![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Электромагнитная совместимость сотовых сетей связи |
Введение Сеть GSM. История появления сети. На заре развития мобильной связи (а было это не так давно - в начале восьмидесятых) Европа покрывалась аналоговыми сетями самых разных стандартов - Скандинавия развивала свои системы, Великобритания свои. Сейчас уже сложно сказать, кто был инициатором последовавшей очень скоро революции - "верхи" в виде производителей оборудования, вынужденные разрабатывать для каждой сети собственные устройства, или "низы" в качестве пользователей, недовольные ограниченной зоной действия своего телефона. Так или иначе, в 1982 году Европейской Комиссией по Телекоммуникациям (CEP ) была создана специальная группа для разработки принципиально новой, общеевропейской системы мобильной связи. Основными требованиями, предъявляемыми к новому стандарту, были: эффективное использование частотного спектра, возможность автоматического роуминга, повышенное качество речи и защиты от несанкционированного доступа по сравнению с предшествующими технологиями, а также, очевидно, совместимость с другими существующими системами связи (в том числе проводными) и тому подобное. Плодом упорного труда многих людей из разных стран стала представленная в 1990 году спецификация общеевропейской сети мобильной связи, названная Global Sys em for Mobile Commu ica io s или просто GSM. А дальше все замелькало, как в калейдоскопе - первый оператор GSM принял абонентов в 1991 году, к началу 1994 года сети, основанные на рассматриваемом стандарте, имели уже 1.3 миллиона подписчиков, а к концу 1995 их число увеличилось до 10 миллионов! Воистину, "GSM шагает по планете" - в настоящее время телефоны этого стандарта имеют около 200 миллионов человек, а GSM-сети можно найти по всему миру. За рамками рассмотрения останутся два очень важных вопроса: во-первых, частотно-временное разделение каналов и, во-вторых, системы шифрования и защиты передаваемой речи. Основные части системы GSM, их назначение и взаимодействие друг с другом. Начнем с самого сложного - рассмотрения скелета сети. При описании будем придерживаться принятых во всем мире англоязычных сокращений, конечно, давая при этом их русскую трактовку. Взгляните на рис. 1: Рис.1 Упрощенная архитектура сети GSM. Самая простая часть структурной схемы - переносной телефон, состоит из двух частей: собственно "трубки" - МЕ (Mobile Equipme - мобильное устройство) и смарт-карты SIM (Subscriber Ide i y Module - модуль идентификации абонента), получаемой при заключении контракта с оператором. Как любой автомобиль снабжен уникальным номером кузова, так и сотовый телефон имеет собственный номер - IMEI (I er a io al Mobile Equipme Ide i y - международный идентификатор мобильного устройства), который может передаваться сети по ее запросу, SIM, в свою очередь, содержит так называемый IMSI (I er a io al Mobile Subscriber Ide i y - международный идентификационный номер подписчика). Думаю, разница между IMEI и IMSI ясна - IMEI соответствует конкретному телефону, а IMSI - определенному абоненту. "Центральной нервной системой" сети является SS ( e work a d Swi chi g Subsys em - подсистема сети и коммутации), а компонент, выполняющей функции "мозга" называется MSC (Mobile services Swi chi g Ce er - центр коммутации).
Именно последний называют "коммутатор", а также, при проблемах со связью, винят во всех смертных грехах. MSC в сети может быть и не один (в данном случае очень уместна аналогия с многопроцессорными компьютерными системами) - например, на момент написания статьи московский оператор Билайн внедрял второй коммутатор (производства Alca el). MSC занимается маршрутизацией вызовов, формированием данных для биллинговой системы, управляет многими процедурами - проще сказать, что НЕ входит в обязанности коммутатора, чем перечислять все его функции. Следующими по важности компонентами сети, также входящими в SS, я бы назвал HLR (Home Loca io Regis er - реестр собственных абонентов) и VLR (Visi or Loca io Regis er - реестр перемещений). Обратите внимание на эти части, в дальнейшем мы будем часто упоминать их. HLR, грубо говоря, представляет собой базу данных обо всех абонентах, заключивших с рассматриваемой сетью контракт. В ней хранится информация о номерах пользователей (под номерами подразумеваются, во-первых, упоминавшийся выше IMSI, а во-вторых, так называемый MSISD -Mobile Subscriber ISD , т.