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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Como funcionam as redes GSM, breves noções básicas de comunicação. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica /A telefonia móvel Quase todo mundo usava um celular, mas poucas pessoas pensavam - como tudo funciona? Nesta obra literária, tentaremos considerar como se dá a comunicação do ponto de vista de sua operadora de telecomunicações. Quando você disca um número e começa a ligar, bem, ou alguém liga para você, seu aparelho se comunica via rádio com uma das antenas da estação base mais próxima.
Cada uma das estações base contém de uma a doze antenas transceptoras, direcionadas em diferentes direções, para fornecer comunicação aos assinantes de todas as direções. No jargão profissional, as antenas também são chamadas de “setores”. Você provavelmente já os viu muitas vezes - grandes blocos retangulares cinza.
Da antena, o sinal é transmitido via cabo diretamente para a unidade de controle da estação base. O conjunto de setores e um bloco de controle é geralmente chamado - BS, Estação Base. Diversas estações base, cujas antenas atendem um determinado território ou área da cidade, são conectadas a uma unidade especial - a chamada LAC, controlador de área local, "controlador de área local", muitas vezes referido simplesmente controlador. Até 15 estações base são normalmente conectadas a um controlador. Por sua vez, os controladores, que também podem ser vários, estão conectados à unidade “cérebro” central - MSC, Centro de comutação de serviços móveis, comumente conhecido como interruptor. O switch fornece saída (e entrada) para linhas telefônicas da cidade, para outras operadoras de celular e assim por diante. Ou seja, no final, todo o esquema se parece com isso:
Pequenas redes GSM usam apenas um switch, redes maiores que atendem a mais de um milhão de assinantes podem usar dois, três ou mais MSC, combinados entre si. Por que tanta complexidade? Parece que você poderia simplesmente conectar as antenas ao switch - e pronto, não haveria problemas... Mas não é tão simples. É tudo uma questão de uma simples palavra em inglês - entregar. Este termo refere-se ao handover em redes celulares. Ou seja, quando você anda na rua ou dirige um carro (trem, bicicleta, patins, pavimentadora...) e ao mesmo tempo fala ao telefone, então para que a conexão não seja interrompida (e não é interrompido), você precisa mudar seu telefone de um setor para outro, de uma BS para outra, de uma área local para outra, e assim por diante. Assim, se os setores estivessem conectados diretamente ao switch, então toda essa comutação teria que ser controlada pelo switch, que já tem algo a fazer. Um esquema de rede multinível permite distribuir uniformemente a carga, o que reduz a probabilidade de falha do equipamento e, como resultado, perda de comunicação. Exemplo - se você e seu telefone passarem da área de cobertura de um setor para a área de cobertura de outro, a unidade de controle BS cuida da transferência do telefone, sem afetar os dispositivos “superiores” - LAC и MSC. Assim, se a transição ocorrer entre diferentes BS, então é controlado LAC e assim por diante. A operação do switch deve ser considerada um pouco mais detalhadamente. Um switch em uma rede celular executa quase as mesmas funções que um PBX em redes telefônicas com fio. É ele quem determina para onde você liga, quem liga para você, é o responsável pelo funcionamento dos serviços adicionais e, no final, geralmente determina se você pode ligar ou não. Vamos parar no último ponto - o que acontece quando você liga o telefone? Aqui, ligue o telefone. O seu cartão SIM tem um número especial, o chamado IMSI - Número Internacional de Identificação de Assinante. Este número é único para cada cartão SIM do mundo, e é por este número que as operadoras distinguem um assinante do outro. Quando o telefone é ligado, ele envia este código, a estação base o transmite para ALC, ALC - para o switch, por sua vez. Aqui entram em ação dois módulos adicionais associados ao switch - HLR, Registro de Localização Residencial и Registro de localização do visitante VLR. Nesse sentido, Cadastro de Assinantes Domésticos и Cadastro de Assinantes Convidados. Em HLR são armazenados IMSI todos os assinantes que estão conectados a esta operadora. NO VLR por sua vez, contém dados de todos os assinantes que atualmente utilizam a rede desta operadora. IMSI transferido para HLR (claro, de forma altamente criptografada; não entraremos em detalhes sobre os recursos da criptografia, apenas diremos que outro bloco é responsável por este processo - AuC, Centro de Autenticação), HLR, por sua vez, verifica se possui tal assinante e, em caso afirmativo, se está bloqueado, por exemplo, por falta de pagamento. Se tudo estiver em ordem, então este assinante está registrado em VLR e a partir desse momento pode fazer chamadas. Grandes operadoras podem ter não uma, mas várias em paralelo HLR и VLR. E agora vamos tentar exibir todos os itens acima na figura:
