СТАНДАРТЫ 1-2G

Олег "2sheds" Курапов

Спецвыпуск Xakep, номер #034, стр. 034-004-1

(ok@2sheds.ru), Элдар Разроев (коммерческий директор "МегаФон-Москва", sonicduo@sonicduo.com)

Сотовые сети первого и второго поколения

В нашей стране уже около 20 миллионов абонентов сотовых сетей. Того и гляди, мобильных телефонов окажется больше, чем обычных - стационарных. Мобильник сейчас есть у каждого, а у некоторых и не один! Однако мало кто знает, как работает сеть сотовой связи, а ведь это очень интересная система.

Любая сотовая сеть состоит из нескольких базовых станций, каждая из которых обслуживает несколько ячеек ("сот") с радиусом от сотен метров до нескольких десятков километров. Базовая станция включает в себя радиопередатчик и контроллер. Вместе они отвечают за передачу, прием и управление трафиком между мобильными станциями (телефонами, сотовыми модемами и т.п.), находящимися в зоне покрытия станции, и коммутационным центром.

Коммутационный центр отвечает за авторизацию и соединение абонентов внутри сети, устанавливает соединение при входящем вызове, а также постоянно следит за местоположением подвижных мобильных станций, по мере необходимости передавая обслуживание от одной базовой станции к другой. Эта функция, называемая Hand-off или Handover, является одним из основных отличий сотовой сети от других радиокоммуникационных систем.

Принципиальная схема сотовой сети

BS - базовая станция;

MSC - коммутационный центр;

VLR - реестр перемещений;

HLR - реестр собственных абонентов;

EIR - реестр идентификации оборудования;

AC - центр авторизации;

OMC - центр управления и обслуживания.

Кроме того, в структуру сотовой сети входят системы управления, обслуживания, тарификации и т.п. Точный список и названия отдельных компонентов могут изменяться в зависимости от используемого оператором стандарта, применяемого оборудования и даже фирмы-поставщика. Более подробную техническую информацию можно без проблем найти в интернете, ключевых слов в этой статье предостаточно :).

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Сотовые технологии используют принцип повторного использования частот, что позволяет увеличить максимальное количество обслуживаемых абонентов, не вызывая наложения и пересечения каналов связи. Более того, одна и та же частота может быть использована сразу в нескольких сотах. Другой важный принцип, позволяющий еще эффективнее использовать имеющуюся полосу частот – разделение каналов. В зависимости от стандарта, может использоваться частотное (FDMA), временное (TDMA) или кодовое (CDMA) разделение.

Для пояснения принципа разделения каналов можно использовать такой пример: представь себе группу людей в одном помещении, разбитую на пары, общающиеся между собой. В таком случае, частотное разделение можно представить, как если бы каждая пара собеседников была помещена в звукоизолированный бокс, чтобы не мешать остальным. Временное разделение – все находятся в одном помещении, но говорят по очереди. И, наконец, кодовое разделение – все говорят одновременно, но на разных языках.

Кроме того, для сжатия потока могут применяться различные аудиокодеки, а также алгоритмы шифрования, обеспечивающие защиту информации.