Структура сети 3g
Структура сети 3gСкачать файл - Структура сети 3g
Стандарты беспроводной связи подразделяются на персональные, локальные, городские и глобальные. В рамках портала рассматриваются стандарты мобильной связи различных поколений: NMT, GSM, GPRS, EDGE, UMTS, HSPA, LTE, LTE-Advanced. Рассматриваются вопросы будущего сетей мобильной связи на пути к сетям 5G и 6G. Затрагиваются вопросы виртуализации сетевой инфраструктуры в сетях мобильной связи, повышения скоростей передачи данных за счет ввода стандарта LTE-Advanced и LTE-Advanced Pro начиная с Release 13 3GPP. Главная 1G Что такое 'поколение' сетей сотовой связи? Яркие представители поколения 1G 2G GSM Описание компонентов сети GSM Состав системы коммутации SS Состав системы базовых станций BSS Центры наблюдения за работой сети Частотные диапазоны GSM Состояния мобильной станции Общеканальная система сигнализации N7 ОКС-7 GPRS Технология HSCSD. Высокоскоростная передача данных по коммутируемым каналам. Структура GPRS Адресация в GPRS Радиоканалы в GPRS Интерфейсы в GPRS Основные процедуры в GPRS EDGE Основы технологии EDGE E-EDGE Услуги Концепция услуг домена коммутации каналов Услуга коротких сообщений в сетях GSM Запреты, определяемые оператором Управление роумингом абонента Данные о неспецифицированных дополнительных услугах Услуга определения местоположения в GSM 3G Общая информация о 3G Общая информация о сетях 3G UMTS Планирование 3G Иерархия сетевой архитектуры наземного сегмента 3G Технические характеристики радиопередающих устройств абонентской станции UMTS для режима FDD Влияние мобильных телефонов на здоровье человека Технические характеристики радиопередающих устройств базовых станций UMTS для режима FDD HSDPA HSDPA — высокоскоростная передача данных вниз HARQ. Алгоритмы повторной передачи и структура каналов при HSDPA HSUPA Услуги в сетях 3G Услуги в 3G Широковещательная передача данных MBMS Определение местоположения в сетях 3G IMS - IP multimedia subsystem Преимущества и недостатки 3G по сравнению с 2G Преимущества и недостатки 3G по сравнению с 2G 4G LTE Общая информация о стандарте LTE 4G. WiFi Общие сведения о WiFi Топологии сетей WiFi Безопасность в WiFi Стандарты WiFi WiMAX Этапы развития стандарта WiMAX Технологии, реализуемые в WiMAX Стандарт Характеристики физического уровня Уровень МАС стандарта IEEE Вход Логин Пароль Запомнить меня Забыли пароль? Подписка на новости портала Имя E-mail. Книга в подарок Министру Связи. Книга 'Мобильная связь на пути к 6G' доставлена из Издательства! Как Вы оцениваете перспективы развития сетей 5G в России?
