GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 1/39
4
START
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK – TELEFONHÁLÓZATOK DR. KÓNYA LÁSZLÓ http://www.aut.bmf.hu/konya
[email protected] SZERZŐI JOG DEKLARÁLÁSA: A JELEN OKTATÁSI CÉLÚ BEMUTATÓ ANYAG DR KÓNYA LÁSZLÓ SZELLEMI TULAJDONÁT KÉPEZI, EZT A LAPOKON ELHELYEZETT „DRK” VIZJEL IS JELEZHETI. EZEN TANANYAG BÁRMILYEN CÉLÚ FELHASZNÁLÁSA CSAK A SZERZŐ BELEEGYEZÉSÉVEL LEHETSÉGES
AMIT ISMERNI KELL(ENE) DIGITÁLIS TECHNIKA, SZÁMÍTÁSTECHNIKA ALAPJAI
2004.10.10
Oktatási anyag
2004
A BEMUTATÓ EGY TANANYAG VÁZLAT, NEM ELÉG A TUDÁSHOZ!
:
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 2/39
TÉMÁK
4
:
TELEFONHÁLÓZATOK FELHASZNÁLÁSA SZÁMÍTÓGÉPES HÁLÓZATI KAPCSOLATRA – MODEMEK (HAGYOMÁNYOS, V90, ISDN, ADSL, KÁBELMODEMEK) MOBILTELEFON HÁLÓZATOK – A MŰKÖDÉSÜK BEMUTATÁSA
FIGYELEM! BIZONYOS TÉMÁK A TANKÖNYVBEN IS KELLŐ RÉSZLETESSÉGGEL MEGTALÁLHATÓK! A VIZSGA AZ ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEKEN ALAPUL!
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 3/39
3
TELEFÓNIA... SZÉNMIKROFON
ELEKTROMÁGNESES HALLGATÓ +
I(t)
t
4
:
A hangrezgések a szénpor megnyomásával annak ellenállását megváltoztatják -> áram változik -> hallgató árama is változik.
A telefon működési elve
Jelzés a másik félnek: csengetés váltakozóárammal (hívóáramkör). Több fél esetén: telefonközpont - hívószám : pulse vagy tone jelzés
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 4/39
4
TELEFÓNIA...(FOLYT.) elõfizetõ helyi központ távhívó központ kapcsoló központ
helyközi trönk központközi trönk
FONTOS!!!
(
helyi központ
elõfizetõi trönk
Központi hierarchia szintjei központközi trönk
kapcsoló központok
távhívó központ
( helyközi trönk
:
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 5/39
4
MODEMEK
digitális jel amplitudó moduláció
A modemek háromféle szabványt használnak: · modulációs · hibajavító CCITT V.42 Microcom MNP.
frekvencia moduláció
· adattömörítő V.42bis •szabványt
fázis moduláció
Előfizető és központ között : huzalpár + szűrők 300Hz-3kHz Alapsávi digitális jelátvitel nem lehetséges, színuszos vivőhullámot alkalmaznak, modulálva jellemzőit
:
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 6/39
4
MODEMEK: AM ÉS FM
Amplitudó moduláció: mint a Morse ABC...
