Základné princípy mobilnej telefónie sú celkom jednoduché. Spočiatku FCC stanovila oblasti geografického pokrytia pre mobilné rádiové systémy na základe revidovaných údajov zo sčítania ľudu v roku 1980. celulárna komunikácia spočíva v tom, že každá zóna je rozdelená na bunky šesťuholníkového tvaru, ktoré spolu vytvárajú štruktúru pripomínajúcu plást, ako je znázornené na obrázku 6.1, a. Šesťhranný tvar bol zvolený, pretože poskytuje najefektívnejší prenos, približne zodpovedajúci koláčový graf smerovosť a zároveň odstránenie medzier, ktoré sa vždy vyskytujú medzi susednými kruhmi.

Bunka je definovaná svojou fyzickou veľkosťou, počtom obyvateľov a vzorom prevádzky. FCC nereguluje počet buniek v systéme a ich veľkosť, takže operátori musia nastaviť tieto parametre v súlade s očakávaným vzorom prevádzky. Každá geografická oblasť má pridelený pevný počet mobilných hlasových kanálov. Fyzické rozmery bunky závisia od hustoty účastníkov a štruktúry hovoru. Napríklad veľké bunky (makrobunky) majú zvyčajne polomer 1,6 až 24 km s výkonom vysielača základňovej stanice 1 W až 6 W. Najmenšie bunky (mikrobunky) majú zvyčajne polomer 460 m alebo menej s výkonom vysielača základňovej stanice 0,1 W až 1 W. Obrázok 6.1b zobrazuje voštinovú konfiguráciu s dvoma veľkosťami buniek.

Obrázok 6.1. – Voštinová štruktúra buniek a); voštinová štruktúra s plástmi dvoch veľkostí b) klasifikácia plástov c)

Mikrobunky sa najčastejšie používajú v regiónoch s vysokou hustotou obyvateľstva. Vďaka svojmu krátkemu dosahu sú mikročlánky menej náchylné na účinky degradácie prenosu, ako sú odrazy a oneskorenia signálu.

Makrobunka sa môže prekrývať so skupinou mikrobuniek, pričom mikrobunky slúžia pomaly sa pohybujúcim mobilným zariadeniam a makrobunky slúžia rýchlo sa pohybujúcim zariadeniam. Mobilné zariadenie je schopné určiť rýchlosť svojho pohybu ako rýchly alebo pomalý. To umožňuje znížiť počet skokov z jednej bunky do druhej a opraviť údaje o polohe.

Algoritmus prechodu z jednej bunky do druhej sa môže meniť v malých vzdialenostiach medzi mobilným zariadením a základňovou stanicou mikrobunky.

Niekedy sú rádiové signály v bunke príliš slabé na to, aby poskytovali spoľahlivú vnútornú komunikáciu. To platí najmä pre dobre tienené oblasti a oblasti s vysoký stupeň rušenie. V takýchto prípadoch sa používajú veľmi malé bunky - pikobunky. Vnútorné pikobunky môžu používať rovnaké frekvencie ako bežné bunky tohto regiónu, najmä keď je to priaznivé životné prostredie ako napríklad v podzemných tuneloch.

Pri plánovaní systémov využívajúcich šesťuholníkové bunky môžu byť vysielače základňových staníc umiestnené v strede bunky, na okraji bunky alebo v hornej časti bunky (obrázok 6.2 a, b, c). V bunkách s vysielačom v strede sa zvyčajne používajú všesmerové antény a v bunkách s vysielačmi na okraji alebo hore sa používajú sektorové smerové antény.

Všesmerové antény vyžarujú a prijímajú signály rovnako vo všetkých smeroch.

Obrázok 6.2 - Umiestnenie vysielačov v bunkách: v strede a); na hrane b); hore c)

V celulárnom komunikačnom systéme môže byť jedna výkonná pevná základňová stanica umiestnená vysoko nad centrom mesta nahradená množstvom identických nízkoenergetických staníc, ktoré sú inštalované v oblasti pokrytia na miestach umiestnených bližšie k zemi.

Bunky používajúce rovnakú rádiovú skupinu sa môžu vyhnúť rušeniu, ak sú správne oddelené. V tomto prípade sa pozoruje opätovné použitie frekvencie. Opätovné použitie frekvencie je pridelenie rovnakej skupiny frekvencií (kanálov) niekoľkým bunkám za predpokladu, že tieto bunky sú oddelené značnými vzdialenosťami. Opätovné použitie frekvencie je uľahčené znížením oblasti pokrytia každej bunky. Základnej stanici každej bunky je pridelená skupina prevádzkových frekvencií, ktoré sa líšia od frekvencií susedných buniek, a antény základnej stanice sú zvolené tak, aby pokrývali požadovanú oblasť pokrytia v jej bunke. Keďže obsluhovaná oblasť je obmedzená hranicami jednej bunky, rôzne bunky môžu používať rovnakú skupinu prevádzkových frekvencií bez vzájomného rušenia za predpokladu, že dve takéto bunky sú od seba v dostatočnej vzdialenosti.

Geografická obsluhovaná oblasť bunkový systém, obsahujúci niekoľko skupín buniek sa delí na klastre (Obrázok 6.3). Každý klaster pozostáva zo siedmich buniek, ktorým je pridelený rovnaký počet plne duplexných komunikačných kanálov. Bunky s rovnakým označením písmen používajú rovnakú skupinu prevádzkových frekvencií. Ako je možné vidieť z obrázku, vo všetkých troch klastroch sa používajú rovnaké frekvenčné skupiny, čo umožňuje strojnásobiť počet dostupných mobilných komunikačných kanálov. Listy A, B, C, D, E, F a G predstavujú sedem skupín frekvencií.


Obrázok 6.3 – Princíp opätovného použitia frekvencie v celulárnej komunikácii

Zvážte systém s pevná suma plne duplexné kanály dostupné v niektorých oblastiach. Každá oblasť služieb je rozdelená do klastrov a prijíma skupinu kanálov, ktoré sú medzi sebou rozdelené N bunky klastra, zoskupujúce sa do neopakujúcich sa kombinácií. Všetky bunky majú rovnaký počet kanálov, ale môžu obsluhovať oblasti jednej veľkosti.

Touto cestou, celkový počet celulárne komunikačné kanály dostupné v klastri môžu byť reprezentované výrazom:

F=GN (6.1)

kde F– počet plne duplexných bunkových komunikačných kanálov dostupných v klastri;

G– počet kanálov v bunke;

N je počet buniek v zhluku.

Ak je klaster "skopírovaný" v rámci danej obsluhovanej oblasti m krát, potom bude celkový počet plne duplexných kanálov:

C=mGN=mF (6.2)

kde OD– celkový počet kanálov v danej zóne;

m je počet zhlukov v danej zóne.

Z výrazov (6.1) a (6.2) je možné vidieť, že celkový počet kanálov v celulárnom telefónnom systéme je priamo úmerný počtu "opakovaní" klastra v danej oblasti služieb. Ak sa veľkosť klastra zníži, zatiaľ čo veľkosť bunky zostane rovnaká, potom bude potrebných viac klastrov na pokrytie danej oblasti služieb a celkový počet kanálov v systéme sa zvýši.