Сеть радиодоступа
Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. TM Feed Хабрахабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Geektimes Публикации Пользователи Хабы Компании Песочница. В комментариях к постам про сеть WiMAX 1 , 2 и про GPRS был выражен интерес к сетям сотовой связи, поэтому решил реализовать свою давнюю задумку и описать хабрасообществу как же устроены современные сети сотовой связи. На приведённой картинке изображена общая структура сетей сотовой связи. Изначально сеть разделяется на 2 больших подсети — сеть радиодоступа RAN — Radio Access Network и сеть коммутации или опорную сеть CN — Core Network. Хочу подчеркнуть, что буду описывать именно существующие сети сотовой связи для СНГ, потому что в Европе, Америке и Азии сети более развиты и их структура несколько отличается от наших сетей, про это напишу как-нибудь позже, если будет интерес. Сперва, хотелось бы рассказать в общих словах про сеть, а потом более подробно расскажу про функции каждого из элементов сети. Сеть радиодоступа Существующие сети радиодоступа у наших операторов — продукт долгой эволюции, поэтому они состоят из сети радиодоступа к GSM GERAN — GSM EDGE Radio Access Network и сеть радиодоступа к UMTS UTRAN — UMTS Terrestrial Radio Access Network. Сверху слева на картинке вы видите GERAN, внизу слева, соответственно UTRAN. Наибольшие изменения при переходе от GSM к UMTS происходят как раз в сети радиодоступа — оператору нужно построить вторую сеть и заново покрыть уже имеющиеся территории. Сеть радиодоступа — эта та паутина, которой охвачены огромные территории городов и открытых местностей, за счёт неё как раз и обеспечивается то огромное погрытие, которое предоставляют сети сотовой связи. Опорная сеть Опорная сеть — ядро сетей сотовой связи. Название опорная — мой вольный перевод, в GSM эту часть сети называют сетью коммутации, в UMTS — Core Network, что по сути можно перевести как ядро сети. К этому ядру, как периферийные устройства к системному блоку, могут подключаться различные сети радиодоступа. Опорная сеть мало эволюционирует в связи с эволюцией от GSM к UMTS, эта сильная эволюция происходит немного позже — её уже прошли западные и азиатские операторы, у нас же она только начинается. Опорная сеть на приведённой выше картинке разделена на 2 части — верхняя правая часть отвечает за голосовые соединения, или CS-соединения Circuit Switch , нижняя правая часть отвечает за пакетные соединения, или же PS-соединения Packet Switch. Опорная сеть сосредоточена в одном или нескольких зданий, принадлежащих оператору сотовой связи, в больших машинных залах — проще говоря огроменнейшая серверная, где стоит большое количество шкафов оборудования, их ещё холодильниками иногда называют, потому что с виду очень похожи: HLR HLR — Home Location Register, Регистр положения домашних абонентов. По сути это большая база данных, в которой хранится всё об абоненте данной сети. В крупных сетях, таких, как у операторов большой тройки, таких узлов несколько — они разбросаны по регионам. Их количество измеряется единицами штук. Для того, чтобы понимать порядки — в Питере такой узел один, в Москве другой, на Урале ещё один, ещё на Кавказе, в Сибири — штучки… На практике это может быть распределённая БД, потому что ёмкости одного HLR может не хватить для хранения данных обо всех абонентах. Тогда оператор докупает ещё один HLR физическое устройство и организует распределённую БД. Какая же информация там хранится? По большей части, это информация об услугах, подключенных у абонента: Позже мы увидим для чего это может быть нужно. Логически это 2 раздельных узла, но на практике, это реализовано в одном и том же устройстве. VLR хранит в себе копию тех данных, которые записаны в HLR с той лишь разницей, что тут уже нет информации о том MSC, в зоне действия которого находится абонент. Здесь хранится информация о том, в зоне действия какого BSC находится данный абонент. Ну и здесь, естественно, хранятся данные только о тех абонентах, которые сейчас находятся в зоне действия того MSC, к которому подключен данный VLR. MSC — классический коммутатор конечно, не такой классический, который можно увидеть в музеях, где сидели бабушки и перетыкали проводки. Основные его функции — для исходящего вызова — определить куда переключить вызов, для входящего же соединения — определить на какой BSC отправить вызов. Для выполнения этих то функций он и обращается в VLR за хранящейся там информацией. Здесь стоит заметить, что это плюс разнесения HLR и VLR — MSC не будет стучаться в HLR каждый раз, когда абоненту что-то нужно, а будет всё делать своими силами. Также MSC собирает данные для биллинга, далее эти данные скармливаются соответствующим системам. AUC AUC — AUthentication Center, центр аутентификации абонентов. Этот узел отвечает за то, чтобы злоумышленник не мог получить доступ к сети от вашего лица. Также этот узел генерирует ключи шифрования, с помощью которых шифруется ваше соединение с сетью в самом уязвимом месте — на радиоинтерфейсе. GMSC GMSC — Gateway MSC, шлюзовой коммутатор. Этот узел сети используется только при входящих вызовах. У операторов есть определённая номерная ёмкость, этой номерной ёмкости сопоставляются шлюзовые коммутаторы сетей связи сотовых, фиксированных. Когда вы набираете номер друга, ваш звонок доходит до коммутатора MSC вашей сети и он определяет куда дальше отправить этот вызов на основе имеющихся у него соответствий между номерами и шлюзами сетей. Звонок отправляется на GMSC сотового оператора, которым пользуется ваш друг. Далее GMSC делает запрос в HLR и узнаёт в зоне действия какого MSC сейчас находится вызываемый абонент. Туда дальше и перенаправляется вызов. SGSN SGSN — Serving GPRS Support Node, обслуживающий узел поддержки GPRS. Этот узел отвечает за то, чтобы определить каким образом предоставлять услуги на основе запрошенной APN Access Point Name, точки доступа, например, mms. Также на этом узле осуществляется посчёт трафика. GGSN GGSN — Gateway GPRS Support Node, шлюзовой узел поддержки GPRS. Ну это шлюз, отвечает за правильную доставку пакетов до пользователя. BSC BSC — Base Station Controller, контроллер базовых станций. Узел, к которому подключаются базовые станции, дальше он осуществляет управление базовыми станциями — назначает какому абоненту где сколько ресурсов выделить, определяет каким образом осуществляются хэндоверы. Когда с MSC приходит сигнал о входящем соединении для абонента, контроллер осуществляет процедуру пейджинга — через все подчинённые ему базовые станции посылает вызов данному абоненту, который должен отозваться через одну из базовых станций. TRC TRC — TRansCoder, транскодер. Устройство, отвечающее за перекодирование речи из формата GSM в стандартный формат телефонии, используемый в фиксированных сетях связи и обратно. Таким образом, получается, что речь передаётся в формате сетей фиксированной связи в сети GSM на участке от GMSC до TRC. BTS BTS — Base Transceiver Station, базовая приёмопередающая станция. Это то, что непосредственно находится близко к самому пользователю. Именно базовые станции образуют ту самую паутину, которой накрывают операторы сотовой связи, именно от их количества зависит территория, на которой предоставляют услуги операторы сотовой связи. По сути — довольно глупое устройство, оно обеспечивает выделение пользователям отдельных каналов связи, преобразует сигнал в высокочастотный, который будет передаваться в эфир, ну и выдаёт этот самый высокочастотный сигнал на антенны. А вот антенны то мы и можем наблюдать каждый день. Хочу заметить, что антеннки — это не есть базовая станция: Базовая станция похожа на холодильник — шкафчик с модулями, который стоит в специальном месте. Это специальное место — например, синенькие вагончики, которые ставятся под красно-белыми вышками где-нибудь в пригороде. Более подробно можно почитать в недавно опубликованной статье про базовые станции. RNC RNC — Radio Network Controller, контроллер сети радиодоступа. По сути выступает в той же роли, что BSC в GERAN. NodeB NodeB, базовая станция в UMTS. Аналог BTS в GSM. Здесь я не упоминал ещё некоторые узлы, такие как SMS-C SMS-Center , MMS-C MMS-Center , WAP-GW WAP-Gateway. Если статья вызовет интерес, то в дальнейшем могу рассказать более подробно про сети радиодоступа GERAN и UTRAN, потому что я занимаюсь по большей части именно радийными вещами. Также уже есть идеи для ряда статей на основе вопросов, вызвавших интерес, в комментариях к статьям по телекоммуникациям, пока не буду раскрывать интригу — задавайте интересные вопросы — будут интересные статьи! Ветка про ПО, устанавливаемом на оборудовании; 2. Комментрии от пользователя DeSh с поправлениями и уточнениями: Да и вообще в комментариях довольно много всего интересного всплыло помимо выделенных мной комментариев. Как у Словакии украли национальный домен верхнего уровня. Добавить в закладки Хотелось бы больше информации о программной начинке. Используется ли свободное по? Про свободное ПО знаю только проект OpenBTS. ОС — винда или линукс, зависит от вендора. На нём уже крутится своё ПО, служащее для настройки. В большинстве случаев программное обеспечение для ключевых элементов сети вендлор предоставляет свое, проприетарное. По крайней мере могу с уверенностью сказать за: У одного вендора на некоторых модулях даже free dos используется… Я серьезно: Нет, называть не буду, но у него логотип — лимон, раньше был — дерево: Еще есть некий SMS-C Kannel, но о его распространенности информацией не владею. Kannel у части операторов используется как WAP-gate. SMSC построен на проприетарном ПО, по крайней мере у большинства. В некоторих небольшых операторов, насколько мне известно, есть смсц написанные руками сотрудников данных операторов. Кстати, работали такие смсц весьма неплохо, не хуже, чем от именитых вендоров. Один из разработчиков OpenMoko, Harald Welte, как раз пилит OpenBTS в свободное время, и периодически пишет об этом в свой блог — laforge. Неплохо бы фотографии всех этих железок увидеть. Можно даже разных вендоров. А то написано BSC. А то ли это софт, то ли какая-то серьёзная железяка в стойке — непонятно. Смотрите в гугле , я не уверен, что имею право выкладывать их в свободный доступ. По сути — 19' стойки — почти всё оборудование. В зависимости от назначения набивается разным железом. CS-соединения Channel Switch Добавить про РДК — и хранение данных про GPRS AUC. SGSN фактически является аналогией MSC, только для пакетной сети, он предоставляет транспорт для пакетных данных пользователя. GGSN — фактически это шлюз, который имеет выход на другие пакетные сети: Не стал так глубоко копать. По-моему про это можно отдельную статью написать. SGSN вроде как таки аналогией STP, на нем ничего кроме семерки нету… не? Нет, немного ошибаешься, SGSN является большей аналогией MSC, коммутирует сессии, проводит биллинг, осуществляет GPRS Attach может кстати и IMSI Attach делать , кстати, может пропускать голос, если настроен Gs интерфейс. Так, что кроме семерки там еще много чего. Пожалуйста расскажите о структуре зарубежных сетей и об отличиях по сравнению с нашими! Интерес есть За статью благодарю. А в чем, собственно отличие… если это архитектура GSM — то сеть строиться на одних и тех же элементах, проста автор хотел сказать, что в зарубежных сетях, есть уже сейчас существенные сдвиги к переходу на Next Generation архитектуры, если я все правильно понял А сети следующих поколений существенно отличаются в плане набора сетевых элементов и протоколов их взаимодействия, но здесь можно отдельную статью написать…. Примерно это и имею ввиду: Ну и ещё про структуру LTE-сетей можно написать немного. Да лучше уже, про IMS системы, они кардинально отличаются по принципам построения и взаимодействия от существующих аналогов. Структура — она и в Африке… Да и инженер не может знать о сети водафона, тимобайла и билайна вместе. Их знают только архитекторы, которые колесят по миру и дизайнят сети с нуля за бешеные гонорары. Различия разных операторов — только в трансмиссии и ядре сети, количестве тех или иных железок. Не в структуре конечно, но в архитектуре. Главное отличие — менеджмент и воркфлоу. К технической стороне вопроса они имеют очень косвенное отношение. Проще говоря — железо либо такое