GSM -Dienste

GSM -Dienste sind eine Standardsammlung von Anwendungen und Funktionen, die über dem verfügbar sind Globales System für mobile Kommunikation (GSM) zu Handy Abonnenten auf der ganzen Welt. Die GSM -Standards werden durch die definiert 3GPP Zusammenarbeit und implementiert in Hardware und Software durch Gerätehersteller und Mobilfunkbetreiber. Der gemeinsame Standard ermöglicht es, dieselben Telefone mit verschiedenen Unternehmensdiensten zu verwenden, oder sogar durchstreifen in verschiedene Länder. GSM ist der dominanteste Handystandard der Welt.

Das Design des Dienstes ist mäßig komplex, da es in der Lage sein muss, ein sich bewegendes Telefon überall auf der Welt zu lokalisieren und die relativ geringe Akkapapazität, begrenzte Eingangs-/Ausgangsfunktionen und schwache Funksender auf mobilen Geräten aufzunehmen.

Zugriff auf ein GSM -Netzwerk

Um Zugriff auf GSM -Dienste zu erhalten, benötigt ein Benutzer drei Dinge:

• Eine Abrechnungsbeziehung mit a Mobilfunkbetreiber. Dies ist normalerweise entweder dort, wo die Dienstleistungen im Voraus bezahlt werden, bevor sie konsumiert werden (vorbezahlt) oder wo Rechnungen ausgestellt und abgelöst werden, nachdem der Dienst verzehrt wurde ((Postbezahlung).
• A Handy das ist GSM konform und arbeitet bei der Gleiche Frequenz als Bediener. Die meisten Telefonunternehmen verkaufen Telefone von Herstellern von Drittanbietern.
• A Abonnenten -Identitätsmodul (SIM -Karte), die vom Betreiber aktiviert wird, sobald die Abrechnungsbeziehung hergestellt ist. Nach der Aktivierung wird die Karte dann mit dem Abonnenten programmiert Mobile Subscriber Integrated Services Digital Network Number (MSISDN) (Die Telefonnummer). Persönliche Informationen wie Kontaktzahlen von Freunden und Familie können auch vom Abonnenten auf der SIM gespeichert werden.

Nachdem sich die Abonnenten angemeldet haben, werden Informationen über ihre Identität (Telefonnummer) und auf die Dienste, auf die sie zugreifen dürfen Standort register (HLR).

Sobald die SIM -Karte in das Telefon geladen ist und das Telefon eingeschaltet ist, sucht sie nach dem nächsten Mobiltelefon -Mast (auch als a genannt Basistransceiverstation/BTS) mit dem stärksten Signal im Bediener des Bedieners Frequenzband. Wenn ein Mast erfolgreich kontaktiert werden kann, soll es gesagt werden Berichterstattung in der Gegend. Das Telefon identifiziert sich dann über den Steuerkanal im Netzwerk. Sobald dies erfolgreich abgeschlossen ist, soll das Telefon dem Netzwerk angeschlossen sein.

Die wichtigste Funktion eines Mobiltelefons ist die Möglichkeit, in jedem Bereich, in dem die Deckung verfügbar ist, zu empfangen und zu tätigen. Dies wird im Allgemeinen aus Kundenperspektive als Roaming bezeichnet, aber auch bei der Beschreibung des zugrunde liegenden technischen Prozesses als Besuch bezeichnet. Jedes geografische Gebiet verfügt über eine Datenbank namens the Besucherstandortregister (VLR), das Details aller Mobiltelefone in diesem Bereich enthält. Wann immer ein Telefon anschließt oder besucht, einen neuen Bereich, der, der Besucher Standortregister muss sich an die wenden Heim Standortregister, um die Details für dieses Telefon zu erhalten. Der aktuelle Mobilfunkstandort des Telefons (d. H. Das, worauf es sich befindet) wird in den VLR -Datensatz eingegeben und wird während eines Vorgangs genannt verwendet Paging Wenn das GSM -Netzwerk das lokalisieren möchte Handy.

Jede SIM -Karte enthält einen geheimen Schlüssel, der KI bezeichnet wird und zur Bereitstellung von Authentifizierungs- und Verschlüsselungsdiensten verwendet wird. Dies ist nützlich, um den Diebstahl von Service zu verhindern und die Aktivität eines Benutzers über die Luft zu verhindern. Das Netzwerk tut dies durch die Verwendung des Authentifizierungszentrum und wird erreicht, ohne den Schlüssel direkt zu übertragen.

