GSM Nedir? Nasıl Çalışır? Ne İşe Yarar?
GSM Nedir?
Bu yazımızda GSM iletişim kavramını açıklayacağız. GSM, İngilizce Global System for Mobile communication ifadesini baş harflerinden oluşturulmuştur. Türkçesi ise “Mobil İletişim için Küresel Sistem” anlamına gelen cep telefonu iletişim protokolüdür. Bu protokolün ilk yapılma amacı ise tüm Avrupa ülkeleri için “ikinci nesil” olarak adlandırılan tek bir standart belirlemekti. Daha sonra Dünya’da iletişim protokolü olarak kullanılmaya başlandı.
GSM Nasıl Ortaya Çıktı?
1980’li yılların başlarında bugün kullanımda olanların aksine, mobil telefon sistemleri sayısaldan çok analog bir sisteme sahipti. Analog sistemlerin en büyük problemlerinden biri artan kapasite ihtiyaçlarını maliyet açısından iyi idare edemeyişleriydi. Bunun bir sonucu olarak sayısal sistemler hızlı bir şekilde geliştirildi ve yaygınlaşmaya başladı. Böylelikle data ve ses transferi dijital olarak yapılmaya başlandı.
Önerilen Yazı: GPRS Nedir? Ne İşe Yarar? Nasıl Çalışır?
Bell Laboratuvarları’nda 1972 yıllarında mobil iletişim için çalışmalar yapıldı ve ortaya hücresel kavramı atıldı. Ardından 1982 yılında Finlandiya’da ilk testler yapıldı ve 1990 yılında ise GSM aktivitelerinin kullanılması başladı. İlk olarak 1994 yılında GSM 900 operatörleri ticari faaliyete geçti. Ülkemizde de 2009 yılında üç operatör 3G şebekesini aktif etti. Avrupa’da GSM 900-1800 sistemleri kullanılmaktadır. Bu ülkelerde transmisyonun 900 MHz ve 1800 MHz radyo frekansını kullanarak yapılıyor olmasından dolayı GSM 900 ve GSM 1800 olarak adlandırılmıştır.
GSM Kullanılan Frekans Aralıkları Nelerdir?
- GSM 900
- GSM 1800
- GSM 1900
GSM 1800 ve 1900’ün taşıma kapasitesi daha yüksek olduğu için genellikle şehirleşmenin yoğun olduğu bölgelerde kullanılır. GSM 1900 ise sadece Amerika Birleşik Devletleri’nde kullanılmaktadır. Bu üç sistem sırasıyla 900 Mhz, 1800 Mhz ve 1900 Mhz frekans bölgelerinde çalışmaktadır.
GSM Ağı Nedir?
GSM tanımları işlevleri tanımlar ve arayüz gereksinimlerini belirtir, fakat kullanılacak donanım için bir sınırlama yoktur. Bu yaklaşımın amacı tasarımcıları kısıtlamamak ve operatörlerin birlikte çalışabilecek cihazları farklı üreticilerden alabilmelerini sağlamaktır. GSM ağı üç ana sisteme ayrılmıştır: Anahtarlama Sistemi (Switching System, SS), Baz İstasyonu Sistemi (Base Station System, BSS) ve İşletim ve Destek Sistemi (Operation and Support System, OSS).
Anahtarlama Sistemi
Anahtarlama Sitemi (Switching System, SS), çağrı işleme ve abone ile ilgili işlevlerden sorumludur. Anahtarlama sistemi aşağıdaki işlevsel birimleri içerir: Merkez Konum Kaydı (Home Location Register, HLR) – HLR, abone bilgilerinin depolandığı ve yönetildiği bir veritabanıdır. HLR, abonelerin hizmet profillerinin, konum bilgisinin ve etkinlik durumunun dahil olduğu, aboneler hakkında sabit verilerin saklandığı önemli bir veritabanıdır. Bireysel bir kullanıcı bir GSM operatöründen bir abonelik satın aldığında operatörün HLR veritabanına kaydı yapılır.
Mobil Hizmetler Anahtarlama Merkezi (Mobile Services Switching Center, MSC)
MSC sistemin telefon anahtarlama işlevlerini yerine getirir. MSC, diğer telefon ve veri sistemlerinden veya diğer telefon ve veri sistemlerine olan çağrıları denetler. Ayrıca kontür sayımı, ağ arayüzü bağlantısı ve işaretleşme bilgisinin aktarımı gibi diğer santrallere has işlemler de gerçekleştirilir
Ziyaretçi Konum Kaydı (Visitor Location Register, VLR)
VLR, MSC’nin ziyaretçi abonelere hizmet verebilmesi için, söz konusu aboneler hakkında geçici bilgileri içeren bir veritabanıdır. VLR her zaman MSC ile bütünleştirilir. Bir mobil istasyon (Mobile Station, MS) yeni bir MSC alanına girdiğinde MSC’ye bağlı VLR söz konusu mobil istasyon hakkında HLR’dan bilgi talep eder. Daha sonra eğer mobil istasyon bir çağrı gerçekleştirirse VLR her seferinde HLR’a başvurmaksızın çağrı kurulumu için gerekli bilgiye sahip olacaktır.
Önerilen Yazı » İntranet (İç Ağ) ve Extranet (Dış Ağ) Nedir?
Doğrulama Merkesi (Authentication Center, AUC) – AUC olarak adlandırılan birim kullanıcının kimliğinin doğrulanması ve her çağrının gizliliğinin sağlanması amacıyla doğrulama ve kriptolama parametrelerini sağlar. AUC, GSM ağlarının değişik türde saldırılardan korunmasını sağlar.
