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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Cómo funcionan las redes GSM, breves conceptos básicos de comunicación. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. /La telefonía móvil Casi todos usaban un teléfono celular, pero pocas personas pensaron: ¿cómo funciona todo? En esta obra literaria, intentaremos considerar cómo se lleva a cabo la comunicación desde el punto de vista de su operador de telecomunicaciones. Cuando marcas un número y empiezas a llamar, bueno, o alguien te llama, tu dispositivo se comunica vía radio con una de las antenas de la estación base más cercana.
Cada una de las estaciones base contiene de una a doce antenas transmisoras-receptoras dirigidas en diferentes direcciones para proporcionar comunicación a los suscriptores desde todas las direcciones. Las antenas también se denominan "sectores" en la jerga profesional. Probablemente usted mismo los haya visto muchas veces: grandes bloques rectangulares grises.
Desde la antena, la señal se transmite por cable directamente a la unidad de control de la estación base. La combinación de sectores y el bloque de control generalmente se llama - BS, estación base. Varias estaciones base, cuyas antenas sirven a cualquier territorio o área particular de la ciudad, están conectadas a una unidad especial, la llamada LAC, controlador de área local, "controlador de área local", a menudo referido simplemente controlador. Normalmente se conectan hasta 15 estaciones base a un controlador. A su vez, los controladores, que también pueden ser varios, están conectados a la unidad "cerebral" más central: MSC, Centro de conmutación de servicios móviles, comúnmente conocido como cambiar. El conmutador proporciona salida (y entrada) a las líneas telefónicas de la ciudad, a otros operadores celulares, etc. Es decir, al final, todo el esquema se ve así:
Las redes GSM pequeñas usan solo un conmutador, las redes más grandes que atienden a más de un millón de suscriptores pueden usar dos, tres o más MSC, combinados entre sí. ¿Por qué tanta complejidad? Parecería que simplemente puede conectar las antenas al interruptor, y eso es todo, no habría problemas ... Pero no todo es tan simple. El punto aquí es una simple palabra en inglés: entregar. Este término se refiere al traspaso en redes celulares. Es decir, cuando caminas por la calle o conduces un automóvil (tren, bicicleta, patines, pavimentadora...) y al mismo tiempo hablas por teléfono, entonces para que la conexión no se interrumpa (y se no se interrumpe), debe cambiar Su teléfono de un sector a otro, de una BS a otra, de un Área local a otra, y así sucesivamente. En consecuencia, si los sectores estuvieran conectados directamente al interruptor, entonces todas estas conmutaciones tendrían que ser controladas por el interruptor, que ya tiene algo que hacer. Un esquema de red de varios niveles permite distribuir uniformemente la carga, lo que reduce la probabilidad de falla del equipo y, como resultado, la pérdida de comunicación. Ejemplo: si usted y su teléfono se mueven del área de cobertura de un sector al área de cobertura de otro, entonces la unidad de control BS se dedica a transferir el teléfono, sin afectar los dispositivos "superiores" - LAC и MSC. En consecuencia, si la transición se produce entre diferentes BS, entonces se controla LAC y así sucesivamente. El funcionamiento del interruptor debe considerarse con un poco más de detalle. Un conmutador en una red celular realiza casi las mismas funciones que un PBX en redes telefónicas alámbricas. Es él quien determina a dónde llama, quién lo llama, es responsable de la operación de servicios adicionales y, al final, en general, determina si es posible llamar o no. Detengámonos en el último punto: ¿qué sucede cuando enciende su teléfono? Toma, enciende tu teléfono. Su tarjeta SIM tiene un número especial, el llamado IMSI - Número de identificación de suscriptor internacional, Número de identificación de suscriptor internacional. Este número es único para cada tarjeta SIM en el mundo, y es por este número que los operadores distinguen a un suscriptor de otro. Cuando el teléfono está encendido, envía este código, la estación base lo transmite a ALC, ALC - en el interruptor, a su vez. Aquí es donde entran en juego dos módulos adicionales asociados con el conmutador: HLR, registro de ubicación de inicio и Registro de ubicación de visitantes de VLR. Respectivamente, Registro de Suscriptores Hogar и Registro de Suscriptores Invitados. En HLR se almacenan IMSI todos los suscriptores que están conectados a este operador. A VLR a su vez, contiene datos de todos los abonados que actualmente están utilizando la red de este operador. IMSI Transferido a HLR (por supuesto, en una forma altamente encriptada; no entraremos en detalles de encriptación en detalle, solo diremos que otro bloque es responsable de este proceso: AuC, centro de autenticación), HLR, a su vez, comprueba si tiene dicho suscriptor y, en caso afirmativo, si está bloqueado, por ejemplo, por falta de pago. Si todo está en orden, entonces este suscriptor está registrado en VLR ya partir de ese momento se pueden realizar llamadas. Los grandes operadores pueden tener no uno, sino varios en paralelo HLR и VLR. Y ahora intentemos mostrar todo lo anterior en la figura:
