無線電子工学および電気工学の百科事典 GSM ネットワークの仕組み、通信の基本の簡単な説明。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典 ほとんどの人が携帯電話を使用していましたが、ほとんどの人は考えていませんでした-すべてがどのように機能するのでしょうか? この文学作品では、通信事業者の観点から、コミュニケーションがどのように行われるかを検討します。 番号をダイヤルして電話をかけ始めると、または誰かがあなたに電話をかけると、デバイスは無線を介して最寄りの基地局のアンテナのXNUMXつと通信します。 各基地局には、さまざまな方向に向けられた XNUMX ~ XNUMX 個のトランシーバ アンテナが含まれており、あらゆる方向からの加入者に通信を提供します。 専門用語では、アンテナは「セクター」とも呼ばれます。 あなた自身もおそらく何度もそれらを見たことがあるでしょう - 大きな灰色の長方形のブロック。 信号はアンテナからケーブルを介して基地局の制御ユニットに直接送信されます。 セクターと制御ブロックのセットは通常、次のように呼ばれます。 BS、基地局。 アンテナが都市の特定の領域またはエリアにサービスを提供するいくつかの基地局は、特別なユニット、いわゆる LAC、ローカルエリアコントローラー、「ローカルエリアコントローラー」、しばしば単に単に言及されます コントローラ. 通常、最大 15 台の基地局が XNUMX つのコントローラーに接続されます。 次に、コントローラーは、いくつかある場合もありますが、まさに中央の「脳」ユニットに接続されています。 MSC、モバイルサービススイッチングセンター、通称 スイッチ. このスイッチは、都市の電話回線や他のセルラー オペレータなどに出力 (および入力) を提供します。 つまり、最終的に、スキーム全体は次のようになります。 小規模なGSMネットワークはXNUMXつのスイッチのみを使用し、XNUMX万を超える加入者にサービスを提供する大規模なネットワークはXNUMXつ、XNUMXつ、またはそれ以上を使用できます MSC、互いに組み合わせる。 なぜこのような複雑さがあるのでしょうか? アンテナをスイッチに接続するだけで問題ないように思えますが、それほど単純ではありません。 すべてはたった XNUMX つの簡単な英語の単語です - 引き渡す。 この用語は、セルラーネットワークでのハンドオーバーを指します。 つまり、通りを歩いたり、車(電車、自転車、ローラースケート、アスファルトペーバーなど)を運転したりすると同時に電話で話したりするときは、接続が中断されないようにします(そしてそれは中断されない)、電話をあるセクターから別のセクターに、あるBSから別のBSに、あるローカルエリアから別のローカルエリアに切り替える必要があります。 したがって、セクターがスイッチに直接接続されている場合、これらすべてのスイッチングはスイッチによって制御される必要があります。スイッチはすでに何かを行う必要があります。 マルチレベルのネットワークスキームにより、負荷を均等に分散できるため、機器の障害が発生し、その結果、通信が失われる可能性が低くなります。 例 - あなたとあなたの携帯電話があるセクターのサービスエリアから別のサービスエリアに移動する場合、BS コントロールユニットは「上位」デバイスに影響を与えることなく電話の転送を処理します - LAC и MSC。 したがって、異なる間で遷移が発生した場合 BS、それからそれは制御されます LAC などなど。 スイッチの動作についてはもう少し詳しく考える必要があります。 携帯電話ネットワークのスイッチは、有線電話ネットワークの PBX とほぼ同じ機能を実行します。 あなたがどこに電話するかを決定するのは彼であり、誰があなたに電話をかけ、追加サービスの運用に責任を負い、そして最終的には一般的にあなたが電話をかけることができるかどうかを決定するのは彼です。 最後のポイントに立ち寄りましょう - 携帯電話の電源を入れるとどうなりますか? ここで、携帯電話の電源を入れます。 SIMカードには特別な番号、いわゆる IMSI - 国際加入者識別番号。 この番号は、世界中のすべてのSIMカードに固有のものであり、オペレーターがXNUMXつの加入者を別の加入者と区別するのはこの番号です。 電話がオンになると、このコードが送信され、基地局はそれをに送信します ラック、ラック - 順番にスイッチに。 ここで、スイッチに関連する XNUMX つの追加モジュールが機能します。 HLR、ホームロケーションレジスタ и VLR ビジター ロケーション レジスタ。 それぞれ、 ホームサブスクライバーの登録 и ゲスト加入者登録。 で HLR 格納されている IMSI このオペレーターに接続しているすべてのサブスクライバー。 で VLR 次に、このオペレーターのネットワークを現在使用しているすべてのサブスクライバーに関するデータが含まれています。 IMSI に転送 HLR (もちろん、高度に暗号化された形式で行われます。暗号化の機能については詳しく説明しません。