GSM — Обзор

Если вы находитесь в Европе или Азии и используете мобильный телефон, то, скорее всего, вы используете технологию GSM в своем мобильном телефоне.

• GSM расшифровывается как глобальная система мобильной связи. Это цифровая сотовая технология, используемая для передачи мобильных услуг передачи голоса и данных.

• Концепция GSM появилась в сотовой системе мобильной радиосвязи в Bell Laboratories в начале 1970-х годов.

• GSM — это название группы по стандартизации, созданной в 1982 году для создания общеевропейского стандарта мобильной телефонной связи.

• GSM является наиболее распространенным стандартом в области телекоммуникаций и применяется во всем мире.

• GSM — это система с коммутацией каналов, которая делит каждый канал 200 кГц на восемь временных интервалов по 25 кГц. GSM работает в полосах мобильной связи 900 МГц и 1800 МГц в большинстве стран мира. В США GSM работает в полосах 850 МГц и 1900 МГц.

• GSM владеет долей рынка более 70 процентов абонентов цифровой сотовой связи в мире.

• GSM использует технологию узкополосного множественного доступа с временным разделением (TDMA) для передачи сигналов.

• GSM был разработан с использованием цифровых технологий. Он способен передавать 64 кбит / с до 120 Мбит / с.

• В настоящее время GSM поддерживает более миллиарда абонентов мобильной связи в более чем 210 странах мира.

• GSM предоставляет базовые и расширенные услуги передачи голоса и данных, включая роуминг. Роуминг — это возможность использовать свой номер телефона GSM в другой сети GSM.

GSM расшифровывается как глобальная система мобильной связи. Это цифровая сотовая технология, используемая для передачи мобильных услуг передачи голоса и данных.

Концепция GSM появилась в сотовой системе мобильной радиосвязи в Bell Laboratories в начале 1970-х годов.

GSM — это название группы по стандартизации, созданной в 1982 году для создания общеевропейского стандарта мобильной телефонной связи.

GSM является наиболее распространенным стандартом в области телекоммуникаций и применяется во всем мире.

GSM — это система с коммутацией каналов, которая делит каждый канал 200 кГц на восемь временных интервалов по 25 кГц. GSM работает в полосах мобильной связи 900 МГц и 1800 МГц в большинстве стран мира. В США GSM работает в полосах 850 МГц и 1900 МГц.

GSM владеет долей рынка более 70 процентов абонентов цифровой сотовой связи в мире.

GSM использует технологию узкополосного множественного доступа с временным разделением (TDMA) для передачи сигналов.

GSM был разработан с использованием цифровых технологий. Он способен передавать 64 кбит / с до 120 Мбит / с.

В настоящее время GSM поддерживает более миллиарда абонентов мобильной связи в более чем 210 странах мира.

GSM предоставляет базовые и расширенные услуги передачи голоса и данных, включая роуминг. Роуминг — это возможность использовать свой номер телефона GSM в другой сети GSM.

GSM оцифровывает и сжимает данные, а затем отправляет их по каналу с двумя другими потоками пользовательских данных, каждый в своем собственном временном интервале.

Почему GSM?

Ниже перечислены функции GSM, которые объясняют его популярность и широкое признание.

• Улучшенная эффективность использования спектра

• Международный роуминг

• Недорогие мобильные наборы и базовые станции (БС)

• Качественная речь

• Совместимость с цифровой сетью с комплексными услугами (ISDN) и другими услугами телефонной компании

• Поддержка новых сервисов

Улучшенная эффективность использования спектра

Международный роуминг

Недорогие мобильные наборы и базовые станции (БС)

Качественная речь

Совместимость с цифровой сетью с комплексными услугами (ISDN) и другими услугами телефонной компании

Поддержка новых сервисов

История GSM

В следующей таблице приведены некоторые важные события в развертывании системы GSM.

лет	События
1982	Конференция Европейской почты и телеграфа (CEPT) создает группу GSM для расширения стандартов панъевропейской сотовой мобильной системы.
1985	Список рекомендаций, которые будут сгенерированы группой, принят.
1986	Выполнены полевые испытания для проверки различных методов радиосвязи, рекомендуемых для радиоинтерфейса.
1987	В качестве метода доступа выбирается множественный доступ с временным разделением (TDMA) (с множественным доступом с частотным разделением [FDMA]). Первоначальный Меморандум о взаимопонимании (МоВ) подписан операторами связи, представляющими 12 стран.
1988	Система GSM подтверждена.
1989	Европейский институт стандартизации электросвязи (ETSI) получил ответственность за спецификации GSM.
1990	Фаза 1 спецификации GSM доставлена.
1991	Происходит коммерческий запуск услуги GSM. Спецификации DCS1800 завершены.
1992	Происходит добавление стран, подписавших GSM МоВ. Покрытие распространяется на крупные города и аэропорты.
1993	Охват основных дорог GSM услугами начинается за пределами Европы.
1994	Возможности передачи данных запущены. Количество сетей возрастает до 69 в 43 странах к концу 1994 года.
1995	Фаза 2 спецификаций GSM происходит. Покрытие распространяется на сельские районы.
1996	Июнь: работает 133 сети в 81 стране.
1997	Июль: 200 сетей в 109 странах мира, около 44 миллионов абонентов по всему миру.
1999	Протокол беспроводных приложений (WAP) появился и начал функционировать в 130 странах с 260 миллионами абонентов.
2000	Генеральная служба пакетной радиосвязи (GPRS) возникла.
2001	По состоянию на май 2001 года более 550 миллионов человек были абонентами мобильной связи.