Aquí revisamos brevemente cómo funciona la red celular. De hecho, todo es mucho más complicado allí, pero si describe todo tal como es a fondo, entonces esta presentación en términos de volumen bien puede superar a "Guerra y paz". A continuación, consideraremos cómo (y lo más importante, ¡por qué!) El operador cancela dinero de nuestra cuenta. Como probablemente haya escuchado, hay tres tipos diferentes de planes de tarifas: los llamados "crédito", "anticipado" y "prepago", del inglés Pagado por adelantadoes decir, prepago. ¿Cuál es la diferencia? Considere cómo se puede cancelar el dinero durante una conversación: Digamos que usted hizo una llamada telefónica. Estaba arreglado en el interruptor: tal suscriptor llamó allí, habló, digamos, cuarenta y cinco segundos. El primer caso: tiene un sistema de crédito o pago por adelantado. En este caso, sucede lo siguiente: los datos sobre usted y no solo sus llamadas se acumulan en el conmutador y luego, en el orden de la cola general, se transfieren a un bloque especial llamado facturación, del inglés to bill - to pay bills. Facturación es responsable de todos los asuntos relacionados con el dinero de los suscriptores: calcula el costo de las llamadas, debita la tarifa de suscripción, debita el dinero de los servicios, etc.
Tasa de transferencia de información de MSC в Facturación depende de la potencia de procesamiento facturación, o dicho de otro modo, con qué rapidez consigue traducir los datos técnicos de las llamadas realizadas en dinero directo. En consecuencia, cuanto más hablen los abonados, o cuanto más "frenen" la facturación, más lenta se moverá la cola, respectivamente, mayor será el retraso entre la propia conversación y el cargo real de dinero para esta conversación. Este hecho está relacionado con la insatisfacción que a menudo expresan algunos suscriptores: "¡Dicen que roban dinero! No hablé durante dos días, cancelaron una cierta cantidad ...". Pero al mismo tiempo, no tiene en cuenta en absoluto que por las conversaciones que tuvieron lugar, por ejemplo, hace tres días, el dinero no se canceló de inmediato ... La gente trata de no notar cosas buenas ... Y en estos días, por ejemplo, la facturación simplemente podría no funcionar, debido a un accidente o porque de alguna manera se modernizó. En la dirección opuesta - de facturación a MSC - hay otra línea en la que facturación informa al conmutador sobre el estado de las cuentas de los suscriptores. Nuevamente, un caso bastante común: la deuda de la cuenta puede alcanzar varias decenas de dólares y aún puede llamar por teléfono; esto se debe a que la cola "inversa" aún no ha aparecido y el interruptor aún no sabe que usted es un moroso malicioso y debe ser bloqueado durante mucho tiempo. Las tarifas anticipadas difieren de las tarifas de crédito solo en la forma de liquidación con el suscriptor: en el primer caso, una persona deposita una cierta cantidad en la cuenta y el dinero para las llamadas se deduce gradualmente de esta cantidad. Este método es conveniente porque le permite planificar y limitar sus costos de comunicación hasta cierto punto. La segunda opción es el crédito, en el que el costo total de todas las llamadas para cualquier período ("ciclo de facturación"), generalmente por un mes, se emite en forma de factura que el suscriptor debe pagar. El sistema de crédito es conveniente porque lo asegura contra aquellos casos en los que necesita llamar con urgencia y el dinero en la cuenta se agota repentinamente. y el teléfono está bloqueado. Los prepagos se organizan de manera bastante diferente:
en prepago facturación como tal se conoce comúnmente como "Prepago por plataforma". Directamente en el momento del inicio de la conexión telefónica, se establece una conexión directa entre cambiar и plataforma de soldadura. Sin colas, los datos se transmiten en ambas direcciones directamente durante la conversación, en tiempo real. En este sentido, los siguientes rasgos característicos son inherentes a los días de pago: esta es la ausencia de una tarifa de suscripción (ya que no existe tal cosa como período de facturación), un conjunto limitado de servicios adicionales (técnicamente es difícil cargarlos en el modo "tiempo real"), la imposibilidad de "pasar al rojo": la conversación simplemente se interrumpirá tan pronto como se agote el dinero en la cuenta afuera. Clara dignidad Pagado por adelantado es la capacidad de controlar con precisión la cantidad de dinero en la cuenta y, en consecuencia, sus gastos. В soldado a veces hay algún fenómeno divertido - si plataforma prepago por alguna razón se niega a trabajar, por ejemplo, debido a una sobrecarga, luego, en consecuencia, para los suscriptores tarifas prepago durante este tiempo todas las llamadas se vuelven absolutamente gratis. Lo que, de hecho, sus - suscriptores - no pueden dejar de regocijarse. Pero, ¿cómo se calcula nuestro dinero cuando hablamos, estando en itinerancia? ¿Y cómo funciona el teléfono en roaming? Bueno, intentemos responder a estas preguntas: número IMSI consta de 15 dígitos, y los primeros 5 dígitos, los llamados SS - Código de país (3 dígitos) y NC - Código de red (5 dígitos) - caracterice claramente el operador al que está conectado este suscriptor. Estos cinco números VLR encuentra un operador invitado HLR operador local y mira en él, pero, de hecho, ¿puede este suscriptor usar roaming con este operador? Si es así, entonces IMSI Prescrito por VLR operador invitado, y HLR home - enlace al mismo invitado VLRpara saber dónde buscar a la persona que llama. Con la cancelación de dinero en la facturación, la situación tampoco es muy simple. Debido al hecho de que las llamadas son procesadas por el conmutador de invitados, pero el dinero se cuenta por sí mismo, "casa" facturación, es muy posible que se produzcan grandes retrasos en el débito de los fondos, hasta un mes. Aunque hay sistemas, por ejemplo, "Camello2", que también funcionan en roaming según el principio de prepago, es decir, cancelan dinero en tiempo real.
