Jen stěží je dnes možné najít člověka, který by nikdy nepoužíval mobilní telefon. Ale chápe každý, jak funguje mobilní komunikace? Jak se to zařizuje a jak funguje to, na co jsme všichni dávno zvyklí? Jsou signály ze základnových stanic přenášeny po drátech, nebo to všechno funguje nějakým jiným způsobem? Nebo možná veškerá mobilní komunikace funguje pouze díky rádiovým vlnám? Na tyto a další otázky se pokusíme odpovědět v našem článku, přičemž popis standardu GSM ponecháme nad jeho rámec.

Ve chvíli, kdy se člověk pokusí volat z mobilu, nebo když mu začnou volat, telefon se pomocí rádiových vln připojí k jedné ze základnových stanic (nejdostupnější), k jedné ze svých antén. Základnové stanice lze tu a tam pozorovat při pohledu na domy našich měst, na střechy a fasády průmyslových budov, na mrakodrapy a nakonec na červenobílé stožáry speciálně postavené pro stanice (zejména podél dálnic).

Tyto stanice vypadají jako obdélníkové šedé krabice, ze kterých trčí různé antény v různých směrech (obvykle až 12 antén). Antény zde fungují jak pro příjem, tak pro vysílání a patří mobilnímu operátorovi. Antény základnových stanic jsou nasměrovány do všech možných směrů (sektorů), aby poskytovaly „síťové pokrytí“ účastníkům ze všech stran na vzdálenost až 35 kilometrů.

Anténa jednoho sektoru je schopna obsluhovat až 72 hovorů současně, a pokud je antén 12, tak si představte: 864 hovorů může v zásadě obsluhovat jedna velká základnová stanice současně! Ačkoli je obvykle omezeno na 432 kanálů (72 * 6). Každá anténa je propojena kabelem s řídící jednotkou základnové stanice. A již jsou k ovladači připojeny bloky několika základnových stanic (každá stanice obsluhuje svou část území). K jednomu ovladači lze připojit až 15 základnových stanic.

Základnová stanice je v zásadě schopna pracovat ve třech pásmech: signál 900 MHz lépe proniká dovnitř budov a staveb, šíří se dále, takže právě toto pásmo je často využíváno na vesnicích a na polích; signál na frekvenci 1800 MHz se zatím nešíří, ale v jednom sektoru je instalováno více vysílačů, takže takové stanice jsou častěji instalovány ve městech; konečně 2100 MHz je síť 3G.

V osadě nebo okrese může být samozřejmě několik ovladačů, takže ovladače jsou zase připojeny kabely k přepínači. Úkolem switche je propojit sítě mobilních operátorů mezi sebou a s městskými linkami obvyklých telefonická komunikace, komunikace na dálku a mezinárodní komunikace. Pokud je síť malá, stačí jeden přepínač, pokud je velká, použijí se dva nebo více přepínačů. Spínače jsou vzájemně propojeny vodiči.

V procesu pohybu osoby mluvící mobilním telefonem po ulici, například: jde pěšky, jede v MHD nebo se pohybuje v osobním autě, by jeho telefon neměl ani na okamžik ztratit síť, nemůžete přerušit konverzace.

Kontinuita komunikace je dosažena díky schopnosti sítě základnové stanice velmi rychle přepínat účastníka z jedné antény na druhou v procesu přesunu z oblasti pokrytí jedné antény do oblasti pokrytí jiné (z buňky na buňka). Účastník sám si nevšimne, jak přestává být spojen s jednou základnovou stanicí a je již připojen k jiné, jak přechází z antény na anténu, ze stanice na stanici, z regulátoru na regulátor ...

Přepínač zároveň poskytuje optimální rozložení zátěže ve vícevrstvém síťovém schématu, aby se snížila pravděpodobnost selhání zařízení. Víceúrovňová síť je postavena takto: mobilní telefon - základnová stanice - ovladač - přepínač.

Řekněme, že voláme, a nyní signál již dosáhl přepínače. Ústředna přepojí náš hovor směrem k cílovému účastníkovi - do městské sítě, do mezinárodní či dálkové komunikační sítě nebo do sítě jiného mobilního operátora. To vše se děje velmi rychle pomocí vysokorychlostních kanálů optických kabelů.

Dále náš hovor dorazí na ústřednu, která je umístěna na straně přijímajícího (námi volaného) účastníka. "Přijímací" přepínač již má data o tom, kde se volaný účastník nachází, v jaké oblasti pokrytí sítě: který kontrolér, která základnová stanice. A tak začne síťový dotaz ze základnové stanice, je nalezen adresát a na jeho telefonu se „přijme“ hovor.

Celý řetězec popsaných událostí od okamžiku vytočení čísla do okamžiku, kdy je hovor slyšet na straně příjemce, obvykle netrvá déle než 3 sekundy. Nyní tedy můžeme volat kamkoli na světě.

Andrej Povny

V tomto článku budeme hovořit o historii vzniku mobilních komunikací.

První radiotelefonní komunikační systém se objevil v roce 1946 v USA - St. Radiotelefony fungovaly na pevných frekvencích a přepínaly se ručně. V Sovětském svazu se radiotelefonní komunikace objevila v roce 1959 a byla nazývána systémem Altaj. Přirozeně nebyl veřejně dostupný, ale byl využíván jako vládní komunikační a zpravodajské agentury. V letech 1990-1994, během rozpadu SSSR, bylo „bezplatně“ vyvezeno ze sovětských výzkumných ústavů velké množství utajovaných produktů, včetně vývoje vícefrekvenčních radiotelefonních komunikací s mnoha bázemi. A v roce 1991 v USA a později v Ruská Federace se objevil nový standard radiotelefon - celulární komunikace NMT-450 ("Sotel"). použitý analogový signál. Následně se objevily digitální standardy - GSM-900 a GSM-1800.

S progresivním rozvojem celulární komunikace se mobilní telefony staly široce dostupnými. Mobilní telefon (dále jen MTA) může zpravidla fungovat na vzdálenost až 1500 m od základnové stanice.

Jak víte, každému mobilnímu zařízení je přiřazena vlastní elektronika sériové číslo(ESN), který je při výrobě telefonu zakódován v mikročipu telefonu. Aktivací SIM karty (Subscriber Identity Module) - mikročipu, ve kterém je „přišito účastnické číslo“, mobilní telefon přijme mobilní identifikační číslo(MIN).

Oblast pokrytá sítí GSM (Global System for Mobile communications) je rozdělena na samostatné buňky (buňky), které spolu sousedí – odtud pochází název „celulární komunikace“, v jejichž středu jsou základnové stanice transceiverů. Typicky má taková stanice šest vysílačů, které jsou umístěny s vyzařovacím diagramem 120° a zajišťují rovnoměrné pokrytí oblasti. Jedna průměrná moderní stanice může současně obsluhovat až 1000 kanálů. Plocha "voštiny" ve městě je asi 0,5-1 km 2, mimo město v závislosti na geografické poloze může dosáhnout 20 i 50 km 2. Telefonní ústředna v každé "buňce" je řízena základnovou stanicí, která přijímá a vysílá signály v širokém rozsahu rádiových frekvencí (vyhrazený kanál je minimálním krokem pro každý mobilní telefon). Základnová stanice je připojena k pevné telefonní síti a je vybavena zařízením pro převod vysokofrekvenčního signálu mobilního telefonu na nízkofrekvenční signál. drátový telefon a naopak, co zajišťuje konjugaci těchto dvou systémů. Technicky moderní zařízení základnové stanice zabírá plochu 1 ... 3 m 2 a je umístěno v jedné malé místnosti, kde se práce provádí v automatický režim. Pro stabilní provoz takové stanice je potřeba pouze kabelové připojení s telefonní ústřednou (PBX) a síťovým napájením 220V.

