere chiuso tramite SMS alcune funzioni, costringendo il cliente a saldare il pagamento e quindi aprire immediatamente l'SMS, se il pagamento è stato recuperato con successo può anche prendere in prestito la manutenzione del sistema a nome del modulo GSM rimosso dal sistema del cliente.
4. Allarme e ripristino del sistema di monitoraggio o del server del sito web
Il sistema di monitoraggio o l'errore del server web potrebbero bloccarsi dopo un lungo periodo di esecuzione, allora la riduzione della potenza è una delle poche soluzioni, quindi scansionare il modulo GSM del sistema di controllo dell'alimentazione, e impostato per l'apertura automatica dopo 3 modalità secondi di spegnimento, può rendersi conto che l'alimentazione è stata ripristinata, Inoltre, anche il modulo GSM in alcune applicazioni speciali gioca un ruolo molto importante, come la scomparsa dell’alimentazione principale, errore di memoria, spegnimento della ventola di raffreddamento, esaurimento del carburante, intrusione di qualcuno, e altre informazioni, è la scelta ideale per il monitoraggio ambientale degli UAV.
5. Controllo remoto di elettrodomestici intelligenti
È facile da accendere elettrodomestici intelligenti come cuociriso e scaldabagni da remoto tramite controllo SMS. È anche possibile controllare i condizionatori controllando i telecomandi o passando alla modalità manutenzione.
8. Soluzione IoT GSM
Soluzione di Internet of Things nei test ambientali elettromagnetici GSM-R
Per soddisfare le esigenze della ferrovia ad alta velocità IoT sviluppo del settore, la tecnologia Internet of Things viene applicata nel campo dei test ambientali elettromagnetici GSM-R. La progettazione del sistema sfrutta appieno i vantaggi della tecnologia delle reti di sensori wireless nel campo della misurazione e del controllo, aiuta l'apparecchiatura di test dell'ambiente elettromagnetico a raccogliere la temperatura, umidità, distanza dell'auto, e altre informazioni nell'ambiente di test dell'ambiente elettromagnetico GSM-R, trasmissione in tempo reale attraverso Internet, e completare la ricezione dei dati, magazzinaggio, elaborazione e analisi nel software del computer; L'esperimento di prova dell'ambiente elettromagnetico nella banda GSM-R di una sezione ferroviaria mostra che il sistema può ottenere l'intensità del segnale di interferenza e altre informazioni della stazione interferita nella sezione misurata, che conferma il valore applicativo della tecnologia Internet of Things nei test ambientali elettromagnetici GSM-R.
Gsm-r Soluzione IoT nell’alimentazione elettrica del sistema ferroviario
Il sistema GSM-R è un importante mezzo di comunicazione ferroviaria, e l'alimentazione affidabile delle apparecchiature di rete GSM-R è una delle condizioni fondamentali per il funzionamento affidabile del sistema GSM-R. Questo documento mira alla modalità di alimentazione delle stazioni base e delle stazioni ripetitrici che esistono lungo un gran numero di percorsi, come il collegamento di ferrovie a 10 kV e l'utilizzo di linee a chiusura automatica per impostare stazioni di trasformazione a palo per ottenere energia nelle vicinanze. Utilizzando la tecnologia di rilevamento dell'Internet delle cose e la tecnologia di distribuzione intelligente, l'affidabile alimentazione elettrica del sistema ferroviario GSM-R è garantita da mezzi intelligenti di rilevamento e monitoraggio.
L'amplificatore di potenza è disabilitato nella rete GSM
Basato sul risparmio energetico e sulla riduzione delle emissioni della rete GSM, viene studiata l'applicazione della tecnologia di spegnimento degli amplificatori di potenza nella rete GSM. Viene analizzato l'ambiente adattivo di due tipi di tecnologia di spegnimento dell'amplificatore di potenza e vengono forniti i risultati del confronto. I risultati mostrano che la migliore riduzione dei consumi può essere ottenuta mediante l'applicazione razionale della tecnologia di spegnimento dell'amplificatore di potenza.
Applicazione del monitoraggio GSM dell'Internet delle cose nel trattamento delle acque reflue MBTF
L'applicazione del modulo del dispositivo di controllo elettronico si basa sulla rete GSM nel trattamento delle acque reflue MBTF, il modulo del dispositivo di controllo elettronico è un insieme di tecnologia a microprocessore del computer, trasmissione dati senza fili, e telecomando senza fili in uno dei moduli integrati di controllo delle apparecchiature elettriche integrate, attraverso il terminale di telefonia mobile si è formata un'architettura Internet delle cose per il trattamento delle acque reflue. Le funzioni e le modalità del modulo dispositivo di controllo elettronico sono mostrate in dettaglio.
9. La storia del GSM
Come abbiamo accennato sopra, GSM è uno standard di rete di telefonia mobile digitale sviluppato dall'Europa, chiamato anche Sistema Globale per le Comunicazioni Mobili. Il GSM appartiene alla seconda generazione (2G) tecnologia mobile cellulare, in contrapposizione alla prima generazione di tecnologia mobile cellulare analogica utilizzata negli anni '80. Nel 1982, ci sono alcuni sistemi mobili cellulari analogici gestiti in Europa, tra questi, quello tipico è TACS (Sistema di comunicazione ad accesso completo) nel Regno Unito. Alcuni paesi dell’Europa occidentale già da allora disponevano di servizi mobili nazionali. Lo svantaggio è che questi sistemi erano domestici, non puoi usarli a bordo. Perciò, sarebbe una grande promozione se esistesse un sistema comune che permetta alle persone di utilizzare in modo uniforme i telefoni cellulari in tutta Europa. In 1982, i paesi nordici si distinguono e hanno presentato una proposta alla Conferenza Europa delle Poste e delle Telecomunicazioni. Hanno proposto di sviluppare una specifica comune europea per i servizi di telecomunicazioni nella banda dei 900 MHz. Il risultato è stato un “Gruppo Speciale Mobile” (GSM) è stato istituito sotto un comitato durante la conferenza, Il GSM è stato fondato per sviluppare standard e offrire raccomandazioni.
In 1986, a Parigi, il gruppo ha effettuato test sul campo di otto sistemi proposti basati su studi ed esperimenti sulla taglia dei cani condotti da paesi e aziende europee.
A settembre 7, 1987, operatori e manager da 17 I paesi europei hanno firmato un memorandum d’intesa (MOU) a Copenaghen sull'attuazione dello standard di comunicazione mobile digitale cellulare da 900 MHz in Europa, e successivamente ha istituito il gruppo MOU per lavorare allo sviluppo dello standard GSM.
Le specifiche del GSM900 sono state completate nel 1990, risultando in circa 130 raccomandazioni. Le diverse proposte sono state raggruppate in una serie di 12 proposte per lo standard TEST GSM.
Il primo Sistema è stato aperto in Europa nel 1991, e l'organizzazione MOU ha progettato e registrato un marchio di mercato per il sistema, cambiando il nome del GSM in Global System For Mobile Communications. Dall'anno 1991, la comunicazione mobile è entrata nell'era della comunicazione mobile digitale di seconda generazione.
