Bezpłatna biblioteka techniczna ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Jak działają sieci GSM, krótkie podstawy komunikacji. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki /Mobile Communications Prawie wszyscy używali telefonu komórkowego, ale mało kto pomyślał – jak to wszystko działa? W tym dziele literackim postaramy się zastanowić, jak przebiega komunikacja z punktu widzenia operatora telekomunikacyjnego. Gdy wybierzesz numer i zaczniesz dzwonić, no cóż, lub ktoś zadzwoni do Ciebie, Twoje urządzenie komunikuje się drogą radiową z jedną z anten najbliższej stacji bazowej. Każda ze stacji bazowych zawiera od jednej do dwunastu anten nadawczo-odbiorczych skierowanych w różnych kierunkach w celu zapewnienia łączności z abonentami ze wszystkich kierunków. Anteny są również nazywane „sektorami” w żargonie zawodowym. Sami pewnie widzieliście je nie raz - duże szare prostokątne bloki. Z anteny sygnał jest przesyłany kablem bezpośrednio do jednostki sterującej stacji bazowej. Kombinacja sektorów i bloku sterującego jest zwykle nazywana - Stacja bazowa, stacja bazowa. Kilka stacji bazowych, których anteny obsługują dowolne terytorium lub obszar miasta, jest podłączonych do specjalnej jednostki - tzw. LAC, lokalny kontroler obszaru, „lokalny kontroler obszaru”, często określane po prostu kontroler. Do jednego kontrolera zwykle podłączonych jest do 15 stacji bazowych. Z kolei kontrolery, których też może być kilka, są podłączone do najbardziej centralnej jednostki „mózgowej” – MSC, Centrum przełączania usług mobilnych, powszechnie znany jako przełącznik. Przełącznik zapewnia wyjście (i wejście) do miejskich linii telefonicznych, do innych operatorów komórkowych i tak dalej. Czyli w końcu cały schemat wygląda mniej więcej tak: Małe sieci GSM wykorzystują tylko jeden przełącznik, większe sieci obsługujące ponad milion abonentów mogą korzystać z dwóch, trzech lub więcej MSC, połączone ze sobą. Dlaczego taka złożoność? Wydawałoby się, że można po prostu podłączyć anteny do przełącznika - i to wszystko, nie byłoby problemów ... Ale nie wszystko jest takie proste. Chodzi o jedno proste angielskie słowo - przekazać. Termin ten odnosi się do przekazywania w sieciach komórkowych. To znaczy, gdy idziesz ulicą lub prowadzisz samochód (pociąg, rower, rolki, rozściełacz asfaltu…) i jednocześnie rozmawiasz przez telefon, to po to, by połączenie nie zostało przerwane (i to nie jest przerywany), musisz przełączyć swój telefon z jednego sektora do drugiego, z jednej stacji bazowej do drugiej, z jednego obszaru lokalnego do drugiego i tak dalej. W związku z tym, gdyby sektory były bezpośrednio połączone z przełącznikiem, to wszystkie te przełączanie musiałyby być kontrolowane przez przełącznik, który już ma coś do zrobienia. Wielopoziomowy schemat sieci umożliwia równomierne rozłożenie obciążenia, co zmniejsza prawdopodobieństwo awarii sprzętu, a w rezultacie utraty komunikacji. Przykład - jeśli ty i twój telefon przenosicie się z obszaru zasięgu jednego sektora do obszaru zasięgu innego, wówczas jednostka sterująca BS jest zaangażowana w przesyłanie telefonu, bez wpływu na urządzenia „nadrzędne” - LAC и MSC. W związku z tym, jeśli przejście następuje między różnymi BS, to jest kontrolowane LAC i tak dalej. Działanie przełącznika należy rozważyć nieco bardziej szczegółowo. Przełącznik w sieci komórkowej spełnia prawie te same funkcje, co centrala PBX w przewodowych sieciach telefonicznych. To on ustala, gdzie dzwonisz, kto do ciebie dzwoni, odpowiada za działanie usług dodatkowych, a na koniec – w ogóle, decyduje o tym, czy można dzwonić, czy nie. Zatrzymajmy się na ostatnim punkcie – co się dzieje po włączeniu telefonu? Tutaj włącz telefon. Twoja karta SIM ma specjalny numer, tzw