Технология сотовой связи: стандарты и поколения – ТопНомер.ру

7 Основные принципы взаимодействия MS и BTS

Что происходит, когда я включаю свое мобильное устройство? Телефоны обычно работают дольше при вставленном аккумуляторе. В это время крошечная программа, известная как “загрузчик”, активна. Когда вы нажимаете клавишу питания или время от времени включаете будильник, загрузчик ждет.

Конкретная модель телефона может иметь существенное значение. Процесс загрузки операционной системы начинается сразу после нажатия кнопки питания. Даже без SIM-карты телефон подключается к ближайшей базовой станции благодаря проверке операционной системой наличия SIM-карты и первоначальному сканированию воздушного пространства на наличие сети оператора.

Запрос на обновление местоположения отправляется для информирования сети о текущем местоположении абонента, если SIM-карта присутствует. Для идентификации абонента базовая станция запрашивает IMEI телефона и IMSI SIM-карты. Если предоставленный IMEI отличается от того, который абонент использовал ранее, или если настройки Интернета не изменились (например, установка сети).

Давайте теперь обсудим, как компьютер подключается к сети. Для каждого базового канала существует канал вещания CCCH, который располагается в нулевом временном слоте конкретной ARFCN. Телефон измеряет силу принимаемого сигнала перед последовательным изменением частоты тюнера.

Телефон переключается на свой канал синхронизации (SCH), как только будет обнаружена BTS с самым сильным сигналом. Затем телефон определяет направление и порядок таймслотов, а также идентификационную информацию BSIC. SIM-карта содержит список адресов соединений, которые разрешены и которые не разрешены.

Посылается запрос, и базовая станция выделяет определенный физический канал, как только телефон указывает на BCCH. После этого телефон находится в режиме ожидания.

Все базовые станции текущего LAC начинают посылать Paging-запросы для оповещения абонента о событии всякий раз, когда поступает входящий звонок или SMS-сообщение. Если телефон “слышит” его, сеть посылает ему пакет Immediate Assignment с указанием частоты и номера таймслота ресурсов, выделенных абонентам. PS: Удивительно похоже на пинг в Интернете. Пока соединение не разорвано, телефон находится в режиме DEDICATD.

Если абонент инициирует соединение, он должен сначала отправить запрос на обслуживание CM и дождаться, пока сеть отправит немедленное назначение.

3 Инфраструктура сотовых сетей

Базовые станции связаны с контроллером базовой станции, или BSC (Base Station Controller), поэтому они не могут существовать самостоятельно. В свою очередь, контроллеры управляют распределением нагрузки и активно взаимодействуют с другими “подчиненными”.

В этом случае A-интерфейс соединяет BTS и A-bis. Операторы сетей обычно имеют несколько контроллеров базовых станций, которые подключены к узлам коммутации (MSC, или мобильным центрам коммутации), а также ко всем другим устройствам в сетях, через A-интерфейс и Gb-передачу.

M SC является основным компонентом инфраструктуры опорной сети, которая состоит из следующего:

  • HLR (Home Location Register) – база данных, содержащая персональные данные каждого абонента, включая номер телефона, тарифный план, список подключенных услуг и информацию об используемой абонентом SIM-карте.
  • VLR (Visitor Location Register) – временная база данных абонентов, находящихся в зоне действия определенного центра мобильной коммутации. Каждой базовой станции в сети назначается определенный VLR, поэтому абонент не может одновременно находиться в нескольких VLR.
  • AuC (Authentication Center) – центр аутентификации абонентов, который выполняет аутентификацию каждой SIM-карты, подключающейся к сети.
  • SMSC (SMS-центр) – Служба коротких сообщений (SMS-центр) отвечает за хранение и пересылку коротких текстовых сообщений.
  • GMSC (Gateway MSC) – это шлюз, который обеспечивает доступ к сетям для проводных городских телефонов. Именно благодаря этому элементу можно осуществлять звонки между абонентами мобильных и фиксированных сетей.
  • SGSN (Serving GPRS Support Node) – это узел обслуживания абонентов GPRS, который действует как точка соединения между системой базовых станций (BSS) и основной сетью. SGSN можно назвать аналогом MSC сети GSM. SGSN управляет доставкой пакетов данных, следит за тем, что пользователи находятся в сети, преобразует кадры GSM в форматы, используемые протоколами TCP/IP в глобальной компьютерной сети Интернет, обнаруживает или “подключает” абонентов, которые внезапно появляются в зоне действия сети, шифрует данные, обрабатывает входящую биллинговую информацию и взаимодействует с регистром абонентов сети HLR. В отличие от вышеуказанных элементов, SGSN напрямую подключен к BSC.

