A telefonos kommunikáció a hanginformációk nagy távolságra történő továbbítása. A telefonálás segítségével az embereknek lehetőségük van valós időben kommunikálni.

Ha a technológia megjelenése idején csak egy adatátviteli módszer volt - analóg, akkor jelenleg számos kommunikációs rendszert sikeresen használnak. A telefon-, műhold- és mobilkommunikáció, valamint az IP-telefónia megbízható kapcsolatot biztosít az előfizetők között, még akkor is, ha a világ különböző pontjain tartózkodnak. Hogyan működik a telefonos kommunikáció az egyes módszerek alkalmazásával?

Jó régi vezetékes (analóg) telefon

A „telefonos” kommunikáció kifejezés leggyakrabban az analóg kommunikációra utal, amely adatátviteli mód közel másfél évszázada vált általánossá. Ennek használatakor az információ továbbítása folyamatos, közbenső kódolás nélkül.

A két előfizető közötti kapcsolatot egy szám tárcsázásával szabályozzák, majd a kommunikációt úgy hajtják végre, hogy a szó legszó szerintibb értelmében vezetékeken keresztül jelet továbbítanak személyről emberre. Az előfizetőket már nem a telefonszolgáltatók kötik össze, hanem robotok, ami jelentősen leegyszerűsítette és csökkentette a folyamat költségeit, de az analóg kommunikációs hálózatok működési elve változatlan.

Mobil (mobil) kommunikáció

A mobilszolgáltatók előfizetői tévesen azt hiszik, hogy „elvágták a vezetéket”, amely összeköti őket a telefonközpontokkal. Látszólag minden úgy van, hogy az ember bárhová mozoghat (a jel lefedettségén belül) anélkül, hogy megszakítaná a beszélgetést és anélkül, hogy elveszítené a kapcsolatot a beszélgetőpartnerrel, és<подключить телефонную связь стало легче и проще.

Ha azonban megértjük a mobilkommunikáció működését, nem sok különbséget fogunk találni az analóg hálózatok működésétől. A jel valójában „lebeg a levegőben”, csak a hívó telefonjáról jut el az adó-vevőhöz, amely viszont a hívott előfizetőhöz legközelebbi hasonló berendezéssel kommunikál... száloptikai hálózatokon keresztül.

A rádiós adatátviteli fokozat csak a telefontól a legközelebbi bázisállomásig terjedő jelutat fedi le, amely teljesen hagyományos módon kapcsolódik más kommunikációs hálózatokhoz. Világos, hogyan működik a mobilkommunikáció. Mik az előnyei és hátrányai?

A technológia nagyobb mobilitást biztosít az analóg adatátvitelhez képest, de ugyanazt a nem kívánt interferencia kockázatát és a lehallgatás lehetőségét hordozza magában.

Cell Signal Path

Nézzük meg közelebbről, hogy pontosan hogyan jut el a jel a hívott előfizetőhöz.

1. A felhasználó tárcsáz egy számot.
2. Telefonja rádiókapcsolatot létesít egy közeli bázisállomással. Sokemeletes épületeken, ipari épületeken és tornyokon helyezkednek el. Minden állomás adó-vevő antennából (1-től 12-ig) és egy vezérlőegységből áll. Az egy területet kiszolgáló bázisállomások a vezérlőhöz csatlakoznak.
3. A bázisállomás vezérlőegységétől a jel kábelen keresztül a vezérlőhöz, onnan pedig szintén kábelen keresztül a kapcsolóhoz kerül. Ez az eszköz jelbemenetet és -kimenetet biztosít különféle kommunikációs vonalakhoz: helyközi, városi, nemzetközi és más mobilszolgáltatók számára. A hálózat méretétől függően egy vagy több vezetékkel összekapcsolt kapcsolót tartalmazhat.
4. A „saját” kapcsolóról a jelet nagy sebességű kábeleken keresztül továbbítják egy másik szolgáltató kapcsolójához, amely könnyen meghatározza, hogy melyik vezérlő lefedettségi területén található a hívás címzett előfizetője.
5. A kapcsoló felhívja a kívánt vezérlőt, amely elküldi a jelet a bázisállomásnak, amely „lekérdezi” a mobiltelefont.
6. A hívott fél bejövő hívást kap.

Ez a többrétegű hálózati struktúra lehetővé teszi a terhelés egyenletes elosztását az összes csomópont között. Ez csökkenti a berendezés meghibásodásának valószínűségét és biztosítja a megszakítás nélküli kommunikációt.

Világos, hogyan működik a mobilkommunikáció. Mik az előnyei és hátrányai? A technológia nagyobb mobilitást biztosít az analóg adatátvitelhez képest, de ugyanazt a nem kívánt interferencia kockázatát és a lehallgatás lehetőségét hordozza magában.

Műholdas kapcsolat

Nézzük meg, hogyan működik a műholdas kommunikáció, a rádiórelé kommunikáció mai legmagasabb fejlettségi szintje. A pályára helyezett átjátszó önmagában képes lefedni a bolygó felszínének hatalmas területét. Már nincs szükség bázisállomások hálózatára, ahogy az a cellás kommunikáció esetében történik.

Az egyéni előfizető gyakorlatilag korlátozások nélkül utazhat, még a tajgában vagy a dzsungelben is kapcsolatban maradhat. Egy jogi személy előfizető egy átjátszó antennára egy egész mini alközpontot csatlakoztathat (ez a ma már megszokott „tányér”), de figyelembe kell venni a bejövő és kimenő üzenetek mennyiségét, valamint az üzenetek méretét. elküldendő fájlokat.

A technológia hátrányai:

• súlyos időjárási függőség. Egy mágneses vihar vagy más kataklizma hosszú ideig kommunikáció nélkül hagyhatja az előfizetőt.
• Ha valami fizikailag meghibásodik egy műholdas átjátszón, akkor a funkcionalitás teljes helyreállítása nagyon hosszú ideig tart.
• a határok nélküli kommunikációs szolgáltatások költsége gyakran meghaladja a hagyományosabb számlákat. A kommunikációs módszer kiválasztásakor fontos figyelembe venni, hogy mennyire van szüksége egy ilyen funkcionális kapcsolatra.

Műholdas kommunikáció: előnyei és hátrányai

A „műhold” fő jellemzője, hogy az előfizetők számára függetlenséget biztosít a földi kommunikációs vonalaktól. Ennek a megközelítésnek az előnyei nyilvánvalóak. Ezek tartalmazzák:

• berendezések mobilitása. Nagyon rövid időn belül bevethető;
• nagy területeket lefedő kiterjedt hálózatok gyors létrehozásának képessége;
• kommunikáció nehezen elérhető és távoli területekkel;
• a földi kommunikáció meghibásodása esetén használható csatornák lefoglalása;
• a hálózat műszaki jellemzőinek rugalmassága, ami lehetővé teszi, hogy szinte bármilyen követelményhez igazodjon.

A technológia hátrányai:

• súlyos időjárási függőség. Egy mágneses vihar vagy más kataklizma hosszú ideig kommunikáció nélkül hagyhatja az előfizetőt;
• ha valami fizikailag meghibásodik a műholdas átjátszón, a rendszer működésének teljes visszaállításáig eltelt időszak hosszú ideig tart;
• a határok nélküli kommunikációs szolgáltatások költsége gyakran meghaladja a hagyományosabb számlákat.

A kommunikációs módszer kiválasztásakor fontos figyelembe venni, hogy mennyire van szüksége egy ilyen funkcionális kapcsolatra.

A mobilkommunikáció legelterjedtebb típusa ma a cellás kommunikáció. A mobilkommunikációs szolgáltatásokat az üzemeltetők biztosítják az előfizetőknek.

A bázisállomások hálózata vezeték nélküli kommunikációt biztosít egy mobiltelefonhoz.

Minden állomás korlátozott területen biztosít hozzáférést a hálózathoz, melynek területe és konfigurációja a domborzattól és egyéb paraméterektől függ. Az egymást átfedő fedési területek méhsejtszerű szerkezetet hoznak létre; A „celluláris kommunikáció” kifejezés ebből a képből származik. Amikor egy előfizető elköltözik, telefonját egyik vagy másik bázisállomás szolgálja ki, a váltás (cellaváltás) automatikusan, az előfizető által teljesen észrevétlenül történik, és a kommunikáció minőségét semmilyen módon nem befolyásolja. Ez a megközelítés lehetővé teszi kis teljesítményű rádiójelek felhasználásával nagy területek lefedését mobil kommunikációs hálózattal, amely a hatékonyság mellett magas szintű környezetbarátságot is biztosít az ilyen típusú kommunikációhoz.