Počet účastníkov, ktorí môžu súčasne využívať rovnakú skupinu frekvencií (kanálov), pričom nie sú v susedných bunkách malej oblasti pokrytia (napríklad v rámci mesta), závisí od celkového počtu buniek v tejto oblasti. Typicky je počet takýchto účastníkov štyria, ale v husto obývaných regiónoch môže byť oveľa vyšší. Toto číslo sa volá faktor opätovného použitia frekvencie alebo FRFfaktor opätovného použitia frekvencie. Matematicky sa to dá vyjadriť takto:

(6.3)

kde N– celkový počet plne duplexných kanálov v oblasti služieb;

OD– celkový počet plne duplexných kanálov v bunke.

S predpokladaným nárastom celulárnej prevádzky je zvýšený dopyt po službe uspokojený zmenšením veľkosti bunky, jej rozdelením na niekoľko buniek, z ktorých každá má svoju vlastnú základňovú stanicu. Efektívne oddelenie buniek umožňuje systému zvládnuť viac hovorov, pokiaľ bunky nie sú príliš malé. Ak je priemer bunky menší ako 460 m, základňové stanice susedných buniek sa budú navzájom ovplyvňovať. Vzťah medzi opätovným použitím frekvencie a veľkosťou klastra určuje, ako sa človek môže zmeniť stupnica celulárny systém v prípade zvýšenia hustoty účastníkov. Čím menej buniek v klastri, tým väčšia je pravdepodobnosť presluchu medzi kanálmi.

Pretože bunky sú šesťuholníkové, každá bunka má vždy šesť rovnako vzdialených susedných buniek a uhly medzi čiarami spájajúcimi stred ktorejkoľvek bunky so stredmi susedných buniek sú násobky 60°. Preto je počet možných veľkostí klastrov a rozložení buniek obmedzený. Na vzájomné spojenie buniek bez medzier (mozaikovým spôsobom) musia byť geometrické rozmery šesťuholníka také, aby počet buniek v zhluku spĺňal podmienku:

(6.4)

kde N– počet buniek v zhluku; i a j sú nezáporné celé čísla.

Hľadanie trasy k najbližším bunkám spoločného kanála (takzvané bunky prvej vrstvy) prebieha takto:

Pohni sa i bunky (cez stredy susedných buniek):

Pohni sa j bunky dopredu (cez stredy susedných buniek).

Napríklad počet buniek v zhluku a umiestnenie buniek prvej vrstvy pre nasledujúce hodnoty: j = 2. i = 3 sa určí z výrazu 6.4 (obrázok 6.4) N = 32 + 32 + 22 = 19.

Obrázok 6.5 zobrazuje šesť najbližších buniek pomocou rovnakých kanálov ako bunka ALE.


Proces odovzdávania z jednej bunky do druhej, tzn. keď sa mobilné zariadenie vzdiali od základňovej stanice 1 k základňovej stanici 2 (obrázok 6.6), zahŕňa štyri hlavné fázy:

1) iniciácia – mobilné zariadenie alebo sieť zistí potrebu odovzdania a spustí potrebné sieťové procedúry;

2) rezervácia zdrojov - pomocou vhodných sieťových procedúr sú rezervované sieťové zdroje potrebné na odovzdanie (hlasový kanál a riadiaci kanál);

3) vykonávanie - priamy prenos riadenia z jednej základňovej stanice na druhú;

4) ukončenie – nadbytočné sieťové zdroje sa uvoľnia a stanú sa dostupnými pre iné mobilné zariadenia.

Obrázok 6.6 – Odovzdanie

Ak to chcete urobiť, odporúčame vám ísť do spoločnosti Beeline.

Na území Ruska založená veľké množstvo BS - základňové stanice. Pravdepodobne mnohí z vás videli červeno-biele stavby týčiace sa na poliach alebo stavby inštalované na strechách nebytových budov. Každá takáto základňová stanica je schopná zachytiť signál z mobilný telefón na vzdialenosť do 35 km, kontaktovať ho oficiálnymi alebo hlasovými kanálmi.

Po vytočení čísla požadovaného účastníka na vašom telefóne sa stane nasledovné: mobilný telefón nájde najbližšiu BS, kontaktuje ju cez servisný kanál a požiada o hlasový kanál. Potom BS odošle požiadavku do kontroléra (BSC), ktorý potom ide komunikátorovi. Ak volaného obsluhuje rovnaký operátor ako vy, potom komunikátor skontroluje databázu Home Location Register (HLR), aby zistil, kde presne sa volaná osoba nachádza a presmeruje hovor na správnu ústredňu, ktorá následne preniesť hovor do ovládača a potom do základnej stanice. A nakoniec sa základňová stanica spojí s mobilným telefónom správnej osoby a spojí vás s ňou. A ak ten, s ktorým chcete hovoriť, je predplatiteľom iného mobilného operátora alebo zavoláte na číslo pevnej linky, prepínač „nájde“ zodpovedajúci prepínač inej siete a obráti sa naň. Znie to dosť mätúce, však? Pokúsme sa tento problém podrobnejšie analyzovať.

Ale späť k výbave. Ako sme už povedali, z BS sa hovor prenesie na kontrolóra (BSC). Navonok sa to príliš nelíši od základnej stanice:

Počet základňových staníc, ktoré sú schopné obsluhovať radič, môže dosiahnuť šesť desiatok. Regulátor a BS komunikujú cez optické alebo rádioreléové kanály. Ovládač riadi činnosť rádiových kanálov.

Nižšie vidíte, čo je prepínač:

Počet ovládačov obsluhovaných prepínačom sa pohybuje od dvoch do tridsať. Vypínače sú umiestnené vo veľkých miestnostiach vyplnených kovovými skriňami s vybavením.

Úlohou prepínača je riadiť prevádzku. Ak predtým, aby sa predplatitelia mohli navzájom rozprávať, museli najprv kontaktovať telefónneho operátora, ktorý potom manuálne preusporiadal potrebné káble, teraz prepínač robí vynikajúcu prácu so svojou úlohou.

Vo vnútri automobilov sú zariadenia určené na zber a spracovanie údajov:

Ovládače a spínače sú pod ostražitou kontrolou 24 hodín denne. Sledovanie sa vykonáva v takzvanom CKC (Air Control Center of the Network Control Center).

aslan napísal 2. februára 2016

Bunková komunikácia sa u nás v poslednej dobe tak pevne zakorenila každodenný životže je ťažké si bez nej predstaviť modernú spoločnosť. Ako mnohé iné skvelé vynálezy, aj mobilný telefón výrazne ovplyvnil náš život a mnohé jeho oblasti. Ťažko povedať, aká by bola budúcnosť, keby nebolo tejto pohodlnej formy komunikácie. Určite to isté ako vo filme „Back to the Future 2“, kde sú lietajúce autá, hoverboardy a ďalšie, ale žiadna mobilná služba!

Ale dnes v špeciálnej správe pre bude príbeh nie o budúcnosti, ale o tom, ako sú usporiadané a fungujú moderné mobilné komunikácie.