Jedes GSM -Telefon enthält eine eindeutige Kennung (anders als die Telefonnummer), genannt die Internationale Identität für mobile Geräte (IMEI). Dies kann durch Wählen von *#06#gefunden werden. Wenn ein Telefon das Netzwerk kontaktiert, kann das IMEI gegen das überprüft werden Geräteidentitätsregister So lokalisieren gestohlene Telefone und Erleichterung der Überwachung.

Stimme alle Anrufe

Alle kontaktfreudig

Einmal Handy Hat wie oben beschrieben erfolgreich an ein GSM -Netzwerk angeschlossen, können Anrufe vom Telefon an ein anderes Telefon auf der globalen Handlung getätigt werden Öffentliches Fernsprechwählnetz.

Der Benutzer wählt die Telefonnummerdrückt die senden oder sich unterhalten Schlüssel und die Handy Sendet eine Anrufanfragennachricht an die Mobiltelefonnetz über die nächste Mobiltelefonbasis Transceiver Station (BTS).

Die Meldung zur Anrufeinrichtungsanforderung wird als nächstes von der abgeschlossen Mobile Switching Center, was die Rekord des Abonnenten überprüft, die in der gehalten werden Besucherstandortregister Um festzustellen, ob der ausgehende Anruf erlaubt ist. Wenn ja, leitet der MSC den Anruf auf die gleiche Weise wie a Telefonaustausch tut in einem festen Netzwerk.

Wenn der Abonnent einen Prepaid Tarif hat (manchmal als bekannt als Zahlen Sie wenn sie hinausgehen (Payg) oder Bezahlen & go), dann wird ein zusätzlicher Scheck durchgeführt, um festzustellen, ob der Abonnent über genügend Guthaben verfügt, um fortzufahren. Wenn nicht, wird der Anruf abgelehnt. Wenn der Anruf fortgesetzt werden darf, wird er kontinuierlich überwacht und der entsprechende Betrag aus dem Konto des Abonnenten verringert. Wenn das Guthaben Null erreicht, wird der Anruf vom Netzwerk abgeschnitten. Die Systeme, die die Prepaid -Dienste überwachen und anbieten GSM Standarddienste, aber stattdessen ein Beispiel von Intelligentes Netzwerk Dienstleistungen, die a Mobilfunkbetreiber kann sich entscheiden, zusätzlich zu den Standard -GSM -GSM zu implementieren.

Eingehende Anrufe

Gateway MSC -Kontakt

Wenn jemand einen Anruf an einen angibt Handy, sie wählen die Telefonnummer (auch a genannt MSISDN) mit dem Telefonbenutzer verbunden und der Anruf wird an die weitergeleitet Mobilfunkbetreiber's Gateway Mobile Switching Center. Das Gateway MSC, wie der Name schon sagt, als "Eingang" von außen der Teile der Öffentliches Fernsprechwählnetz auf das Netzwerk des Anbieters.

Wie oben erwähnt, kann das Telefon überall im Netzwerk des Betreibers oder in den Netzwerken von Roaming -Partnern, einschließlich in anderen Ländern, überall durchstreifen. Die erste Aufgabe des Gateway MSC besteht also darin, den aktuellen Standort der zu bestimmen Handy um den Anruf zu verbinden. Dies geschieht, indem es die konsultieren Standort register (HLR), was, wie oben beschrieben, welche weiß, welche Besucherstandortregister (VLR) Das Telefon ist gegebenenfalls zugeordnet.

Ruting des Anrufs

Wenn die HLR diese Abfragenachricht empfängt, wird festgelegt, ob der Anruf in eine andere Nummer (als Divertierung bezeichnet) geleitet werden sollte oder ob er direkt an das Mobiltelefon weitergeleitet werden soll.