Кроме того, наша сеть управляет различными платежными операциями и имеет биллинговую систему. Другие подсистемы могут быть подключены к основной сети по усмотрению оператора.

1 Частотные диапазоны

Для связи между каждым абонентом сотовой сети используются определенные интерфейсы. Как уже было сказано, сеть служит каналом для передачи данных между базовой станцией и абонентом.

Который в основном функционирует как радиоинтерфейс. Пользователь и абонент сети обмениваются данными при приеме или передаче волн; радиоволны – это электромагнитное излучение, такое же, как тепло или свет. Несколько примеров электромагнитного излучения с различными длинами волн включают ультрафиолетовое, рентгеновское и озоновое излучение. Помните ли вы подобную фотографию?

Дочерние диапазоны, такие как НЧ (30-300 кГц), СЧ (3000 МГц) и ВЧ (4-30 мс), используются в радиовещании.

S HF (3-30 ГГц); в этом диапазоне работают спутниковое телевидение и беспроводные сети WiFi. Нас больше всего интересует диапазон УВЧ, в котором работают сети GSM. В 3GP P TS 45.005 есть 14 дочерних диапазонов UHF, и разные страны используют различные частоты. Давайте рассмотрим наиболее популярные определения терминологии.

В Европе в основном используются P-GSM-900, E-GMS-7000 и DCS-1801. В США и Канаде используются GSM-850 и PCS-1900.

В сотовой сети есть несколько отрезков (обычно по 200 КГц), часть из которых называется Downlink — здесь данные в эфир передают только BTS, и другая – Uplink – где вещает телефоны. Пара таких отрезков, где один принадлежит Downlink и другой Uplink образует радиочастотные каналы.

2 Физические каналы, разделение множественного доступа

Мы позаботились о диапазонах. Представьте себе переполненную небольшую комнату в будущем. Люди не обратят на вас особого внимания, если все начнут говорить одновременно. Ситуация только ухудшится для остальных, так как некоторые люди будут кричать громче. В физике это называется гравитационным явлением.

. Наложение волн – это другое название интерференции. Это паразитный эффект для сотовых сетей GSM, и они необходимы для разделения множественного доступа.

Разделение множественного доступа уже давно необходимо и используется как в проводных (I2C, USB), так и в беспроводных коммуникациях. Наиболее широко используемыми технологиями сотовых сетей являются FDMA (Frequency Division Multiple Access), TDA и CD.

Частота и время – два основных ресурса для радиосистем. При частотном разделении множественного доступа каждому приемнику и передатчику выделяется определенная волна. Термин “TDMA” относится к разделению по времени, при котором каждой паре приемник-передатчик предоставляется весь или почти весь спектр на определенный период времени.

Частота и время в CDMA не ограничены. Вместо этого приемник определяет нужную часть сигнала, вычисляя, как каждый передатчик модулирует сигнал, используя цифровой код, который ему в данный момент присвоен.

Кроме того, существует еще несколько технологий: PAMA (Pulse-Address Multiple Access), PDMA (Polarization Division Multiple Access), SDMA (Space Division Multiple Access), однако, их описание выходит за рамки данной статьи.

Идея этой техники заключается в том, чтобы разделить частотный спектр на равные или неравные полосы для приемников и передатчиков. Мы уже обсуждали это.

Техника разделения времени, используемая в GSM, – это TDMA. Кадры и временные интервалы (таймслоты) создаются из потока данных при TDMA и распределяются между приемопередатчиками. Пользоваться телефоном можно только в определенное время суток.

Фреймы объединяются в мультифрейм.

Многокадровый контроль (содержит 51 кадр)

Многокадровый трафик (содержит 26 кадров)

Суперфреймы создаются мультифреймами, а гиперфреймы – мультифреймами. Подробнее об организации и структуре фреймов можно узнать здесь (источник изображения) или здесь.

В результате, частота кадров в них определяет физический канал между приемником и передатчиком. Для обнаружения присутствия BTS в эфире базовые станции используют один или несколько каналов ARFCN.

