Principiul de funcționare al diagramei de comunicație celulară. Comunicare celulară mobilă


La alegere operator mobil acordați atenție următoarelor nuanțe:

  • Suprafata de acoperire. Vizitați site-ul web al companiei și priviți teritoriile în care este primit și transmis semnalul. Țineți cont de acest lucru atunci când călătoriți în alte regiuni;

  • Frecvența congestionării rețelei. Colectați informații despre cât de des apare congestionarea rețelei pentru un anumit operator;

  • Ușurință în utilizare. Operatorul trebuie să ofere o cantitate suficientă planuri tarifare astfel incat sa ai de unde alege, atat ca calitate cat si pret;

  • Domeniul serviciilor. Este bine dacă furnizorul comunicatii celulare există multe diverse servicii, de exemplu, „Sună-mă”, „Număr preferat”, plata mobila Rostelecom, etc.
  • Cum să alegi tariful potrivit?

    Atunci când alegeți un tarif, luați în considerare:


    • Volumul apelurilor efectuate și al SMS-urilor trimise. Alegeți un tarif ținând cont de aceste caracteristici;

    • Necesitatea de a comunica în roaming;

    • Volumul de comunicare cu oameni din alte țări;

    • Volumul comunicațiilor cu abonații altor operatori;

    • Costul tarifelor.

    Astăzi sunt populare pachete tarifare cu un pret fix pentru servicii. Acestea includ acces nelimitat la internet, o anumită cantitate de SMS și minute în rețea și roaming.

    Comunicare „Rostelecom”

    Mulți oameni au încă întrebări cu privire la comunicațiile mobile Rostelecom.


    Comunicațiile celulare Rostelecom au încetat să mai existe în multe regiuni ale țării. Abonații au fost transferați gratuit la Tele-2, păstrându-și numerele și posibilitatea de a-și folosi telefoanele ca de obicei. Toți au avut acces la cele mai bune tarife si servicii companiei. Avantajul comunicațiilor celulare Tele2 față de Rostelecom este că acest operator are o zonă mare de acoperire și a apărut recent la Moscova.

    Comunicarea telefonică este transmisie informații despre vorbire pe distante lungi. Cu ajutorul telefoniei, oamenii au posibilitatea de a comunica în timp real.

    Dacă la momentul apariției tehnologiei exista o singură metodă de transmitere a datelor - analogică, atunci în în prezent cel mai bine aplicat sisteme diferite comunicatii. Telefon, satelit și conexiune mobilă, precum și telefonia IP asigură un contact sigur între abonați, chiar dacă aceștia se află la capete diferite glob. Cum functioneazã comunicatii telefonice când folosești fiecare metodă?

    Telefonie veche cu fir (analogică) bună

    Termenul de comunicare „telefonic” se referă cel mai adesea la comunicarea analogică, o metodă de transmitere a datelor care a devenit obișnuită în aproape un secol și jumătate. Când se utilizează aceasta, informațiile sunt transmise continuu, fără codificare intermediară.

    Conexiunea dintre doi abonați este reglementată prin formarea unui număr, iar apoi comunicarea se realizează prin transmiterea unui semnal de la persoană la persoană prin fire în sensul cel mai literal al cuvântului. Abonații nu mai sunt conectați prin operatorii de telefonie, ci prin roboți, ceea ce a simplificat și redus foarte mult costul procesului, dar principiul de funcționare al rețelelor de comunicații analogice rămâne același.

    Comunicații mobile (celulare).

    Abonații operatorilor de telefonie mobilă cred în mod eronat că au „tăiat firul” la care îi conectează centrale telefonice. În aparență, totul este așa - o persoană se poate deplasa oriunde (în cadrul acoperirii semnalului) fără a întrerupe conversația și fără a pierde contactul cu interlocutorul și<подключить телефонную связь стало легче и проще.

    Cu toate acestea, dacă înțelegem cum funcționează comunicațiile mobile, nu vom găsi prea multe diferențe față de funcționarea rețelelor analogice. Semnalul de fapt „plutește în aer”, doar de la telefonul apelantului ajunge la transceiver, care, la rândul său, comunică cu echipamente similare cele mai apropiate de abonatul apelat... prin rețele de fibră optică.

