Почему и как 5g изменит все: технологии, поэтапное внедрение и элементная база для абонентского оборудования

Введение

Преимущества и недостатки

Преимущества стандарта GSM:

• Меньшие, по сравнению с аналоговыми стандартами (NMT-450, AMPS-800), размеры и вес телефонных аппаратов при большем времени работы без подзарядки аккумулятора. Это достигается в основном за счёт аппаратуры базовой станции, которая постоянно анализирует уровень сигнала, принимаемого от аппарата абонента. В тех случаях, когда он выше требуемого, на сотовый телефон автоматически подаётся команда снизить излучаемую мощность.
• Хорошее качество связи при достаточной плотности размещения базовых станций.
• Большая ёмкость сети, возможность большого числа одновременных соединений.
• Низкий уровень индустриальных помех в данных частотных диапазонах.
• Улучшенная (по сравнению с аналоговыми системами) защита от подслушивания и нелегального использования, что достигается путём применения алгоритмов шифрования с разделяемым ключом.[уточнить]
• Эффективное кодирование (сжатие) речи. EFR-технология была разработана фирмой Nokia и впоследствии стала промышленным стандартом кодирования/декодирования для технологии GSM (см. GSM-FR, GSM-HR и GSM-EFR)
• Широкое распространение, особенно в Европе, большой выбор оборудования.
• Возможность роуминга. Это означает, что абонент одной из сетей GSM может пользоваться сотовым телефонным номером не только у себя «дома», но и перемещаться по всему миру, переходя из одной сети в другую, не расставаясь со своим абонентским номером. Процесс перехода из сети в сеть происходит автоматически, и пользователю телефона GSM нет необходимости заранее уведомлять оператора (в сетях некоторых операторов могут действовать ограничения на предоставление роуминга своим абонентам, более детальную информацию можно получить обратившись непосредственно к своему GSM-оператору)

Недостатки стандарта GSM:

• Искажение речи при цифровой обработке и передаче.
• Связь возможна на расстоянии не более 120 км от ближайшей базовой станции даже при использовании усилителей и направленных антенн. Поэтому для покрытия определённой площади необходимо большее количество передатчиков, чем в NMT-450 и AMPS.

HLR

HLR (англ. Home Location Register) — база данных, которая содержит информацию об абоненте сети GSM-оператора.

HLR содержит данные о SIM-картах данного оператора мобильной связи. Каждой SIM-карте сопоставлен уникальный идентификатор, называемый IMSI, который является ключевым полем для каждой записи в HLR.

Другой важной частью данных, сопоставленных SIM-карте, являются телефонные номера (MSISDN). Главный MSISDN используется для предоставления абоненту основного пакета услуг, возможно также сопоставить SIM-карте несколько других MSISDN для работы с факсимильной связью и передачи данных

Каждый MSISDN также является ключевым полем в базе данных HLR.

У крупных операторов может быть установлено несколько HLR, на каждом из которых хранятся данные лишь по части абонентов оператора, так как из-за аппаратных и программных ограничений ёмкость каждого HLR лимитирована.

Примеры других данных, хранимых в HLR для каждого абонента:

• данные о сервисах, которые абонент запросил или которые были предоставлены, например переадресации;
• установки GPRS (такие как APN и QoS), позволяющие абоненту иметь доступ к сервисам пакетной передачи данных;
• текущее местоположение абонента (VLR и SGSN);
• данные о запретах обслуживания в сетях;
• настройки CAMEL для IN-услуг и онлайн тарификации;

Так как HLR является своего рода основной базой данных сети, связан он с большим количеством сетевых элементов сети. В частности, HLR соединяется со следующими элементами:

• шлюзом опорной сети (G-MSC, англ. Gateway MSC) для обработки входящих звонков;
• VLR для обработки запросов мобильных устройств на подсоединение к сети;
• SMSC для обработки входящих SMS, нотификации о появлении абонента в сети;
• USSDC, для возможности приема и передачи USSD-сообщений;
• IN-платформами;
• подсистемой голосовой почты для оповещений абонентов о новом голосовом сообщении.