же, либо почти такое же. Про CDMA я знаю только принцип организации радиоинтерфейса, потому что он такой же, как в WCDMA. Про это могу написать сравнение. Про остальное — боюсь не силён сравнивать: CDMA и отличается от GSM только радио-интерфейсом, в частности методом множественного доступа. Все остальные элементы сети такие же — те же самые коммутаторы, HLRы, VLRы, системы передач данных, VAS, intelligent network, SGSN: По работе сталкиваюсь переодически, но весьма поверхностно взял модуль, воткнул… работает — замечательно , но всежтаки хочется понимать хотябы принцип. Ух, я и половины из прочитанного в жизни не слышал: Ну, он с этим миром взаимодействует, а я думал там только в аське и вкон?: Телефоны с точки зрения сети — простейшие. Они могут совсем немного. Ну, ради справедливости, стоит всё-таки сказать, что телефоны бывают разных классов по многим параметрам. В зависимости от того, на какой телефон идёт расчёт, сеть может быть спланирована по-разному: Но в целом да, таки согласен с вами! Напрмер будет дешевле подкрутить сеть, чем поменять телефоны наших корейских друзей ; core вообще не поменяется. У амеб бывают параметры… Аж интересно: Получаем, что MS class1 сможет достучаться с расстояния бОльшего, чем MS class4. В зависимости от того, под какой класс MS идет расчёт, будет выбираться частота расположения базовых станций. На самом деле, пример устаревший, потому что сейчас уже почти нет трубок не 4го класса, но в качестве примера — самый просто и наглядный на мой взгляд. Ещё примеры — возможность поддержки разнообразных средств коммуникаций кодеки, GPRS, EDGE , классы GPRS, классы HSDPA… Да море всего, что можно перечислить: Подсистема коммутации эволюционирует не позже. Также я бы не стал выделять GMSC, так как по сути он практически не отличается от любых других АТС… Ну и что что его напрямую подсоединили к международным линиям? В статье еще упущены: Про транспорт верно подмечено, расскажу мб отдельно. А вот про VAS я мало знаю, так как никогда не сталкивался… Может быть отдать этот флаг в ваши руки? В основном для себя, чтоб потом было легко вспомнить. Хорошо написано, достаточно доступно. Хотелось бы таки про сети радиодоступа почитать. Хочу еще добавить, что GGSN не только занимается маршрутизацией трафика, но так же еще может вешать QoS для абонента, ACL, считать трафик как и GGSN. На моей практике ОПСОСы чаще используют билинг на GGSN, нежели на SGSN. Так о чем говорили о GGSN или SGSN? Видел и SGSN файлы использовали, но все же чаще GGSN. Давно возник такой вот релевантный вопрос, спешу спросить: Или он какбы ждет от нее сигнала? Довольно хорошо расписано вот здесь. Спасибо, очень развернутая статья, где есть все что меня интересует: Ага, правильная статья, вполне хорошо расписано: Единственный аспект — у нас с коллегами возник вопрос, почему же это всё уходит на колонки? В чём глубокая физическая природа этого тыгыдым-тыгыдым? Понятно, что наводки, но вот куда именно, и как это потом воспроизводится колонкой?! Версий было много, не буду все озвучивать. Хотелось бы здесь послушать мнения людей — кто как думает? К слову, у меня нет достоверно правильного ответа. Тогда такой вопрос — частоты работы мобильного телефона — , , МГц. Диапазон звуковых колебаний, слышимых человеком — от 20 до Гц. Если наводить непосредственно радиочастоту на колонки, то никаких звуков быть не должно. Вообще по идее ничего не должно происходить, так как мембрана слишком инертна, чтобы колебаться с частотой близкой к гигагерцу… Ещё вопрос — намного сильнее идёт шум, если телефон лежит близко к проводу, идущему к колонке. Если его отодвинуть или повернуть поменять плоскость поляризации , то шумит намного меньше, следовательно, может быть наводки идут не на саму колонку, а на провод? Прочитайте внимательно принцип работы колонок. Ну вот в частности цитата из вики, которой вы в меня кинули: На частотах за пределами этого диапазона излучаемая мощность незначительна. Для воспроизведения наиболее низких частот\[3\] небольшие по размерам ГД вовсе непригодны. Я не в пику вам это ставлю, если что, я на