GSM — Архитектура

Сеть GSM состоит из множества функциональных блоков. Эти функции и интерфейсы описаны в этой главе. Сеть GSM можно разделить на:

• Мобильная станция (MS)

• Подсистема базовой станции (BSS)

• Подсистема коммутации сети (NSS)

• Подсистема поддержки операций (OSS)

Мобильная станция (MS)

Подсистема базовой станции (BSS)

Подсистема коммутации сети (NSS)

Подсистема поддержки операций (OSS)

Ниже приведено простое графическое представление архитектуры GSM.

Дополнительные компоненты архитектуры GSM включают функции баз данных и систем обмена сообщениями:

• Home Location Register (HLR)
• Регистр местонахождения посетителей (VLR)
• Регистр идентификации оборудования (EIR)
• Центр аутентификации (AuC)
• Центр обслуживания SMS (SMS SC)
• Шлюз MSC (GMSC)
• Центр возвратных платежей (CBC)
• Транскодер и блок адаптации (TRAU)

Следующая диаграмма показывает сеть GSM вместе с добавленными элементами:

MS и BSS обмениваются данными через интерфейс Um. Он также известен как радиоинтерфейс или радиосвязь . BSS связывается с центром коммутации сетевых служб (NSS) через интерфейс A.

Зоны сети GSM

В сети GSM определены следующие области:

• Cell : Cell является основной зоной обслуживания; одна BTS покрывает одну ячейку. Каждой ячейке присваивается глобальный идентификатор ячейки (CGI), номер, который однозначно идентифицирует ячейку.

• Область Местоположения : группа ячеек формирует Область Местоположения (ЛА). Это область, на которую направляется абонент, когда абонент получает входящий звонок. Каждому LA присваивается идентификатор области расположения (LAI). Каждое LA обслуживается одним или несколькими BSC.

• Зона обслуживания MSC / VLR : Зона, охватываемая одним MSC, называется зоной обслуживания MSC / VLR.

• PLMN : область, охватываемая одним оператором сети, называется общественной наземной мобильной сетью (PLMN). PLMN может содержать один или несколько MSC.

Cell : Cell является основной зоной обслуживания; одна BTS покрывает одну ячейку. Каждой ячейке присваивается глобальный идентификатор ячейки (CGI), номер, который однозначно идентифицирует ячейку.

Область Местоположения : группа ячеек формирует Область Местоположения (ЛА). Это область, на которую направляется абонент, когда абонент получает входящий звонок. Каждому LA присваивается идентификатор области расположения (LAI). Каждое LA обслуживается одним или несколькими BSC.

Зона обслуживания MSC / VLR : Зона, охватываемая одним MSC, называется зоной обслуживания MSC / VLR.

PLMN : область, охватываемая одним оператором сети, называется общественной наземной мобильной сетью (PLMN). PLMN может содержать один или несколько MSC.

GSM — Технические характеристики

Требования к различным системам Personal Communication Services (PCS) различны для каждой сети PCS. Жизненно важные характеристики спецификации GSM перечислены ниже:

модуляция

Модуляция — это процесс преобразования входных данных в подходящий формат для среды передачи. Переданные данные демодулируются обратно в исходную форму на принимающей стороне. В GSM используется метод модуляции с гауссовой минимальной манипуляцией (GMSK).

Методы доступа

Радиочастотный спектр, являющийся ограниченным ресурсом, который используется и распределяется между всеми пользователями, GSM разработал комбинацию TDMA / FDMA в качестве метода разделения полосы пропускания между пользователями. В этом процессе часть FDMA делит частоту полной ширины полосы 25 МГц на 124 несущие частоты шириной полосы 200 кГц.

Каждой BS назначается одна или несколько частот, и каждая из этих частот делится на восемь временных интервалов с использованием схемы TDMA. Каждый из этих интервалов используется как для передачи, так и для приема данных. Эти временные интервалы разделены по времени, поэтому мобильное устройство не передает и не принимает данные одновременно.

Скорость передачи

Общая символьная скорость для GSM в 1 бите на символ в GMSK дает 270,833 тыс. Символов в секунду. Полная скорость передачи временного интервала составляет 22,8 Кбит / с.

GSM — это цифровая система с беспроводной скоростью передачи данных 270 кбит / с.

Диапазон частот

Диапазон частот восходящей линии связи, указанный для GSM, составляет 933–960 МГц (только базовая полоса 900 МГц). Полоса частот нисходящей линии связи 890–915 МГц (только базовая полоса 900 МГц).

Интервал канала

Интервал канала указывает расстояние между соседними несущими частотами. Для GSM это 200 кГц.