Az üzemeltető cég nemcsak műszakilag biztosítja a mobilkommunikációt, hanem gazdasági kapcsolatokat is köt azokkal az előfizetőkkel, akik bizonyos alap- és kiegészítő szolgáltatásokat vásárolnak tőle. Mivel meglehetősen sokféle szolgáltatás létezik, ezek árait tarifacsomagokba vonják össze. Az egyes előfizetőknek nyújtott szolgáltatások költségét a számlázási rendszer (az előfizetőnek nyújtott szolgáltatásokról nyilvántartást vezető hardver és szoftver rendszer) számítja ki.

A szolgáltató számlázási rendszere kölcsönhatásba lép más vállalatok hasonló rendszereivel, például azokkal, amelyek barangolási szolgáltatásokat nyújtanak az előfizetőnek (más városokban és országokban a mobilkommunikáció használatának lehetősége). Az előfizető a mobilkommunikációért – beleértve a roamingot is – minden kölcsönös fizetést a szolgáltatójánál teljesít, amely számára egyetlen elszámolási központ.

A barangolás a mobilkommunikációs szolgáltatásokhoz való hozzáférés azon „otthoni” szolgáltató hálózatának lefedettségi területén kívül, amellyel az előfizető szerződést kötött.

Roaming közben az előfizető általában megtartja telefonszámát, és továbbra is használja mobiltelefonját, ugyanúgy kezdeményez és fogad hívásokat, mint az otthoni hálózaton. Minden ehhez szükséges művelet, beleértve az operátorok közötti forgalomcserét és szükség szerint más kommunikációs társaságok erőforrásainak bevonását (például transzkontinentális kommunikáció biztosítása), automatikusan végrehajtódik, és nem igényel további lépéseket az előfizetőtől. Ha az otthoni és a vendéghálózat eltérő színvonalon nyújt kommunikációs szolgáltatásokat, a roaming továbbra is lehetséges: az előfizető az utazás idejére eltérő készüléket kaphat, miközben megtartja telefonszámát és automatikusan irányítja a hívásokat.

A celluláris kommunikáció története.

A polgári mobilkommunikációs rendszerek létrehozására irányuló munka az 1970-es években kezdődött. Ekkorra a hagyományos telefonhálózatok fejlettsége az európai országokban olyan szintet ért el, hogy a kommunikáció fejlődésének következő lépése már csak a telefonkommunikáció bárhol és mindenhol elérhetősége lehetett.

Az első polgári cellás szabványon, az NMT-450-en alapuló hálózatok 1981-ben jelentek meg. Bár a szabvány neve a Nordic Mobile Telephony ("a skandináv országok mobiltelefonja") szavak rövidítése, az első mobilhálózat a bolygón. bevetésre került Szaúd-Arábiában. Svédországban, Norvégiában, Finnországban (és más skandináv országokban) az NMT-hálózatok néhány hónappal később életbe léptek.

Két évvel később - 1983-ban - elindult az AMPS (Advanced Mobile Phone Service) szabvány első hálózata, amelyet a Bell Laboratories kutatóközpontban hoztak létre az Egyesült Államokban.

Az NMT és AMPS szabványok, amelyeket általában a cellás kommunikációs rendszerek első generációjának tartanak, az analóg formátumú adatátvitelt biztosították, ami nem tette lehetővé a megfelelő szintű zajvédelmet és a jogosulatlan csatlakozásokkal szembeni védelmet. Ezt követően digitális technológiákkal továbbfejlesztett módosításokat fejlesztettek ki, például a DAMPS-t (a rövidítés első betűje a Digital szónak köszönheti megjelenését).

A második generációs szabványok (az úgynevezett 2G) - GSM, IS-95, IMT-MC-450 stb., amelyeket eredetileg digitális technológiák alapján hoztak létre, meghaladták az első generációs szabványokat hangminőségben és biztonságban, valamint mint később kiderült, a fejlesztési potenciál színvonalának hátterében.

A Postai és Távközlési Igazgatások Európai Konferenciája (CEPT) már 1982-ben létrehozott egy csoportot a digitális cellás kommunikáció közös szabványának kidolgozására. Ennek a csoportnak a szellemi szüleménye a GSM (Global System for Mobile Communications) volt.

Az első GSM hálózat 1992-ben indult Németországban. Ma a GSM a domináns cellás kommunikációs szabvány Oroszországban és az egész világon. 2004-ben hazánkban a mobil előfizetők több mint 90%-át GSM hálózat szolgálta ki; a világon az előfizetők 72%-a használta a GSM-et.

A szabványos GSM berendezések működéséhez több frekvenciatartomány van kijelölve - ezeket számok jelzik a névben. Az európai régióban elsősorban a GSM 900 és a GSM 1800 használatos, Amerikában a GSM 950 és a GSM 1900 (amikor a szabványt az USA-ban jóváhagyták, az ottani „európai” frekvenciákat más szolgáltatások foglalták el).

A GSM szabvány népszerűségét jelentős jellemzői biztosították az előfizetők számára:

– védelem interferencia, elfogás és „kettős” ellen;

– számos kiegészítő szolgáltatás elérhetősége;

– „kiegészítők” (például GPRS, EDGE stb.) jelenlétében nagy sebességű adatátvitel biztosítására;

– nagyszámú GSM hálózatban működő telefon jelenléte a piacon;

– az egyik eszköz másikra cserélésének eljárásának egyszerűsége.

A fejlesztési folyamat során a GSM mobilhálózatok a meglévő infrastruktúra néhány „bővítésének” köszönhetően bővítési képességre tettek szert, nagy sebességű adatátvitelt biztosítva. A GPRS-t (General Packet Radio Service) támogató GSM-hálózatokat 2,5G-nek, az EDGE-t (Enhanced Data Rates for Global Evolution) támogató GSM-hálózatokat pedig néha 2,75G-hálózatoknak is nevezik.

Az 1990-es évek végén Japánban és Dél-Koreában megjelentek a harmadik generációs (3G) hálózatok. A fő különbség a 3G hálózatok és elődeik szabványai között a nagy sebességű adatátvitel kiterjesztett lehetőségei, amelyek lehetővé teszik új szolgáltatások megvalósítását az ilyen hálózatokban, különösen a videotelefonálásban. 2002–2003-ban néhány nyugat-európai országban megkezdték az első kereskedelmi 3G hálózatok működését.

Bár a 3G hálózatok jelenleg csak a világ számos régiójában léteznek, a legnagyobb cégek mérnöki laboratóriumaiban már folyik a munka a negyedik generációs cellás kommunikációs szabványok kidolgozásán. Ennek élén nemcsak az adatátviteli sebesség további növelése áll, hanem a mobilkommunikációra kiosztott frekvenciasávok kapacitásának kihasználásának hatékonyságának növelése is, hogy a korlátozott területen elhelyezkedő előfizetők nagy része hozzáférhessen a szolgáltatásokhoz. (ami különösen nagyvárosok esetében fontos) .

Egyéb mobil kommunikációs rendszerek.

A cellás kommunikáció mellett ma már léteznek más polgári kommunikációs rendszerek is, amelyek rádiócsatornákon keresztül is biztosítják a mobilkommunikációt, de más műszaki elvekre épülnek, és más előfizetői végberendezésekre irányulnak. Ritkábban fordulnak elő, mint a mobilkommunikáció, de akkor használják őket, ha a mobiltelefonok használata nehéz, lehetetlen vagy gazdaságilag életképtelen.

Egyre népszerűbb a DECT mikrocellás kommunikációs szabvány, amelyet korlátozott területen használnak kommunikációra. Egy DECT bázisállomás képes kézibeszélőket (egyszerre legfeljebb 8 szervizelhető) egymással, hívásátirányítással és a nyilvános telefonhálózathoz való hozzáféréssel ellátni. A DECT szabványban rejlő lehetőségek lehetővé teszik a mobilkommunikáció biztosítását városi negyedeken, egyéni cégeken vagy lakásokon belül. Optimálisnak bizonyulnak az alacsony épületekkel rendelkező régiókban, ahol az előfizetőknek csak hangkommunikációra van szükségük, és megtehetik a mobil adatátvitelt és egyéb kiegészítő szolgáltatásokat.

A műholdas telefonálásban a bázisállomások az alacsony Föld körüli pályán lévő műholdakon találhatók. A műholdak kommunikációt biztosítanak ott, ahol a hagyományos mobilhálózat kiépítése lehetetlen vagy veszteséges (tengeren, hatalmas, ritkán lakott tundra, sivatagban stb.).

A trönkhálózatok, amelyek az előfizetői végberendezések (ezeket általában nem telefonoknak, hanem rádióállomásoknak nevezik) kommunikációt biztosítanak egy adott területen belül, olyan bázisállomások (repeaterek) rendszerei, amelyek rádiójeleket továbbítanak az egyik terminálról a másikra, ha azok jelentős mértékben eltávolodtak egymástól. Egyéb. Mivel a trönkhálózatok általában a főosztályok (Belügyminisztérium, Sürgősségi Helyzetek Minisztériuma, Mentőszolgálat stb.) vagy nagy technológiai telephelyeken (autópályák mentén, építkezéseken, gyárak területén stb.) biztosítják a kommunikációt az osztályok dolgozóival, a trönkrendszer A terminálok nem rendelkeznek szórakoztatási lehetőségekkel, és a díszítésben élvezetes a tervezés.