    Etapa de transmisie de date radio acoperă doar calea semnalului de la telefon la cea mai apropiată stație de bază, care este conectată la alte rețele de comunicații într-un mod complet tradițional. Este clar cum funcționează comunicațiile celulare. Care sunt avantajele și dezavantajele sale?

    Tehnologia oferă o mobilitate mai mare în comparație cu transmisia analogică de date, dar prezintă aceleași riscuri de interferență nedorită și posibilitatea de interceptare.

    Calea semnalului celular

    Să aruncăm o privire mai atentă la modul exact în care semnalul ajunge la abonatul apelat.

    1. Utilizatorul formează un număr.
    2. Telefonul său stabilește contact radio cu o stație de bază din apropiere. Sunt situate pe clădiri înalte, clădiri industriale și turnuri. Fiecare stație constă din antene transceiver (de la 1 la 12) și o unitate de control. Stațiile de bază care deservesc un teritoriu sunt conectate la controler.
    3. De la unitatea de control al stației de bază, semnalul este transmis prin cablu către controler, iar de acolo, tot prin cablu, către comutator. Acest dispozitiv oferă semnal de intrare și ieșire către diferite linii de comunicație: intercity, oraș, internațional și alți operatori de telefonie mobilă. În funcție de dimensiunea rețelei, poate implica unul sau mai multe comutatoare conectate între ele folosind fire.
    4. De la comutatorul „dvs.”, semnalul este transmis prin cabluri de mare viteză către comutatorul altui operator, iar acesta din urmă determină cu ușurință în zona de acoperire a cărui controler se află abonatul căruia îi este adresat apelul.
    5. Comutatorul apelează controlerul dorit, care trimite semnalul către stația de bază, care „interogează” telefonul mobil.
    6. Partea apelată primește un apel.

    Această structură de rețea multistrat permite ca sarcina să fie distribuită uniform între toate nodurile sale. Acest lucru reduce probabilitatea defecțiunii echipamentului și asigură o comunicare neîntreruptă.

    Este clar cum funcționează comunicațiile celulare. Care sunt avantajele și dezavantajele sale? Tehnologia oferă o mobilitate mai mare în comparație cu transmisia analogică de date, dar prezintă aceleași riscuri de interferență nedorită și posibilitatea de interceptare.

    Conexiune prin satelit

    Să vedem cum funcționează comunicațiile prin satelit, cel mai înalt nivel de dezvoltare a comunicațiilor prin releu radio de astăzi. Un repetor plasat pe orbită este capabil să acopere singur o zonă uriașă a suprafeței planetei. O rețea de stații de bază, așa cum este cazul comunicațiilor celulare, nu mai este necesară.

    Un abonat individual are posibilitatea de a călători practic fără restricții, rămânând conectat chiar și în taiga sau junglă. Un abonat care este o entitate juridică poate atașa un întreg mini-PBX la o antenă repetitoare (aceasta este acum familiarul „antenă”), dar trebuie să țină cont de volumul mesajelor primite și trimise, precum și de dimensiunea fișierele care trebuie trimise.

    Dezavantajele tehnologiei:

    • dependență gravă de vreme. O furtună magnetică sau un alt cataclism poate lăsa un abonat fără comunicare pentru o lungă perioadă de timp.
    • Dacă ceva se defectează fizic pe un repetor de satelit, timpul necesar pentru ca funcționalitatea să fie complet restaurată va dura foarte mult.
    • costul serviciilor de comunicații fără granițe depășește adesea facturile mai convenționale. Atunci când alegeți o metodă de comunicare, este important să luați în considerare cât de mult aveți nevoie de o astfel de conexiune funcțională.

    Comunicații prin satelit: argumente pro și contra

    Caracteristica principală a „satelitului” este că oferă abonaților independență față de liniile de comunicații terestre. Avantajele acestei abordări sunt evidente. Acestea includ:

    • mobilitatea echipamentelor. Poate fi implementat într-un timp foarte scurt;
    • capacitatea de a crea rapid rețele extinse care acoperă teritorii mari;
    • comunicarea cu zonele greu accesibile și îndepărtate;
    • rezervarea de canale care pot fi utilizate în cazul unei defecțiuni a comunicațiilor terestre;
    • flexibilitatea caracteristicilor tehnice ale rețelei, permițându-i să fie adaptată la aproape orice cerințe.