Кодирование речи

Для кодирования или обработки речи GSM использует линейное прогнозирующее кодирование (LPC). Этот инструмент сжимает скорость передачи данных и дает оценку параметров речи. Когда звуковой сигнал проходит через фильтр, он имитирует голосовой тракт. Здесь речь кодируется со скоростью 13 кбит / с.

Дуплекс Расстояние

Дуплексное расстояние — это расстояние между частотами восходящей и нисходящей линий связи. Дуплексное расстояние для GSM составляет 80 МГц, где каждый канал имеет две частоты, которые разнесены на 80 МГц.

Разное

• Продолжительность кадра : 4.615 мс

• Дуплексная техника : режим доступа с дуплексной связью с частотным разделением (FDD), ранее известный как WCDMA.

• Речевые каналы на канал RF : 8.

Продолжительность кадра : 4.615 мс

Дуплексная техника : режим доступа с дуплексной связью с частотным разделением (FDD), ранее известный как WCDMA.

Речевые каналы на канал RF : 8.

GSM — адреса и идентификаторы

GSM по-разному относится к пользователям и оборудованию. Номера телефонов, абоненты и идентификаторы оборудования являются одними из известных. Есть много других идентификаторов, которые были четко определены, которые необходимы для управления мобильностью абонента и для адресации оставшихся элементов сети. Основные адреса и идентификаторы, используемые в GSM, указаны ниже.

Международный идентификатор оборудования мобильной станции (IMEI)

Международный идентификатор оборудования мобильной станции (IMEI) больше похож на серийный номер, который однозначно идентифицирует мобильную станцию ​​на международном уровне. Он распределяется производителем оборудования и регистрируется оператором сети, который сохраняет его в реестре идентификации оборудования (EIR). С помощью IMEI можно распознать устаревшее, украденное или неработающее оборудование.

Ниже приведены части IMEI:

• Код одобрения типа (TAC) : 6 знаков после запятой, централизованно.

• Код окончательной сборки (FAC) : 6 знаков после запятой, назначенных производителем.

• Серийный номер (SNR) : 6 десятичных знаков, назначаемых производителем.

• Запасной (SP) : 1 знак после запятой.

Код одобрения типа (TAC) : 6 знаков после запятой, централизованно.

Код окончательной сборки (FAC) : 6 знаков после запятой, назначенных производителем.

Серийный номер (SNR) : 6 десятичных знаков, назначаемых производителем.

Запасной (SP) : 1 знак после запятой.

Таким образом, IMEI = TAC + FAC + SNR + SP. Он уникально характеризует мобильную станцию ​​и дает подсказки о производителе и дате изготовления.

Международный идентификатор мобильного абонента (IMSI)

Каждый зарегистрированный пользователь имеет оригинальную Международную идентификацию абонента мобильной связи (IMSI) с действительным IMEI, который хранится в его модуле идентификации абонента (SIM).

IMSI состоит из следующих частей:

• Мобильный код страны (MCC) : 3 знака после запятой, стандартизированные на международном уровне.

• Код мобильной сети (MNC) : 2 десятичных знака для уникальной идентификации сети мобильной связи внутри страны.

• Идентификационный номер мобильного абонента (MSIN) : максимум 10 десятичных знаков, идентификационный номер абонента в домашней мобильной сети.

Мобильный код страны (MCC) : 3 знака после запятой, стандартизированные на международном уровне.

Код мобильной сети (MNC) : 2 десятичных знака для уникальной идентификации сети мобильной связи внутри страны.

Идентификационный номер мобильного абонента (MSIN) : максимум 10 десятичных знаков, идентификационный номер абонента в домашней мобильной сети.

Номер ISDN мобильного абонента (MSISDN)

Подлинным номером телефона мобильной станции является номер ISDN мобильного абонента (MSISDN). Основываясь на SIM-карте, мобильная станция может иметь много MSISDN, поскольку каждому абоненту назначается отдельный MSISDN для своей SIM-карты соответственно.

Ниже приведена структура, за которой следуют категории MSISDN, так как они определены на основе международного плана номеров ISDN:

• Код страны (CC) : до 3 десятичных знаков.

• Национальный код назначения (NDC) : обычно 2-3 десятичных знака.

• Абонентский номер (SN) : максимум 10 десятичных знаков.

Код страны (CC) : до 3 десятичных знаков.

Национальный код назначения (NDC) : обычно 2-3 десятичных знака.

Абонентский номер (SN) : максимум 10 десятичных знаков.

Номер роуминга мобильной станции (MSRN)

Номер роуминга мобильной станции (MSRN) является ISDN-номером, зависящим от временного местоположения, который присваивается мобильной станции Регистром местонахождения посетителей (VLA), ответственным за регион. Используя MSRN, входящие вызовы направляются в MS.

MSRN имеет ту же структуру, что и MSISDN.

• Код страны (CC) : посещенной сети.

• Национальный код назначения (NDC) : посещенной сети.

• Абонентский номер (SN) : в текущей мобильной сети.

Код страны (CC) : посещенной сети.

Национальный код назначения (NDC) : посещенной сети.

Абонентский номер (SN) : в текущей мобильной сети.