дискуссию вас провоцирую. По-моему тут не срастаются концы с концами. Чтобы динамики могли что-то воспроизвести, где-то на участке между тем местом, куда наводится сигнал, и самим динамиком должен быть демодулятор, либо перемножитель, чтобы получить комбинационную частоту. Хотя, непонятно какая может получиться комбинационная частота из гигагерца и звуковой частоты, чтобы она всё равно осталась звуковой. Периодически с каким интервалом? Скорее всего, это принудительный Location update — в среднем часа. Либо же, Вы можете его слышать в момент поступления смс, вызова, когда производится процедура пейджинга. И, само собой в момент разговора. Кстати, в момент разговора трансмитер телефона может выключаться, когда человек прекращает говорить, так называемый DTX — Discontinuous Transmission. А в остальном, Ваш телефон всегда слушает канал CCCH, без которого ничего работать не будет: Довольно поверхностная статья, во-первых: AUC является всего лишь составляющей HLR, в случае с Siemens это несколько плат в нем, защищенные от внешнего вмешательства, при извлечении которых вся информация содержащаяся в них уничтожается. А если быть точнее, то от колличества TRX, коих в BTS Alcatel может достигать до 32 штук, объединяя несколько шкафов. Каждый TRX — это 8 таймслотов, из которых от 1 до 3 не обязательно так отводятся под CCH каналы управляющие каналы, которые разбиваются на служебные каналы, каждый из которых выполняют свои функции, например paging, cell broadcast и т. Служебные каналы могут быть как статитическими, так и динамическими — то есть использоваться и под сигнализацию, и под речь или данные TRH channel. Так же можно было написать про секторные антенны, диаграммы направленности, углы расскрыва. Можно было рассказать про комбайнеры, дуплексоры, усилители мощности. Это всего лишь обычный коммутатор без VLR, точка интерконнекта с другими операторами, как мобильной, так и фиксированной связи. Трафик может быть, как входящий, так и исходящий. В процедуре paging участвуют те BTS, которые входят в нужный LA, которых может быть несколько в одном контроллере. А еще в нем хранится информация о том, какую IN платформу дергать, в случае звонка на абонента Prepaid. Да и, кстати, запрет на входящие звонки тоже почему то не указано. А также переадресации, и т. Вот, кусочки реальной записи в HLRе абонента: В общем извините, но данная статья рерайт википедии. Лучше бы написали бы статью, посвященную одному элементу сети, но подробно. XXXXXXXXX TMSI ACKNOWLEDGED BY MS: IDLE GS STATUS OF SUBSCRIBER: NULL LAST RADIO ACCESS: SS LOCATION MEASUREMENT UNIT: NO NETWORK ACCESS RESTRICTION: Крайне благодарен за внесённые поправки! Скажу честно — по большей части это не ошибки, а умышленные упрощения, потому что статья задумывалась как вводная и не хочется сразу загружать читателю мозг по-полной. Хочется именно дать представление о том, как это функционирует в целом. Я, к слову, в коммутационной части не силён, а вы, как я вижу имеете опыт работы с ней. Может быть возьмётесь за: Ну переписывать то, чего полно в открытом доступе желания нет. Метки лучше разделять запятой. Сейчас Вчера Неделя Обзор 98 одноплатных компьютеров. Часть 1 18,6k В мире киберспорта укрепляется властная вертикаль Dota 2. Не все так просто с Petya 66,3k Интересные публикации Хабрахабр Geektimes. За какие заслуги Kingston любят центры обработки данных? Вещи, которые мне надо было знать прежде, чем создавать систему с очередью Хабр. Обработка многократно возникающих SIGSEGV-подобных ошибок Хабр. Выбор алгоритма вычисления квантилей для распределённой системы Хабр. Никто не хочет сообщать Apple об уязвимостях iPhone. Госдума одобрила в первом чтении штрафы за неисполнение закона о мессенджерах. Разделы Публикации Хабы Компании Пользователи Песочница. Информация О сайте Правила Помощь Соглашение Конфиденциальность. Услуги Реклама Тарифы Контент Семинары.
Стандарт сотовой связи третьего поколения 3G (UMTS)
Как сделать дом из листа бумаги
3G. UMTS - Universal Mobile Telecommunications System
Статья 19.19 кодекса рф об административных правонарушениях