:/>  how to change directory using Windows command line - Stack Overflow

4 Шифрование трафика


Согласно спецификации, существует три алгоритма шифрования пользовательского трафика:

  • A5/0 – это формальный признак отсутствия шифрования, так же как и OPEN в сетях WiFi. Я сам никогда не видел незашифрованных сетей, но согласно gsmmap.org, A5/0 используется в Сирии и Южной Корее.
  • A5/1 является наиболее распространенным алгоритмом шифрования. Несмотря на то, что уже несколько раз на различных конференциях было доказано, что он не работает, его используют везде и всюду. Для расшифровки трафика вам потребуется всего лишь 2 ТБ свободного дискового пространства, обычный ПК под управлением Linux и программное обеспечение Kraken.
  • A5/2 – это алгоритм шифрования с намеренно ослабленной безопасностью. Если он и используется где-либо, то только для красоты.
  • A5/3 – на данный момент самый сильный алгоритм шифрования, разработанный в 2002 году. В интернете есть информация о некоторых теоретически возможных уязвимостях, но никто не продемонстрировал их на практике. Я не знаю, почему наши операторы не хотят использовать его в своих сетях 2G. Это не проблема для OSRM, потому что оператор знает ключи шифрования, и трафик может быть расшифрован довольно легко на его стороне. И все современные телефоны прекрасно это поддерживают. К счастью, современные сети 3GPP используют его.

Как атаковать

Как уже говорилось, имея компьютер с 2 Тб памяти и программу Kraken (KRAКЕН), можно довольно быстро находить ключи шифрования A5/1. Немецкий криптолог Карстен Нол (Karsten Nohl) в 2009 году возглавил отдел германских спецслужб

Как взломать A5/1. Карстен и Сильвиан Мюно разработали способ перехвата телефонного разговора с помощью нескольких старых мобильных устройств Motorola.

Второе поколение сотовой связи

Стандарт GSM был впервые разработан в 1982 году Европейской конференцией почтовых и телекоммуникационных ведомств. Он быстро получил название связи 2G. Изначально GSM был создан с целью обслуживания стран, входящих в Европейский институт стандартных услуг в области телекоммуникаций.

Но со временем интерес к этой разработке распространился на Африку, Азию и Восточную Европу. GSM впервые поступил в продажу в 1991 году. Благодаря методу цифровой передачи данных абоненты могли отправлять и получать SMS-сообщения. Позже они получили доступ к Интернету через протокол WAP.

Это калибр, на который может претендовать не каждый. Некоторые государства пошли независимым путем. Например, стандарты D-AMPS используются в США и Канаде. Компании в Америке перешли на GSM1900. В некоторых странах уже существует статус CDMA. Он был создан отдельно, поскольку был несовместим с GSM.

В магазинах начали появляться портативные устройства, поддерживающие Интернет. Учитывая, что скорость передачи данных в сетях 2G была низкой, телекоммуникационным компаниям пришлось принимать меры.

Вскоре появилось новое поколение сотовой связи, известное как 2,5G. В этом стандарте поддерживались технологии GPRS и EDGE. Абонент сотовой связи теперь получал компенсацию за определенный объем трафика, а не за продолжительность соединения с серверами.

Это позволило увеличить скорость передачи и приема данных и одновременно сэкономить деньги. В сетях 2G она составляла 9,6 Кбит/с (GPRS), тогда как поддержка поколения 2,5 G позволяла телефону подключаться к Интернету на скорости до 384 Кбайт. Хотя в некоторых странах они назывались по-разному, фундаментальная концепция осталась прежней.

Конкретные различия между всеми стандартами 2G и 2.5G представлены в таблице.

Мобильный интернет сегодня: gprs или cdma 2000? skylink выходит вперед.

G PRS может закончиться монополией

На наших глазах происходит слияние Интернета и мобильной связи. Они рождают нечто новое, и жители 21 века будут формировать эту среду. И уже очевидно, что беспроводная передача данных составляет основу этой среды. Они быстро вторгаются во все, что мы делаем.

В 2015 году GPRS считался новинкой. Все крупные операторы запустили GPRS в коммерческую эксплуатацию в Москве и Московской области. GPRS продолжает распространяться по регионам России. Пользователь ноутбука теперь обычное явление не только в офисах, но и в междугородних автобусах и аэропортах. Большинство пользователей мобильного Интернета находятся в Москве и других крупных городах России.

