Αν έχετε αναρωτηθεί ποτέ πώς εκατομμύρια κινητά τηλέφωνα σε όλο τον κόσμο είναι σε θέση να μεταδίδουν φωνή, κείμενο και άλλα δεδομένα με οργανωμένο και αποτελεσματικό τρόπο, η απάντηση είναι: GSM, δηλαδή (ή καλύτερα: παγκόσμιο σύστημα για κινητές επικοινωνίες).
Αυτός ο ακρογωνιαίος λίθος των σύγχρονων επικοινωνιών αποτελεί τη βάση για το πώς λειτουργούν τα κινητά τηλέφωνα σε όλο τον κόσμο.
Τι είναι το GSM;
Το GSM είναι το διεθνές πρότυπο για την κινητή επικοινωνία. Επιτρέπει στους χρήστες να μεταφέρουν απρόσκοπτα δεδομένα, να πραγματοποιούν τηλεφωνικές κλήσεις και να ανταλλάσσουν μηνύματα κειμένου.
Το GSM λειτουργεί στο πλαίσιο των ραδιοφωνικών καναλιών και της τεχνολογίας κινητής τηλεφωνίας και επιτρέπει σε πολλούς χρήστες να έχουν πρόσβαση στο ίδιο εύρος ζώνης ταυτόχρονα. Στην Ευρώπη και σε πολλά άλλα μέρη του κόσμου, το GSM είναι ο μόνος διαθέσιμος τύπος κυψελοειδούς υπηρεσίας.
Προέλευση του συστήματος GSM
Το GSM αναπτύχθηκε από το Ευρωπαϊκό Ινστιτούτο Τηλεπικοινωνιακών Προτύπων (ETSI) και έγινε μια πανευρωπαϊκή τεχνολογία κινητών επικοινωνιών τη δεκαετία του 1980.
Η συντομογραφία GSM αρχικά σήμαινε Groupe Spécial Mobile. Η Διάσκεψη Ευρωπαϊκών Ταχυδρομικών και Τηλεγραφικών Υπηρεσιών (CEPT) ίδρυσε την ομάδα το 1982 για να εξετάσει τα πλεονεκτήματα ενός ευρωπαϊκού προτύπου για τις κινητές τηλεπικοινωνίες.
Η εμπορική υπηρεσία που χρησιμοποιεί το σύστημα GSM εισήχθη μόλις το 1991. Αντί για αναλογική υπηρεσία, το GSM αναπτύχθηκε ως ψηφιακό σύστημα χρησιμοποιώντας την τεχνολογία TDMA (Time Division Multiple Access).
Πώς λειτουργεί το GSM;
Στην καρδιά των δικτύων GSM βρίσκονται οι σταθμοί πομποδέκτη βάσης (BTS) και οι ελεγκτές σταθμών βάσης (BSC), οι οποίοι διευκολύνουν την επικοινωνία μεταξύ κινητών συσκευών και της βασικής υποδομής του δικτύου.
Διαίρεση ανά περιοχή
Τα συστήματα GSM διαιρούν τις γεωγραφικές περιοχές σε κελιά, καθεμία από τις οποίες εξυπηρετείται από ένα BTS, εξασφαλίζοντας κάλυψη σε διαφορετικές περιοχές. Αυτά τα κύτταρα ποικίλλουν σε μέγεθος, από μεγάλα κελιά ομπρέλα που καλύπτουν μεγάλες περιοχές έως μικρότερα κελιά κατάλληλα για πυκνά αστικά περιβάλλοντα.
κάρτες SIM
Όταν μια κινητή συσκευή εισέρχεται σε μια κυψέλη, συνδέεται με το πλησιέστερο BTS και καταγράφει την παρουσία της στο Μητρώο Τοποθεσίας Οικίας (HLR) του δικτύου. Μια κάρτα SIM (Subscriber Identity Module), ένα μικρό ηλεκτρονικό τσιπ που περιέχει συγκεκριμένες πληροφορίες για τον χρήστη και τις υπηρεσίες κινητής τηλεφωνίας του, διευκολύνει αυτή τη διαδικασία.
