GSM ve YÖNLENDİRME

GSM (Global System for Mobile Communications ) "küresel mobil iletişim sistemi" (cep telefonu iletişim protokolü)

GSM Eski teknolojiler devre yenileri paket anahtarlama kullanır Hücresel ağlarla iletişim

Hücre yapısı

GSM İLETİŞİM AĞI TOPOLOJİSİ

KULLANILAN FREKANS ARALIKLARI

KULLANILAN FREKANS ARALIKLARI GSM 1900 GSM 1800 GSM 900 GSM 1800 ve 1900’ün taşıma kapasitesi daha yüksek olduğu için genellikle şehirleşmenin yoğun olduğu bölgelerde kullanılır. GSM 1900 ise sadece Amerikan Birleşik Devletleri'nde kullanılmaktadır. Bu üç sistem sırasıyla 1900 Mhz, 1800 Mhz ve 900 Mhz frekans bölgelerinde çalışmaktadır.

GSM 900

GSM 900 Alış veriş frekansları arasındaki 45 MHz'lik fark girişim ihtimalini azaltmaktadır. Mobil telefon protokolünde frekans bandı

GSM 1800 1710 ile 1785 MHz arasındaki frekanslar alış yukarı link, 1805 ile 1880 MHz arasındaki bantlar da veriş aşağı link Alış ve veriş anında 95 MHz'lik bir frekans farkı vardır. 1785 ile 1805 MHz frekansları arasında 20 MHz'lik koruma bandı girişimi önlemektedir.

GSM 1800 Aşağıdaki şekilde Mobil Telefon 1800 protokolünde yukarı link, aşağı link, koruma frekans bantları ile alıcı verici arasındaki frekans farkı gösterilmiştir.

GSM NESİLLERİ 0G analog veri akışı kullanılır. 1G Şifresiz; dinlenmesi kolay

2G Gsm Nesilleri (Devam) Sayısal veri akışı kullanılır. SMS 8 – 13KB/s hız Şifreleme

2.5GGPRS (General Packet Radio Access) Gsm Nesilleri (Devam) 2.5GGPRS (General Packet Radio Access) İnternet MMS 170 Kb/s Veri miktarına göre ücretlendirme Paket anahtarlama WAP (Wireless Application Protocol) Kablosuz işaretleme dili (Wireless Markup Language, WML) ile kodlanmış web siteleri

(Enhanced Data Rate for GSM Evolution: Gsm Nesilleri (Devam) 2.9GEDGE (Enhanced Data Rate for GSM Evolution: GSM Evrimi için Gelişmiş Veri Hızı) 473 Kb/s EGPRS (2.75G)

3G  UMTS (Universal Mobile Telecomunications System) Gsm Nesilleri (Devam) 3G  UMTS (Universal Mobile Telecomunications System) Daha hızlı veri transferi ve bant genişliğinin daha verimli kullanımı 14 Mb/s Görüntülü Görüşme CDMA2000 (ABD), FOMA (Japon), TD-SCDMA (Çin)

(High Speed Downlink Packet Access) Gsm Nesilleri (Devam) 3.5G  HSPA/HSDPA/HSUPA (High Speed Downlink Packet Access) Max: 337 Mbit/s Ort: 42 Mbit/s 3G+

4GLTE(Long Term Evaluation)/WiMAX Gsm Nesilleri (Devam) 4GLTE(Long Term Evaluation)/WiMAX Yüksek Kapsama alanı Cep telefonlarında 100 Mb/s wi-fi ağlarda 1Gb/s IP V6 desteği Uçtan uca iletişim

4.5GLTE-Advanced/IMT* Advanced Gsm Nesilleri (Devam) 4.5GLTE-Advanced/IMT* Advanced 4.25 veya 4.5G Aslında 4G’dir. Ortalama hız 300 Mbps IMT: International Mobile Telecommunications

Popüler LTE kategorilerinin indirme hızları: Gsm Nesilleri (Devam) Popüler LTE kategorilerinin indirme hızları: Kategori İndirme (Mbps) Yükleme (Mbps) Cat 2 50 25 Cat 3 100 Cat 4  150 Cat 6 300 Cat 7 Cat 9 450 Cat 10