Ve městech a obcích s velkou koncentrací domů jsou vysílače základnových stanic umístěny přímo na střechách domů. Na předměstích a na volných plochách se používají věže v několika úsecích (často je lze vidět umístěné podél dálnice).

Oblast pokrytí sousedních stanic je v kontaktu. Při přemísťování telefonu mezi oblastmi pokrytí sousedními stanicemi je telefon pravidelně registrován. V pravidelných intervalech 10 ... 60 minut (v závislosti na operátorovi) vysílá základnová stanice servisní signál. Po jeho přijetí k němu mobilní telefon automaticky přidá svá čísla MIN a ESN a předá výslednou kombinaci kódů základnové stanici. Identifikace konkrétního mobilního telefonu, číslo účtu jeho majitele a vazba zařízení na konkrétní zónu, ve které se nachází tento momentčas. Tento bod je velmi důležitý - již v této fázi je možné ovládat pohyb předmětu a kdo z toho má prospěch, je jiná otázka - hlavní je příležitost ...

Když se uživatel spojí s někým na svém telefonu, základnová stanice mu přidělí jednu z volných frekvencí zóny, ve které se nachází, provede příslušné změny na jeho účtu (odpíše prostředky) a převede jeho hovor do cíle.

Pokud mobilní uživatel během konverzace se přesune z jedné komunikační zóny do druhé, základnová stanice opouštěné zóny (buňky) automaticky přenese komunikační signál na volnou frekvenci zóny (buňky) sousedící s ní.

Nejzranitelnější z hlediska možnosti zachycení probíhající konverzace (poslechu) jsou analogové mobilní telefony. V našem regionu (Petrohrad) se takový standard donedávna vyskytoval - jedná se o standard NMT450 (je přítomen i v Běloruské republice). Spolehlivá komunikace a její vzdálenost od základnové stanice v takových systémech přímo závisí na vyzařovacím výkonu vysílajícího mobilního telefonu.

Analogový princip přenosu informace je založen na vysílání nedigitálního rádiového signálu do vzduchu, takže naladěním na příslušnou frekvenci takového komunikačního kanálu je teoreticky možné rozhovor poslouchat. Vyplatí se však „zchladit zejména horké hlavy“ – poslouchat celulární komunikaci tento standard není to tak snadné, protože jsou šifrované (zkreslené) a pro přesné rozpoznání řeči je potřeba vhodný dekodér. Konverzace tohoto standardu se snáze hledají směr, než například standard GSM-digitální mobilní komunikace, jehož mobilní telefony vysílají a přijímají informace ve formě digitálního kódu. Nejjednodušší je najít stacionární nebo stacionární objekty, které provádějí celulární komunikaci, je obtížnější najít mobilní, protože pohyb účastníka během konverzace je doprovázen poklesem výkonu signálu a přechodem na jiné frekvence (při vysílání signál z jedné základnové stanice do sousední).

Metody hledání směru

Nástup buněčné komunikace do každé rodiny (dnes takové dárky dostávají školáci) je realitou doby, pohodlí se již stává nepostradatelným. Přítomnost mobilního telefonu uživatele umožňuje identifikovat jeho polohu, a to jak v aktuálním čase, tak všechny jeho předchozí pohyby. Aktuální polohu lze zjistit dvěma způsoby.

Prvním je metoda cíleného nasměrování mobilního telefonu, která určí směr k pracovnímu vysílači ze tří až šesti bodů a udává zářez umístění zdroje rádiových signálů. Zvláštností této metody je, že může být aplikována na příkaz někoho jiného, ​​například orgány oprávněné zákonem.

Druhý způsob je prostřednictvím mobilního operátora, který automaticky neustále registruje, kde se ten či onen účastník v daný čas nachází, i když nevede žádné konverzace. Tato registrace probíhá automaticky identifikací servisních signálů automaticky přenášených mobilním telefonem do základnové stanice (toto bylo diskutováno dříve). Přesnost určení polohy účastníka závisí na řadě faktorů: topografie oblasti, přítomnost rušení a odrazu signálu od budov, poloha základnových stanic a jejich vytížení (počet aktivních mobilních telefonů operátora v daná buňka), velikost buňky. Přesnost určování polohy mobilního účastníka ve městě je tedy znatelně vyšší než v otevřených oblastech a může dosáhnout bodu několika stovek metrů. Analýza dat o komunikačních relacích účastníka s různými základními stanicemi (ze které a na kterou stanici byl hovor uskutečněn, čas hovoru atd.) umožňuje obnovit obraz o všech pohybech účastníka v minulosti . Údaje jsou automaticky registrovány u mobilního operátora (pro fakturaci a nejen...), protože platba za tyto služby se odvíjí od doby používání komunikačního systému. Tyto údaje mohou být uchovávány po dobu několika let a tato doba zatím není upravena federálním zákonem, pouze ministerskými zákony.
Můžete dojít k závěru, že soukromí je poskytováno, ale ne pro každého. Potřebujete-li naslouchat vaší komunikaci nebo určit svou polohu, téměř každá „vybavená“ zpravodajská služba nebo zločinecká komunita je schopna to udělat bez jakéhokoli úsilí.

Je obtížnější zachytit rozhovor, pokud je veden z jedoucího auta, protože vzdálenost mezi uživatelem mobilního telefonu a zaměřovacím zařízením (pokud mluvíme o analogové komunikaci) se neustále mění a pokud se tyto objekty od sebe vzdalují, zejména v nerovném terénu mezi domy, signál slábne. Při rychlém pohybu se signál přenáší z jedné základnové stanice na druhou se současnou změnou provozní frekvence - to ztěžuje zachycení celé konverzace (pokud není vedena účelově za účasti telekomunikačního operátora), protože nalezení nové frekvence chvíli trvá.

Můžete si z toho udělat vlastní závěry. Pokud nechcete, aby byla známa vaše poloha, vypněte svůj mobilní telefon.

Skryté vlastnosti mobilních telefonů

Moderní MTA dokáže zapnout režim diktafonu (nahrávání zvuků z vestavěného mikrofonu) automaticky na signál, nebo daný program, bez povolení jeho majitele. Není pravdou, že každý MTA zaznamená řeč a hlas majitele a následně informace přenese, ale takovou možnost technicky poskytuje každý moderní MTA. Je to jako zbraň visící na zdi. A pokud se akce odehrává během představení v divadle, pak je téměř zřejmé, že před koncem představení vystřelí zbraň. Takže v tomto případě má MTA schopnost zaznamenávat a přenášet informace a tento faktor je třeba vzít v úvahu při ovládání vašeho „mobilního telefonu“.

Informaci přijímá nejbližší stanice k MTA - buňka. Jak se informace vysílají? MTA komunikuje se stanicí v dávkách digitálních signálových pulsů, které se nazývají časové sloty. Doba trvání jedné servisní komunikační relace může trvat od zlomků sekundy až po několik sekund.