別のブロックがこのプロセスを担当することだけを述べます。 AuC、認証センター)、HLR次に、そのようなサブスクライバーが存在するかどうかを確認し、存在する場合は、たとえば不払いのためにブロックされているかどうかを確認します。 すべてが順調であれば、このサブスクライバは次の場所に登録されます VLR その瞬間から電話をかけることができます。 大規模なオペレーターは XNUMX つではなく、複数のオペレーターを並行して持つことができます HLR и VLR。 それでは、上記のすべてを図に表示してみましょう。 ここでは、セルラー ネットワークのしくみについて簡単に説明しました。 実際、すべてがはるかに複雑ですが、すべてを徹底的に説明すると、このプレゼンテーションのボリュームは「戦争と平和」をはるかに超える可能性があります。 次に、オペレーターがどのようにして (そして最も重要なのはなぜ!) 私たちのアカウントからお金を引き落とすのかを見ていきます。 すでにご存知かと思いますが、料金プランには XNUMX つの異なるタイプがあります。英語では、いわゆる「クレジット」、「アドバンス」、「プリペイド」です。 プリペイドつまり、前払いです。 違いはなんですか? 会話中にお金をどのように償却できるかを考えてみましょう。 あなたが電話をかけたとしましょう。 それはスイッチで修正されました-そこに呼び出されたそのような加入者は、XNUMX秒間話しました。 最初のケース-あなたはクレジットまたは前払いシステムを持っています。 この場合、次のことが起こります。コールだけでなく、コールに関するデータがスイッチに蓄積され、一般的なキューの順序で、と呼ばれる特別なブロックに転送されます。 請求する, 英語から bill - 請求書を支払うこと。 請求 は、加入者のお金に関連するすべての問題に責任を負います。通話料金の計算、加入料の償却、サービスの代金の償却などを行います。 からの情報の転送速度 MSC в 請求 処理能力に依存します 請求する、言い換えれば、通話に関する技術データをいかに迅速に直接お金に変換できるかということです。 したがって、加入者の会話が増えるほど、または請求が「遅い」ほど、キューの移動が遅くなり、したがって、会話自体とこの会話の実際の引き落としとの間の遅延が大きくなります。 この事実は、一部の加入者がしばしば表明する不満に関連しています-「彼らはお金を盗んでいると言います!XNUMX日間話さなかったのですが、一定の金額が帳消しになりました...」。 しかし、たとえばXNUMX日前に行われた会話について、そのお金がすぐに帳消しにされなかったということはまったく考慮されていません...人々は良いことに気づかないように努めています...そして最近では、たとえば、事故や何らかの理由で請求が機能しなくなった可能性もあります。 反対方向-請求から MSC -別の行があります 請求する 加入者のアカウントのステータスを交換機に通知します。 繰り返しますが、非常に一般的なケースです。口座の借金は数十ドルに達する可能性がありますが、それでも電話をかけることができます。これはまさに、「リバース」キューがまだ到着しておらず、交換機があなたがいることをまだ認識していないためです。悪意のある債務不履行者であり、あなたはずっと前にブロックされているはずです。 前払い料金は、加入者との決済方法においてのみクレジット料金と異なります。最初のケースでは、人はある程度の金額を口座に入金し、通話料がこの金額から徐々に差し引かれます。 この方法だと通信費をある程度計画的に抑えることができるので便利です。 XNUMX 番目のオプションはクレジットです。この場合、任意の期間のすべての通話の合計コストが計算されます ("請求サイクル")は、通常XNUMXか月間、加入者が支払う必要のある請求書の形式で発行されます。クレジットシステムは、緊急に電話をかける必要があり、アカウントのお金が突然実行される場合に備えて、便利です。アウトし、電話がブロックされます。 前払いの仕組みは大きく異なります。 前払いで 請求する そのため、一般的に「プラットフォームごとのプリペイド". 電話接続が開始された瞬間に、直接接続が確立されます。 スイッチ и はんだプラットフォーム。 キューはなく、データは会話中にリアルタイムで双方向に直接送信されます。 これに関連して、プリペイドには次のような特徴があります。 - 購読料がないこと(購読料などがないため) 支払請求周期)、限られた追加サービスのセット(「リアルタイム」モードでそれらを請求することは技術的に困難です)、「赤字になる」ことは不可能です-アカウントのお金が実行されるとすぐに会話が中断されますアウト。 明確な品格 前払い アカウントの金額を正確に管理し、その結果、その費用を管理する機能です。 В はんだ付け 時々面白い現象があります - もし プリペイドプラットフォーム なんらかの理由で、たとえば過負荷のために動作を拒否し、それに応じて加入者のために プリペイド料金 現時点ではすべての通話が完全に無料になります。 実際、それは彼ら、つまり購読者を幸せにします。 