2020 yılında tamamlanması planlanmakta 4G’nin 10 katı hız Gsm Nesilleri (Devam) 5GArtan veri boyutlarından dolayı geleceğe yönelik olarak geliştirilmektedir. 2020 yılında tamamlanması planlanmakta 4G’nin 10 katı hız (Samsung; 7.5Gbps sabit, 1.2Gbps->100km hız ile test edip rekor kıran ilk firma)

GSM İLETİŞİM AĞI TOPOLOJİSİ

BTS (Baz istasyonu) – Hücrenin alıcı-vericilerini içerir BTS (Baz istasyonu) – Hücrenin alıcı-vericilerini içerir. Sistem bileşenleri arasındaki iletişimi sağlar. GSM için radyo hattı protokolleri BTS ile mobil cihaz arasında çalışır. BSC (Baz istasyonu kontrol merkezi) radyo kaynaklarının yönetimi ile görevlidir. Ayrıca MSC (Mobile Switching Center) ile mobil cihaz arasındaki ara yüzdür.

MSC – Mobile Switching Center (Mobil Anahtarlama Merkezi) Sistemin merkezi kısmı Anahtarlamanın yanında mobil abonenin tüm ihtiyaçlarını karşılar: kayıt olma, handover, çağrı yönlendirme, sabit telefon hattına (PSTN) bağlanma Bir çok hücreden sorumludur

GSM (genel kavramlar) SID: System Identification Code: GSM hizmeti veren firmayı tanıtan koddur. (Türk Telekom, Türkcell, Vodafone) IMEI: (International Mobile Station Equipment Identity) Çalıntı ve şüpheli cihazlar bu veritabanı üzerinden takip edilerek bulunur. IMEI, her cep telefonunu uluslararası bazda tanımlayan bir numaradır ve her IMEI numarası bir tek cihazı tanımlar. (Seri numarası gibi.) IMEI, üretici tarafından cihaza atanır ve GSM operatörü tarafından EIR veritabanına kaydedilir. IMSI, (International Mobile Subscriber Identity) GSM operatörü tarafından atanan ve kullanıcıya ait, kullanıcıyı tanımlayan bir numaradır ve SIM kart (Subscriber Identity Module) üzerinde tutulur. Bir kullanıcının bir cihazla şebekede işlem yapabilmesi için (konuşma,mesaj vs.) geçerli bir IMSI ve geçerli bir IMEI’ ye sahip olması gerekir.

GSM Veritabanları HLR (Home Location Register): Tüm kullanıcıların bilgilerini ve konumlarını saklar (ağ başına bir tane) VLR (Visited Location Register): Hareket halindeki kullanıcıların geçici profillerini saklar

GSM Veritabanları EIR (equipment identity register): Ekipman kimlik kaydı) Cihazlarla ait cihaz bilgileri, üretici bilgileri, IMEI gibi bilgileri tutar. AuC (Authentication Center): Doğrulama Merkezi) doğrulama ve şifreleme parametrelerini sağlar ve bu şekilde kullanıcının bilgi güvenliği ve ağ güvenliği sağlanır(PIN Kodu, Parola, parola onaylanması, şifreleme vs.)

ALT YAPI HAZIR NASIL KONUŞUYORUZ?

Konuşma Öncesi Cep tefonunu ilk açtığımız zaman “kontrol kanalı” üzerinden “SID” bilgisini dinler. Kontrol kanalı BAZ İSTASYONU ile cep telefonun karşılıklı konuştuğu özel bir frekanstır. Eğer cep telefonu dinleyebileceği bir “KONTROL KANALI” bulamazsa “Şebeke Bulunamadı (no service)” mesajı verir. Eğer dinlemede bir “SID” bilgisine rastlarsa, bu bilgiyi kendi içinde kayıtlı olan “SID” bilgisi ile kıyaslar. Onaylarsa “KONTROL KANALI” üzerinden “BENİ KAYDET” sinyali baz istasyonuna gönderir. Cep telefonun yer bilgisi GSM Operatörünün HLR ve VLR veri tabanlarına kaydedilir.

