La comunicación telefónica es la transmisión de información de voz a largas distancias. Con la ayuda de la telefonía, las personas tienen la oportunidad de comunicarse en tiempo real.

Si en el momento del surgimiento de la tecnología solo existía un método de transmisión de datos: el analógico, en este momento se utilizan con éxito una variedad de sistemas de comunicación. Las comunicaciones telefónicas, por satélite y móviles, así como la telefonía IP, proporcionan un contacto fiable entre suscriptores, incluso si se encuentran en diferentes partes del mundo. ¿Cómo funciona la comunicación telefónica utilizando cada método?

Buena telefonía antigua por cable (analógica)

El término comunicación "telefónica" se refiere con mayor frecuencia a la comunicación analógica, un método de transmisión de datos que se ha vuelto común durante casi un siglo y medio. Al utilizarlo, la información se transmite de forma continua, sin codificación intermedia.

La conexión entre dos suscriptores se regula marcando un número, y luego la comunicación se lleva a cabo transmitiendo una señal de persona a persona a través de cables en el sentido más literal de la palabra. Los abonados ya no están conectados por operadores telefónicos, sino por robots, lo que ha simplificado y reducido enormemente el coste del proceso, pero el principio de funcionamiento de las redes de comunicación analógicas sigue siendo el mismo.

Comunicaciones móviles (celulares)

Los suscriptores de operadores de telefonía celular creen erróneamente que han "cortado el cable" que los conecta a las centrales telefónicas. En apariencia, todo es así: una persona puede moverse a cualquier lugar (dentro de la cobertura de la señal) sin interrumpir la conversación y sin perder el contacto con el interlocutor, y<подключить телефонную связь стало легче и проще.

Sin embargo, si entendemos cómo funcionan las comunicaciones móviles, no encontraremos muchas diferencias con el funcionamiento de las redes analógicas. La señal en realidad “flota en el aire”, sólo que desde el teléfono de la persona que llama pasa al transceptor, que, a su vez, se comunica con el equipo similar más cercano al suscriptor llamado... a través de redes de fibra óptica.

La etapa de transmisión de datos por radio solo cubre la ruta de la señal desde el teléfono hasta la estación base más cercana, que se conecta a otras redes de comunicación de forma completamente tradicional. Está claro cómo funcionan las comunicaciones móviles. ¿Cuáles son sus pros y sus contras?

La tecnología proporciona una mayor movilidad en comparación con la transmisión de datos analógica, pero conlleva los mismos riesgos de interferencias no deseadas y la posibilidad de escuchas telefónicas.

Ruta de la señal celular

Echemos un vistazo más de cerca a cómo llega exactamente la señal al suscriptor llamado.

1. El usuario marca un número.
2. Su teléfono establece contacto por radio con una estación base cercana. Están ubicados en rascacielos, naves industriales y torres. Cada estación consta de antenas transceptoras (de 1 a 12) y una unidad de control. Las estaciones base que sirven a un territorio están conectadas al controlador.
3. Desde la unidad de control de la estación base la señal se transmite por cable al controlador y desde allí, también por cable, al conmutador. Este dispositivo proporciona entrada y salida de señal a varias líneas de comunicación: interurbanas, urbanas, internacionales y otros operadores móviles. Dependiendo del tamaño de la red, puede incluir uno o varios conmutadores conectados entre sí mediante cables.
4. Desde "su" conmutador, la señal se transmite a través de cables de alta velocidad al conmutador de otro operador, y este último determina fácilmente en el área de cobertura de qué controlador se encuentra el suscriptor al que se dirige la llamada.
5. El conmutador llama al controlador deseado, que envía la señal a la estación base, que "interroga" al teléfono móvil.
6. La persona llamada recibe una llamada entrante.

Esta estructura de red multicapa permite distribuir la carga de manera uniforme entre todos sus nodos. Esto reduce la probabilidad de falla del equipo y garantiza una comunicación ininterrumpida.

Está claro cómo funcionan las comunicaciones móviles. ¿Cuáles son sus pros y sus contras? La tecnología proporciona una mayor movilidad en comparación con la transmisión de datos analógica, pero conlleva los mismos riesgos de interferencias no deseadas y la posibilidad de escuchas telefónicas.

Conexión satelital

Veamos cómo funcionan las comunicaciones por satélite, el nivel más alto de desarrollo de las comunicaciones por radioenlace en la actualidad. Un repetidor colocado en órbita es capaz de cubrir por sí solo una enorme superficie de la superficie del planeta. Ya no es necesaria una red de estaciones base, como ocurre con las comunicaciones móviles.

Un suscriptor individual tiene la oportunidad de viajar prácticamente sin restricciones y permanecer conectado incluso en la taiga o la jungla. Un suscriptor que sea una persona jurídica puede conectar un mini-PBX completo a una antena repetidora (este es el ahora familiar "parabólico"), pero es necesario tener en cuenta el volumen de mensajes entrantes y salientes, así como el tamaño de la archivos que deben enviarse.

Desventajas de la tecnología:

• grave dependencia del clima. Una tormenta magnética u otro cataclismo puede dejar a un suscriptor sin comunicación durante mucho tiempo.
• Si algo se estropea físicamente en un repetidor satelital, el tiempo necesario para restaurar completamente la funcionalidad será muy largo.
• El costo de los servicios de comunicación sin fronteras a menudo excede las facturas más convencionales. Al elegir un método de comunicación, es importante considerar cuánto necesita una conexión tan funcional.

Comunicaciones por satélite: pros y contras

La característica principal del "satélite" es que proporciona a los suscriptores independencia de las líneas de comunicación terrestre. Las ventajas de este enfoque son obvias. Éstas incluyen:

• Movilidad del equipo. Puede implementarse en muy poco tiempo;
• la capacidad de crear rápidamente redes extensas que cubran grandes territorios;
• comunicación con áreas remotas y de difícil acceso;
• reserva de canales que se pueden utilizar en caso de falla de las comunicaciones terrestres;
• flexibilidad de las características técnicas de la red, lo que permite adaptarla a casi cualquier requisito.

Desventajas de la tecnología:

• grave dependencia del clima. Una tormenta magnética u otro cataclismo puede dejar a un suscriptor sin comunicación durante mucho tiempo;
• si algo falla físicamente en el repetidor satelital, el período hasta que la funcionalidad del sistema se restablezca por completo llevará mucho tiempo;
• El costo de los servicios de comunicación sin fronteras a menudo excede las facturas más convencionales.

Al elegir un método de comunicación, es importante considerar cuánto necesita una conexión tan funcional.

El tipo de comunicación móvil más común en la actualidad es la comunicación celular. Los servicios de comunicación celular son proporcionados a los suscriptores por empresas operadoras.

Una red de estaciones base proporciona comunicación inalámbrica a un teléfono celular.

Cada estación proporciona acceso a la red en un área limitada, cuyo área y configuración depende del terreno y otros parámetros. Las áreas de cobertura superpuestas crean una estructura similar a un panal; El término “comunicación celular” proviene de esta imagen. Cuando un suscriptor se mueve, su teléfono es atendido por una u otra estación base, y la conmutación (cambio de celda) se produce automáticamente, completamente imperceptible para el suscriptor y no afecta de ninguna manera la calidad de la comunicación. Este enfoque permite, utilizando señales de radio de baja potencia, cubrir grandes áreas con una red de comunicaciones móviles, lo que proporciona a este tipo de comunicación, además de eficiencia, también un alto nivel de respeto al medio ambiente.

La empresa operadora no solo proporciona técnicamente comunicaciones móviles, sino que también establece relaciones económicas con suscriptores que le compran un determinado conjunto de servicios básicos y adicionales. Dado que hay muchos tipos de servicios, los precios de los mismos se combinan en conjuntos llamados planes tarifarios. El costo de los servicios brindados a cada suscriptor lo calcula el sistema de facturación (un sistema de hardware y software que mantiene registros de los servicios brindados al suscriptor).

