Войти
Глобальная система мобильной связи (GSM) услуги стандартный набор приложений и функций, доступных для абонентов мобильных телефонов по всему миру. Стандарты GSM определены в результате сотрудничества 3GPP и реализованы в аппаратном и программном обеспечении производителями оборудования и операторами мобильной связи. Единый стандарт позволяет использовать одни и те же телефоны с услугами разных компаний или даже перемещаться в разные страны. GSM - это самый распространенный в мире стандарт мобильной связи.
Дизайн услуги умеренно сложен, поскольку он должен иметь возможность определять местонахождение движущегося телефона в любой точке мира и учитывать относительно небольшую емкость аккумулятора, ограниченные возможности ввода / вывода и слабые радиопередатчики на мобильных устройствах..
Чтобы получить доступ к Услуги GSM, пользователю необходимы три вещи:
После регистрации абонента информация об их личности (номере телефона) и услугах, к которым им разрешен доступ, сохраняется в «записи SIM-карты» в реестре исходного местоположения (HLR).
После того, как SIM карта загружается в телефон, и телефон включается, он будет искать ближайшую мачту мобильного телефона (также называемую базовой приемопередающей станцией / BTS ) с самым сильным сигналом в диапазоне частот оператора . Если с мачтой можно связаться, то в этом районе считается покрытие. Затем телефон идентифицирует себя в сети через канал управления. После успешного завершения телефон считается подключенным к сети.
Ключевой особенностью мобильного телефона является возможность принимать и совершать звонки в любой зоне, где есть покрытие. Обычно это называется роумингом с точки зрения клиента, но также называется посещением при описании основного технического процесса. Каждая географическая область имеет базу данных под названием Регистр местоположения посетителей (VLR), которая содержит подробную информацию обо всех мобильных телефонах, находящихся в настоящее время в этой области. Каждый раз, когда телефон подключается или посещает новую область, Регистр местоположения посетителей должен связываться с Регистром местонахождения дома, чтобы получить подробные сведения об этом телефоне. Текущее сотовое местоположение телефона (то есть, в какой BTS он находится) вводится в запись VLR и будет использоваться во время процесса, называемого пейджинг, когда сеть GSM желает найти мобильный телефон ..
Каждая SIM-карта содержит секретный ключ, называемый Ki, который используется для предоставления услуг аутентификации и шифрования. Это полезно для предотвращения кражи услуг, а также для предотвращения «беспроводного» отслеживания активности пользователя. Сеть делает это за счет использования центра аутентификации и без прямой передачи ключа.
Каждый телефон GSM содержит уникальный идентификатор (отличный от номера телефона), который называется Международный идентификатор мобильного оборудования (IMEI). Его можно узнать, набрав * # 06 #. Когда телефон связывается с сетью, его IMEI можно проверить по регистру идентификации оборудования, чтобы определить местонахождение украденных телефонов и облегчить наблюдение.
После того, как мобильный телефон успешно подключен к сети GSM, как описано выше, вызовы могут выполняться с с телефона на любой другой телефон в глобальной коммутируемой телефонной сети общего пользования .
. Пользователь набирает телефонный номер, нажимает кнопку отправки или разговора, и мобильный телефон отправляет сообщение с запросом на установление вызова в сеть мобильной связи через ближайшую базовую приемопередающую станцию мобильного телефона (BTS).
Сообщение с запросом на установление вызова затем обрабатывается центром коммутации мобильной связи, который проверяет запись абонента, содержащуюся в регистре местоположения посетителей, чтобы узнать, является ли исходящий вызов позволил. Если это так, MSC затем маршрутизирует вызов таким же образом, что и телефонная станция в фиксированной сети.
Если абонент использует предоплаченный тариф (иногда известный как Pay As You Go (PAYG) или Pay Go), то выполняется дополнительная проверка, чтобы увидеть, достаточно ли у абонента средств для продолжения. В противном случае вызов отклоняется. Если вызову разрешено продолжить, то он постоянно отслеживается, и соответствующая сумма уменьшается со счета абонента. Когда кредит достигает нуля, вызов прерывается сетью. Системы, которые контролируют и предоставляют предоплаченные услуги, не являются частью стандартных услуг GSM, а являются примером услуг интеллектуальной сети, которые может оператор мобильной связи решили внедрить в дополнение к стандартным GSM.