A hordható rádiók közvetlenül kommunikálnak egymással, közbenső kommunikációs rendszerek nélkül. Az ilyen típusú mobilkommunikációt mind a kormányzat (rendőrség, tűzoltóság stb.), mind a minisztériumi struktúrák (raktárkomplexumban, parkolóban vagy építkezésen belüli kommunikációhoz), valamint magánszemélyek (gombaszedők, halászok vagy turisták) kedvelik. olyan helyzetekben, amikor egyszerűbb és olcsóbb zsebrádiót használni az egymás közötti kommunikációhoz, mint a mobiltelefonokat (például távoli területeken, ahol nincs mobilhálózati lefedettség).

A személyhívó kommunikáció biztosítja a rövid üzenetek fogadását az előfizetői végberendezések - személyhívók - felé. A személyhívó kommunikációt jelenleg a polgári kommunikációban gyakorlatilag nem alkalmazzák, korlátai miatt a rendkívül speciális megoldások területére szorulnak (például nagy egészségügyi intézményekben dolgozók értesítésére, elektronikus információs táblákra történő adattovábbításra stb. .).

2004 óta egyre inkább elterjedt a mobilkommunikáció egy új altípusa, amely rádiócsatornán keresztül nagy sebességű adatátvitelt biztosít (ehhez a legtöbb esetben a Wi-Fi protokollt használják). A nyilvános (fizetős vagy ingyenes) Wi-Fi-lefedettséggel rendelkező területeket hotspotoknak nevezzük. Ebben az esetben az előfizetői terminálok számítógépek - mind laptopok, mind PDA-k. Kétirányú hangkommunikációt is tudnak biztosítani az interneten keresztül, de ezt a funkciót rendkívül ritkán használják, a kapcsolat elsősorban a legelterjedtebb internetes szolgáltatások elérésére szolgál - e-mailek, webhelyek, azonnali üzenetküldő rendszerek (például ICQ) stb. .

Merre tart a mobilkommunikáció?

A fejlett régiókban a mobilkommunikáció fejlesztésének fő iránya a közeljövőben a konvergencia: az előfizetői végberendezések automatikus átkapcsolása egyik hálózatról a másikra az összes kommunikációs rendszer képességeinek leghatékonyabb kihasználása érdekében. Az automatikus váltás például GSM-ről DECT-re (és fordítva), műholdasról földi kommunikációra, valamint vezeték nélküli adatátvitel esetén lehetővé teszi az automatikus váltást például a GPRS, EDGE, Wi-Fi és más szabványok között. amelyek közül (például WiMAX) csak a szárnyakon várnak.

A mobilkommunikáció helye a világgazdaságban.

A kommunikáció a világgazdaság legdinamikusabban fejlődő ágazata. A mobilkommunikáció azonban még a távközlés más területeihez képest is gyorsabb ütemben fejlődik.

Még 2003-ban a bolygón lévő mobiltelefonok száma meghaladta a nyilvános vezetékes hálózatokhoz csatlakozó vezetékes készülékek számát. Egyes országokban a mobil-előfizetők száma már 2004-ben is meghaladta a lakosok számát. Ez azt jelenti, hogy egyesek egynél több „mobilt” használtak – például két különböző szolgáltatójú mobiltelefont, vagy egy hangtelefont és egy vezeték nélküli modemet a mobilinternet-hozzáféréshez. Emellett egyre több vezeték nélküli kommunikációs modulra volt szükség a technológiai kommunikáció biztosításához (ezekben az esetekben nem emberek, hanem speciális számítógépek az előfizetők).

Jelenleg a mobilszolgáltatók a bolygó összes gazdaságilag fejlett régiójának teljes lefedettségét biztosítják, de a hálózatok kiterjedt fejlesztése folytatódik. Új bázisállomásokat telepítenek a vétel javítására olyan helyeken, ahol a meglévő hálózat valamilyen okból nem tud stabil vételt biztosítani (például hosszú alagutakban, metróövezetekben stb.). Ezenkívül a mobilhálózatok fokozatosan behatolnak az alacsony jövedelmű régiókba. A mobilkommunikációs technológiák fejlődése, amelyet a berendezések és szolgáltatások költségeinek jelentős csökkenése kísér, egyre több ember számára teszi elérhetővé a mobil szolgáltatásokat a bolygón.

A mobiltelefonok gyártása a csúcstechnológiai ipar egyik legdinamikusabban fejlődő területe.

A mobiltelefon-szerviz ipar is rohamosan növekszik, és az eszközök személyre szabásához kínál kiegészítőket: az eredeti hívásoktól (csengőhangoktól) a billentyűkig, grafikus képernyővédőkig, testmatricákig, cserepanelek, tokok és kábelek a készülék viseléséhez.

A telefonok típusai.

A mobiltelefon (mobiltelefon) egy mobilhálózatban működő előfizetői terminál. Valójában minden mobiltelefon egy speciális számítógép, amely elsősorban (otthoni vagy vendéghálózat lefedettségi területén) hangkommunikáció biztosítására összpontosít az előfizetők számára, de támogatja a szöveges és multimédiás üzenetek cseréjét is, fel van szerelve egy modem és egy egyszerűsített felület. A modern mobiltelefonok digitális formában biztosítják a hang- és adatátvitelt.

A készülékek korábbi „olcsó”, „funkcionális”, „üzleti” és „divat” modellekre való felosztása egyre inkább értelmét veszti - az üzleti eszközök elnyerik az imázsmodellek és a szórakoztató funkciók jellemzőit, a kiegészítők használatának eredményeként olcsón a telefonok divatossá válnak, míg a divatosak funkcionalitása gyorsan növekszik.

A készülékek 1999–2000-ben tetőző miniatürizálása egészen objektív okok miatt ért véget: a készülékek elérték az optimális méretet, további kicsinyítésük kényelmetlenné teszi a gombnyomást, a képernyőn megjelenő szövegolvasást stb. De a mobiltelefon igazi műtárgy lett: vezető tervezők vesznek részt a készülékek megjelenésének kialakításában, a tulajdonosok pedig bőséges lehetőséget kapnak arra, hogy saját maguk személyre szabják készülékeiket.

Jelenleg a gyártók kiemelt figyelmet fordítanak a mobiltelefonok funkcionalitására, mind az alap (akkumulátor-üzemidő növelése, képernyők javítása stb.), mind pedig a kiegészítő képességeikre (digitális kamerák, hangrögzítők, MP3 lejátszók és egyéb „kapcsolódó” eszközök beépülnek a eszközök). » eszközök).

Szinte minden modern eszköz, néhány alacsonyabb árkategóriájú modell kivételével, lehetővé teszi a programok letöltését. A legtöbb eszközön Java-alkalmazások futtathatók, és egyre növekszik a PDA-któl örökölt vagy azokról portolt operációs rendszert használó telefonok száma: Symbian, Windows Mobile for Smartphone stb. A beépített operációs rendszerrel rendelkező telefonokat okostelefonoknak nevezik (az angol „smart” és „phone” - „smart phone” szavak kombinációjából).

Manapság a kommunikátorok előfizetői terminálként is használhatók - GSM/GPRS, esetenként EDGE és harmadik generációs szabványokat támogató modullal felszerelt zsebszámítógépek.

Mobilhálózatok nem hangszolgáltatásai.

A mobilhálózat előfizetői a nem hangalapú szolgáltatások egész sorához férhetnek hozzá, amelyek „tartománya” az adott telefon képességeitől és az üzemeltető cég ajánlatainak körétől függ. Az otthoni hálózat szolgáltatásainak listája eltérhet a barangolásban elérhető szolgáltatások listájától.

A szolgáltatások lehetnek kommunikációs (különféle kommunikációs formák biztosítása másokkal), információs (például időjárás-előrejelzések vagy piaci árajánlatok jelentése), internet-hozzáférést biztosító, kereskedelmi (különféle áruk és szolgáltatások telefonról történő fizetése), szórakoztató (pl. mobiljátékok, vetélkedők), kaszinók és lottójátékok) és mások (ide tartozik például a mobil helymeghatározás). Ma már egyre több „kereszteződésben” lévő szolgáltatás jelenik meg, például a legtöbb játék, lottó fizetős, megjelennek a mobil helymeghatározó technológiákat használó játékok stb.