• Wenn der Eigentümer des Telefons zuvor aufgefordert hat, alle eingehenden Anrufe auf eine andere Nummer umgeleitet zu werden, die als Nr. Forward Unconditional (CFU) bezeichnet wird, wird diese Nummer im Home -Standortregister gespeichert. Wenn dies der Fall ist, wird die CFU -Nummer an das Gateway MSC zurückgegeben, um sofort zu diesem Ziel zu gelangen.
• Wenn die Handy ist derzeit nicht mit einem besuchten Standortregister verbunden (da das Telefon ausgeschaltet wurde), dann gibt das Home -Standortregister eine Nummer zurück, die als Call Forward NICHT AREADABEL (CFNRC) -Nummer an das Gateway MSC bezeichnet wird, und der Anruf wird dort weitergeleitet. Viele Betreiber können diesen Wert automatisch auf das Telefon einstellen Voicemail Nummer, damit Anrufer eine Nachricht hinterlassen können. Das Mobiltelefon kann manchmal die Standardeinstellung überschreiben.
• Wenn das Home -Standortregister weiß, dass das Telefon in einem bestimmten VLR -Bereich streift, fordert es eine temporäre Nummer an (genannt Msrn) von diesem VLR (mit der Verwendung der IMSI als Referenznummer). Diese Nummer wird zurück zum Gateway MSC weitergeleitet und dann den Anruf an den MSC weitergeleitet, in dem das angerufene Telefon streift.

Auffinden und Klingeln des Telefons

Wenn der Anruf beim besuchten MSC ankommt, wird der MSRN verwendet, um zu bestimmen, welcher der Telefone in diesem Bereich aufgerufen wird, dh die MSRN -Karten zurück zum IMSI der ursprünglichen Telefonnummer gewählt. Der MSC Seiten all die Mobilfunkmasten In dem Bereich, in dem die IMSI registriert ist, um das Telefon zu informieren, dass ein eingehender Anruf dafür besteht. Wenn der Abonnent antwortet, wird ein Sprachpfad durch den Besuch MSC und das Gateway MSC zurück zum Netzwerk der Person, die den Anruf tätigt, und einen normalen Telefon Anruf folgt.

Es ist auch möglich, dass der Anruf nicht beantwortet wird. Wenn der Abonnent mit einem anderen Anruf beschäftigt ist (und Rufen Sie Warten an wird nicht verwendet) Die besuchten MSC-Routes den Aufruf zu einer vorbestimmten Aufruf-Forward-beliebten (CFB) Nummer. In ähnlicher Weise, wenn der Abonnent den Anruf nach einer Zeitspanne (normalerweise 30 Sekunden) nicht beantwortet, wird der besuchte MSC den Anruf zu einem vorbestimmten Anruf weiterleiten, der keine Antwort (CFNRY) ist. Der Bediener kann erneut entscheiden, diesen Wert standardmäßig auf die zu setzen Voicemail des Handys, damit Anrufer eine Nachricht hinterlassen können.

Wenn der Abonnent nicht auf die Paging-Anfrage antwortet, entweder aufgrund der Versicherung oder der Batterie, die flach/entfernt wurde, wird der besuchte MSC den Anruf zu einer vorbestimmten Aufruf-Forward-Nr. Der Bediener kann erneut entscheiden, diesen Wert standardmäßig auf die zu setzen Voicemail des Handys, damit Anrufer eine Nachricht hinterlassen können.

Ein Roaming -Benutzer möchte diese Weiterleitungsdienste im besuchten Netzwerk vermeiden, da die Roaming -Gebühren gelten.

Sprachgebühren

In den USA und Kanada zahlen Anrufer die Kosten für die Verbindung mit dem Gateway -MSC der Telefongesellschaft des Abonnenten, unabhängig vom tatsächlichen Standort des Telefons. Da Mobilfunknummern Standard geografische Zahlen entsprechend dem angegeben haben Nordamerikanische Nummerierungsplan, Anrufer zahlen dasselbe, um feste Telefone und Mobiltelefone in einem bestimmten geografischen Gebiet zu erreichen. Mobilfunkabonnenten zahlen für die Verbindungszeit (in der Regel in Plan- oder Prepaid-Minuten) für eingehende und ausgehende Anrufe. Für ausgehende Anrufe werden Langstreckengebühren so abgerechnet, als ob sie am GMSC stammen, obwohl es sich um den besuchenden MSC handelt, der die Verbindung zum PSTN vervollständigt. Pläne, die landesweit Fernstrecken- und/oder landesweites Roaming ohne zusätzliche Anklage gegen "lokale" ausgehende Anrufe umfassen, sind beliebt.