Frekvencia moduláció (FSK):
TELEFON SÁVSZÉLESSÉGE ADÁS (TRANSMIT)
VÉTEL (RECEIVE)
FREKVENCIA 300
1070 ("0")
1270 ("1") FULL DUPLEX
2025 ("0")
2225 ("1")
3300
:
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 7/39
MODEMEK: PAM
3
4
fázis amplitudó moduláció (PAM)
01 10
00
0000
0001
1110 1111
11
0 - 90 - 180 - 270 fokos fázismoduláció
0 - 45 - 90 - 135 - 180 - 225 - 270 - 315 fokos fázismoduláció két amplitudószinttel
:
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 8/39
MODEMEK ÉS AZ OSI MODELL
Alkalmazói
Kommunikációs program
Megjelenítési Együttműködési
Operációs rendszer Fájlátviteli protokoll
Szállítási
Hibafelismerési és
Hálózati
javítási protokoll
Adatkapcsolati Fizikai Modem az OSI modell szerint
A modem áramköri működése
4
:
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 9/39
4
MODEM-SZÁMÍTÓGÉP KAPCSOLAT
DTE
DCE
PC RS-232
MODEM
Line Phone
MODEM
TELEFON HÁLÓZAT
RS232
DCE
COMx
DTE
SZÁMÍTÓGÉP
S0...S27 BELSÕ REGISZTER
(
MODEM PARANCSOK, ADATOK Vonali üzemmód Parancs üzemmód
DTE=Data Terminal Equipment - Adatvég berendezés DCE=Data Circuit-terminating Equipment - Adatáramkör végberendezés
:
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 10/39
MODEM-SZÁMÍTÓGÉP KAPCSOLAT:DTE-DCE
DTE
VÉDŐFÖLD (1) ADÁS (TxD) (2) VÉTEL (RxD) (3) ADÁSKÉRÉS (RTS) (4) ADÁSRA KÉSZ (CTS) (5) ADAT KÉSZ (DSR) (6) JELFÖLD (7) VIVŐÉRZÉKELÉS (8) ADATTERMINÁL KÉSZ (DTR) (20)
SZÁMÍTÓGÉP VAGY TERMINÁL
DCE
MODEM
RTS-CTS páros a vonalkészenléthez kapcsolódik DTR-DSR páros a készülékek készenlétét vezérli CTS: DCE kész az adatcserérére a DTE-vel RTS: DTE adatot akar cserélni a DCE-vel DSR: DCE vonalra kapcsolódását jelzi DTR: DTE kész a vonalra kapcsolódott DCE adatait fogadni
4
:
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 11/39
MODEM-SZÁMÍTÓGÉP KAPCSOLAT:DTE-DTE
3
DTE PC
DCE
TELEFON HÁLÓZAT
DCE
4
:
DTE
MODEM
RS-232
NULL -MODEM
KÉT DTE ÖSSZEKÖTÉSE
TxD (2) RxD (3) GND (7)
TxD RxD NULL MODEM
NULL-MODEM: EGY KÁBEL, AMELY LEHETŐVÉ TESZI KÉT GÉP ÖSSZEKÖTÉSÉT SOROS VONALON
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 12/39
MODEM ISMERETEK
4
:
ÁTVITELI MÓDOK: • KEZDEMÉNYEZŐ (ORIGINATE) - EZ KEZDI, DE MENET KÖZBEN SZEREPET CSERÉHETNEK!!!
• VÁLASZOLÓ (ANSWER) MŰKÖDÉSI MÓDOK: • HELYI PARANCSMÓD - PC PARANCSOKAT AD • KÉZFOGÁSOS (HANDSHAKE) MÓD :HELYI ÉS A TÁVOLI MODEM BESZÉLGET: HELYI VIZSGÁLJA: KÜLD E VIVŐT A TÁVOLI, KOMPATIBILITÁS VIZSGÁLAT, STB. EREDMÉNY: „CONNECTED” VAGY HIBA, PL.: „NO CARRIER”
• VONALI (ONLINE) MÓD: EKKOR ZAJLIK A TÉNYLEGES ADATÁTVITEL: A PC FELÖL KÜLDÖTT +++ SZEKVENCIA EZT MAGSZAKÍTJA, ÉS ÁTLÉP
• VONALON KÍVÜLI (OFFLINE) MÓD - BA. ILYENKOR A KAPCSOLAT A TÁVOLI MODEMMEL MEGMARAD, DE FOGADJA A HELYI GÉPRŐL KÜLDÖTT PARANCSOKAT AZ „AT0” PARANCCSAL JUTHATUNK ISMÉT VONALI, MÍG AZ „ATH” ILL. „ATZ” PARANCSOKKAL A HELYI PARANCSMÓDBA JUTUNK
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 13/39
MODEM PARANCSOK
4
M inden parancs az AT karaktersorozattal kezdődik, és ezt követi (betűköz nélkül!!!) a parancs további része. AT A/ Bn D P T , ;
Parancs prefix Ismételd az utolsó parancsot (pl. Ism ételt tárcsázás) n=0 vagy 1. Protokoll kiválasztása (BELL/CCITT) Tárcsázási parancs Pulse m ód Tone m ód Szünet tárcsázás közben Tácsázási parancs végén a modem et parancs üzem m ódban tartja.
Pl.: AT DP 175-4568; OK
A legtöbb modemben 28 regiszter van (SO-S27), amelyek a modem működési paramétereit határozzák meg.
Módosítás: ATSn=X ahol n = 0...27 és X = 0...255 Kiolvasás: ATSn? n = 0...27 és kiírja az Sn regiszterértékét decimálisan
:
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 14/39
MODEMSZABVÁNYOK I.
