Verständnis der zellularen Netzwerke für IoT-Gerätekonnektivität

Minew 12. Oktober 2024
Inhaltsübersicht

    Mobilfunknetze

    Das Mobilfunknetz, auch als Mobilfunknetz bekannt, ist ein Telekommunikationsnetz, das die drahtlose Kommunikation zwischen Mobilgeräten oder IoT-Geräten ermöglicht. Es wird als ‘Mobilfunknetz’ bezeichnet, da sein Versorgungsgebiet in Zellen unterteilt ist und jede Zelle über eine Basisstation verfügt, die für das Senden und Empfangen von Signalen zuständig ist. IoT-Geräte können über Mobilfunknetze Kommunikationsverbindungen untereinander und mit der Cloud herstellen.

    Die Infrastruktur von Mobilfunknetzen verstehen.

    Die Infrastruktur zellularer Netze ist der Oberbegriff für alle physischen Geräte, Software und Netzwerke, die den normalen Betrieb zellularer Kommunikationssysteme unterstützen, und umfasst im Wesentlichen die folgenden Komponenten:

    1. IoT-Geräte

    IoT-Geräte sammeln Daten oder steuern andere Geräte innerhalb des IoT-Ökosystems, einschließlich Sensoren, Wearables, Leuchtfeuer, Asset-Tags, und mehr.

    2. IoT-Gateway

    IoT-Gateway Verbindet verschiedene IoT-Geräte und Cloud-Plattformen und ermöglicht so Datenübertragung, Protokollkonvertierung, Datenfilterung und -verarbeitung sowie Sicherheitsmanagement.

    3. Basisstation (Mobilfunkturm)

    Die Basisstationen, auch Mobilfunkmasten genannt, sind physische Strukturen mit Antennen, die Signale zwischen Mobilgeräten und dem Mobilfunknetz senden und empfangen. Sie sind strategisch platziert, um eine optimale geografische Abdeckung in bestimmten Bereichen, den sogenannten Zellen, zu gewährleisten.

    4. Basisstationscontroller (BSC)

    Der Basisstationscontroller verwaltet und steuert mehrere Basisstationen in Mobilfunknetzen. Zu seinen Hauptaufgaben gehören die Anrufverarbeitung, die Zuweisung von Funkressourcen und die Netzwerkvermittlung. Die Effizienz des gesamten Mobilfunksystems hängt eng mit dem Basisstationscontroller zusammen.

    5. Mobilfunkvermittlungsstelle (MSC)

    Die Mobilfunkvermittlungsstelle (MSC) ist eine zentrale Vermittlungsstelle, die das Mobilfunknetz mit anderen Netzen verbindet, darunter das öffentliche Telefonnetz (PSTN) und das Internet. Zu ihren Hauptfunktionen gehören unter anderem die Anrufweiterleitung, das Mobilitätsmanagement, das Übergabemanagement und die Ressourcenzuweisung.

    6. Home Location Register (HLR)

    Das Home Location Register ist eine Datenbank innerhalb des Mobilfunknetzes, die Teilnehmerinformationen, einschließlich Standort, abonnierte Dienste und Authentifizierungsdaten, dauerhaft speichert.

    7. Besucherregister (VLR)

    Das Besucherregister speichert Informationen über Mobilfunknutzer, die sich vorübergehend in seinem Versorgungsgebiet aufhalten. Zusammen mit dem Heimatregister ermöglicht es nahtlose Roaming-Dienste für Mobilfunknutzer.

    8. Authentifizierungszentrum (AuC)

    Das Authentifizierungszentrum ist eine Sicherheitskomponente im Mobilfunknetz und hauptsächlich für die Authentifizierung und Autorisierung der Benutzeridentität zuständig, um die Netzwerksicherheit zu gewährleisten.

    9. Gateway Mobile Switching Center (GMSC)

    Das Gateway Mobile Switching Center ist für die Verbindung des Mobilfunknetzes mit externen Netzen wie dem PSTN, ISDN und IP-Netzen zuständig.

    10. Short Message Service Center (SMSC)

    Das SMS-Dienstzentrum verarbeitet und stellt Kurznachrichten (SMS) zu. Es kann Nachrichten vorübergehend speichern, sodass die Zustellung auch dann möglich ist, wenn das Gerät des Empfängers zum Zeitpunkt des Empfangs nicht verfügbar ist.

    11. Betriebs- und Wartungszentrum (OMC)

    Das Betriebs- und Wartungszentrum (OMC) überwacht, verwaltet und wartet das gesamte Netzwerk. Zu seinen Kernaufgaben gehören Netzwerküberwachung, Fehlermanagement, Konfigurationsmanagement und Optimierung. Das OMC ermöglicht eine zentrale Überwachung und einheitliche Verwaltung und gewährleistet so Netzwerkstabilität und hohe Servicequalität.

    Wie Mobilfunknetze IoT-Geräte unterstützen

    Die zellulare IoT-Konnektivität umfasst Technologien wie NB-IoT, LTE-M, 4G und 5G. Diese Netzwerke bieten globale Konnektivität und hohe Datenraten, wodurch zellulare IoT-Geräte Daten in Echtzeit über große Gebiete senden und empfangen sowie fernüberwacht und gesteuert werden können. Anwendungsbeispiele sind Standortausweise für das Personalmanagement in intelligenten Büros und zellulare Gateways in der Kühlkette oder Logistik.

    Empfohlene zellulare IoT-Geräte von Minew

    Minew bietet eine Reihe zuverlässiger IoT-Geräte an, die Mobilfunknetze unterstützen, darunter:

    MWC03 Bluetooth LTE Location Badge

    MWC03 Bluetooth® LTE Location BadgeKombiniert GNSS- und Bluetooth®-Positionierung mit Echtzeit-Datenübertragung über Mobilfunknetze.

    MG5 Outdoor Mobile LTE Tor: Mit Bluetooth®-Technologie, LTE-M- und NB-IoT-Kommunikation sowie GPS-Tracking revolutioniert das MG5-Gateway das gesamte Supply-Chain-Management durch die Gewährleistung einer dauerhaften Echtzeit-Datentransparenz.

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