    Dezavantajele tehnologiei:

    • dependență gravă de vreme. O furtună magnetică sau un alt cataclism poate lăsa un abonat fără comunicare pentru o lungă perioadă de timp;
    • dacă ceva eșuează fizic pe repetorul de satelit, perioada până la restabilirea completă a funcționalității sistemului va dura mult timp;
    • costul serviciilor de comunicații fără granițe depășește adesea facturile mai convenționale.

    Atunci când alegeți o metodă de comunicare, este important să luați în considerare cât de mult aveți nevoie de o astfel de conexiune funcțională.

    conexiune mobilă- aceasta este comunicarea radio între abonați, locația unuia sau mai multor dintre acestea se modifică. Un tip de comunicare mobilă este comunicarea celulară.

    celular- unul dintre tipurile de comunicații radio, care se bazează pe o rețea celulară. Caracteristica cheie: Suprafața totală de acoperire este împărțită în celule determinate de zonele de acoperire stații de bază. Celulele se suprapun și formează împreună o rețea. Pe o suprafață ideală, aria de acoperire a unei stații de bază este un cerc, astfel încât rețeaua formată din ele arată ca celule cu celule hexagonale.

    Principiul de funcționare al comunicației celulare

    Deci, mai întâi, să vedem cum se efectuează un apel pe un telefon mobil. Imediat ce utilizatorul formează un număr, receptorul (HS - Hand Set) începe să caute cea mai apropiată stație de bază (BS - Base Station) - transceiver-ul, echipamentul de control și comunicație care alcătuiește rețeaua. Este format dintr-un controler al stației de bază (BSC - Base Station Controller) și mai multe repetoare (BTS - Base Transceiver Station). Stațiile de bază sunt controlate de un centru de comutare mobil (MSC - Mobile Service Center). Datorită structurii celulare, repetoarele acoperă zona cu o zonă de recepție fiabilă pe unul sau mai multe canale radio cu un canal de serviciu suplimentar prin care are loc sincronizarea. Mai exact, protocolul de schimb între dispozitiv și stația de bază este convenit prin analogie cu procedura de sincronizare a modemului (handshacking), în timpul căreia dispozitivele convin asupra vitezei de transmisie, canalului etc. Când dispozitivul mobil găsește o stație de bază și are loc sincronizarea, controlerul stației de bază formează o legătură full-duplex la centrul de comutare mobil prin intermediul rețelei fixe. Centrul transmite informații despre terminalul mobil către patru registre: Registrul Stratului Vizitator (VLR), Stratul Registrului Home (HRL) și Registrul Abonatului sau Autentificarea (AUC și registrul de identificare a echipamentului (EIR - Registrul de identificare a echipamentului). Aceste informații sunt unice și se află în cutia de plastic pentru abonament. Telecard sau modul microelectronic (SIM - Subscriber Identity Module), care este folosit pentru a verifica eligibilitatea și tarifarea abonatului. Spre deosebire de telefoanele fixe, pentru utilizarea cărora ești taxat în funcție de sarcina (numărul de canale ocupate) care vine printr-o linie fixă ​​de abonat, taxa pentru utilizarea comunicațiilor mobile nu se percepe de la telefonul pe care îl folosești, ci de pe cartela SIM. , care poate fi introdus în orice aparat.


    Cardul nu este altceva decât un cip flash obișnuit, realizat folosind tehnologia smart (SmartVoltage) și având interfața externă necesară. Poate fi folosit în orice dispozitiv, iar principalul lucru este că tensiunea de funcționare se potrivește: versiunile timpurii foloseau o interfață de 5,5 V, în timp ce cardurile moderne au de obicei 3,3 V. Informațiile sunt stocate în standardul unui identificator internațional unic de abonat (IMSI - International Mobile Subscriber Identification), ceea ce elimină posibilitatea „dublelor” - chiar dacă codul cardului este selectat accidental, sistemul va exclude automat SIM-ul fals și nu va trebui să plătiți ulterior apelurile altor persoane. La dezvoltarea standardului de protocol de comunicare celulară, acest punct a fost inițial luat în considerare, iar acum fiecare abonat are propriul său număr de identificare unic și unic din lume, codificat în timpul transmisiei cu o cheie de 64 de biți. În plus, prin analogie cu scramblerele concepute pentru a cripta/decripta conversațiile în telefonia analogică, codarea pe 56 de biți este utilizată în comunicațiile celulare.