El sistema de facturación del operador interactúa con sistemas similares de otras empresas, por ejemplo, las que brindan servicios de roaming al suscriptor (la capacidad de utilizar comunicaciones móviles en otras ciudades y países). El suscriptor realiza todos los pagos mutuos de comunicaciones móviles, incluido el roaming, con su operador, que es para él un único centro de liquidación.

El roaming es el acceso a servicios de comunicaciones móviles fuera del área de cobertura de la red del operador “de origen” con el que el suscriptor tiene contrato.

Durante el roaming, el abonado suele conservar su número de teléfono y sigue utilizando su teléfono móvil, realizando y recibiendo llamadas de la misma forma que en la red doméstica. Todas las acciones necesarias para ello, incluido el intercambio de tráfico entre operadores y la atracción de recursos de otras empresas de comunicaciones (por ejemplo, proporcionar comunicaciones transcontinentales), según sea necesario, se llevan a cabo de forma automática y no requieren acciones adicionales por parte del suscriptor. Si las redes doméstica y de invitados ofrecen servicios de comunicación con estándares diferentes, el roaming sigue siendo posible: al abonado se le puede proporcionar un dispositivo diferente durante el viaje, manteniendo su número de teléfono y enrutando automáticamente las llamadas.

Historia de las comunicaciones celulares.

Los trabajos para la creación de sistemas de comunicaciones móviles civiles comenzaron en los años 1970. En ese momento, el desarrollo de las redes telefónicas convencionales en los países europeos había alcanzado tal nivel que el siguiente paso en la evolución de las comunicaciones solo podía ser la disponibilidad de comunicaciones telefónicas en cualquier lugar y en todas partes.

Las redes basadas en el primer estándar celular civil, NMT-450, aparecieron en 1981. Aunque el nombre del estándar es una abreviatura de las palabras Nordic Mobile Telephony (“telefonía móvil de los países nórdicos”), la primera red celular del planeta fue desplegado en Arabia Saudita. En Suecia, Noruega, Finlandia (y otros países nórdicos), las redes NMT entraron en funcionamiento varios meses después.

Dos años más tarde, en 1983, se lanzó en Estados Unidos la primera red del estándar AMPS (Advanced Mobile Phone Service), creada en el centro de investigación de Bell Laboratories.

Los estándares NMT y AMPS, que generalmente se consideran la primera generación de sistemas de comunicación celular, preveían la transmisión de datos en forma analógica, lo que no permitía el nivel adecuado de inmunidad al ruido y protección contra conexiones no autorizadas. Posteriormente, desarrollaron modificaciones mejoradas mediante el uso de tecnologías digitales, por ejemplo, DAMPS (la primera letra de la abreviatura debe su aparición a la palabra Digital).

Los estándares de segunda generación (los llamados 2G): GSM, IS-95, IMT-MC-450, etc., creados inicialmente sobre la base de tecnologías digitales, superaron los estándares de primera generación en calidad de sonido y seguridad, y además, como se vio más tarde, en la base del estándar de potencial de desarrollo.

Ya en 1982, la Conferencia Europea de Administraciones Postales y de Telecomunicaciones (CEPT) creó un grupo para desarrollar un estándar común para las comunicaciones celulares digitales. La creación de este grupo fue GSM (Sistema Global para Comunicaciones Móviles).

La primera red GSM se lanzó en Alemania en 1992. Hoy en día, GSM es el estándar de comunicación celular dominante tanto en Rusia como en todo el mundo. En 2004, en nuestro país, las redes GSM daban servicio a más del 90% de los suscriptores de telefonía celular; En el mundo GSM fue utilizado por el 72% de los suscriptores.

Se asignan varios rangos de frecuencia para el funcionamiento de equipos estándar GSM; se indican mediante números en los nombres. En la región europea, se utilizan principalmente GSM 900 y GSM 1800, en América, GSM 950 y GSM 1900 (en el momento en que se aprobó el estándar en los EE. UU., las frecuencias "europeas" estaban ocupadas por otros servicios).

La popularidad del estándar GSM estuvo garantizada por sus importantes características para los suscriptores:

– protección contra interferencias, interceptaciones y “dobles”;

– disponibilidad de una gran cantidad de servicios adicionales;

– la capacidad, en presencia de "complementos" (como GPRS, EDGE, etc.), de proporcionar transmisión de datos a altas velocidades;

– presencia en el mercado de un gran número de teléfonos que funcionan en redes GSM;

– simplicidad del procedimiento para cambiar un dispositivo por otro.

En el proceso de desarrollo, las redes celulares GSM han adquirido la capacidad de expandirse gracias a algunos "complementos" a la infraestructura existente, proporcionando transferencia de datos de alta velocidad. Las redes GSM que admiten GPRS (servicio general de radio por paquetes) se denominan 2,5G, y las redes GSM que admiten EDGE (velocidades de datos mejoradas para la evolución global) a veces se denominan redes 2,75G.

A finales de la década de 1990, aparecieron redes de tercera generación (3G) en Japón y Corea del Sur. La principal diferencia entre los estándares sobre los que se construyen las redes 3G y sus predecesores es la capacidad ampliada de transmisión de datos de alta velocidad, lo que permite la implementación de nuevos servicios en dichas redes, en particular la videotelefonía. En 2002-2003, las primeras redes comerciales 3G comenzaron a funcionar en algunos países de Europa occidental.

Aunque actualmente las redes 3G sólo existen en algunas regiones del mundo, en los laboratorios de ingeniería de las empresas más grandes ya se está trabajando para crear estándares de comunicación celular de cuarta generación. A la vanguardia de esto no solo se encuentra un mayor aumento en la velocidad de transmisión de datos, sino también un aumento en la eficiencia en el uso de la capacidad de las bandas de frecuencia asignadas para las comunicaciones móviles, de modo que un gran número de suscriptores ubicados en un área limitada puedan acceder a los servicios. (lo cual es especialmente importante para las megaciudades) .

Otros sistemas de comunicaciones móviles.

Además de las comunicaciones celulares, hoy en día existen otros sistemas de comunicaciones civiles que también brindan comunicaciones móviles a través de canales de radio, pero se basan en principios técnicos diferentes y están dirigidos a otros terminales de abonado. Son menos comunes que las comunicaciones móviles, pero se utilizan cuando el uso de teléfonos móviles es difícil, imposible o económicamente inviable.

El estándar de comunicación microcelular DECT, que se utiliza para comunicaciones en un área limitada, se está volviendo cada vez más popular. Una estación base DECT es capaz de proporcionar teléfonos (se pueden dar servicio a hasta 8 de ellos simultáneamente) entre sí, desvío de llamadas y acceso a la red telefónica pública. El potencial del estándar DECT permite proporcionar comunicaciones móviles dentro de barrios urbanos, empresas individuales o apartamentos. Resultan óptimos en regiones con edificios de poca altura, cuyos abonados sólo necesitan comunicaciones de voz y pueden prescindir de la transmisión de datos móviles y otros servicios adicionales.

En telefonía satelital, las estaciones base están ubicadas en satélites en órbitas terrestres bajas. Los satélites proporcionan comunicaciones donde el despliegue de una red celular convencional es imposible o no rentable (en el mar, en vastas áreas de tundra escasamente pobladas, desiertos, etc.).

Las redes troncales, que proporcionan comunicación a los terminales de abonado (generalmente no se les llama teléfonos, sino estaciones de radio) dentro de un territorio determinado, son sistemas de estaciones base (repetidoras) que transmiten señales de radio de un terminal a otro cuando están significativamente alejados de cada uno. otro. Dado que las redes troncales suelen proporcionar comunicación a los empleados de los departamentos (Ministerio del Interior, Ministerio de Situaciones de Emergencia, Ambulancias, etc.) o en grandes sitios tecnológicos (a lo largo de carreteras, en obras de construcción, en el territorio de fábricas, etc.), las redes troncales Los terminales no tienen capacidades de entretenimiento y el diseño se deleita en la decoración.