Идентификация области расположения (LAI)

В пределах PLMN область местоположения идентифицирует свою собственную аутентичную идентификацию области местоположения (LAI). Иерархия LAI основана на международном стандарте и структурирована в уникальном формате, как указано ниже:

• Код страны (CC) : 3 знака после запятой.

• Код мобильной сети (MNC) : 2 десятичных знака.

• Код зоны расположения (LAC) : максимум 5 десятичных знаков или максимум 8 битов, закодированных в шестнадцатеричном формате (LAC <FFFF).

Код страны (CC) : 3 знака после запятой.

Код мобильной сети (MNC) : 2 десятичных знака.

Код зоны расположения (LAC) : максимум 5 десятичных знаков или максимум 8 битов, закодированных в шестнадцатеричном формате (LAC <FFFF).

Временная идентификация мобильного абонента (TMSI)

Временная идентификация мобильного абонента (TMSI) может быть назначена VLR, который отвечает за текущее местоположение абонента. TMSI должен иметь только локальное значение в области, обрабатываемой VLR. Это сохраняется на стороне сети только в VLR и не передается в регистр домашнего местоположения (HLR).

Вместе с областью текущего местоположения TMSI уникально идентифицирует абонента. Может содержать до 4 × 8 бит.

Идентификация локального абонента мобильной связи (LMSI)

Каждая мобильная станция может быть назначена с помощью идентификатора локального мобильного абонента (LMSI), который является исходным ключом, посредством VLR. Этот ключ может использоваться в качестве вспомогательного поискового ключа для каждой мобильной станции в своем регионе. Это также может помочь ускорить доступ к базе данных. LMSI назначается, если мобильная станция зарегистрирована в VLR и отправлена ​​в HLR. LMSI состоит из четырех октетов (4×8 бит).

Идентификатор ячейки (CI)

Используя биты идентификатора ячейки (CI) (максимум 2 × 8), можно распознать отдельные ячейки в пределах LA. Когда вызовы Global Cell Identity (LAI + CI) объединяются, то это определяется однозначно.

GSM — Операции

Как только мобильная станция инициирует вызов, происходит серия событий. Анализ этих событий может дать представление о работе системы GSM.

Мобильный телефон в телефонную сеть общего пользования (PSTN)

Когда мобильный абонент звонит абоненту телефонной сети общего пользования, происходит следующая последовательность событий:

• MSC / VLR получает сообщение запроса вызова.

• MSC / VLR проверяет, авторизована ли мобильная станция для доступа к сети. Если это так, мобильная станция активирована. Если мобильная станция не авторизована, то в услуге будет отказано.

• MSC / VLR анализирует номер и инициирует настройку соединения с PSTN.

• MSC / VLR просит соответствующий BSC выделить канал трафика (радиоканал и временной интервал).

• BSC выделяет канал трафика и передает информацию на мобильную станцию.

• Вызываемый абонент отвечает на звонок, и разговор происходит.

• Мобильная станция продолжает проводить измерения радиоканалов в текущей соте и соседних сотах и ​​передает информацию в BSC. BSC решает, требуется ли передача обслуживания. Если это так, то для мобильной станции назначается новый канал трафика, и происходит передача обслуживания. Если передача обслуживания не требуется, мобильная станция продолжает передавать на той же частоте.

MSC / VLR получает сообщение запроса вызова.

MSC / VLR проверяет, авторизована ли мобильная станция для доступа к сети. Если это так, мобильная станция активирована. Если мобильная станция не авторизована, то в услуге будет отказано.

MSC / VLR анализирует номер и инициирует настройку соединения с PSTN.

MSC / VLR просит соответствующий BSC выделить канал трафика (радиоканал и временной интервал).

BSC выделяет канал трафика и передает информацию на мобильную станцию.

Вызываемый абонент отвечает на звонок, и разговор происходит.

Мобильная станция продолжает проводить измерения радиоканалов в текущей соте и соседних сотах и ​​передает информацию в BSC. BSC решает, требуется ли передача обслуживания. Если это так, то для мобильной станции назначается новый канал трафика, и происходит передача обслуживания. Если передача обслуживания не требуется, мобильная станция продолжает передавать на той же частоте.

PSTN на мобильный телефон

Когда абонент PSTN вызывает мобильную станцию, происходит следующая последовательность событий:

• Шлюз MSC принимает вызов и запрашивает HLR информацию, необходимую для маршрутизации вызова на обслуживающий MSC / VLR.

• GMSC направляет вызов в MSC / VLR.

• MSC проверяет VLR для области местоположения MS.

• MSC связывается с MS через BSC через широковещательное сообщение, то есть через пейджинговый запрос.

• MS отвечает на запрос страницы.

• BSC выделяет канал трафика и отправляет сообщение MS для настройки на канал. MS генерирует сигнал вызова, и после ответа абонента устанавливается речевое соединение.

• Передача, если требуется, происходит, как обсуждалось в предыдущем случае.

Шлюз MSC принимает вызов и запрашивает HLR информацию, необходимую для маршрутизации вызова на обслуживающий MSC / VLR.

GMSC направляет вызов в MSC / VLR.

MSC проверяет VLR для области местоположения MS.

MSC связывается с MS через BSC через широковещательное сообщение, то есть через пейджинговый запрос.

MS отвечает на запрос страницы.