Szinte minden operátor és a legtöbb modern eszköz támogatja a következő szolgáltatásokat:

– SMS – Short Message Service – rövid szöveges üzenetek továbbítása;

– MMS – Multimedia Messaging Service – multimédiás üzenetek továbbítása: fényképek, videók stb.;

– automatikus barangolás;

– a hívó előfizetői szám azonosítása;

– különböző személyre szabási eszközök megrendelése és fogadása közvetlenül a cellás kommunikációs csatornákon keresztül;

– hozzáférés az internethez és speciális (WAP) oldalak megtekintése;

– csengőhangok, képek, információs anyagok letöltése speciális forrásokból;

– adatátvitel a beépített modem segítségével (különböző protokollok használatával hajtható végre attól függően, hogy az adott eszköz milyen technológiákat támogat).

Mobil kommunikáció Oroszországban.

A Szovjetunióban nem voltak polgári mobilkommunikációs rendszerek. Némi nyúlással „civilnek” nevezhető az MRT-1327 szabványra épülő altaji mobiltelefon-rendszer, amely az 1970-es és 80-as évek fordulóján a párt, az állam és a gazdaság képviselőinek kommunikációját szolgálja. vezetés. Az "Altai" a mai napig sikeresen működik. Természetesen nem versenyezhet a mobilhálózatokkal, de néhány rendkívül speciális probléma megoldására szolgál: kommunikáció biztosítása a városi segélyszolgálatok mobil egységei számára, telefonok telepítése a nyári kávézókban stb.

Oroszországban 1991 őszén hozták létre az első NMT szabvány szerint épített kereskedelmi mobilhálózatokat. A mobiltelefónia úttörői hazánkban a Delta Telecom (Szentpétervár) és a Moscow Cellular Communications voltak. Az első hívás mobiltelefonon 1991. szeptember 9-én történt Szentpéterváron: Anatolij Szobcsak, a város akkori polgármestere felhívta kollégáját, New York polgármesterét.

1992 júliusában történtek az első hívások a BeeLine AMPS hálózaton.

Az első orosz GSM-hálózat, amelyet az MTS hozott létre, 1994 júliusában kezdte összekötni az előfizetőket.

2005-ben Oroszországban három szövetségi mobilszolgáltató nyújtott GSM szabvány szerinti szolgáltatásokat: MTS, BeeLine és MegaFon. Az általuk kínált távközlési szolgáltatások köre és minősége, valamint áraik megközelítőleg azonosak. 2005-re a bázisállomások száma a vezető nagyvárosi szolgáltatók hálózatában Moszkvában és a közvetlen moszkvai régióban körülbelül 3000 volt, és a lefedettség meghaladta a legtöbb európai ország területét. Rajtuk kívül számos helyi szolgáltató létezik és működik meglehetősen hatékonyan - mind a Big Three leányvállalatai, mind pedig független cégek.

Az üzemeltetők aktívan fejlesztik a piacot, növelik hálózataik lefedettségét, és népszerűsítik a mobilkommunikációt a lakosság legkülönbözőbb rétegei körében. Ha az 1990-es évek közepén a mobiltelefon csak a lakosság leggazdagabb rétegeinek képviselői számára volt elérhető, ma már szinte mindenki használhatja a mobilkommunikációt. Az orosz szolgáltatók a legújabb szolgáltatásokat vezetik be hálózataikban, és ezek alapján kínálnak szolgáltatásokat, gyakran még a legtöbb európai vállalatot is megelőzve. Jelenleg mindhárom szövetségi GSM szolgáltató a harmadik generációs kereskedelmi hálózatok kiépítésére készül.

Az oroszországi szövetségi és helyi mobilszolgáltatók GSM-hálózatain kívül továbbra is más szabványú hálózatokat használnak: DAMPS, IS-95, NMT-450, DECT és IMT-MC-450. Ez utóbbi szabvány szövetségi státuszú, és az erre épülő hálózatok (például SkyLink) nagyon aktívan fejlődnek. Mindazonáltal sem a lefedettség, sem a kiszolgált előfizetők száma tekintetében a GSM-től eltérő szabványú hálózatok nem képesek észrevehető versenyt teremteni a három vezető szövetségi szolgáltató számára.

Irodalom:

Maljarevszkij A., Olevszkaja N. A mobiltelefonod(népszerű oktatóanyag). M, "Péter", 2004
Zakirov Z.G., Nadeev A.F., Faizullin R.R. Mobil kommunikációs szabvány GSM. Jelenlegi állapot, átállás a harmadik generációs hálózatokra(„MTS Library”). M., „Öko-trendek”, 2004
Popov V.I. A GSM cellás kommunikáció alapjai(„Engineering Encyclopedia of Fuel and Energy Complex”). M., „Öko-trendek”, 2005



Bevezetés

Algoritmus a cellás kommunikációs rendszerek működéséhez

Inicializálás és kapcsolat létrehozása

Hitelesítés és azonosítás

Átadás (útválasztás)

Barangolás

Hívásszolgálat GSM szabvány szerint

Következtetés

Bevezetés

A távközlési berendezések számítógépesítése párhuzamosan zajlik a nemzeti kommunikációs rendszerek privatizációs folyamataival, a nagy szolgáltató cégek piacra lépésével, ami fokozza a versenyt. Ennek eredményeként a távközlési szolgáltatások árai csökkennek, kínálatuk bővül, és a felhasználóknak lehetőségük nyílik választani.

A legtöbb iparosodott ország intenzíven átáll a digitális kommunikációs szabványra, amely lehetővé teszi hatalmas mennyiségű információ azonnali továbbítását, magas fokú tartalomvédelem mellett. A globális távközlésben egyértelműen a csomagkapcsolt technológiára épülő, teljes körű szolgáltatást nyújtó hálózatok fejlesztése irányul.

Jelenleg a legfejlettebb, nemzetközi szabványoknak megfelelő kommunikációs és távközlési rendszerekkel rendelkező tíz ország közé tartozik Szingapúr, Svédország, Új-Zéland, Finnország, Dánia, az USA, Hongkong, Törökország, Norvégia és Kanada. Az országok rangsorában a távközlési rendszerek fejlettségi szintjét tekintve Kazahsztán nemcsak az iparosodott országoknál, hanem sok fejlődő országnál is alulmúlja.

Az információtechnológia, a modern számítógépek és irodai berendezések iránti kereslet az elmúlt években jelentős hatással volt a világgazdaság dinamikájára és szerkezetére. Az információtechnológia területén igazi forradalmat jelentett a cellás kommunikációs rendszer megjelenése és gyors fejlődése, amely a harmadik évezred elejére a világgazdaság egyik vezető szektorává vált.

mobil barangolás

1. Algoritmus a cellás kommunikációs rendszerek működéséhez

A különböző szabványú cellás kommunikációs rendszerek működési algoritmusai alapvetően hasonlóak. Amikor egy mobil állomás készenléti üzemmódban van, vevője folyamatosan vagy az összes csatornát vagy csak a vezérlőcsatornákat (CC) pásztázza. Egy előfizető hívásához az összes BS hívásjelet küld vezérlőcsatornákon keresztül. Amikor ezt a jelet veszi, a hívott előfizető PS-e az egyik szabad CU-n keresztül válaszol. A válaszjelet fogadó BS a paramétereiről információt továbbít a kapcsolóközpontnak (SC), amely átkapcsolja a beszélgetést arra a BS-re, ahol a hívott előfizető PS jelének maximális szintjét rögzítik.

Szám tárcsázása közben a PS elfoglalja az egyik szabad csatornát, amelyen a BS jelszintje jelenleg maximális. Amint az előfizető eltávolodik a bázisállomástól, vagy a jelterjedési feltételek romlása miatt, az előfizető automatikusan átvált egy másik szabad csatornára vagy egy másik BS-re. Egy speciális eljárás az ún relé átvitel (Átad) lehetővé teszi a beszélgetés folyamatos átkapcsolását egy másik BS ingyenes csatornájára, amelynek lefedettségi területén az előfizető történetesen tartózkodik. Az ilyen helyzetek szabályozására a BS egy speciális vevővel van felszerelve, amely időszakonként méri a PS jelszintjét, és összehasonlítja azt egy elfogadható küszöbértékkel. (Egyes PS-modellek időszakonként mérik a vett jel szintjét és értékelik a minőségét). Ha a jelszint kisebb, mint a küszöb, akkor az erről szóló információ a szolgáltatás kommunikációs csatornán keresztül automatikusan továbbításra kerül a kapcsolóközpontba. A kapcsolóközpont parancsot ad ki egy adott előfizetőtől érkező jel mérésére a PS előfizetőt körülvevő többi (egyszerre több) BS felé. Miután megkapta a választ ezektől a BS-ektől, a kapcsolóközpont kiválasztja a legmegfelelőbb BS-t.

Ha az összes BS csatorna az előfizetők kiszolgálásával van elfoglalva, és ekkor szolgáltatáskérés érkezik a következő előfizetőtől, akkor ideiglenes intézkedésként(amíg az egyik csatorna fel nem szabadul), akár egy cellán belül is lehet használni az átadás elvét. Ebben az esetben a hívást nem blokkolják, hanem a csatlakozásban részt vevő összes előfizetőt egyenként csatornáról csatornára kapcsolják. Ebben a folyamatban felváltva adhat némi időt az összes csatornáról egy új előfizetőnek. Kialakul egyfajta „tartalék” csatorna.