4
:
Fogalmak: BÉRELT VONAL, KAPCSOLT VONAL V21: 300bit/s teljes duplex MODEM szabvány, megfelel a BELL 103-nak. V22: 1200bit/s teljes duplex MODEM szabvány, megfelel a BELL 212-nek. V22bis: 2400bit/s teljes duplex MODEM szabvány. V23: 600/1200bit/s felduplex MODEM szabvány, amely rendelkezik egy 75bit/s-os ellenirányú ún. felügyeleti csatornával. V24: A DTE - DCE közti interfész legelterjedtebb fajtája megfelel az RS232C-nek.
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 15/39
MODEMSZABVÁNYOK II.
4
:
V32: Max. 9600bit/s sebességű, duplex szinkron MODEM szabvány. Kombinált többszintű fázisés amplitudómodulációt használ, speciális bitcsoport kódolással, amely lehet 16 szintű ún. nem redundáns kódolás, illetve 32 szintű redundáns trellis kód. V42: Hibajavitó eljárás, amely az átvitel során keletkezett hibákat felismeri es részben a redundáns kódolás segítségével javítja, illetve szükség esetén ismétlést kér. Két változatban működhet, egyrészt a saját LAMP eljárása szerint, másrészt az MNP4-es eljárás szerint a kompatibilitás biztosítása céljából.
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 16/39
4
MODEMSZABVÁNYOK III.
:
V42bis: Adattömöritő szabvány, max. 4-szeres tömöritést lehetővé. Csak a V42 szabványú hibajavító protokollt alkalmazó MODEM-ekkel használható. Az előzetesen (pl. PKZIP-el) végrehajtott tömöritéstől függetlenül működik.
Az MNP (=Microcom Networking Protocol) egy különleges hibajavító és adattömörítő eljárás, amely zajos vonalakon is biztosítja a hibátlan adatátvitelt. Fokozatai: MNP1-MNP10
VOICE modemek +hangkártya
analóg
VOICE MODEM
(
digitális
A/D
HANG FAX ADAT
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 17/39
4
56 KBIT/SEC-OS MODEMEK
Zajos csatornán elérhető max. adatátviteli sebesség(Shannon):
cmax = H log 2 (1+s/n) [bit/sec] H - sávszélesség s/n - jel/zaj viszony pl. telefonvonalon: H=3kHz s/n = 30 dB - c< 30 kbit/sec Ma a telefonvonalak a központtól már digitálisak !!! analóg
(
A/D PCM - digitális
D/A
MODEM
analóg MODEM
elõfizetõi trönk
(
Szolgáltató helyi központ digitális jel
Dig. MODEM
Csak egy A/D konverzió lehet !!!
:
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 18/39
MODEMTULAJDONSÁGOK
• Automatikus tárcsázás impulzusos (PULSE) vagy hangeffektusos (TONE) üzemmódban • Teljes duplex működés • Hayes-kompatibilitás • Automatikus válaszolási képesség • Kezdeményező/válaszoló üzemmód (Answer/Originating) • Automatikus sebességválasztás • Hívásfigyelés: tárcsázó és foglaltsági jelek érzékelése • Hangerő szabályozós hangszóró
• • • • • • • • • •
4
Hibaészlelés és –javítás Adattömörítés Az előlap jelzőfényei Telefonszámok tárolása Hírközlési Főfelügyelet engedélye Modem átviteli sebessége COMx, IRQx választhatósága Flash EPROM Hangszóró+mikrofon -> adat+hang képesség Mellékelt szoftver
:
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 19/39
FAX
4
:
fax - facsimile = hasonmás A fax egy vezérlőegységgel ellátott letapogatót (szkennert), nyomtatót és egy modemet tartalmazó rendszer. CCITT szabvány: analóg->Csoport1,Csoport2 digitális.-> Csoport3 ISDN -> Csoport4: gyors, jó hibakezelés, szürkeségi fokozatok, színek
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 20/39
3
4
ISDN I.