BSC выделяет канал трафика и отправляет сообщение MS для настройки на канал. MS генерирует сигнал вызова, и после ответа абонента устанавливается речевое соединение.

Передача, если требуется, происходит, как обсуждалось в предыдущем случае.

Для передачи речи по радиоканалу в оговоренное время MS кодирует ее со скоростью 13 Кбит / с. BSC транскодирует речь до 64 Кбит / с и отправляет ее по наземной линии связи или по радиоканалу в MSC. MSC затем пересылает речевые данные в PSTN. В обратном направлении речь принимается со скоростью 64 Кбит / с на BSC, и BSC транскодирует ее до 13 Кбит / с для радиопередачи.

GSM поддерживает данные со скоростью 9,6 Кбит / с, которые можно направлять в одном временном интервале TDMA. Для обеспечения более высоких скоростей передачи данных были сделаны многие улучшения стандартов GSM (Фаза 2 GSM и Фаза 2+ GSM).

GSM — стек протоколов

Архитектура GSM представляет собой многоуровневую модель, предназначенную для обеспечения связи между двумя различными системами. Нижние уровни обеспечивают услуги протоколов верхнего уровня. Каждый уровень передает соответствующие уведомления, чтобы гарантировать, что переданные данные были отформатированы, переданы и приняты точно.

Диаграмма стеков протокола GMS показана ниже:

MS протоколы

На основе интерфейса протокол сигнализации GSM состоит из трех основных уровней:

• Уровень 1 : физический уровень. Он использует канальные структуры через радиоинтерфейс.

• Уровень 2 : канальный уровень. Через интерфейс Um канальный уровень является модифицированной версией протокола доступа к каналу для протокола D-канала (LAP-D), используемого в ISDN, который называется протоколом доступа к каналу на канале Dm (LAP-Dm). Через интерфейс A используется Часть передачи сообщений (MTP), уровень 2 SS7.

• Уровень 3 : третий уровень протокола сигнализации GSM делится на три подуровня:

  • Управление радиоресурсами (RR),
  • Управление мобильностью (MM) и
  • Управление подключением (СМ).

Уровень 1 : физический уровень. Он использует канальные структуры через радиоинтерфейс.

Уровень 2 : канальный уровень. Через интерфейс Um канальный уровень является модифицированной версией протокола доступа к каналу для протокола D-канала (LAP-D), используемого в ISDN, который называется протоколом доступа к каналу на канале Dm (LAP-Dm). Через интерфейс A используется Часть передачи сообщений (MTP), уровень 2 SS7.

Уровень 3 : третий уровень протокола сигнализации GSM делится на три подуровня:

Протоколы MS к BTS

Уровень RR — это нижний уровень, который управляет линией связи, как радиосвязи, так и фиксированной связи, между MS и MSC. Для этого формирования основными компонентами являются MS, BSS и MSC. Ответственность уровня RR состоит в том, чтобы управлять сеансом RR, временем, когда мобильная станция находится в выделенном режиме, и радиоканалами, включая выделение выделенных каналов.

Уровень MM укладывается над уровнем RR. Он обрабатывает функции, возникающие в связи с мобильностью абонента, а также аспекты аутентификации и безопасности. Управление местоположением связано с процедурами, которые позволяют системе узнать текущее местоположение включенной MS, чтобы можно было завершить маршрутизацию входящих вызовов.

Уровень CM является самым верхним уровнем стека протоколов GSM. Этот уровень отвечает за управление вызовами, управление дополнительными услугами и управление службами коротких сообщений. Каждая из этих услуг рассматривается как отдельный уровень на уровне CM. Другие функции подуровня CC включают установление вызова, выбор типа услуги (включая чередование услуг во время вызова) и освобождение вызова.

Протоколы BSC

BSC использует другой набор протоколов после получения данных от BTS. Интерфейс Abis используется между BTS и BSC. На этом уровне радиоресурсы в нижней части уровня 3 изменяются с RR на управление базовой приемопередающей станцией (BTSM). Уровень управления BTS является функцией ретрансляции на BTS на BSC.

Протоколы RR отвечают за распределение и перераспределение каналов трафика между MS и BTS. Эти услуги включают в себя управление начальным доступом к системе, пейджинг для вызовов MT, передачу вызовов между сотовыми узлами, управление питанием и завершение вызова. BSC все еще имеет некоторое управление радиоресурсами для координации частот, распределения частот и управления общим сетевым уровнем для интерфейсов уровня 2.

Для перехода от BSC к MSC используется часть мобильного приложения BSS или часть прямого приложения, и ретранслятор применяет протоколы SS7, так что MTP 1-3 может использоваться в качестве основной архитектуры.

Протоколы MSC

В MSC, начиная с BSC, информация отображается через интерфейс A на уровни 1–3 MTP. Здесь говорят, что прикладная часть управления системой базовой станции (BSS MAP) является эквивалентным набором радиоресурсов. Процесс ретрансляции завершается уровнями, которые расположены поверх протоколов уровня 3, это BSS MAP / DTAP, MM и CM. Это завершает процесс ретрансляции. Чтобы найти и подключиться к пользователям по сети, MSC взаимодействуют с использованием сети контрольно-сигнальной сети. Регистры местоположения включены в базы данных MSC, чтобы помочь определить, как и следует ли устанавливать соединения с пользователями в роуминге.