Основная функция HLR состоит в контроле процесса перемещения мобильных абонентов путём:

• отправки данных об абоненте и доступных ему услугах в VLR и/или SGSN при регистрации в сети (с помощью отправки сообщений MAP Insert Subscriber Data);
• посредничества между GMSC или SMS-C и VLR для обеспечения входящей связи или входящих текстовых сообщений (с помощью сообщений MAP Send Routing Info, Send Routing Info for SM и MAP Provide Roaming Number);
• удаления данных об абоненте из VLR и/или SGSN при выходе абонента из зоны их действия (с помощью отправки сообщений MAP Cancel Location).

Характеристики аналоговых стандартов сотовой связи

Основные аналоговые сети использовали в своей работе частоты 450, 800 и 900 мегагерц. Radiocom 2000, стандарт, использовавшийся во Франции, выделяется из этого ряда: он применял диапазоны 170, 200 и 400 МГц.

Все аналоговые стандарты использовали частотную модуляцию для передачи исходных данных. Подвижная станция для работы по этим стандартам должна была иметь относительно высокую мощность — от трех до пяти ватт. Главный недостаток данных стандартов кроется в их низкой ёмкости, появляющейся из-за неполной экономичности использования выделенной полосы, работающей на частоте 12,5-30 килогерц. Это влекло за собой высокие потери эффективности и завышенное энергопотребление.

Возможно, вам также будет интересно

— Алексей, начну с общего и одновременно важного вопроса о дальнейшей трансформации рынка М2М-устройств. При этом хотелось бы обратить внимание на следующие моменты. По сей день М2М-устройства эксплуатируют технологии 2G, 3G и 4G, созданные в основном для удовлетворения потребительских нужд. Но с появлением 13-го релиза стандарта 3GPP, кажется, рынок телекоммуникационного оборудования разделили на два кластера

Компания SkyTraq представляет свою новейшую разработку — GPS/ГЛОНАСС-приемник Venus 7 с высокими эксплуатационными характеристиками (рис. 1). Значимость навигационных спутниковых систем колоссальна. Они уже активно задействованы во многих сферах человеческой деятельности. Правительство России заинтересовано в развитии отечественной системы ГЛОНАСС, федеральная программа по ее развитию быстро набирает обороты. В связи с этим очевидна необходимость в элементной базе

На страницах журнала «Беспроводные технологии» уже шла речь о радиомодеме РМД400 . Было показано, что наиболее оптимальным вариантом для построения беспроводных производственнотехнологических сетей является использование оборудования для нелицензируемого диапазона 433 МГц. Сегодня — рассказ о тех особенностях, которые выделяют радиомодем РМД400 из ряда других аналогичных устройств. Приводятся реальные примеры использования этого радиомодема.

GSM История возникновения стандарта

Название GSM первоначально было аббревиатурой группы, которая вела разработку этого стандарта. Позже ее значение было интерпретировано в нужном ключе и стало обозначать Глобальную систему для мобильной связи. В 1982 году стартовало создание GSM. Оно велось коалицией из 26 Европейских компаний, предоставлявших услуги связи. Цель состояла в том, чтобы объединить все европейские страны с единым стандартом связи, который будет работать на 900 мегагерц. Спустя 7 лет ETSI продолжил работу над развитием GSM. Стандарт начал полноценно работать только в середине 1991 года. При этом он наголову обходил ближайших конкурентов, таких как североамериканский PCS. После этого усовершенствование стандарта проводилось в 1993 году. После производились лишь улучшения текущей версии.

Второе поколение сотовой связи

В 1982 году Европейская конференция почтовых и телекоммуникационных ведомств начала разрабатывать стандарт GSM. Вскоре его начали называть 2G-связью. Изначально GSM предназначался для стран-членов Европейского института стандартов в телекоммуникации. Но позже разработкой заинтересовались Средний Восток, Африка, Азия и Восточная Европа. Коммерческий релиз сетей стандарта GSM состоялся в 1991 году. Цифровой метод передачи данных позволял абонентам обмениваться SMS-сообщениями. А чуть позже им стал доступен выход в Интернет через протокол WAP.

Этот стандарт покорил не всех. Некоторые государства пошли по своему пути. Например, в США многие 2G-сети использовали стандарт D-AMPS. Лишь спустя какое-то время американцы перешли на GSM1900. А в некоторых странах надолго завоевал популярность стандарт CDMA. Он не был совместим с GSM, поэтому под него разрабатывались отдельные мобильные телефоны.