A mobilhálózat egyik legfontosabb szolgáltatása egy előfizető számára ugyanazon mobil állomásról (rádiótelefonról) más városokban, régiókban, sőt más országokban szolgáltatáskészletet, az ún. roaming (Barangolás). Egy ilyen szolgáltatás megvalósításához megállapodást kell kötni a mobilhálózat-üzemeltetők között, hogy barangolást biztosítanak a más szolgáltatók által kiszolgált területekről érkező előfizetők számára.

2. Inicializálás és kapcsolat létrehozása

Az alállomás működése során a „hálózatának” szolgáltatási területén négy üzemmód különböztethető meg, amelyek lényegében hasonlóak a különböző szabványú rendszerekhez:

· Készenléti mód;

· csatlakozási (hívási) mód;

· kommunikációs mód (telefonbeszélgetés).

Ha a PS teljesen ki van kapcsolva (feszültségmentes), akkor a tápfeszültség bekapcsolása után a folyamat automatikusan a PS-en történik inicializálás – kezdeti indítás. Ebben az üzemmódban a PS úgy van beállítva, hogy a rendszer részeként működjön – a bázisállomások által a vezérlőcsatornákon (CC) keresztül rendszeresen továbbított jeleknek megfelelően. Az inicializálás befejeztével a PS készenléti módba kerül. Az inicializálási műveletek konkrét tartalma a cellás kommunikációs rendszer szabványától függ.

Készenléti állapotban, PS számok:

· a rendszerből származó információk változásai, amelyek mind a rendszer működésében bekövetkezett változásokhoz, mind pedig magának a PS-nek a mozgásaihoz kapcsolódnak;

· rendszerparancsok (például a működőképesség megerősítése, a vett jel szintjének mérése stb.;

· hívás fogadása a rendszertől;

· hívás inicializálása saját előfizetőjétől.

Ezenkívül a PS időszakonként, például 10-15 percenként megerősítheti működőképességét megfelelő jelek BS-nek történő továbbításával, vagy egyéb üzeneteket küldhet a rendszernek, függetlenül a kommunikációs munkamenettől. A kapcsolóközpontban (SC) minden bekapcsolt alállomásnál rögzítve van az a cella, amelybe „regisztrálva” van, ami megkönnyíti a mobil-előfizető hívási eljárásának megszervezését. Ha a PS egy bizonyos időn belül nem erősíti meg működőképességét, akkor a Központi Bizottság kikapcsoltnak tekinti, és az erre a PS-re érkező hívást nem továbbítják. Ezért a PS tápellátása általában nincs kikapcsolva, és a PS készenléti vételi módban van.

Eljárás kommunikáció kialakítása az alábbiak. Ha a rendszerből vagy a PSTN hálózatból hívás érkezik egy mobil előfizető számára, akkor a CC ezt a hívást annak a cellának a BS-ére küldi, amelyben a PS regisztrálva volt, vagy több BS-re, amelyek a cella közelében találhatók (beleértve a figyelembe véve az előfizető esetleges mozgását). A BS-ek a megfelelő híváscsatornákon keresztül továbbítják a hívást. Ha a PS készenléti üzemmódban van, akkor fogadja a hívást és fogadja azt a BS-en keresztül, ezzel egyidejűleg adatokat továbbít a hitelesítési eljáráshoz. Ha a BS-en keresztüli hitelesítés eredménye pozitív, akkor egy forgalmi csatornát rendelnek az MS-hez, és a frekvenciacsatorna számát jelentik. A mobilállomás egy dedikált csatornára van hangolva, és a BS-sel együtt elvégzi a kommunikációs munkamenetre való felkészüléshez szükséges lépéseket. Ebben a szakaszban a PS szinkronizációs jelek segítségével a keretben megadott résszámhoz igazodik, tisztázza az időkésleltetést, beállítja a kibocsátott teljesítmény szintjét stb. Az időkésleltetés megválasztása a keretben lévő rések ideiglenes koordinálása céljából történik (a BS-ben történő vételhez), amikor a BS-től különböző távolságra lévő mobil állomásokkal való kommunikációt szervezik. Ebben az esetben a PS által továbbított csomag késleltetése a BS parancsoknak megfelelően kerül beállításra.

A BS ezután csengő üzenetet ad ki, amelyet a mobilállomás nyugtáz, és a hívó fél hallja a csengőhangot. Amikor a hívott előfizető válaszol a hívásra („felveszi a telefont”), a PS kérést küld a BS-nek a kapcsolat megszakítására. Amikor a kapcsolat véget ér, megkezdődik a tényleges kommunikációs munkamenet (beszélgetés).

A beszélgetés során a PS feldolgozza a továbbított és vett beszédjeleket, valamint a beszéddel egyidejűleg továbbított vezérlőjeleket. A beszélgetés végén szervizüzeneteket váltanak a PS és a BS között (a kapcsolat megszakítására vonatkozó kérés vagy parancs megerősítéssel), ami után a PS adó kikapcsol, és az állomás készenléti üzemmódba (készenléti módba) kerül.

Ha a hívást a PS-ről kezdeményezik, pl. A PS előfizető tárcsázza a hívott számot, meggyőződik a kijelzőn a tárcsázás helyességéről és megnyomja a megfelelő hívógombot a PS panelen, majd a PS üzenetet küld a BS-én keresztül, amelyben jelzi a hívott előfizető számát és az állomás hitelesítéshez szükséges adatokat. . A sikeres hitelesítés után a BS hozzárendel egy forgalmi csatornát. A kommunikációs munkamenet előkészítésének további lépései ugyanúgy történnek, mint amikor hívás érkezik a rendszerből.

Ha két mobil előfizető között jön létre kapcsolat, akkor a kapcsolat létrehozásának eljárása gyakorlatilag nem különbözik a PSTN hálózat előfizetőivel való kapcsolat létrehozásától, mivel minden kapcsolat a Központi Bizottság (MSC) mobilkapcsolóján keresztül jön létre. Ha mindkét mobil előfizető ugyanahhoz a cellás rendszerhez tartozik, akkor a kommunikáció a központi kommunikációs központon keresztül jön létre a PSTN hálózat kapcsolóihoz való hozzáférés nélkül.

3. Hitelesítés és azonosítás

A hitelesítési és azonosítási eljárások minden kapcsolat létrejöttekor végrehajtásra kerülnek. Hitelesítés - eljárás az előfizető hitelességének (érvényessége, jogszerűsége, a mobilhálózat szolgáltatásainak használati jogainak elérhetősége) igazolására. Azonosítás egy eljárás egy mobil eszköz (azaz egy mobil állomás) azonosítására. Ugyanakkor a PS azon csoportok egyikébe tartozik, amelyek bizonyos jellemzőkkel rendelkeznek, és azonosítják a hibás és ellopott eszközöket.

A digitális rendszerekben a hitelesítési eljárás lényege, hogy bizonyos azonosító jelszavakat kvázi véletlenszerű számok segítségével titkosítanak, amelyeket periódikusan továbbítanak a PS-hez egy központi vezérléssel, és egy titkosítási algoritmust minden egyes PS-hez. Az ilyen titkosítás, ugyanazon forrásadatok és algoritmusok használatával, mind a PS-ben, mind a Központi Vezérlőközpontban (vagy a hitelesítési központban) történik. A hitelesítés akkor tekinthető sikeresnek, ha mindkét eredmény megegyezik.

4. Átadás (útválasztás során)

A körülbelül a cella közepén elhelyezkedő bázisállomás a celláján belüli összes MS-t kiszolgálja. Amikor egy MS egyik cellából a másikba költözik, a szolgáltatása ennek megfelelően átkerül egy másik BS-hez. Az átadási folyamat a kommunikáció megszakítása nélkül történik, azaz. történik relé átvitel szolgáltatás. Ha egy MS készenléti módban egyik celláról a másikra lép, egyszerűen követi ezeket a mozgásokat a vezérlőcsatornákon továbbított rendszerinformációk segítségével, és a megfelelő időben átvált egy másik BS erősebb jelére.

Az átadás-átvételről a kapcsolóközpont dönt. A kapcsolóközpont egy parancsot küld az „új” BS-nek a szolgáltatás átadására, hogy ez a BS le tudja osztani a szükséges csatornákat, majd a szükséges parancsokat a „régi” BS-en keresztül továbbítják a PS-hez, jelezve az új frekvenciacsatornát. , munkahely száma stb. A PS automatikusan átépül az új csatornára, és az új BS-sel együtt működik. A szerkezetátalakítási folyamat a másodperc töredékét vesz igénybe, és az előfizető számára láthatatlan marad.