    Pe baza acestor date, se formează ideea sistemului despre utilizatorul mobil (locația acestuia, starea în rețea etc.) și are loc conexiunea. Dacă în timpul unei conversații un utilizator mobil se mută din zona de acoperire a unui repetor în zona de acoperire a altuia, sau chiar între zonele de acoperire ale diferitelor controlere, conexiunea nu este întreruptă sau deteriorată, deoarece sistemul selectează automat stație de bază cu care conexiunea este mai bună. În funcție de încărcarea canalului, telefonul selectează între o rețea de 900 și 1800 MHz, iar comutarea este posibilă chiar și în timpul unei conversații, complet neobservată de difuzor.

    Un apel de la o rețea de telefonie obișnuită către un utilizator mobil se efectuează în ordine inversă: mai întâi, locația și starea abonatului sunt determinate pe baza datelor actualizate constant din registre, apoi conexiunea și comunicarea sunt menținute.

    Sistemele de comunicații radio mobile sunt construite conform unei scheme punct-multipunct, deoarece abonatul poate fi localizat în orice punct al celulei controlate de stația de bază. În cel mai simplu caz de transmisie circulară, puterea unui semnal radio în spațiul liber scade teoretic invers proporțional cu pătratul distanței. Cu toate acestea, în practică, semnalul se atenuează mult mai repede - în cel mai bun caz, proporțional cu cubul distanței, deoarece energia semnalului poate fi absorbită sau redusă de diferite obstacole fizice, iar natura unor astfel de procese depinde puternic de frecvența de transmisie. . Când puterea scade cu un ordin de mărime, aria acoperită a celulei scade cu două ordine de mărime.

    "FIZIOLOGIE"

    Cele mai importante motive pentru creșterea atenuării semnalului sunt zonele de umbră create de clădiri sau cote naturale din zonă. Studiile privind condițiile de utilizare a comunicațiilor radio mobile în orașe au arătat că, chiar și la distanțe foarte apropiate, zonele de umbră asigură o atenuare de până la 20 dB. O altă cauză importantă a atenuării este frunzișul copacilor. De exemplu, la o frecvență de 836 MHz vara, când copacii sunt acoperiți cu frunze, nivelul semnalului recepționat este cu aproximativ 10 dB mai scăzut decât în ​​același loc iarna, când nu sunt frunze. Decolorarea semnalelor din zonele de umbră este uneori numită lentă în ceea ce privește condițiile pentru recepția lor în mișcare la traversarea unei astfel de zone.

    Un fenomen important care trebuie luat în considerare la crearea sistemelor de comunicații radio mobile celulare este reflectarea undelor radio și, în consecință, propagarea lor pe mai multe căi. Pe de o parte, acest fenomen este util, deoarece permite undelor radio să se îndoaie în jurul obstacolelor și să se propagă în spatele clădirilor, în garaje subterane și tuneluri. Dar, pe de altă parte, propagarea pe mai multe căi dă naștere unor probleme atât de dificile pentru comunicațiile radio, cum ar fi întârzierea extinsă a semnalului, decolorarea Rayleigh și agravarea efectului Doppler.

    Întinderea întârzierii semnalului are loc datorită faptului că un semnal care trece de-a lungul mai multor căi independente de lungimi diferite este primit de mai multe ori. Prin urmare, un impuls repetat poate depăși intervalul de timp alocat și poate distorsiona următorul caracter. Distorsiunea cauzată de întârzierea extinsă se numește interferență intersimbol. La distanțe scurte, întârzierea extinsă nu este periculoasă, dar dacă celula este înconjurată de munți, întârzierea se poate extinde pentru multe microsecunde (uneori 50-100 μs).