:
ISDN: INTEGRATED SERVICES DIGITAL NETWORK - INTEGRÁLT SZOLGÁLTATÁSÚ DIGITÁLIS HÁLÓZAT ALAPGONDOLAT: MINDEN INFORMÁCIÓ BINÁRIS JELFOLYAMMÁ ALAKÍTHATÓ, ÉS ÍGY CÉLSZERŰ KEZELNI MA:
ISDN terminál
Integrált ISDN szállítási hálózat
ISDN terminál
Nyilvános kapcs. hál. ISDN központ
CCIS hálózat
ISDN központ
Csomagkapcs. hál. Felhasználói berendezés
Szolgáltatói berendezés Sodrott érpárakat használó ISDN interfész
Felhasználói berendezés
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 21/39
3
4
ISDN II. Felhasználói végpont
TE1-es ISDN terminál
Digitális bit-cső
S
U
T
TE1-es ISDN telefon
S
TA
NT2 ISDN PBX
ISDN központ
NT1
A szolgáltató belső hálózata felé
Szolgáltatói berendezés
S
R
Nem-ISDN terminál
Szolgáltatói végpont
R, S, T, U: referenciapontok LAN átjáró
Felhasználói berendezés
Üzleti célú felhasználás
U referenciapont: a szolgáltatói hivatalban lévő ISDN központ és az NT1 közötti összeköttetés T referenciapont: amit a csatlakozó az NT1-en a felhasználónak biztosít. S referenciapont: ISDN PBX és az ISDN terminálok közti interfész. R referenciapont: terminál adapterek és nem-ISDN terminálok közötti összeköttetés.
:
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 22/39
4
DIGITÁLIS ALKÖZPONT (PBX)
:
PBX = Private Branch Exchange Vezérlőegység Vonali modul ISDN eszközök számára Vonali modul RS-232-C terminálok számára
Kapcsoló Trönkmodul ISDN központ felé
Vonali modul analóg telefonok számára
Szolgáltató egység
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 23/39
4
ISDN INTERFÉSZ I.
D (16 kbit/s) Alapsebesség
Digitális bitcső
D (64 kbit/s) Primer sebesség
A B C D E H
B1 ® B2
B1 ® B23 vagy B1 ® B30
4 k H z -e s a n a lóg te le fon csa tor n a 6 4 k b it/s-os P C M csa tor n a h a n g é s a d a tá tvite li cé lok r a 8 va g y 1 6 k b it/s-os d ig itá lis csa tor n a 1 6 va g y 6 4 k b it/s-os d ig itá lis csa tor n a , a sá von k ívüli je lz é sr e 6 4 k b it/s-os d ig itá lis csa tor n a , a sá von b e lüli je lz é sr e 3 8 4 , 1 5 3 6 , ill. 1 9 2 0 k b it/s-os d ig itá lis csa tor n a
Szabványosított kombinációk: (1994): 1) Alapsebesség: 2B + 1D 2) Primer sebesség: 23B + 1D (U.S. és Japán) vagy 30B + 1D (Európa) 3) Hibrid: 1A + 1C
:
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 24/39
3
4
ISDN INTERFÉSZ II.
ISDN keretformátum
1 1
8
1 1 1 1 1
8
1 1 1
8
1 1 1
F L
B1
EDAF F
B2
ED S
B1
ED S
250 µs-ban a 48 bit 250 µs-ban a 36 adatbit (16 B1, 16 B2, 4D) F = Keretezőbit L = DC terhelés-kiegyensúlyozás E = Az előző D bit visszhangja
= 192 kbit/s bruttó adatátviteli sebesség = 144 kbit/s nettó adatátviteli sebesség D = D csatorna (4 bit * 4000 keret/s = 16kbit/s) A = Aktiváló bit S = Tartalék bit
Nyers bitfolyam. Nincs hibaellenőrzés, nincs ellenőrzőösszeg, nincs redundancia, nincs nyugtázás és nincs újraadás sem.
ATM=Asynchronous Transfer Mode
:
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 25/39
ADSL MODEM
4 Átvitel i seb. 1.5 or 2 Mbps 1.5 or 2 Mbps 6.1 Mbps 6.1 Mbps
Vezeték átmérő 0.5 mm 0.4 mm 0.5 mm 0.4 mm
T: á v o 5 l . s 4 5 á .k g 3 6 m .k 2 7 m .k 7 m k m
Az ADSL kapcsolat csavart érpáras vezetéken keresztül valósul meg , két modem segítségével, az ADSL modemek a hangcsatornát három információs csatornára bontják:, nagy sebességű bemenő adatfolyam, közepes sebességű duplex csatorna, az ADSL rendszer felépítésétől függően hagyományos vagy ISDN telefon vonalra. A telefon vonalat szűrőkkel elválasztják a digitális modemtől, így a telefonos kapcsolat az ADSL rendszer működési hibája esetén is működik. A nagy sebességű csatorna átviteli sebessége 1,5 és 6,1 Mbps , míg a duplex csatorna 16 tól 832 kbps-ig terjedhet. A felhasználóhoz érkező adat sebeség számos paramétertől függ, mint vonal fizikai hossza, kereszt interferenciák, elágazások, kábel keresztmetszeti mérete.