5. Barangolás

Barangolás- ez egy funkció vagy eljárás mobil kommunikációs rendszer szolgáltatásainak biztosítására egy szolgáltató előfizetőjének egy másik szolgáltató rendszerében (természetesen kompatibilis szabványok szerint). Amikor egy előfizető másik hálózatba költözik és kapcsolatot létesít, az új hálózat központi kapcsolója (speciális kommunikációs csatornákon keresztül) információkat kér az előfizetőről az eredeti hálózatról, ahol a felhasználó regisztrálva van. Ha az előfizető rendelkezik a jogosultság megerősítésével, az új hálózat regisztrálja őt önmagánál. Az előfizető tartózkodási helyére vonatkozó adatok az eredeti hálózatban folyamatosan frissülnek, és minden oda beérkező hívás automatikusan átirányul arra a hálózatra, ahol az előfizető éppen tartózkodik.

A barangolás megszervezéséhez az ilyen megállapodásban részt vevő hálózatoknak kompatibilis szabványokkal kell rendelkezniük. Valamennyi hálózat kapcsolóközpontját speciális kommunikációs csatornákkal (vezetékek, telefonvonalak, rádiókommunikáció stb.) össze kell kötni a szolgáltatási adatok cseréje érdekében.

Háromféle roaming létezik: kézi, félautomata és automatikus. Kézi roaming esetén előfordulhat, hogy a központi központok között nem lesz szolgáltatási kapcsolat. Egyszerűen, amikor egy előfizető egy másik hálózatra költözik, kicseréli a rádiótelefonját egy másik, az új rendszerhez csatlakozó telefonra. A félautomata opciónál az előfizetőnek először értesítenie kell üzemeltetőjét egy másik hálózat szolgáltatási rendszerére való átállásról.

Az automatikus barangolásnál sokkal összetettebb műveleteket kell végrehajtani. Az a mobilhálózati előfizető, aki egy másik hálózat területén találja magát, a szokásos módon kezdeményez hívást, mint a saját hálózatában. Az új hálózat Központi Bizottsága, ügyelve arra, hogy ez az előfizető ne szerepeljen a HLR otthoni regiszterében, barangolóként érzékeli és beírja a VLR vendégregiszterbe. Ezzel egyidejűleg (vagy némi késéssel) lekéri a barangoló „natív” rendszerének HLR-jétől a vele kapcsolatos, a szolgáltatás szervezéséhez szükséges információkat (megbeszélt szolgáltatástípusok, jelszavak, titkosítások), és azt is jelenti, hogy melyik rendszerben roamer jelenleg található. Az új helyet a „natív” rendszer HLR-jében rögzítik. Ezt követően a barangoló az új rendszerben ugyanúgy használja a mobil kommunikációt, mint otthon. Az innen induló hívások kiszolgálása a megszokott módon történik, azzal a különbséggel, hogy az ezzel kapcsolatos információkat nem rögzíti a HLR. És VLR-ben. A barangoló által az „otthoni” hálózaton fogadott hívásokat az „otthoni” hálózat arra a rendszerre továbbítja, ahol a barangoló tartózkodik. Amikor a barangoló hazatér, a „natív” rendszer HLR-jében törlődik annak a rendszernek a címe, ahol a barangoló tartózkodott, a rendszer VLR-jében pedig törlődnek a barangolóval kapcsolatos információk.

A GSM szabvány kötelező elemként tartalmazza a roaming eljárást. Ezenkívül a GSM szabvány képes SIM-kártyákkal barangolni, ezeknek a kártyáknak az egyik eszközről a másikra való átrendezésével, hogy támogassa a GSM szabvány különböző változatait (GSM-900, GSM-1800? GSM-1900), mivel mindhárom a szabvány változatai egységes SIM-kártyákat használnak. A GSM szabvány szerinti barangolási eljárás még kényelmesebbé válik a kétmódusú, a jövőben pedig a hárommódusú előfizetői végberendezések megjelenésével, amelyek a GSM szabvány minden frekvenciatartományában működést biztosítanak.

6. Hívja a szolgáltatást a GSM szabvány szerint

A globális hálózaton belüli mobiltelefon-hálózatok mérlegelésekor figyelembe kell venni, hogy az előfizető telefonhálózata nem csak egy mobil kapcsolóhoz csatlakozik, hanem közvetlenül egy olyan hálózathoz, amely nemcsak több mobilhálózatot képes egyesíteni egy országon belül, hanem hálózatokat is. sok országból. Általában a globális telefonhálózat következő szolgáltatási területei különböztethetők meg:

· méhsejt (Cell);

· hely vagy keresési terület (Location Area);

· a központi mobil kapcsolótábla szolgáltatási területe (MSC Service Area);

· nyilvános cellás telefonhálózat (CTN) szolgáltatási területe több kapcsolóközponttal (PLMN Service Area);

· globális rendszerszolgáltatási terület (GSM szolgáltatási terület).

A cella itt az adott BS (BTS) szolgáltatási területére utal. Egy hely vagy keresési terület több cellát egyesít, amelyeket egy vagy több vezérlő (BSC) vezérel, de egyetlen mobilkapcsolón (MSC) belül. Ugyanakkor az előfizető szabadon mozoghat a helyszíni területen, a vendégnyilvántartásban (VLR) szereplő adatok frissítése nélkül. Ezenkívül ezen a szolgáltatási területen belül egy címet továbbítanak egy adott PS kereséséhez.

A kapcsolóközpont (MSC) szolgáltatási területe a teljes rendszer része. Az előfizető egy adott CC VLR-jébe van bejegyezve, és ezen a szolgáltatási területen szabadon mozoghat anélkül, hogy előfizetői adatait egy másik VLR-be továbbítaná és a HLR-ben lévő adatokat frissítené.

A nyilvános cellás kommunikációs rendszerek szolgáltatási területét az e rendszerben szereplő egyes kapcsolóközpontok szolgáltatási területei határozzák meg, amelyeken keresztül más távközlési hálózatokhoz való hozzáférés biztosított, beleértve a nyilvános cellás telefonhálózatok egyéb szolgáltatási területeit is.

A globális mobiltelefon-hálózat szolgáltatási területe magában foglalja a nemzeti mobiltelefon-hálózatok összes szolgáltatási területét. Ez azt jelenti, hogy minden országos mobilhálózatot a GSM szabványnak megfelelően kell kiépíteni.

A globális hálózat zónák szerinti funkcionális szervezésének ez a megközelítése meghatározza a hálózat számozási rendszerét is. Tekintettel arra, hogy a GSM mobiltelefon-hálózat a PS és a vezetékes PSTN előfizetők (a jövőben ISDN) között, ezen keresztül pedig más távközlési hálózatok előfizetőivel is képes kommunikációt biztosítani, a helyhez kötött PSTN hálózat általános számozási tervébe a 2009. évi CXVI. CCITT ajánlások E.164.

Ebben az esetben az általános MSISDN számozási tervben (Mobile Station ISDN Number) szereplő mobilállomás száma a következőket tartalmazza: országkód, hálózati kód, előfizetői szám. Oroszország esetében ez a szám a következő formában jelenik meg: 7АВСАвххххх. A GSM STS azonban dedikált, és egyesítheti a különböző országok STS-eit. Ezért a GSM szabvány ajánlásaival összhangban a GSM hálózaton belül egységes számozás került bevezetésre, és a regisztrációkor az előfizető egyetlen nemzetközi IMSI számot kap, amelynek hossza nem haladhatja meg a 15 számjegyet. Az IMSI szám felépítése hasonló az MSISDN szám szerkezetéhez, de a GSM hálózatban 3 számjegy van az országkódhoz hozzárendelve; 1-2 számjegy a hálózati kódhoz; előfizetői számonként legfeljebb 11 számjegy. Ezenkívül probléma merül fel a PSTN hálózatról a CC-be bejövő hívások irányításakor, mivel a PS szabadon mozogva szolgáltatási területet válthat (és például egy másik alközpont körzetébe kerül eltérő számozás). Ennek eredményeként a vezetékes telefonhálózatokkal ellentétben a listaszám (MSIDN IMSI) nem tartalmazhat olyan logikai kommunikációs iránykódot, amely egyértelműen azonosítja azt az MSC-t, amelynek szolgáltatási területén a hívott alállomás éppen található. Az útválasztási képesség biztosítása érdekében minden egyes MSC (VLR) MSRN-ek gyűjteményével rendelkezik, amelyeket igény szerint biztosítanak a szülő MSC-nek (ha a rendszernek több MSC-je van), amíg a hívást egy adott MSC-hez irányítják. Ezt figyelembe véve az MSRN szám az MSISDN számtól eltérően nem az előfizetői számot, hanem az MSC-t azonosító számot tartalmazza. Az MSC-ben (VLR) a hozzárendelt MSRN-szám egyedi megfeleltetésbe kerül a hívott MS IMSI-számával. A GSM hálózatban a keresési körzet (hely) meghatározásához a LAI számot használjuk, amely abban különbözik az IMSI számtól, hogy itt az előfizetői szám helyett a helykörzetkódot tüntettük fel.