Takové servisní komunikační relace MTA se základnovou stanicí provádí neustále, když je mobilní telefon v zapnutém stavu. Zpočátku k tomu dochází po zapnutí napájení MTA, poté telefon komunikující s nejbližší komunikační stanicí svého operátora (odpovídající nainstalované SIM kartě) umístí svou polohu na zem, vysílá svá data (např. identifikační číslo mobilního telefonu v síti apod.), tedy registrovaného v síti. Na základě této registrace jsou při následných jednáních tomuto účastníkovi účtovány poplatky za připojení, komunikační služby, účtování hovorů a roaming. Kromě časových úseků v komunikační relaci, když je napájení zapnuto, MTA pravidelně, přibližně jednou za hodinu (a neustále, když se aktivně pohybuje), komunikuje s blízkou základnovou stanicí, umisťuje svou polohu a v případě potřeby (překračuje hranice buňka), registrace v zónové odpovědnosti jiné sousední základnové stanice. Trvání a frekvence interkomových relací (časové sloty) pro různé MTA se liší a pohybuje se (frekvence) 10 až 35krát za den. Současně se trvání časových úseků pohybuje v rozmezí 2-25 milisekund.

V mnoha moderních MTA jsou automaticky povoleny funkce různých typů služeb informujících majitele například o předpovědi počasí nebo zprávách, takže časové úseky takového telefonu budou častější a delší. V tomto případě nelze bez speciálního vybavení přesně určit, jaké signály vysílá váš „mobilní telefon“ do základnové stanice. Lze zaznamenat pouze samotný fakt krátké komunikační relace, ke které došlo bez účasti majitele MTA. V každém případě, pokud jste obdrželi SMS zprávu, pak došlo k výměně časových slotů.

Tuto vlastnost „jejich“ MTA by měl znát každý majitel mobilního telefonu, nehledě na to, že výrobní společnosti nikam nespěchají s tím, aby se o tyto informace podělily s kupujícími jejich produktu, nebo aby vysvětlily tyto funkce a jejich účel. Jak se říká, předem varováno je chráněno... Nepřímým znakem přenosu vysokého výkonu MTA je rychle se vybíjející baterie.

Jak zkontrolovat mobilní telefon

Na úsvitu masové popularizace mobilních telefonů (a není to tak dávno) převládaly mezi obyvatelstvem mobilní telefony (MTA) zakoupené v zahraničí a vyžadující rusifikaci. Navíc se ukázalo, že některé mobilní telefony přivezené ze zahraničí do SNS (zakoupené na sekundárním trhu, protože jsou levné), když byla připojena SIM karta místního operátora, byly zablokovány (neimplementovaly některé funkce deklarované v MTA menu a v jeho uživatelské příručce). Lidé přinesli MTA příslušné službě (podle názvu MTA) a někdy dostali odpověď: váš telefon nebude v Rusku fungovat. Od té doby byly MTA, přivezené ze zahraničí na soukromou objednávku, mlčky rozděleny na „bílé“ a „šedé“. „Bílou“ lze reanimovat a používat v CIS „podle kompletní program“, zatímco ty „šedé“ jsou prakticky beznadějné nebo vyžadují takové investice, které táhnou samotné náklady. „Šedá“ mobilní zařízení se proto do Ruska již nějakou dobu kvůli své neznalosti dostávají pouze v jednotlivých exemplářích nebo v dávkách dovezených malými „raketoplány“ nebo poté, co Rusové strávili dovolenou v zahraničí. V tomto ohledu se zrodila testovací metoda pro kontrolu MTA.

Pro test musíte postupně stisknout klávesy na klávesnici: * # 06 #. V důsledku toho se zobrazí číslo série a modelu uvedené v údajích o pasu. Stejné údaje jsou vytištěny na pouzdru MTA pod baterií. Jak pomohou?

Uvedené údaje jsou IMEI (International Mobile Equipment Identifier) ​​​​vašeho MTA. Po tomto postupu oznámení mobilní společnosti bude vaše MTA spolu se SIM kartou (nebo i nově vloženou) pod kontrolou vašeho mobilního operátora. Je lepší si toto číslo zjistit předem (při koupi nebo provozu MTA) a zapsat si ho někam pryč od zvědavých očí. Pokud dojde ke ztrátě nebo odcizení zařízení, musí být tato data přenesena k vašemu mobilnímu operátorovi. To je nutné k tomu, aby byl váš MTA přesně nalezen, popř alespoň, by byl uzamčen mimo provoz u operátora, kterého jste používali, než byste ztratili telefon.

Buněčná komunikace se v poslední době tak pevně zabydlela v našem každodenním životě, že je těžké si bez ní představit moderní společnost. Stejně jako mnoho dalších skvělých vynálezů i mobilní telefon výrazně ovlivnil náš život a mnoho jeho oblastí. Těžko říct, jaká by byla budoucnost, kdyby nebylo této pohodlné formy komunikace. Rozhodně to samé jako ve filmu "Back to the Future 2", kde jsou létající auta, hoverboardy a další, ale žádná mobilní služba!

Ale dnes ve zvláštní zprávě pro bude příběh nikoli o budoucnosti, ale o tom, jak jsou uspořádány a fungují moderní mobilní komunikace.

Abych se dozvěděl o fungování moderní mobilní komunikace ve formátu 3G / 4G, pozval jsem se na návštěvu nového federálního operátora Tele2 a strávil jsem celý den s jejich inženýry, kteří mi vysvětlili všechny složitosti přenosu dat přes náš mobilní telefon. telefony.

Ale nejprve mi dovolte, abych vám řekl něco o historii vzniku celulární komunikace.

Principy bezdrátové komunikace byly vyzkoušeny již před téměř 70 lety – první veřejný mobilní radiotelefon se objevil v roce 1946 v St. Louis v USA. V Sovětském svazu byl v roce 1957 vytvořen prototyp mobilního radiotelefonu, poté vědci z jiných zemí vytvořili podobná zařízení s odlišnými vlastnostmi a teprve v 70. letech minulého století byly v Americe stanoveny moderní principy celulární komunikace, na jejichž základě byl vyvinut začal.

Martin Cooper - vynálezce prototypu mobilního telefonu Motorola DynaTAC o hmotnosti 1,15 kg a rozměrech 22,5 x 12,5 x 3,75 cm

Jestliže v západních zemích byla v polovině 90. let minulého století celulární komunikace rozšířena a používána velkou částí populace, pak se v Rusku začala objevovat teprve před více než 10 lety a stala se dostupnou pro každého.

Objemné mobilní telefony ve tvaru kostek, které fungovaly ve formátech první a druhé generace, se zapsaly do historie a ustoupily smartphonům s 3G a 4G, lepší hlasovou komunikací a vysokorychlostním internetem.

Proč se tomu říká celulární? Protože území, na kterém je poskytována komunikace, je rozděleno na samostatné buňky nebo buňky, v jejichž středu jsou základnové stanice (BS). V každé „buňce“ obdrží účastník stejný soubor služeb v rámci určitých územních hranic. To znamená, že při přechodu z jedné „buňky“ do druhé účastník necítí územní vazbu a může volně využívat komunikační služby.

Je velmi důležité, aby při pohybu byla kontinuita spojení. To je zajištěno tzv. handoverem, kdy účastníkem navázané spojení je jakoby vyzvednuto sousedními buňkami ve štafetovém závodě a účastník si dál povídá nebo se hrabe v sociálních sítích.

Celá síť je rozdělena na dva subsystémy: subsystém základnové stanice a přepínací subsystém. Schematicky to vypadá takto:

Uprostřed „buňky“, jak již bylo zmíněno výše, je základnová stanice, která obvykle obsluhuje tři „buňky“. Rádiový signál ze základnové stanice je vyzařován přes 3 sektorové antény, z nichž každá je směrována do vlastní „buňky“. Stává se, že na jednu "buňku" je nasměrováno více antén jedné základnové stanice najednou. To je způsobeno tím, že celulární síť funguje v několika pásmech (900 a 1800 MHz). Navíc tato základnová stanice může mít zařízení několika generací komunikace (2G a 3G) najednou.