Aquí surge otra pregunta: ¿para qué se carga el dinero? itinerancia? Si "en casa" todo está claro: hay planes de tarifas claramente definidos, luego con el roaming la situación es diferente: se cancela una gran cantidad de dinero y no está claro por qué. Bueno, intentemos resolverlo:
Todas las llamadas telefónicas en roaming se dividen en 3 categorías principales: Llamadas entrantes - en este caso, el costo de la llamada consiste en: El costo de una llamada internacional desde casa a la región invitada
Llamada saliente a casa: Costo de una llamada internacional desde el hogar de la región invitada
Llamada saliente por región invitada: Costo de una llamada saliente de un operador invitado
Como puede ver, el costo de las llamadas en roaming depende solo de dos cosas: a qué operador está conectado el suscriptor en casa y qué operador usa el suscriptor en casa. Al mismo tiempo, se revela una cosa muy importante: el costo de un minuto en roaming no depende en absoluto del plan de tarifas elegido por el suscriptor. Me gustaría agregar una observación más: si dos teléfonos de un operador están en roaming junto con otro operador (bueno, por ejemplo, dos amigos se fueron de vacaciones), entonces será muy costoso hablar entre ellos: la persona que llama paga como saliente a casa y la llamada receptora, como entrante desde casa. Esta es una de las desventajas del estándar GSM: que la comunicación en este caso pasa por la casa. Aunque técnicamente es bastante posible organizar una conexión "directamente", ¿cuál de los operadores lo aceptará si puede dejar todo como está y ganar dinero? Otra pregunta que a menudo ha sido de interés para los propietarios de más de un teléfono móvil últimamente es ¿cuánto costará una llamada desviada de un teléfono a otro? Y la respuesta a esta pregunta es bastante realista:
Digamos que el desvío de llamadas al teléfono C se configura desde el teléfono B. El teléfono A llama al teléfono B; en consecuencia, la llamada se redirige al teléfono C. En este caso, pagan: Teléfono A: como para llamadas salientes al teléfono B
Al final de los temas, me gustaría mencionar un punto más sutil: ¿cuánto costará el desvío de llamadas en roaming? Y aquí empieza lo más interesante:
Por ejemplo, el teléfono tiene transferencia de llamadas en condición de ocupado a un número particular. Luego, con una llamada entrante, el llamado "bucle de itinerancia"- la llamada irá al teléfono de casa a través del invitado cambiar, respectivamente, el coste de dicha llamada desviada para vagabundo será igual a la suma de los costes de las llamadas domiciliarias entrantes y salientes, más el coste del propio desvío de llamadas. Y lo que es divertido al mismo tiempo: es posible que el roamer ni siquiera sepa que se realizó una llamada de este tipo y, posteriormente, se sorprenda cuando vea la factura de la comunicación. Esto implica un consejo práctico: cuando viaje, es recomendable desactivar todos los tipos de reenvío (puede dejar solo incondicionalmente; en este caso, el "bucle de roaming" no funciona), especialmente el reenvío al correo de voz; de lo contrario, puede preguntarse más tarde durante mucho tiempo - "¿A dónde fue entonces este dinero, A?". Lista de términos utilizados en el texto. AuC - El Centro de autenticación, el Centro de autenticación, es responsable de codificar la información cuando se transmite en la red y se recibe de la red.
Publicación: cxem.net
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