Gsm tinklai
5 (100%) 1 vote

Gsm tinklai

Įvadas

GSM (Global System for Mobile Communications) tai pats populiariausias

standartas mobiliesiems telefonams pasaulyje. Šiandien GSM telefonai

naudojami daugiaiu kaip milijardo žmonių daugiau kaip 200 šalų. GSM tinklų

buvimas visur, leidžia naudotis telefono operatoriais ne tik savoje bet ir

kitose šalyse, su sutartimis tarp operatorių. GSM pagrindinis skirtumas nuo

jo primtakų tas kad visi jo kanalai, tame tarpe ir kalbos, yra

skaitmeniniai, o tai reiškia kad GSM yra antros kartos mobilųjų telefonų

sistema. Šis faktas taip pat reiškia tai jog duomenų komunikacijos sistemos

pradėjo plėtotis jau senai.

Paplitus pirmos kartos sistemoms, tapo aišku, kad mobiliojo ryšio

paslaugos vartotojams yra patrauklios, jų apimtis ir vartotojų skaičius

greitai auga.

GSM paslaugos tapo pačios populiariausios Europoje ir vienos iš

populiariausių pasaulyje, o GSM telefonas perėjo iš prabangos reikmenų

kategorijos į vartojamųjų reikmenų kategoriją. Jau dabar mobiliųjų telefonų

Lietuvoje yra daugiau negu fiksuoto ryšio telefonų.

Toks GSM pasisekimas, be akivaizdžių pranašumų, yra ir didelis iššūkis

standartų kūrėjams, įrangos gamintojams ir tinklų operatoriams. Bevieliai

tinklai turi perduoti didelius informacijos kiekius, bet tam reikia

įvairiais būdais padidinti GSM tinklo talpą.

1 GSM ISTORIJA

1980 metais analoginės korinės telefono sistemos pradėjo stipriai

plėtotis Europoje, daugiausia skandinavijos šalyse ir Didžiojoje

Britaniojoje, taip pat Prancūzijoje ir Vokietijoje. Kiekviena šalis išvystė

savo sistemą, kurios buvo nesuderinamos su kitų šalių įranga ir

operacijomis. Tai buvo nepageidaujama situacija, ne vien dėlto kad

mobilioji įrangos galimybės buvo apribotos valstybės sienomis, kas

suvienytoje Europoje darosi vis svarbiau, bet ir dėl to kad kiekvienam

įrangos tipui buvo maža rinka, o tai buvo ekomiškai nenaudinga.

Taigi 1982 metais posėdyje CEPT (Conference of European Post and

Telecommunications) buvo suformuota mokslinė grupė pavadinimu Groupe

Spécial Mobile (GSM) kad išstudijuotu ir išvystytu Europiečių mobiląją

sistemą. Pateikta sistema turėjo atitikti tokius reikalavimus:

Gera balso perdavimo kokybė

Maža terminalo ir paslaugų kaina

Palaikytų tarptautinius pokalbius

Galimybė palaikyti rankinius terminalus

Galimybė plėtoti paslaugas ir įranga

Suderinamas su ISDN1989 m. Atsakomybė už GSM tinklus buvo perleista Europos

Telekomunikacijų Standartų Institutui (ETSI), kuris apibrėžė GSM, kaip

visuotinai priimtiną skaitmeninį korinį ryšio standartą. GSM tapo ETSI

techniniu komitetu. 1990 Patvirtintos pirmos fazės GSM 900 specifikacijos.

Komercinės paslaugos pradėtos teikti 1991, ir 1993 buvo 36 tinklai 22

skirtingose šalyse, bei 25 šalys buvo pasirinkusios ar apsvarsčiusios GSM

plėtojimo galimybę. Tai ne tik Europiečių standartas – Pietų Afrika,

Australia, taip pat dauguma vidurio ir Tolimųjų Rytų šalys pasirinko GSM.

1994 pradžioje buvo 1,3 mln abonentų visame pasaulyje. Dabar GSM šifruojasi

kaip Global System for Mobile telecommunications.