Aby som sa dozvedel o fungovaní modernej mobilnej komunikácie vo formáte 3G / 4G, požiadal som o návštevu nového federálneho operátora Tele2 a strávil som celý deň s ich inžiniermi, ktorí mi vysvetlili všetky zložitosti prenosu dát cez naše mobilné telefóny.

Najprv vám však poviem niečo o histórii vzniku bunkovej komunikácie.

Princípy bezdrôtovej komunikácie boli odskúšané takmer pred 70 rokmi – prvý verejný mobilný rádiotelefón sa objavil v roku 1946 v americkom St. V Sovietskom zväze bol v roku 1957 vytvorený prototyp mobilného rádiotelefónu, potom vedci z iných krajín vytvorili podobné zariadenia s rôznymi charakteristikami a až v 70-tych rokoch minulého storočia boli v Amerike určené moderné princípy celulárnej komunikácie, po ktorej sa vyvinuli začala.

Martin Cooper - vynálezca prototypu prenosného mobilného telefónu Telefón Motorola DynaTAC s hmotnosťou 1,15 kg a rozmermi 22,5 x 12,5 x 3,75 cm

Ak v západných krajinách do polovice 90-tych rokov minulého storočia bola celulárna komunikácia rozšírená a využívaná veľkou časťou populácie, potom sa v Rusku začala objavovať až pred viac ako 10 rokmi a stala sa dostupnou pre každého.


Objemné mobilné telefóny v tvare tehly, ktoré fungovali vo formátoch prvej a druhej generácie, sa zapísali do histórie a ustúpili smartfónom s 3G a 4G, lepšou hlasovou komunikáciou a vysokorýchlostným internetom.

Prečo sa to nazýva bunkové? Pretože územie, na ktorom sa poskytuje komunikácia, je rozdelené na samostatné bunky alebo bunky, v strede ktorých sú základňové stanice (BS). V každej „bunke“ prijíma účastník rovnaký súbor služieb v rámci určitých územných hraníc. To znamená, že pri prechode z jednej „bunky“ do druhej účastník necíti územnú väzbu a môže voľne využívať komunikačné služby.

Je veľmi dôležité, aby pri pohybe bola kontinuita spojenia. Zabezpečí sa to takzvaným odovzdaním, pri ktorom účastníkom nadviazané spojenie je ako keby preberané susednými bunkami v štafetovom behu a účastník ďalej rozprával alebo sa hrabal v sociálnych sieťach.

Celá sieť je rozdelená na dva podsystémy: podsystém základňovej stanice a spínací podsystém. Schematicky to vyzerá takto:

V strede „bunky“, ako už bolo spomenuté vyššie, je základňová stanica, ktorá zvyčajne obsluhuje tri „bunky“. Rádiový signál zo základnej stanice je vyžarovaný cez 3 sektorové antény, z ktorých každá smeruje do vlastnej „bunky“. Stáva sa, že do jednej „bunky“ je nasmerovaných niekoľko antén jednej základnej stanice naraz. Je to spôsobené tým, že celulárna sieť funguje vo viacerých pásmach (900 a 1800 MHz). Okrem toho môže mať táto základňová stanica vybavenie niekoľkých generácií komunikácie (2G a 3G) naraz.

Ale na vežiach Tele2 BS je len vybavenie tretej a štvrtej generácie- 3G/4G, keďže sa spoločnosť rozhodla opustiť staré formáty v prospech nových, ktoré pomáhajú predchádzať prerušeniam hlasová komunikácia a poskytovať stabilnejší internet. Stálici sociálnych sietí ma podporia, že v dnešnej dobe je rýchlosť internetu veľmi dôležitá, 100-200 kb/s už nestačí, ako to bolo pred pár rokmi.

Najbežnejším miestom pre BS je veža alebo stožiar postavený špeciálne pre ňu. Určite ste videli červeno-biele veže BS niekde ďaleko od obytných budov (na poli, na kopci), alebo tam, kde v blízkosti nie sú vysoké budovy. Ako tento, ktorý je viditeľný z môjho okna.

V mestských oblastiach je však ťažké nájsť miesto pre masívnu stavbu. Preto sú vo veľkých mestách základňové stanice umiestnené na budovách. Každá stanica zachytí signál z mobilné telefóny vo vzdialenosti do 35 km.

Ide o antény, samotné zariadenie BS je umiestnené v podkroví, prípadne v kontajneri na streche, ktorý tvorí dvojica železných skríň.

Niektoré základňové stanice sú umiestnené tam, kde by ste to ani nehádali. Ako na streche tohto parkoviska.

Anténa BS pozostáva z niekoľkých sektorov, z ktorých každý prijíma/vysiela signál vlastným smerom. Ak vertikálna anténa komunikuje s telefónmi, potom okrúhly spája BS s ovládačom.

V závislosti od charakteristík môže každý sektor obsluhovať až 72 hovorov súčasne. BS môže pozostávať zo 6 sektorov a obsluhovať až 432 hovorov, ale zvyčajne je na staniciach inštalovaných menej vysielačov a sektorov. Mobilní operátori, ako napríklad Tele2, radšej inštalujú viac BS na zlepšenie kvality komunikácie. Ako mi bolo povedané, používajú sa tu najmodernejšie zariadenia: základňové stanice Ericsson, dopravná sieť - Alcatel Lucent.

Zo subsystému základňových staníc je signál prenášaný smerom k prepínaciemu subsystému, kde je nadviazané spojenie so smerom požadovaným účastníkom. Prepínací subsystém má množstvo databáz, ktoré uchovávajú informácie o predplatiteľoch. Okrem toho je tento subsystém zodpovedný za bezpečnosť. Zjednodušene povedané, vypínač je Má rovnaké funkcie ako operátorky, ktoré vás s predplatiteľom spájali ručne, len teraz sa to všetko deje automaticky.

Zariadenie pre túto základňovú stanicu je ukryté v tejto železnej skrini.

Okrem bežných veží existujú aj mobilné varianty základňových staníc umiestnených na nákladných autách. Sú veľmi pohodlné na použitie počas prírodné katastrofy alebo na preplnených miestach (futbalové štadióny, centrálne námestia) počas sviatkov, koncertov a rôznych podujatí. Ale, žiaľ, pre problémy v legislatíve ešte nenašli široké uplatnenie.

Na zabezpečenie optimálneho pokrytia rádiovým signálom na úrovni terénu sú základňové stanice navrhnuté špeciálnym spôsobom, a to aj napriek dosahu 35 km. signál nepresahuje výšku letu lietadla. Niektoré letecké spoločnosti však už začali inštalovať malé základňové stanice do svojich lietadiel, aby poskytovali mobilnú komunikáciu vo vnútri lietadla. Takáto BS je spojená so zemou mobilnej siete používaním satelitný kanál. Systém je doplnený o ovládací panel, ktorý umožňuje posádke zapnúť a vypnúť systém a tiež niektoré druhy služieb, ako napríklad vypnutie hlasu pri nočných letoch.

