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无线电电子与电气工程百科全书 GSM 网络如何工作，简要的通信基础知识。 无线电电子电气工程百科全书
几乎每个人都用过手机，但很少有人想到——这一切是如何运作的？ 在这部文学作品中，我们将尝试从您的电信运营商的角度考虑通信是如何发生的。 当您拨打号码并开始呼叫时，或者有人呼叫您时，您的设备会通过无线电与最近基站的天线之一进行通信。
每个基站包含一到十二个收发器天线，指向不同的方向，以便从各个方向向用户提供通信。 在专业术语中，天线也被称为“扇区”。 您自己可能已经见过很多次了——巨大的灰色矩形块。
信号通过电缆从天线直接传输到基站的控制单元。 扇区和控制块的组合通常称为 - BS，基站。 多个基站的天线服务于城市的任何特定领土或区域，连接到一个特殊的单元 - 所谓的 LAC，Local Area Controller，“本地区域控制器”，通常简称为 控制器. 最多 15 个基站通常连接到一个控制器。 反过来，控制器（也可以是多个）连接到最中央的“大脑”单元 - MSC，移动服务交换中心，通常称为 转变. 该交换机为城市电话线、其他蜂窝运营商等提供输出（和输入）。 也就是说，最终，整个方案看起来像这样：
小型 GSM 网络仅使用一个交换机，服务超过一百万用户的大型网络可以使用两个、三个或更多 MSC，相互结合。 为什么这么复杂？ 看起来你可以简单地将天线连接到开关 - 就是这样，不会有任何问题......但并非一切都那么简单。 这里的重点是一个简单的英语单词—— 交出. 该术语指的是蜂窝网络中的切换。 也就是说，当您走在街上或开车（火车、自行车、旱冰鞋、沥青摊铺机......）并同时打电话时，为了不中断连接（并且它不中断），您需要将您的手机从一个扇区切换到另一个扇区，从一个基站切换到另一个基站，从一个本地区域切换到另一个区域，依此类推。 因此，如果扇区直接连接到交换机，那么所有这些切换都必须由交换机来控制，这已经有事可做了。 多级网络方案可以平均分配负载，从而降低设备故障的可能性，从而减少通信丢失。 示例 - 如果您和您的手机从一个扇区的覆盖区域移动到另一个扇区的覆盖区域，则 BS 控制单元会处理手机的转移，而不会影响“上级”设备 - LAC и MSC. 因此，如果转换发生在不同的 BS，那么它是受控的 LAC 等。 应该更详细地考虑开关的操作。 蜂窝网络中的交换机执行的功能与有线电话网络中的 PBX 几乎相同。 他决定你打电话到哪里，谁打电话给你，负责附加服务的运营，最后通常决定你是否可以打电话。 让我们停在最后一点 - 打开手机时会发生什么？ 在这里，打开你的手机。 您的 SIM 卡有一个特殊号码，即所谓的 IMSI - 国际用户识别码、国际用户识别码. 这个号码对于世界上的每张 SIM 卡都是唯一的，运营商正是通过这个号码来区分一个用户和另一个用户。 当手机开机时，它发送此代码，基站将其发送到 拉丁美洲和加勒比 - 依次到开关。 这里与交换机相关的两个附加模块开始发挥作用 - HLR，家庭位置寄存器 и VLR 访客位置登记。 因此， 家庭订户登记册 и 访客订户登记册。 在 高铁 存储 IMSI 连接到该运营商的所有订户。 在 虚拟光刻机 反过来，包含有关当前使用该运营商网络的所有订户的数据。 IMSI 转移到 高铁 （当然，以高度加密的形式；我们不会详细讨论加密的特性，我们只会说另一个块负责这个过程 - AuC、认证中心）、HLR，反过来，检查它是否有这样的订阅者，如果有，它是否被阻止，例如，未付款。 如果一切正常，则此订阅者已注册 虚拟光刻机 从那一刻起就可以打电话了。 大型运营商可能不是一个，而是几个并行 高铁 и 虚拟光刻机. 现在让我们尝试在图中显示以上所有内容：
在这里，我们简要回顾了蜂窝网络的工作原理。 事实上，那里的一切都复杂得多，但如果你把一切都描述得淋漓尽致，那么这个呈现在数量上很可能会超过《战争与和平》。 接下来，我们将了解运营商如何（最重要的是，为什么！）从我们的帐户中扣款。 您可能已经听说过，关税计划分为三种不同类型 - 所谓的“信用”、“预付”和“预付”，源自英语 预付费即预付。 有什么区别？ 考虑如何在谈话中注销金钱： 假设你打了一个电话。 它被固定在交换机上——某某订户在那里打电话，说，比方说，四十五秒。 第一种情况 - 您有信用或预付款系统。 在这种情况下，会发生以下情况：有关您的呼叫的数据，而不仅仅是您的呼叫数据在交换机中累积，然后按照一般队列的顺序，被传输到一个名为 计费，从英语到 bill - 支付账单。 计费 负责与订户资金相关的所有问题 - 计算通话费用、借记订阅费、借记服务费用等。