Las radios portátiles se comunican entre sí directamente, sin sistemas de comunicación intermedios. Las comunicaciones móviles de este tipo son las preferidas tanto por las estructuras gubernamentales (policía, bomberos, etc.) como por las estructuras departamentales (para comunicaciones dentro de un complejo de almacenes, estacionamiento o sitio de construcción), y por los particulares (recolectores de setas, pescadores o turistas), en situaciones en las que es más fácil y económico utilizar radios de bolsillo para comunicarse entre sí que los teléfonos móviles (por ejemplo, en zonas remotas donde no hay cobertura de red móvil).

La comunicación de buscapersonas garantiza la recepción de mensajes cortos a los terminales de abonado: buscapersonas. Actualmente, las comunicaciones de buscapersonas prácticamente no se utilizan en las comunicaciones civiles, debido a sus limitaciones, son empujadas al campo de soluciones altamente especializadas (por ejemplo, se utilizan para notificar al personal en grandes instituciones médicas, transmitir datos a paneles de información electrónicos, etc. .).

Desde 2004, se ha generalizado cada vez más un nuevo subtipo de comunicación móvil, que ofrece la posibilidad de transmisión de datos de alta velocidad a través de un canal de radio (en la mayoría de los casos, se utiliza el protocolo Wi-Fi). Las áreas con cobertura Wi-Fi disponible para uso público (de pago o gratuito) se denominan puntos de acceso. En este caso, los terminales de abonado son ordenadores, tanto portátiles como PDA. También pueden proporcionar comunicación de voz bidireccional a través de Internet, pero esta característica se usa muy raramente; la conexión se utiliza principalmente para acceder a los servicios de Internet más comunes: correo electrónico, sitios web, sistemas de mensajería instantánea (por ejemplo, ICQ), etc. .

¿Hacia dónde van las comunicaciones móviles?

En las regiones desarrolladas, la principal dirección del desarrollo de las comunicaciones móviles en el futuro cercano es la convergencia: proporcionar a los terminales de los suscriptores conmutación automática de una red a otra para utilizar de manera más efectiva las capacidades de todos los sistemas de comunicación. El cambio automático, por ejemplo, de GSM a DECT (y viceversa), de comunicaciones satelitales a terrestres y cuando se proporciona transmisión inalámbrica de datos, permitirá el cambio automático, por ejemplo, entre GPRS, EDGE, Wi-Fi y otros estándares, muchos de los cuales (por ejemplo, WiMAX) están esperando entre bastidores.

El lugar de las comunicaciones móviles en la economía global.

Las comunicaciones son el sector de la economía mundial que se desarrolla más dinámicamente. Pero las comunicaciones móviles, incluso en comparación con otras áreas de las telecomunicaciones, se están desarrollando a un ritmo más rápido.

En 2003, el número total de teléfonos móviles en el planeta excedía el número de dispositivos fijos conectados a redes públicas cableadas. En algunos países, el número de abonados a la telefonía móvil ya superaba en 2004 el número de habitantes. Esto significa que algunas personas utilizaron más de un “móvil”; por ejemplo, dos teléfonos móviles de diferentes proveedores, o un teléfono de voz y un módem inalámbrico para acceder a Internet móvil. Además, para proporcionar comunicaciones tecnológicas se necesitaban cada vez más módulos de comunicación inalámbrica (en estos casos, los suscriptores no son personas, sino ordenadores especializados).

Actualmente, los operadores celulares brindan una cobertura total del territorio de todas las regiones económicamente desarrolladas del planeta, pero continúa el amplio desarrollo de las redes. Se instalan nuevas estaciones base para mejorar la recepción en lugares donde la red existente, por algún motivo, no puede proporcionar una recepción estable (por ejemplo, en túneles largos, áreas metropolitanas, etc.). Además, las redes celulares están penetrando gradualmente en las regiones de bajos ingresos. El desarrollo de las tecnologías de las comunicaciones móviles, acompañado de una fuerte reducción del coste de los equipos y servicios, hace que los servicios móviles sean accesibles a un número cada vez mayor de personas en el planeta.

La producción de teléfonos móviles es una de las áreas de desarrollo más dinámico de la industria de alta tecnología.

La industria de servicios de telefonía móvil también está creciendo rápidamente y ofrece accesorios para personalizar dispositivos: desde llamadas originales (tonos de llamada) hasta llaveros, protectores de pantalla gráficos, pegatinas para el cuerpo, paneles de repuesto, fundas y cables para llevar el dispositivo.

Tipos de teléfonos.

Un teléfono celular (móvil) es un terminal de abonado que opera en una red celular. De hecho, cada teléfono celular es una computadora especializada, que se enfoca principalmente en brindar (en el área de cobertura de una red doméstica o de invitados) comunicación de voz a los suscriptores, pero también admite el intercambio de mensajes de texto y multimedia, está equipada con un módem y una interfaz simplificada. Los teléfonos móviles modernos ofrecen transmisión de voz y datos en formato digital.

La división anterior de los dispositivos en modelos “económicos”, “funcionales”, “comerciales” y “de moda” está perdiendo cada vez más su significado: los dispositivos comerciales adquieren características de modelos de imagen y funciones de entretenimiento; como resultado del uso de accesorios, Los teléfonos se ponen de moda, mientras que la funcionalidad de los de moda crece rápidamente.

La miniaturización de los teléfonos móviles, que alcanzó su punto máximo en 1999-2000, terminó por razones bastante objetivas: los dispositivos han alcanzado un tamaño óptimo, su reducción adicional hace que sea incómodo presionar botones, leer texto en la pantalla, etc. Pero el teléfono móvil se ha convertido en un verdadero objeto de arte: en el diseño de la apariencia participan diseñadores destacados y los propietarios tienen amplias oportunidades para personalizar sus propios dispositivos.

Actualmente, los fabricantes prestan especial atención a la funcionalidad de los teléfonos móviles, tanto la básica (aumentar la duración de la batería, mejorar las pantallas, etc.) como sus capacidades adicionales (cámaras digitales, grabadoras de voz, reproductores MP3 y otros dispositivos "relacionados" están integrados en el teléfono). dispositivos). » dispositivos).

Casi todos los dispositivos modernos, a excepción de algunos modelos de menor precio, permiten descargar programas. La mayoría de los dispositivos pueden ejecutar aplicaciones Java y cada vez son más los teléfonos que utilizan sistemas operativos heredados de las PDA o adaptados a ellas: Symbian, Windows Mobile para smartphones, etc. Los teléfonos con sistemas operativos integrados se denominan teléfonos inteligentes (de la combinación de las palabras en inglés "smart" y "phone" - "smart phone").

Hoy en día, los comunicadores también se pueden utilizar como terminales de abonado: ordenadores de bolsillo equipados con un módulo que admite GSM/GPRS y, a veces, EDGE y estándares de tercera generación.

Servicios no de voz de redes celulares.

Los suscriptores de redes celulares tienen acceso a una amplia gama de servicios distintos de los de voz, cuyo "alcance" depende de las capacidades de un teléfono en particular y de la gama de ofertas de la empresa operadora. La lista de servicios en su red local puede diferir de la lista de servicios disponibles en roaming.

Los servicios pueden ser comunicación (que proporcionan diversas formas de comunicación con otras personas), informativos (por ejemplo, informes sobre pronósticos meteorológicos o cotizaciones de mercado), acceso a Internet, comerciales (para pagar diversos bienes y servicios desde teléfonos), entretenimiento ( juegos móviles, concursos), casinos y loterías) y otros (esto incluye, por ejemplo, posicionamiento móvil). Hoy en día aparecen cada vez más servicios que están “en la intersección”, por ejemplo, la mayoría de los juegos y loterías son de pago, aparecen juegos que utilizan tecnologías de posicionamiento móvil, etc.