IMSI - międzynarodowy numer identyfikacyjny abonenta, międzynarodowy numer identyfikacyjny abonenta. Numer ten jest unikalny dla każdej karty SIM na świecie i to po nim operatorzy odróżniają jednego abonenta od drugiego. Gdy telefon jest włączony, wysyła ten kod, stacja bazowa przesyła go do LAK, LAK - na przełączniku z kolei. W tym miejscu do gry wchodzą dwa dodatkowe moduły powiązane z przełącznikiem - HLR, rejestr lokalizacji domowej и Rejestr lokalizacji gości VLR. Odpowiednio, Rejestr Abonentów Domowych и Rejestr subskrybentów gości, HLR są trzymane IMSI wszystkich abonentów, którzy są połączeni z tym operatorem. W VLR z kolei zawiera dane o wszystkich abonentach, którzy aktualnie korzystają z sieci tego operatora. IMSI przeniesiony do HLR (oczywiście w formie mocno zaszyfrowanej; nie będziemy szczegółowo wchodzić w szczegóły szyfrowania, powiemy tylko, że za ten proces odpowiada inny blok - AuC, Centrum Uwierzytelniania), HLRz kolei sprawdza, czy ma takiego abonenta, a jeśli tak, to czy jest zablokowany np. za brak płatności. Jeśli wszystko jest w porządku, to ten subskrybent jest zarejestrowany w VLR i od tego momentu może dzwonić. Duzi operatorzy mogą mieć nie jednego, ale kilku równolegle HLR и VLR. A teraz spróbujmy wyświetlić wszystkie powyższe na rysunku: Tutaj krótko omówiliśmy, jak działa sieć komórkowa. Właściwie wszystko jest tam znacznie bardziej skomplikowane, ale jeśli opiszesz wszystko tak, jak jest dokładnie, to ta prezentacja pod względem objętości może znacznie przewyższyć „Wojnę i pokój”. Następnie zastanowimy się, w jaki sposób (i co najważniejsze, dlaczego!) Operator odpisuje pieniądze z naszego konta. Jak zapewne słyszeliście, istnieją trzy różne rodzaje planów taryfowych - tzw. „credit”, „advance” i „prepaid”, z języka angielskiego Opłacony z góryczyli przedpłacone. Jaka jest różnica? Zastanów się, jak można odpisać pieniądze podczas rozmowy: Załóżmy, że wykonałeś telefon. Zostało to naprawione na przełączniku - taki a taki abonent dzwonił tam, rozmawiał, powiedzmy, czterdzieści pięć sekund. Pierwszy przypadek - masz system płatności kredytowej lub zaliczki. W tym przypadku dzieje się co następuje: dane o Twoich i nie tylko Twoich rozmowach są gromadzone w przełączniku, a następnie w kolejności kolejki ogólnej są przekazywane do specjalnego bloku o nazwie dane do faktury, z angielskiego na rachunek - płacić rachunki. Dane do faktury odpowiada za wszystkie kwestie związane z pieniędzmi abonentów - kalkuluje koszty połączeń, obciąża abonament, obciąża pieniądze za usługi i tak dalej. Szybkość przesyłania informacji z MSC в Dane do faktury zależy od tego, ile mocy obliczeniowej dane do faktury, czyli innymi słowy, z jaką szybkością udaje mu się przełożyć dane techniczne o wykonanych połączeniach na bezpośrednie pieniądze. W związku z tym im więcej abonentów rozmawia lub im więcej „hamuje” naliczania opłat, tym wolniej przesuwa się kolejka, tym większe jest opóźnienie między samą rozmową a faktycznym obciążeniem pieniędzy za tę rozmowę. Z tym faktem wiąże się często wyrażane przez niektórych abonentów niezadowolenie - "Mówią, że kradną pieniądze! Nie odzywałem się dwa dni - odpisali pewną kwotę...". Ale jednocześnie w ogóle nie bierze pod uwagę, jakie rozmowy miały miejsce, na przykład trzy dni temu, pieniądze nie zostały odpisane od razu… Ludzie starają się nie zauważać dobrych rzeczy… I w dzisiejszych czasach na przykład billing mógł po prostu nie działać - z powodu wypadku lub z powodu tego, że został w jakiś sposób zmodernizowany. W przeciwnym kierunku – od rozliczenia do MSC - jest kolejna linia, w której dane do faktury informuje centralę o stanie kont abonentów. Znowu dość częsty przypadek - zadłużenie na koncie może sięgać kilkudziesięciu złotych, a