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 26/39
3
4
KÁBELMODEM Fejállomás Ethernet kapcsoló
CM
KTV átjáró
Internet Felhasználói NMS adatok adatok
10 BT
RF RF
Router
:
KTV hálózat
RF RF
CM
10 BT Hub
CM
10 BT Hub
RF
CM 10 BT
Helyi szerver
Helyi szerver
NMS
Végfelhasználó
Az Internet szolgáltatás biztosításához kétirányú adatátvitelre kell felkészíteni a hálózatokat. Végfelhasználói oldalon kábelmodem (CM) tölti be az interfész szerepét a KTV rendszer és a felhasználó számítógépében elhelyezett hálózati kártya (tipikusan 10BT Ethernet) között. Általában arra is megvan a lehetõség, hogy egyetlen kábelmodem több felhasználót is kiszolgáljon egy hub-on keresztül.
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9 1. 2. 3. 4.
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 27/39
ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK
4
:
Minek a rövidítése, és mit jelent: GSM? Milyen alrendszerekből áll egy GSM hálózat? Mi a cellás mobiltelefonok működési elve? Mi a bázisállomás? Miért mondjuk, hogy a GSM frekvenciaosztásos időmultilex rendszer? Hogyan osztoznak a csatornákon? 5. Mik azok a SIM kártyák? Mi a Berendezés Azonosító Regiszter feladata? Mi az Illetékességet Megállapító Központ szerepe? 6. Adja meg a következő adatbázisok feladatát: Honos Helyzet-meghatározó Regiszter, Látogató Helyzet-meghatározó Regiszter, Berendezés Azonosító Regiszter! 7. Hogyan épül fel a hívás, ha: hagyományos telefon hív mobil telefont? 8. Hogyan épül fel a hívás, ha: mobil telefon hív mobil telefont? 9. Hogyan épül fel a hívás, ha: mobil telefon hív hagyományosl telefont? 10. Mi a bolyongás (roaming)? 11. Mi a GPRS?
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 28/39
4
GSM – ALAPOK I.
:
GSM=Global System for Mobile Communication ( mobil kommunikációs világrendszer) Vivőfrekvenciaként 450, 900 vagy 1800 MHz-et használ, időmultiplexelést végző multiplex-csatornát használ (egyidejűleg többen is beszélhetnek ugyanazon a csatornán). A belföldi hívószámok első két jegye mutatja a GSM-rendszer típusát: 20: Pannon GSM, 30 Westel 900, 60: Westel 450 70 – VODAFONE (1800MHz) A rendszer három alrendszerből tevődik össze.
1. Hálózat alrendszer
CELLÁK
2. Bázis állomás alrendszer
MOBIL KÖZPONT
3. Üzemeltetést támogató alrendszer NYILVÁNOS TELEFONHÁLÓZAT BÁZISÁLLOMÁS MOBILTELEFON
(
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 29/39
GSM – ALAPOK II.
4
:
PÉLDÁUL AZ ÁBRÁN A 935.4 MHZ-ES FREKVENCIASÁV BESÖTÉTÍTETT IDŐSZELETEIT HASZNÁLJA EGY MOBILTELEFON A BÁZIÁLLOMÁSTÓL TÖRTÉNŐ VÉTELRE, ÉS A 890.4 MHZ –ES FREKVENCIASÁVOT ADÁSRA. AZ IDŐSZELETBEN LÉVŐ 148 BITES INFORMÁCIÓ TARTALMAZZA AZ ADAT VAGY HANGINFORMÁCIÓT. 8 IDŐSZELET EGYÜTT EGY TDM CSOPORTOT (KERETET ALKOT), AMELYBEN 1250 BIT VAN.