    Decolorarea Rayleigh este cauzată de fazele aleatorii cu care sosesc semnalele reflectate. Dacă, de exemplu, semnalele directe și reflectate sunt recepționate în antifază (cu o schimbare de fază de 180°), atunci semnalul total poate fi atenuat aproape la zero. Fading-ul Rayleigh pentru un anumit transmițător și o anumită frecvență este ceva asemănător „căderilor” de amplitudine care au adâncimi diferite și sunt distribuite aleatoriu. În acest caz, cu un receptor staționar, decolorarea poate fi evitată prin simpla mișcare a antenei. Când un vehicul se mișcă, mii de astfel de „scăderi” apar în fiecare secundă, motiv pentru care estomparea rezultată se numește rapidă.

    Efectul Doppler se manifestă atunci când receptorul se mișcă în raport cu transmițătorul și constă într-o modificare a frecvenței oscilației recepționate. Așa cum pasul unui tren sau mașină în mișcare pare puțin mai mare pentru un observator staționar pe măsură ce vehiculul se apropie și ușor mai scăzut pe măsură ce se îndepărtează, frecvența unei transmisii radio se schimbă pe măsură ce transceiver-ul se mișcă. Mai mult, cu propagarea semnalului cu mai multe căi, razele individuale pot produce o schimbare de frecvență într-o direcție sau alta în același timp. Ca urmare, datorită efectului Doppler, se obține modularea aleatorie a frecvenței semnalului transmis, la fel cum are loc modularea aleatorie a amplitudinii din cauza decolorării Rayleigh. Astfel, în general, propagarea pe mai multe căi creează mari dificultăți în organizarea comunicațiilor celulare, în special pentru abonații de telefonie mobilă, ceea ce este asociat cu estomparea lentă și rapidă a amplitudinii semnalului într-un receptor în mișcare. Aceste dificultăți au fost depășite cu ajutorul tehnologiei digitale, care a făcut posibilă crearea de noi metode de codare, modulare și egalizare a caracteristicilor canalului.

    "ANATOMIE"

    Transmiterea datelor se realizează prin canale radio. Rețeaua GSM operează în benzile de frecvență de 900 sau 1800 MHz. Mai precis, de exemplu, în cazul luării în considerare a benzii de 900 MHz, unitatea mobilă de abonat transmite pe una dintre frecvențele situate în intervalul 890-915 MHz și primește pe o frecvență situată în intervalul 935-960 MHz. Pentru alte frecvențe principiul este același, doar caracteristicile numerice se modifică.

    Prin analogie cu canalele prin satelit, direcția de transmisie de la dispozitivul de abonat la stația de bază este numită în sus (Rise), iar direcția de la stația de bază la dispozitivul de abonat este numită în jos (cădere). Într-un canal duplex format din direcții de transmisie în amonte și în aval, frecvențele care diferă exact cu 45 MHz sunt utilizate pentru fiecare dintre aceste direcții. În fiecare dintre intervalele de frecvență de mai sus, sunt create 124 de canale radio (124 pentru recepție și 124 pentru transmiterea datelor, distanțate la 45 MHz) cu o lățime de 200 kHz fiecare. Acestor canale li se atribuie numere (N) de la 0 la 123. Apoi, frecvențele direcțiilor amonte (F R) și aval (F F) ale fiecărui canal pot fi calculate folosind formulele: F R (N) = 890+0,2N (MHz) , F F (N) = F R (N) + 45 (MHz).

    Fiecare stație de bază poate fi prevăzută cu de la una la 16 frecvențe, iar numărul de frecvențe și puterea de transmisie sunt determinate în funcție de condițiile locale și de sarcină.

    În fiecare dintre canalele de frecvență, căruia i se atribuie un număr (N) și care ocupă o bandă de 200 kHz, sunt organizate opt canale de diviziune în timp (canale de timp cu numere de la 0 la 7), sau opt intervale de canale.

    Sistemul de divizare a frecvenței (FDMA) vă permite să obțineți 8 canale de 25 kHz, care, la rândul lor, sunt împărțite conform principiului sistemului de divizare în timp (TDMA) în alte 8 canale. GSM utilizează modulația GMSK și frecvența purtătorului se modifică de 217 ori pe secundă pentru a compensa posibila degradare a calității.

