Global System for Mobile communication (GSM)

Tom Geysen
3 BO
Data transmissie in mobiele netwerken
Inhoud
Data transmissie in mobiele netwerken ........................................................................... 1
1. Evolutie in draadloze communicatie ..................................................................... 1
2. Het GSM netwerk ................................................................................................ 2
3. Van voice netwerk naar data netwerk .................................................................. 3
4. Waar staat de grootste Belgische operator momenteel? ...................................... 4
5. Wat brengt de toekomst? ..................................................................................... 7
6. Interessante linken en bronnen: ........................................................................... 8
1.
Evolutie in draadloze communicatie
Eind 2002 waren er in België 7300000 actieve GSM abonnees en men verwacht dat er
tegen eind 2003 maar liefst 1 miljard GSM abonnees zullen zijn in meer dan 190 landen.
Al deze gebruikers maken dagdagelijks gebruik van draadloze communicatie zonder er
wellicht nog bij stil te staan dat dit nog niet zo heel lang mogelijk is en dat er toch een
knap stukje technologie nodig is om dit allemaal mogelijk te maken.
Laten we daarom eerst een keer kijken waar de oorsprong van onze draadloze
communicatie ligt en hoe dit later geëvolueerd is.
In de geschiedenis boeken hebben we allemaal gelezen over de rooksignalen waarmee
indianen elkaar waarschuwden als er vijanden op komst waren. We kunnen dit
beschouwen als de eerste vorm van draadloze communicatie.
Het begin van elektronische communicatie was de telegraaf waarmee rond 1800 met
morse code signalen over een grote afstand werden doorgegeven, later rond 1850
gevolgd door de telefoon. Het ging echter niet meer om draadloze communicatie.
Begin 20ste eeuw is men begonnen met het uitzenden van elektromagnetische golven
en in 1909 was de eerste radiouitzending een feit.
Rond 1940 werden de eerste draadloze telefoons geïnstalleerd in auto’s en rond de
jaren 1970/1980 is de aftrap gegeven van de cellulaire netwerken die de basis vormen
van onze huidige GSM netwerken.
En uiteraard staat ook vandaag de technologische evolutie niet stil. De opvolger van de
GSM technologie, met name UMTS (universal mobile telecommunication system) staat
klaar om zijn intrede te maken in België. In andere delen van de wereld is de 3de
generatie van de mobiele communicatie systemen reeds een feit.
Pag.: 1 / 8
Tom Geysen
3 BO
2.
Het GSM netwerk
In België wordt het woord GSM vaak gebruikt als synoniem voor onze mobiele telefoon.
Maar achter dit heel vertrouwde woord schuilt een heel andere realiteit namelijk een
bijzonder ingewikkeld systeem waarvan onze GSM slechts het topje van de ijsberg is.
Het letterwoord GSM staat voor Global System for Mobile Communication, een
gemeenschappelijke norm die de Europese operatoren vanaf 1982 invoerden. Hun
doelstelling: een systeem voor mobiele telefonie ontwikkelen dat grensoverschrijdende
communicatie mogelijk maakt.
De bouwstenen van een GSM netwerk:
Het enige element van het mobiele netwerk waar we als gebruiker mee geconfronteerd
worden is onze “GSM”. Onze “GSM” bestaat uit een 2 delen. Enerzijds is er het
toestelletje of het Mobile Equipment en anderzijds de identiteit van de abonnee die
bestaat uit de SIM kaart (subscriber identity module). De beide samen vormen een
Mobile Subscriber.
De SIM kaart is het hart van de mobile subscriber. Deze SIM kaart bevat een chip met
de gegevens van de subscriber, zijn identificatie, zijn telefoonboek, codes voor encryptie
van de gesprekken, … Deze kaart is ook beveiligd met een PIN code (Personal Identity
Number).
Deze SIM kaart wordt uitgereikt door de netwerk providers en met een geactiveerde SIM
kaart krijgt men toegang tot het netwerk.