Это говорит о том, что десятки тысяч людей уже ознакомились с преимуществами и недостатками GPRS. Преимущества этой технологии широко обсуждались в рекламных статьях, включая скорость передачи данных до 171,2 кбит/с при оплате трафика, а не времени соединения. APTUS пришлось приобретать знания опытным путем. В итоге их оказалось довольно много.

Во-вторых, обещанная операторами скорость соединения оказалась намного медленнее, чем ожидалось;

– Стабильность GPRS, с другой стороны, далека от идеала. Это связано с тем, что в GSM передача голоса превалирует над передачей данных. Передача данных через GPRS-телефон приостанавливается, если ваша базовая станция полностью занята разговорами;

– В-третьих, GPRS не хватает скорости, необходимой для быстрой передачи данных от абонента в сеть. Большинство устройств передают данные по одному голосовому каналу GSM, который даже в теории ограничен 14400 бит/с. Это создает проблемы не только при загрузке файлов из Интернета или просмотре веб-страниц. Эти задачи не являются значимыми для пользователей мобильного Интернета. Наиболее значимой для них является электронная почта, которая характеризуется значительным объемом исходящих данных. Каждый, кто когда-либо отправлял или получал письмо с вложением через сеть GPRS, знает, что эта технология не подходит для отправки огромных объемов данных.

С осени 2003 года в Москве появился заменитель мобильного Интернета. В настоящее время наиболее распространенные сети стандарта GSM (операторы МТС, Билайн и др.) относятся ко второму поколению, а третья ступень условно зарезервирована за сетью GPRS. Сети третьего поколения, или сети 3 G, отличаются значительно более высокой скоростью передачи данных, что заложено в их идеологии.

Вам пришел «Три Же». Встречайте!

В Санкт-Петербурге SkyLink начинает формироваться после внедрения сети 3 G оператором “Дельта-Телеком” в конце 2002 года. SkyLink использует частотный диапазон в 450 МГц, который ранее применялся только для старой аналоговой сотовой связи. Коммутатор, транспортные линии и вся система базовых станций были установлены на оборудовании, произведенном американской компанией Lucent Technologies, поэтому SkyLink не имеет ничего общего с московской сотовой сетью.

Технология CDMA 2000 (Code Division Multiple Access), а точнее, ее вариант в диапазоне 450 МГц, используется в сети SkyLink. В России этот стандарт признан федеральным, однако сеть IMT-MMC 450 уже работает в Башкирии, за исключением двух столиц. Готовятся к запуску сети в других городах региона, включая Омск (Кемерово), Екатеринбург и Нижний Новгород; во всех крупных городах Беларуси сети готовы к запуску с начала 2003 года).

В рамках данной статьи я не буду останавливаться на особенностях технологии CDMA. Одна особенность сети, в частности, имеет решающее значение для пользователей Интернета. Как это принято у операторов сетей первого поколения, разделение абонентов в сети GSM происходит не путем выделения каждому из них своей частоты для связи с базовой станцией. Информация от разных пользователей передается в одном частотном диапазоне в рамках CDMA, а на базовой станции для ее распределения используется кодирование. Это обеспечивает высокий уровень безопасности соединения, поскольку нет необходимости в шифровании при передаче данных, так как стандарт разделяет абонентов на различные группы.

SkyLink, как и другие беспроводные интернет-технологии, имеет очень привлекательный внешний вид: скорость передачи данных 153 кбит/с; отсутствие предпочтения голосового трафика перед передачей данных. При использовании коммутируемого подключения к Интернету такое можно только представить! Уже давно я перешел на GPRS, но когда мне представилась возможность протестировать SkyLink, я ухватился за этот шанс обеими руками.

:/>  какие обновления Windows 7 можно удалить для очистки диска

Как выглядит в железе механизм?

По состоянию на февраль 2004 года только мобильные телефоны MC 450 и MIC440 работали в стандарте IMT. Эти два мобильных телефона – Curitel HX-510 B и Synerteks 200 из Кореи. Для тестирования был выбран самый дорогой Sun-Corpion (1), так как он был дешевле Curitel (рис.1). Принципиальных достоинств нет.

Технология сотовой связи: стандарты и поколения - ТопНомер.руТехнология сотовой связи: стандарты и поколения - ТопНомер.ру

В коробку также были включены компакт-диск SkyLink, сетевое зарядное устройство и руководство на русском языке. В отличие от всех остальных известных мне телефонов, SIM-карта отсутствует. Продаются только подключенные телефоны SkyLink, причем номер телефона выбирается заранее.