Casi todos los operadores y la mayoría de los dispositivos modernos admiten los siguientes servicios:

– SMS – Servicio de mensajes cortos – transmisión de mensajes de texto cortos;

– MMS – Servicio de mensajería multimedia – transmisión de mensajes multimedia: fotos, vídeos, etc.;

– itinerancia automática;

– identificación del número del abonado llamante;

– ordenar y recibir diversos medios de personalización directamente a través de canales de comunicación celular;

– acceso a Internet y visualización de sitios especializados (WAP);

– descargar tonos de llamada, imágenes y material informativo de recursos especializados;

– transferencia de datos mediante el módem incorporado (se puede realizar mediante varios protocolos dependiendo de las tecnologías que admita un dispositivo en particular).

Comunicaciones móviles en Rusia.

En la URSS no existían sistemas civiles de comunicación móvil. Con cierta exageración, se puede llamar "civil" al sistema de telefonía móvil de Altai, construido sobre la base del estándar MRT-1327, que a principios de los años 1970 y 1980 se creó para proporcionar comunicaciones a los representantes del partido, el estado y la economía. liderazgo. "Altai" sigue funcionando con éxito hasta el día de hoy. Por supuesto, no puede competir con las redes celulares, pero se utiliza para resolver algunos problemas altamente especializados: proporcionar comunicación a unidades móviles de los servicios de emergencia de la ciudad, instalar teléfonos en cafés de verano, etc.

Las primeras redes celulares comerciales construidas según el estándar NMT se crearon en Rusia en el otoño de 1991. Los pioneros de la telefonía móvil en nuestro país fueron Delta Telecom (San Petersburgo) y Moscú Cellular Communications. La primera llamada a un teléfono móvil se realizó el 9 de septiembre de 1991 en San Petersburgo: Anatoly Sobchak, entonces alcalde de la ciudad, llamó a su colega, el alcalde de Nueva York.

En julio de 1992 se realizaron las primeras llamadas a la red BeeLine AMPS.

La primera red GSM rusa, creada por MTS, comenzó a conectar a sus suscriptores en julio de 1994.

En 2005, en Rusia había tres operadores celulares federales que prestaban servicios en el estándar GSM: MTS, BeeLine y MegaFon. La variedad y calidad de los servicios de telecomunicaciones que ofrecen, así como sus precios, son aproximadamente los mismos. En 2005, el número de estaciones base en las redes de los principales operadores metropolitanos en Moscú y la región inmediata de Moscú era de aproximadamente 3000, y el área de cobertura excedía el área de la mayoría de los países europeos. Además de ellos, existen y operan con bastante eficacia numerosos operadores locales, tanto filiales de las Tres Grandes como empresas independientes.

Los operadores están desarrollando activamente el mercado, aumentando la cobertura de sus redes y popularizando las comunicaciones móviles entre una amplia variedad de segmentos de la población. Si a mediados de la década de 1990 el teléfono móvil sólo estaba disponible para los representantes de los segmentos más ricos de la población, hoy casi todo el mundo puede utilizar las comunicaciones móviles. Los operadores rusos están introduciendo los últimos servicios en sus redes y ofreciendo servicios basados ​​en ellos, a menudo incluso por delante de la mayoría de las empresas europeas. Actualmente, los tres operadores federales GSM se están preparando para el despliegue de redes comerciales de tercera generación.

Además de las redes GSM de los operadores celulares federales y locales en Rusia, se siguen utilizando redes de otros estándares: DAMPS, IS-95, NMT-450, DECT e IMT-MC-450. Este último estándar tiene estatus federal y las redes construidas sobre esta base (por ejemplo, SkyLink) se están desarrollando de manera muy activa. Sin embargo, ni en términos de área de cobertura ni de número de abonados atendidos, las redes de todos los estándares excepto GSM no pueden crear una competencia notable para los tres principales operadores federales.

Literatura:

Malyarevsky A., Olevskaya N. Tu telefono movil(tutorial popular). M, "Pedro", 2004
Zakirov Z.G., Nadeev A.F., Faizullin R.R. Estándar de comunicación celular GSM. Estado actual, transición a redes de tercera generación.(“Biblioteca MTS”). M., “Eco-Tendencias”, 2004
Popov V.I. Conceptos básicos de las comunicaciones celulares GSM.(“Enciclopedia de ingeniería del complejo de combustibles y energía”). M., “Eco-Tendencias”, 2005



Introducción

Algoritmo para el funcionamiento de sistemas de comunicación celular.

Inicialización y establecimiento de conexión.

Autenticación e Identificación

Traspaso (enrutamiento)

Itinerancia

Servicio de llamadas en estándar GSM

Conclusión

Introducción

La informatización de los equipos de telecomunicaciones va en paralelo con los procesos de privatización de los sistemas de comunicación nacionales, la aparición en el mercado de grandes empresas operadoras, lo que conduce a una mayor competencia. Como resultado, los precios de los servicios de telecomunicaciones se reducen, se amplía su gama y los usuarios tienen la oportunidad de elegir.

La mayoría de los países industrializados están cambiando intensamente a un estándar de comunicación digital, que permite transferir instantáneamente enormes cantidades de información con un alto grado de protección de su contenido. En las telecomunicaciones mundiales, existe una clara tendencia hacia el desarrollo de redes de servicio completo construidas sobre la base de tecnología de conmutación de paquetes.

Actualmente, los diez países que cuentan con los sistemas de comunicaciones y telecomunicaciones más desarrollados que cumplen con los estándares internacionales incluyen Singapur, Suecia, Nueva Zelanda, Finlandia, Dinamarca, Estados Unidos, Hong Kong, Turquía, Noruega y Canadá. En la clasificación de países en términos de nivel de desarrollo de los sistemas de telecomunicaciones, Kazajstán es inferior no sólo a los países industrializados, sino también a muchos países en desarrollo.

La demanda de tecnología de la información, computadoras modernas y equipos de oficina en los últimos años ha tenido un impacto significativo en la dinámica y la estructura de la economía mundial. Una verdadera revolución en el campo de la tecnología de la información fue la aparición y el rápido desarrollo del sistema de comunicación celular, que a principios del tercer milenio se había convertido en uno de los sectores líderes de la economía mundial.

itinerancia celular

1. Algoritmo para el funcionamiento de los sistemas de comunicación celular.

Los algoritmos de funcionamiento de los sistemas de comunicación celular de diferentes estándares son básicamente similares. Cuando una estación móvil está en modo inactivo, su receptor escanea continuamente todos los canales o solo los canales de control (CC). Para llamar a un abonado, todas las BS transmiten una señal de llamada a través de canales de control. Al recibir esta señal, el PS del abonado llamado responde a través de una de las CU libres. La BS que recibió la señal de respuesta transmite información sobre sus parámetros al centro de conmutación (SC), que cambia la conversación a la BS donde se registra el nivel máximo de la señal PS del suscriptor llamado.

Mientras marca un número, el PS ocupa uno de los canales libres, cuyo nivel de señal del BS es actualmente máximo. A medida que el suscriptor se aleja de la BS o debido al empeoramiento de las condiciones de propagación de la señal, el suscriptor cambia automáticamente a otro canal gratuito u otra BS. Un procedimiento especial llamado transferencia de relevo (Entregar) le permite cambiar continuamente la conversación a un canal gratuito de otra BS, en cuyo área de cobertura se encuentra el suscriptor. Para controlar tales situaciones, la BS está equipada con un receptor especial que mide periódicamente el nivel de la señal de la PS y lo compara con un umbral aceptable. (Algunos modelos de PS también miden periódicamente el nivel de la señal recibida y evalúan su calidad). Si el nivel de la señal es inferior al umbral, la información al respecto se transmite automáticamente al centro de conmutación a través del canal de comunicación del servicio. El centro de conmutación emite un comando para medir la señal de un abonado determinado a otras BS (varias a la vez) que rodean al abonado PS. Después de recibir una respuesta de estas BS, el centro de conmutación selecciona la BS más adecuada.

