logo search
производственная практика / 2007 (сотовая связь) / отчет 2007 практика

Территориальное деление сети и handover.

Как уже было сказано, сеть состоит из множества BTS - базовых станций (одна BTS - одна "сота", ячейка). Для упрощения функционирования системы и снижения служебного трафика, BTS объединяют в группы - домены, получившие название LA (Location Area - области расположения). Каждой LA соответствует свой код LAI(Location Area Identity). Один VLR может контролировать несколько LA. И именно LAIпомещается в VLR для задания местоположения мобильного абонента. В случае необходимости именно в соответствующей LA (а не в отдельной соте, заметьте) будет произведен поиск абонента. При перемещении абонента из одной соты в другую в пределах одной LA перерегистрация и изменение записей в VLR/HLR не производится, но стоит ему (абоненту) попасть на территорию другой LA, как начнется взаимодействие телефона с сетью. Каждому пользователю, наверное, не раз приходилось слышать периодические помехи (типа хрюк-хрюк---хрюк-хрюк---хрюк-хрюк :-) ) в музыкальной системе своего автомобиля от находящегося в режиме ожидания телефона - зачастую это является следствием проводимой перерегистрации при пересечении границ LA. При смене LA код старой области стирается из VLR и заменяется новым LAI, если же следующий LA контролируется другим VLR, то произойдет смена VLR и обновление записи в HLR.

Вообще говоря, разбиение сети на LA довольно непростая инженерная задача, решаемая при построении каждой сети индивидуально. Слишком мелкие LA приведут к частым перерегистрациям телефонов и, как следствие, к возрастанию трафика разного рода сервисных сигналов и более быстрой разрядке батарей мобильных телефонов. Если же сделать LA большими, то, в случае необходимости соединения с абонентом, сигнал вызова придется подавать всем сотам, входящим в LA, что также ведет к неоправданному росту передачи служебной информации и перегрузке внутренних каналов сети.

Теперь рассмотрим очень красивый алгоритм так называемого handover`ра (такое название получила смена используемого канала в процессе соединения). Во время разговора по мобильному телефону вследствие ряда причин (удаление "трубки" от базовой станции, многолучевая интерференция, перемещение абонента в зону так называемой тени и т.п.) мощность (и качество) сигнала может ухудшиться. В этом случае произойдет переключение на канал (может быть, другой BTS) с лучшим качеством сигнала без прерывания текущего соединения (добавлю - ни сам абонент, ни его собеседник, как правило, не замечают произошедшего handover`а). Handover`ы принято разделять на четыре типа:

В общем случае, проведение handover`а - задача MSC. Но в двух первых случаях, называемых внутренними handover`ами, чтобы снизить нагрузку на коммутатор и служебные линии связи, процесс смены каналов управляется BSC, а MSC лишь информируется о происшедшем.

Во время разговора мобильный телефон постоянно контролирует уровень сигнала от соседних BTS (список каналов (до 16), за которыми необходимо вести наблюдение, задается базовой станцией). На основании этих измерений выбираются шесть лучших кандидатов, данные о которых постоянно (не реже раза в секунду) передаются BSC и MSC для организации возможного переключения. Существуют две основные схемы handover`а:

Интересно, что инициировать смену каналов может не только мобильный телефон, но и MSC, например, для лучшего распределения трафика.

Маршрутизация вызовов.

Поговорим теперь, каким образом происходит маршрутизация входящих вызовов мобильного телефона. Как и раньше, будем рассматривать наиболее общий случай, когда абонент находится в зоне действия гостевой сети, регистрация прошла успешно, а телефон находится в режиме ожидания.

При поступлении запроса на соединение от проводной телефонной (или другой сотовой) системы на MSC домашней сети (вызов "находит" нужный коммутатор по набранному номеру мобильного абонента MSISDN, который содержит код страны и сети).

