אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל כיצד פועלות רשתות GSM, יסודות תקשורת קצרים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל /תקשורת סלולרית כמעט כולם השתמשו בטלפון סלולרי, אבל מעטים חשבו - איך הכל עובד? באופוס ספרותי זה, ננסה לשקול כיצד מתרחשת תקשורת מנקודת המבט של מפעיל הטלקום שלך. כאשר אתה מחייג מספר ומתחיל להתקשר, ובכן, או שמישהו מתקשר אליך, המכשיר שלך מתקשר באמצעות רדיו עם אחת האנטנות של תחנת הבסיס הקרובה ביותר. כל אחת מתחנות הבסיס מכילה מאחת עד שתים עשרה אנטנות שידור-קליטה המכוונות לכיוונים שונים על מנת לספק תקשורת למנויים מכל הכיוונים. אנטנות נקראות בעגה המקצועית גם "מגזרים". אתה בעצמך בוודאי ראית אותם פעמים רבות - בלוקים מלבניים אפורים גדולים. מהאנטנה, האות מועבר באמצעות כבל ישירות ליחידת הבקרה של תחנת הבסיס. השילוב של סקטורים ובלוק הבקרה נקרא בדרך כלל - BS, תחנת בסיס. מספר תחנות בסיס, שהאנטנות שלהן משרתות כל טריטוריה או אזור מסוים של העיר, מחוברות ליחידה מיוחדת - מה שנקרא LAC, בקר אזור מקומי, "בקר אזור מקומי", מכונה לעתים קרובות בפשטות בקר. עד 15 תחנות בסיס מחוברות בדרך כלל לבקר אחד. בתורם, הבקרים, שיכולים להיות גם כמה, מחוברים ליחידת ה"מוח" המרכזית ביותר - MSC, מרכז מיתוג שירותים ניידים, הידוע בכינויו החלף. המתג מספק פלט (וקלט) לקווי טלפון עירוניים, למפעילים סלולריים אחרים וכן הלאה. כלומר, בסופו של דבר, כל התוכנית נראית בערך כך: רשתות GSM קטנות משתמשות רק במתג אחד, רשתות גדולות יותר המשרתות יותר ממיליון מנויים יכולות להשתמש בשניים, שלושה או יותר MSC, בשילוב אחד עם השני. למה מורכבות כזו? נראה שאתה יכול פשוט לחבר את האנטנות למתג - וזהו, לא יהיו בעיות... אבל לא הכל כל כך פשוט. הנקודה כאן היא מילה אחת באנגלית פשוטה - מסירה. מונח זה מתייחס למסירה ברשתות סלולריות. כלומר, כשאתם הולכים ברחוב או נוהגים ברכב (רכבת, אופניים, גלגיליות, סלילת אספלט...) ובמקביל מדברים בטלפון, אז כדי שהחיבור לא יופסק (וזה אינו מופרע), עליך להעביר את הטלפון שלך ממגזר אחד למשנהו, מ-BS אחד למשנהו, מאזור מקומי אחד לאחר, וכן הלאה. בהתאם לכך, אם הסקטורים היו מחוברים ישירות למתג, אז כל המיתוג הזה היה צריך להיות נשלט על ידי המתג, שכבר יש לו מה לעשות. ערכת רשת מרובת רמות מאפשרת לפזר באופן שווה את העומס, מה שמפחית את הסבירות לכשל בציוד וכתוצאה מכך, אובדן תקשורת. דוגמה - אם אתה והטלפון שלך עוברים מאזור הכיסוי של מגזר אחד לאזור הכיסוי של מגזר אחר, אזי יחידת הבקרה של BS עוסקת בהעברת הטלפון, מבלי להשפיע על המכשירים "המעולים" - LAC и MSC. בהתאם, אם המעבר מתרחש בין שונים BS, אז זה נשלט LAC וכן הלאה. יש לשקול בפירוט קצת יותר את פעולת המתג. מתג ברשת סלולרית מבצע כמעט את אותן פונקציות כמו מרכזיה ברשתות טלפון קוויות. הוא זה שקובע לאן אתה מתקשר, מי מתקשר אליך, אחראי על תפעול השירותים הנוספים, ובסופו של דבר - באופן כללי, קובע אם אפשר להתקשר או לא. בוא נעצור בנקודה האחרונה - מה קורה כשאתה מדליק את הטלפון שלך? הנה, הפעל את הטלפון שלך. לכרטיס ה-SIM שלך יש מספר מיוחד, מה