Konuşma Aşaması Bir a numarası b numarası ile görüşmek istediği zaman bu isteğini baz istasyonuna gönderir. BS bu yolla MSC'ye iletir. MSC sinyalizasyon kanalı üzerinden tanıtım anahtarı ile beraber IMSI (abone numarası) ve görüşme yapmak istediği b numarasını yollar. MSC, gelen talebi kontrol ettikten sonra onaylamasını yapar Kontrol aşamasında MSC, EIR (Equipment Identity Register ) database'inden aboneyi sorar. Son olarak AUC'den (Authentication Center), abone araştırılır. Tüm bu kontrollerden geçen abone için MSC-a aldığı bilgi ile diğer servis alanına bakan MSC-b 'ye başvurur. Aranan b numarasını inceleyerek öncelikle nerede olduğunu bulmak amacı ile VLR'den bilgi alır, b numarası VLR'nin servis alanında değilse HLR'ye sorar MSC-b gelen aramayı devam ettirmek için önce b numarasının meşgul ve hücre içerisinde tahsis edilecek boş kanal olup olmadığının kontrolünü yapar. Yapılan kontrollerden sonra, gerekli şartların sağlanması durumunda a numarasının b numarası ile konuşması ile gereken trafik kanalı verilir ve konuşma başlar.

Konuşma Sonunda Konuşma sonunda MSC konuşma bilgileri kaydı üretir. MSC'de üretilen bu kayıtlar bir dosyada toplanır. Bu dosya her saat veya belirli bir kapasiteye ulaşınca 1 MB'lık Billing Gateway'e (BGW) yollanır. BGW gelen kayıtları standart bir formata dönüştürdükten sonra bunları BSC' ye yollar. BSC; * aranan numaranın cep veya sabit numara olduğu, * aranan numara cep ise hangi bölgede olduğu, * aranan numara ile ne kadar zaman konuşulduğu, *arayan numaranın hangi tarife sınıfında bulunduğu, bilgilerini inceleyip fatura eder.

HANDOVER (Hücreler Arası Geçiş)

HANDOVER (devam) Bir hücresel ağda, servislerden yararlanırken (yani, GSM'de konuşma veya veri iletişimi sırasında) kullanıcının yer değiştirmesi; kullanıcının bir hücrenin kapsama alanından çıkıp başka bir hücrenin kapsama alanına girmesini gerektirir. Hücre değiştireceğini "anlayan" mobil cihaz, diğer hücrenin baz istasyonuna "geçiş isteği" mesajı gönderir. Bu esnada, servis hala eski hücrenin baz istasyonu tarafından verilir. Bu baz istasyonunun yönetim ünitesi, bazı kontrollerin ardından geçiş isteğini kullanıcının o an bağlı olduğu baz istasyonuna gönderir.

HANDOVER (devam) İki baz istasyonu aralarında anlaştıktan sonra, mobil cihaza "baz istasyonu değiştir" sinyali gönderir. Bu durumda, mobil cihaz yeni baz istasyonuna bağlanır ve görüşme veya veri iletişimi o istasyondan devam eder. Bağlantı tamamlanınca mobil cihazın eski istasyonunda kullanmakta olduğu kaynaklar diğer kullanıcıların kullanımına açılır

ROAMING Uluslar arası geçiş anlamında kullanılan teknik haberleşme terimidir. Roaming, GSM’in en kullanışlı özelliklerindendir. Kullanıcılar aynı hat ile değişik ülkelerden görüşme (roaming) yapabilirler. Tüm GSM standartları, hücresel ağ kullanır ve dolaşım sırasında bile hücreler arası geçiş yapma kabiliyetine sahiptir. Dolayısıyla teoride, eğer kapsama alanından çıkmazsanız, cep telefonu ile tüm dünyayı telefon konuşmasını kesmeden dolaşmak mümkündür

ROAMING (devam) Roaming konuşma sırasında siz farkında olmadan gerçekleşebilir. Örneğin Mardin’de oturan biri konuşurken farkında olmadan Suriye’deki bir hücrenin alanına girmiş olabilir. Roaming için firmalar birbirine ücret ödemek zorundadır. Bu da kullanıcının faturasına yansıtılır. Fakat kullanıcı bunu ancak ay sonunda, faturada fark edebilir.