Каждому пользователю GSM MS предоставляется HLR, который, в свою очередь, содержит местоположение пользователя и подписанные услуги. VLR — это отдельный регистр, который используется для отслеживания местоположения пользователя. Когда пользователи выходят из зоны покрытия HLR, MS уведомляет VLR, чтобы найти местоположение пользователя. VLR, в свою очередь, с помощью управляющей сети сигнализирует HLR нового местоположения MS. С помощью информации о местонахождении, содержащейся в HLR пользователя, вызовы MT могут перенаправляться пользователю.

GSM — Сервис пользователя

GSM предлагает гораздо больше, чем просто голосовая телефония. Обратитесь к местному оператору сети GSM, чтобы получить конкретные услуги, которые вы можете использовать.

GSM предлагает три основных типа услуг:

• Услуги телефонии или телеуслуги
• Услуги передачи данных или услуги передачи данных
• Дополнительные услуги

телеуслугах

Возможности Услуги на предъявителя используются Телесервисом для передачи данных. Эти услуги далее передаются следующими способами:

Голосовые звонки

Самым основным Teleservice, поддерживаемым GSM, является телефония. Это включает в себя высокоскоростную речь со скоростью 13 кбит / с и экстренные вызовы, когда ближайший поставщик аварийных услуг уведомляется путем набора трех цифр.

Видеотекст и Факс

Другая группа телеуслуг включает в себя доступ к видеотексту, передачу телетекса, альтернативную речь по факсу и группу факсимильной связи 3, группу автоматической факсимильной связи 3 и т. Д.

Короткие текстовые сообщения

Служба коротких сообщений (SMS) — это служба обмена текстовыми сообщениями, которая позволяет отправлять и получать текстовые сообщения на ваш мобильный телефон GSM. В дополнение к простым текстовым сообщениям могут также передаваться другие текстовые данные, включая новости, спортивные, финансовые, языковые и локационные данные.

Услуги на предъявителя

Услуги передачи данных или услуги на предъявителя используются через телефон GSM. получение и отправка данных является основным строительным блоком, ведущим к широкому распространению мобильного доступа в Интернет и мобильной передачи данных. GSM в настоящее время имеет скорость передачи данных 9,6 тыс. Новые разработки, которые повысят скорость передачи данных для пользователей GSM, — это HSCSD (высокоскоростные данные с коммутацией каналов) и GPRS (общая служба пакетной радиосвязи).

Дополнительные услуги

Дополнительные услуги — это дополнительные услуги, которые предоставляются в дополнение к телеуслугам и услугам на предъявителя. Эти услуги включают в себя идентификацию вызывающего абонента, переадресацию вызова, ожидание вызова, многосторонние разговоры и запрет исходящих (международных) вызовов, среди прочих. Краткое описание дополнительных услуг приведено здесь:

• Конференц-связь : позволяет мобильному абоненту устанавливать многопартийный разговор, то есть одновременный разговор между тремя или более абонентами, чтобы установить конференц-связь. Эта услуга применима только к обычной телефонии.

• Ожидание вызова : эта услуга уведомляет мобильного абонента о входящем звонке во время разговора. Абонент может ответить, отклонить или проигнорировать входящий звонок.

• Удержание вызова : эта услуга позволяет абоненту перевести входящий вызов в режим удержания и возобновить через некоторое время. Услуга удержания вызова применима к обычной телефонии.

• Переадресация звонков : Переадресация звонков используется для переадресации звонков от исходного получателя на другой номер. Обычно он настраивается самим абонентом. Он может использоваться абонентом для переадресации вызовов с мобильной станции, когда абонент недоступен, и, таким образом, для гарантии того, что вызовы не будут потеряны.

• Запрет вызовов : запрет вызовов полезен для ограничения определенных типов исходящих вызовов, таких как ISD, или для остановки входящих вызовов с нежелательных номеров. Запрет вызовов — это гибкая услуга, которая позволяет абоненту условно запрещать вызовы.

• Идентификация номера : Существуют следующие дополнительные услуги, связанные с идентификацией номера:

  • Презентация идентификации вызывающей линии : эта услуга отображает номер телефона вызывающей стороны на вашем экране.

  • Ограничение идентификации вызывающей линии : человек, не желающий, чтобы его номер был представлен другим, подписывается на эту услугу.

  • Презентация идентификации подключенной линии : эта услуга предоставляется для предоставления вызывающей стороне телефонного номера человека, к которому они подключены. Эта услуга полезна в ситуациях, таких как переадресация, когда подключенный номер не является набранным номером.

  • Ограничение идентификации подключенной линии : бывают случаи, когда звонящий не хочет, чтобы его номер был представлен, и поэтому он подписывался на этого человека. Обычно это переопределяет службу презентации.

  • Идентификация злонамеренных вызовов: была предоставлена ​​услуга идентификации злонамеренных вызовов для борьбы с распространением непристойных или раздражающих вызовов. Жертва должна подписаться на эту услугу, и тогда они могут вызвать известные злонамеренные вызовы в сети GSM, используя простую команду.