Когда кто-то звонит на мобильный телефон, он набирает телефонный номер (также называемый MSISDN ), связанный с пользователем телефона, и вызов направляется в центр коммутации шлюза мобильного оператора оператора мобильной связи. Шлюз MSC, как следует из названия, действует как «вход» из внешних частей коммутируемой телефонной сети общего пользования в сеть провайдера.
Как отмечалось выше, телефон может свободно перемещаться в любом месте сети оператора или в сетях партнеров по роумингу, в том числе в других странах. Итак, первая задача шлюза MSC - определить текущее местоположение мобильного телефона, чтобы установить соединение. Для этого он обращается к реестру местоположения дома (HLR), который, как описано выше, знает, с каким регистром местоположения посетителя (VLR) связан телефон, если таковой имеется.
Когда HLR получает это сообщение запроса, он определяет, должен ли вызов быть перенаправлен на другой номер (называемый переадресацией), или он должен быть направлен непосредственно на мобильный.
Когда вызов поступает в гостевой MSC, MSRN используется для определения того, какой из телефонов в этой области вызывается, то есть MSRN сопоставляется с IMSI исходного набранного номера телефона. MSC передает страницу всем мобильным телефонам в области, в которой зарегистрирован IMSI, чтобы сообщить телефону, что для него есть входящий вызов. Если абонент отвечает, через гостевой MSC и шлюз MSC создается речевой тракт обратно в сеть лица, совершающего вызов, и следует обычный телефонный вызов .
Также возможно, что на телефонный звонок не ответят. Если абонент занят другим вызовом (и ожидание вызова не используется), посещаемый MSC направляет вызов на заранее определенный номер занятости переадресации вызовов (CFB). Точно так же, если абонент не отвечает на вызов по прошествии определенного периода времени (обычно 30 секунд), то посещаемый MSC направляет вызов на заранее определенный номер переадресации вызова без ответа (CFNRy). Еще раз, оператор может решить установить это значение по умолчанию для голосовой почты мобильного телефона, чтобы вызывающие абоненты могли оставить сообщение.
Если абонент не отвечает на запрос пейджинга, либо из-за того, что он находится вне зоны покрытия, либо его батарея разрядилась / разрядилась, то посещаемый MSC направляет вызов на заранее определенную переадресацию вызова, недоступную (CFNRc) номер. Еще раз, оператор может решить установить это значение по умолчанию для голосовой почты мобильного телефона, чтобы вызывающие абоненты могли оставить сообщение.
Пользователь в роуминге может захотеть избежать этих услуг переадресации в посещаемой сети, поскольку будет применяться плата за роуминг.
В Соединенных Штатах и Канаде звонящие оплачивают стоимость подключения к шлюзу MSC телефонной компании абонента, независимо от фактического местоположения телефона. Поскольку мобильным номерам присваиваются стандартные географические номера в соответствии с Североамериканским планом нумерации, звонящие платят столько же за доступ к стационарным и мобильным телефонам в заданной географической зоне. Абоненты мобильной связи платят за время соединения (обычно используя минуты по плану или предоплаченные минуты) как для входящих, так и для исходящих вызовов. Для исходящих вызовов любые расходы на междугороднюю связь выставляются так, как если бы они исходили от GMSC, даже если это MSC посещения, который завершает соединение с PSTN. Популярны планы, которые включают общенациональный междугородний и / или общенациональный роуминг без дополнительной платы по сравнению с "местными" исходящими звонками.
Мобильные сети в Европе, Азии (кроме Гонконга, Макао (Макао) и Сингапура), Австралии и Аргентине взимают плату только со своих абонентов за исходящие звонки. Входящие звонки для мобильного абонента бесплатны, за исключением приема звонка, когда абонент находится в роуминге, как описано ниже. Однако звонящие на мобильные телефоны обычно платят более высокую цену. Специальные префиксы используются для обозначения мобильных номеров, чтобы абоненты знали, что они звонят на мобильный телефон, и поэтому им будет взиматься более высокая плата.
С точки зрения вызывающего абонента, не имеет значения, где находится мобильный абонент, поскольку технический процесс соединения вызова такой же. Если абонент находится в роуминге в сети другой компании, абонент вместо вызывающего может заплатить дополнительную плату за время соединения. Звонки в международном роуминге часто бывают довольно дорогими, и в результате некоторые компании требуют от абонентов предоставить явное разрешение на прием звонков во время роуминга в определенные страны.
