Сегодня вряд ли кого-то удастся удивить сотовым телефоном, у некоторых людей в наличии имеется два, а иногда и три мобильных аппарата.
Однако мало кто сможет ответить на вопрос, почему мы можем совершать звонки и как устроена работа сотовой сети. В данном материале мы постараемся поподробнее рассказать вам об этом.
Итак, когда пользователь мобильного телефона планирует позвонить на какой-нибудь сотовый номер Билайн или Мегафон, или же ответить на входящий вызов от другого абонента, единственное, что он делает, это нажимает клавишу вызова. Благодаря этому, мобильное устройство получает команду подключиться по каналу сотовой связи к ближайшей с территориальной точки зрения базовой станции или Base Station. Надо отметить, что во владении сотовых операторов Билайн, Мегафон и МТС находится огромное количество подобного рода станций. При этом на каждой из таких станций установлено от одной до двенадцати антенн, предназначенных для приёма и передачи сигнала. Каждая антенна повернута в определенную сторону, необходимо это для того, чтобы можно было обеспечить хорошее качество на всем радиусе действия антенны.
Внешне подобные антенны представляют собой не что иное, как прямоугольные конструкции, которые любой из нас видел на крышах высоких зданий в городе и на специальных вышках в сельской местности. Все эти антенны генерируют специальный сигнал, который посредством кабеля передается в блок управления базовой станции. Таким образом, мы с вами видим, что система базовой станции есть не что иное, как набор блока управления и определенного подключенного к нему количества антенн.
Надо отметить, что ряд территорий обслуживается не одной, а несколькими базовыми станциями, которые составляют контроллер локальный зоны или Local Area Controller. Количество базовых станций подключенных к одному контроллеру может достигать пятнадцати на конкретной территории. Каждый из работающих контроллеров локальной зоны в свою очередь связан с Центром управления мобильным услугами или Mobile services Switching Center. Данный центр может устанавливать на территории любые входящие и исходящие соединения с разными типами проводной и мобильной связи. Как правило, региональные сотовые операторы используют всего один такой центр. А вот крупным мобильным операторам, таким как Билайн, МТС и Мегафон, для того, чтобы слышать только положительные отзывы о качестве связи от своих клиентов, приходится использовать несколько Центров управления мобильными услугами, которые в свою очередь, объединены между собой.
Для того, чтобы вам было проще понять всю иерархию системы GSM, пополним ваш лексикон таким словом, как хэндовер, означающего функцию передачи обслуживания клиента в мобильной сети по принципу эстафеты. Говоря другим языком, это возможность поддерживать разговор клиента в независимости от его передвижений, а именно быстрая передача сигнала управления от мобильника пользователя из зоны действия одной базовой станции в другую или из области контроля, принадлежащей одной базовой станции или Центра управления мобильными услугами, в другую. Таким образом, если бы каждый сектор базовой станции соединялся с коммутатором напрямую, то ему приходилось бы, в независимости от остальных стоящих перед ним задач, заниматься хэндовером для всех существующих пользователей мобильной сети.
Для того, чтобы оборудование было загружено равномерно, а значит и вероятность отказа его работы из-за перегрузки была бы сведена к минимуму, мобильная сеть GSM создана по многоуровневому принципу. А реализовано это вот как: если клиент, совершая звонок, осуществляет передвижения из области обслуживания одним из секторов базовой станции в область обслуживания другим сектором, то сигнал передается и переключается посредством управляющего блока этой базовой станции. А все вышестоящие по схеме иерархии устройства остаются незадействованными. А вот когда осуществляется хэндовер между несколькими базовыми станциями, переключением занимается контроллер локальной зоны без участия центра управления мобильными услугами и так далее.
Что касается коммутатора, то за ним закреплен тот же функционал что и у АТС в проводных сетях. Он занимается определением адресатов звонка, отвечает за регуляцию специальных услуг, а выносит решение, может ли в текущий момент данный абонент совершить вызов.
Итак, после того, как мы нажимаем кнопку включения, наш мобильный включается, мы видим что получили доступ к сети и к различным приложениям, но что же происходит на самом деле, невидимое от наших глаз? Здесь сразу нужно отметить, что приобретая сим-карту, независимо от того, где вы это сделали, в салоне или у дилера, такого как «Корпорация Связи», и какому оператору она принадлежит, вы автоматически получаете Международный опознавательный номер абонента иначе именуемый, как IMSI. Этот номер уникален для каждого владельца сим-карты на планете, и необходим для точной идентификации абонента. И как только вы включает свой сотовый телефон, базовая станция тут же получает сигнал, в котором содержится этот номер. После чего сигнал по иерархии поступает наверх к коммутатору. Следует так же отметить, что в процессе путешествия сигнала к коммутатору, к работе подключаются еще пару устройств. Такие как, регистр домашних абонентов или Home Location Register, хранящий все коды IMSI клиентов своей сети, и регистр гостевых абонентов Visitor Location Register, владеющий данными обо всех пользователях, которые используют в текущий момент сеть этого сотового оператора.
Шифрованием, применяемым при транспортировке сигнала несущего код IMSI в регистр домашних абонентов, занимается Центр Аутентификации (AuC). На начальном этапе обработки полученного сигнала с кодом IMSI регистр домашних абонентов занимается поиском в своей базе, после чего делает запрос, не заблокирован ли номер, к примеру, из-за долгов или по утрате. По окончании проверки и при ее положительном исходе сигнал отправляется в регистр гостевых абонентов, то есть абонент может совершать звонки и пользуется услугами другого оператора сотовой связи.
Сегодня вряд ли кого-то удастся удивить сотовым телефоном, у некоторых людей в наличии имеется два, а иногда и три мобильных аппарата.