Uiteraard zou er geen communicatie mogelijk zijn indien we enkel onze “GSM”
toestelletjes hadden.
Daarom hebben we een Public Land Mobile Network (PLMN) nodig om deze draadloze
communicatie mogelijk te maken.
Onderstaande figuur geeft weer welke bouwstenen er nog nodig zijn om een
operationeel GSM netwerk te bekomen.
Het hart van het GSM netwerk zijn de MSC’s (Mobile Station Switching Center). In deze
switchen gebeurt de routering van de gesprekken en er wordt ook de verbinding
gemaakt met andere netwerken zoals het vaste telefonie netwerk.
De zend-en ontvangst antennes die in elke cel staan, zijn allemaal verbonden met een
BTSE (Base Transceiver Station Equipment). Deze BTSE zorgt dus voor de verbinding
van het netwerk met onze mobiele telefoon.
De BTSE’s zijn telkens in een ster vorm verbonden met een BSC (Base Station
Controller). Deze BSC heeft de controle over de BTSE’s.
Pag.: 2 / 8
Tom Geysen
3 BO
Het volgende element in het netwerk is de TRAU (Transcoder and Rate Adapter Unit).
Hier gebeurt er een compressie van de doorgestuurde spraakkanalen.
Een PLMN is opgedeeld in verschillende zones, dit noemen we cellen. Een cel wordt
meestal voorgesteld door een zeshoek. Op deze manier is het ganse geografische
gebied waarin een provider zijn diensten wil aanbieden opgedeeld in cellen. (zie figuur)
Elke cel is voorzien van een zender
en een ontvanger en voorziet op die
manier de Mobile Subscriber van een
connectie met het netwerk, dergelijke
cel wordt ook wel base transceiver
system (BTS) genoemd .
Deze cellen hebben maximaal een
straal van 35 km (voor GSM900) of 8
km (voor GSM1800).
Het onderscheid tussen GSM900 en
GSM1800 bestaat uit de frequentie
die Mobile Equipment en BTS
gebruiken om informatie naar elkaar
te zenden. Voor GSM900 zit de frequentie die gebruikt wordt rond de 900MHz en voor
GSM1800 rond de 1800 MHz.
3.
Van voice netwerk naar data netwerk
1G Mobile Networks
De eerste GSM generatie is ontstaan rond 1970 in de US onder de naam (Advanced
Mobile Phone Service) en met behulp van dit netwerk, werd analoge informatie door de
lucht verzonden.
De kwaliteit van de verbindingen was maar pover en men is dan ook gaan zoeken naar
betere manieren om draadloos gesprekken te kunnen voeren.
2G Mobile Networks
De 2de generatie GSM netwerken zijn commercieel gelanceerd rond 1990. Vanaf de 2de
generatie wordt de informatie digitaal door de lucht gezonden. Het omzetten van de
voice naar digitale informatie heeft de volgende voordelen:
Men kan op digitale informatie bewerkingen gaan uitvoeren zoals compressie waardoor
de hoeveelheid data die moet worden verzonden verkleind. Ook kan men de
gesprekken gaan encrypteren waardoor ze niet zo eenvoudig meer kunnen afgeluisterd
worden. Ook andere informatie naast voice kan verzonden worden via deze digitale
weg. De kwaliteit van de voice die digitaal wordt verzonden is ook duidelijk beter dan bij
analoge signalen.
GSM is slechts 1 standaard die in de wereld gebruikt wordt voor mobiele communicatie.
Andere standaarden zijn D-AMPS (USA, Cananda), PDC (Japan) en IS-95 (Amerika en
Zuid Korea).
Pag.: 3 / 8
Tom Geysen
3 BO
Op weg naar 3G Mobile Networks
Met de opkomst van het internet is de behoefte gegroeid om grote hoeveelheden data te
kunnen verzenden en ontvangen. Dit merken we bijvoorbeeld aan de grote populariteit
van ADSL of telenet vandaag de dag. Met onze “oude” modem werden snelheden tot
ongeveer 56kbps gehaald. Met ADSL is de maximale downloadsnelheid 3Mbps.