Pozrel som sa aj do kancelárie Tele2, aby som zistil, ako špecialisti kontrolujú kvalitu mobilnej komunikácie. Ak by pred pár rokmi bola takáto miestnosť zavesená k stropu s monitormi zobrazujúcimi sieťové údaje (preťaženie, výpadky siete atď.), tak časom potreba takého počtu monitorov zmizla.

Technológia sa postupom času vyvíjala a na sledovanie chodu celej siete v Moskve stačí taká malá miestnosť s niekoľkými špecialistami.

Pár pohľadov z kancelárie Tele2.

Plány na dobytie hlavného mesta sa prerokúvajú na stretnutí zamestnancov spoločnosti) Tele2 od začiatku výstavby až po súčasnosť dokázalo pokryť svojou sieťou celú Moskvu a postupne dobýja moskovský región a spúšťa viac ako 100 základní stanice týždenne. Keďže teraz žijem v tejto oblasti, je to pre mňa veľmi dôležité. aby táto sieť čo najskôr prišla do môjho mesta.

Spoločnosť plánuje na rok 2016 poskytovať vysokorýchlostnú komunikáciu v metre na všetkých staniciach, začiatkom roku 2016 je komunikácia Tele2 prítomná na 11 staniciach: 3G / 4G komunikácia na staniciach metra Borisovo, Delovoy Tsentr, Kotelniki, Lermontovsky Prospekt, Troparevo , Shipilovskaya, Zyablikovo, 3G: Belorusskaya (Koltsevaya), Spartak, Pyatnitskoye Highway, Zhulebino.

Ako som povedal vyššie, Tele2 opustil formát GSM v prospech štandardov tretej a štvrtej generácie - 3G / 4G. To vám umožňuje inštalovať základňové stanice 3G / 4G s vyššou frekvenciou (napríklad vo vnútri Moskovského okruhu stojí BS vo vzdialenosti asi 500 metrov od seba), aby bola zabezpečená stabilnejšia komunikácia a vysoká rýchlosť mobilný internet, ktorý v sieťach predchádzajúcich formátov nebol.

Z kancelárie firmy idem v spoločnosti inžinierov Nikifora a Vladimira na jeden z bodov, kde potrebujú zmerať rýchlosť komunikácie. Nikifor stojí pred jedným zo stožiarov, na ktorých je nainštalované komunikačné zariadenie. Ak sa dobre pozriete, všimnete si kúsok ďalej naľavo ešte jeden takýto stožiar, s vybavením iných mobilných operátorov.

Aj keď sa to môže zdať zvláštne, ale mobilných operátorovčasto umožňujú svojim konkurentom používať ich vežové konštrukcie na umiestnenie antén (samozrejme za vzájomne výhodných podmienok). Stavba veže alebo stožiara je totiž drahá a takáto výmena ušetrí veľa peňazí!

Kým sme merali rýchlosť komunikácie, okoloidúce babky a ujovia sa Nikifora niekoľkokrát pýtali, či je špión)) „Áno, rušíme Rádio Liberty!“).

Výbava vyzerá skutočne nezvyčajne, z jej vzhľadu sa dá predpokladať čokoľvek.

Špecialisti spoločnosti majú veľa práce, keďže v Moskve a regióne má spoločnosť viac ako 7 tisíc zamestnancov. základňové stanice: asi 5 tisíc z nich. 3G a cca 2tis. LTE základňových staníc a v poslednej dobe sa počet BS zvýšil asi o tisíc viac.
Len za tri mesiace bolo v moskovskom regióne vysielaných 55 % z celkového počtu nových základňových staníc operátora v regióne. AT tento moment spoločnosť poskytuje kvalitné pokrytie územia, kde žije viac ako 90% obyvateľov Moskvy a Moskovského regiónu.
Mimochodom, v decembri bola sieť 3G Tele2 uznaná ako najlepšia v kvalite medzi všetkými metropolitnými operátormi.

Rozhodol som sa však osobne skontrolovať, aké dobré je pripojenie Tele2, a tak som si kúpil SIM kartu v najbližšom nákupnom centre na stanici metra Voikovskaja, kde je najviac jednoduchá tarifa„Veľmi čierna“ za 299 r (400 sms/minúta a 4 GB). Mimochodom, mal som podobný tarif Beeline, ktorý je o 100 rubľov drahší.

Skontroloval som rýchlosť bez toho, aby som sa vzdialil od pokladne. Príjem - 6,13 Mbps, prenos - 2,57 Mbps. Vzhľadom na to, že stojím v centre nákupného centra, je to dobrý výsledok, komunikácia Tele2 dobre preniká cez steny veľkého nákupného centra.

Na stanici metra Treťjakovskaja. Príjem signálu - 5,82 Mbps, prenos - 3,22 Mbps.

A na m. Krasnogvardeiskaya. Príjem - 6,22 Mbps, prenos - 3,77 Mbps. Merané pri východe z metra. Ak vezmeme do úvahy, že ide o okraj Moskvy, je to veľmi slušné. Myslím si, že spojenie je celkom prijateľné, môžeme s istotou povedať, že je stabilné, vzhľadom na to, že Tele2 sa objavil v Moskve len pred pár mesiacmi.

V hlavnom meste je stabilné pripojenie Tele2, čo je dobré. Veľmi dúfam, že rýchlo prídu do regiónu a ich spojenie budem môcť naplno využívať.

Teraz viete, ako funguje mobilná komunikácia!

Ak máte výrobu alebo službu, o ktorej chcete našim čitateľom povedať, napíšte mi - Aslan ( [chránený e-mailom] ) a my vyťažíme maximum najlepšia reportáž, ktorú uvidia nielen čitatelia komunity, ale aj stránka http://ikaketosdelano.ru

Prihláste sa aj na odber našich skupín v facebook, vkontakte,spolužiakov a v google+plus, kde budú zverejnené najzaujímavejšie veci z komunity plus materiály, ktoré tu nie sú a video o tom, ako to v našom svete chodí.

Kliknite na ikonu a prihláste sa!

Telefonická komunikácia je prenos rečových informácií na veľké vzdialenosti. Telefonovanie umožňuje ľuďom komunikovať v reálnom čase.

Ak v čase vzniku technológie existoval iba jeden spôsob prenosu údajov - analógový, potom v súčasnosti najviac rôznych systémov komunikácie. Telefón, satelit a mobilné pripojenie, ako aj IP-telefónia poskytujú spoľahlivý kontakt medzi účastníkmi, aj keď sa nachádzajú v rôznych častiach sveta. Ako to funguje telefonickú komunikáciu pri použití každej z metód?

Stará dobrá káblová (analógová) telefónia

Pod pojmom „telefónna“ komunikácia sa najčastejšie rozumie analógová komunikácia, spôsob prenosu údajov, ktorý sa udomácnil už takmer jeden a pol storočia. Pri tomto použití sa informácie prenášajú nepretržite, bez medzikódovania.

Spojenie dvoch účastníkov je regulované vytáčaním a potom sa komunikácia uskutočňuje prenosom signálu od osoby k osobe cez drôty v doslovnom zmysle slova. Účastníkov už nespájajú telefónni operátori, ale roboty, čo značne zjednodušilo a zlacnilo proces, ale princíp fungovania analógových komunikačných sietí zostal rovnaký.