Na věžích Tele2 BS je však nainstalováno pouze zařízení třetí a čtvrté generace, 3G / 4G, protože se společnost rozhodla opustit staré formáty ve prospěch nových, které pomáhají předcházet přerušením hlasové komunikace a poskytují stabilnější internet. . Štamgasti sociálních sítí mě podpoří, že v naší době je rychlost internetu velmi důležitá, 100-200 kb/s už nestačí, jako před pár lety.

Nejběžnějším umístěním BS je věž nebo stožár postavený speciálně pro něj. Určitě jste viděli červenobílé věže BS někde daleko od obytných budov (na poli, na kopci), nebo tam, kde poblíž nejsou žádné vysoké budovy. Jako tenhle, který je vidět z mého okna.

V městských oblastech je však obtížné najít místo pro masivní stavbu. Ve velkých městech jsou proto základnové stanice umístěny na budovách. Každá stanice zachytí signál z mobilních telefonů na vzdálenost až 35 km.

Jedná se o antény, samotné zařízení BS je umístěno v podkroví, případně v kontejneru na střeše, což je dvojice železných skříní.

Některé základnové stanice jsou umístěny tam, kde byste to ani nehádali. Jako na střeše tohoto parkoviště.

Anténa BS se skládá z několika sektorů, z nichž každý přijímá / vysílá signál svým vlastním směrem. Pokud vertikální anténa komunikuje s telefony, pak ta kulatá spojuje BS s ovladačem.

V závislosti na vlastnostech může každý sektor obsluhovat až 72 hovorů současně. BS se může skládat ze 6 sektorů a obsluhovat až 432 hovorů, ale obvykle je na stanicích instalováno méně vysílačů a sektorů. Mobilní operátoři, jako je Tele2, preferují instalaci více BS, aby zlepšili kvalitu komunikace. Jak mi bylo řečeno, používá se zde nejmodernější zařízení: základnové stanice Ericsson, dopravní síť - Alcatel Lucent.

Ze subsystému základnových stanic je signál přenášen do přepínacího subsystému, kde je navázáno spojení se směrem požadovaným účastníkem. Přepínací subsystém má řadu databází, které ukládají informace o předplatitelích. Kromě toho je tento subsystém zodpovědný za bezpečnost. Jednoduše řečeno, spínač je Má stejné funkce jako operátorky, které vás s předplatitelem spojovaly ručně, jen se to nyní vše děje automaticky.

Zařízení pro tuto základnovou stanici je ukryto v této železné skříni.

Kromě klasických věží existují i ​​mobilní varianty základnových stanic umístěných na nákladních automobilech. Jsou velmi vhodné pro použití při přírodních katastrofách nebo na přeplněných místech (fotbalové stadiony, centrální náměstí) během prázdnin, koncertů a různých akcí. Ale bohužel, kvůli problémům v legislativě, zatím nenašly široké uplatnění.

Aby bylo zajištěno optimální pokrytí rádiovým signálem na úrovni země, jsou základnové stanice navrženy speciálním způsobem, a to i přes dosah 35 km. signál nezasahuje do letové výšky letadla. Některé letecké společnosti však již začaly instalovat do svých letadel malé základnové stanice, které zajišťují mobilní komunikaci uvnitř letadla. Taková BS je připojena k pozemní celulární síti pomocí satelitní kanál. Systém doplňuje ovládací panel, který umožňuje posádce systém zapínat a vypínat a také určité druhy služeb, jako je vypínání hlasu při nočních letech.

Podíval jsem se také do kanceláře Tele2, abych viděl, jak specialisté kontrolují kvalitu mobilní komunikace. Pokud by před pár lety byla taková místnost zavěšena ke stropu s monitory zobrazujícími síťová data (přetížení, výpadky sítě atd.), tak časem potřeba takového množství monitorů zmizela.

Technologie se postupem času vyvíjela a na sledování provozu celé sítě v Moskvě stačí taková malá místnost s pár specialisty.

Pár pohledů z kanceláře Tele2.

Na schůzce zaměstnanců společnosti se projednávají plány na dobytí hlavního města) Tele2 od začátku výstavby až po současnost dokázal pokrýt svou sítí celou Moskvu a postupně dobývá moskevskou oblast, spouští více než 100 základnové stanice týdně. Vzhledem k tomu, že nyní žiji v této oblasti, je to pro mě velmi důležité. aby tato síť přišla do mého města co nejdříve.

Společnost plánuje na rok 2016 poskytovat vysokorychlostní komunikaci v metru na všech stanicích, na začátku roku 2016 je komunikace Tele2 přítomna na 11 stanicích: 3G / 4G komunikace na stanicích metra Borisovo, Delovoy Tsentr, Kotelniki, Lermontovsky Prospekt, Troparevo , Shipilovskaya, Zyablikovo, 3G: Bělorusskaja (Kolcevaja), Spartak, Pjatnickoje, Zhulebino.

Jak jsem řekl výše, Tele2 opustil formát GSM ve prospěch standardů třetí a čtvrté generace - 3G / 4G. To vám umožní instalovat základnové stanice 3G / 4G s vyšší frekvencí (například uvnitř moskevského okruhu stojí BS ve vzdálenosti asi 500 metrů od sebe), aby byla zajištěna stabilnější komunikace a vysoká rychlost. mobilní internet, který v sítích předchozích formátů nebyl.

Z kanceláře firmy jdu ve společnosti inženýrů Nikifora a Vladimira do jednoho z bodů, kde potřebují změřit rychlost komunikace. Nikifor stojí před jedním ze stožárů, na kterém je instalováno zařízení pro komunikaci. Když se podíváte pozorně, všimnete si o něco dále vlevo ještě jednoho takového stožáru s vybavením jiných mobilních operátorů.

Ač se to může zdát zvláštní, ale mobilní operátořičasto umožňují svým konkurentům používat jejich věžové konstrukce k umístění antén (přirozeně za oboustranně výhodných podmínek). Stavba věže nebo stožáru je totiž drahá a taková výměna ušetří spoustu peněz!

Zatímco jsme měřili rychlost komunikace, kolemjdoucí babičky a strýcové se Nikifora několikrát ptali, jestli není špión)) "Ano, rušíme Rádio Liberty!").

Výbava vypadá vlastně nezvykle, z jejího vzhledu se dá předpokládat cokoli.

Specialisté společnosti mají hodně práce, vzhledem k tomu, že v Moskvě a regionu má společnost více než 7 tisíc zaměstnanců. základnové stanice: asi 5 tisíc z nich. 3G a cca 2tis. LTE základnové stanice a v poslední době se počet BS zvýšil asi o tisíc více.
Během pouhých tří měsíců bylo v moskevské oblasti vysíláno 55 % z celkového počtu nových základnových stanic operátora v regionu. V současné době společnost poskytuje kvalitní pokrytí území, kde žije více než 90 % obyvatel Moskvy a moskevského regionu.
Mimochodem, v prosinci byla síť 3G Tele2 uznána jako nejlepší v kvalitě mezi všemi metropolitními operátory.

Rozhodl jsem se ale osobně ověřit, jak kvalitní připojení má Tele2, a tak jsem si v nejbližším nákupním centru na stanici metra Voikovskaja zakoupil SIM kartu s nejjednodušším tarifem „Very Black“ za 299 r (400 sms/minut a 4 GB). Mimochodem, měl jsem podobný tarif Beeline, který je o 100 rublů dražší.

