น่าสนใจ

GSM คืออะไร: Primer

GSM คืออะไร: Primer


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

GSM เป็นระบบโทรศัพท์มือถือรุ่นที่สองหรือ 2G แต่เดิมเปิดตัวในปี 1991 ยังคงใช้สำหรับการโทรด้วยเสียงจำนวนมากและบริการอัตราข้อมูลต่ำที่จำเป็นต้องใช้

คำย่อของ GSM เดิมหมายถึง Groupe Speciale Mobile แต่เปลี่ยนเป็น Global System for Mobile Communications เมื่อระบบกระจายไปทั่วโลก

การใช้ GSM เติบโตเกินความคาดหมายเดิมทั้งหมด ในตอนแรกมันถูกมองว่าเป็นระบบของยุโรป แต่การใช้งานแพร่หลายไปทั่วโลกและในปี 2004 มีการสมัครสมาชิกมากกว่าพันล้านครั้งซึ่งถือเป็นความสำเร็จครั้งสำคัญเนื่องจากต้องใช้เวลากว่า 100 ปีกว่าโทรศัพท์บ้านจะมาถึงจุดนี้

แม้ว่าเทคโนโลยีจะก้าวไปอย่างมีนัยสำคัญนับตั้งแต่มีการนำ GSM มาใช้เป็นเทคโนโลยี 2G แต่ก็ยังคงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากโทรศัพท์มีต้นทุนต่ำและการใช้แบตเตอรี่เพียงเล็กน้อยทำให้ช่วงเวลาในการชาร์จแบตเตอรี่มักจะอยู่ที่หนึ่งสัปดาห์หรือมากกว่านั้น

GSM คืออะไร - ภาพรวมของระบบ

ระบบ GSM ได้รับการออกแบบให้เป็นเทคโนโลยีโทรศัพท์มือถือรุ่นที่สอง (2G) จุดมุ่งหมายพื้นฐานประการหนึ่งคือการจัดหาระบบที่จะช่วยให้สามารถบรรลุความสามารถได้มากกว่าระบบอนาล็อกรุ่นแรกก่อนหน้านี้ GSM ประสบความสำเร็จโดยใช้ TDMA ดิจิทัล (วิธีการเข้าถึงหลายส่วนแบ่งเวลา)

การใช้เทคนิคนี้ทำให้ผู้ใช้สามารถรองรับได้มากขึ้นภายในแบนด์วิดท์ที่มีอยู่ นอกจากนี้ยังมีการนำการเข้ารหัสเสียงพูดที่เข้ารหัสแบบดิจิทัลมาใช้เพื่อรักษาความเป็นส่วนตัว การใช้เทคโนโลยีเซลลูลาร์แบบอะนาล็อกก่อนหน้านี้เป็นไปได้สำหรับทุกคนที่มีเครื่องรับสแกนเนอร์สามารถฟังการโทรได้และบุคคลที่มีชื่อเสียงหลายคนถูก "ดักฟัง" พร้อมกับผลลัพธ์ที่น่าอับอาย

หมายเหตุเกี่ยวกับประวัติเทคโนโลยีโทรศัพท์มือถือ:

เทคโนโลยีโทรศัพท์มือถือมีการพัฒนาทุกปี ตั้งแต่การเปิดตัวระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ครั้งแรกในช่วงทศวรรษที่ 1980 จนถึงปัจจุบันการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ได้ปรับปรุงระบบที่มีอยู่อย่างต่อเนื่อง เริ่มต้นด้วยระบบอนาล็อกรุ่นแรกระบบดิจิทัล 2G ใหม่ได้รับการแนะนำและสิ่งเหล่านี้ได้ย้ายไปเพื่อให้เทคโนโลยี 5G ได้รับการพัฒนา