Mobilfunknetze in Europa, Asien (außer Hongkong, Macau (Macao) und Singapur), Australien und Argentinien berechnen ihre Abonnenten nur für ausgehende Anrufe. Eingehende Anrufe sind für den Mobilfunkabonnenten kostenlos, mit Ausnahme eines Anrufs, während der Abonnent wie nachstehend beschrieben durchstreift. Anrufer zahlen jedoch in der Regel einen höheren Preis, wenn sie Mobiltelefone aufrufen. Spezielle Präfixe werden verwendet, um Handys zu benennen, damit die Anrufer wissen, dass sie ein Mobiltelefon anrufen und daher eine höhere Rate berechnet wird.

Aus Sicht des Anrufers spielt es keine Rolle, wo sich der Mobilfunkabonnent befindet, da der technische Prozess der Verbindung des Anrufs gleich ist. Wenn ein Abonnent ist wandernd im Netzwerk eines anderen Unternehmens, dem Abonnenten anstelle des Anrufers, kann einen Zuschlag zahlen Für die Verbindungszeit. Internationale Roaming -Anrufe sind oft ziemlich teuer, und infolgedessen verlangen einige Unternehmen, dass Abonnenten eine explizite Erlaubnis erteilen, Anrufe zu erhalten, während sie bestimmte Länder durchlaufen.

Sprachcodierung

Während eines GSM -Anrufs wird die Sprache von konvertiert analog Schallwellen zu Digitale Daten telefonisch selbst und über das Mobiltelefonnetz über digitale Weise übertragen. (Obwohl ältere Teile der festen Öffentliches Fernsprechwählnetz kann analoge Übertragung verwenden.)

Der digitale Algorithmus zur Codierung von Sprachsignalen wird als a genannt Codec. Die Sprachcodecs in verwendet in GSM werden genannt Halbrate (HR), Vollrate (FR), Verbesserte Vollrate (EFR), Adaptiver Multirat (AMR) und Breitband AMR Auch als HD -Stimme bekannt. Alle Codecs mit Ausnahme von AMR arbeiten mit einer festen Datenrate und Fehlerkorrekturstufe.

Datenübertragung

Der GSM -Standard bietet auch separate Einrichtungen für die Übertragung digitaler Daten. Dadurch kann ein Mobiltelefon wie jeder andere Computer auf dem handeln InternetSenden und Empfangen von Daten über die Internetprotokoll.

Das Handy kann auch mit einem Desktop -Computer verbunden sein. Laptop, oder PDAzur Verwendung als Netzwerkschnittstelle (genau wie a Modem oder Ethernet Karte, aber mit einem der nachstehend beschriebenen GSM-Datenprotokolle anstelle eines PSTN-kompatiblen Audiokanals oder einer Ethernet-Verbindung zum Senden von Daten). Einige GSM -Telefone können auch von einem standardisierten gesteuert werden Hayes am Befehlssatz durch ein serielles Kabel oder eine drahtlose Verbindung (mit Verwendung Irda oder Bluetooth). Die AT -Befehle können alles von Klingentönen bis hin zu Datenkomprimierungsalgorithmen steuern.

Zusätzlich zum allgemeinen Internetzugang können andere spezielle Dienste von der erbracht werden Mobilfunkbetreiber, wie zum Beispiel SMS.

Datenprotokolle mit Schaltungsschalter

A Schaltkreisschalter Die Datenverbindung behält sich eine gewisse Bandbreite zwischen zwei Punkten für die Lebensdauer einer Verbindung vor, genau wie ein herkömmlicher Anruf einen Audiokanal einer bestimmten Qualität zwischen zwei Telefonen für die Dauer des Anrufs zuweist.

Im GSM-Standard sind zwei mit Schaltungsanpassungen gewandte Datenprotokolle definiert: Schaltkreis veraltete Daten (CSD) und Hochgeschwindigkeitsschaltungsdaten (HSCSD). Diese Arten von Verbindungen werden in der Regel pro Sekunde aufgeladen, unabhängig von der Menge der Daten, die über den Link gesendet werden. Dies liegt daran, dass eine gewisse Bandbreite der Verbindung gewidmet ist, unabhängig davon, ob sie benötigt wird oder nicht.

Schaltkreiste Verbindungen haben den Vorteil, dass eine konstante, garantierte, garantiert wird Servicequalität, was für Echtzeitanwendungen wie Videokonferenzen nützlich ist.