しかし、私たちが話すとき、私たちのお金はどのように計算されますか? ローミング? そして、電話はローミングでどのように機能しますか? さて、これらの質問に答えてみましょう: いいえ。 IMSI 15桁で構成され、最初の5桁、いわゆる SS - 国コード (3桁)と NC - ネットワーク コード (5 桁) - この加入者が接続されている事業者を明確に示します。 このXNUMXつの数字 VLR ゲストオペレーターを見つける HLR ホーム オペレータを探して調べてみますが、実際、この加入者はこのオペレータでローミングを使用できますか? 「はい」の場合、 IMSI によって規定された VLR ゲストオペレーター、および HLR ホーム - 同じゲストへのリンク VLR発信者を探す場所を知るため。 請求書の償却により、状況もそれほど単純ではありません。 通話はゲストスイッチによって処理されますが、お金は独自の「ホーム」によってカウントされるためです。 請求する、資金の引き落としが大幅に遅れる可能性があります - 最大 XNUMX か月。 制度はありますが、例えば「キャメル2」、プリペイドの原則に基づいてローミングでも機能します。つまり、リアルタイムでお金を償却します。 ここで別の質問が発生します-借方に記入されたお金は何ですか? ローミング? 自宅ではすべてが明確である場合、つまり明確に定義された料金プランがある場合、ローミングの場合は状況が異なります。多額の費用が帳消しになり、その理由は明らかではありません。 さて、それを理解してみましょう: ローミング中のすべての通話は、次の3つの主要なカテゴリに分類されます。 着信コール - この場合、コールのコストは次のもので構成されます。 自宅からゲスト地域への国際電話の費用
発信コール ホーム: ゲスト地域ホームからの国際通話料金
ゲスト地域別の発信通話: ゲストオペレーターからの発信コスト
ご覧のとおり、ローミング時の通話料金は、加入者が自宅でどの通信事業者に接続しているか、および加入者が外出中にどの通信事業者を使用しているかという XNUMX つのことだけによって決まります。 これにより、非常に重要なことが XNUMX つ明らかになります。ローミングの XNUMX 分間のコストは、加入者が選択した料金プランにはまったく依存しません。 もうXNUMXつコメントを追加したいと思います。あるオペレーターのXNUMX台の電話が別のオペレーターと一緒にローミングしている場合(たとえば、XNUMX人の友人が休暇に出かけた場合)、それらが互いに通話するのは非常に高価になります-発信者は自宅への発信と同様に料金を支払い、受信者は自宅からかかってきた通話と同じように料金を支払います。 これは GSM 標準の欠点の XNUMX つです。この場合の通信は家庭内を経由することです。 技術的には「直接」接続を手配することは十分に可能ですが、すべてをそのままにしてお金を稼ぐことができる場合、どの事業者がこれを行うでしょうか? 複数の携帯電話の所有者が最近よく関心を持つもう XNUMX つの質問は、ある電話から別の電話に通話を転送するといくらかかるのかということです。 そして、この質問には次のように答えることができます。 電話機 B から電話機 C への通話転送が設定されているとします。電話機 A から電話機 B に電話をかけると、通話は電話機 C に転送されます。この場合、料金は次のように支払われます。 電話A-電話Bへの発信について
トピックの最後に、もう XNUMX つの微妙な点について言及したいと思います。 そして、ここで最も興味深いことが始まります。 たとえば、通話中の電話は自宅の番号に転送されます。 次に、着信があると、いわゆる「ローミングループ"-通話はゲストを介して自宅の電話に転送されます スイッチ、それぞれ、そのような転送された呼び出しのコスト ローマー 自宅への着信および発信のコストと転送自体のコストの合計に等しくなります。 そして面白いのは、ローマーはそのような通話が行われたことさえ知らず、その後通信料金の請求書を見て驚くかもしれないということです。 これは実用的なアドバイスにつながります。旅行中は、すべての種類の転送を無効にすることをお勧めします (無条件のままにすることができます。この場合、「ローミング ループ」は機能しません)、特にボイス メールへの転送は無効にすることができます。それ以外の場合は、後で無効にすることができます。長い間不思議に思っていました - 「Aさん、そのお金はどこに行ったの?」 本文中で使用されている用語のリスト AuC -認証センターであるAutentificationCenterは、ネットワークを介して送信され、ネットワークから受信されたときに情報をエンコードする責任があります。
出版物: cxem.net 他の記事も見る セクション モバイル通信. 読み書き 有用な この記事へのコメント. 科学技術の最新ニュース、新しい電子機器: 光信号を制御および操作する新しい方法
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