nadal można zadzwonić na telefon - wynika to właśnie z tego, że kolejka „wsteczna” jeszcze nie nadeszła i przełączenia jeszcze nie ma wiedz, że jesteś złośliwym dłużnikiem i powinieneś zostać zbanowany na długi czas. Taryfy zaliczkowe różnią się od taryf kredytowych jedynie sposobem rozliczenia z abonentem - w pierwszym przypadku osoba wpłaca pewną kwotę na konto i od tej kwoty stopniowo potrącane są pieniądze na rozmowy. Ta metoda jest wygodna, ponieważ pozwala w pewnym stopniu zaplanować i ograniczyć koszty komunikacji. Drugą opcją jest kredyt, w którym łączny koszt wszystkich połączeń za dowolny okres („cykl rozliczeniowy"), zwykle na miesiąc, wystawiana jest w formie faktury, którą musi zapłacić subskrybent. System kredytowy jest wygodny, ponieważ ubezpiecza Cię na wypadek, gdy pilnie potrzebujesz zadzwonić, a pieniądze na koncie nagle się skończą a telefon jest zablokowany. Przedpłaty ułożone są w zupełnie inny sposób: W przedpłacie dane do faktury jako taki jest powszechnie określany jako „Przedpłata przez platformę". Bezpośrednio w momencie rozpoczęcia połączenia telefonicznego nawiązywane jest bezpośrednie połączenie między przełącznik и platforma lutownicza. Brak kolejek, dane przesyłane są w obie strony bezpośrednio podczas rozmowy, w czasie rzeczywistym. W związku z tym następujące cechy charakterystyczne są nieodłącznie związane z chwilówkami - jest to brak abonamentu (ponieważ nie ma czegoś takiego jak okres rozliczeniowy), ograniczony zestaw usług dodatkowych (trudno technicznie naliczanie ich w trybie „w czasie rzeczywistym”), niemożność „wyjścia na czerwono” – rozmowa zostanie po prostu przerwana, gdy tylko skończą się pieniądze na koncie na zewnątrz. Wyraźna godność opłacony z góry to możliwość dokładnego kontrolowania ilości pieniędzy na koncie, a co za tym idzie ich wydatków. В lutowane czasami pojawia się jakieś zabawne zjawisko - jeśli platforma przedpłacona z jakiegoś powodu odmawia pracy, na przykład z powodu przeciążenia, a następnie odpowiednio dla subskrybentów taryfy przedpłacone w tym czasie wszystkie połączenia stają się całkowicie bezpłatne. Co w rzeczywistości ich - abonenci - nie mogą się nie cieszyć. Ale jak obliczane są nasze pieniądze, gdy rozmawiamy, będąc w? roaming? A jak działa telefon w roamingu? Cóż, spróbujmy odpowiedzieć na te pytania: liczba IMSI składa się z 15 cyfr, a pierwszych 5 cyfr, tzw SS — kod kraju (3 cyfry) i NC — kod sieci (5 cyfr) - wyraźnie charakteryzują operatora, do którego podłączony jest ten abonent. Te pięć liczb VLR znajduje operatora-gościa HLR operatora macierzystego i w nim zagląda – ale czy faktycznie ten abonent może korzystać z roamingu u tego operatora? Jeśli tak, to IMSI przepisany przez VLR operator gościa i HLR strona główna - link do tego samego gościa VLRwiedzieć, gdzie szukać rozmówcy. Z odpisaniem pieniędzy w rozliczeniach sytuacja również nie jest bardzo prosta. Ze względu na to, że rozmowy są przetwarzane przez przełącznik gościa, ale pieniądze są liczone przez swój „domowy” dane do faktury, całkiem możliwe są duże opóźnienia w obciążaniu środków - do miesiąca. Chociaż istnieją systemy, na przykład „Wielbłąd 2”, które również działają w roamingu na zasadzie prepaid, czyli odpisują pieniądze w czasie rzeczywistym. Tu pojawia się kolejne pytanie – za co obciążane są pieniądze? roaming? Jeśli „w domu” wszystko jest jasne - istnieją jasno określone plany taryfowe, to z roamingiem sytuacja jest inna - odpisuje się dużo pieniędzy i nie jest jasne, dlaczego. Cóż, spróbujmy to rozgryźć: Wszystkie rozmowy telefoniczne w roamingu podzielone są na 3 główne kategorie: Połączenia przychodzące – w tym przypadku na koszt połączenia składa się: Koszt połączenia międzynarodowego z domu do regionu gościa