е. телефонный номер в его обычном понимании), перечень доступных услуг и многое другое - далее по тексту часто будут описываться параметры, находящиеся в HLR. В отличие от HLR, который в системе один, VLR`ов может быть и несколько - каждый из них контролирует свою часть сети. В VLR содержатся данные об абонентах, которые находятся на его и только его территории (причем обслуживаются не только свои подписчики, но и зарегистрированные в сети роумеры). Как только пользователь покидает зону действия какого-то VLR, информация о нем копируется в новый VLR, а из старого удаляется. Фактически, между тем, что есть об абоненте в VLR и в HLR, очень много общего - посмотрите таблицы, где приведен перечень долгосрочных (табл.1) и временных (табл.2 и 3) данных об абонентах, хранящихся в этих реестрах. Еще раз обращаю внимание читателя на принципиальное отличие HLR от VLR: в первом расположена информация обо всех подписчиках сети, независимо от их местоположения, а во втором - данные только о тех, кто находится на подведомственной этому VLR территории. В HLR для каждого абонента постоянно присутствует ссылка на тот VLR, который с ним (абонентом) сейчас работает (при этом сам VLR может принадлежать чужой сети, расположенной, например, на другом конце Земли). 1. Международный идентификационный номер подписчика (IMSI) 2. Телефонный номер абонента в обычном смысле (MSISD ) 3. Категория подвижной станции 4. Ключ идентификации абонента (Ki) 5. Виды обеспечения дополнительными услугами 6. Индекс закрытой группы пользователей 7. Код блокировки закрытой группы пользователей 8. Состав основных вызовов, которые могут быть переданы 9. Оповещение вызывающего абонента 10. Идентификация номера вызываемого абонента 11. График работы 12. Оповещение вызываемого абонента 13.Контроль сигнализации при соединении абонентов 14. Характеристики закрытой группы пользователей 15. Льготы закрытой группы пользователей 16. Запрещенные исходящие вызовы в закрытой группе пользователей 17.
Максимальное количество абонентов 18. Используемые пароли 19. Класс приоритетного доступа Таблица 1. Полный состав долгосрочных данных, хранимых в HLR и VLR. 1. Параметры идентификации и шифрования 2.Временный номер мобильного абонента ( MSI) 3. Адрес реестра перемещения, в котором находится абонент (VLR) 4.Зоны перемещения подвижной станции 5.Номер соты при эстафетной передаче 6. Регистрационный статус 7.Таймер отсутствия ответа 8. Состав используемых в данный момент паролей 9. Активность связи Таблица 2. Полный состав временных данных, хранимых в HLR. 1.Временный номер мобильного абонента ( MSI) 2.Идентификаторы области расположения абонента (LAI) 3.Указания по использованию основных служб 4.Номер соты при эстафетной передаче 5. Параметры идентификации и шифрования Таблица 3. Полный состав временных данных, хранимых в VLR. SS содержит еще два компонента - AuC (Au he ica io Ce er - центр авторизации) и EIR (Equipme Ide i y Regis er - реестр идентификации оборудования). Первый блок используется для процедур установления подлинности абонента, а второй, как следует из названия, отвечает за допуск к эксплуатации в сети только разрешенных сотовых телефонов. Подробно работа этих систем будет рассмотрена в следующем разделе, посвященном регистрации абонента в сети. Исполнительной, если так можно выразиться, частью сотовой сети, является BSS (Base S a io Subsys em - подсистема базовых станций). Если продолжать аналогию с человеческим организмом, то эту подсистему можно назвать конечностями тела. BSS состоит из нескольких "рук" и "ног" - BSC (Base S a io Co roller - контроллер базовых станций), а также множества "пальцев" - B S (Base ra sceiver S a io - базовая станция). Базовые станции можно наблюдать повсюду, фактически это просто приемно-передающие устройства, содержащие от одного до шестнадцати излучателей. Каждый BSC контролирует целую группу B S и отвечает за управление и распределение каналов, уровень мощности базовых станций и тому подобное. Обычно BSC в сети не один, а целое множество (базовых станций же вообще сотни). Управляется и координируется работа сети с помощью OSS (Opera i g a d Suppor Subsys em - подсистема управления и поддержки). OSS состоит из всякого рода служб и систем, контролирующих работу и трафик. Регистрация в сети. При каждом включении телефона после выбора сети начинается процедура регистрации. Рассмотрим наиболее общий случай - регистрацию не в домашней, а в чужой, так называемой гостевой, сети (будем предполагать, что услуга роуминга абоненту разрешена). Пусть сеть найдена. По запросу сети телефон передает IMSI абонента. IMSI начинается с кода страны "приписки" его владельца, далее следуют цифры, определяющие домашнюю сеть, а уже потом - уникальный номер конкретного подписчика. Например, начало IMSI 25099 соответствует российскому оператору Билайн. (250-Россия, 99 - Билайн). По номеру IMSI VLR гостевой сети определяет домашнюю сеть и связывается с ее HLR. Последний передает всю необходимую информацию об абоненте в VLR, который сделал запрос, а у себя размещает ссылку на этот VLR, чтобы в случае необходимости знать, "где искать" абонента.