Постепенно на прилавках магазинов стало появляться всё большее количество портативных устройств, умеющих выходить в глобальную паутину. В связи с этим сотовым операторам нужно было что-то делать, так как в 2G остро не хватало скорости передачи данных. Поэтому вскоре появилось промежуточное поколение сотовой связи, которое принято называть 2,5G. В этот стандарт внедрили поддержку технологии GPRS, а затем и EDGE. Отныне мобильным телефоном осуществлялась пакетная передача данных — абонент платил за конкретный объем трафика, а не за время соединения с сервером. Это не только сэкономило людям деньги, но и увеличило скорость передачи и приема данных. В 2G-сетях этот параметр равнялся 9,6 Кбит/с, тогда как поддержка телефоном поколения 2,5G позволяла выходить в интернет на скорости до 170 Кбит/с (GPRS) или даже 384 Кбит/с (EDGE). В некоторых странах эти две технологии называли совершенно по-разному, но суть от этого не менялась.

Выше вы видите табличку, в которой указаны конкретные отличия всех стандартов, принадлежащих к поколениям 2G и 2,5G.

2G

Основная статья: D-AMPS

Основная статья: GSM

В США аналоговый стандарт AMPS получил столь широкое распространение, что прямая замена его цифровым оказалась практически невозможной. Выход был найден в разработке двухрежимной аналого-цифровой системы, позволяющей совмещать работу аналоговой и цифровой систем в одном и том же диапазоне. Работа над соответствующим стандартом была начата в 1988 г. и закончена в 1992 г.; стандарт получил наименование D-AMPS, или IS-54 (IS — сокращение от Interim Standard, то есть «промежуточный стандарт»). Его практическое использование началось в 1993 г. В Европе ситуация осложнялась наличием множества несовместимых аналоговых систем («лоскутное одеяло»). Здесь выходом оказалась разработка единого общеевропейского стандарта GSM (GSM 900 — диапазон 900 МГц). Соответствующая работа была начата в 1982, г., к 1987 г. были определены все основные характеристики системы, а в 1988 г. приняты основные документы стандарта. Практическое применение стандарта началось с 1991 г. Ещё один вариант цифрового стандарта, по техническим характеристикам схожий с D-AMPS, был разработан в Японии в 1993 г.; первоначально он назывался JDC, а с 1994 г. — PDC (Personal Digital Cellular — буквально «персональная цифровая сотовая связь»).

Но на этом развитие цифровых систем сотовой связи не остановилось.

Стандарт D-AMPS дополнительно усовершенствовался за счёт введения нового типа каналов управления. Дело в том, что цифровая версия IS-54 сохранила структуру каналов управления аналогового AMPS, что ограничивало возможности системы. Новые чисто цифровые каналы управления введены в версии IS-136, которая была разработана в 1994 г. и начала применяться в 1996 г. При этом была сохранена совместимость с AMPS и IS-54, но повышена ёмкость канала управления и заметно расширены функциональные возможности системы. Стандарт GSM, продолжая совершенствоваться технически (последовательно вводимые фазы 1, 2 и 2+), в 1989 г. пошёл на освоение нового частотного диапазона 1800 МГц. Это направление известно под названием системы персональной связи. Отличие последней от исходной системы GSM 900 не столько техническое, сколько маркетинговое при технической поддержке: более широкая рабочая полоса частот в сочетании с меньшими размерами ячеек (сот) позволяет строить сотовые сети значительно большей ёмкости, и именно расчёт на массовую систему мобильной связи с относительно компактными, лёгкими, удобными и недорогими абонентскими терминалами был заложен в основу этой системы. Соответствующий стандарт (в виде дополнений к исходному стандарту GSM 900) был разработан в Европе в 1990—1991 гг. Система получила название DCS 1800 (Digital Cellular System — цифровая система сотовой связи; первоначально использовалось также наименование PCN — Personal Communications Network, что в буквальном переводе означает «сеть персональной связи») и начала использоваться с 1993 г. В 1996 г. было принято решение именовать её GSM 1800. В США диапазон 1800 МГц оказался занят другими пользователями, но была найдена возможность выделить полосу частот в диапазоне 1900 МГц, которая получила в Америке название диапазона систем персональной связи (PCS — Personal Communications Systems), в отличие от диапазона 800 МГц, за которым сохранено название сотового (cellular). Освоение диапазона 1900 МГц началось с конца 1995 г.; работа в этом диапазоне предусмотрена стандартом D-AMPS (версия IS-136, но аналогового AMPS в диапазоне 1900 МГц уже нет), и разработана соответствующая версия стандарта GSM («американский» GSM 1900 — стандарт IS-661).