Si todos los canales BS están ocupados atendiendo a los suscriptores y en este momento se recibe una solicitud de servicio del siguiente suscriptor, entonces como medida temporal(hasta que se libere uno de los canales), es posible utilizar el principio de traspaso incluso dentro de la misma celda. En este caso, la llamada no se bloquea, pero todos los suscriptores que participan en la conexión cambian uno por uno de un canal a otro. En este proceso, alternativamente puedes ceder algo de tiempo de todos los canales a un nuevo suscriptor. Se forma una especie de canal "de repuesto".

Uno de los servicios más importantes de una red celular es la prestación de un conjunto de servicios a un suscriptor desde una misma estación móvil (radioteléfono) en otras ciudades, regiones e incluso otros países, los llamados itinerancia (Itinerancia). Para implementar un servicio de este tipo, debe existir un acuerdo entre los operadores de redes celulares para proporcionar roaming a los suscriptores provenientes de áreas atendidas por otros operadores.

2. Inicialización y establecimiento de conexión.

En la operación de una subestación en el área de servicio de “su” red, se pueden distinguir cuatro modos, esencialmente similares para sistemas de diferentes estándares:

· Modo de espera;

· modo de conexión (llamada);

· modo de comunicación (conversación telefónica).

Si la PS está completamente apagada (desenergizada), luego de encenderla, el proceso se lleva a cabo automáticamente en la PS. inicialización - lanzamiento inicial. Durante este modo, la PS está configurada para funcionar como parte del sistema, según las señales transmitidas periódicamente por las estaciones base a través de canales de control (CC). Al finalizar la inicialización, la PS pasa al modo de espera. El contenido específico de las operaciones de inicialización depende del estándar del sistema de comunicación celular.

En modo de espera, Pistas de PD:

· cambios en la información del sistema, asociados tanto con cambios en el funcionamiento del sistema como en relación con los movimientos del propio PS;

· comandos del sistema (por ejemplo, confirmar el funcionamiento, medir el nivel de la señal recibida, etc.;

· recibir una llamada del sistema;

· inicialización de una llamada de su propio abonado.

Además, el PS puede periódicamente, por ejemplo, una vez cada 10-15 minutos, confirmar su operatividad transmitiendo las señales correspondientes a la BS o transmitir otros mensajes al sistema, independientemente de la sesión de comunicación. En el centro de conmutación (SC), para cada una de las subestaciones incluidas, se fija la celda en la que está “registrada”, lo que facilita la organización del procedimiento de llamada a un suscriptor móvil. Si el PS no confirma su operatividad dentro de un tiempo determinado, el Comité Central lo considera apagado y la llamada que llega a este PS no se transmite. Por lo tanto, la alimentación de la PS normalmente no está apagada y la PS está en modo de recepción en espera.

Procedimiento establecer comunicación es como sigue. Si se recibe una llamada al número de un abonado móvil desde el sistema o desde la red PSTN, el CC envía esta llamada a la BS de la celda en la que se registró el PS, o a varias BS cercanas a esta celda (teniendo en cuenta cuenta el posible movimiento del abonado). Las BS transmiten la llamada a través de los canales de llamada apropiados. Si la PS está en modo de espera, recibe la llamada y la responde a través de su BS, transmitiendo simultáneamente datos para el procedimiento de autenticación. Si el resultado de la autenticación a través de la BS es positivo, se asigna un canal de tráfico a la MS y se informa el número del canal de frecuencia. La estación móvil se sintoniza en un canal dedicado y, junto con la BS, realiza los pasos necesarios para prepararse para la sesión de comunicación. En esta etapa, el PS, utilizando señales de sincronización, se ajusta al número de ranura especificado en el cuadro, aclara el retardo de tiempo, ajusta el nivel de potencia emitida, etc. La elección del retardo de tiempo se realiza con el fin de coordinar temporalmente los espacios en la trama (para la recepción en la BS) al organizar las comunicaciones con estaciones móviles ubicadas a diferentes distancias de la BS. En este caso, el retardo de tiempo del paquete transmitido por la PS se ajusta según los comandos de la BS.

A continuación, la BS emite un mensaje de timbre, que la estación móvil acusa recibo y la persona que llama escucha el tono de timbre. Cuando el abonado llamado responde a la llamada (“descuelga el teléfono”), el PS envía una solicitud a la BS para finalizar la conexión. Cuando finaliza la conexión, comienza la sesión de comunicación real (conversación).

Durante una conversación, el PS procesa señales de voz transmitidas y recibidas, así como señales de control transmitidas simultáneamente con la voz. Al final de la conversación, se intercambian mensajes de servicio entre la PS y la BS (una solicitud o comando para desconectarse con confirmación), después de lo cual el transmisor PS se apaga y la estación entra en modo de espera (modo de espera).

Si la llamada se inicia desde el PS, es decir El suscriptor del PS marca el número llamado, se asegura en la pantalla que la marcación es correcta y presiona el botón de llamada correspondiente en el panel del PS, luego el PS envía un mensaje a través de su BS indicando el número del suscriptor llamado y los datos para la autenticación de la estación. . Después de una autenticación exitosa, la BS asigna un canal de tráfico. Los pasos posteriores para preparar una sesión de comunicación se realizan de la misma forma que cuando llega una llamada del sistema.

Si se establece una conexión entre dos suscriptores móviles, entonces el procedimiento para establecer una conexión prácticamente no es diferente de establecer una conexión con suscriptores de la red PSTN, ya que todas las conexiones se establecen a través del conmutador móvil del Comité Central (MSC). Si ambos suscriptores móviles pertenecen al mismo sistema celular, entonces la comunicación se establece a través del centro de comunicaciones central sin acceso a los conmutadores de la red PSTN.

3. Autenticación e identificación

Los procedimientos de autenticación e identificación se realizan cada vez que se establece una conexión. Autenticación - procedimiento para confirmar la autenticidad (validez, legalidad, disponibilidad de derechos para utilizar los servicios de una red celular) de un suscriptor. Identificación es un procedimiento para identificar un dispositivo móvil (es decir, una estación móvil). Al mismo tiempo, el PS pertenece a uno de los grupos que tiene determinadas características y se identifican los dispositivos defectuosos y robados.

La idea del procedimiento de autenticación en un sistema digital es cifrar algunas contraseñas identificadoras utilizando números cuasi aleatorios transmitidos periódicamente al PS con un control central, y un algoritmo de cifrado individual para cada PS. Dicho cifrado, utilizando los mismos algoritmos y datos originales, se lleva a cabo tanto en el PS como en el Centro de Control Central (o en el centro de autenticación). La autenticación se considera exitosa si ambos resultados coinciden.

4. Entrega (durante el enrutamiento)

La estación base, ubicada aproximadamente en el centro de la celda, da servicio a todas las MS dentro de su celda. Cuando una MS pasa de una celda a otra, su servicio se transfiere en consecuencia a otra BS. El proceso de traspaso se produce sin interrupción de la comunicación, es decir. está sucediendo transferencia de relevo servicio. Si una MS se mueve de una celda a otra en modo de espera, simplemente rastrea estos movimientos utilizando la información del sistema transmitida a través de los canales de control y, en el momento adecuado, cambia a una señal más fuerte de otra BS.

