GSM(Global System for Mobile Communications )

... konulu sunumlar: "GSM(Global System for Mobile Communications )"— Sunum transkripti:

1 GSM(Global System for Mobile Communications )
Türkçesi, "mobil iletişim için küresel sistem" anlamına gelen cep telefonu iletişim protokolüdür.

2 RF TEKNOLOJİSİ

3

4 RF TEKNOLOJİSİ

5 TELSİZ HABERLEŞMESİ

6 ARAÇ TELEFONLARI Her şehirde bir büyük ve güçlü merkezi anten bulunurdu. 70km’e yarıçapa kadar ulaşıyordu. Aşağı yukarı 25 kanal kapasitesi Analog Teknoloji

7 FULL DUPLEX (ÇİFT YÖNLÜ HABERLEŞME

8 HÜCRE YAPISI

9 Hücre yapısı

10 Hücre Yapısı Avantajları
Düşük Güç İhtiyacı : Cep Telefonu : 0.6 Watt ile 3 Watt Arası. Baz istasyonu da düşük güçlerle haberleşmektedirler. SAĞLIK

11 NESİLLERİ 0G analog veri akışı kullanılır.
2Gsayısal veri akışı kullanılır. 3Gdaha hızlı veri transferi ve bant genişliğinin daha verimli kullanımı 4Gkapsama alanı başta olmak üzere 3G ile çözülememiş olan sorunların çözülmesi beklenmektedir.

12 KULLANILAN FREKANS ARALIKLARI

13 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.

14 GSM 900 Mobil telefon 900 protokolünde MHz arasındaki frekans yukarı link adı verilen alış için, MHz arasındaki frekanslar da aşağı link adı verilen veriş için kullanılmaktadır. Taşıyıcılar 200 kHz frekanslık bir yer aldıklarından 124 taşıyıcısını kullanmasına olanak vermektedir. MHz arasındaki frekanslar hücresel Mobil Telefon sistemi dışındaki hücresel sistemler tarafından kullanılmaktadır. MHz arasındaki 2 MHz'lik kısım koruma bandı için bırakılmıştır. Bu 2 MHz'lik koruma bandı, alışveriş frekansları arasındaki elektromagnetik dalgalar arasında oluşabilecek girişimi önlemek amacını taşımaktadır.

15 GSM 900

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

17 GSM 1800 1710 ile 1785 MHz arasındaki frekanslar alış yukarı link, 1805 ile 1880 MHz arasındaki bantlar da veriş aşağı link RF, taşıyıcıları 200 kHz aralıklarla kullanılmakta ve bu protokolün de 374 taşıyıcı bulunmaktadır. Alış ve veriş anında 95 MHz'lik bir frekans farkı vardır. 1785 ile 1805 MHz frekansları arasında 20 MHz'lik koruma bandı girişimi önlemektedir.

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

19 GSM İLETİŞİM AĞI TOPOLOJİSİ

20 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.

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

22 GSM Veritabanları HLR – tüm kullanıcıların bilgilerini ve konumlarını saklar (ağ başına bir tane) VLR – Roaming halindeki kullanıcıların geçici profilllerini saklar EIR – Cihazlarla ilgili bilgileri tutar (siyah, gri ve beyaz listeler – IMEI’ler) AuC – Kullanıcıların gizli anahtarlarını saklar

23 SID System Identification Code
GSM Hizmeti Veren Firmayı Tanıtan Koddur.

24 GSM AĞLARINDA VERİTABANI
AUC’ un görevi kullanıcıya ait belirli bilgilerin doğrulanmasıdır. (Parola, parola onaylanamsı, şifreleme vs.) EIR, kullanıcı bilgilerinin dışında olan cihaz bilgileri, üretici bilgileri, IMEI (International Mobile Station Equipment Identity) gibi bilgileri tutar. 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.

25 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 “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” ricasını baz istasyonuna gönderir. Cep telefonun yer bilgisi GSM Operatörünün HLR ve VLR veri tabanlarına kaydedilir.

26 Konuşma Aşaması Bir “a” numarası öncelikli olarak BTS (Baz istasyonu) servis alanı (hücre) içinde olmalıdır. Hücreden alınan, arama bilgisi radyo arabirimi üzerinden BTS vasıtasıyla yere indirilir. BTS bu yolla MSC'ye iletir. MS sinyalizasyon kanalı üzerinden IMSI (abone numarası), IMEI (Cihazı tanımlayan numara) ve görüşme yapmak istediği “b” numarasını yollar. MSC, gelen talebi kontrol ettikten sonra onaylamasını yapar ve aranan b numarasını inceleyerek öncelikle nerede olduğunu bulmak amacı ile VLR'den bilgi alır, “b” numarası VLR'nin servis alanında değilse HLR'ye sorar 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. 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.

27 GEREKEN TRAFİK KANALI Cep telefonunun konuşmayı gerçekleştirmesinden hemen önce “kontrol kanalından” telefonun kullanacağı “frekans çifti” bilgisi cep telefonuna gönderilir.

28 HANDOVER

29 GSM Modulasyon Tipi Gaussian Minimum-Shift Keying (GMSK)

30 GSM Taşıyıcı Frekansları
GSM ortak bir frekans/zaman bölmeli çoklu-erişim sistemi kullanır: FDMA (Frekans Bölmeli Çoğullama/TDMA (Zaman Bölmeli Çoğullama) Varolan spektrum ardışık 200 KHz bandlara bölünür ve bu bandların herbiri GMSK module edilmiş RF taşıyıcıyı destekler

31 Ses Kodlama Analog ses sinyali 8 KHz’de 13-bit PCM olarak örneklenir ve ses kodlayıcıya gönderilir.