שנקרא IMSI - International Subscriber Identification Number, International Subscriber Identification Number. מספר זה ייחודי לכל כרטיס SIM בעולם, ובאמצעות מספר זה המפעילים מבחינים בין מנוי אחד למשנהו. כשהטלפון מופעל, הוא שולח את הקוד הזה, תחנת הבסיס משדרת אותו אליו LAC, LAC - על המתג, בתורו. כאן נכנסים לפעולה שני מודולים נוספים הקשורים למתג - HLR, רישום מיקום הבית и רישום מיקום מבקרים של VLR. בהתאם, מרשם מנויי הבית и רישום מנויי אורחים. בתוך HLR נשמרים IMSI כל המנויים המחוברים למפעיל זה. בְּ VLR בתורו, מכיל נתונים על כל המנויים המשתמשים כעת ברשת של מפעיל זה. IMSI מועבר ל HLR (כמובן, בצורה מאוד מוצפנת; לא ניכנס לפרטי ההצפנה, רק נגיד שבלוק אחר אחראי לתהליך הזה - AuC, מרכז האימות), HLR, בתורו, בודק אם יש לו מנוי כזה, ואם כן, האם הוא חסום, למשל, בשל אי תשלום. אם הכל תקין, המנוי הזה רשום VLR ומאותו רגע יכול לבצע שיחות. למפעילים גדולים אולי אין אחד, אלא כמה במקביל HLR и VLR. ועכשיו בואו ננסה להציג את כל האמור לעיל באיור: כאן סקרנו בקצרה כיצד פועלת הרשת הסלולרית. למעשה, הכל הרבה יותר מסובך שם, אבל אם אתה מתאר הכל כפי שהוא ביסודיות, אז המצגת הזו עשויה בהחלט לחרוג מ"מלחמה ושלום" מבחינת נפח. לאחר מכן, נשקול כיצד (והכי חשוב, למה!) המפעילה מוחקת כסף מחשבוננו. כפי שבטח שמעתם, ישנם שלושה סוגים שונים של תוכניות תעריפים - מה שנקרא "אשראי", "מקדמה" ו"תשלום מראש", מאנגלית שׁוּלָם מִרֹאשׁכלומר בתשלום מראש. מה ההבדל? שקול כיצד ניתן למחוק כסף במהלך שיחה: נניח שיחת טלפון. זה היה קבוע על המתג - מנוי כזה וכזה התקשר לשם, דיבר, נניח, ארבעים וחמש שניות. המקרה הראשון - יש לך מערכת אשראי או מקדמה. במקרה זה קורה הדבר הבא: נתונים על השיחות שלך ולא רק שלך מצטברים במתג ולאחר מכן, לפי סדר התור הכללי, מועברים לבלוק מיוחד שנקרא חיוב, מאנגלית ל-bill - לשלם חשבונות. חיוב אחראית לכל הנושאים הקשורים לכספי המנויים - מחשבת את עלות השיחות, מחייבת את דמי המנוי, מחייבת כסף עבור שירותים וכדומה. קצב העברת המידע מ MSC в חיוב תלוי כמה כוח עיבוד חיוב, או, במילים אחרות, באיזו מהירות הוא מצליח לתרגם נתונים טכניים על שיחות שבוצעו לכסף ישיר. בהתאם לכך, ככל שהמנויים מדברים יותר, או ככל שהחיובים "בלמים" יותר, כך התור יתקדם לאט יותר, בהתאמה, כך גדל העיכוב בין השיחה עצמה לבין חיוב הכסף בפועל עבור שיחה זו. עובדה זו קשורה לחוסר שביעות הרצון שמביעים לעתים קרובות חלק מהמנויים - "אומרים שהם גונבים כסף! לא דיברתי יומיים - הם מחקו סכום מסוים...". אבל יחד עם זאת, זה בכלל לא לוקח בחשבון אילו שיחות נערכו, למשל, לפני שלושה ימים, הכסף לא נמחק מיד... אנשים משתדלים לא לשים לב לדברים טובים... ואלו ימים, למשל, החיוב פשוט לא יכול היה לעבוד - בגלל תאונה, או בגלל העובדה שהוא עבר מודרניזציה איכשהו. בכיוון ההפוך - מחיוב ל MSC - יש שורה נוספת שבה חיוב מודיע למתג על מצב חשבונות המנויים. שוב מקרה די נפוץ - החוב בחשבון יכול להגיע לכמה עשרות דולרים, ועדיין אפשר להתקשר בטלפון - זה רק בגלל שתור ה"הפוך" עדיין לא עלה והמרכזייה עדיין לא יודעת שאתה