General Paket Radio Service (GPRS)

Das Allgemeiner Paket -Radio -Service (GPRS) ist a Paketgeschrieben Datenübertragungsprotokoll, das 1997 in den GSM-Standard aufgenommen wurde. Es ist rückwärtskompatibel mit Systemen, die vor 1997 Versionen des Standards verwenden. GPRS tut dies, indem sie Pakete an den lokalen Mobiltelefon -Mast senden (BTS) auf Kanälen, die nicht von Schaltungsstörungen oder Datenverbindungen verwendet werden. Mehrere GPRS -Benutzer können einen einzelnen nicht verwendeten Kanal teilen, da jeder ihn nur für gelegentliche kurze Bursts verwendet.

Der Vorteil von Paketanschlussen ist, dass die Bandbreite nur verwendet wird, wenn tatsächlich Daten übertragen werden. Diese Art von Verbindung wird somit im Allgemeinen vom Kilobyte anstelle der zweiten in Rechnung gestellt und ist normalerweise eine billigere Alternative für Anwendungen, die nur Daten sporadisch senden und empfangen müssen, wie wie Instant Messaging.

GPRS wird normalerweise als a beschrieben 2,5 g Technologie; Weitere Informationen finden Sie im Hauptartikel.

Kurznachrichtendienst (SMS)

Kurznachrichtendienst (allgemein bekannt als simsen) ist zur am häufigsten verwendeten Datenanwendung auf Mobiltelefonen geworden, wobei 74% aller Mobiltelefonbenutzer bis Ende 2007 bereits als aktive Benutzer von SMS oder 2,4 Milliarden Menschen sind.

SMS -Textnachrichten können von Mobiltelefonnutzern an andere mobile Benutzer oder externe Dienste gesendet werden, die SMS akzeptieren. Die Nachrichten werden normalerweise von mobilen Geräten über die gesendet Kurzmeldungsdienstzentrum Verwendung der KARTE Protokoll.

Der SMSC ist ein zentraler Routing -Hub für Kurznachrichten. Viele Mobilfunkbetreiber nutzen ihre SMSCs als Gateways zu externen Systemen, einschließlich der Internet, eingehende SMS -News -Feeds und andere Mobilfunkbetreiber (häufig verwenden die de facto SMPP Standard für SMS -Austausch).

Das SMS Standard wird auch außerhalb der verwendet GSM System; Weitere Informationen finden Sie im Hauptartikel.

Ergänzende dienstleistungen

Siehe auch GSM -Codes für ergänzende Dienste.

• Anrufweiterleitung.
• Ausgehend scheidender Anrufe.
• Ausgehend eingehender Anrufe.
• Rat der Anklage (AOC). Dieser GSM -Dienst schätzt die Anrufkosten für die Anzeige auf dem Mobiltelefon des Benutzers.^[1] Dies hilft den Benutzern durch Verhinderung Bill Schock^[2] und reduziert die Last der MobilfunkbetreiberKundendienstabteilung. In der Praxis wird dieser GSM -Dienst jedoch selten verwendet, da die Berechnung komplexer ist als der Standard zulässt. Stattdessen bieten einige Betreiber Abonnenten mit Ausgleichs- und/oder Anrufkostenbenachrichtigungen, die zu festgelegten Zeiten gesendet wurden, z. B. zu Beginn oder am Ende jedes Anrufs. Diese Benachrichtigungen können mit einem Sprach-Synthese-System laut vorgelesen oder in Textform übertragen werden.^[3][4][5]
• Rufen Sie Hold.
• Rufen Sie Warten an.
• Mehrparteien -Service.
• Aufrufen von Zeilenidentifikationspräsentation (Clip)/ Restriktion (CLIR).
• Geschlossene Benutzergruppe (CUG).
• Explizite Anrufübertragung (ECT). Dieser Dienst ermöglicht einem Benutzer, der zwei Anrufe hat, um diese beiden Anrufe miteinander zu verbinden und seine Verbindungen an beide Parteien zu veröffentlichen.

Siehe auch

• GSM USSD -Codes - Unstrukturierte ergänzende Servicedaten: Liste der Standard -GSM -Codes für Netzwerk- und SIM -bezogene Funktionen

Verweise

Externe Links

• GSM -Anrufflüsse und Sequenzdiagramme Detaillierte Anrufflussdiagramme, die GSM -Anruf -Setup, Standortaktualisierung und Übergabe beschreiben.
• GSM -Anrufströme und Tutorial Detaillierte Anrufflussdiagramme