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 30/39
GSM - ELŐFIZETŐ- ÉS KÉSZÜLÉKAZONOSÍTÁS
4
:
A mobil készülékek folyamatosan sugároznak egy, csak az adott készülékre jellemző kódot. Ezt a Berendezés Azonosító Regiszter dolgozza fel. Ennek segítségével pl. fel lehet deríteni egy ellopott készülék helyét (vagy egy mobil telefonnal felszerelt ellopott autó helyét). Az előfizetők azonosítására az ún. SIM-kártyák szolgálnak (Subscriber Identity Module, Elõfizetõi Azonosító Kártya). Ez az előfizető és az érvényben lévő szerződés adatait tartalmazza (díjosztály, megengedett bolyongási határ, titkos kód, stb.). A mobil készülék csak a SIM-kártya behelyezésével és a személyi azonosító kód begépelésével válik üzemképessé. Hiba esetén a kód megadását, rendszertől függően, párszor meg lehet ismételni, majd az Illetékességet Meghatározó Központ letiltja a készüléket, amit csak szerviz tud újraéleszteni. Tehát a készülék és a SIM-kártya tulajdonlása elválasztható. Maga az előfizetés a kártyához kötött, az is vásárolhat SIM-kártyát, akinek nincs saját készüléke, és fordítva (bár ez utóbbinak nincs sok értelme).
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
GSM HÁLÓZAT ALRENDSZER
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 31/39
4
:
Ez az alrendszer végzi a kapcsolásokat és az adatbázis funkciókat. A tárolt adatbázisok: Honos Helyzet-meghatározó Regiszter (HHR) : Az ország területekre van osztva, minden területnek van egy HHR-e, amely az adott régióban lakó előfizetők készülékeinek adatait tartalmazza. Így minden mobil készülék egy meghatározott HHR-hez tartozik (ha az előfizető elköltözik és viszi a készüléket is, az információk mindaddig itt maradnak, amíg az előfizető ezt be nem jelenti - ami érdeke, mert a távoli kapcsolások igen megdrágíthatják a telefonálást). Látogató Helyzet-meghatározó Regiszter (LHR): Az adott területen tartózkodó, de nem ott honos előfizetőkről készülékeikről tartalmaz ideiglenes adatokat (pl. ha egy Zalában nyilvántartott előfizető Békés megyében kezdeményez hívást, vagy beszélgetés közben tér át egy másik területre). Illetékességet Megállapító Központ: A biztonsági és titkosítási célokat szolgáló kódokat kezeli. Berendezés Azonosító Regiszter: A legálisan regisztrált mobil készülékekrõl rendelkezik információval. Az alrendszer része a Mozgó Kapcsoló Központ, amely a mobil állomásokat kapcsolja egymással, illetve a hagyományos telefonrendszerrel. Ezen központok hívásfelépítéskor használják az elõbb említett adatbázisokat.
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 32/39
GSM BÁZIS ÁLLOMÁS ALRENDSZER
4
:
A Bázis Adó-Vevõket (gyakorlatilag a telepített adó-vevõ antennák) és azok vezérlőit foglalja magában. Egy vezérlő több antennát is elláthat. A Bázis Adó-Vevők úgy vannak telepítve, hogy méhsejt-szerűen lefedjék a teljes területet (természetesen ezért a teljesítményeket korlátozni kell, különben zavarnák egymást). Ezeket a méhsejteket cellának nevezzük. A vezérlők felügyelik az antennák és a Mozgó (MOBIL) Kapcsoló Központok közötti összeköttetéseket, valamint figyelemmel kísérik a mobil állomások mozgásait, amikor egyik celláról a másikra kell kapcsolni ezeket.
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 33/39
ÜZEMELTETÉST TÁMOGATÓ ALRENDSZER
4
:
Ez a hálózati software, amely vezérli és felügyeli a teljes GSM- rendszert. hálózat felügyelet: Ha egy készülék meghibásodik vagy illetéktelenül akarják használni, riasztást küld a központnak. Az operátor egy interaktív grafikus kijelzőn figyelheti az eseményeket. konfigurációs management: A GSM-rendszer konfigurálását végzõ software. Újrakonfigurálást kell végezni minden új elõfizetõ belépésénél, minden új antenna, Mozgó Kapcsoló Központ üzembe helyezésénél. szolgáltatási minőség: A rendszer állandóan gyűjti és kijelzi a hálózat információit. a kikapcsolt készülékek számát, az elveszett hívásokat, a vonalak terhelését, a forgalmas órákat, eredménytelen híváskísérleteket, egyszóval a hálózat rendelkezésre állását. személyazonosító központ: Az előfizetők azonosítását, a hálózatban való belépés engedélyezését végzi a SIM-kártyák alapján. számlázó és adminisztrációs rendszer: A Mozgó Kapcsoló Központoktól kapott forgalmi adatok alapján, valamint a SIM-kártyák adataiból elkészíti az előfizetőknek küldendő számlát. biztonsági management: Az elõfizetõk személyes adatainak, illetve a rendszer belsõ adatainak a védelme tartozik hozzá. mobil készülékek: Az elõfizetõknél levõ készülékeket adóteljesítmény szerint öt osztályba sorolják: 20, 8, 5, 2 és 0.8 W teljesítményûek vannak (az elsõ két osztályt a gépkocsiba szerelt, az utolsó hármat a hordozható készülékek alkotják).
