Принципы роуминга и устройство мобильного телефона: зоны обслуживания и функции

Зона обслуживания и концепция роуминга. Исходно система мобильной связи проектировалась для обеспечения устойчивой связи в радиусе 50–80 км от базовой станции. Эта территория называется зоной обслуживания или зоной абонентского обслуживания, в пределах которой абонент может свободно перемещаться. Ключевым допущением является то, что пользователь преимущественно находится в пределах своей домашней зоны. Однако при выходе за ее границы активируется механизм роуминга, что коренным образом меняет принцип маршрутизации вызовов и работу сетевого оборудования.

Идентификация абонента и обработка входящего вызова. Каждому мобильному телефону присваивается уникальный номер, содержащий идентификатор его домашней базовой станции. При входящем вызове система прежде всего пытается найти абонента в его исходной зоне обслуживания. Если абонент находится в радиусе действия своего домашнего передатчика, вызов успешно завершается. В противном случае базовая станция не получает ответный сигнал, и инициатору вызова возвращается информация о недоступности абонента.

Межсетевой роуминг и условия его предоставления. Абонент может совершать и принимать вызовы вне своей домашней зоны через станции другой сети при условии заключения соответствующего соглашения о роуминге между операторами. Это позволяет обеспечить непрерывность связи при перемещениях между городами и регионами. Для обработки входящего вызова в условиях роуминга исторически применялся специальный номер, по которому оператор мог вручную перенаправить вызов на базовую станцию, обслуживающую текущее местоположение абонента.

Ограничения и автоматизация роуминга. Следует учитывать, что изначально не все системы мобильной связи поддерживали функцию роуминга из-за технологических ограничений или перегрузки каналов связи. Ранние реализации часто требовали ручного вмешательства оператора для перенаправления вызова. Современные же системы используют полностью автоматизированные протоколы, которые в фоновом режиме регистрируют местоположение абонента и маршрутизируют вызовы без участия человека, обеспечивая глобальную связность.

Аппаратное обеспечение мобильного блока. Мобильный блок (терминал), устанавливаемый в транспортном средстве, представляет собой сложное радиоэлектронное устройство. Его аппаратная часть включает приемник (усилители, смеситель, демодулятор), передатчик (модулятор, генераторы несущей, усилители мощности), логические схемы управления, а также блок управления с микрофоном, телефонным капсюлем, клавиатурой и антенной системой. На Рис. 11.3 показан внешний вид стандартного блока управления с автоматическим выполнением функций.

Принцип работы и взаимодействие с пользователем. Для пользователя процесс работы с мобильным телефоном максимально приближен к использованию обычного проводного аппарата. При снятии трубки для совершения вызова логические схемы автоматически сканируют эфир в поиске свободного радиоканала. При его отсутствии загорается индикатор «занято», а при успешном захвате канала пользователь слышит тональный сигнал готовности к набору номера. После набора номера соединение устанавливается аналогично проводной сети.

Прием входящего вызова и глобальная связность. Входящий вызов сопровождается стандартным звонком, а для начала разговора достаточно просто поднять трубку. Таким образом, автоматический мобильный телефон того времени бесшовно интегрировал мобильность радиосвязи с глобальной инфраструктурой Телефонной сети общего пользования (ТфОП). Это обеспечивало возможность связи с любым абонентом в мире, создавая иллюзию простоты и надежности, скрывая за собой сложные процессы установления соединения в радиоэфире.

Сведения об авторах и источниках:

Авторы: Шемякин А. Н., Прудыус А. С. и др.

Источник: Публикации представляет собой компиляцию из открытых источников, описывающих принципы работы ранних систем беспроводной связи (DECT, PACS, PHS). Устройство, монтаж и эксплуатация контактной сети и высоковольтных линий электропередачи

Публикации предназначены для подготовки и повышения квалификации специалистов, обслуживающих электроснабжение железных дорог, студентов и начинающих специалистов в области телекоммуникаций, радиотехники и электроники.