Zkontroloval jsem rychlost, aniž bych se vzdaloval od pokladny. Příjem - 6,13 Mbps, přenos - 2,57 Mbps. Vzhledem k tomu, že stojím v centru obchodního centra, je to dobrý výsledek, komunikace Tele2 dobře proniká zdmi velkého obchodního centra.

Na stanici metra Treťjakovskaja. Příjem signálu - 5,82 Mbps, přenos - 3,22 Mbps.

A na m. Krasnogvardeiskaya. Příjem - 6,22 Mbps, přenos - 3,77 Mbps. Měřeno u východu z metra. Když vezmeme v úvahu, že se jedná o okraj Moskvy, je to velmi slušné. Myslím, že spojení je docela přijatelné, můžeme s jistotou říci, že je stabilní, vzhledem k tomu, že Tele2 se objevil v Moskvě jen před pár měsíci.

V hlavním městě je stabilní připojení Tele2, což je dobré. Pevně ​​doufám, že rychle přijedou do regionu a já budu moci plně využívat jejich spojení.

Nyní víte, jak funguje mobilní komunikace!

Pokud máte produkci nebo službu, o které chcete našim čtenářům říci, napište mi - Aslan ( [e-mail chráněný] ) a uděláme nejlepší zprávu, kterou uvidí nejen čtenáři komunity, ale také web http://ikaketosdelano.ru

Přihlaste se také k odběru našich skupin v facebook, vkontakte,spolužáci a dovnitř google+plus, kde budou zveřejněny to nejzajímavější z komunity plus materiály, které zde nejsou a video o tom, jak to v našem světě chodí.

Klikněte na ikonu a přihlaste se!

Úvod

Algoritmus pro fungování celulárních komunikačních systémů

Inicializace a komunikace

Autentizace a identifikace

Předání (ve směrování)

Roaming

Služba GSM volání

Závěr

Úvod

Elektronizace telekomunikačních zařízení jde ruku v ruce s procesy privatizace národních komunikačních systémů, se vznikem velkých firem – operátorů na trhu, což vede ke zvýšení konkurence. V důsledku toho se snižují ceny za telekomunikační služby, rozšiřuje se jejich rozsah a uživatelé mají na výběr.

Většina průmyslových zemí intenzivně přechází na digitální komunikační standard, který umožňuje okamžitě přenášet obrovské množství informací s vysokým stupněm ochrany jejich obsahu. Ve světových telekomunikacích je jasný trend k rozvoji full-service sítí vybudovaných na bázi technologie přepojování paketů.

V současnosti mezi deset zemí, které mají nejrozvinutější komunikační a telekomunikační systémy splňující světové standardy, patří Singapur, Švédsko, Nový Zéland, Finsko, Dánsko, USA, Hongkong, Turecko, Norsko a Kanada. Kazachstán je v žebříčku zemí, pokud jde o úroveň rozvoje telekomunikačních systémů, nižší nejen než průmyslově vyspělé, ale také mnohé rozvojové země.

Poptávka informační technologie, moderní počítače a kancelářské vybavení má v posledních letech významný dopad na dynamiku a strukturu globální ekonomiky. Skutečnou revolucí v oblasti informačních technologií byl vznik a rychlý rozvoj celulárního komunikačního systému, který se na počátku třetího tisíciletí stal jedním z předních sektorů světové ekonomiky.

mobilní roaming

1. Algoritmus pro fungování celulárních komunikačních systémů

Algoritmy pro provoz celulárních komunikačních systémů různých standardů jsou v zásadě podobné. Když je mobilní stanice v klidovém režimu, její přijímač neustále skenuje buď všechny kanály, nebo pouze řídicí kanály (CC). Aby bylo možné zavolat účastníkovi, všechny BS vysílají volací signál přes řídicí kanály. PS volaného účastníka po přijetí tohoto signálu odpoví na jednu z volných KU. BS, která přijala signál odpovědi, předá informace o svých parametrech do ústředny (CC), která přepne hovor do BS, kde je zaznamenána maximální úroveň signálu PS volaného účastníka.

Při vytáčení zabírá PS jeden z volných kanálů, přičemž úroveň signálu BS je aktuálně maximální. Když se účastník vzdaluje od BS nebo kvůli zhoršení podmínek šíření signálu, účastník automaticky přechází na jiný bezplatný kanál nebo jiný BS. Speciální procedura tzv předat (Předat) umožňuje plynule přepnout konverzaci na bezplatný kanál jiného BS, v oblasti pokrytí, jehož je účastníkem. Pro řízení takových situací je BS vybavena speciálním přijímačem, který periodicky měří úroveň signálu z PS a porovnává ji s přijatelnou prahovou hodnotou. (Některé modely PS také pravidelně měří úroveň přijímaného signálu a vyhodnocují jeho kvalitu). Pokud je úroveň signálu nižší než prahová hodnota, informace o tom se automaticky přenáší do ústředny prostřednictvím servisního komunikačního kanálu. Ústředna vydá příkaz k měření signálu od tohoto účastníka do jiných BS (několika najednou) obklopujících účastníka PS. Po obdržení odpovědi od těchto BS ústředna vybere nejvhodnější BS.

Pokud jsou všechny kanály BS zaneprázdněny obsluhou předplatitelů a v tomto okamžiku je přijat požadavek na službu od dalšího předplatitele, pak jako dočasné opatření(před uvolněním jednoho z kanálů), je možné využít princip předání i v rámci stejné buňky. To neblokuje hovor, ale střídavě přepíná všechny účastníky, kteří se účastní spojení, z kanálu na kanál. V takovém procesu můžete střídavě dát nějaký čas ze všech kanálů novému odběrateli. Vytvoří se „rezervní“ kanál.

Jednou z nejdůležitějších služeb celulární sítě je poskytování souboru služeb pro účastníka ze stejné mobilní stanice (radiotelefonu) v jiných městech, regionech a dokonce i v jiných zemích, tzv. roaming (Roaming). Pro implementaci takové služby musí existovat dohoda mezi operátory celulárních sítí o poskytování roamingu účastníkům pocházejícím z oblastí obsluhovaných jinými operátory.

2. Inicializace a komunikace

Při provozu PS v obslužné oblasti její „vlastní“ sítě lze rozlišit čtyři režimy, které jsou v zásadě podobné pro systémy různých standardů:

· Pohotovostní režim;

režim navázání komunikace (hovoru);

komunikační režim (telefonický rozhovor).

Pokud je PS zcela vypnutý (bez napětí), pak po zapnutí napájení PS se proces automaticky provede inicializace - počáteční start. Během tohoto režimu je PS nakonfigurováno tak, aby fungovalo jako součást systému - podle signálů pravidelně vysílaných základnovými stanicemi prostřednictvím řídicích kanálů (CC). Po dokončení inicializace přejde PS do pohotovostního režimu. Konkrétní obsah inicializačních operací závisí na standardu mobilního komunikačního systému.

V pohotovostním režimu, PS skladby:

Změny informací ze systému, spojené jak se změnami v provozu systému, tak v souvislosti s pohyby samotné PS;

systémové příkazy (například potvrzení provozuschopnosti, měření úrovně přijímaného signálu atd.);

přijetí hovoru ze systému;

inicializace hovoru vlastním účastníkem.

Kromě toho může MS periodicky, například jednou za 10-15 minut, potvrzovat svou provozuschopnost vysíláním vhodných signálů do BS nebo vysílat jiné zprávy pro systém, bez ohledu na komunikační relaci. V ústředně (SC) je pro každý ze zahrnutých PS pevná buňka, ve které je „registrován“, což usnadňuje organizaci postupu pro volání mobilního účastníka. Pokud PS do určité doby nepotvrdí svou provozuschopnost, pak ji ÚV považuje za vypnutou a hovor docházející na tuto PS není přenášen. Napájení MS proto obvykle není vypnuto a MS je v pohotovostním režimu.