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 34/39
GSM - HÍVÁSFELÉPÍTÉS
4
:
Hagyományos telefon hív mobil telefont: A hívás ahhoz a Mozgó Kapcsoló Központhoz érkezik, amely a hívóhoz legközelebb esik. Ez a hívást elirányítja ahhoz a Kapcsoló Központhoz, amelynek Honos Helyzet-meghatározó Regiszterében a hívott előfizető szerepel. • Ha ez a Regiszter érzékeli, hogy az állomás a területén van, a kapcsolat létrejöhet. • Ha nem, a Központ a hívást átirányítja ahhoz a Kapcsoló Központhoz amelynek Látogató Helyzet-meghatározó Regiszterében szerepel a hívott állomás. Az megkeresi azt a Bázis Adó-Vevő állomást (méhsejtet), amelyiknek a területén van a hívott fél. A beszélgetés idejére a hívó és a hívott fél területén levő Mozgó Kapcsoló Központok között közvetlen összeköttetés létesül. A beszélgetés útvonala: hívó fél - a hívó területén levő Mozgó Kapcsoló Központ - a hívott felet tároló Látogató Kapcsoló központ - Bázis Állomás Vezérlő - Bázis Állomás (antenna, méhsejt) - hívott (mobil) fél.
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
GSM – HÍVÁSFELÉPÍTÉS-FOLYT.
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 35/39
4
:
Mobil telefon hív mobil telefont: A hívás annál a Mozgó Kapcsoló Központnál kezdődik, amelyben a hívó fél (vagy honosan, vagy csak látogatóként) szerepel. Az információ eljut a hívó Honos Kapcsoló Központjáig, amely az illetékesség megállapítása után visszaadja azt. Innen kezdve a hívásfelépítés folyamata azonos az előzővel. Mobil telefon hív hagyományos telefont: A hívás (az esetleges Látogató Központon át) eljut a Honos Központig, amely az illetékesség megállapítása után visszaadja azt oda, ahol a hívó fél tartózkodik. Ott a hívás kimegy a hagyományos rendszerbe, ahonnan az ottani szabályoknak megfelelően folytatja útját. Tehát a hívásfelépítés és a beszélgetés útvonala nem mindig egyezik meg. A hívó és a hívott félről is meg kell állapítani, hogy jogosan használja-e a hálózatot, és ezt csak a Honos Kapcsoló Központ tudja megtenni. Így a hívás felépítésekor ezt a Központot mindenképpen meg kell keresni. A beszélgetés idejére mindig a két legközelebbi (Honos vagy Látogató) Kapcsoló Központ között létesül összeköttetés
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
GSM – BOLYONGÁS (ROAMING)
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 36/39
4
:
A bolyongás az előfizető Mozgó Kapcsoló Központok közötti mozgása. Ez lehet országon belül, de országok között is. A bolyongás műszaki feltétele, hogy a GSM-rendszer ki legyen építve. Kereskedelmi és jogi feltétele, hogy a honos és az illető rendszer között legyen érvényes megállapodás, valamint, hogy az előfizető rendelkezzen megfelelő SIM-kártyával. A jelen kiépítettségben egy adott hálózaton belül (pl. adott országban) az előfizető szabadon mozoghat, de beszélgetés közben nem lehet hálózatot váltani (pl. más országba átmenni). Az egyes hálózatok (pl. országok) közötti összeköttetést a hagyományos telefonrendszer biztosítja. Amikor bolyongás során a mobil állomástól érkező jelek alapján egy Mozgó Kapcsoló Központ érzékeli, hogy az állomás a területére jutott, elküldi az információt az illető állomás Honos Kapcsoló központjának, majd megkeresi a régi Látogató Központot, és onnan törli az állomás információit.