Aqui revisamos brevemente como funciona a rede celular. Na verdade, tudo é muito mais complicado lá, mas se você descrever tudo como é minuciosamente, então esta apresentação pode exceder "Guerra e Paz" em termos de volume. A seguir, veremos como (e o mais importante, por quê!) a operadora debita dinheiro de nossa conta. Como você provavelmente já ouviu falar, os planos tarifários vêm em três tipos diferentes – os chamados “crédito”, “adiantamento” e “pré-pago”, do inglês Pré-pagoou seja, pré-pago. Qual é a diferença? Considere como o dinheiro pode ser baixado durante uma conversa: Digamos que você fez uma ligação. Foi fixado no switch - tal e tal assinante ligou para lá, falou, digamos, quarenta e cinco segundos. O primeiro caso - você tem um sistema de crédito ou pagamento antecipado. Nesse caso, ocorre o seguinte: dados sobre suas chamadas e não apenas suas chamadas são acumulados na central e então, na ordem da fila geral, são transferidos para um bloco especial chamado cobrança, do inglês para faturar - para pagar contas. Faturamento é responsável por todas as questões relacionadas ao dinheiro dos assinantes - calcula o custo das chamadas, dá baixa nas taxas de assinatura, dá baixa no dinheiro dos serviços e assim por diante.
Taxa de transferência de informações de MSC в Faturamento depende de quanto poder de processamento cobrança, ou, em outras palavras, com que rapidez ele consegue converter dados técnicos sobre ligações feitas em dinheiro direto. Assim, quanto mais assinantes falarem, ou mais “lento” for o faturamento, mais lentamente a fila se moverá e, consequentemente, maior será o atraso entre a conversa em si e o débito real do dinheiro para essa conversa. Este facto está associado à insatisfação muitas vezes manifestada por alguns assinantes - "Dizem que estão a roubar dinheiro! Fiquei dois dias sem falar - foi amortizado um determinado valor...". Mas não leva em conta que nas conversas ocorridas, por exemplo, há três dias, o dinheiro não foi imediatamente amortizado... As pessoas tentam não notar coisas boas... E hoje em dia, por exemplo, o faturamento poderia simplesmente não funcionar - por causa de um acidente ou porque foi de alguma forma modernizado. Na direção oposta - do faturamento ao MSC - há outra linha na qual cobrança informa a central telefônica sobre o status das contas dos assinantes. Novamente, um caso bastante comum - a dívida na conta pode chegar a várias dezenas de dólares, mas você ainda pode fazer ligações - isso ocorre justamente porque a fila “reversa” ainda não chegou e a central ainda não sabe que você está um inadimplente malicioso e você deveria ter sido bloqueado há muito tempo. As tarifas antecipadas diferem das tarifas de crédito apenas na forma de liquidação com o assinante - no primeiro caso, a pessoa deposita algum valor na conta e o dinheiro das ligações é deduzido gradativamente desse valor. Este método é conveniente porque permite planejar e limitar até certo ponto seus custos de comunicação. A segunda opção é o crédito, em que o custo total de todas as ligações de qualquer período (“ciclo de cobrança"), geralmente por um mês, é emitido na forma de uma fatura que o assinante deve pagar. e o telefone está bloqueado. Os pré-pagamentos são organizados de uma maneira completamente diferente:
Em pré-pago cobrança como tal é comumente referido como "Pré-pago por plataforma". Diretamente no momento do início da conexão telefônica, é estabelecida uma conexão direta entre trocar и plataforma de solda. Sem filas, os dados são transmitidos nos dois sentidos diretamente durante a conversa, em tempo real. Nesse sentido, os pré-pagos apresentam as seguintes características - a ausência de taxa de assinatura (já que não existe período de pagamento), um conjunto limitado de serviços adicionais (é tecnicamente difícil cobrá-los no modo "tempo real"), a impossibilidade de "ir para o vermelho" - a conversa será simplesmente interrompida assim que o dinheiro na conta for executado Fora. Dignidade clara pré-pago é a capacidade de controlar com precisão a quantidade de dinheiro na conta e, como resultado, suas despesas. В soldado às vezes há algum fenômeno engraçado - se plataforma pré-paga por algum motivo se recusa a trabalhar, por exemplo, devido à sobrecarga, então, consequentemente, para assinantes tarifas pré-pagas neste momento todas as chamadas tornam-se totalmente gratuitas. O que, de fato, deixa eles, os assinantes, felizes. Mas como nosso dinheiro é calculado quando falamos, estando em roaming? E como funciona o telefone em roaming? Bem, vamos tentar responder a estas perguntas: Não. IMSI consiste em 15 dígitos, e os primeiros 5 dígitos, os chamados SS - Código do país (3 dígitos) e NC - Código de Rede (5 dígitos) - caracterizam claramente a operadora à qual este assinante está conectado. Esses cinco números VLR encontra um operador convidado HLR operadora doméstica e olha para ela - mas, de fato, esse assinante pode usar roaming com essa operadora? Se sim, então IMSI prescrito por VLR operador convidado, e HLR home - link para o mesmo convidado VLRpara saber onde procurar o chamador. Com a baixa do dinheiro no faturamento, a situação também não é muito simples. Devido ao fato de que as chamadas são processadas pelo switch convidado, mas o dinheiro é contado por sua própria "casa" cobrança, são bem possíveis grandes atrasos no débito de fundos - até um mês. Embora existam sistemas, por exemplo, "Camel2", que também funcionam em roaming no princípio do pré-pago, ou seja, baixam dinheiro em tempo real.