    Când un abonat primește un canal, i se alocă nu numai un canal de frecvență, ci și unul dintre sloturile de canal specifice și trebuie să transmită într-un interval de timp strict alocat, fără a depăși acesta - altfel vor fi create interferențe pe alte canale. În conformitate cu cele de mai sus, emițătorul funcționează sub formă de impulsuri individuale, care apar într-un interval de canal strict desemnat: durata intervalului de canal este de 577 μs, iar durata întregului ciclu este de 4616 μs. Alocarea către abonat a doar unuia dintre cele opt intervale de canale permite ca procesul de transmisie și recepție să fie împărțit în timp prin deplasarea intervalelor de canale alocate emițătorilor dispozitivului mobil și stației de bază. Stația de bază (BS) transmite întotdeauna trei intervale de timp înainte de unitatea mobilă (HS).

    Cerințele pentru caracteristicile unui impuls standard sunt descrise sub forma unui model normativ de modificări ale puterii radiației în timp. Procesele de pornire și oprire a pulsului, care sunt însoțite de o modificare a puterii cu 70 dB, trebuie să se încadreze într-o perioadă de timp de numai 28 μs, iar timpul de lucru în care se transmit 147 de biți binari este de 542,8 μs. Valorile puterii de transmisie indicate în tabelul anterior se referă în mod specific la puterea impulsului. Puterea medie a emițătorului se dovedește a fi de opt ori mai mică, deoarece emițătorul nu radiază 7/8 din timp.

    Să luăm în considerare formatul unui impuls standard normal. Arată că nu toți biții transportă informații utile: aici, în mijlocul pulsului, există o secvență de antrenament de 26 de biți binari pentru a proteja semnalul de interferența cu mai multe căi. Aceasta este una dintre cele opt secvențe speciale, ușor de recunoscut, în care biții recepționați sunt poziționați corect în timp. O astfel de secvență este îngrădită cu pointeri pe un singur bit (PB - Point Bit), iar pe ambele părți ale acestei secvențe de antrenament există informații codificate utile sub forma a două blocuri de 57 de biți binari, îngrădite, la rândul lor, cu biți de limită ( BB - Border Bit) - 3 biți pe fiecare parte. Astfel, un impuls transportă 148 de biți de date, care ocupă un interval de timp de 546,12 µs. La acest timp se adaugă o perioadă egală cu 30,44 μs de timp de protecție (ST - Shield Time), timp în care emițătorul este „silențios”. Din punct de vedere al duratei, această perioadă corespunde timpului de transmisie de 8,25 biți, dar nu are loc nicio transmisie în acest moment.

    Secvența de impulsuri formează un canal de transmisie fizic, care este caracterizat de un număr de frecvență și un număr de interval de canal de timp. Pe baza acestei secvențe de impulsuri se organizează o serie întreagă de canale logice, care diferă prin funcțiile lor. Pe lângă canalele care transmit informații utile, există și o serie de canale care transmit semnale de control. Implementarea unor astfel de canale și funcționarea lor necesită un management precis, care este implementat prin software.


    Cu toții folosim telefoane mobile, dar rareori se gândește cineva la modul în care funcționează? În acest articol vom încerca să înțelegem cum funcționează de fapt comunicarea cu operatorul dvs. de telefonie mobilă.

    Când dai un apel către interlocutorul tău sau te sună cineva, telefonul tău este conectat printr-un canal radio la una dintre antenele vecinului. stație de bază (BS, BS, stație de bază).Fiecare stație de bază celulară (în limbajul comun - turnuri celulare) include de la unul la douăsprezece transceiver antene, având indicații în direcții diferite pentru a oferi comunicații de înaltă calitate abonaților din raza lor. Experții în jargonul lor numesc astfel de antene "sectoare", care sunt structuri dreptunghiulare de culoare gri pe care le puteți vedea aproape în fiecare zi pe acoperișurile clădirilor sau catarge speciale.


    Semnalul de la o astfel de antenă este furnizat prin cablu direct către unitatea de control a stației de bază. Stația de bază este o colecție de sectoare și o unitate de control. În acest caz, o anumită parte a unei așezări sau a unui teritoriu este deservită de mai multe stații de bază conectate la o unitate specială - controler de zonă local(abreviat LAC, Local Area Controller sau pur și simplu „controller”). De regulă, un controler unește până la 15 stații de bază într-o anumită zonă.