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ ประวัติโทรศัพท์มือถือ

บริการ GSM

การพูดหรือการโทรเป็นฟังก์ชั่นหลักของระบบเซลลูลาร์ GSM เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้คำพูดจะถูกเข้ารหัสแบบดิจิทัลและถอดรหัสในภายหลังโดยใช้ vocoder มีนักร้องที่หลากหลายสำหรับการใช้งานโดยมุ่งเป้าไปที่สถานการณ์ต่างๆ

นอกเหนือจากบริการเสียงแล้วเทคโนโลยีเซลลูลาร์ GSM ยังรองรับบริการข้อมูลอื่น ๆ อีกมากมาย แม้ว่าประสิทธิภาพของพวกเขาจะไม่ใกล้เคียงกับระดับของ 3G แต่ก็ยังคงมีความสำคัญและมีประโยชน์ บริการข้อมูลที่หลากหลายรองรับอัตราข้อมูลผู้ใช้สูงสุด 9.6 kbps สามารถรองรับบริการต่างๆรวมถึงโทรสารกลุ่ม 3 วิดีโอเท็กซ์และเทเลเท็กซ์ได้

บริการหนึ่งที่เติบโตขึ้นอย่างมากคือบริการข้อความสั้น ได้รับการพัฒนาโดยเป็นส่วนหนึ่งของข้อกำหนด GSM และยังรวมอยู่ในเทคโนโลยีเซลลูลาร์อื่น ๆ อาจคิดได้ว่าคล้ายกับบริการเพจ แต่ครอบคลุมกว่ามากในการส่งข้อความแบบสองทิศทางจัดเก็บและส่งต่อและยังอนุญาตให้มีข้อความที่เป็นตัวเลขและตัวอักษรที่มีความยาวพอสมควร บริการนี้ได้รับความนิยมโดยเฉพาะในช่วงแรกสำหรับเด็กเนื่องจากมีต้นทุนคงที่ที่เรียบง่ายและต่ำ

พื้นฐาน GSM

เทคโนโลยีเซลลูลาร์ GSM มีจุดมุ่งหมายในการออกแบบหลายประการเมื่อการพัฒนาเริ่มต้น:

  • ควรให้คุณภาพของคำพูดที่เป็นอัตวิสัยที่ดี
  • ควรมีค่าโทรศัพท์หรือเครื่องปลายทางที่ต่ำ
  • เทอร์มินัลควรสามารถถือได้
  • ระบบควรรองรับการโรมมิ่งระหว่างประเทศ
  • ควรให้ประสิทธิภาพของสเปกตรัมที่ดี
  • ระบบควรมีความเข้ากันได้กับ ISDN

ผลลัพธ์ที่เกิดจากเทคโนโลยีเซลลูลาร์ GSM ที่ได้รับการพัฒนาขึ้นสำหรับสิ่งเหล่านี้ทั้งหมด คำจำกัดความของระบบโดยรวมสำหรับ GSM ไม่เพียง แต่อธิบายถึงส่วนต่อประสานทางอากาศเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเทคโนโลยีเครือข่ายหรือโครงสร้างพื้นฐานด้วย

ด้วยการนำแนวทางนี้ไปใช้ทำให้สามารถกำหนดการทำงานของเครือข่ายทั้งหมดเพื่อเปิดใช้งานการโรมมิ่งระหว่างประเทศรวมทั้งช่วยให้องค์ประกอบเครือข่ายจากผู้ผลิตรายต่างๆสามารถทำงานควบคู่กันได้แม้ว่าคุณลักษณะสุดท้ายนี้จะไม่ได้ผลเต็มที่โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับอุปกรณ์รุ่นเก่า

อินเทอร์เฟซ RF หรืออากาศของเทคโนโลยีเซลลูลาร์ GSM ใช้ช่องสัญญาณ RF 200 kHz นี่คือการแบ่งเวลาแบบมัลติเพล็กซ์เพื่อให้ผู้ใช้เข้าถึงผู้ให้บริการได้ถึงแปดราย ด้วยวิธีนี้มันเป็นระบบ TDMA / FDMA