Połączenie wychodzące do domu: Koszt połączenia międzynarodowego z domu w regionie gościa
Połączenie wychodzące według regionu gościa: Koszt połączenia wychodzącego od operatora-gościa
Jak widać, koszt połączeń w roamingu zależy tylko od dwóch rzeczy - od tego, z jakim operatorem łączy się abonent w domu oraz z jakiego operatora korzysta w domu. Jednocześnie ujawnia się jedna bardzo ważna rzecz - koszt minuty w roamingu absolutnie nie zależy od planu taryfowego wybranego przez abonenta. Dodam jeszcze jedną uwagę - jeśli dwa telefony jednego operatora roamingują razem z innym operatorem (no, np. dwóch znajomych wyjechało na wakacje), to rozmowa ze sobą będzie bardzo kosztowna - dzwoniący płaci tyle, ile dla wyjścia z domu, a odebrania połączenia - jak dla wejścia z domu. To jedna z wad standardu GSM - komunikacja w tym przypadku przechodzi przez dom. Wprawdzie technicznie całkiem możliwe jest zorganizowanie połączenia „bezpośrednio”, ale który z operatorów się na to zdecyduje, jeśli można zostawić wszystko tak, jak jest i zarabiać? Kolejnym pytaniem, które ostatnio często interesuje właścicieli więcej niż jednego telefonu komórkowego, jest to, ile będzie kosztować przekierowanie połączenia z jednego telefonu na drugi? A odpowiedź na to pytanie jest całkiem realistyczna: Powiedzmy, że przekierowanie na telefon C jest ustawione z telefonu B. Telefon A dzwoni na telefon B - odpowiednio, połączenie jest przekierowywane na telefon C. W takim przypadku płacą: Telefon A - jak wychodzący na telefon B
Na koniec tematów chciałbym wspomnieć o jeszcze jednym subtelnym punkcie – ile będzie kosztować przekierowanie połączeń w roamingu? I tu zaczyna się najciekawsze: Na przykład telefon ma przekierowanie w stanie zajętości na numer domowy. Następnie, przy połączeniu przychodzącym, tzw.pętla roamingowa"- połączenie trafi na telefon domowy przez gościa przełącznikodpowiednio koszt takiego przekierowanego wezwania do wędrowiec będzie równa sumie kosztów połączeń przychodzących i wychodzących do domu plus koszt samego przekierowania. I co zabawne zarazem – roaming może nawet nie wiedzieć, że takie połączenie miało miejsce, a następnie zdziwić się, gdy zobaczy rachunek za komunikację. Oznacza to praktyczną radę - podczas podróży wskazane jest wyłączenie wszystkich rodzajów przekierowań (można zostawić tylko bezwarunkowe - w tym przypadku „pętla roamingowa” nie działa), zwłaszcza przekierowanie na pocztę głosową - w przeciwnym razie możesz się później zastanawiać przez długi czas - „Gdzie więc podziały się te pieniądze, A?”. Lista terminów użytych w tekście AuC - Centrum Uwierzytelniania, Centrum Uwierzytelniania, jest odpowiedzialne za kodowanie informacji podczas transmisji w sieci i odbierania z sieci
Publikacja: cxem.net Zobacz inne artykuły Sekcja Mobile Communications. Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu. Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika: Sztuczna skóra do emulacji dotyku
15.04.2024 Żwirek dla kota Petgugu Global
15.04.2024 Atrakcyjność troskliwych mężczyzn
14.04.2024
Inne ciekawe wiadomości: ▪ Londyńskie autobusy pomagają kierowcom zaplanować trasę ▪ ATSAMR34/35 - Radio LoRa plus Cortex-M0+ MCU dla IoT Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika
Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej: ▪ sekcja serwisu Bezpieczeństwo pracy. Wybór artykułów ▪ artykuł Elektryczność u zwierząt. Historia i istota odkryć naukowych ▪ artykuł Dlaczego zaćmienia są rzadkie? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Wiertła do brzytwy. warsztat domowy ▪ artykuł Smar do przeciągania na prasach. Proste przepisy i porady
Zostaw swój komentarz do tego artykułu: Wszystkie języki tej strony Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn www.diagram.com.ua |