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 37/39
GSM – ETIKETT
4
:
Mobillemtan - A Westikett nyomán · Ne hivalkodjon mobiltelefonjával, ne hordja a készüléket kihívóan! · Legyen mindig elérhető – közvetlenül, vagy hang, illetve írott üzenettel, de őrködjön mások nyugalmán! Társaságban csak akkor kezdeményezzen és fogadjon hívást, ha megbizonyosodott róla, hogy ez másokat nem zavar! · A hívó fél mutatkozzon be, és kérdezze meg, alkalmas-e a hely és az időpont a beszélgetésre! · Legyen tekintettel mások érzékenységére! Ha közlendője nem tartozik másra, vonuljon félre! · Ne használja a telefont temetésen, egyházi szertartáson, egészségügyi intézményben - ha az a gyógyító munkát zavarhatja - színházban, moziban, kulturális rendezvényeken, konferenciákon, tömeg-közlekedési eszközökön! Ha fontos hívásra vár - például étteremben -, állítsa a telefont néma üzemmódba! A beszélgetést egy csendes, félreeső sarokban folytassa le, miután vacsorapartnereitől elnézést kért! · Készüljön fel arra, ha a beérkező hívásokat nem tudja fogadni! Udvariatlanságnak számít, ha a készüléket akkor kapcsolja ki, amikor az meglepetésszerűen csörögni kezd. Ezt megelőzendő használja a hangpostát! · Üzenethagyáskor ne feledje el a nevét és a hívószámát bemondani. Fogalmazzon tömören, pontosan!
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 38/39
SMS – GPRS - WAP
4
:
A mobil telefon képes rövid (max. 160 karakter) üzenetek küldésére és fogadására. Az SMS (SMS=Short Message Service) üzenetek a mobil hálózaton keresztül a rendszerben található központba (SMSC=Short Message Service Center) kerülnek, amely a cím alapján felveszi a küldeményt, majd a GSM kapcsolóközpont segítségével megpróbálja a megcímzett mobilra elküldeni. (A WESTEL a 777sms.com weblapjáról bárki ingyen küldhet SMS-t a magyar mobilhálózatokba.) Ha van elég hely a mobilban (két tárolóhely lehet: a készülék és/vagy a SIM kártya, akkor az üzenet letöltése megtörténik. Ha nincs hely, vagy ha a mobil nincs bekapcsolva, akkor az SMSC egyre ritkuló ütemben megpróbálja letölteni a levelet. Ha ez nem sikerül, akkor egy idő múlva azt jelzi, hogy nem tudja letölteni. Az előzőekben bemutatott összeköttetés alapú mobil kommunikációt kezdi felváltani a többszörös adatátviteli sebességet biztosító GPRS (General Packet Radio Service) csomagkapcsolt átvitel. Az ilyen elven működő hálózatban a telefonok mindig folyamatosan (on-line) kapcsolódnak a hálózatra, és csak egy-egy csomag vételéig terheli a hálózatot. Ilyen módon soha nem kell a kapcsolat kialakulására várni. A Wireless Application Protocol (WAP) révén lehet az új generációs mobiltelefonokra lehet az interneten lévő adatokat továbbítani. Elsődlegesen grafikai megjelenítést nem, vagy igen kis mértékben igénylő alkalmazások használhatók, többszörös menürendszer felhasználásával.
GÁBOR DÉNES FŐISKOLA INFORMATIKAI RENDSZEREK INTÉZET
9 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
3
SZÁMÍTÓGÉP HÁLÓZATOK GYAK. Modemek,GSM 39/39
ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK
4
:
Ismertesse a moduláció fogalmát! Szinuszos jel milyen jellemzőit lehet modulálni? Mi az alapsávi átvitel? Mutassa be az FSK átviteli módszert! Miért mondjuk rá, hogy full-duplex? Mi a fázis-amplitudó moduláció lényege: 4 bit egyszerre történő átvitele milyen PAM kódolást igényel? Mi a DTE és a DCE? Mi a következő jelek szerepe: RxD/TxD, RTS-CTS, DTR-DSR? Mi a null-modem? Milyen részekből áll egy modem ? Milyen átviteli módjai vannak a modemeknek? Milyen működésmódjai? Soroljon fel néhány jellemzőt, amit a modemnek adott parancsokkal beállíthatunk! Mi a bérelt vonal, illetve a kapcsolt vonal? Mi aV42 illetve V42bis szabvány? Mi az MNP eljárás lényege? Mit jelentenek az egyes fokozatai? Hogyan működik a voice-modem? Hogyan működik az 56 kbit/sec-os modem? Hogyan működik a kábelmodem?