Как работает сотовая сеть GSM
22.11.2015
В современном мире вряд ли найдется человек, не пользующийся услугами сотового телефона. Но мало кто из многочисленных пользователей этого великого изобретения человечества задумывался о том, каков же принцип действия сотовой сети международного стандарта GSM. Попробуем разобраться с основными принципами работы сети этого формата.
Наименование сотовой связи вполне логично вытекает из принципа деления обслуживаемой оператором территории на своеобразные соты. Эти соты совсем необязательно имеют форму правильного шестиугольника, напоминающего ячейку пчелиного улика. Это могут быть треугольные, квадратные и прочей формы сектора. Важен сам принцип деления определенной территории обслуживания. Каждая «сота» оборудуется своим приемопередающим устройством (как оно называется и принцип его действия рассмотрим немного ниже).
В момент поступления входящего или исходящего вызова ваш красивый телефонный номер посредством антенны связывается с телефоном абонента через антенну ближайшей базовой станции. Этих антенн может быть от одной до двенадцати, которые равномерно направлены в разные стороны для обеспечения максимально качественной связи. Далее посредством кабеля сигнал от антенн поступает к управляющему блоку базовой станции. Совокупность базовых станций, расположенных в определенной последовательности на обслуживаемой конкретным сотовым агентом территории, именуется контроллером. Количество базовых станций в контроллере может быть максимум пятнадцать.
Каждый контроллер подключается к Центру управления мобильной услугой или, проще говоря, коммутатору. Коммутатор имеет доступ к городской телефонной линии, другим операторам сотовой сети. Для обслуживания абонентов численностью более одного миллиона человек мобильный оператор должен использовать два и более Центра управления мобильной услугой.
Такая на первый взгляд сложная схема позволяет практически непрерывно обслуживать красивые номера любого абонента в любой точке его нахождения. Существует такое понятие, как эстафетная передача обслуживания в сотовой сети. Вкратце это выглядит следующим образом: абонент условной сотовой сети перемещается на своем автомобиле, разговаривая при этом по сотовому телефону.
Для обеспечения устойчивой непрерывной связи телефон абонента автоматически переходит от одной базовой станции к другой, от одного контроллера к другому и так происходит на протяжении всего маршрута следования абонента без ущерба для качества связи (за редкими исключениями). Если бы описываемый процесс проходил с использованием только лишь коммутатора, то нагрузка на него возрастала бы чрезмерно, что приводило бы к регулярным сбоям сотовой сети и выходу из строя самого коммутатора.
Перейдем непосредственно к описанию процесса вызова абонента. Для каждой SIM-карты существует свой уникальный международный опознавательный красивый номер абонента (в английской аббревиатуре это звучит как IMSI), по которому, собственно, и отличаются абоненты друг от друга. При включении сотового телефона он отправляет соответствующий сигнал ближайшей к нему базовой станции, та, в свою очередь, ретранслирует сигнал на контроллер. От контроллера сигнал поступает на коммутатор. На сцене появляются новые, еще не упоминавшиеся нами «игроки» — регистры домашних и гостевых абонентов.
Так называемый домашний регистр содержит данные обо всех обслуживаемых конкретной сетью абонентов. А в гостевой регистр включаются абоненты, которые подключаются к оператору на время разговора. Номер IMSI передается в Регистр домашних абонентов, с помощью блока аутентификации проводится проверка состояния счета абонента. Если проверка проходит успешно, то данный IMSI отправляется в Регистр гостевых абонентов, где и прописывается – теперь конкретный абонент может совершать звонки в рамках действующего тарифного плана. Крупные операторы сотовой сети имеют в своем распоряжении сразу несколько одновременно работающих регистров домашних и гостевых абонентов.
Таким образом, мы в общих чертах рассмотрели принцип работы сотовой сети стандарта GSM. Думается, что более подробная информация интересна специалистам узкой направленности.
Комментарии
Пока нет комментариев