Поскольку телефон Curitel не имеет ИК-порта и Bluetooth, для подключения к компьютеру необходимо использовать специализированный кабель для передачи данных. Он не входит в стандартный комплект поставки телефона, но вы можете приобрести его у дилера или в офисах SkyLink. В дополнение к оригинальному кабелю DLC-2210 для COM-порта у меня был конвертер USB в COM.

Сходитесь!

Для сравнительного тестирования GPRS и SkyLink я использовал настольный компьютер с Windows XP Professional (о тестировании SkyLink с использованием ноутбука, в движении и за пределами Москвы – можно прочитать здесь: http://www.newsite.ru/Megafon/Meganovosti/mega_news_jan2004/190104_cdma2000_test.htm). Честь технологии GPRS защищали мой проверенный Siemens M50 и компания «Мобильные телесистемы». С COM-портом компьютера Siemens также был связан при помощи дата-кабеля. Тестирование проводилось в одинаково удаленном от центра и от кольцевой дороги районе Москвы в один из выходных дней февраля 2004 года.

Использование устройства Curitel HX-510B в качестве модема прошло успешно. Помимо подробной информации о голосовых услугах и сетевом оборудовании, на диске SkyLink есть раздел “Мобильный Интернет”. Для тех, кому это интересно, есть даже обучающие видеоролики, демонстрирующие, как пользоваться мобильным Интернетом. Кроме того, в разделе “Программное обеспечение” можно найти мастер, который автоматически устанавливает модем и создает новое удаленное соединение.

Технология сотовой связи: стандарты и поколения - ТопНомер.ру

Правильная установка скорости модемного порта – единственная тонкость, с которой вы можете столкнуться при использовании мастера автоматической настройки. Скорость задается в компьютере, и она должна быть такой же в телефонном оборудовании-компьютере (через пункт меню “Передача данных”). Мы устанавливаем скорость 115 кбит/сек, если кабель подключен к COM-порту. Затем необходимо выбрать параметры для доступа в Интернет:

Имя пользователя: mobile skylink msk . ru

Пароль: интернет

Номер доступа в сеть: 777

Вы можете использовать их, если на вашем компьютере нет мастеров автоматической установки. Как установить модем и установить удаленное соединение, очень подробно описано на диске. Только путь к расположению драйвера модема указан для “очень продвинутых пользователей”.

Первый вывод: С точки зрения предоставляемого программного обеспечения SkyLink вышел на первое место. Модем может быть установлен автоматически или вручную с фирменного диска для достижения желаемого результата (рис. 3), но большинство сотовых телефонов GSM с поддержкой GPRS предлагаются к продаже в Москве без какого-либо программного обеспечения. Раньше для подключения к Интернету приходилось искать в Интернете драйверы для Siemens ‘a.

Технология сотовой связи: стандарты и поколения - ТопНомер.ру

Как это работает

SkyLink подключается к удаленному компьютеру за несколько секунд, если не меньше. Медленность соединения нельзя отнести на счет МТС, однако SkyLink работает быстрее. Телефон Curitel издает звуковой сигнал, и на экране отображаются две скорости отправки и приема данных. При отсутствии передачи данных устройство показывает скорость 9 8 Кбит/с. Если соединение не используется более 30 секунд, Curitel подает звуковой сигнал и переходит в режим ожидания. При повторном обращении к устройству соединение не разрывается, и передача данных начинается сразу же.

При подключении аппарата при помощи дата-кабеля DLC-2210 к разъему COM -порта, не только установка, но и работа с модемом возможна только на скорости порта 115 Кбит/сек. При использовании теста пропускной способности CNET ( http://webservices.cnet.com/bandwidth/ ), максимальная зафиксированная для этого режима скорость соединения составила 62 Кбит/сек. Чтобы исследовать максимальные возможности модема AFIS 230400 bps SkyModem , понадобилось подключить телефон к USB -порту компьютера. Для этого использовался USB – COM кабель-переходник. Скорость передачи данных возросла в полтора раза (Рис.4).

Технология сотовой связи: стандарты и поколения - ТопНомер.ру

Вывод 2: Для использования всех возможностей SkyLink телефон должен быть подключен к компьютеру через USB. Я попытался использовать устройство GPRS через USB, но для этого есть COM. Я не заметил никакого увеличения скорости.