Во время вызова GSM речь преобразуется из аналоговых звуковых волн в цифровые данные самим телефоном и передается через сеть мобильной связи цифровыми средствами. (Хотя более старые части фиксированной телефонной сети общего пользования могут использовать аналоговую передачу.)
Цифровой алгоритм, используемый для кодирования речевых сигналов, называется кодеком . Речевые кодеки, используемые в GSM, называются Half-Rate (HR), Full-Rate (FR), Enhanced Full-Rate (EFR)., Adaptive Multirate (AMR) и Wideband AMR, также известные как HD voice. Все кодеки, кроме AMR, работают с фиксированной скоростью передачи данных и уровнем исправления ошибок.
Стандарт GSM также предоставляет отдельные средства для передачи цифровых данных. Это позволяет мобильному телефону действовать как любой другой компьютер в Интернете, отправляя и получая данные по Интернет-протоколу.
. Мобильный телефон также может быть подключен к настольному компьютеру, ноутбуку. или КПК, для использования в качестве сетевого интерфейса (аналогично карте модема или Ethernet, но с использованием одного из протоколов данных GSM, описанных ниже вместо PSTN-совместимого аудиоканала или канала Ethernet для передачи данных). Некоторыми телефонами GSM также можно управлять с помощью стандартного набора команд Hayes AT через последовательный кабель или беспроводное соединение (с помощью IRDA или Bluetooth ). Команды AT могут управлять чем угодно, от мелодий звонка до алгоритмов сжатия данных.
В дополнение к общему доступу в Интернет, другие специальные услуги могут быть предоставлены оператором мобильной связи, например SMS.
A канал- Коммутируемое соединение для передачи данных резервирует определенную полосу пропускания между двумя точками на время существования соединения, точно так же, как при традиционном телефонном звонке между двумя телефонами выделяется аудиоканал определенного качества на время разговора.
В стандарте GSM определены два протокола данных с коммутацией каналов: данные с коммутацией каналов (CSD) и высокоскоростные данные с коммутацией каналов (HSCSD). Эти типы соединений обычно тарифицируются на посекундной основе, независимо от объема данных, отправленных по ссылке. Это связано с тем, что для подключения выделяется определенная полоса пропускания независимо от того, требуется оно или нет.
Соединения с коммутацией каналов действительно имеют то преимущество, что обеспечивают постоянное гарантированное качество обслуживания, что полезно для приложений реального времени, таких как видеоконференцсвязь.
General Packet Radio Service (GPRS) - это протокол передачи данных с коммутацией пакетов, который был включен в стандарт GSM в 1997 году. Он обратно совместим с системами, которые используют версии стандарта до 1997 года. GPRS делает это, отправляя пакеты на локальную станцию мобильного телефона (BTS ) по каналам, которые не используются для голосовых вызовов с коммутацией каналов или соединений для передачи данных. Несколько пользователей GPRS могут использовать один неиспользуемый канал, потому что каждый из них использует его только для случайных коротких пакетов.
Преимущество соединений с коммутацией пакетов состоит в том, что полоса пропускания используется только при наличии данных для передачи. Таким образом, этот тип подключения обычно оплачивается за килобайт, а не за секунду, и обычно является более дешевой альтернативой для приложений, которым необходимо отправлять и получать данные только спорадически, например обмен мгновенными сообщениями.
GPRS обычно описывается как технология 2,5G ; см. основную статью для получения дополнительной информации.
Служба коротких сообщений (более известная как обмен текстовыми сообщениями ) стала наиболее часто используемым приложением для передачи данных на мобильных телефонах, с 74% все пользователи мобильных телефонов во всем мире уже являются активными пользователями SMS, или 2,4 миллиарда человек к концу 2007 года.
SMS-сообщения могут быть отправлены пользователями мобильных телефонов другим мобильным пользователям или внешним службам, которые принимают SMS. Сообщения обычно отправляются с мобильных устройств через Центр службы коротких сообщений с использованием протокола MAP.
SMSC - это центральные концентраторы маршрутизации для коротких сообщений. Многие операторы мобильной связи используют свои SMSC в качестве шлюзов для внешних систем, включая Интернет, входящие новостные SMS-сообщения и другие операторы мобильной связи (часто использующие de facto SMPP стандарт для обмена смс).
Стандарт SMS также используется вне системы GSM ; подробности см. в основной статье.
См. Также коды GSM для дополнительных услуг.