La decisión de traspaso la toma el centro de conmutación. Se envía un comando desde el centro de conmutación a la "nueva" BS para entregar el servicio para que esta BS pueda asignar los canales necesarios, y luego los comandos necesarios se transmiten a la PS a través de la "antigua" BS indicando el nuevo canal de frecuencia. , número de ranura de trabajo, etc. La PS se reconstruye automáticamente en el nuevo canal y se configura para funcionar junto con la nueva BS. El proceso de reestructuración dura una fracción de segundo y permanece invisible para el suscriptor.

5. Itinerancia

Itinerancia- esta es una función o procedimiento para proporcionar servicios de sistemas de comunicación celular a un suscriptor de un operador en el sistema de otro operador (por supuesto, en estándares compatibles). Cuando un suscriptor se muda a otra red y establece una conexión, el conmutador central de la nueva red solicita (a través de canales de comunicación especiales) información sobre el suscriptor de la red original donde está registrado el usuario. Si el suscriptor tiene confirmación de autoridad, la nueva red lo registra consigo misma. Los datos sobre la ubicación del suscriptor se actualizan constantemente en la red original y todas las llamadas recibidas allí se redirigen automáticamente a la red donde se encuentra actualmente el suscriptor.

Para organizar el roaming, las redes que participan en dicho acuerdo deben tener estándares compatibles. Los centros de conmutación de todas las redes deben estar interconectados mediante canales de comunicación especiales (líneas alámbricas, líneas telefónicas, comunicaciones por radio, etc.) para el intercambio de datos del servicio.

Existen tres tipos de roaming: manual, semiautomático y automático. Con roaming manual, es posible que no haya conexiones de servicio entre los centros centrales. Simplemente, cuando un abonado se traslada a otra red, cambia su radioteléfono por otro conectado al nuevo sistema. Con la opción semiautomática, el suscriptor primero debe notificar a su operador sobre la transición al sistema de servicio de otra red.

Con el roaming automático se deben realizar operaciones mucho más complejas. Un abonado de una red celular que se encuentra en el territorio de otra red inicia una llamada de la forma habitual, como en su propia red. El Comité Central de la nueva red, asegurándose de que este suscriptor no esté incluido en su registro local HLR, lo percibe como un itinerante y lo ingresa en el registro de invitados VLR. Al mismo tiempo (o con cierta demora), solicita del HLR del sistema "nativo" del roamer información relacionada con él, necesaria para organizar el servicio (tipos acordados de servicios, contraseñas, cifrados), y también informa en qué sistema está se encuentra actualmente el roamer. La nueva ubicación se registra en el HLR del sistema “nativo”. Después de esto, el usuario itinerante utiliza la comunicación celular en el nuevo sistema como en casa. Las llamadas que se originan en él se atienden de la forma habitual, con la única diferencia de que la información relacionada con él no queda registrada en el HLR. Y en VLR. Las llamadas recibidas por un usuario itinerante en su red “doméstica” son reenviadas por la red “doméstica” al sistema donde se encuentra el usuario itinerante. Cuando el roamer regresa a casa, la dirección del sistema donde se encontraba el roamer se borra en el HLR del sistema "nativo", y en el VLR de ese sistema, a su vez, se borra la información sobre el roamer.

El estándar GSM incluye el procedimiento de roaming como elemento obligatorio. Además, el estándar GSM tiene la capacidad de roaming con tarjetas SIM con la reorganización de estas tarjetas de un dispositivo a otro para admitir diferentes variantes del estándar GSM (GSM-900, GSM-1800? GSM-1900), ya que los tres Las variantes del estándar utilizan tarjetas SIM unificadas. El procedimiento de roaming en el estándar GSM se está volviendo aún más conveniente con la llegada de los terminales de abonado de modo dual y, en el futuro, de modo triple, que permiten operar en todos los rangos de frecuencia del estándar GSM.

6. Servicio de llamadas en el estándar GSM.

Al considerar las redes de telefonía celular dentro de la red global, se debe tener en cuenta que la red telefónica del suscriptor está conectada no solo a un conmutador móvil, sino directamente a una red que puede unir no solo varias redes celulares dentro de un país, sino también redes. de muchos países. En general, se pueden distinguir las siguientes áreas de servicio de la red telefónica global:

· panal (Célula);

· ubicación o área de búsqueda (Área de ubicación);

· área de servicio de la centralita móvil (Área de Servicio MSC);

· área de servicio de una red pública de telefonía celular (CTN) con varios centros de conmutación (Área de Servicio PLMN);

· área de servicio del sistema global (Área de servicio GSM).

Una celda aquí se refiere al área de servicio de esa BS (BTS). Un área de ubicación o búsqueda combina una serie de células controladas por uno o más controladores (BSC) pero dentro de un único conmutador móvil (MSC). Al mismo tiempo, el suscriptor puede moverse libremente dentro del área de ubicación sin actualizar los datos en el registro de huéspedes (VLR). Además, dentro de esta área de servicio, se transmite una dirección para buscar un PS específico.

El área de servicio del centro de conmutación (MSC) es parte del sistema general. El abonado está registrado en el VLR de un CC específico y puede moverse libremente dentro de esta área de servicio sin transferir sus datos de abonado a otro VLR y actualizar los datos en el HLR.

El área de servicio de los sistemas públicos de comunicaciones celulares está determinada por las áreas de servicio de cada centro de conmutación incluido en este sistema y a través de las cuales se brinda acceso a otras redes de telecomunicaciones, incluidas otras áreas de servicio de las redes públicas de telefonía celular.

El área de servicio de la red global de telefonía celular incluye todas las áreas de servicio de las redes nacionales de telefonía celular. Esto significa que todas las redes celulares nacionales deben construirse de acuerdo con el estándar GSM.

Este enfoque de la organización funcional de la red global por zonas también determina el sistema de numeración de la red. Teniendo en cuenta que la red de telefonía celular GSM puede proporcionar comunicación entre el PS y los abonados de la RTPC fija (en el futuro RDSI) y, a través de ella, con los abonados de otras redes de telecomunicaciones, debe incluirse en el plan general de numeración de la red RTPC fija de conformidad con Recomendaciones del CCITT E.164.

En este caso, el número de estación móvil en el plan de numeración general MSISDN (Número RDSI de estación móvil) contiene: código de país, código de red, número de abonado. Para Rusia, este número se presentará en el formato: 7АВСАвххххх. Sin embargo, el STS GSM está dedicado y puede unir STS de diferentes países. Por lo tanto, de acuerdo con las recomendaciones del estándar GSM, se ha adoptado una numeración única dentro de la red GSM y, al registrarse, al suscriptor se le asigna un único número IMSI internacional, cuya longitud no debe exceder los 15 dígitos. La estructura del número IMSI es similar a la estructura del número MSISDN, pero se asignan 3 dígitos para el código de país en la red GSM; 1-2 dígitos para el código de red; máximo 11 dígitos por número de abonado. Además, surge un problema al enrutar llamadas de la red PSTN entrantes al CC debido a que el PS, moviéndose libremente, puede cambiar de área de servicio (y, por ejemplo, terminar en el área de otra centralita con un numeración diferente). Como resultado, a diferencia de las redes de telefonía fija, el número de lista (MSIDN IMSI) no puede contener un código de dirección de comunicación lógica que identifique de forma única el MSC en cuya área de servicio se encuentra actualmente la subestación llamada. Para proporcionar capacidad de enrutamiento, cada MSC (VLR) tiene a su disposición una colección de MSRN, que se proporcionan a pedido al MSC principal (si el sistema tiene múltiples MSC) solo mientras la llamada se enruta a un MSC específico. Teniendo esto en cuenta, el número MSRN, a diferencia del número MSISDN, no contiene el número de abonado, sino un número que identifica al MSC. En MSC (VLR), el número MSRN asignado se coloca en una correspondencia única con el número IMSI de la MS llamada. Para determinar el área de búsqueda (ubicación) en la red GSM se utiliza el número LAI, que se diferencia del número IMSI en que aquí se indica el código de área de ubicación en lugar del número de suscriptor.