1G

Все первые системы сотовой связи были аналоговыми. К ним относятся:

• AMPS (Advanced Mobile Phone Service — усовершенствованная служба мобильной связи, диапазон 800 МГц) — широко использовался в США, Канаде, Центральной и Южной Америке, Австралии; известен также как «североамериканский стандарт»; был наиболее распространённым стандартом в мире, обслуживавшим почти половину всех абонентов сотовой связи (вместе с цифровой модификацией D-AMPS, речь о которой впереди); использовался в России в качестве регионального стандарта (в основном — в варианте D-AMPS), где он также являлся наиболее распространённым. На данный момент морально устарел. 18 апреля 2008 года прекратила свою работу двустандартная сеть AMPS/CDMA-800 Fora Communications (принадлежала Теле2) в Санкт-Петербурге — последняя крупная сеть стандарта AMPS.
• TACS (Total Access Communications System — общедоступная система связи, диапазон 900 МГц) — используется в Англии, Италии, Испании, Австрии, Ирландии, с модификациями ETACS (Англия) и JTACS/NTACS (Япония); это второй по распространённости стандарт среди аналоговых; ещё недавно, в 1995 г., он занимал и общее второе место в мире по величине абонентской базы, но в 1997 г. оттеснён на четвёртое место более быстро развивающимися цифровыми стандартами;

NMT-450 и NMT 900 (Nordic Mobile Telephone — мобильный телефон северных стран, диапазоны 450 и 900 МГц соответственно) — используется в Скандинавии и во многих других странах; известен также как «скандинавский стандарт»; третий по распространённости среди аналоговых стандартов мира. Стандарт NMT 450 является одним из двух стандартов сотовой связи, принятых в России в качестве федеральных (второй — цифровой стандарт GSM 900);

• С-450 (диапазон 450 МГц) — используется в Германии и Португалии;
• RTMS (Radio Telephone Mobile System — мобильная радиотелефонная система, диапазон 450 МГц) — используется в Италии;
• Radiocom 2000 (диапазоны 170, 200, 400 МГц) — используется во Франции;
• NTT (Nippon Telephone and Telegraph system — японская система телефона и телеграфа, диапазон 800…900 МГц — в трех вариантах) — используется в Японии.

Во всех аналоговых стандартах применяются частотная модуляция для передачи речи и частотная модуляция для передачи информации управления (или сигнализации — signaling). Этим так же была обусловлена интерференция сигнала. Как правило, подвижная станция первого поколения имела высокую мощность(3-5 Вт). Для передачи информации различных каналов используются различные участки спектра частот — применяется метод множественного доступа с частотным разделением каналов (Frequency Division Multiple Access — FDMA), с полосами каналов в различных стандартах от 12,5 до 30 кГц. С этим непосредственно связан основной недостаток аналоговых систем — относительно низкая ёмкость, являющаяся прямым следствием недостаточно рационального использования выделенной полосы частот при частотном разделении каналов. Этот недостаток стал очевиден уже к середине 80-х годов, в самом начале широкого распространения сотовой связи в ведущих странах, и сразу же значительные силы были направлены на поиск более совершенных технических решений. В результате этих усилий и поисков появились цифровые сотовые системы второго поколения. Переход к цифровым системам сотовой связи стимулировался также широким внедрением цифровой техники в связь в целом и в значительной степени был обеспечен разработкой низкоскоростных методов кодирования и появлением сверхминиатюрных интегральных схем для цифровой обработки сигналов.

GSM сигнализация для охраны Вашего имущества (в корпусе IP44)

для коттеджа
для дачи
для гаража

Описание

GSM сигнализация Сота-охрана позволит Вам дистанционно контролировать состояние Вашего имущества. При покушении на Ваше имущество Вам незамедлительно будет выслано СМС, информирующее Вас о типе события, сработавшем датчике, о том, что окружающая температура слишком высокая или слишком низкая.
Так же Вы в любой момент сможете дистанционно запросить состояние устройства, в ответ Вам придет СМС с состоянием всех датчиков, всех выходов устройства, значением температуры в градусах Цельсия.