Cihaz Kimlik Kaydı (Equipment Identity Register, EIR) – EIR, çalıntı, yetkisiz veya arızalı mobil istasyonlardan çağrı yapılmasını engelleyen, ağdaki mobil cihazlar hakkında bilgi içeren bir veritabanıdır. AUC ve EIR müstakil uçlar olarak uyarlanabileceği gibi bütünleştirilmiş bir AUC/EIR ucu olarak uyarlama gerçekleştirilmiş olabilir.
Baz İstasyonu Sistemi (Base Station System, BSS)
Baz İstasyonu Denetçileri (Base Station Controller, BSC) ve Baz Alıcı Verici İstasyonlarından (Base Transceiver Station) oluşan BSS, radyo frekansı ile ilgili tüm işlemleri gerçekleştirir.
♦ BSC – BSC, MSC ve BTS arasında fiziksel bağlantıları ve tüm denetim işlevlerini sağlar. BTS, hücreler arası geçişler, hücre yapılandırma verisi ve baz alıcı verici istasyonundaki radyo frekansı (RF) güç seviyelerinin denetimi gibi işlevleri sağlayan yüksek kapasiteli bir anahtardır. Bir MSC birden fazla BSC’ye hizmet sunabilir.
♦ BTS – BTS, mobil istasyonlara radyo arayüzü sağlar. BTS, ağdaki her hücreye hizmet sunabilmek için ihtiyaç duyulan radyo cihazlarıdır (Alıcı-verici ve antenler). Bir BSC, birden fazla BTS’e hizmet sunabilir.
İşletim ve Destek Sistemi (Operation and Support System, OSS) İşletim ve bakım merkezi (Operations and Maintenance Center, OMC), anahtarlama sistemindeki tüm cihazlara ve BSC’lere bağlıdır. OMC’nin GSM sisteminde uyarlanmış şekli İşletim ve Destek Sistemi (Operation and Support System, OSS) olarak anılır. OSS, ağ operatörünün ağı izlemesini ve denetlemesini sağlayan işlevsel sistemdir. OSS’in amacı bir GSM ağında, müşterilere destek için gereken merkezi, bölgesel ve yerel işlemlerin makul maliyetlerle gerçekleştirilmesini sağlamaktır.
GSM Abone Hizmetleri Nelerdir?
GSM aracılığı ile sunulan iki temel hizmet bulunmaktadır: Telefon (Telephony Services) ve Veri (Bearer Services).
Telefon hizmeti çoğunlukla, diğer abonelerle tam teşekküllü olarak (Gerekli uçbirim ekipmanı dahil) sesli görüşmeyi sağlayan hizmetlerdir. Veri hizmetleri, iki erişim noktası arasında gerekli arayüzlerin sağlanarak veri iletimi için gerekli işaretlerin taşınmasını sağlar. Tipik bir GSM ağında 9600-14400 bps taşıma sağlanabilir. V.24 analog veya V.110 sayısal erişim hizmeti GSM ağlarında sağlanabilmektedir. Normal telefon ve acil arama dışında aşağıdaki abone hizmetleri de GSM tarafından desteklenmektedir:
Dual-tone Multifrequency (DTMF)
DTMF, bir telefon cevap sisteminin uzaktan kontrolü gibi işlemlerde kullanılan bir ses işaretleşme sistemidir.
Facsimile Group III
GSM, CCITT Grup 3 faks sistemini destekler. Standart faks sistemleri telefon ağına analog işaretler ile bağlanacak şekilde tasarlanmıştır. GSM sistemlerinde, santrallerde faks iletimi için özel çeviriciler bulunmaktadır. Bu, bir GSM uçbirimden başlatılan sayısal faks iletiminin analog olarak bir faks makinesine iletimini sağlar. Birçok GSM ağında abonelere bu özellik seçime bağlı olarak sunulur.
Kısa Mesaj Hizmeti (Short Message Services, SMS)
GSM ağlarında sunulan en kullanışlı hizmetlerden biri de SMS’dir. Azami 160 alfanumerik karakterden oluşan bir mesaj mobil istasyonlardan tarafından alınıp, gönderilebilir. Bu hizmet çağrı cihazlarında sunulan hizmetin birkaç ek faydası olan bir uyarlaması olarak değerlendirilebilir. Eğer GSM abonesinin cep telefonu kapalı veya kapsama alanı dışında ise gönderilen mesaj önceden belirlenen bir süre kadar saklanabilir; abone uçbirimini açtığında veya kapsama alanına girdiğinde mesaj aboneye ulaştırılır. Bu işlev mesajın ulaştırılmasını garanti eder.
Hücre Yayını (Cell Boadcast)
Hücre yayını SMS’in değişik bir türde sunulmuş şeklidir. Azami 93 karakterden oluşan bir mesaj, belirli bir coğrafi alandaki abonelerin tümüne yayınlanabilir. Tipik uygulamalar arasında, belirli bir alandaki trafik sıkışıklıkları, kazalar veya futbol karşılaşmaları sonuçları olabilir.
Sesli Mesaj (Voice Mail)
Bu hizmet aslında abone tarafından denetlenilebilen bir telesekreter hizmetidir. Gelen çağrılar bir mesaj kutusuna yönlendirilebilir ve bu mesajlar abone tarafından özel bir güvenlik kodu girilerek dinlenebilir.
Fax Mail
Bu hizmetle abone, kendisine gelen faks mesajlarını dilediği bir faks makinesine yönlendirebilir; gelen mesajlar bir hizmet merkezinde depolanır, abone dilediği zaman kişisel şifresini girerek bir faks makinesine bu mesajları alabilir.