На следующем этапе тестирования сравнивались GPRS SkyLink, стабильность и скорость передачи данных. Тесты проводились попарно и повторялись три-четыре раза. Лучшие и худшие результаты для каждого вида соединения представлены в таблице 2:

Технология сотовой связи: стандарты и поколения - ТопНомер.ру

Скорость передачи данных во входящем канале SkyLink примерно в два раза выше, чем при использовании GPRS при работе с зарубежными интернет-ресурсами.

Вывод 4: Скорость передачи данных SkyLink значительно выше, чем у GPRS. Паузы в передаче данных не привели к сбоям в работе системы SkyLink.

На следующем этапе тестирования сравнивались функциональные возможности SkyLink и МТС GPRS. Также было обнаружено, что исходящий и исходящий каналы имеют разную пропускную способность. В качестве тестовых объектов использовались документ Microsoft Word, прикрепленный к электронному письму, и файл изображения в формате JPEG. Наибольшие результаты для каждого типа соединения показаны в таблице 3.

Технология сотовой связи: стандарты и поколения - ТопНомер.ру

Вывод 5: Скорость передачи данных в SkyLink в исходящем канале примерно в два раза ниже, чем во входном. Однако пропускная способность входящего потока GPRS сопоставима с пропускной способностью исходящего канала SkyLink.

Вывод 6: SkyLink работает в три раза быстрее, чем GPRS, при использовании внутренних интернет-услуг.

На заключительном этапе теста была измерена максимальная скорость передачи данных, возможная в настоящее время в сети SkyLink. Идеальный вариант – загрузка файла с серверов SkyLink. Рис. 4: На рис. 1 показан результат. 4.

Технология сотовой связи: стандарты и поколения - ТопНомер.ру

Вывод 7: Неуместно сравнивать максимальную скорость передачи данных SkyLink (125,2 кбит/с) с возможностями GPRS. На самом деле я наблюдал нечто сопоставимое.

Как стать богатым и здоровым?

Расценки на передачу данных для SkyLink и ведущих операторов GPRS приведены в следующей таблице. До февраля 2004 года все цены, указанные на сайте, приведены в долларах США без учета НДС.

Технология сотовой связи: стандарты и поколения - ТопНомер.ру

Для частых пользователей мобильного Интернета, чей ежедневный трафик превышает 100 МБ, и не значительно дороже цены GPRS от Билайн (хотя в целом они дороже).

В статье еще одна порция дегтя. На протяжении всего теста аккумуляторы Siemens и Curitel получили по две зарядки. Время работы при передаче данных через Curitel было примерно равно времени зарядки. Еще один аргумент в пользу подключения дата-кабеля к USB-разъему, что позволило бы заряжать компьютер от телефона.

Единственный реальный недостаток SkyLink, который пока остается за рамками моего исследования (на данный момент – в пределах первого бетонного кольца). Некоторым утешением для дачников послужит превосходная способность радиоволн диапазона 450 МГц (SkyLink) обходить препятствия и преодолевать рельеф местности. Это означает, что телефоны SkyLink можно использовать на расстоянии более 50 км от базовой станции с помощью внешней антенны. Мы можем посоветовать дилерам оборудования SkyLink в преддверии дачного сезона сосредоточиться на внешних направленных антеннах и адаптерах для их подключения к телефонам. В Москве рассчитывают, что SkyLink сможет передавать радиосигнал на всей территории региона.

Мы не можем избежать разговора об экологии теперь, когда мы обсудили экологическую безопасность в целом и то, как часто работает SkyLink. Производители и операторы связи говорят о безопасности своей продукции только тогда, когда это выгодно им с финансовой точки зрения. На самом деле безопасность мобильных телефонов и базовых станций никем не доказана. Именно здесь SkyLink имеет явное преимущество перед GSM, поскольку мощность излучения телефонов GSM несколько ниже. Наиболее существенно то, что несущая частота снижена в два раза. Кроме того, хорошо известно, что биологическое воздействие электромагнитного излучения обратно пропорционально частоте воздействия.

:/>  Лучшие живые обои для Windows 10, которые стоит попробовать • Оки Доки

Если вам часто приходится ходить по Москве с ноутбуком или КПК, дождитесь в пробке услуги SkyLink. Это работает.