Ζώνες συχνοτήτων GSM
Διαφορετικά μέρη του κόσμου χρησιμοποιούν διαφορετικές ζώνες συχνοτήτων GSM όπως καθορίζονται από τη Διεθνή Ένωση Τηλεπικοινωνιών (ITU).
Τα ακόλουθα μέρη του κόσμου χρησιμοποιούν τις ζώνες GSM-900 και GSM-1800:
Άλλα μέρη του κόσμου τώρα χρησιμοποιούν επίσης GSM-850 και GSM-1900:
Τεχνολογία GSM και TDMA
Αν έχετε αναρωτηθεί ποτέ πώς εκατομμύρια άνθρωποι μπορούν να στέλνουν μηνύματα κειμένου ταυτόχρονα, με όλα αυτά τα κείμενα να βρίσκουν το δρόμο τους προς τον σωστό προορισμό, η απάντηση πρέπει να έχει τουλάχιστον εν μέρει να κάνει με την πρόσβαση στην κατανομή χρόνου.
Διάφορα συστήματα ασύρματης επικοινωνίας, συμπεριλαμβανομένων των κυψελοειδών δικτύων 2G, όπως το GSM, χρησιμοποιούν το TDMA ως μέθοδο πρόσβασης για μετάδοση φωνής και δεδομένων. Εκτός από τηλέφωνα GSM, τα ψηφιακά ραδιοφωνικά συστήματα, οι δορυφορικές επικοινωνίες, ορισμένοι τύποι WLAN (τοπικά δίκτυα) και άλλες εφαρμογές χρησιμοποιούν επίσης TDMA.
Παράθυρο επικοινωνίας
Τα συστήματα TDMA διαιρούν τους χρόνους μετάδοσης σε διακριτά διαστήματα ή χρονοθυρίδες, με κάθε χρήστη να εκχωρεί έναν ή περισσότερους για τις ανάγκες επικοινωνίας του. Αυτά τα χρονικά παράθυρα είναι συνήθως πολύ μικρά, συχνά μόνο χιλιοστά του δευτερολέπτου και συγχρονίζονται για όλους τους χρήστες του συστήματος.
Κατά τη διάρκεια κάθε χρονικής θυρίδας, ο χρήστης μπορεί να μεταδίδει τα δεδομένα του, φωνή, κείμενο ή πολυμέσα, χωρίς παρεμβολές από άλλους χρήστες που χρησιμοποιούν το ίδιο κανάλι.
Με τη διασφάλιση ότι κάθε χρήστης έχει αποκλειστική πρόσβαση στο κανάλι για ένα κλάσμα του συνολικού χρόνου μετάδοσης, ελαχιστοποιούνται οι συγκρούσεις και οι συγκρούσεις μεταξύ των εκπομπών.
Το πλεονέκτημα TDMA
Ένα σημαντικό πλεονέκτημα της τεχνολογίας TDMA είναι η ικανότητά της να υποστηρίζει πολλούς χρήστες ταυτόχρονα στην ίδια ζώνη συχνοτήτων. Η διαίρεση του διαθέσιμου χρόνου σε υποδοχές επιτρέπει μεγαλύτερη χωρητικότητα και απόδοση σε σύγκριση με άλλες μεθόδους πρόσβασης.
5 Βασικά χαρακτηριστικά του GSM
Από την εισαγωγή του ως ευρωπαϊκού προτύπου έως το καθεστώς του ως παγκόσμιου μοντέλου, το GSM έχει διαμορφώσει το τοπίο των κινητών επικοινωνιών, επιτρέποντας απρόσκοπτες φωνητικές κλήσεις, μηνύματα κειμένου και ανταλλαγή δεδομένων διασυνοριακών και ηπείρων. Εδώ είναι πέντε χαρακτηριστικά που το έκαναν επιτυχημένο:
-
Αποδοχή ως παγκόσμιο πρότυπο: Η ευρεία υιοθέτηση της τεχνολογίας GSM διευκολύνει τη διαλειτουργικότητα και επιτρέπει στους χρήστες να χρησιμοποιούν τα ίδια κινητά τηλέφωνα σε διαφορετικές περιοχές χωρίς προβλήματα συμβατότητας.