    La rândul lor, controlerele (pot fi și mai multe dintre ele) sunt conectate la blocul principal - Centrul de comutare a serviciilor mobile (MSC), care, pentru a simplifica percepția, se numește de obicei simplu "intrerupator". Comutatorul, la rândul său, oferă intrare și ieșire oricăror linii de comunicație - atât celulare, cât și prin cablu.

    Dacă afișați ceea ce este scris sub forma unei diagrame, obțineți următoarele:
    Rețelele GSM la scară mică (de obicei regionale) pot folosi un singur comutator. Cei mari, precum operatorii noștri „Big Three” MTS, Beeline sau MegaFon, care deservesc milioane de abonați simultan, folosesc mai multe dispozitive MSC interconectate.

    Să ne dăm seama de ce este nevoie de un sistem atât de complex și de ce este imposibil să conectați direct antenele stației de bază la comutator? Pentru a face acest lucru, trebuie să vorbiți despre un alt termen numit în limbaj tehnic predea. Caracterizează predarea serviciilor în rețelele mobile pe bază de releu. Cu alte cuvinte, atunci când vă deplasați pe stradă pe jos sau într-un vehicul și vorbiți la telefon, pentru ca conversația să nu fie întreruptă, ar trebui să treceți prompt dispozitivul de la un sector BS la altul, din zona de acoperire a ​o stație de bază sau o zonă locală de controler la alta etc. În consecință, dacă sectoarele stației de bază ar fi conectate direct la comutator, acesta ar trebui să efectueze ea însăși această procedură de predare a tuturor abonaților săi, iar comutatorul are deja suficiente sarcini. Prin urmare, pentru a reduce probabilitatea defecțiunilor echipamentelor asociate cu supraîncărcările sale, proiectarea rețelelor celulare GSM este implementată conform unui principiu cu mai multe niveluri.

    Ca urmare, dacă dvs. și telefonul dvs. vă mutați din zona de serviciu a unui sector BS în zona de acoperire a altuia, atunci această mișcare este efectuată de unitatea de control a acestei stații de bază, fără a atinge mai mult „înalt- dispozitive de clasare – LAC și MSC. Dacă predarea are loc între diferite BS, atunci LAC preia controlul etc.

    Comutatorul nu este altceva decât „creierul” principal al rețelelor GSM, așa că funcționarea sa ar trebui luată în considerare mai detaliat. Un comutator de rețea celulară îndeplinește aproximativ aceleași sarcini ca un PBX în rețelele operatorilor de linii fir. El este cel care înțelege unde sunați sau cine vă sună, reglementează funcționarea serviciilor suplimentare și, de fapt, decide dacă în prezent puteți efectua apelul sau nu.

    Acum să ne dăm seama ce se întâmplă când porniți telefonul sau smartphone-ul?

    Deci, ați apăsat butonul magic și telefonul s-a pornit. Există un număr special pe cartela SIM a operatorului dvs. de telefonie mobilă numit IMSI - Număr internațional de identificare a abonatului. Este un număr unic pentru fiecare cartelă SIM nu numai pentru operatorul dumneavoastră MTS, Beeline, MegaFon etc., ci un număr unic pentru toate rețelele mobile din lume! Acesta este modul în care operatorii diferențiază abonații unul de celălalt.

    În momentul în care porniți telefonul, dispozitivul dvs. trimite acest cod IMSI la stația de bază, care îl transmite mai departe către LAC, care, la rândul său, îl trimite la comutator. În același timp, intră în joc două dispozitive suplimentare conectate direct la comutator - HLR (Registrul locației de acasă)Și VLR (Registrul locației vizitatorilor). Tradus în rusă, acesta este, în consecință, Registrul de abonat la domiciliuȘi Înregistrare abonat invitat. HLR stochează IMSI-ul tuturor abonaților din rețeaua sa. VLR conține informații despre acei abonați care folosesc în prezent rețeaua acestui operator.