Aqui surge outra pergunta - para que o dinheiro é debitado? roaming? Se tudo está claro em casa - existem planos tarifários claramente definidos, então com o roaming a situação é diferente - muito dinheiro é amortizado e não está claro o porquê. Bem, vamos tentar descobrir:
Todas as chamadas telefônicas em roaming são divididas em 3 categorias principais: Chamadas recebidas - neste caso, o custo da chamada consiste em: O custo de uma chamada internacional de casa para a região do hóspede
Chamada de saída para casa: Custo de uma chamada internacional da casa da região do hóspede
Chamada de saída por região de convidado: Custo de uma chamada de saída de um operador convidado
Como você pode ver, o custo das chamadas em roaming depende apenas de duas coisas - de qual operadora o assinante está conectado em casa e qual operadora o assinante usa quando está fora. Isto revela uma coisa muito importante - o custo de um minuto em roaming não depende em nada do tarifário escolhido pelo assinante. Gostaria de acrescentar mais uma observação - se dois telefones de uma operadora estiverem em roaming com outra operadora (bem, por exemplo, dois amigos saíram de férias), então será muito caro para eles conversarem um com o outro - o chamador paga como quem faz a ligação para casa, e o destinatário paga a ligação como quem chega de casa. Esta é uma das desvantagens do padrão GSM - neste caso, a comunicação passa pela casa. Embora tecnicamente seja perfeitamente possível fazer uma conexão “diretamente”, qual operadora fará isso se você deixar tudo como está e ganhar dinheiro? Outra questão que recentemente tem interessado proprietários de mais de um telefone celular é quanto custará uma chamada encaminhada de um telefone para outro? E é bem possível responder a esta pergunta:
Digamos que o encaminhamento de chamadas esteja definido do telefone B para o telefone C. Do telefone A eles ligam para o telefone B - respectivamente, a chamada é encaminhada para o telefone C. Neste caso eles pagam: Telefone A - como para saída para o telefone B
Ao final dos tópicos, gostaria de mencionar mais um ponto sutil - quanto custará o encaminhamento de chamadas em roaming? E aqui começa o mais interessante:
Por exemplo, o telefone está encaminhando em condição de ocupado para um número residencial. Então, com uma chamada recebida, o chamado "loop de roaming"- a chamada irá para o telefone de casa através do convidado interruptor, respectivamente, o custo de tal chamada encaminhada para vagabundo será igual à soma dos custos das chamadas recebidas e efectuadas para casa mais o custo do próprio reencaminhamento. E o que é engraçado nisso é que o roamer pode nem saber que tal ligação ocorreu e, posteriormente, ficar surpreso ao ver a fatura da comunicação. Isso leva a conselhos práticos - ao viajar, é aconselhável desabilitar todos os tipos de encaminhamento (você pode deixar apenas incondicional - neste caso, um “loop de roaming” não funciona), especialmente encaminhamento para correio de voz - caso contrário, mais tarde você pode me pergunto há muito tempo - “Para onde foi esse dinheiro, A?”. Lista de termos usados no texto AuC - O Centro de Autenticação, o Centro de Autenticação, é responsável pela codificação das informações quando transmitidas pela rede e recebidas da rede
Publicação: cxem.net
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