Postup sdělení je následující. Pokud ze strany systému nebo ze sítě PSTN dorazí na CC hovor na číslo mobilního účastníka, pak CC přesměruje tento hovor do BS buňky, ve které byl PS registrován, nebo do několika BS v blízkosti tohoto buňku (s přihlédnutím k možnému pohybu účastníka). Základní stanice vysílají volání na příslušných kanálech volání. Pokud je MS v pohotovostním režimu, pak přijme hovor a odpoví na něj prostřednictvím své BS, přičemž současně vysílá data pro autentizační proceduru. Pokud je výsledek autentizace kladný, je k MS přidělen provozní kanál prostřednictvím BS a je hlášeno číslo frekvenčního kanálu. Mobilní stanice se naladí na vyhrazený kanál a společně s BS provede nezbytné akce pro přípravu na komunikační relaci. V této fázi se PS pomocí synchronizačních signálů naladí na dané číslo slotu v rámci, určí časové zpoždění, nastaví úroveň vyzařovaného výkonu atd. Volba časového zpoždění se provádí za účelem časové koordinace slotů v rámci (pro příjem v BS) při organizování komunikace s mobilními stanicemi umístěnými v různých vzdálenostech od BS. V tomto případě je časové zpoždění paketu vysílaného PS regulováno příkazy BS.

BS poté vydá zprávu o volání (volání), která je potvrzena mobilní stanicí a volajícího slyší volací signál. Když volaný účastník přijme hovor ("zvedne telefon"), MS vydá požadavek na BS k ukončení spojení. Dokončením spojení začíná vlastní komunikační relace (rozhovor).

Během hovoru PS zpracovává vysílané a přijímané řečové signály a také řídicí signály přenášené současně s řečí. Na konci hovoru dochází k výměně servisních zpráv mezi MS a BS (požadavek nebo příkaz k vypnutí s potvrzením), načež se vysílač PS vypne a stanice přejde do pohotovostního režimu (pohotovostní režim).

Pokud je hovor iniciován MS, tzn. účastník PS vytočí volané číslo, zkontroluje správné vytočení na displeji a stiskne příslušné volací tlačítko na panelu PS, poté PS odešle zprávu přes svou BS s číslem volaného účastníka a údaji pro autentizaci stanice. Po úspěšné autentizaci BS přiřadí provozní kanál. Následné kroky k přípravě komunikační relace se provádějí stejným způsobem jako při přijetí hovoru ze systému.

Pokud je navázána komunikace mezi dvěma mobilními účastníky, pak se postup pro navázání komunikace prakticky neliší od navázání komunikace s účastníky sítě PSTN, protože všechna spojení jsou navázána prostřednictvím ústředního výboru mobilní komunikace (MSC). Pokud oba mobilní účastníci patří ke stejnému mobilnímu systému, pak je komunikace navázána přes CC bez přístupu k přepínačům sítě PSTN.

3. Autentizace a identifikace

Postupy ověřování a identifikace se provádějí při každém navázání spojení. autentizace - postup pro potvrzení pravosti (platnosti, zákonnosti, dostupnosti práv k používání služeb celulární sítě) účastníka. Identifikace je procedura pro identifikaci mobilní jednotky (tj. mobilní stanice). Zároveň se zjišťuje příslušnost PS k některé ze skupin s určitými vlastnostmi a identifikují se i závadná a odcizená zařízení.

Myšlenkou autentizační procedury v digitálním systému je šifrování některých hesel s identifikátory pomocí kvazináhodných čísel pravidelně přenášených do PS z Ústředního výboru a šifrovacího algoritmu individuálního pro každý PS. Takové šifrování pomocí stejných počátečních dat a algoritmů se provádí jak na PS, tak na ÚV (nebo v autentizačním centru). Autentizace je považována za úspěšnou, pokud se oba výsledky shodují.

4. Předání (ve směrování)

Základnová stanice, umístěná přibližně ve středu buňky, obsluhuje všechny MS v rámci své buňky. Když se MS přesune z jedné buňky do druhé, její služba se podle toho přenese do jiné BS. Proces předání probíhá bez přerušení komunikace, tzn. děje předat servis. Pokud se MS pohybuje z jedné buňky do druhé v pohotovostním režimu, jednoduše sleduje tyto pohyby podle systémových informací přenášených přes řídicí kanály a ve správný čas přechází na silnější signál z jiné BS.

O předání rozhoduje ústředna. Z ústředny je odeslán povel k předání do „nové“ BS, aby tato BS mohla přidělit potřebné kanály, a poté jsou nezbytné příkazy přenášeny do PS přes „starou“ BS indikující nový frekvenční kanál. , číslo pracovního slotu atd. PS se automaticky naladí na nový kanál a naladí se na něj společná práce s novým BS. Proces přestavby trvá zlomek sekundy a zůstává pro předplatitele neviditelný.

5. Roaming

Roaming- jedná se o funkci nebo postup pro poskytování služeb celulárního komunikačního systému účastníkovi jednoho operátora v systému jiného operátora (samozřejmě v kompatibilních standardech). Když se účastník přesune do jiné sítě a připojí se, centrální přepínač nové sítě si vyžádá (přes speciální komunikační kanály) informace o účastníkovi z původní sítě, kde je uživatel registrován. Pokud má účastník potvrzení oprávnění, nová síť jej zaregistruje u sebe. Údaje o poloze účastníka jsou v původní síti neustále aktualizovány a všechny příchozí hovory jsou automaticky přesměrovány do sítě, kde se účastník aktuálně nachází.

Aby bylo možné organizovat roaming, sítě účastnící se takové dohody musí mít kompatibilní standardy. Ústředny všech sítí musí být propojeny speciálními komunikačními kanály (drátová vedení, telefonní vedení, rádiová komunikace atd.) pro výměnu servisních dat.

Existují tři typy roamingu: manuální, poloautomatický a automatický. Při manuálním roamingu nemusí být mezi CC spojení služeb. Jde jen o to, že když účastník přejde do jiné sítě, vymění svůj radiotelefon za jiný připojený k novému systému. U poloautomatické varianty musí účastník nejprve informovat svého operátora o přechodu na systém služeb jiné sítě.

S automatickým roamingem je třeba provádět mnohem složitější operace. Účastník mobilní sítě, který se ocitne na území jiné sítě, zahájí hovor obvyklým způsobem, jako ve své vlastní síti. CC nové sítě poté, co se ujistil, že se tento účastník neobjevuje v jeho domovském registru HLR, jej vnímá jako uživatele roamingu a zadá jej do registru hostů VLR. Zároveň (nebo s určitým zpožděním) žádá HLR „nativního“ systému roamingu o informace s tím související, nezbytné pro organizaci služby (uvedené typy služeb, hesla, šifry) a také zprávy, ve kterých systému, ve kterém se roamingový uživatel aktuálně nachází. Nové umístění je pevně stanoveno v HLR „nativního“ systému. Poté používá roamingový uživatel v novém systému mobilní komunikaci jako doma. Hovory z něj pocházející jsou vyřizovány běžným způsobem, jen s tím rozdílem, že informace s ním související se nezapisují do HLR. A ve VLR. Hovory na číslo „domovské“ sítě uživatele roamingu jsou přesměrovány „domovskou“ sítí do systému, kde je uživatel roamingu na návštěvě. Když se účastník roamingu vrátí domů, adresa systému, kde se účastník roamingu nacházel, je vymazána v HLR "domovského" systému a informace o účastníkovi roamingu jsou vymazány ve VLR tohoto systému.