A hívásirányítási folyamatban használt, tárgyalt számok mellett a GSM szabvány egy IMEI berendezésazonosító számot és egy ideiglenes TMSI előfizetői számot biztosít a titoktartás érdekében. Az IMEI-szám tartalmazza a berendezés típusának, gyártójának és sorozatszámának kódjait. A TMSI számot a hálózati adminisztráció határozza meg, hossza pedig nem lehet több 4 bájtnál.

Előfizető hitelesítés, mobilállomás-berendezések azonosítása és információzárás

A regisztráció során a hitelesítés és az információk lezárása érdekében az előfizető nem csak egy IMSI-számot kap, hanem egy egyedi Ki előfizetői kulcsot is, amelyet a hitelesítési központban (AUC), valamint a mobilállomás berendezésében tárolnak. A hitelesítési központban található Ki előfizetői kulcs egy hármas létrehozására szolgál: a Kc információzáró kulcs, a megjelölt SRES válasz és a véletlenszám RAND (1. ábra). Először egy véletlenszerű RAND szám jön létre. A RAND és Ki a bemeneti adatok a Kc és SRES kiszámításához. Ebben az esetben két különböző számítási algoritmust használunk. A GSM hálózatban regisztrált egyes előfizetők számára generált hármasok a HLR regiszterbe kerülnek, és szükség esetén a kapcsolóközpont vendégregiszterébe kerülnek. A Kc és SRES kiszámítására szolgáló algoritmus nemcsak a hitelesítési központban, hanem a mobilállomásban is megvalósul.

Rizs. 1. Kc, SRES, RAND kialakulása

A GSM szabványban a hitelesítési eljárás előfizetői azonosító modul (SIM) használatát foglalja magában. A SIM-modul egy kivehető műanyag kártya, amelyet az előfizetői készülék aljzatába helyeznek. Ez a kártya tartalmaz egy elektronikus chipet, amelybe minden szükséges információ „be van kötve”. A SIM-modul lehetővé teszi, hogy bármilyen azonos típusú eszközről beszélgessen, beleértve a nyilvános telefont is. A modul tartalmazza az előfizetői PIN kódot, az IMSI azonosítót, a Ki kulcsot, az egyéni előfizetői hitelesítési algoritmust A3, az A8 algoritmust a titkosítási kulcs kiszámításához. Az aktuális művelet egyedi IMSI-jét egy ideiglenes TMSI váltja fel, amely akkor van hozzárendelve az eszközhöz, amikor először regisztrál egy, a LAI által meghatározott régióban, és alaphelyzetbe áll, amikor az eszköz elhagyja a régiót. A PIN azonosító egy olyan kód, amelyet csak az előfizető ismer, és a SIM-kártya jogosulatlan használata elleni védelmet szolgálja. Például ha elveszik. Három sikertelen PIN-kód tárcsázási kísérlet után a SIM-kártya blokkolódik. A blokkolás megszüntethető egy további kód (csak az előfizető által ismert) - személyes feloldó kód (PUK) tárcsázásával, vagy a kapcsolóközpont parancsával.

A hitelesítési eljárás a következőképpen történik. Amikor egy MS hálózati hozzáférést kér, az AUC hitelesítési központ az MSC-n (kapcsolóközponton) keresztül egy véletlenszerű RAND számot küld az MS-nek. A mobilállomás, miután megkapta a RAND számot és a benne tárolt Ki előfizetői kulcsot használja, az A3 algoritmus segítségével kiszámítja a megjelölt SRES választ. Az SRES előállítása után a mobilállomás továbbítja azt az MSC-nek, ahol a vett SRES-t összehasonlítja a hálózat által számított SRES-sel. Ha megegyeznek, a PS hozzáférést kap a hálózathoz. A hitelesítési eljárás a PS regisztrálásakor, a kapcsolat létrehozásának kísérletekor, az adatok frissítésekor, valamint további típusú szolgáltatások aktiválásakor és deaktiválásakor történik. A hitelesítési eljárás az ábrán látható. 2.

Rizs. 2. Hitelesítési elv

Maga a felhasználó berendezésének azonosítása a PS-től érkező IMEI-szám kérésével kezdődik. A kapcsolóközpont (MSC) a kapott IMEI számot továbbítja az EIR (Equipment Identity Register) berendezésazonosító regiszterbe, ahol az alállomási berendezések három listája van: használható, tilos a kommunikációs rendszerben és hibás. A listainformációk alapján megállapítható, hogy az IMEI számmal rendelkező PS melyik csoportba tartozik). Az eredményeket elküldik a kapcsolóközpontba, ahol döntés születik arról, hogy a felhasználó berendezése hozzáfér-e a hálózathoz.

A rádiócsatornán továbbított felhasználói információk lezárása a BS-ben és a PS-ben történik. Mindkettő ugyanazt az algoritmust használja a továbbított üzenetek titkosításához. A felhasználói információk bezárásához a hozzáférési ciklus számát és a Kc információzáró kulcsot használják. A BS-ben a hármasokból származó Kc kulcsot használják, a PS-ben pedig a kapott RAND véletlenszám és a Ki előfizetői kulcs alapján számítják ki az A8 algoritmus segítségével.

Az A8-as algoritmus az üzenet titkosítási kulcsának kiszámítására szolgál, és a SIM-modulban tárolódik. A RAND vétele után a mobilállomás az SRAS válaszon kívül a Kc titkosítási kulcsot is kiszámítja a RAND, Ki és az 1. ábra szerinti A8 algoritmus segítségével. 2. A RAND mellett a hálózat elküldi a titkosítási kulcs numerikus sorozatát a PS-nek. Ez a szám a Kc értékéhez kapcsolódik, és lehetővé teszi, hogy elkerülje a rossz kulcs generálását. A Kc értéket a PS tárolja, és minden első, a hálózathoz továbbított üzenet tartalmazza.

Rizs. 3. A titkosítási mód beállítása

A titkosítási mód beállításához a hálózat elküldi a CMC (Ciphering Mode Command) parancsot a PS-nek, hogy átváltson titkosítási módba, majd a PS a Kc kulcsot használva megkezdi az üzenetek titkosítását és visszafejtését. A továbbított adatfolyamot bitenként vagy adatfolyam titkosítással titkosítják az A5 titkosítási algoritmus és a Kc kulcs segítségével. A titkosítási mód beállításának eljárása az ábrán látható. 3.

Következtetés

Minden országban megvannak a maga sajátosságai a távközlési ipar irányításának. A digitális technológiák megjelenése és az internet-hozzáférést biztosító szolgáltatások tömeges bevezetése azonban oda vezetett, hogy ma már szinte minden távközlési szolgáltató nemcsak a helyi (regionális vagy országos), hanem a globális távközlési szolgáltatások piacán is működik.

A digitális technológia megjelenése radikális változásokat hozott a távközlési iparban. A hagyományos hangkommunikációs szolgáltatásokat elkezdték felváltani az interaktív szolgáltatások, mint például az internet, az adatátvitel és a mobilkommunikáció.

De a változások ellenére a kommunikációs szolgáltatások hazai piaca továbbra is meglehetősen zárt. Ez egyrészt az ország területének hatalmas kiterjedésének köszönhető, amelynek köszönhetően a távközlési szolgáltatók fő bevétele kialakul. Másrészt Kazahsztán továbbra is kívül esik a nemzetközi forgalom világpiacán, ami eddig a főbb csatornák nem kellően magas szintű digitalizálásának és a világszínvonalhoz képest gyengébb kommunikációs minőségnek a következménye. növekedés.

A modern technológiák nagyarányú bevezetése ellenére a Kazah Köztársaság lakosságának új típusú kommunikációval, például mobilkommunikációval, személyhívóval és internettel való lefedettsége továbbra is alacsony.

A felhasznált források listája

1. Yu.A. Gromakov. TDMA keretek felépítése és jelgenerálás a GSM szabványban. "Elektrokommunikáció". N 1993. 10. o. 9-12.

M. Mouly, M. B. Pautet. A mobilkommunikációs GSM rendszer. 1992. p.p. 702.

A. Mehrotra. Mobil rádió: analóg és digitális rendszerek. Artech House, Boston-London. 1994.p.p.460.

4. Yu.A. Gromakov. TDMA keretek felépítése és jelgenerálás a GSM szabványban."Elektrokommunikáció".N10.1993.p.9-12.

5. W. Heger. GSM vs. CDMA. GSM globális mobilkommunikációs rendszer. A GSM Promotion Seminar 1994 GSM MoU Group anyaga az ETSI GSM tagokkal együttműködésben. 1994. december 15. p.p. 3,1-1 - 3,1-18.