Mobilná (celulárna) komunikácia

Predplatitelia mobilných operátorov sa mylne domnievajú, že „prestrihli drôt“, ktorý ich spája s telefónnymi ústredňami. Vo vzhľade je všetko tak - človek sa môže pohybovať kdekoľvek (v rámci pokrytia signálom), bez prerušenia konverzácie a bez straty kontaktu s partnerom, a<подключить телефонную связь стало легче и проще.

Ak však pochopíme, ako funguje mobilná komunikácia, nenájdeme až tak veľa rozdielov od fungovania analógových sietí. Signál sa v skutočnosti "vznáša vo vzduchu", len z telefónu volajúceho sa dostane do transceiveru, ktorý zase komunikuje s podobným zariadením najbližšie k volanému účastníkovi ... cez optické siete.

Dátový rádiový stupeň pokrýva iba signálovú cestu od telefónu k najbližšej základňovej stanici, ktorá je úplne tradičným spôsobom prepojená s ostatnými komunikačnými sieťami. Ako funguje mobilná komunikácia, je jasné. Aké sú jeho plusy a mínusy?

Táto technológia poskytuje väčšiu mobilitu ako analógový prenos dát, ale nesie so sebou rovnaké riziká nežiaduceho rušenia a možnosti odpočúvania liniek.

Cesta bunkového signálu

Pozrime sa podrobnejšie na to, ako sa signál dostane k volanému účastníkovi.

  1. Používateľ vytočí číslo.
  2. Jeho telefón nadviaže rádiové spojenie s najbližšou základňovou stanicou. Nachádzajú sa na výškových budovách, priemyselných budovách a vežiach. Každá stanica pozostáva z vysielacích a prijímacích antén (od 1 do 12) a riadiacej jednotky. K ovládaču sú pripojené základňové stanice, ktoré obsluhujú jednu oblasť.
  3. Z riadiacej jednotky základnej stanice sa signál prenáša káblom do ovládača a odtiaľ tiež káblom do prepínača. Toto zariadenie poskytuje vstup a výstup signálu do rôznych komunikačných liniek: diaľkových, mestských, medzinárodných a iných mobilných operátorov. V závislosti od veľkosti siete môže zahŕňať jeden alebo niekoľko prepínačov navzájom prepojených vodičmi.
  4. Z „ich“ ústredne sa signál prenáša cez vysokorýchlostné káble do ústredne iného operátora a ten ľahko určí, v ktorom ovládači sa nachádza účastník, ktorému je hovor adresovaný.
  5. Prepínač zavolá požadovaný ovládač, ktorý vyšle signál do základňovej stanice, ktorá „vypýta“ mobilný telefón.
  6. Volaný prijme prichádzajúci hovor.

Takáto viacvrstvová štruktúra siete vám umožňuje rovnomerne rozložiť zaťaženie medzi všetky jej uzly. To znižuje možnosť zlyhania zariadenia a zabezpečuje neprerušovanú komunikáciu.

Ako funguje mobilná komunikácia, je jasné. Aké sú jeho plusy a mínusy? Táto technológia poskytuje väčšiu mobilitu ako analógový prenos dát, ale nesie so sebou rovnaké riziká nežiaduceho rušenia a možnosti odpočúvania liniek.

Satelitné pripojenie

Pozrime sa, ako funguje satelitná komunikácia, najvyšší stupeň rozvoja rádioreléovej komunikácie súčasnosti. Opakovač umiestnený na obežnej dráhe je schopný sám pokryť veľkú oblasť povrchu planéty. Sieť základňových staníc, ako v prípade celulárnej komunikácie, už nie je potrebná.

Individuálny predplatiteľ dostane možnosť cestovať prakticky bez obmedzení a zostať v spojení aj v tajge alebo džungli. Účastník právnickej osoby môže pripojiť celú mini-PBX k jednej anténe opakovača (toto je už známa „miska“), je však potrebné vziať do úvahy objem prichádzajúcich a odchádzajúcich, ako aj veľkosť potrebných súborov. na odoslanie.

Nevýhody technológie:

  • vážna závislosť od počasia. Magnetická búrka alebo iná kataklizma môže nechať účastníka bez komunikácie na dlhú dobu.
  • ak sa niečo fyzicky pokazí na satelitnom transpondéri, doba, ktorá uplynie do úplného obnovenia funkčnosti, sa natiahne na veľmi dlhú dobu.
  • náklady na komunikačné služby bez hraníc často prevyšujú bežnejšie účty. Pri výbere spôsobu komunikácie je dôležité zvážiť, ako veľmi potrebujete takéto funkčné spojenie.

Satelitná komunikácia: výhody a nevýhody

Hlavnou črtou „satelitu“ je, že poskytuje účastníkom nezávislosť od pevných liniek. Výhody takéhoto prístupu sú zrejmé. Tie obsahujú:

  • mobilita zariadení. Môže byť nasadený vo veľmi krátkom čase;
  • schopnosť rýchlo vytvárať rozsiahle siete pokrývajúce veľké oblasti;
  • komunikácia s ťažko dostupnými a vzdialenými územiami;
  • redundancia kanálov, ktoré možno použiť v prípade výpadku pozemnej komunikácie;
  • flexibilita technických charakteristík siete, ktorá umožňuje jej prispôsobenie takmer všetkým požiadavkám.

Nevýhody technológie:

  • vážna závislosť od počasia. Magnetická búrka alebo iná kataklizma môže nechať účastníka bez komunikácie na dlhú dobu;
  • ak je niečo na satelitnom transpondéri fyzicky mimo prevádzky, doba, ktorá uplynie do úplného obnovenia funkčnosti systému, sa natiahne na dlhú dobu;
  • náklady na komunikačné služby bez hraníc často prevyšujú bežnejšie účty.

Pri výbere spôsobu komunikácie je dôležité zvážiť, ako veľmi potrebujete takéto funkčné spojenie.

„V ktorejkoľvek vedeckej oblasti uprednostňujú profesori tú svoju
teórie k pravde, pretože ich teórie sú ich osobným vlastníctvom a pravda je spoločným vlastníctvom“
Charles Colton

Princíp budovania siete a základné prvky siete

Štúdium akéhokoľvek predmetu začína základmi, ktoré sú základom, na ktorom je postavená hierarchia stromu vedomostí. Bez toho sa každá, aj tá najprefíkanejšia štruktúra rozpadne ako domček z karát. Iba blázni začínajú stavať dom od strechy ... Aj keď ak hovoríme o staviteľoch metra alebo baníkoch, potom toto pravidlo neplatí. Ale ich práca sa neobmedzuje len na bezmyšlienkové prenášanie zemských útrob na železné vozíky. Jeden z našich známych sa nezávisle zoznámil s každou udalosťou alebo formou, počnúc základmi. Akákoľvek konverzácia s ním o tej najnepodstatnejšej téme by sa mohla natiahnuť na niekoľko hodín. Starostlivo spracoval svoju obeť, metodicky jej pumpoval do mozgu maximum informácií o predmete rozhovoru. Inými slovami, ak by ste sa ho spýtali na princíp fungovania emitorového sledovača, potom by ste si spočiatku museli vypočuť hodinovú prednášku o vzniku a vývoji polovodičov. Nuda? Pre väčšinu z nás sa to tak môže zdať. Skutočný základný prístup k poznaniu však spočíva práve v tomto. O zložitých veciach môžete hovoriť dlho a hlúpo, ale ak nemáte základné vedomosti, všetko povedané je také krásne a pominuteľné ako šampanským. Dnes si vybudujeme určitý základ vedomostí o celulárnych komunikáciách. Povieme si o základoch budovania modernej mobilnej telefónnej siete.