• Уведомление о платеже (AoC) : эта услуга была разработана, чтобы дать абоненту информацию о стоимости услуг по мере их использования. Кроме того, те поставщики услуг, которые хотят предлагать услуги аренды абонентам без собственной SIM-карты, также могут использовать эту услугу в несколько иной форме. AoC для вызовов данных предоставляется на основе измерений времени.

• Закрытые группы пользователей (CUG) : эта услуга предназначена для групп абонентов, которые хотят звонить только друг другу и никому другому.

• Неструктурированные данные о дополнительных услугах (USSD) : это позволяет определять индивидуальные услуги, определенные оператором.

Конференц-связь : позволяет мобильному абоненту устанавливать многопартийный разговор, то есть одновременный разговор между тремя или более абонентами, чтобы установить конференц-связь. Эта услуга применима только к обычной телефонии.

Ожидание вызова : эта услуга уведомляет мобильного абонента о входящем звонке во время разговора. Абонент может ответить, отклонить или проигнорировать входящий звонок.

Удержание вызова : эта услуга позволяет абоненту перевести входящий вызов в режим удержания и возобновить через некоторое время. Услуга удержания вызова применима к обычной телефонии.

Переадресация звонков : Переадресация звонков используется для переадресации звонков от исходного получателя на другой номер. Обычно он настраивается самим абонентом. Он может использоваться абонентом для переадресации вызовов с мобильной станции, когда абонент недоступен, и, таким образом, для гарантии того, что вызовы не будут потеряны.

Запрет вызовов : запрет вызовов полезен для ограничения определенных типов исходящих вызовов, таких как ISD, или для остановки входящих вызовов с нежелательных номеров. Запрет вызовов — это гибкая услуга, которая позволяет абоненту условно запрещать вызовы.

Идентификация номера : Существуют следующие дополнительные услуги, связанные с идентификацией номера:

Презентация идентификации вызывающей линии : эта услуга отображает номер телефона вызывающей стороны на вашем экране.

Ограничение идентификации вызывающей линии : человек, не желающий, чтобы его номер был представлен другим, подписывается на эту услугу.

Презентация идентификации подключенной линии : эта услуга предоставляется для предоставления вызывающей стороне телефонного номера человека, к которому они подключены. Эта услуга полезна в ситуациях, таких как переадресация, когда подключенный номер не является набранным номером.

Ограничение идентификации подключенной линии : бывают случаи, когда звонящий не хочет, чтобы его номер был представлен, и поэтому он подписывался на этого человека. Обычно это переопределяет службу презентации.

Идентификация злонамеренных вызовов: была предоставлена ​​услуга идентификации злонамеренных вызовов для борьбы с распространением непристойных или раздражающих вызовов. Жертва должна подписаться на эту услугу, и тогда они могут вызвать известные злонамеренные вызовы в сети GSM, используя простую команду.

Уведомление о платеже (AoC) : эта услуга была разработана, чтобы дать абоненту информацию о стоимости услуг по мере их использования. Кроме того, те поставщики услуг, которые хотят предлагать услуги аренды абонентам без собственной SIM-карты, также могут использовать эту услугу в несколько иной форме. AoC для вызовов данных предоставляется на основе измерений времени.

Закрытые группы пользователей (CUG) : эта услуга предназначена для групп абонентов, которые хотят звонить только друг другу и никому другому.

Неструктурированные данные о дополнительных услугах (USSD) : это позволяет определять индивидуальные услуги, определенные оператором.

GSM — безопасность и шифрование

GSM — самая безопасная сотовая телекоммуникационная система, доступная сегодня. GSM имеет свои методы безопасности стандартизированы. GSM поддерживает сквозную безопасность, сохраняя конфиденциальность вызовов и анонимность абонента GSM.

Временные идентификационные номера присваиваются абонентскому номеру для обеспечения конфиденциальности пользователя. Конфиденциальность связи поддерживается применением алгоритмов шифрования и скачкообразной перестройки частоты, которые могут быть включены с использованием цифровых систем и сигнализации.

В этой главе дается краткое описание мер безопасности, применяемых для абонентов GSM.

Аутентификация мобильной станции

Сеть GSM аутентифицирует личность абонента с помощью механизма запроса-ответа. 128-битное случайное число (RAND) отправляется в MS. MS вычисляет 32-битный подписанный ответ (SRES) на основе шифрования RAND с помощью алгоритма аутентификации (A3) с использованием индивидуального ключа аутентификации абонента (Ki). После получения SRES от абонента сеть GSM повторяет вычисление, чтобы проверить личность абонента.

Индивидуальный ключ аутентификации абонента (Ki) никогда не передается по радиоканалу, так как он присутствует в SIM-карте абонента, а также в базах данных AUC, HLR и VLR. Если полученная SRES согласуется с вычисленным значением, MS была успешно аутентифицирована и может продолжаться. Если значения не совпадают, соединение прерывается, и MS указывает на ошибку аутентификации.

Расчет подписанного ответа обрабатывается в SIM-карте. Он обеспечивает повышенную безопасность, поскольку конфиденциальная информация о подписчике, такая как IMSI или отдельный ключ аутентификации подписчика (Ki), никогда не высвобождается с SIM-карты во время процесса аутентификации.