Характеристки

• Количество входов: 3 (для датчиков типа «сухой контакт»)
• Количество выходов: 3 (тип — реле, одно реле для подключения Сирены)
• Входов для датчика температуры: 1
• Постановка/снятие с охраны: бесплатным звонком
• Тихая постановка/снятие с охраны: СМС
• GSM-модуль: 900/1800МГц (все Российские операторы)
• Количество абонентов: 10 (с версии ПО микроконтроллера ‘F’)
• Напряжение питания: 10-15 В
• Потребляемая мощность: 0,42 Вт
• Габариты: 150х110х70мм
• Разработчик и производитель: ВИЗГАРД

Комплектация

• GSM сигнализация
• Угловая GSM антенна
• Блок питания AC/DC 220/12В — опционально
• Сирена — опционально
• Датчик движения — опционально
• Инструкция по эксплуатации

Написать нам: info@gsmkontrol.ru • WhatsApp • Viber • Telegram

Как это работает

После первой установки и подключения GSM контроллера Вам понадобится записать в его память Ваш номер телефона, для того чтобы он знал номер своего хозяина.
На этот номер он будет присылать Вам СМС сообщения о различных нештатных ситуациях, таких как: сработки датчиков, проникновение в охраняемое помещенье, выход температуры за пределы допустимых значений и т.д.

Номер записывается с помощью простой СМС: Num1 +71234567890;.
В конце номера ставится точка с запятой. Все, после этого Ваш GSM контроллер готов к работе с Вашим телефоном. Даже если Вы поменяете SIM-карту в Вашем контроллере или GSM сигнализации, перезаписывать Ваш номер в прибор не придется.

После записи в устройство номера можно, например, запросить состояние датчиков GSM контроллера. Запрос делается с помощью СМС со знаком вопроса: ? (см. рис.).

Управление встроенными реле производится с помощью СМС сообщения, в котором указывается номер реле и команда: включить или выключить (см. рис.).
Например, чтобы включить первое реле GSM контроллера, необходимо отправить СМС вида: 1 on. А чтобы выключить, например, второе реле — отправить СМС команду 2 of.

На каждую СМС команду или запрос контроллер (или GSM сигнализация) присылают ответ, по которому можно контролировать выполнение команды.

GSM сигнализация ставится на охрану бесплатным звонком (звонком без снятия трубки). При этом сирена сигнализации (внешняя) чирикает 1 раз.
Аналогично происходит снятие с охраны. При этом сирена сигнализации чирикает 2 раза. В GSM контроллере есть возможность также бесшумного снятия/постановки на охрану — делается это с помощью СМС команды.

Если вводить СМС команды вручную для Вас не удобно, Вы можете скачать наше бесплатное приложение для телефонов на базе Android.

Как заказать наше оборудование

Напишите нам письмо с указанием того, что бы Вы хотели заказать. Мы ответим в кратчайшие сроки. Почта: info@gsmkontrol.ru.

Так же заказ можно оформить через: WhatsApp • Viber • Telegram

или через под разделом Цены

Возможна оплата при получении на любом пункте СДЭК.

Гарантируем качество по привлекательным ценам!

(С организациями работаем с НДС)

Разработчик и производитель:

ВИЗГАРДг. Пермь, ул. Лесозаводская 9, офис 406А

Написать нам   
  

Доставка по России

Мы отправляем нашу продукцию в любую точку России по самым низким тарифам.

Возможны следующие варианты доставки:

• Почта России
• Транспортные компании

Доставку оплачивает заказчик. Стоимость доставки от 200 руб. (Цена может измениться в зависимости от партии). Дополнительная информация по почте info@gsmkontrol.ru.

b/g/n/ac в настройках роутера. Какой режим выбрать и как поменять?

Как правило, по умолчанию стоит автоматический режим. 802.11b/g/n mixed, или 802.11n/ac mixed (смешанный). Это сделано для обеспечения максимальной совместимости. Чтобы к маршрутизатору можно было подключить как очень старое, так и новое устройство.