信息传输率 MSC в 计费 取决于多少处理能力 计费，或者换句话说，他能够以多快的速度将有关通话的技术数据转化为直接资金。 因此，用户通话越多，或者计费越“慢”，队列移动得越慢，相应地，对话本身与该对话的实际记账之间的延迟就越大。 这一事实与一些订户经常表达的不满有关 - “他们说他们在偷钱！我两天没说话 - 一定金额被注销了......”。 但它根本没有考虑到发生的对话，例如，三天前，这笔钱没有立即注销......人们试图不注意到好事......而这些天，例如，计费根本无法工作——因为事故，或者因为它以某种方式现代化。 在相反的方向 - 从计费到 MSC - 还有另一行 计费 通知交换机有关订户帐户的状态。 再说一个相当常见的情况——账户债务可以达到几十美元，而你仍然可以打电话——这只是因为“反向”队列还没有出现，总机还不知道你在。恶意违约者，您应该被禁止很长时间。 预付资费与信用资费的区别仅在于与用户的结算方式不同——在第一种情况下，用户将一定金额存入账户，然后逐渐从该金额中扣除通话费用。 这种方法很方便，因为它可以让你在一定程度上规划和限制你的沟通成本。 第二种选择是信用，其中任何时期内所有呼叫的总费用（“结算周期")，通常为一个月，以发票的形式开具，订户必须支付。信用系统很方便，因为它可以在您急需打电话时为您提供保险，而帐户中的资金突然用完并且手机被屏蔽了。 预付款以完全不同的方式安排：
在预付 计费 因此通常被称为“平台预付". 直接在电话连接开始的那一刻，在电话之间建立直接连接 转变 и 焊台。 没有队列，数据在会话期间直接双向传输，实时。 与此相关，预付费具有以下特征 - 无需订阅费（因为不存在订阅费） 计费周期），一组有限的附加服务（在“实时”模式下向它们收费在技术上是困难的），不可能“陷入亏损” - 只要账户中的钱用完，对话就会被打断出去。 清晰的尊严 预付 是能够准确控制账户中的金额，从而控制他们的开支。 В 焊接 有时会出现一些有趣的现象——如果 预付费平台 由于某种原因拒绝工作，例如，由于超载，然后，因此，对于订户 预付关税 此时所有通话都变得完全免费。 事实上，这让他们（订户）感到高兴。 但是当我们说话时，我们的钱是如何计算的，在 漫游? 电话在漫游时如何工作？ 好吧，让我们试着回答这些问题： 数 IMSI 由 15 位数字组成，前 5 位数字，所谓 SS - 国家代码 （3 位数）和 NC - 网络代码 （5 位数字） - 清楚地描述该用户所连接的运营商。 这五个数字 虚拟光刻机 找到来宾接线员 高铁 归属运营商并查看 - 但实际上，该订户可以使用该运营商的漫游服务吗？ 如果是，那么 IMSI 由规定 虚拟光刻机 来宾运营商，和 高铁 主页 - 链接到同一位访客 虚拟光刻机知道在哪里寻找来电者。 随着计费中资金的核销，情况也不是很简单。 由于来电是客人交换机处理的，但钱是自己算的，“家” 计费，借记资金很有可能出现大幅延迟 - 最多一个月。 虽然有系统，例如“Camel2"，漫游也是基于预付费的原则，即实时注销资金。
这里出现了另一个问题 - 借记的钱是什么？ 漫游？ 如果“在家”一切都很清楚 - 有明确定义的资费计划，那么漫游情况就不同了 - 很多钱被注销，但原因尚不清楚。 好吧，让我们试着弄清楚：
漫游中的所有电话主要分为 3 类： 来电 - 在这种情况下，通话费用包括： 从国内拨打国际电话到客人所在地区的费用
拨出电话回家： 从客人所在地区拨打国际电话的费用
客人所在地区的拨出电话： 来自来宾接线员的拨出电话费用
正如您所看到的，漫游呼叫的费用仅取决于两件事：订户在家里连接到哪个运营商以及订户在家里使用哪个运营商。 同时，还透露了一件非常重要的事情——漫游一分钟的费用绝对不取决于用户选择的资费计划。 我想补充一点 - 如果一个运营商的两部手机与另一运营商一起漫游（例如，两个朋友去度假），那么他们互相通话的费用将非常昂贵 - 呼叫者支付方式如同外出回家，而接收者支付电话就像某人从家里来一样。 这是 GSM 标准的缺点之一 - 在这种情况下，通信需要穿过房屋。 尽管从技术上讲，“直接”安排连接是完全可能的，但如果你可以保持一切原样并赚钱，那么哪个运营商会这样做呢？ 最近拥有多部手机的用户经常感兴趣的另一个问题是，将呼叫从一部手机转移到另一部手机的费用是多少？ 而这个问题的答案也很现实：
假设呼叫转移设置为从电话 B 到电话 C。他们从电话 A 呼叫电话 B - 因此，呼叫被转移到电话 C。在这种情况下，他们支付： 电话 A - 至于拨出到电话 B
在话题的最后，我想提一个更微妙的点——漫游中的呼叫转移成本是多少？ 最有趣的开始：
例如，电话在占线情况下将呼叫转移到家庭号码。 然后，随着来电，所谓的“漫游环"- 通话将通过客人转到家里的电话 转变，分别为这种转发呼叫的成本 漫游者 将等于拨入和拨出家庭呼叫的成本加上转接本身的成本之和。 有趣的是，漫游者可能甚至不知道发生了这样的呼叫，随后当他看到通讯账单时感到惊讶。 这带来了实用的建议 - 旅行时，建议禁用所有类型的转发（您只能无条件保留 - 在这种情况下，“漫游循环”不起作用），特别是转发到语音邮件 - 否则，稍后您可以想了很长时间——“A，那笔钱去哪儿了？”。 文本中使用的术语列表 金碳 -Authentification Center，认证中心，负责在网络上传输和从网络接收时对信息进行编码
出版：cxem.net
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