Bluetooth

Наличие встроенного модуля беспроводной связи Bluetooth. Технология Bluetooth, основанная на радиосвязи малой дальности (около 10 м), позволяет установить высокоскоростное беспроводное соединение мобильного телефона с настольным ПК, портативными и карманными компьютерами, а также с другими устройствами, поддерживающими стандарт Bluetooth. Используя беспроводную связь с компьютером, вы сможете загружать в телефон новые логотипы и мелодии, получать и отправлять электронные письма, осуществлять синхронизацию данных между телефоном и компьютером (например, обмениваться записями адресной книги). Мобильный телефон с поддержкой Bluetooth может использоваться в качестве модема для ноутбука или карманного компьютера (при поддержке телефоном стандарта GPRS). Также удобным является использование Bluetooth-гарнитуры, которая удобно крепится на ухе и позволяет отвечать на звонки, находясь на расстоянии до 10 м от телефона, что особенно важно для безопасности и удобства водителей автомобилей. Достоинством стандарта Bluetooth является отсутствие каких-либо проводов при соединении, к тому же, устанавливаемое посредством Bluetooth беспроводное соединение не требует, чтобы устройства находились в прямой видимости друг от друга. К тому же, Bluetooth-гарнитуры разных производителей вполне совместимы (например, Nokia и Sony-Ericsson). К недостаткам данного стандарта можно отнести достаточно малую дальность связи и использование для передачи данных радиоволн частотой 2,45 ГГц - на этой же частоте работает большинство современных беспроводных систем промышленного, научного и медицинского назначения, что повышает вероятность возникновения помех в канале Bluetooth.

EMS

Поддержка EMS-сообщений. EMS (Enhanced Messaging Service) - система отправки сообщений, основанная на SMS. ЕМS позволяет: форматировать текст сообщений (жирный шрифт, курсив, подчеркивание отдельных слов), обмениваться картинками и логотипами: черно-белыми, 4-х цветными, 64-х цветными, размером до 255x255 пиксел; изображения могут быть анимированные (параметры те же) и простейшими звуковыми сигналами. Если ЕМS cообщение отправлено на телефон, не поддерживающий этот стандарт, адресат получит только текст. Стоит заметить, что обмен ЕМS-сообщениями не всегда возможен между моделями телефонов разных производителей. Например, компания Nokia является создателем собственного аналогичного сервиса NSM (Nokia Smart Messaging), который является крупнейшим в Европе, однако не поддерживается другими производителями телефонов.

GPRS

Поддержка GPRS. GPRS (General Packed Radio Services) - услуга пакетной передачи данных по радиоканалу. Расчетная скорость 64 кбит/с, чаще всего практически достижимая 48 кбит/с, теоретически достижимая 115 кбит/с. Зависит от загруженности базовых станций и уровня приема.. Суть услуги GPRS заключается в организации постоянного подключения через GPRS-телефон к сети Интернет, причем абонент может звонить и принимать звонки, не прерывая соединения с Интернет, (зависит от класса GPRS. Также хочется отметить, что в России разговаривать и одновременно получать/передавать информацию невозможно (хотя соединение и не прервется) - звонок (при условии ответа) имеет приоритет и передача данных будет приостановлена). Важным преимуществом использования GPRS является то, что плата берется не за время соединения (телефон остается подключенным к сети постоянно), а за объем переданной/полученной через телефон информации. Если вы не собираетесь подключать свой телефон к каким-либо устройствам, то основной сферой применения GPRS в телефоне является просмотр WAP-страниц (так называемая, услуга "WAP через GPRS" - необходима также поддержка оператора, есть не во всех тарифных планах). Также возможна отсылка SMS через сеть GPRS. Кроме того, посредством GPRS можно производить загрузку в телефон логотипов, мелодий и игр. При подключении GPRS-телефона к ноутбуку или обычному компьютеру (услуга GPRS-интернет - также необходима поддержка оператора) можно выходить в Глобальную сеть, используя мобильный телефон в качестве модема, причем Вашим провайдером является Ваш оператор сотовой связи. В среднем, стоимость 1 Мб переданной/полученной информации составляет примерно 0.30-0.45$ (в зависимости от оператора и тарифного плана).

