gsm сети

gsm сети

Как работает сотовая сеть GSM

Едва ли сейчас найдется человек, который не имеет мобильного телефона. К счастью, услуга сотовой связи сегодня доступна каждому. Но мало кто из обладателей «мобильника» задумывался, как именно все это работает.

Между тем, в основе функционирования сотовой связи лежит технология GSM. GSM – Groupe Special Mobile, позже переименованная в Global System for Mobile – относится к сетям второго поколения связи. Первая коммерческая сеть Global System for Mobile появилась еще в 1992 году. Сегодня на пороге уже стоит четвертое поколение – 4G, тем не менее, GSM все еще востребована.

Структура

структура gsm

структура gsm

В основе структуры GSM лежит понятие опорной или базовой станции. Под базовой станцией понимается вышка сотовой связи (в идеале она должна превосходить по высоте все постройки населенного пункта) с расположенными на ней антеннами. Антенны направлены в разные стороны так, чтобы любой абонент, независимо от своего местоположения мог связаться со своего телефона со станцией. Базовая станция образует так называемую соту – отсюда и название «сотовая связь». Размер соты зависит от мощности радиопередатчика и может составлять от 400 метров до 50 километров. Множество таких станций составляют подсистему базовых станций. Станции расставлены на местности таким образом, чтобы образовывать перекрывающийся сигнал.

Также в структуру GSM входят компоненты системы коммутации. Система коммутации имеет очень сложную схему построения и включает большое количество технически сложных элементов:

  • – центр коммутации. Служит маршрутизатором вызовов, служит для непосредственного соединения абонентов, собирает статистику по вызовам и формирует отчеты по оплате звонка, выполняет ряд других важных функций. В небольших сетях GSM достаточно одного такого коммутатора. В сетях же, которые обслуживают более миллиона абонентов, их может быть несколько, объединенных воедино;
  • – регистр местоположения домашний. Содержит постоянную базу данных номеров абонентов и их подключенных услугах внутри домашней сети;
  • – регистр местоположения гостевой. Содержит временные сведения о перемещающихся абонентах внутри сети GSM в так называемом роуминге. По возвращении абонента в домашнюю сеть данные об абоненте удаляются. Таким образом происходит разгрузка мощности оборудования;
  • – регистр аутентификации мобильного оборудования. Здесь формируются списки устройств, которым разрешен выход в сеть или не разрешен. Если оборудование попало в черный список, звонок при помощи него совершить невозможно. Это бывает, как правило, при краже мобильного телефона и его блокировке. Надо сказать, что в России формируются в основном белые списки, так что отследить и заблокировать украденный аппарат по-прежнему является большой пробелмой;
  • – центр аутентификации абонента. Здесь также принимается решение о доступе абонента в сеть, но не на основе данных об устройстве, а по данным SIM-карты. В случае блокирования «симки» пользователем (например, в результате кражи) доступ в сеть запрещается и совершение звонка невозможно.

Если объяснять проще, то система коммутации предназначена для непосредственного соединения между абонентами и хранит все данные о них.

Центр техобслуживания

  • Здесь обеспечивается контроль за качеством связи и работой всего оборудования. Также производится обновление ПО и обрабатываются аварийные сигналы, которые требуют вмешательства ремонтной бригады.

Принцип работы GSM

Базовая станция gsm

Базовая станция gsm

  • Когда абонент совершает вызов, сигнал с его мобильного устройства ищет вышку сотовой связи – базовую станцию. Если сигнал «пойман» антенной с вышки, он перенаправляется на другую вышку и так далее – пока не попадает в коммутационный центр. Здесь происходит мгновенная проверка подлинности SIM-карты абонента, его телефона, возможность доступа к запрошенной услуге, баланса денежных средств и т.д., а затем либо предоставляется дальнейший доступ к сети, либо запрещается.
  • Затем адресный зашифрованный сигнал передается на ближайшую вышку и далее по эстафете поступает на телефон вызываемого абонента. Тот, в свою очередь, также посылает сигнал на вышку, оттуда на коммутационный центр, где снова происходит проверка возможности доступа и передача сигнала на вышку, откуда радиоволна попадает на телефон пользователя. Чем ближе абоненты находятся относительно друг друга, тем меньшее количество подобных преобразований требуется, тем меньше будут искажения сигнала.
  • Точно так же происходит передача не только голосовых сообщений, но и коротких текстовых сообщений СМС, но кодируется такой сигнал, конечно, иначе.
  • Происходит этот сложный процесс очень быстро (достаточно заметить, что скорость радиоволны достигает скорости света) и скрыт для обычного пользователя.
Заказать звонок
close slider