Тест проведен официальным дилером СкайЛинк – компанией
Newtel (www.newtel.ru)

Андрей Трофимов (info@newtel.ru)

Опубликовано – 6 апреля 2004 г.

Есть, что добавить? Пишите. eldar-msconfig.ru

Первое поколение сотовой связи

Термин “1G” сегодня используется для обозначения самого первого поколения сотовой связи. Однако до появления этих сетей о них никто не знал, а многие люди в то время не могли даже мысленно представить себе нечто подобное. Какой внешний вид имело первое поколение?

По сути, это была аналоговая связь. Мартин Купер, глава мобильного подразделения компании Motorola, сделал первый звонок в день его представления компанией ATT 3 апреля 1973 года. К мобильному телефону можно было подключить модем. Учитывая, что разговор стоил дорого, идеальным кандидатом на эту должность был миллионер.

Проще говоря, 1G – это название коллекции стандартов. AMPS широко используется в Северной и Южной Америке, а также в Канаде. Стандарт NMT широко используется в Скандинавии и некоторых других государствах.

Сотовые телефоны TACS использовались в Италии, Испании и Австрии. Всего три наиболее распространенных конфигурации сети! Эти стандарты полностью противоречили друг другу. Британец, самостоятельно путешествовавший в Америку, не мог совершать звонки.

Однако частотные диапазоны различались не только по длине волны, но и по радиусу ячейки. В сопроводительной таблице содержится более подробная информация об особенностях каждой спецификации.

Сотовая связь первого поколения не сразу стала доступной для обычных людей. В первые десять лет несколько предприятий только и делали, что экспериментировали. Коммерческое внедрение было завершено в 1984 году. Аналоговая сотовая связь была представлена более недели назад, но быстро выяснилось, что она имеет ряд недостатков.

Во-вторых, из-за ограниченной емкости каждой соты подключение большого количества абонентов представляло значительную проблему. Во-вторых, если абонент находился не на улице или даже внутри здания, качество сигнала было далеко от идеального. Первыми, кто стал обсуждать проблемы климата, были европейцы. Создание цифровой связи – вот к чему они стремятся.

Предисловие

Лишь недавно сотовая связь стала обычным явлением. Соединенные Штаты начали строить сеть мобильной связи в 1940-х годах 20-го века. В Швеции автомобильная телефонная связь МТА была введена в 1956 году. Когда в 1958 году наш соотечественник Л. И. Сокол совершил турне по стране и познакомился с ее представителями.

Куприянович демонстрирует и базовую станцию, и свой сотовый телефон. В СССР начинает формироваться алтайская система гражданской сотовой связи, которая со временем охватит более 30, а затем 114 советских городов.

Цена автомобиля составляет $3995. Сотовая технология на основе стандарта GSM внедрена в Германии в 1992 году.

Более 20 лет спустя мы используем сети третьего и четвертого поколений (3G и 4G). Однако сети GS все еще используются банкоматами и терминалами сигнализации для экономии энергии или для поддержания общей обратной совместимости между устройствами. Вы также можете использовать сеть как обычный телефон (например, iPhone).

Новинки UMTS (или W-CDMA) и LTE, в частности, имеют много общих черт с GSM. Сотовые сети не поддерживают исследования и тестирование, в отличие от TCP/IP. Стоимость оборудования является одной из причин, как и ограничения на их использование в некоторых странах, требующие лицензии.

Содержание:

  1. Введение в сотовые сети
    1.1 Провайдеры услуг сотовой связи
    1.2 Принципы обеспечения сетевого покрытия
    1.3 Инфраструктура сотовых сетей
    1.4 Межоператорное взаимодействие
  2. Um-интерфейс (GSM Air Interface)
    2.1 Частотные диапазоны
    2.2 Физические каналы, разделение множественного доступа
    2.3 Логические каналы
    2.4 Что такое burst?
    2.5 Виды burst
    2.6 Frequency Hopping
    2.7 Основные принципы взаимодействия MS и BTS
    2.8 Handover
    2.9 Кодирование речи
  3. Безопасность и конфиденциальность
    3.1 Основные векторы атак
    3.2 Идентификация абонентов
    3.3 Аутентификация
    3.4 Шифрование трафика

Сравнение стандартов

Продолжайте перечислять все, о чем мы упоминали до сих пор. Для этого я предлагаю создать единую таблицу со всеми данными:

ПоколениеТехнологияГодМаксимальная скорость передачи данныхМаксимальный радиус сотыРабочие частотыИспользованиеОсобенности
1GAMPS1983до 2 кбит/сдо 30 км824–894 МГцСША, Канада, Австралия. В данный момент не используетсяПолностью аналоговое поколение стандартов с поддержкой голосовых вызовов и малой ёмкостью соты (до 200 абонентов)
NMT1981до 1.9 кбит/сдо 40 км453–467.5 МГц (NMT-450) и 890–960 МГц (NMT-900)Скандинавские страны. До сих пор ещё эксплуатируются.
2GD-AMPS1992до 15 кбит/сдо 30 км400–890 МГцСША, Канада, Австралия. В данный момент почти не используетсяЦифровой стандарт сохранявший совместимость с аналоговым AMPS
GSM1992до 9.6 кбит/сдо 120 км824–894 МГц (GSM-850), 890–960 МГц (GSM-900), 1710–1880 МГц (GSM-1800) и 1850–1990 МГц (GSM-1900)Страны Европы, а позже и весь мирПервый полностью цифровой стандартизированный сотовый стандарт. Дал возможность отправлять SMS
2.5GGPRS1996до 171.2 кбит/cдо 40 кмВсе частоты GSMСтраны Европы, а позже и весь мирНадстройка над GSM, которая позволила передавать пакетные данные напрямую через шлюзы Интернет-провайдера, а не через наземные телефонные линии
2.75GEDGE2003до 474 кбит/сдо 4 кмВсе частоты GSMСША, а позже и весь мирНадстройка над GSM, которая позволила передавать пакетные данные напрямую через шлюзы Интернет-провайдера, а не через наземные телефонные линии
3GCDMA1995до 500 Мбит/с (EV-DO Rev.D)до 35 км1.25–2100 МГцСША, а позже и весь мирПервая широкополосная система передачи данных с разделением потоков по специальному коду. Имеет несколько спецификаций, которые могут быть совместимы (WCDMA) или несовместимы с GSM (CDMA2000).
UMTS2004до 7.2 Мбит/сдо 1.5 кмРазные в разных странах. У нас 1885–2200 МГцЕвропа, а позже и весь мирИспользуя наработки WCDMA, стандарт был разработан для обеспечения совместимости с GSM-сетями.
3.5GHSPA2006до 14.4 Мбит/сдо 2 кмДиапазон UMTSЕвропа, а позже и весь мирНадстройка над системой UMTS, обеспечивающая более оптимальное использование канала связи.
3.75GHSPA2009до 42.2 Мбит/сдо 2 кмДиапазон UMTSЕвропа, а позже и весь мирУлучшение системы HSPA. Переходный стандарт между 3G и 4G.
4GLTE2022до 326.4 Мбит/с (LTE-A)до 19.7 км1400–2000 МГцСША, а позже и весь мирЯвляется потомком GSM, но несовместим со стандартами 2G и 3G.
WiMAX2022до 75 Мбит/сдо 80 км1.5–11 ГГцСтраны дальнего востока, а позже и весь мирУлучшение системы HSPA. Переходный стандарт между 3G и 4G.

Заключение

Мой затянувшийся рассказ подошел к концу. В ряде статей вы можете узнать больше о том, как функционируют сотовые сети.

Вы можете приступить к работе, как только я закончу последние несколько компонентов. Надеюсь, у меня есть что сказать свежего и интересного. Мне интересны ваши мнения и комментарии.

Список использованной литературы

Как передавать данные по беспроводной сети

en.wikipedia.org/wiki/Um_interface
en.wikipedia.org/wiki/GSM_frequency_bands
www.teletopix.org/gsm/what-is-burst-in-gsm-and-burst-types-in-gsm
en.wikipedia.org/wiki/Control_channel
www.etsi.org/deliver/etsi_gts/05/0502/03.08.00_60/gsmts_0502sv030800p.pdf
www.sharetechnote.com/html/FrameStructure_GSM.html
www.teletopix.org/gsm/how-26-and-51-multiframes-in-gsm
www.teletopix.org/gsm/bch-cbch-and-ccch-works-in-gsm
www.teletopix.org/gsm/dedicated-control-channel-dcch-in-gsm
en.wikipedia.org/wiki/Handover
www.teletopix.org/gsm/slow-and-fast-frequency-hopping-in-gsm

Оставьте комментарий

Adblock
detector