GSM 1800

Поддержка телефоном стандарта связи GSM 1800. GSM 1800 - цифровой стандарт мобильной связи, использующий диапазон частот 1710-1880 МГц. Данный стандарт распространен в Европе, России, Австралии, в Тихоокеанских странах Азии. При покупке мобильного телефона необходимо выяснить, в каком стандарте работают местные операторы сотовой связи, т.к. телефон стандарта GSM 1800 не будет функционировать в сети GSM 900, а аппарат стандарта GSM 900 - в сети GSM 1800. Практически все современные провайдеры в Европе используют стандарты GSM 1800 и GSM 900 (см. "GSM 900"), поэтому наиболее популярными являются двухдиапазонные телефонные аппараты GSM 900/1800 - при включении такой телефон сам за доли секунды определяет, на какой частоте сигнал лучше, и настраивается на нее. Например, считается, что в центре Москвы связь лучше у телефонов стандарта GSM 1800, а за пределами Садового кольца и в области - у телефонов стандарта GSM 900.

GSM 1900

Поддержка телефоном стандарта связи GSM 1900. GSM 1900 - цифровой стандарт мобильной связи, использующий частоту 1900 МГц. Данный стандарт распространен в США и Канаде, поэтому если вы хотите пользоваться телефоном в этих странах (при условии, что ваш оператор сотовой связи предоставляет там услуги роуминга), ваш аппарат должен поддерживать GSM 1900.

GSM 900

Поддержка телефоном стандарта связи GSM 900. GSM 900 - цифровой стандарт мобильной связи, использующий диапазон частот 890 - 960 МГц. Стандарт GSM 900 распространен в Европе, Азии, России и используется практическими всеми современными европейскими провайдерами, однако желательно, чтобы наряду с GSM 900 аппарат поддерживал и стандарт GSM 1800, т.к. в этом случае при возникновении помех на частоте 900 МГц телефон сможет переключиться на частоту 1800 МГц.

HSCSD

Поддержка протокола HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) - высокоскоростной передачи данных по сетям с коммутацией каналов. Технология базируется на использовании существующих каналов GSM, в которых канальные интервалы объединены в группы (до 4-х каналов), образуя общий групповой канал со скоростью 38.4 кбит/с (четыре канала по 9.6 кбит/с) или, теоретически, 57.6 кбит/с (четыре канала по 14.4 кбит/с). Реальная скорость 28.8 - 43.2 кбит/с. Поскольку в основе HSCSD лежит коммутация каналов, этот протокол больше подходит для таких приложений, как видеоконференции и мультимедиа-приложения, чем для приложений "импульсного" типа (например, для электронной почты), которые эффективнее передаются при помощи протокола пакетной коммутации (GPRS). HSCSD не получила большого распространения и встречается лишь у нескольких операторов: ее считают как бы промежуточным этапом при внедрении более мощных технологий радиопередачи, таких, как GPRS.

IRDA

Наличие в телефоне инфракрасного порта (ИК-порта), позволяющего установить беспроводное соединение мобильного телефона с любым устройством, имеющим ИК-порт (ноутбуком, карманным компьютером, модемом и т.п.) и находящимся в прямой видимости от аппарата. Используя связь с компьютером, вы сможете загружать в телефон новые логотипы и мелодии, осуществлять синхронизацию данных между телефоном и компьютером (например, обмениваться записями адресной книги или календаря), управлять приемом и отправкой SMS-сообщений прямо с компьютера. Мобильный телефон с ИК-портом может быть использован в качестве модема для ноутбука или карманного компьютера (при поддержке телефоном стандарта GPRS). Данный способ подключения весьма удобен из-за отсутствия проводов, однако настольные ПК не оснащаются инфракрасным портом - для их соединения с телефоном требуется установка в компьютер специального ИК-модуля ценой $20-60.