GSM vystytojai pasirinko neaprūpinta (tuo metu) skaitmeninę sistemą, o

ne tų laikų standartą analoginę korinę sistemą kaip AMPS Jungtinėse

Valstijose ar TACS Didžiojoje britanijoje. Jie tikėjo kad pažanga algoritmų

suspaudime ir skaitmeninių signalų procesorių srityse leis daug pasiekti,

siekiant patenkinti keliamus reikalavimus ir nuolat tobulinti sistemą kainų

ir kokybės srityje. 8000 puslapių GSM rekomendacijose bandoma sudaryti

sąlygas tinklo lankstumui ir konkurencijai tarp daugelio tiekėjų, tai pat

nustatyti pakankamai nurodymų kad garantuoti sklandų bendradarbiavimą tarp

tinklo komponentų. Iš dalies tai buvo įgivendinta parengiant sąsajų ir

funkcijų aprašymus kiekvienos funkcinės dalies esančios sistemoje.

2. GSM TIEKIAMOS PASLAUGOS

Nuo pat pradžių, GSM projektuotojai norėjo siūlomų paslaugų

suderinamumo su ISDN. Radio ryšys sudarė šiokius tokius apribojimus, vis

dėlto standartinis ISDN greitis 64 kbps praktiškai negalėjo būti pasiektas.

Naudojant ITUT apibrėžimus, telekomunikacinės paslaugos galėjo būti

suskirstytos į ryšio paslaugas, telepaslaugas, ir papildomas paslaugas.

Skaitmeninė GSM prigimtis leidžia sinchroniniams, ir asinchroniniams

duomenims būti perduotiems kaip ryšio paslauga į ar iš ISDN terminalo.

Duomenims perduoti gali būti naudojamas transparent service, kuris turi

fiksuota vėlinimą bet nėra užtikrintas duomenų vientisumas, arba

nontransparent service, kuris užtikrina duomenų vientisumą per automatinį

užklausų kartojimo (Automatic Repeat Request) mechanizmą, bet su kintamu

vėlinimu. GSM palaikomas duomenų perdavimo greitis yra 300 bps, 600 bps,

1200 bps, 2400 bps, ir 9600 bps.

Pati pagrindinė GSM palaikoma paslauga yra telefonija. Yra pagalbos

paslauga, kur susisiekiama su artimiausu paslaugų tiekėju surenkant 3

skaitmenis. Grupė 3 fax, analogiškas metodas aprašytas ITUT

rekomendacijose, jis taip pat palaikomas naudojant atitinkamą fakso

adapterį. Unikali GSM
savybė, palyginti su sena analoginė sistema, tai

trumpųjų žinučių paslauga (SMS). SMS yra dvikryptė paslauga siūsti trumpas

raidines-skaitmenines (iki 160 ženklų) žinutes. Dėl abipusio ryšio SMS gali

būti nusiūsta kitam tinklo abonentui ir gali būti atsūstas patvirtinimas

siuntėjui. SMS gali būti naudojamas teleteksto rėžimu, kad siūsti žinutes

kaip naujienų pranešimus. Žinutės gali būti saugomos SIM kortelėje ar

telefone, vėlesniam naudojimui.

Papildomos paslauaugos yra numatytos virš telepaslaugų ar ryšio

paslaugų, ir susideda iš tokių savybių kaip skambinančio identifikavimas,

skambučio peradresavimas, skambučio laukimas, grupiniai pokalbiai,

tarptautiniai pokalbiai tarp kitų.

3. GSM ARCHITEKTŪRA

GSM tinklas susideda iš keleto funkcinių vienetų, kurių funkcijos ir

sąsajos yra apibrėžtos. Paveiksliukas rodo bendrą GSM shemą. GSM tinklas

gali būti skirstomas į 3 pagrindines dalis. 1. Mobilioji stotis MS

(telefonas) yra pas tinklo abonentą. 2. bazinė stotis (BTS) kontroliuoja

radio ryšį su mobiląją stotim, ji per bazinės stoties valdiklį (BSC)

jungisi su MSC. 3 Tinklo posistemė yra pagrindinė dalis su kuria mobilųjų

paslaugų komutacijos centras (MSC) atlieka skambučių sujungimą tarp

fiksuoto arba mobilaus tinklo abonento, taip pat kontroliuoja mobiląsiąs

paslaugas, tokias kaip autentiškumą. Neparodytas yra operacijų ir valdymo

centras, kuris prižiūri tinklo veiklą ir kad operacijos būtų vykdomos

tinkamai. Mobiliosios stoties ir pagrindinės stoties posistemės bendrauja

per Um sąsają, taip pat žinomą kaip oro sąsają ar radio ryšį. Pagrindinės

stoties posistemė bendrauja su mobiliųjų paslaugų sujungimo centru per A

sąsają.