Следует понимать, что совмещение поста генерального директора - это не что иное, как временная мера, необходимая лишь для того, чтобы получить согласие обеих сторон на объединение (3). Сложные решения простых проблем Если бы вы путешествовали в 1990 году по Юго-Восточной Азии и были лишены возможности пользоваться телефоном из-за отсутствия в этом регионе сетей сотовой связи, то, конечно же, первое, что пришло бы вам в голову, - мысль о том, чтобы запустить группу низкоорбитальных спутников. Может быть, на секунду вы и задумались бы: а не стоит ли просто построить некоторое количество вышек, чтобы расширить зону покрытия сотовой сети? Однако, хотя это решение намного проще, идея о запуске спутников явно выглядит гораздо более волнительной и интересной. Теперь вернемся в Америку. На дворе 1996 год, и у вас не хватает времени, чтобы доехать до магазина и купить самые необходимые продукты. Чтобы справиться с этой проблемой, вы находите идеальное решение: нужно возвести двадцать шесть оборудованных по последнему слову техники распределительных центров, потратив на строительство каждого не менее 50 млн. долларов, а затем предложить покупателям заказывать продукты по Интернету с бесплатной доставкой на дом
2. Сети сквозь поколения: почему личные связи философов важны для их творчества
3. Корпоративная локальная компьютерная сеть на предприятии по разработке программного обеспечения
4. Сотовая сети связи в Мире и Новосибирске
10. Сеть Fidonet и FTN-совместимые сети
11. Геодезические опорные сети. Упрощенное уравнивание центральной системы
12. Правовые аспекты применения сети "Интернет" в России
13. Нахождение кратчайшего маршрута между двумя городами по существующей сети дорог
15. Имитационное моделирование компьютерных сетей
16. Глобальные и локальные сети
17. Разработка системы маршрутизации в глобальных сетях(протокол RIP для IP)
19. Локальные сети
20. Проектирование локально-вычислительной сети
21. Вычислительные сети и телекоммуникации. Интернет провайдер: Magelan
26. Организация кабельного участка на магистрали первичной сети
27. Построение локальной компьютерной сети масштаба малого предприятия на основе сетевой ОС Linux
28. Принципы работы системы управления параллельными процессами в локальных сетях компьютеров
30. Экспертная система по проектированию локальной сети ("NET Совет")
31. Локальные сети
32. Оценка методов и средств обеспечения безошибочности передачи данных в сетях
33. Проектирование локальной вычислительной сети для агетства по трудоустройству
34. Локальные сети
35. Разработка локальной вычислительной сети
36. Отчёт по производственной практике "Локальные сети"
37. Разработка проекта локальной вычислительной сети административного здания судебного департамента
41. Защита информации компьютерных сетей
43. Удалённый доступ к частной сети через Интернет с помощь технологии VPN
44. Преступления в сети Internet
45. Диагностика и устранение неисправностей при работе в локальной сети
46. Защита информации в глобальной сети
47. Максимальная скорость мобильного Интернета в сетях GPRS, Wi-Fi, CDMA
48. Электронные вычислительные сети
49. Телекоммуникационные компьютерные сети: эволюция и основные принципы построения
50. Организация автоматизированной обработки информации в коммерческих сетях
51. Методы прогнозирования основанные на нейронных сетях
53. Транспортные сети. Задача о максимальном потоке в сети
60. Организация и планирование монтажа систем ТГСВ (монтаж наружных тепловых сетей)
61. Межкультурная коммуникация в электронной среде и поиск информации в сети Интернет
63. Передающее устройство одноволоконной оптической сети
64. Передающее устройство одноволоконной оптической сети
66. Передающее устройство одноволоконной оптической сети
67. Детектор излучения сотового телефона
69. ФОРМИРОВАНИЕ МАРКЕТИНГА В СЕТИ ИНТЕРНЕТ
73. Анализ торговой сети Dиал Электроникс
74. 100 лет телефонной сети Пскова
75. К вопросу о вреде сотовых телефонов
78. Проектирование первичной сети связи на участке железной дороги
80. Тонкости работы в сети Интернет
81. Компьютерные сети и телекоммуникации
83. Локально-вычислительные сети
84. Методы коммутации в сетях ПД
89. Видеоконференции в сети INTERNET
90. Internet — глобальная телекомуникационная сеть
92. Кафка Ф. - Конвульсии и гибель "маленького человека" в сетях обезличенных, отчужденных сил
93. Анализ сотового рынка в Москве
94. Комплексное исследование рынка сотовой связи на примере
95. Асимптотические методы исследования нестационарных режимов в сетях случайного доступа
96. Анализ эффективности рекламы ПО ХимСтальКомплект в сети Интернет
97. Формирование венчурных сетей как стратегическое направление развития инновационного бизнеса
99. Расчет электронных защит фидеров 27.5 кВ контактной сети тяговых подстанций