สถานีรับส่งสัญญาณฐาน (BTS) ถูกจัดเป็นกลุ่มเล็ก ๆ ควบคุมโดยตัวควบคุมสถานีฐาน (BSC) ซึ่งโดยปกติจะตั้งอยู่ร่วมกับ BTS แห่งใดแห่งหนึ่ง BSC กับ BTS ที่เกี่ยวข้องเรียกว่าระบบย่อยของสถานีฐาน (BSS)

ถัดไปในเครือข่ายหลักคือพื้นที่สวิตช์หลัก สิ่งนี้เรียกว่าศูนย์เปลี่ยนอุปกรณ์เคลื่อนที่ (MSC) ที่เกี่ยวข้องคือการลงทะเบียนตำแหน่ง ได้แก่ การลงทะเบียนตำแหน่งบ้าน (HLR) และการลงทะเบียนตำแหน่งของผู้เยี่ยมชม (VLR) ซึ่งติดตามตำแหน่งของโทรศัพท์มือถือและเปิดใช้งานการโทรเพื่อกำหนดเส้นทางไปยังพวกเขา นอกจากนี้ยังมี Authentication Center (AuC) และ Equipment Identify Register (EIR) ที่ใช้ในการพิสูจน์ตัวตนมือถือก่อนที่จะได้รับอนุญาตให้เข้าสู่เครือข่ายและสำหรับการเรียกเก็บเงิน การดำเนินการเหล่านี้อธิบายไว้ในหน้าต่อไปนี้

สุดท้าย แต่ไม่ท้ายสุดคือมือถือนั่นเอง มักเรียกกันว่า ME หรืออุปกรณ์เคลื่อนที่นี่คือสิ่งของที่ผู้ใช้เห็น องค์ประกอบของสถาปัตยกรรมเครือข่ายโดยรวมนี้ได้นำเสนอรายการใหม่ ๆ และกระตุ้นการเติบโตของระบบนิเวศโทรศัพท์มือถือโดยรวม

คุณลักษณะที่สำคัญอย่างหนึ่งที่ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในระบบ GSM คือการใช้โมดูลข้อมูลประจำตัวของสมาชิก การ์ดใบนี้มีข้อมูลประจำตัวของผู้ใช้และข้อมูลอื่น ๆ เพื่อให้ผู้ใช้สามารถอัปเกรดโทรศัพท์ได้อย่างง่ายดายในขณะที่ยังคงรักษาข้อมูลประจำตัวเดียวกันบนเครือข่าย นอกจากนี้ยังใช้เพื่อเก็บข้อมูลอื่น ๆ เช่น "สมุดโทรศัพท์" และรายการอื่น ๆ

การเปิดตัวซิมทำให้ผู้คนเปลี่ยนโทรศัพท์ได้ง่ายมากและสิ่งนี้ได้กระตุ้นอุตสาหกรรมการผลิตโทรศัพท์และเปิดใช้งานโทรศัพท์รุ่นใหม่พร้อมคุณสมบัติเพิ่มเติมที่จะเปิดตัว สิ่งนี้ทำให้ผู้ให้บริการโทรศัพท์เคลื่อนที่สามารถเพิ่มรายได้เฉลี่ยต่อผู้ใช้ (ARPU) โดยการตรวจสอบว่าผู้ใช้สามารถเข้าถึงคุณลักษณะใหม่ ๆ ที่อาจเปิดตัวบนเครือข่ายซึ่งต้องใช้โทรศัพท์ที่ซับซ้อนมากขึ้น

อายุการใช้งานแบตเตอรี่เป็นสิ่งสำคัญอีกประการหนึ่งและการใช้ GMSK หมายความว่าการขาดแอมพลิฟายเออร์ตัวส่งสัญญาณ RF อาจสูงทำให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่นานกว่าหลายวันโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเทคโนโลยีแบตเตอรี่ดีขึ้น