Junto con los números comentados que se utilizan en el proceso de enrutamiento de llamadas, el estándar GSM proporciona un número de identificación de equipo IMEI y un número de suscriptor TMSI temporal que se utiliza para garantizar la confidencialidad. El número IMEI incluye códigos para el tipo de equipo, fabricante y número de serie. El número TMSI lo determina la administración de la red y su longitud no debe superar los 4 bytes.

Autenticación de abonados, identificación de equipos de estaciones móviles y cierre de información.

Para garantizar la autenticación y el cierre de la información durante el registro, al suscriptor se le asigna no solo un número IMSI, sino también una clave de suscriptor individual Ki, que se almacena en el centro de autenticación (AUC), así como en el equipo de la estación móvil. La clave de suscriptor Ki en el centro de autenticación se utiliza para formar un triplete: la clave de cierre de información Kc, la respuesta marcada SRES y el número aleatorio RAND (Fig. 1). Primero, se genera un número RAND aleatorio. RAND y Ki son los datos de entrada para calcular Kc y SRES. En este caso se utilizan dos algoritmos de cálculo diferentes. Los tripletes generados para cada uno de los suscriptores registrados en la red GSM se transfieren al registro HLR y, si es necesario, se proporcionan al registro de invitados del centro de conmutación. El algoritmo para calcular Kc y SRES se implementa no sólo en el centro de autenticación, sino también en la estación móvil.

Arroz. 1. Formación de Kc, SRES, RAND

En el estándar GSM, el procedimiento de autenticación implica el uso de un módulo de identificación de abonado (SIM). El módulo SIM es una tarjeta de plástico extraíble que se inserta en el zócalo del dispositivo del suscriptor. Esta tarjeta contiene un chip electrónico en el que está "cableada" toda la información necesaria. El módulo SIM le permite mantener una conversación desde cualquier dispositivo del mismo tipo, incluido un teléfono público. El módulo contiene el PIN del abonado, el identificador IMSI, la clave Ki, el algoritmo de autenticación de abonado individual A3 y el algoritmo A8 para calcular la clave de cifrado. El IMSI único para la operación actual se reemplaza por un TMSI temporal, asignado al dispositivo cuando se registra por primera vez en una región específica, definida por el LAI, y se restablece cuando el dispositivo abandona esa región. El identificador PIN es un código conocido sólo por el suscriptor, que debería servir como protección contra el uso no autorizado de la tarjeta SIM. Por ejemplo, si se pierde. Después de tres intentos fallidos de marcar el código PIN, la tarjeta SIM se bloquea. El bloqueo se puede eliminar marcando un código adicional (conocido solo por el suscriptor), un código de desbloqueo personal (PUK), o mediante un comando desde el centro de conmutación.

El procedimiento de autenticación se produce de la siguiente manera. Cuando una MS solicita acceso a la red, el centro de autenticación AUC a través del MSC (centro de conmutación) transmite un número RAND aleatorio a la MS. La estación móvil, habiendo recibido el número RAND y utilizando la clave de abonado Ki almacenada en él, utiliza el algoritmo A3 para calcular la respuesta marcada SRES. Habiendo generado el SRES, la estación móvil lo transmite al MSC, donde el SRES recibido se compara con el SRES calculado por la red. Si coinciden, el PS puede acceder a la red. El procedimiento de autenticación se realiza al registrar un PS, intentar establecer una conexión, actualizar datos, así como al activar y desactivar tipos de servicios adicionales. El procedimiento de autenticación se muestra en la Fig. 2.

Arroz. 2. Principio de autenticación

La identificación del propio equipo del usuario comienza con una solicitud por parte del PS del número IMEI. El centro de conmutación (MSC) transfiere el número IMEI recibido al registro de identificación del equipo EIR (Registro de identidad del equipo), donde hay tres listas de equipos de la subestación: permitido para su uso, prohibido para su uso en el sistema de comunicación y defectuoso. Según la información de la lista, se determina a qué grupo pertenece el PS con el número IMEI). Los resultados se envían al centro de conmutación, donde se toma una decisión sobre si el equipo del usuario puede acceder a la red.

El cierre de la información del usuario transmitida por el canal de radio se realiza en la BS y en la PS. Ambos utilizan los mismos algoritmos para cifrar los mensajes transmitidos. Para cerrar la información del usuario se utiliza el número de ciclo de acceso y la clave de cierre de información Kc. En BS se utiliza la clave Kc de tripletes, y en PS se calcula en función del número aleatorio RAND obtenido y la clave de suscriptor Ki utilizando el algoritmo A8.

El algoritmo A8 se utiliza para calcular la clave de cifrado del mensaje y se almacena en el módulo SIM. Después de recibir RAND, la estación móvil calcula, además de la respuesta SRAS, también la clave de cifrado Kc, utilizando RAND, Ki y el algoritmo A8 según la Fig. 2. Además de RAND, la red envía la secuencia numérica de la clave de cifrado al PS. Este número está relacionado con el valor de Kc y le permite evitar generar una clave incorrecta. El valor Kc se almacena en el PS y está contenido en cada primer mensaje transmitido a la red.

Arroz. 3. Configurar el modo de cifrado

Para configurar el modo de cifrado, la red envía el comando CMC (comando de modo de cifrado) al PS para cambiar al modo de cifrado, después de lo cual el PS, utilizando la clave Kc, comienza a cifrar y descifrar mensajes. El flujo de datos transmitido se cifra bit a bit o mediante un cifrado de flujo utilizando el algoritmo de cifrado A5 y la clave Kc. El procedimiento para configurar el modo de cifrado se muestra en la Fig. 3.

Conclusión

En cada país, la gestión de la industria de las telecomunicaciones tiene sus propias particularidades. Sin embargo, la llegada de las tecnologías digitales y la introducción masiva de servicios para brindar acceso a Internet han llevado a que hoy casi cualquier operador de telecomunicaciones opere no solo en el mercado local (regional o nacional) sino también en el global de servicios de telecomunicaciones.

La llegada de la tecnología digital ha provocado cambios radicales en la industria de las telecomunicaciones. Los servicios tradicionales de comunicación por voz han comenzado a ser reemplazados por servicios interactivos como Internet, la transmisión de datos y las comunicaciones móviles.

Pero, a pesar de los cambios, el mercado interno de servicios de comunicaciones sigue bastante cerrado. Por un lado, esto se debe a la enorme extensión del territorio del país, gracias a la cual se forman los principales ingresos de los operadores de telecomunicaciones. Por otro lado, Kazajstán todavía está fuera del mercado mundial de tráfico internacional, lo que hasta ahora se debe a un nivel insuficientemente alto de digitalización de los principales canales y a una menor calidad de las comunicaciones en comparación con los estándares mundiales. aumentar.

A pesar de la alta tasa de introducción de tecnologías modernas, el porcentaje de cobertura de la población de la República de Kazajstán con nuevos tipos de comunicaciones, como las comunicaciones móviles, los buscapersonas e Internet, sigue siendo bajo.

Lista de fuentes utilizadas

1. Yu.A. Gromákov. Estructura de tramas TDMA y generación de señales en el estándar GSM. "Electrocomunicaciones". N 10. 1993. pág. 9-12.

M. Mouly, M. B. Pautet. El sistema GSM para comunicaciones móviles. 1992. págs. 702.

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5. W. Heger. GSM vs. CDMA. Sistema Global GSM para Comunicaciones Móviles. Actas del seminario de promoción de GSM de 1994 Grupo MoU GSM en cooperación con miembros de ETSI GSM. 15 de diciembre de 1994. págs. 3.1-1 - 3.1-18.

Sukachev E.A. Redes de comunicación por radio celular con objetos en movimiento: Libro de texto. - Ed. 2do, rev. y adicional - Odesa: UGAS, 2000. - 119s

Yu.A. Gromákov. Sistemas de comunicación por radio móviles celulares. Tecnologías de las comunicaciones electrónicas. Volumen 48. “Eco-Tendencias”. Moscú. 1994.