ברירת מחדל זדונית והיית צריך להיות מוסר במשך זמן רב. תעריפים מוקדמים שונים מתעריפי האשראי רק בדרך של התחשבנות מול המנוי - במקרה הראשון אדם מפקיד סכום כלשהו לחשבון, ומסכום זה מנכים בהדרגה כסף לשיחות. שיטה זו נוחה בכך שהיא מאפשרת לך לתכנן ולהגביל את עלויות התקשורת שלך במידה מסוימת. האפשרות השנייה היא אשראי, שבו העלות הכוללת של כל השיחות לכל תקופה ("מחזור חיובים"), בדרך כלל לחודש, מונפקת בצורת חשבונית שעל המנוי לשלם. מערכת האשראי נוחה כי היא מבטחת אותך מפני אותם מקרים שבהם אתה צריך להתקשר בדחיפות, והכסף בחשבון אוזל פתאום. והטלפון חסום. תשלומים מראש מסודרים בצורה שונה לחלוטין: בתשלום מראש חיוב ככזה נהוג לכנות "תשלום מראש על ידי פלטפורמה". ישירות ברגע תחילת החיבור הטלפוני נוצר חיבור ישיר בין החלף и פלטפורמת הלחמה. ללא תורים, נתונים מועברים לשני הכיוונים ישירות במהלך השיחה, בזמן אמת. בהקשר זה, התכונות האופייניות הבאות טבועות בימי תשלום - זהו היעדר דמי מנוי (שכן אין דבר כזה תקופת חיוב), מערך מוגבל של שירותים נוספים (קשה טכנית לחייב אותם במצב "זמן אמת"), חוסר האפשרות "להיכנס למינוס" - השיחה פשוט תופסק ברגע שהכסף בחשבון ייגמר הַחוּצָה. כבוד ברור שׁוּלָם מִרֹאשׁ היא היכולת לשלוט במדויק על כמות הכסף בחשבון, וכתוצאה מכך על ההוצאות שלהם. В מוּלחָם לפעמים יש איזו תופעה מצחיקה - אם פלטפורמה בתשלום מראש מסיבה כלשהי מסרב לעבוד, למשל, בגלל עומס יתר, ולאחר מכן, בהתאם, עבור מנויים תעריפים בתשלום מראש במהלך תקופה זו כל השיחות הופכות בחינם לחלוטין. מה, למעשה, שלהם - המנויים - לא יכול אלא לשמוח. אבל איך הכסף שלנו מחושב כשאנחנו מדברים, בהיותנו בפנים נדידה? ואיך הטלפון עובד בנדידה? ובכן, בואו ננסה לענות על השאלות האלה: מספר IMSI מורכב מ-15 ספרות, ו-5 הספרות הראשונות, מה שנקרא SS - קוד מדינה (3 ספרות) ו NC - קוד רשת (5 ספרות) - אפיין בצורה ברורה את המפעיל אליו מחובר מנוי זה. חמשת המספרים האלה VLR מוצא מפעיל אורח HLR המפעיל הביתי ומסתכל בו - אבל, למעשה, האם מנוי זה יכול להשתמש בנדידה עם מפעיל זה? אם כן, אז IMSI שנקבע על ידי VLR מפעיל אורח, ו HLR בית - קישור לאותו אורח VLRלדעת היכן לחפש את המתקשר. עם מחיקת הכסף בחיוב, גם המצב לא פשוט במיוחד. בשל העובדה שהשיחות מעובדות על ידי מתג האורח, אבל הכסף נספר על ידי עצמו, "בית" חיוב, עיכובים גדולים בחיוב הכספים אפשריים בהחלט - עד חודש. למרות שיש מערכות, למשל, "גמל 2", שעובדים גם בנדידה על עיקרון של תשלום מראש, כלומר מוחקים כסף בזמן אמת. כאן עולה שאלה נוספת - על מה מחויב הכסף? נדידה? אם "בבית" הכל ברור - יש תוכניות תעריפים מוגדרות בבירור, אז עם נדידה המצב שונה - הרבה כסף נמחק ולא ברור למה. ובכן, בואו ננסה להבין את זה: כל שיחות הטלפון בנדידה מחולקות ל-3 קטגוריות עיקריות: שיחות נכנסות - במקרה זה, עלות השיחה מורכבת מ: עלות שיחה בינלאומית מהבית לאזור האורח
שיחה יוצאת הביתה: עלות שיחה בינלאומית מהבית של אזור האורח
שיחה יוצאת לפי אזור אורח: עלות שיחה יוצאת ממפעיל אורח