ข้อความ SMS GSM

ความสามารถอีกอย่างของ GSM ที่เริ่มต้นขึ้นในลักษณะที่ไม่คาดคิดคือการส่งข้อความ การส่งข้อความ SMS ถูกใช้เป็นครั้งแรกในวันที่ 3 ธันวาคม พ.ศ. 2535 เมื่อนีลแพปเวิร์ ธ ใช้คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลส่งข้อความ "สุขสันต์วันคริสต์มาส" ผ่านเครือข่าย GSM Vodafone ของสหราชอาณาจักร

แม้ว่าหลักการของการส่งข้อความตัวอักษรจะถูกกำหนดขึ้นในปี 1992 แต่จนกระทั่งปี 1994 Radiolinja ผู้ให้บริการเครือข่ายของฟินแลนด์กลายเป็นรายแรกที่ให้บริการส่งข้อความ SMS ระหว่างบุคคลในเชิงพาณิชย์

เมื่อการส่งข้อความเป็นที่ยอมรับแล้วในไม่ช้ามันก็เริ่มต้นขึ้นเนื่องจากเป็นวิธีการส่งข้อความที่ถูกกว่าการโทร เป็นผลให้คุณหลายคนใช้มันเนื่องจากการใช้โทรศัพท์มือถือแพร่กระจายไปและคนรุ่นใหม่สามารถจัดการค่าใช้จ่ายได้ดีขึ้นมากโดยการส่งข้อความ

อันเป็นผลมาจากการใช้การส่งข้อความ SMS บนเครือข่าย GSM ระบบ 2G อื่น ๆ จึงถูกนำมาใช้เนื่องจากให้รายได้เพิ่มเติมสำหรับผู้ให้บริการเครือข่ายและรูปแบบการสื่อสารราคาถูกสำหรับผู้ใช้

ภาพรวมของระบบ GSM

ตารางด้านล่างสรุปประเด็นหลักของข้อกำหนดระบบ GSM ซึ่งแสดงคุณลักษณะเด่นบางประการที่น่าสนใจทางเทคนิค


สรุปข้อมูลจำเพาะสำหรับระบบมือถือ GSM
เทคโนโลยีการเข้าถึงหลายรายการFDMA / TDMA
เทคนิคดูเพล็กซ์FDD
ย่านความถี่อัปลิงค์890 - 915 MHz
(แบนด์ 900 MHz พื้นฐานเท่านั้น)
ย่านความถี่ดาวน์ลิงค์933 -960 MHz
(แบนด์ 900 MHz พื้นฐานเท่านั้น)
ระยะห่างของช่อง200 กิโลเฮิร์ตซ์
การมอดูเลตGMSK
การเข้ารหัสคำพูดต่างๆ - ดั้งเดิมคือ RPE-LTP / 13
ช่องเสียงต่อช่อง RF8
อัตราข้อมูลช่อง270.833 kbps
ระยะเวลาเฟรม4.615 มิลลิวินาที

พัฒนาการเพิ่มเติมของ GSM

GSM เป็นระบบโทรคมนาคมเคลื่อนที่ที่ประสบความสำเร็จเป็นพิเศษ ในขั้นต้นมีจุดมุ่งหมายเพื่อใช้ในยุโรป แต่ภายในระยะเวลาอันสั้นในขณะที่ระบบกำลังใช้งานได้ดีนอกเหนือจากพรมแดนของยุโรปกลายเป็นระบบที่ยอมรับในระดับสากล

นอกเหนือจากความสำเร็จในฐานะระบบการสื่อสารด้วยเสียงแล้วยังได้รับการพัฒนานอกเหนือจากความสามารถด้านเสียงขั้นพื้นฐานเพื่อให้สามารถนำข้อมูลไปได้ เมื่อมีการใช้อินเทอร์เน็ตกันอย่างแพร่หลายมากขึ้น GSM จึงได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการเหล่านี้