    Numărul IMSI este transmis către HLR utilizând un sistem de criptare (un alt dispozitiv este responsabil pentru acest proces AuC - Centru de autentificare). Totodată, HLR verifică dacă un abonat cu un anumit număr există în baza sa de date, iar dacă faptul existenței acestuia este confirmat, sistemul se uită dacă acesta poate folosi în prezent servicii de comunicații sau, să zicem, are un bloc financiar. Dacă totul este normal, atunci acest abonat este trimis la VLR și după aceea are posibilitatea de a efectua apeluri și de a utiliza alte servicii de comunicație.

    Pentru claritate, afișăm această procedură folosind o diagramă:

    Astfel, am descris pe scurt principiul de funcționare al rețelelor celulare GSM. De fapt, această descriere este destul de superficială, pentru că... Dacă am aprofunda detaliile tehnice mai detaliat, materialul s-ar dovedi a fi de multe ori mai voluminos și mult mai puțin de înțeles pentru majoritatea cititorilor.

    În a doua parte, vom continua cunoașterea cu funcționarea rețelelor GSM și vom analiza cum și pentru ce operatorul debitează fonduri din contul nostru.

    Comunicații celulare (comunicații mobile)- unul dintre tipurile de comunicații radio mobile, care se bazează pe o rețea celulară. Aceasta este o dezvoltare mai modernă a comunicațiilor telefonice de astăzi. Caracteristica principală este că aria de acoperire totală este împărțită în celule (celule), determinate de zonele de acoperire ale stațiilor de bază individuale (BS). Celulele se suprapun oarecum și împreună formează o rețea. Pe o suprafață impecabilă (plană și în absența clădirilor), aria de acoperire a unui BS este un cerc, prin urmare rețeaua formată din ele are forma unui fagure cu celule hexagonale (faguri).

    Beneficiile comunicațiilor celulare sunt evidente: un telefon mobil oferă libertate de mișcare în întreaga zonă de serviciu a rețelei, fiecare abonat putând alege un tarif de serviciu mai potrivit. Pe lângă serviciile de telefonie, comunicațiile celulare oferă servicii suplimentare: mesagerie vocală, redirecționare, SMS, MMS, EMS, GPRS, EDGE, 3G etc. (în funcție de modelul de telefon mobil).

    Rețeaua celulară constă din transceiver dispersați spațial care funcționează în același spectru de frecvență și echipamente de comutare care fac posibilă determinarea poziției curente a abonaților de telefonie mobilă și asigurarea continuității comunicării atunci când un abonat se deplasează din zona de acoperire a 1 transceiver la zona de acoperire a altuia.

    Principiul de funcționare al comunicației celulare

    Componentele principale ale unei rețele celulare sunt telefoanele mobile și stațiile de bază. Stațiile de bază sunt de obicei situate pe acoperișurile clădirilor și turnurilor. Când este pornit, telefonul mobil ascultă undele, găsind semnalul de la stația de bază. Telefonul trimite apoi stației propriul său cod unic de identificare. Telefonul și postul mențin contact radio constant, schimbând ocazional pachete. Telefonul poate comunica cu postul folosind un protocol analogic ( AMPS, NAMPS,NMT-450) sau digital ( DAMPS, CDMA, GSM, UMTS). În acest caz, telefonul părăsește raza de acțiune a stației de bază, stabilește comunicarea cu un altul (engleză) predea).

    Rețelele celulare pot consta din stații de bază de diferite standarde, care pot îmbunătăți performanța rețelei și pot îmbunătăți acoperirea acesteia.

    Rețelele celulare ale diferiților operatori sunt conectate între ele, de asemenea, cu o rețea de telefonie fixă. Acest lucru permite abonaților primului operator să efectueze apeluri către abonații altui operator, de la telefoane mobile la linii fixe și de la linii fixe la telefoane mobile.

    Operatorii pot încheia acorduri de roaming între ei. Datorită unor astfel de acorduri, un abonat, aflat în afara zonei de acoperire a propriei rețele, poate efectua și primi apeluri prin rețeaua altui operator. Cel mai adesea, acest lucru se face la rate umflate.

    • Serghei Savenkov

      un fel de recenzie „scurtă”... de parcă s-ar grăbi undeva