Sukachev E.A. Mobil rádiókommunikációs hálózatok mozgó tárgyakkal: Tankönyv. - Szerk. 2., rev. és további - Odessza: UGAS, 2000. - 119. sz

Yu.A. Gromakov. Celluláris mobil rádiókommunikációs rendszerek. Elektronikus kommunikációs technológiák. 48. évfolyam. „Öko-trendek”. Moszkva. 1994.

Mára a mobilinternet ismerőssé vált a mobil felhasználók számára. Ilyen lehetőségek a fejlődésnek köszönhetően merültek fel, amely időrendi sorrendben a következőképpen ábrázolható:

1984 – 1G – analóg szabvány, csak hangkommunikációt biztosít 1,9 kbit/s adatátviteli sebességgel;
1991 – 2G – ezek már digitális szabványok, 9,6 kbit/s sebességet biztosítanak, SMS üzenetküldésre van lehetőség (a leggyakoribb a CDMA, GSM);
1999 - GPRS szabvány, köztes, a GSM folytatása, megvalósul a digitális információ csomagos átvitele, és lehetővé teszi az internet használatát elméletileg több mint 100 kbit/s sebességgel, a valóságban - 2-3-szor lassabb hálózati torlódások;
2003 – továbbfejlesztett EDGE technológia GSM és TDMA hálózatokhoz akár 384 kbit/s sebességgel;
2002 - A szabványok által képviselt 3G - UMTS, a GSM folytatása, és a CDMA2000 az akár 2 Mbit/s sebességnek köszönhetően videokommunikációt és videómegtekintést biztosít;
2008–2010 – a 4G technológia megjelenése, amely kifejezetten a mega adatmennyiségek akár 1 Git/s sebességgel történő továbbítására összpontosít, ma legelterjedtebb WiMAX és LTE szabványai 100–300 Mbit/s vételi sebességet biztosítanak.

Milyen technológiákat használnak az orosz mobilszolgáltatók?

Jelenleg az EDGE-t és GPRS-t használó 2G generációs hálózatok a legjobban fejlettek Oroszországban. Szinte teljes lefedettséget biztosítanak az Orosz Föderáció területén, internet-hozzáférést, hangkommunikációt és SMS-cserét biztosítanak. A 2G-ben működő legnagyobb szolgáltatók közül a legtöbb a GSM szabványt használja, a SKYLINK pedig CDMA-t.

A 3G hálózatok WCDMA technológiával működnek, körülbelül 10 Mbit/s sebességet biztosítva, ami elegendő a videohívásokhoz. Sok nagy szolgáltató nyújtja ezt a szolgáltatást, és nagyvárosokban biztosít lefedettséget.

A 4G hálózat elsőként Novoszibirszkben jelent meg. Ma az Orosz Föderáció 79 régiójában működnek 4G hálózatok. Ezt a szolgáltatást a Yota Freshtel, az MTS, a Beeline, a MegaFon szolgáltatók nyújtják. Az LTE technológiát Oroszországban csak az internethez való hozzáférésre használják, hangkommunikációra nem. Ebben az esetben szükség van egy speciális SIM-kártyára és egy új generációs mobileszközre.

Az okostelefon kiválasztásakor vegye figyelembe a szolgáltatást igénybe vevő szolgáltató színvonalát. Általában a 2G hálózati tarifák olcsóbbak a beszélgetéshez, de az internethez túl lassúak. Ezért előnyös olyan okostelefont használni, amely támogatja a szükséges szabványokat 2 SIM-kártyával: az egyik a beszélgetéshez, a másik az internethez.

Ma már aligha lehet olyan embert találni, aki soha nem használt mobiltelefont. De vajon mindenki érti, hogyan működik a mobilkommunikáció? Hogyan működik és működik az, amit mindannyian megszoktunk? A bázisállomások jeleit vezetékeken keresztül továbbítják, vagy mindez másképp működik? Vagy talán minden cellás kommunikáció csak rádióhullámokon keresztül működik? Cikkünkben ezekre és más kérdésekre igyekszünk választ adni, a GSM szabvány leírását kívül hagyva a hatályán.

Abban a pillanatban, amikor egy személy hívást próbál kezdeményezni a mobiltelefonjáról, vagy amikor elkezdik hívni, a telefon rádióhullámokon keresztül csatlakozik az egyik bázisállomáshoz (a leginkább elérhető), annak egyik antennájához. Bázisállomások itt-ott láthatóak városaink házaira, ipari épületek tetőire, homlokzataira, toronyházakra, végül a speciálisan állomások számára (főleg autópályák mentén) felállított piros-fehér árbocokra.

Ezek az állomások téglalap alakú szürke dobozoknak tűnnek, amelyekből különböző antennák állnak ki különböző irányokba (általában legfeljebb 12 antenna). Az itt található antennák vételre és adásra egyaránt működnek, és a mobilszolgáltatóhoz tartoznak. A bázisállomás antennái minden lehetséges irányba (szektorba) vannak irányítva, hogy „hálózati lefedettséget” biztosítsanak az előfizetőknek minden irányból akár 35 kilométeres távolságból.

Egy szektor antennája akár 72 hívást is képes egyszerre kiszolgálni, ha pedig 12 antenna van, akkor képzeljük el: egy nagy bázisállomás elvileg 864 hívást tud egyszerre kiszolgálni! Bár általában 432 csatornára korlátozódnak (72*6). Mindegyik antenna kábellel csatlakozik a bázisállomás vezérlőegységéhez. És több bázisállomás blokkja (minden állomás a saját területrészét szolgálja ki) csatlakozik a vezérlőhöz. Egy vezérlőhöz legfeljebb 15 bázisállomás csatlakozik.

A bázisállomás elvileg három sávon képes működni: a 900 MHz-es jel jobban behatol az épületek és építmények belsejébe, és tovább terjed, így ezt a sávot gyakran használják falvakban, mezőkön; az 1800 MHz-es frekvenciájú jel nem jut el olyan messzire, de egy szektorban több adót telepítenek, így a városokban gyakrabban telepítenek ilyen állomásokat; végül a 2100 MHz egy 3G hálózat.

Természetesen egy lakott területen vagy régióban több vezérlő is lehet, így a vezérlők pedig kábelekkel csatlakoznak a kapcsolóhoz. A váltás célja a mobilszolgáltatók hálózatainak összekapcsolása egymással és a városi vonalakkal a rendszeres telefon-, távolsági és nemzetközi kommunikációval. Ha kicsi a hálózat, akkor elég egy kapcsoló, ha nagy, akkor kettő vagy több kapcsolót használnak. A kapcsolók vezetékekkel csatlakoznak egymáshoz.

Amikor egy mobiltelefonon beszélő személyt mozgat az utcán, például: sétál, tömegközlekedéssel közlekedik vagy személygépkocsit vezet, a telefonja egy pillanatra sem veszítheti el a hálózatot, és a beszélgetés nem megszakított.

A kommunikáció folytonossága annak köszönhető, hogy a bázisállomások hálózata képes nagyon gyorsan átkapcsolni egy előfizetőt az egyik antennáról a másikra, amikor az egyik antenna lefedettségi területéről a másik lefedettségi területére (celláról a másikra) kerül. sejt). Maga az előfizető nem veszi észre, hogyan szűnik meg csatlakozni az egyik bázisállomáshoz, és már csatlakozik a másikhoz, hogyan vált át antennáról antennára, állomásról állomásra, vezérlőről vezérlőre...

Ugyanakkor a kapcsoló optimális terheléselosztást biztosít a többszintű hálózaton, hogy csökkentse a berendezés meghibásodásának valószínűségét. Egy többszintű hálózat így épül fel: mobiltelefon - bázisállomás - vezérlő - kapcsoló.

Tegyük fel, hogy hívást kezdeményezünk, és a jel már elérte a kapcsolótáblát. A kapcsoló továbbítja hívásunkat a cél-előfizetőhöz - a városi hálózatba, a nemzetközi vagy távolsági kommunikációs hálózatba, vagy más mobilszolgáltató hálózatába. Mindez nagyon gyorsan megtörténik a nagy sebességű optikai kábelcsatornák használatával.

Ezután a hívásunk a kapcsolóra megy, amely a hívás címzettjének oldalán található (akit hívtunk). A „fogadó” kapcsolón már vannak adatok arról, hogy a hívott előfizető hol található, milyen hálózati lefedettségi területen: melyik vezérlő, melyik bázisállomás. Így kezdődik a hálózat felmérése a bázisállomástól, a címzett helye megtörténik, és hívás érkezik a telefonjára.

A leírt események teljes láncolata, a szám tárcsázásától a hívás meghallgatásáig a fogadó oldalon általában nem tart tovább 3 másodpercnél. Így ma a világon bárhol hívhatunk.

Andrej Povny