Mobilné siete

Telefonická komunikácia prenikla do nášho prostredia tak hlboko, že si bez nej nevieme predstaviť život. Zdvihnúť telefón, vytočiť číslo a počuť hlas priateľa alebo blízkeho? Čo môže byť jednoduchšie? Ale je za tým obrovská práca fyzikov, technológov, elektrikárov a ľudí iných odborností. V roku 1947 došlo k udalosti, ktorá slúžila ako východiskový bod pre vytvorenie bunkovej komunikácie. Zamestnanec Bell Laboratories, D. Ring, v internom memorande predložil myšlienku bunkového princípu pre organizáciu mobilných sietí. Inžinier navrhol základné myšlienky, ktoré sú základom moderných mobilných sietí dodnes. Na jednej strane je celulárna komunikácia jednoduchá a jasná, ako pohyb kolieska, no akonáhle ju začneme bližšie skúmať, odhalia sa najrôznejšie technické jemnosti podporené desiatkami patentov a autorských certifikátov. Na diaľku sa tieto detaily strácajú a opäť sa otvára pohľad na nedeliteľný celok – bunkový komunikačný komplex. Poďme teda diskutovať o budovaní mobilného komunikačného systému. Je potrebné identifikovať hlavné problémy, ktorým budeme pri jeho vytváraní čeliť. Ak chcete vytvoriť celulárnu sieť, musíte získať sadu frekvencií alebo frekvenčný rozsah. Práve v ňom bude základňová stanica komunikovať s vaším mobilným terminálom. Základným princípom celulárnych sietí je princíp opätovného použitia frekvencie. Je to on, kto vám umožňuje výrazne zvýšiť jeho kapacitu a pokryť takmer neobmedzený priestor pri použití konečného súboru frekvencií. Venujme pozornosť obrázku.

K dispozícii máme tri frekvencie (f1, f2, f3). V prvej bunke (bunke) použijeme frekvenciu f1. V druhej bunke (bunke) nemôžeme použiť rovnakú frekvenciu, teda f1, kvôli rušivému javu. Interferencia je fyzikálny jav, ktorý nastáva, keď sú dve (alebo viac) vĺn z rovnakých zdrojov superponované a vedie k zvýšeniu alebo zníženiu amplitúdy vlny. Preto je boj proti rušeniu jednou z hlavných úloh pri frekvenčnom plánovaní, teda distribúcii frekvencií cez bunky (bunky). Takže, keďže nemôžeme použiť frekvenciu f1 v druhej bunke (bunke), použijeme frekvenciu f2. V tretej bunke použijeme frekvenciu f3 a vo štvrtej bunke môžeme opäť použiť frekvenciu f1. Obrázok je mimoriadne jednoduchý. V praxi však inžinieri čelia vážnym problémom. V skutočnosti je možné nakresliť hranice plástov tenkými rovnými čiarami iba na papieri. Skutočná krajina, najmä mestská, ukladá vážne obmedzenia na geometriu oblasti pokrytia každej základňovej stanice. Skutočné pokrytie je preto možné overiť len experimentálne. Keďže počet bodov vo vesmíre je nekonečný, nie je možné ich všetky skontrolovať. Aj keď približujeme každé miesto v oblasti pokrytia základňovej stanice na meter kubický, potom je práca nemožná. Preto sa na mape pokrytia objavujú biele škvrny a miesta s aktívnym rušením, čo vedie k rušeniu. V súlade s odporúčaniami CEPT štandard GSM-900 zabezpečuje prevádzku vysielačov v dvoch frekvenčných pásmach. Frekvenčné pásmo (frekvencie, na ktorých sa prenášajú informácie) 890-915 MHz sa používa na prenos informácií z mobilnej stanice (mobilného telefónu) do základnej stanice (uplink). Frekvenčné pásmo 935-960 MHz - pre prenos informácií zo základnej stanice do mobilnej stanice (downlink). Pri prepínaní kanálov počas komunikačnej relácie je duplexný odstup (rozdiel medzi vysielacími a prijímacími frekvenciami) konštantný a rovný 45 MHz. Frekvenčný odstup medzi susednými komunikačnými kanálmi je 200 kHz. 124 komunikačných kanálov (124 kanálov pre všetkých GSM operátorov daného regiónu) sa tak nachádza v širokom frekvenčnom pásme 25 MHz pridelenom na príjem/vysielanie. Okrem toho je v našej krajine známy ďalší populárny rad - GSM-1800. Šírka pásma pre prenos informácií z mobilnej stanice (telefónu) do základnej stanice (uplink) je 1710-1785 MHz a šírka pásma pre prenos informácií zo základnej stanice do mobilnej stanice (downlink) je 1805-1880 MHz. Duplexný odstup - 95 MHz. V 75 MHz šírke pásma je 374 komunikačných kanálov. Použitie GSM-1800 je účelné v mestskom prostredí. Hustota predplatiteľov je tu vyššia, a preto je ďalší kanál veľmi užitočný. Okrem toho majú vysokofrekvenčné elektromagnetické oscilácie lepšiu schopnosť prenikať cez všetky druhy technických štruktúr, ktorých je v mestách veľké množstvo. Aká je krása GSM-900? Keďže tento rad žije, má svoje výhody. Za hlavnú devízu možno považovať jej dostatočnú čistotu a dostupnosť vzhľadom na pôvod. S týmto sa dá polemizovať. Veríme však, že je to tak. Samozrejme, že v ňom sedí armáda aj špeciálne služby, ale každý vie, že GSM sa tam rúti ako lokomotíva. Ide o obrovský stroj, ktorý prakticky vyrástol spolu so štátom a dáva mu veľa peňazí. Okrem toho GSM-900 funguje lepšie na veľké vzdialenosti. K tejto problematike sa vrátime trochu neskôr. Diskusia o iných frekvenčných rozsahoch je mimo našich záujmov, pretože sa v Rusku a Európe neudomácnili. Chcel by som poznamenať iba jednu vec - neexistujú žiadne významné rozdiely. Všetko je prakticky rovnaké. Len iný frekvenčný rozsah. Takže sme diskutovali o základnom operačnom prostredí celulárnej siete GSM. Je čas rozobrať jej obsah, ktorý nám napovie, čo, kde a za čo je zodpovedné.