3.1 Mobilioji stotelė

Mobilioji stotelė (MS) susideda iš fizinės įrangos, tokios kaip radio

siūstuvas ir imtuvas, displėjaus ir skaitmeninio signalų procesoriaus, be

to kortelės kuri vadinama abonento identifikavimo modulis (Subscriber

Identity Module – SIM). SIM kortelė suteikia asmeninį mobilumą, taigi

vartotojas turi galimybę naudotis visomis užsisakytomis paslaugomis,

nepriklausomai nuo telefono esamos vietos ir konkretaus telefono. Idėjęs

SIM kortelę į kita GSM telefoną vartotojas gali naudotis visomis tinklo

tiekiamomis paslaugomis.

Mobilioji įranga yra atpažystama pagal unikalų tarptautinį mobilios

įrangos kodą (IMEI). SIM kortelė turi tarptautinį mobilaus tinklo abonento

kodą (IMSI), kuris identifikuoja abonentą per slaptą raktą autentifikavimui

ir kitą vartotojo informaciją. IMEI ir IMSI yra nepriklausomi, taigi

suteikia asmeninį mobilumą. SIM kortelė gali būti apsaugota slaptažodžiu

kad ja nepasinaudotu pašaliniai asmenys.

3.2 Bazinė stotis

Bazinė stotis yra sudaryta iš dviejų dalių tai: pagrindinio siūstuvo-

imtuvo (BTS) ir pagrindinės stoties kontrolerio (BSC). Jie abu dirba per

specialią Abis sąsają, leidžiančią (kaip ir likusiai sistemos daliai)

vykdyti operacijas tarp komponentų pagamintų skirtingų tiekėjų.

Pagrindinė siūstuvo-imtuvo stotis susideda iš radio siūstuvų ir imtuvų

kurie nustato telefono lastelę ir valdo radioryšio protokolus su mobiliuoju

telefonu. Didelėje miesto teritorijoje yra didelis BTS skaičius. BTS

reikalavimai yra: patikimumas, portatyvumas, ir minimalios išlaidos.

Bazinės stoties kontroleris (valdiklis) valdo radio resursus vienos ar

daugiau BTS stočių. Ji valdo radio kanalo sudėti, dažnio keitimą, ir

perdavimus, kas aprašyta žemiau. BSC yra ryšys tarp mobilaus ir mobilaus

paslaugų sujungimo centro (MSC).

3.2 Tinklo posistemė.

Pagrindinis komponentas tinklo posistemėje yra mobilųjų paslaugų

sujungimo centras (MSC). Jis dirba kaip paprastas PSTN arba ISDN perjungimo

mazgas, ir tuo pačiu metu rūpinasi visomis funkcijomis reikalingomis

aptarnauti mobilųjį abonentą, pvz: registracija, autentifikaciją, vietos

atnaujinimas, persiuntimai, bei skambučio adresavimas kitam abonentui. Šios

paslaugos yra tiekiamos kartu su keletu funkcinių visumų, kurios kartu

sudaro tinklo posistemę. MSC rūpinasi ryšiu su atviru fiksuotu tinklu (PSTN

arba ISDN), ir signalizuoja tarp funkcinių visumų naudodamas ITUT

signalinimo sistemą numeriu 7 (SS7), naudojamą ISDN ir plačiai naudojamą

dabartiniuose atviruose tinkluose.

Namų vietos registras (HLR) ir lankytojo vietos registras (VLR), kartu

su MSC, rūpinasi skambučio adresavimu ir suteikia judėjimo galimybę GSM

tinkle. HLR turi visą valdymo informaciją, kiekvieno abonento regisruoto

prie atitinkamo GSM tinklo, kartu su informacija apie dabartinę vietą

mobilaus telefono. Dabartinė mobilaus telefono vieta yra mobilios stoties

roaming numeryje (MSRN) kuris yra reguliarus ISDN numeris naudojamas

nukreipti skambutį į MSC kur mobilus telefonas yra šiuo metu nustatytas.

Logiškiausia naudoti vieną HLR per visą GSM tinklą, nors ir gali būti

išskaidytą į kelias sudedamasias dalis.

Lankytojo vietos registras (VLR) turi atrinkta valdymo informaciją iš

HLR, reikalingą skambučio kontroliavimui ir aprūpinimui užsisakytų

paslaugų,
kiekvienam mobiliam telefonui dabar esančiam kokioje nors

geografinėje vietoje, konroliojamoje VLR. Nors kiekviena funkcinė visuma

Šiuo metu Jūs matote 30% šio straipsnio.
Matomi 1442 žodžiai iš 4802 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.