Het werd dan ook snel duidelijk dat er een behoefte zou ontstaan om draadloos
internettoegang mogelijk te maken.
Daardoor verwacht men dat binnen de mobiele netwerken het aandeel data t.o.v. voice
de komende jaren enorm zal toenemen.
Men is binnen de GSM technologie dan ook op zoek gegaan naar manieren om de
communicatiesnelheid te kunnen opdrijven en de beschikbare bandbreedte beter te
benutten. Technieken hiervoor zijn High Speed Circuit Switched Data (HSCSD), GPRS
(General Packet Radio Services) en Enhanced Datarates for GSM Evolution (EDGE).
Naast deze technieken om grotere hoeveelheden data door te sturen over het netwerk,
werd het ook duidelijk dat men een manier moest vinden om internetbrowsing mogelijk
te maken op de GSM toestellen. De eerste techniek die daarvoor is opgezet is WAP
(Wireless Application Protocol). WAP is het protocol waarmee het mogelijk is om met
behulp van uw GSM internet pagina’s op te roepen en de informatie op uw scherm te
laten verschijnen.
4.
Waar staat de grootste Belgische operator momenteel?
MMS
MMS staat voor Multimedia Messaging Service en is commercieel gelanceerd bij
Proximus.
Met MMS kan u voortaan hele epistels tekst versturen dit in tegenstelling met de
traditionele sms waarmee uw tekstberichten beperkt zijn tot 160 karakters.
Daarnaast kan u ook foto's, beeld- en geluidsfragmenten aan uw berichten voegen. Als
u iets ongewoons beleeft, zegt een eenvoudige foto immers zoveel meer dan het relaas
van de feiten.
De basisvereisten
Voor u uw eerste bericht kan sturen, moet uw MMS-telefoon worden ingesteld en moet u
de dienst activeren. Maar dat is heel gemakkelijk. Het is zelfs mogelijk om de instelling
en de activering van de dienst in één keer te laten gebeuren.
Uw MMS-telefoon instellen en de MMS-dienst gratis activeren, kan bij Proximus op vier
manieren: via internet, per sms naar 2020 met als tekst “MMS”, in een
Proximusverkooppunt of door te bellen naar het nummer 1212.
WAP
Dankzij de WAP technologie krijgt men draadloos toegang tot WAP sites en bijgevolg
ook tot een brede waaier aan nuttige informatie.
Pag.: 4 / 8
Tom Geysen
3 BO
Van sites met sportief, financieel of algemeen nieuws, over de laatste
weersvoorspellingen tot de Belgacom-telefoongidsen. Of een interactieve stratengids die
u filevrij door onze hoofdstad loodst.
Via de WAP-informatiediensten van Proximus Inter@ctive verschijnt de inhoud van
eenvoudige sites op het scherm van uw mobiele telefoon. Actuele informatie, waar u
maar wil, wanneer u dat wil.
Wat hebt u nodig?
Al wat u nodig hebt, is een WAP-gsm; dat is een mobiele telefoon die informatie kan
downloaden van WAP-sites.
WAP Packet is de oplossing bij uitstek om vrij te wappen met een GPRS-gsm. Dankzij
WAP Packet kan u:
- Wappen zonder zich zorgen te maken over de tijd die u on line doorbrengt.
- Laat uw sessie openstaan, zelfs terwijl u telefoneert. Zo hoeft u daarna niet opnieuw
het hele WAP-menu te doorlopen om naar de laatste pagina die u aan het bekijken was,
terug te keren.
Om de voordelen van WAP Packet te genieten, moet u:
* een gsm hebben die GPRS-compatibel is
* de dienst activeren in uw erkend Proximus-verkooppunt of via de klantendienst op het
nummer 0800 55 085;
* uw telefoon instellen met de parameters voor WAP over GPRS.