Základné prvky siete GSM

Štruktúra a nomenklatúra – dva pojmy nás vedú k pochopeniu akejkoľvek entity. Predstavte si, že máte v rukách jednu z najdôležitejších šifier, ktorá odhaľuje smrť prezidenta Johna F. Kennedyho. Hodnota tohto odoslania je priamo úmerná tomu, či kód z neho vlastníte. Alebo si predstavte, že sedíte v reštaurácii a čašník, ktorý k vám príde, hovorí len zriedkavým africkým dialektom. V každom prípade je dôležité pochopiť, o čom hovoria. Preto začneme hovoriť o základných prvkoch siete GSM. Štruktúra siete GSM zahŕňa:
  • BSS (subsystém základňovej stanice)- podsystém základňových staníc.
  • SSS (Switching Subsystem)- spínací podsystém
  • OSS (operačný subsystém)- podsystém prevádzky a údržby.

Schéma je teda logicky rozdelená na tri štvorce. Každý z nich je uzavretý systém, ktorý plní špecifickú úlohu, ktorá mu bola pridelená. Skúsenosti ukázali, že takéto oddelenie sa oplatí z hľadiska kontroly, sledovania chýb a porúch a budovania siete. Musíme analyzovať všetky prvky tejto schémy. Na začiatok zoberme do úvahy subsystém základňovej stanice BSS (Subsystém základňovej stanice). Skladá sa to z:

  • - základňové vysielacie a prijímacie stanice;
  • - ovládač základňovej stanice;
  • - transkodér.
Pred nami je prakticky rozhranie, s ktorým váš mobilný telefón hovorí. Pomáha „viesť“ vaše mobilné zariadenie na území každej základňovej stanice. Každý BTS (základná vysielacia a prijímacia stanica)– (základná vysielacia/prijímacia stanica) poskytuje nasledujúce funkcie pre sieťovú prevádzku:
  • rádiové pokrytie;
  • príjem a prenos dát a servisných informácií z/do mobilnej stanice;
  • riadenie výkonu mobilných staníc;
  • kontrola kvality prenosu informácií a pod.
Základné vysielacie a prijímacie stanice sú rôznych typov. V prvom rade ich možno rozdeliť podľa princípu umiestnenia: stacionárne a mobilné. V našej krajine sa praktizuje inštalácia iba stacionárnych BS. Na jednej strane je to jednoduchá cesta z hľadiska plánovania buniek a infraštruktúry (dodávky elektriny). Na druhej strane je preťaženie siete často spojené so skutočnosťou, že v rovnakom čase je na jednej bunke veľa účastníkov a súčasne sa rozprávajú. Mobilných operátorov napríklad už dlho trápia všetky druhy dovoleniek v meste. Bolo rozumné priniesť jednu alebo dve mobilné základňové stanice, nasadiť generátory a poskytnúť ľuďom spojenie. Nie všetko je však také jednoduché. Skôr z technickej stránky neexistujú žiadne neprekonateľné problémy, ale z právnej stránky - úplný incident. Pokiaľ vieme, teraz v našej krajine neexistuje jediný právny dokument, ktorý by upravoval rozmiestnenie a prevádzku mobilných základňových staníc. Možno sa v budúcnosti tento problém vyrieši. Mobilní operátori radi hovoria o počte svojich základňových staníc. Nemali by ste však predpokladať, že čím viac BS má spoločnosť, tým väčšia je oblasť pokrytia. Toto tvrdenie je pravdivé len čiastočne.

Ako sme písali vyššie, základ GSM základňovej stanice tvoria transceivery. Umožňujú operátorovi využívať až osem kanálov. Štandard GSM hovorí, že na ovládanie a výmenu informácií sú potrebné dva kanály. Počet vysielačov na každej základnej stanici môže byť až 24 kusov. Závisí to od typu základňovej stanice a jej účelu. Všimnite si, že jedna základňová stanica môže konfigurovať až štyri bunky. Experimenty s vlnovou interferenciou a tvorbou vzdialených buniek úplne zlyhali. O konfigurácii bunkových staníc budeme hovoriť v ďalšom materiáli, keď zvážime rozhrania a princípy GSM komunikácie. Inštalácia základňových staníc a výpočet počtu vysielačov na nich je samostatným umením. V prvom rade je potrebné vykonať rádiový prieskum územia. Napríklad prípad, keď ste jednu zo základňových staníc zdvihli vysoko a poskytli ste z nej dobrú komunikáciu na veľké vzdialenosti, kde už fungujú iné bunky, je neprijateľný. Mobily budú hromadne vešať na bunku s dobrým signálom a „kaziť“ jej bežnú prevádzku. Je veľmi dôležité zvážiť počet vysielačov na jednej BS. Ak je pomer BS/vysielač menší ako 1:5, potom sieť veľmi často generuje signál „preťaženia“. Každá základňová stanica je vybavená dodatočnou rádioreléovou komunikáciou. Toto sa robí s cieľom použiť ďalšie komunikačné mosty v rámci siete. Frekvenčný rozsah pre toto pripojenie je 3-40 GHz. Výkon vysielačov môže byť desiatky wattov a je regulovaný špeciálnymi dokumentmi. Na komunikáciu s mobilným telefónom vysiela vysielač základnej stanice výkon päť až desať wattov. Pravdepodobne ste všetci venovali pozornosť anténam vysielačov základňových staníc. Na vežiach sú dobre viditeľné. V našej krajine sme sa stretli iba s dvoma typmi antén:

  • slabo smerové s kruhovým vyžarovacím diagramom (DN) v horizontálnej rovine (typ „Omni“)
  • smerové (sektorové) s uhlom (šírkou) hlavného laloku DN v horizontálnej rovine, zvyčajne 60 alebo 120 stupňov
Nastal čas prejsť na ďalší dôležitý prvok našej schémy – BSC (ovládač základnej stanice)- ovládač základňovej stanice. Ide o výkonný počítač, ktorý riadi prevádzku základňových staníc (BTS) a monitoruje výkon všetkých jednotiek základňových staníc (BTS), ako aj je zodpovedný za procedúru odovzdania (odovzdanie mobilnej stanice z jednej základňovej stanice na druhú v režim hovoru). Ovládač základňovej stanice ovláda niekoľko základňových staníc (BTS) súčasne. Ich počet je určený najmä objemom tokov hovorov, teda telefónnou záťažou. Napríklad husto osídlená oblasť môže mať veľký počet BTS pripojených k viacerým BSC. Posledným prvkom prvého podsystému je TRAU (jednotka adaptéra rýchlosti prekódovania)- transkodér. Je zodpovedný za konverziu dátovej rýchlosti medzi BSS a SSS. Rýchlosť prenosu informácií v subsystéme základnej stanice (BSS) je 16 kbps a v prepínacom subsystéme - 64 kbps. Hlavnou úlohou transkodéra je teda previesť rýchlosť zo 16 kbps na 64 kbps a naopak. Ak nakreslíme analógie medzi celulárnou sieťou a ľudským telom, potom, samozrejme, prepínací subsystém (SSS) slúži ako telo. Tu sa hrnú signály z „hlavy“, „nohy“ a „paže“. Existuje mylná predstava, že komunikačný subsystém by mal byť v strede oblasti pokrytia. Je to rovnako pravda, ako keby ste povedali, že pracovná jedáleň by mala byť v srdci závodu. Pozrime sa na štruktúru SSS (Switching Subsystem)- spínacie podsystémy. Skladá sa to z:
  • – spínacie centrum;
  • HLR (Registrácia polohy domova)– register polohy domova;
  • – register polohy hostí;
  • AuC (Autentifikačné centrum)– Autentifikačné centrum.
MSC (Mobile Switching Center)- spínacie centrum. Ide o think-tank a zároveň dispečing bunkového komunikačného systému, kde sú uzavreté informačné toky o hovoroch účastníkov, kde je zabezpečený prístup do iných sietí. Hlavné účely MSC:
  • smerovanie signálu (smerovanie), to znamená analýza čísel pre odchádzajúce a prichádzajúce hovory;
  • zriadenie, kontrola a odpojenie prípojok.
V ústredni sa tiež vytvárajú súbory CDR (Call Data Recorder) na odovzdanie do účtovacieho systému. Obsahujú informácie o mieste a čase začiatku a konca hovoru. Pri organizovaní siete GSM sa spravidla používa jeden alebo dva MSC v oblasti, kde žije až milión používateľov (vrátane potenciálnych). MSC „monitoruje“ mobilné stanice (mobilné telefóny) pomocou registrov: HLR (Registrácia polohy domova)- register polohy domova
VLR (Register polohy návštevníkov)- register polohy hostí. HLR (Registrácia polohy domova)- register polohy domova je počítačová databáza domácich účastníkov – používateľov mobilnej komunikácie bez ohľadu na stav mobilného telefónu (zapnutý alebo vypnutý). Obsahuje identifikačné čísla a adresy, ako aj parametre autentifikácie účastníka, zoznam komunikačných služieb. Zaznamenané údaje umožňujú účastníkovi využívať niektoré základné a doplnkové služby poskytované systémom. HLR tiež ukladá tú časť informácií o polohe mobilnej stanice, ktorá umožňuje ústredni (MSC) doručiť volanie tejto stanici. Home Location Register (HLR) obsahuje International Mobile Subscriber Identity (IMSI-International Mobile Subscriber Identity). Používa sa na identifikáciu mobilnej stanice v Autentifikačnom centre (AuC). Všetky MSC a VLR majú vzdialený prístup k údajom obsiahnutým v HLR. Ak je v sieti viacero HLR, potom každý HLR predstavuje špecifickú časť celkovej databázy predplatiteľov siete. VLR (Register polohy návštevníkov)- register polohy hosťa obsahuje približne rovnaké údaje ako HLR, ale iba o aktívnych účastníkoch, to znamená o tých, ktorí sa momentálne nachádzajú v oblasti pokrytia prepínača (MSC), ku ktorému patrí VLR. Počet registrov polohy hosťa (VLR) sa rovná počtu prepínačov (MSC). Každý register polohy hosťa je priradený ku konkrétnemu prepínaču. VLR obsahuje databázu roamingových používateľov (roamerov - účastníkov iného systému GSM, dočasne využívajúcich služby tohto systému v rámci procedúry „roaming“) umiestnených v zóne VLR. Komunikačný subsystém teda preberá množstvo funkcií. Ústredňa GSM obsluhuje priamo skupinu buniek a poskytuje všetky typy spojení (hlas, posielanie správ a prenos dát). Teoreticky MSC napodobňuje prevádzku ISDN ústredne. Je to rozhranie medzi pevnou a mobilnou sieťou. Samozrejme, nebudete môcť pracovať podľa zásady „Mladá dáma? Pripojte sa...“. Technicky však táto brána nie je oveľa komplikovanejšia ako moderné prepínače, ktoré sú inštalované pre pevné siete. Poskytuje funkcie smerovania hovorov a ovládania hovorov. Jeho dôležitým rozdielom však je, že zároveň musí riešiť problémy s prepínaním rádiových kanálov. Z tohto dôvodu sa dosiahne kontinuita komunikácie, keď sa mobilná stanica pohybuje z bunky do bunky. Okrem toho komunikačné centrum rozhoduje o prepínaní pracovných kanálov v bunke pri výskyte rušenia alebo porúch. Obrovské hromady servisných informácií z neho prúdia nepretržitým prúdom do riadiaceho a údržbárskeho centra. Ide o štatistické údaje potrebné na monitorovanie a optimalizáciu siete. Okrem toho MSC udržiava bezpečnostné postupy používané na kontrolu prístupu k rádiovým kanálom. Počuli ste už o roamingu? Myslíme si, že áno. Keď sa dvaja operátori dohodnú na roamingu svojich účastníkov, znamená to, že môžu využívať HLR (Registrácia polohy domova) a VLR (Register polohy návštevníkov) spolu. Každý z nich skôr získa prístup do svojho registra hostí. S domovským registrom sú veci trochu komplikovanejšie. Podrobnejšie sa tomu budeme venovať v nasledujúcich kapitolách. Autentifikačné centrum (AuC) umiestnené v malom štvorčeku na diagrame k registru domovských lokalít. AuC (Autentifikačné centrum)- autentifikačné centrum generuje parametre pre autentifikačnú procedúru a určuje šifrovacie kľúče mobilných staníc účastníkov. Autentifikačný postup - postup na potvrdenie pravosti účastníka (platnosť, zákonnosť, dostupnosť práv na používanie celulárnych služieb) siete GSM. Vykonaním tohto postupu sa vylúči prítomnosť neoprávnených používateľov („dvojčatá buniek“) služieb GSM. Momentálne sa prevádzka tohto bloku v sieťach GSM dostala na fantastickú úroveň. Samozrejme, toto je len stroj riadený programom, ktorý napísal človek. Roky práce však nezostali nepovšimnuté. Oklamať autentifikačné centrum zvonku systému je prakticky nemožné. Pokusy o klonovanie GSM zariadení zlyhali takmer všade. Teoretická možnosť zostáva. Ekonomicky však takéto dvojča absolútne nemá opodstatnenie. Zostáva nám zoznámiť sa s posledným podsystémom – prevádzka a údržba (OSS). OSS (operačný subsystém)- subsystém prevádzky a údržby zabezpečuje kontrolu kvality siete a riadenie jej komponentov. OSS dokáže odstraňovať problémy v sieti automaticky alebo s aktívnym zásahom personálu; umožňuje spravovať zaťaženie siete, poskytovať kontroly stavu zariadenia. OSS pozostáva z dvoch komponentov:
  • - stredisko prevádzky a údržby;
  • - riadiace centrum siete.
Niekoľko slov o ich funkciách: OMC (Centrum prevádzky a údržby)- stredisko prevádzky a údržby, ktoré vykonáva funkcie súčasného riadenia prevádzky siete, jej údržby, upgradov systému, operácií sťahovania príkazov a softvéru do BSS, MSC, HLR, VLR a AuC. NMC (Centrum správy siete)- riadiace centrum siete. Je centrálnym bodom pre monitorovanie siete GSM a analýzu jej výkonu.

Slovo na záver

Týmto končíme naše oboznámenie sa s GSM mobilnou komunikáciou. Sme spoločnosti vďační