-
Τεχνολογίες πολλαπλής πρόσβασης: Το GSM χρησιμοποιεί τεχνολογίες πολλαπλής πρόσβασης, όπως Time Division Multiple Access (TDMA) και Code Division Multiple Access (CDMA), για την υποστήριξη πολλαπλών χρηστών ταυτόχρονα στο ίδιο ραδιοφωνικό κανάλι.
-
Συμφωνίες περιαγωγής: Οι πάροχοι δικτύου GSM συχνά συνάπτουν συμφωνίες περιαγωγής με άλλους φορείς εκμετάλλευσης δικτύων, επιτρέποντας στους χρήστες να έχουν πρόσβαση σε υπηρεσίες κινητής τηλεφωνίας ενώ ταξιδεύουν στο εξωτερικό για να διασφαλίσουν τη συνέχεια της υπηρεσίας.
-
Ασφαλές ασύρματο σύστημα: Με δυνατότητες όπως κρυπτογράφηση και έλεγχος ταυτότητας, το GSM παρέχει μια ασφαλή πλατφόρμα για τη μετάδοση ψηφιακών πληροφοριών. Αυτό διασφαλίζει το απόρρητο και την ακεραιότητα των φωνητικών κλήσεων, των μηνυμάτων κειμένου και της ανταλλαγής δεδομένων μέσω του δικτύου.
-
Υπηρεσία σύντομων μηνυμάτων (SMS): Ένα από τα πιο δημοφιλή χαρακτηριστικά του GSM είναι η Υπηρεσία Σύντομων Μηνυμάτων (SMS), η οποία επιτρέπει στους χρήστες να ανταλλάσσουν κείμενα γρήγορα και αποτελεσματικά. Η αποστολή μηνυμάτων SMS έχει γίνει μέρος της καθημερινής επικοινωνίας, παρέχοντας ευκολία και πρακτικότητα σε πολλούς ανθρώπους.
GSM έναντι δικτύων CDMA
Το GSM χρησιμοποιεί τεχνολογία TDM αντί για τεχνολογία CDMA (Code Division Multiple Access) στην οποία βασίζονται άλλα πλαίσια επικοινωνίας. Ενώ οι τεχνολογίες GSM και CDMA εξυπηρετούν παρόμοιους σκοπούς στις κινητές επικοινωνίες, διαφέρουν ως προς την προσέγγισή τους στην αρχιτεκτονική και τις λειτουργίες του δικτύου.
Σε αντίθεση με το TDMA, το οποίο διαιρεί τον χρόνο μετάδοσης σε διακριτές χρονικές θυρίδες, τα δίκτυα CDMA εκχωρούν έναν μοναδικό κωδικό σε κάθε χρήστη και διανέμουν το σήμα σε ολόκληρη τη ζώνη συχνοτήτων. Όμως, όπως το TDMA, το CDMA επιτρέπει σε πολλούς χρήστες με τηλέφωνα CDMA να στέλνουν και να λαμβάνουν δεδομένα ταυτόχρονα χωρίς να παρεμβαίνουν μεταξύ τους.
Στις Ηνωμένες Πολιτείες, οι κύριοι φορείς εκμετάλλευσης δικτύου χωρίζονται μεταξύ TDMA και CDMA. Για παράδειγμα, η AT&T και η Mobile χρησιμοποιούν το σύστημα GSM (και επομένως TDMA), ενώ οι T-Mobile, US Cellular και Verizon χρησιμοποιούν το CDMA.
Δημιουργήσαμε αυτό το άρθρο σε συνδυασμό με την τεχνολογία AI και, στη συνέχεια, βεβαιωθήκαμε ότι ελέγχθηκε και επεξεργάστηκε από έναν επεξεργαστή HowStuffWorks.
Αρχικό άρθρο: Εκατομμύρια τηλέφωνα χρησιμοποιούν GSM… Τι ακριβώς σημαίνει αυτό;
Πνευματικά δικαιώματα © 2024 HowStuffWorks, ένα τμήμα της InfoSpace Holdings, LLC, μια εταιρεία System1