Hoy en día, Internet móvil se ha vuelto familiar para los usuarios de celulares. Tales oportunidades surgieron gracias a su avance, que en orden cronológico se puede representar de la siguiente manera:

1984 – 1G – estándar analógico que proporciona únicamente comunicación de voz a una velocidad de transferencia de datos de 1,9 kbit/s;
1991 – 2G – ya son estándares digitales, proporcionan una velocidad de 9,6 kbit/s, es posible enviar mensajes SMS (los más comunes son CDMA, GSM);
1999 - El estándar GPRS, intermedio, es una continuación de GSM, se implementa la transmisión de paquetes de información digital y permite utilizar Internet a una velocidad teórica de más de 100 kbit/s, en realidad, 2-3 veces más lenta debido a congestión en la red;
2003 – tecnología EDGE mejorada para redes GSM y TDMA con velocidades de hasta 384 kbit/s;
2002 - 3G, representado por los estándares - UMTS, una continuación de GSM, y CDMA2000, gracias a velocidades de hasta 2 Mbit/s, proporciona comunicación y visualización de vídeo;
2008-2010: aparición de la tecnología 4G, centrada específicamente en la transmisión de megavolúmenes de datos a velocidades de hasta 1Git/s; sus estándares WiMAX y LTE más comunes hoy en día proporcionan 100-300 Mbit/s para la recepción.

¿Qué tecnologías utilizan los operadores móviles rusos?

Actualmente, las redes de generación 2G que utilizan EDGE y GPRS son las mejor desarrolladas en Rusia. Proporcionan una cobertura casi completa del territorio de la Federación de Rusia y proporcionan acceso a Internet, comunicación de voz e intercambio de SMS. De los proveedores más grandes que operan en 2G, la mayoría usa el estándar GSM y SKYLINK usa CDMA.

Las redes 3G funcionan con tecnología WCDMA y proporcionan velocidades de unos 10 Mbit/s, suficiente para videollamadas. Muchos grandes operadores prestan este servicio, dando cobertura en las grandes ciudades.

La red 4G fue la primera en aparecer en Novosibirsk. Hoy en día, las redes 4G operan en 79 regiones de la Federación de Rusia. Este servicio es proporcionado por los operadores Yota Freshtel, MTS, Beeline, MegaFon. La tecnología LTE en Rusia se utiliza únicamente para acceder a Internet, no para comunicaciones de voz. En este caso, necesitará una tarjeta SIM especial y un dispositivo móvil de nueva generación.

Al elegir un teléfono inteligente, tenga en cuenta el estándar del operador cuyo servicio utiliza. Por lo general, las tarifas de la red 2G son más baratas para conversar, pero para Internet son demasiado lentas. Por lo tanto, es beneficioso utilizar un teléfono inteligente que admita los estándares requeridos con 2 tarjetas SIM: una para hablar y la segunda para Internet.

Hoy en día es casi imposible encontrar a una persona que nunca haya utilizado un teléfono móvil. ¿Pero todo el mundo entiende cómo funcionan las comunicaciones móviles? ¿Cómo funciona y funciona aquello a lo que todos nos hemos acostumbrado? ¿Las señales de las estaciones base se transmiten a través de cables o todo funciona de alguna manera diferente? ¿O tal vez todas las comunicaciones celulares funcionan únicamente a través de ondas de radio? Intentaremos responder a estas y otras preguntas en nuestro artículo, dejando fuera de su alcance la descripción del estándar GSM.

En el momento en que una persona intenta realizar una llamada desde su teléfono móvil, o cuando empiezan a llamarle, el teléfono se conecta mediante ondas de radio a una de las estaciones base (la más accesible), a una de sus antenas. Las estaciones base se pueden ver aquí y allá, en las casas de nuestras ciudades, en los tejados y fachadas de los edificios industriales, en los rascacielos y, finalmente, en los mástiles rojos y blancos erigidos especialmente para las estaciones (especialmente a lo largo de las autopistas).

Estas estaciones parecen cajas grises rectangulares, de las que sobresalen varias antenas en diferentes direcciones (normalmente hasta 12 antenas). Las antenas aquí funcionan tanto para recepción como para transmisión y pertenecen al operador de telefonía móvil. Las antenas de la estación base están dirigidas en todas las direcciones (sectores) posibles para proporcionar "cobertura de red" a los suscriptores desde todas las direcciones a una distancia de hasta 35 kilómetros.

La antena de un sector puede atender hasta 72 llamadas simultáneamente, y si hay 12 antenas, imagínese: ¡864 llamadas pueden, en principio, ser atendidas por una gran estación base al mismo tiempo! Aunque suelen estar limitados a 432 canales (72*6). Cada antena está conectada por cable a la unidad de control de la estación base. Y los bloques de varias estaciones base (cada estación sirve a su propia parte del territorio) están conectados al controlador. Se conectan hasta 15 estaciones base a un controlador.

En principio, la estación base puede funcionar en tres bandas: la señal de 900 MHz penetra mejor en el interior de edificios y estructuras y se propaga más, por lo que esta banda se utiliza a menudo en pueblos y campos; una señal en una frecuencia de 1800 MHz no llega tan lejos, pero se instalan más transmisores en un sector, por lo que estas estaciones se instalan con más frecuencia en las ciudades; finalmente 2100 MHz es una red 3G.

Por supuesto, puede haber varios controladores en un área o región poblada, por lo que los controladores, a su vez, están conectados mediante cables al interruptor. El objetivo del conmutador es conectar las redes de los operadores móviles entre sí y con las líneas urbanas de comunicación telefónica regular, comunicación de larga distancia y comunicación internacional. Si la red es pequeña, entonces un conmutador es suficiente; si es grande, se utilizan dos o más conmutadores. Los interruptores están conectados entre sí mediante cables.

En el proceso de mover a una persona que habla por un teléfono móvil por la calle, por ejemplo: está caminando, viajando en transporte público o conduciendo un automóvil personal, su teléfono no debe perder la red ni por un momento y la conversación no puede interrumpirse. interrumpido.

La continuidad de la comunicación se obtiene debido a la capacidad de una red de estaciones base para cambiar muy rápidamente a un suscriptor de una antena a otra a medida que pasa del área de cobertura de una antena al área de cobertura de otra (de celular a celúla). El propio abonado no se da cuenta de cómo deja de estar conectado a una estación base y ya está conectado a otra, de cómo pasa de antena en antena, de estación en estación, de controlador en controlador...

Al mismo tiempo, el conmutador proporciona una distribución de carga óptima en un diseño de red de varios niveles para reducir la probabilidad de fallas en el equipo. Una red multinivel se construye así: teléfono celular - estación base - controlador - conmutador.

Digamos que hacemos una llamada y la señal ya ha llegado a la centralita. El conmutador transmite nuestra llamada al suscriptor de destino: a la red de la ciudad, a la red de comunicación internacional o de larga distancia o a la red de otro operador de telefonía móvil. Todo esto sucede muy rápidamente utilizando canales de cable de fibra óptica de alta velocidad.

A continuación, nuestra llamada pasa al interruptor, que se encuentra en el lado del destinatario de la llamada (aquel al que llamamos). El conmutador "receptor" ya tiene datos sobre dónde se encuentra el suscriptor llamado, en qué área de cobertura de la red: qué controlador, qué estación base. Y así, desde la estación base comienza un sondeo de red, se localiza al destinatario y se recibe una llamada en su teléfono.

Toda la cadena de acontecimientos descritos, desde el momento en que se marca el número hasta el momento en que se escucha la llamada en el receptor, no suele durar más de 3 segundos. Por eso hoy podemos llamar a cualquier parte del mundo.

Andrey Povny