Сигнализация и конфиденциальность данных

SIM содержит алгоритм генерации ключа шифрования (A8), который используется для создания 64-битного ключа шифрования (Kc). Этот ключ вычисляется путем применения того же случайного числа (RAND), которое используется в процессе аутентификации, для шифрования алгоритма генерации ключа (A8) с отдельным ключом аутентификации абонента (Ki).

GSM обеспечивает дополнительный уровень безопасности, имея возможность изменить ключ шифрования, делая систему более устойчивой к прослушиванию. Ключ шифрования может быть изменен через регулярные промежутки времени по мере необходимости. Как и в случае процесса аутентификации, вычисление ключа шифрования (Kc) происходит внутри SIM-карты. Следовательно, конфиденциальная информация, такая как отдельный ключ аутентификации абонента (Ki), никогда не раскрывается SIM-картой.

Зашифрованная передача голоса и данных между MS и сетью осуществляется с использованием алгоритма шифрования A5. Зашифрованная связь инициируется командой запроса режима шифрования из сети GSM. После получения этой команды мобильная станция начинает шифрование и дешифрование данных с использованием алгоритма шифрования (A5) и ключа шифрования (Kc).

Конфиденциальность подписчика

Для обеспечения конфиденциальности идентификатора абонента используется Временная идентификация абонента мобильной связи (TMSI). Как только процедуры аутентификации и шифрования выполнены, TMSI отправляется на мобильную станцию. После квитанции мобильная станция отвечает. TMSI действителен в той области местоположения, в которой он был выпущен. Для связи за пределами зоны расположения в дополнение к TMSI необходима идентификация зоны расположения (LAI).

GSM — Биллинг

Поставщики услуг GSM проводят расчеты на основе услуг, которые они предоставляют своим клиентам. Все параметры достаточно просты, чтобы взимать плату за предоставленные услуги.

В этой главе представлен обзор часто используемых методов и параметров выставления счетов, применяемых для взимания платы с абонента GSM.

Телефонная служба

Эти услуги могут быть оплачены на основе вызова. Инициатор звонка должен оплатить расходы, и входящие звонки в настоящее время бесплатны. С клиента может взиматься плата в зависимости от различных параметров, таких как:

• Международный звонок или междугородний звонок.
• Местный звонок.
• Звонок сделан в часы пик.
• Звонок сделан в ночное время.
• Звонок со скидкой в ​​выходные дни.
• Звонок в минуту или в секунду.
• Многие другие критерии могут быть разработаны поставщиком услуг для взимания платы с их клиентов.

СМС Сервис

Большинство поставщиков услуг оплачивают SMS-услуги своих клиентов в зависимости от количества отправленных текстовых сообщений. Существуют и другие доступные услуги SMS, когда поставщики услуг берут больше, чем обычно. Этим услугам помогают в сотрудничестве Телевизионные Сети или Радиосети, чтобы потребовать SMS от аудитории.

В большинстве случаев сборы оплачиваются отправителем SMS, но за некоторые услуги, такие как акции и цены на акции, мобильные банковские услуги, услуги бронирования отдыха и т. Д., Получатель SMS должен оплатить услугу.

Услуги GPRS

Используя сервис GPRS, вы можете просматривать, играть в игры в Интернете и скачивать фильмы. Таким образом, поставщик услуг будет взимать плату на основе загруженных данных, а также данных, загруженных на ваш мобильный телефон. Эти сборы будут основаны на загруженных / загруженных данных в килобайтах.

Дополнительным параметром может быть предоставленное вам QoS. Если вы хотите посмотреть фильм, то может сработать низкое QoS, потому что некоторая потеря данных может быть приемлемой, но если вы загружаете zip-файл, то потеря одного байта приведет к повреждению всего загруженного файла.

Другим параметром может быть пиковое и непиковое время загрузки файла данных или работы в Интернете.

Дополнительные услуги

Большинство дополнительных услуг предоставляются на основе ежемесячной арендной платы или абсолютно бесплатно. Например, ожидание вызова, переадресация вызова, идентификация номера вызова и удержание вызова доступны по нулевой цене.

Запрет вызовов — это услуга, которую поставщики услуг используют только для восстановления своих сборов и т. Д., В противном случае эта услуга не используется никаким абонентом.

Услуга конференц-связи — это форма простого телефонного звонка, когда клиенты оплачивают несколько звонков одновременно. Ни один поставщик услуг не взимает дополнительную плату за эту услугу.

Закрытая группа пользователей (CUG) очень популярна и в основном используется для предоставления специальных скидок пользователям, если они звонят определенной определенной группе абонентов.

Оплата Advice of Charge (AoC) может взиматься в зависимости от количества запросов, сделанных подписчиком.

GSM — мобильные телефоны

GSM Arena является крупнейшим источником информации о последних мобильных телефонах GSM. Эта страница отображается здесь как любезность GSM Arena. Если вы планируете купить мобильный телефон GSM, мы рекомендуем вам просмотреть все комментарии и затем решить, какой телефон вам подходит.