Ve standardu GSM je roamingový postup stanoven jako povinný prvek. Kromě toho má standard GSM možnost roamingu se SIM kartami s přeskupením těchto karet z jednoho zařízení na druhé tak, aby podporovaly různé verze standardu GSM (GSM-900, GSM-1800? GSM-1900), protože všechny tři verze standardu používají unifikované SIM karty. Roamingový postup ve standardu GSM se stává ještě pohodlnějším s příchodem dvourežimových a v budoucnu třírežimových účastnických terminálů, které zajišťují provoz ve všech frekvenčních pásmech GSM.

6. Služba GSM volání

Při zvažování celulárních telefonních sítí v rámci globální sítě je třeba mít na paměti, že účastník není připojen pouze k mobilní komunikační ústředně, ale přímo k síti, která může kombinovat nejen několik celulárních sítí v rámci jedné země, ale také sítě mnoho zemí. Obecně lze rozlišit následující oblasti služeb globální telefonní sítě:

plástev (Cell);

umístění nebo oblast hledání (Location Area);

servisní oblast centrálního rozvaděče pro mobilní komunikaci (MSC Service Area);

· servisní oblast mobilní telefonní sítě (STS) obecného použití s ​​několika ústřednami (PLMN Service Area);

· Globální oblast systémových služeb (GSM service Area).

Buňka je zde chápána jako oblast služeb této BS (BTS). Místo nebo oblast vyhledávání kombinuje řadu buněk ovládaných jedním nebo více ovladači (BSC), ale v rámci stejného mobilního přepínače (MSC). Zároveň se v rámci zóny umístění může účastník volně pohybovat bez aktualizace dat v registru hostů (VLR). Kromě toho je v rámci této oblasti služeb přenášena adresa pro vyhledání konkrétního MS.

Servisní oblast přepínacího centra (MSC) je součástí společný systém. Účastník je registrován ve VLR konkrétní SC a může se volně pohybovat v této oblasti služeb, aniž by přenášel svá účastnická data do jiného VLR a aktualizoval data v HLR.

Obslužná oblast veřejných celulárních komunikačních systémů je určena obslužnými oblastmi každé ústředny zahrnuté v tomto systému a prostřednictvím kterých je poskytován přístup k jiným telekomunikačním sítím, včetně dalších obslužných oblastí veřejných celulárních telefonních sítí.

Oblast služeb globální mobilní telefonní sítě zahrnuje všechny oblasti služeb národních mobilních telefonních sítí. To znamená, že všechny národní mobilní sítě musí být vybudovány v souladu se standardem GSM.

Tento přístup k funkční organizaci globální sítě podle zón určuje také systém číslování sítí. Vzhledem k tomu, že mobilní telefonní síť GSM může zajišťovat komunikaci PS s pevnými účastníky PSTN (v budoucnu ISDN) a jejím prostřednictvím s účastníky jiných telekomunikačních sítí, měla by být zahrnuta do obecného číslovacího plánu pevné PSTN sítě. v souladu s doporučeními CCITT E.164.

Zároveň číslo mobilní stanice v obecném číslovacím plánu MSISDN (Mobile Station ISDN Number) obsahuje: kód země, kód sítě, číslo předplatitele. Pro Rusko bude takové číslo uvedeno ve tvaru: 7ABSavxxxxxx. GSM STS je však vyhrazený a může sjednotit STS různých zemí. V souladu s doporučeními standardu GSM bylo proto v rámci sítě GSM přijato jednotné číslování a při registraci je účastníkovi přiděleno jediné mezinárodní číslo IMSI, jehož délka by neměla přesáhnout 15 číslic. Struktura čísla IMSI je podobná struktuře čísla MSISDN, ale pro kód země jsou v síti GSM přiděleny 3 číslice; pod kódem sítě 1-2 číslice; účastnické číslo až 11 číslic. Navíc vzniká problém při směrování příchozích hovorů do CC ze sítě PSTN, protože MS může volně se pohybující oblast obsluhovat (a např. skončit v oblasti jiné PBX s různé číslování). V důsledku toho na rozdíl od pevných telefonních sítí nemůže číslo adresáře (MSIDN IMSI) obsahovat kód logického směru, který jednoznačně identifikuje MSC, v jehož obslužné oblasti se volaná MS aktuálně nachází. Aby byla zajištěna schopnost směrování, má každý MSC (VLR) k dispozici sadu MSRN, které jsou poskytovány na vyžádání nadřazenému MSC (pokud má systém více MSC) pouze v době, kdy je hovor směrován na konkrétní MSC. Vzhledem k tomu číslo MSRN na rozdíl od čísla MSISDN neobsahuje účastnické číslo, ale číslo, které identifikuje MSC. V MSC (VLR) je přidělené MSRN individuální s IMSI volaného MS. Pro určení oblasti vyhledávání (umístění) v síti GSM se používá číslo LAI, které se od čísla IMSI liší tím, že se zde místo účastnického čísla uvádí kód umístění.

Spolu s uvažovanými čísly používanými v procesu směrování hovorů poskytuje standard GSM číslo pro identifikaci zařízení IMEI a dočasné účastnické číslo TMSI používané k zajištění důvěrnosti. Číslo IMEI obsahuje kódy pro typ zařízení a výrobce, sériové číslo. Číslo TMSI určuje správa sítě a nemělo by být delší než 4 bajty.

Autentizace účastníka, identifikace zařízení mobilní stanice a uzavření informací

Pro zajištění autentizace a uzavření informací při registraci je účastníkovi přiděleno nejen IMSI číslo, ale také individuální účastnický klíč Ki, který je uložen v Authentication Center (AUC), stejně jako v zařízení mobilní stanice. Předplatitelský klíč Ki v autentizačním centru se používá k vytvoření trojice: informační uzavírací klíč Kc, označená odpověď SRES a náhodné číslo RAND (obr. 1). Nejprve se vygeneruje náhodné číslo RAND. RAND a Ki jsou počáteční údaje pro výpočet Kc a SRES. V tomto případě se používají dva různé výpočetní algoritmy. Vygenerované triplety pro každého z účastníků registrovaných v GSM síti jsou přeneseny do registru HLR a v případě potřeby poskytnuty do registru hostů ústředny. Výpočtový algoritmus pro Kc a SRES je implementován nejen v autentizačním centru, ale i v mobilní stanici.

Rýže. 1. Tvorba Kc, SRES, RAND

V GSM standardu je autentizační procedura spojena s použitím Subscriber Identity Module (SIM). SIM modul je vyjímatelná plastová karta vložená do slotu účastnické jednotky. Tato karta má elektronický čip, ve kterém jsou „zašity“ všechny potřebné informace. Modul SIM vám umožňuje vést konverzaci z jakéhokoli zařízení stejného standardu, včetně telefonního automatu. Modul obsahuje předplatitelský PIN, IMSI identifikátor, klíč Ki, individuální předplatitelský autentizační algoritmus A3 a algoritmus pro výpočet šifrovacího klíče A8. Jedinečný identifikátor IMSI pro aktuální úlohu je nahrazeno dočasným TMSI přiřazeným stroji, když se poprvé zaregistruje v určité oblasti, identifikované pomocí LAI, a resetuje se, když stroj tuto oblast opustí. PIN identifikátor je kód známý pouze účastníkovi, který by měl sloužit jako ochrana před neoprávněným použitím SIM karty. Například když se ztratí. Po třech neúspěšných pokusech o volbu PIN SIM karta blokováno. Blokaci lze odstranit buď volbou doplňkového kódu (známého pouze účastníkovi) - osobního odblokovacího kódu (PUK), nebo příkazem z ústředny.