Я не тестировал, но не раз слышал и читал, что установка режима 802.11n (Only n) для диапазона 2.4 ГГц, разумеется, позволяет прилично увеличить скорость Wi-Fi. И скорее всего так и есть. Поэтому, если у вас нет старых устройств, у которых нет поддержки 802.11n, то рекомендую поставить именно этот стандарт работы беспроводной сети. Если есть такая возможность в настройках вашего маршрутизатора.

А для диапазона 5 ГГц я все таки оставил бы смешанный режим n/ac.

Вы всегда можете протестировать. Замеряем скорость интернета на устройствах в смешанном режиме, затем выставляем «Только 802.11ac», или «Только 802.11n» и снова замеряем скорость. Всегда сохраняйте настройки и перезагружайте маршрутизатор. Ну и не забывайте, какие настройки вы меняли. Чтобы в случае проблемы с подключением устройств можно было вернуть все обратно.

Смена режима Wi-Fi (mode) на роутере TP-Link

В настройках маршрутизатора TP-Link перейдите в раздел «Беспроводной режим» (Wireless) – «Настройки беспроводного режима».

Пункт пеню: «Режим», или «Mode» в зависимости от языка панели управления.

Если у вас двухдиапазонный маршрутизатор TP-Link, то для смены режима работы диапазона 5 GHz перейдите в соответствующий раздел.

И новая панель управления:

Я уже давно заметил, что на TP-Link в зависимости от модели и прошивки могут быт разные настройки режима беспроводной сети. Иногда, например, нет варианта «11n only». А есть только «11bg mixed», или «11bgn mixed». Что не очень удобно, так как нет возможности выставить работу в определенном режиме для увеличения скорости.

Режим беспроводной сети на роутере ASUS

Зайти в настройки роутера ASUS можно по адресу 192.168.1.1. Дальше открываем раздел «Беспроводная сеть». На этой странице находится нужная нам настройка.

На моем ASUS RT-N18U есть три варианта:

1. «Авто» – это b/g/n. Максимальная совместимость.
2. «N Onle» – работа только в режиме n, максимальная производительность. Без поддержки устаревших устройств.
3. «Legacy» – это когда устройства могут подключаться по b/g/n, но скорость стандартf 802.11n будет ограничена в 54 Мбит/с. Не советую ставить этот вариант.

Точно так же меняем настройки для другого диапазона. Выбрав в меню «Частотный диапазон» — «5GHz». Но там я советую оставить «Авто».

Смена стандарта Wi-Fi сети на ZyXEL Keenetic

Откройте настройки роутера ZyXEL и снизу перейдите в раздел «Wi-Fi сеть». Там увидите выпадающее меню «Стандарт».

Не забудьте нажать на кнопку «Применить» после смены параметров и выполнить перезагрузку устройства.

Беспроводной режим на D-link

Открываем панель управления маршрутизатора D-link по адресу 192.168.1.1 (подробнее в этой статье), или смотрите как зайти в настройки роутера D-Link.

Так как у них есть много версий веб-интерфейса, то рассмотрим несколько из них. Если в вашем случае светлый веб-интерфейс как на скриншоте ниже, то откройте раздел «Wi-Fi». Там будет пункт «Беспроводной режим» с четырьмя вариантами: 802.11 B/G/N mixed, и отдельно N/B/G.

Или так:

Или даже так:

Настройка «802.11 Mode».

Диапазон радиочастот на роутере Netis

Откройте страницу с настройками в браузере по адресу http://netis.cc. Затем перейдите в раздел «Беспроводной режим».

Там будет меню «Диапаз. радиочастот». В нем можно сменить стандарт Wi-Fi сети. По умолчанию установлено «802.11 b+g+n».

Ничего сложного. Только настройки не забудьте сохранить.

Настройка сетевого режима Wi-Fi на роутере Tenda

Настройки находятся в разделе «Беспроводной режим» – «Основные настройки WIFI».

Пункт «Сетевой режим».

Можно поставить как смешанный режим (11b/g/n), так и отдельно. Например, только 11n.

Если у вас другой маршрутизатор, или настройки

Дать конкретные инструкции для всех устройств и версий программного обеспечения просто невозможно. Поэтому, если вам нужно сменить стандарт беспроводной сети, и вы не нашли своего устройства выше в статье, то смотрите настройки в разделе с названием «Беспроводная сеть», «WiFi», «Wireless».

103

Сергей

Настройка Wi-Fi сетей, Полезное и интересное