Tarieven
Geen activeringskosten, geen abonnementskosten en geen toeslag. Proximus acht het
noodzakelijk dat WAP in alle abonnementsformules inbegrepen is teneinde voor alle
gsm-gebruikers toegankelijk te zijn. Enkel de communicatieduur wordt in rekening
gebracht. Concreet betekent dit dat WAP verbinding voor Proximus-abonnees ongeveer
€ 0,15/minuut kost.
Welke diensten gebaseerd op WAP biedt Proximus zoal?
Wat hebben de interactieve diensten u te bieden? Proximus biedt een aantal
infotainment diensten waardoor een brede waaier van praktische informatie zeer vlot en
vlug beschikbaar is.
Voorbeelden hiervan zijn weersvoorspellingen, vluchtgegevens, actualiteit, sport, tvprogramma’s, filmnieuws,…u kunt al deze informatie op uw GSM scherm toveren.
Wanneer uw zoon terugkomt van vakantie, kunt u automatisch een bericht op uw GSM
krijgen wanneer zijn vlucht uit Sevilla geland is.
Of u volgt de beurs op de voet? U kan een abonnement geven om de stand van de
belangrijkste indices op uw scherm te krijgen.
Hieronder staan nog enkele voorbeelden vermeld van WAPdiensten die Proximus
momenteel aanbiedt:
News & Sport - De nieuwsberichten van Belga en CNN, het weer, de lotto, sport. Volg
live de voetbalwedstrijden van de eerste klasse.
Love-Astro-Fun - Horoscoop, grapjes, mop van de dag, de ideale ontspanning
Pag.: 5 / 8
Tom Geysen
3 BO
Tones & Logos - Beltonen, pictogrammen, logo's: pas de look van uw gsm aan aan uw
humeur. Elke week is er wel iets nieuws!
Go out & Stay in - Voorstellingen, Goformusic-concerten, film... of liever de tv-gids?
Financiën - De beurskoersen in een handomdraai.
Search & Find - Witte Gids, Gouden Gids, de treindiensten of Trafic Info, u hebt geen
enkel excuus meer als u de weg kwijtraakt.
Andere WAP sites:
Merk op dat er net zoals op internet heel wat andere WAP-sites bestaan waar u in alle
vrijheid naartoe kan surfen. Tip: ontdek de beschikbare informatiediensten via de
zoekmachine in de rubriek 'Search & Find'. U vindt er de meest gebruikte zoekmachines
zoals Yahoo en Google. Als u de WAP-site die u zoekt, kent, kan u ook rechtstreeks de
URL van die site invoeren. Hieronder vindt u een aantal adressen:
Eurosport: wap.eurosport.com
Google: wap.google.be
Resto.be: wap.resto.be
Wapomanic: wapomanic.com
Yahoo: wap.yahoo.com
GPRS (General Packet Radio Services)
Ook GPRS is reeds operationeel in het netwerk van Proximus. Deze technologie laat
theoretisch snelheden toe tot 171 kbps t.o.v. 9.6 kbps bij GSM technologie.
Wanneer je over een mobiel toestel beschikt dat de GPRS technologie ondersteunt, dan
is het mogelijk om permanent verbinding te hebben en slechts te betalen naarmate je
data verstuurd over het netwerk. In vakterminologie betekent dit dat GPRS packet
oriented is.
LBS (Location Based Services)
In de loop van de eerste 6 maanden van 2003 heeft Proximus zijn aanbod aan
producten uitgebreid met Geoservices. Met deze service kan men informatie opvragen
op basis van de locatie waar men zich bevindt. In vakterminolgie noemt men deze
services location based services.
Ook andere bedrijven zullen op de markt komen met location based services waartoe
Proximus abonnees toegang kunnen krijgen.
Pag.: 6 / 8
Tom Geysen
3 BO
5.
Wat brengt de toekomst?
Proximus is de eerste Belgische operator die gestart is met de uitbouw van het 3de
generatie mobiel netwerk. De nieuwe technologie die in deze 3de generatie gebruikt
wordt, heet UMTS. Het letterwoord UMTS staat voor Universal Mobile Telephony
System.