Postup ověření je následující. Když MS požaduje přístup k síti, AUC autentizačního centra prostřednictvím MSC (switching center) vyšle náhodné číslo RAND do MS. Mobilní stanice poté, co přijala číslo RAND a použila jí uložený účastnický klíč Ki, použije algoritmus A3 k výpočtu označené odpovědi SRES. Po vygenerování SRES jej mobilní stanice přenese do MSC, kde se přijatý SRES porovná s SRES vypočítaným sítí. Pokud se shodují, MS má povolen přístup k síti. Autentizační procedura se provádí při registraci MS, pokusu o navázání spojení, aktualizaci dat a také při aktivaci a deaktivaci doplňkových služeb. Postup ověření je znázorněn na Obr. 2.

Rýže. 2. Princip autentizace

Samotná identifikace uživatelského zařízení začíná žádostí PS o číslo IMEI. Ústředna (MSC) přenese přijaté číslo IMEI do registru identifikace zařízení EIR (Equipment Identity Register), kde jsou tři seznamy zařízení PS: povoleno k použití, zakázané k použití v komunikačním systému a vadné. Na základě informací seznamů se určí, do které skupiny PS číslo IMEI). Výsledky se zasílají do ústředny, kde se rozhodne o přístupu uživatelského zařízení do sítě.

Uzavření uživatelských informací přenášených rádiovým kanálem se provádí v BS a v PS. Oba používají stejné šifrovací algoritmy pro přenášené zprávy. K uzavření informací o uživateli se používá číslo přístupového cyklu a klíč pro uzavření informací Kc. V BS se používá klíč Kc z trojice a v PS se počítá na základě získaného náhodného čísla RAND a účastnického klíče Ki podle algoritmu A8.

Algoritmus A8 se používá pro výpočet pro výpočet šifrovacího klíče zprávy a je uložen v modulu SIM. Po přijetí RAND mobilní stanice vypočítá kromě odpovědi SRAS také šifrovací klíč Kc pomocí RAND, Ki a algoritmu A8 podle Obr. 2. Kromě RAND síť posílá do MS číselnou sekvenci šifrovacího klíče. Toto číslo souvisí s hodnotou Kc a zabraňuje vytvoření nesprávného klíče. Hodnota Kc je uložena v MS a je obsažena v každé první zprávě odeslané do sítě.

Rýže. 3. Nastavení režimu šifrování

Pro nastavení režimu šifrování odešle síť příkaz CMC (Ciphering Mode Command) do PS pro přepnutí do režimu šifrování, načež PS pomocí klíče Kc pokračuje v šifrování a dešifrování zpráv. Datový tok je šifrován bit po bitu nebo proudovou šifrou pomocí šifrovacího algoritmu A5 a klíče Kc. Postup nastavení režimu šifrování je znázorněn na Obr. 3.

Závěr

V každé zemi má řízení telekomunikačního průmyslu svá specifika. Nástup digitálních technologií a masivní zavádění služeb přístupu k internetu však vedly k tomu, že dnes téměř každý telekomunikační operátor působí nejen na lokálním (regionálním či národním), ale i na globálním trhu telekomunikačních služeb.

Nástup digitálních technologií přispěl k radikálním změnám v telekomunikačním průmyslu. Tradiční hlasové služby začaly být nahrazovány interaktivními službami, jako je internet, data, mobilní připojení.

Ale i přes změny zůstává domácí trh komunikačních služeb poměrně uzavřený. Na jedné straně je to způsobeno obrovským rozsahem území země, díky kterému se tvoří hlavní příjmy telekomunikačních operátorů. Na druhou stranu je Kazachstán stále mimo světový trh mezinárodní dopravy, což bylo doposud důsledkem nedostatečné vysoká úroveň digitalizace hlavních kanálů a další Nízká kvalita komunikace ve srovnání se světovými standardy. zvýšit.

I přes vysokou míru implementace moderní technologie, procento pokrytí obyvatel Republiky Kazachstán novými typy komunikace, jako je mobilní komunikace, stránkování, internet, zůstává nízké.

Seznam použitých zdrojů

1. Yu.A. Gromakov. Struktura rámců TDMA a tvorba signálů ve standardu GSM. "Elektrokomunikace". N 10. 1993. s. 9-12.

M. Mouly, M. B. Pautet. Systém GSM pro mobilní komunikaci. 1992.p.p. 702.

A. Mehrotra. Mobilní rádio: Analogové a digitální systémy. Artech House, Boston-Londýn. 1994.str.460.

4. Yu.A. Gromakov. Struktura rámců TDMA a tvorba signálů ve standardu GSM "Elektrokomunikace" N10.1993.s.9-12.

5. W. Heger. GSM vs. CDMA. GSM globální systém pro mobilní komunikaci. Sborník příspěvků ze semináře GSM Promotion Seminar 1994 GSM MoU Group ve spolupráci s členy ETSI GSM. 15. prosince 1994. p.p. 3,1-1 - 3,1-18.

Sukačev E.A. Mobilní sítě Radiokomunikace s mobilními objekty: Učebnice. - Ed. 2., rev. a doplňkové - Oděsa: UGAS, 2000. - 119s

Yu.A. Gromakov. Buněčné systémy mobilní rádiové komunikace. Technologie elektronických komunikací. Svazek 48. Eko-trendy. Moskva. 1994.

Užitečné služby a služby, které lze propojit společně s tarifem nebo již v procesu využívání

Převod minut, GB a SMS do dalšího měsíce

Převádějí se zůstatky hlavních balíčků minut, SMS a GB zahrnuté v měsíčním poplatku, nevyužité v aktuálním zúčtovacím období. Přenesené zůstatky lze použít během dalšího zúčtovacího období. Nejprve se utratí přenesené zůstatky minut, SMS a GB, poté balíčky služeb zahrnuté v tarifu. Převod je možný pouze v případě, že je měsíční poplatek stanovený pro váš tarif uhrazen včas.

Není k dispozici na tarifní plány„Celý příběh“, „Rodinný příběh“ a „Nekonečný příběh“

Vyměňte minuty za GB

Získejte více internetu výměnou nevyužitých minut z balíčku za další gigabajty.

Můžete si vyměnit minuty:

Hlavní balíček zahrnutý v tarifu;

Přijato v rámci převodu zůstatků.

Směnný kurz:

• 1 minuta = 10,24 MB;
• 10 minut = 102,4 MB;
• 100 minut = 1 GB

Služba je zdarma, ale je poskytována pouze v případě, že je účtován poplatek stanovený pro připojený tarif.

Služba není poskytována v době možností „Přidat provoz“ / „500 MB+“.

Nejprve je po vyčerpání spotřebován internetový provoz z přeneseného balíčku - z hlavního balíčku internetového provozu.

Objem internetového provozu přijatý výměnou za minuty se převádí do dalšího zúčtovacího období, maximálně však dvojnásobek objemu hlavního balíčku poskytovaného v souladu s podmínkami tarifu. Když změníte tarif, nevyužitý internetový provoz shoří.

Službu můžete využít v celém Rusku s výjimkou Republiky Krym a města Sevastopol.

Není k dispozici u tarifů: "Nový příběh. Online", "Celý příběh", "Rodinná historie"; "SUPER SIM S", "For Unlimited" a "Endless Story", včetně těch archivních.