כפי שניתן לראות, עלות השיחות בנדידה תלויה רק בשני דברים - באיזה מפעיל המנוי מחובר בבית ובאיזה מפעיל המנוי משתמש בבית. יחד עם זאת, מתגלה דבר אחד מאוד חשוב - עלות דקה בנדידה לחלוטין לא תלויה בתוכנית התעריפים שבחר המנוי. אני רוצה להוסיף הערה נוספת - אם שני טלפונים של מפעיל אחד משוטטים יחד עם מפעיל אחר (טוב, למשל, שני חברים יצאו לחופשה), אז זה יהיה מאוד יקר לדבר אחד עם השני - המתקשר משלם כמו ליוצאים הביתה, וקבלת השיחה - כמו לכניסה מהבית. זה אחד החסרונות של תקן GSM - שהתקשורת במקרה זה עוברת דרך הבית. אמנם טכנית בהחלט אפשרי לארגן חיבור "ישירות", אבל מי מהמפעילים ילך על זה אם תוכל להשאיר הכל כמו שהוא ולהרוויח כסף? שאלה נוספת שמעניינת לא פעם בעלי יותר מטלפון נייד אחד בזמן האחרון היא כמה תעלה שיחה מועברת מטלפון אחד למשנהו? והתשובה לשאלה זו די ריאלית: נניח שהעברת שיחות לטלפון ג' מוגדרת מטלפון ב'. טלפון א' מתקשר לטלפון ב' - בהתאם, השיחה מופנית לטלפון ג'. במקרה זה משלמים: טלפון א' - באשר ליוצא לטלפון ב'
בסוף הנושאים אני רוצה להזכיר עוד נקודה עדינה - כמה יעלה העברת שיחות בנדידה? וכאן מתחיל המעניין ביותר: לדוגמה, הטלפון כולל העברה במצב תפוס למספר ביתי. ואז, עם שיחה נכנסת, מה שנקרא "לולאה נדידה"- השיחה תעבור לטלפון הביתי דרך האורח החלף, בהתאמה, העלות של שיחה מועברת כזו עבור נודד יהיה שווה לסכום העלויות של שיחות נכנסות ויוצאות הביתה, בתוספת עלות העברת השיחות עצמה. ומה שמצחיק בו-זמנית - יכול להיות שהנודד אפילו לא יודע שהתקיימה שיחה כזו, ובהמשך יופתע כשהוא רואה את החשבון עבור תקשורת. זה מרמז על עצה מעשית - בנסיעה רצוי לבטל את כל סוגי ההעברה (אפשר לצאת רק ללא תנאי - במקרה זה "לולאת הנדידה" לא עובדת), במיוחד העברה לתא קולי - אחרת אפשר לתהות אחר כך במשך זמן רב - "לאן נעלם הכסף הזה, אם כך, א?". רשימת המונחים המשמשים בטקסט AuC - מרכז האימות, מרכז האימות, אחראי על קידוד מידע כאשר הוא משודר דרך הרשת ומתקבל מהרשת
פרסום: cxem.net ראה מאמרים אחרים סעיף תקשורת סלולרית. תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה. חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה: אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים
08.05.2024 שיטה חדשה ליצירת סוללות חזקות
08.05.2024 תכולת אלכוהול של בירה חמה
07.05.2024
עוד חדשות מעניינות: ▪ רשתית מלאכותית על בסיס שבבים אורגניים ▪ ליתיום לטיפול בהפרעות נפשיות ▪ מקורו האמיתי של סטונהנג' נחשף ▪ אות GPS ימדוד את מהירות הרוח מעל המים עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה
חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית: ▪ חלק של האתר שעונים, טיימרים, ממסרים, מתגי עומס. בחירת מאמרים ▪ מאמר מונטגיו וקפולט. ביטוי עממי ▪ מאמר מה סביר יותר: מוות מפגיעת ברק או מאסטרואיד שנפל? תשובה מפורטת ▪ מאמר רופא מרכז החייאה וייעוץ. תיאור משרה ▪ מאמר יסודות התיאוריה של אספקת החשמל. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל ▪ מאמר סימנס C30 pinout. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל כל השפות של דף זה בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר www.diagram.com.ua |