  • GPRS: GPRS บริการวิทยุแพ็คเก็ตทั่วไปเป็นวิวัฒนาการของระบบโทรคมนาคมเซลลูลาร์ GSM 2G การใช้ข้อมูลแพ็คเก็ตแทนที่จะเป็นวงจรข้อมูลแบบสลับวงจรทำให้สามารถใช้ความเร็วที่ใกล้เคียงกับที่มีประสบการณ์ในการใช้บริการเครือข่ายแบบ dial up ได้ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม อย่างไรก็ตามความเร็วข้อมูลช้ามากเมื่อเปรียบเทียบกับระบบที่ใช้ในปัจจุบัน

    หมายเหตุเกี่ยวกับ 2G GPRS:

    GPRS - General Packet Radio System นำข้อมูลแพ็คเก็ตไปยังระบบโทรศัพท์มือถือ GSM แม้ว่าข้อมูลจะช้าตามมาตรฐานปัจจุบัน แต่ก็ทำให้ข้อมูลกลายเป็นส่วนหลักของระบบ

    อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ 2G GPRS

  • GSM EDGE: GSM EDGE อัตราข้อมูลขั้นสูงสำหรับ GSM Evolution เป็นวิวัฒนาการของ GSM และ GPRS ซึ่งใช้การมอดูเลต 8PSK เพื่อให้ได้อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด 384 kbps แม้ว่าสิ่งนี้จะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับ GPRS แต่ความเร็วของข้อมูลก็ยังช้ามาก

    หมายเหตุเกี่ยวกับ 2G GSM EDGE:

    GSM EDGE - อัตราข้อมูลที่ปรับปรุงแล้วสำหรับ GSM Evolution จัดทำขึ้นเพื่อเพิ่มอัตราข้อมูลที่ทำได้โดยระบบที่ใช้ GSM 2G ด้วยการใช้ข้อมูลแพ็คเก็ต (ใช้ GPRS แล้ว) และเปลี่ยนรูปแบบการมอดูเลตเป็น 8PSK ประสิทธิภาพข้อมูลเพิ่มขึ้นอย่างมาก

    อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ 2G GSM EDGE

เมื่อ GSM มีการพัฒนาที่ให้มากกว่าการโทรด้วยเสียงเมื่อเริ่มมีการส่งข้อมูลก็เริ่มแสดงให้เห็นถึงวิธีที่เทคโนโลยีการสื่อสารเคลื่อนที่จะพัฒนาขึ้น

แม้ว่าจะใช้เวลาหลายปี แต่ GSM ก็กลายเป็นระบบโทรศัพท์มือถือ 2G ที่โดดเด่น คุณลักษณะที่ล้ำสมัยเช่นซิมการ์ดทำให้สามารถเก็บหมายเลขและบัญชีเดิมไว้ได้เมื่อโทรศัพท์ได้รับการอัปเกรดพร้อมกับลักษณะต่างๆเช่นการโรมมิ่งระหว่างประเทศทำให้เป็นผู้นำที่สำคัญเหนือระบบอื่น ๆ

หลายปีต่อมาเครือข่าย GSM พื้นฐานและเทคโนโลยีและสถาปัตยกรรมการอัพเกรด GSM ถูกนำมาใช้เพื่อให้บริการระบบเดิมสำหรับระบบต่างๆที่ถ่ายทอดด้วยเทคโนโลยีพื้นฐาน แม้ว่าผู้ให้บริการจะลดคลื่นความถี่ที่มีให้ แต่ GSM ก็ยังคงมีแนวโน้มที่จะได้รับการดูแลเป็นเวลาหลายปี

หัวข้อการเชื่อมต่อไร้สายและมีสาย:
ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับการสื่อสารเคลื่อนที่ 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT โทรศัพท์ไร้สาย NFC- Near Field Communication พื้นฐานเครือข่าย CloudEthernet คืออะไรข้อมูลซีเรียล USBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
กลับไปที่การเชื่อมต่อแบบไร้สายและแบบใช้สาย


ดูวิดีโอ: สอนใชเบสกบไพรเมอรแบบรเรองครบเครองทกปญหาผว รววเพยบ (อาจ 2022).