Met de komst van UMTS zal mobiel internet eindelijk realiteit worden. Zo zal uw mobiele
telefoon een ware multimediaterminal worden met de combinatie van interactie en
mobiliteit.
UMTS is net zoals GPRS packet oriented maar laat nog veel hogere transmissie
snelheden toe. Theoretisch zijn met UMTS snelheden tot 2Mbps mogelijk in een eerste
fase en in een 2de fase zijn zelfs snelheden tot 10 Mbps mogelijk.
De UMTS technologie zal een enorme waaier aan nieuwe applicaties mogelijk maken
zoals:
Videotelefonie
Dankzij videotelefonie hoeft de gebruiker niet langer in geuren en kleuren uit te leggen
wat hij allemaal te zien krijgt, zijn gesprekspartner kan rechtstreeks meekijken via het
scherm in zijn mobieltje.
Video messaging
Video messaging kan dan weer beschouwd worden als een verdere ontwikkeling van
MMS (Multi Media Messaging) en laat de gebruiker toe videoberichten rechtstreeks op
zijn scherm samen te stellen en vervolgens te versturen. Videoberichten zijn eigenlijke
korte filmpjes waarvan de gebruiker zelf regisseur is en die om het even waar en
wanneer via zijn mobieltje kan versturen naar een ander mobiel toestel.
Location Based Services
U bent een tochtje aan het maken met de wagen in de Ardennen en u merkt plotseling
dat uw wagen dringend benzine nodig heeft. Geen probleem, met behulp van de
location based services zal u onmiddellijk begeleid worden naar het dichtst bijzijnde
tankstation.
Wanneer u daarna bijna uw bestemming bereikt hebt en uw kinderen hebben zin in
pizza, zal LBS u de weg wijzen naar de pizzeria’s in de buurt.
Of u wenst de pizza’s geleverd te krijgen in uw hotel? Dan kan je online uw aankoop
doen, betalen met je mobieltje en de pizza’s laten leveren op een adres naar keuze.
Pag.: 7 / 8
Tom Geysen
3 BO
Bediening van op afstand
Uw huis op afstand besturen is niet langer een illusie! De steeds grotere verspreiding
van de mobiele telefonie gekoppeld aan de ontwikkelingen van de domotica zullen het
mogelijk maken de dagelijkse besturing van uw huishoudapparaten, uw alarmsysteem,
uw wagen, enz. te optimaliseren...
Komt u vroeger naar huis, dan kan u met een eenvoudig telefoontje de verwarming
hoger zetten en bij uw thuiskomst de gewenste temperatuur hebben.
Besparen, dat betekent ook dat u tijdens uw vakantie in de tropen thuis uw tuin niet
besproeit wanneer de weerberichten slecht weer voorspellen!
De poort openen zal geen probleem meer zijn, zelfs wanneer u uw afstandsbediening
vergeten bent.
Om uw vrienden te verbluffen of eens lekker uit te slapen, kan u met uw mobiele
telefoon de koffieautomaat aanzetten.
Binnen enkele jaren, wanneer alle huishoud- en audiovisuele apparaten aangesloten
zullen zijn, zal het zelfs mogelijk zijn uw videorecorder op afstand te programmeren.
Gaming
Stel je gaat dagelijks met de bus of de trein naar school. Onderweg kan je reeds je
favoriete computer spelletje beginnen spelen op je mobieltje tegen je gaming partner die
eventueel aan de andere kant van de wereld online aan zijn PC zit.
De mogelijkheden die UMTS biedt zijn enorm en met de komst van UMTS begint een
nieuw tijdperk voor de draadloze communicatie.
Talloze nieuwe applicaties zullen worden ontwikkeld.
Zullen deze nieuwe diensten in de smaak vallen? Wordt UMTS na WAP de zoveelste
flop?
De toekomst zal het uitwijzen.
6.
Interessante linken en bronnen:
www.proximus.be
www.base.be
www.mobistar.be
www.umts-forum.org
www.3g.co.uk
www.umtsworld.com
Pag.: 8 / 8