Сегодня, когда планшеты становятся всё популярней, многие задаются вопросом, можно ли с планшета звонить, и если да, то как это сделать? Особенно актуальным этот вопрос является для обладателей 7 и 8-дюймовых планшетов, их, хоть и с натяжкой, но можно использовать как телефон.

Проблема осложняется ещё и тем, что многие увидев в спецификациях планшета надпись 3G, автоматически приписывают ему возможность совершать звонки в сотовой сети, хотя это далеко не всегда является правдой. Давайте же разберемся, с каких планшетов можно звонить, а с каких нет.

3G и GSM

Собственно, ответ кроется в этом подзаголовке. Самое распространённое заблуждение заключается в том, что 3G и GSM приравнивают к друг другу, приписывая 3G модулю планшета возможность совершать звонки на сотовых операторов, работающих в сети GSM, в то время, как это невозможно. Это ошибочное мнение возникает из-за того, что оба стандарта связи требуют наличие сим-карты, слотом для которой, оснащены все 3G планшеты. От сюда следует, что для того что-бы планшет умел звонить, нужно что-бы он помимо 3G модуля, был оснащён ещё и GSM модулем. К счастью, многие производители оснащают свои планшеты GSM модулем, но далеко не все. Для того, что-бы не “пролететь” с выбором такого планшета, следует обязательно уточнять этот момент у продавца в магазине, а ещё лучше это проверить самостоятельно. Самый простой способ узнать умеет ли планшет звонить, это просто включить устройство, и поискать среди программ, так называемую “звонилку” – специальное приложение для набора номеров. Если таковое присутствует, будьте уверены, что это планшет, с которого можно звонить. Стоит так-же иметь в виду, что иногда встречаются планшеты, в которых физическая возможность звонить заблокирована программно, и в некоторых случаях её можно разблокировать самостоятельно, но для этого потребуются минимальные знания в области прошивки и “рутирования” аппарата.

Программы для звонков с планшета

Если в вашем планшете нет GSM модуля, то единственный верный способ с него звонить – это использование специальных программ для интернет звонков. Несомненно, самой распространённой такой программой является Skype. К тому-же, это единственная программа, позволяющая совершать звонки на мобильные и городские телефоны через интернет прямо с планшета, правда стоимость таких звонков несколько выше чем у операторов мобильной связи. В остальных же случаях, всё что вам остаётся, это использование интернет мессенджеров с возможностью аудио связи. К примеру вы можете использовать Google Talk, Fring и другие, менее популярные, аналоги. Одним из несомненных достоинств таких программ является бесплатность звонков. Однако стоить не забывать, что для таких звонков потребуется WiFi или 3G соединение, и его стоимость уже будет зависеть от тарифного плана вашего провайдера.

Организация офисной или домашней телефонии может потребовать доступа к сотовым сетям. Это необходимо для совершения дешевых и даже бесплатных местных и междугородних вызовов. Многие тарифы у сотовых операторов предполагают наличие внутрисетевого безлимита, что позволяет пользоваться практически бесплатной связью с IP-телефонов и стационарных аппаратов.

Для связки IP-сети и сотовой сети нужно приобрести VOIP-GSM-шлюз. Что представляет собой данное устройство и как оно работает?

Звонки с IP-телефонов на стационарные городские телефоны отличаются своей дешевизной. Если же звонить на мобильные номера, то затраты могут оказаться довольно высокими. Данное утверждение справедливо в отношении внутрирегиональных вызовов на сотовые телефоны, где выгоднее всего пользоваться безлимитными и пакетными тарифными планами.

Держать у себя в офисе несколько мобильных и IP-телефонов неудобно. Поэтому, проще всего организовать связку имеющихся IP-телефонов и мобильных номеров. Делается это с помощью устройства, которое называется VOIP-GSM-шлюзом. Оно позволит снизить затраты на совершение внутрисетевых и местных вызовов на сотовые телефоны. GSM-SIP-шлюз представляет собой коммуникационное устройство, к которому подключаются телефонные аппараты
.

Само устройство подключается к IP-операторам и к сетям сотовых операторов – для этого здесь предусмотрены слоты для установки SIM-карт. GSM-шлюзы позволяют маршрутизировать звонки по следующим направлениям:

• С телефонов IP-сетей на сотовые телефоны;
• С IP-телефонов на любые другие телефоны в России и в мире (через интернет);
• С сотовых телефонов на внутренние IP-телефоны.

Например, VOIP-GSM-шлюз можно настроить так, что при наборе сотовых номеров он будет дозваниваться через GSM-сеть, а при наборе любых других номеров – через IP-сеть. Все это позволяет существенно экономить на совершении междугородних и международных вызовов
.

Также, некоторые модели умеют работать с виртуальными АТС, обеспечивая маршрутизацию звонков и предоставление дополнительных сервисов:

• Распределение вызовов;
• Работа с SMS-рассылками;
• Переадресация вызовов;
• Назначение правил распределение вызовов;
• Поддержка нескольких SIP-аккаунтов и SIP-линий;
• Отправка USSD-команд;
• Эмуляция телефонных линий;
• Поддержка черных списков;
• Удержание и ожидание вызова.

Количество SIM-карт в VOIP-GSM шлюзах может достигать нескольких десятков штук – такие шлюзы необходимы для массовой работы с клиентами (они ориентированы на корпоративное использование). В домашних условиях используются простые и недорогие шлюзы с одним слотом для SIM-карт.

Популярные шлюзы

В качестве примеры мы рассмотрим три самые популярные модели VOIP-GSM-шлюзов.

В списке популярных VOIP-GSM-шлюзов числится модель Yeastar NeoGate TG400. Шлюз ориентирован на офисное применение, где нужно часто совершать вызовы на мобильные телефоны. Специально для этого устройство оснастили сразу четырьмя слотами для SIM-карт. Шлюз умеет работать с SIP-провайдерами, может подключаться к офисным АТС
.

Для улучшения качества связи с GSM-сетями предусмотрено подключение внешних антенн. Работа с GSM-сетями в шлюзе Yeastar NeoGate TG400 представлена в полном объеме – устройство умеет работать с SMS-рассылками, получать текстовые сообщения, отправлять USSD-команды и информировать о балансе на используемых номерах. При необходимости, установленные SIM-карты можно заменить без перезагрузки устройства.

Этот миниатюрный VOIP-GSM-шлюз оснащен одним GSM-модулем и встроенным SIP-прокси для маршрутизации вызовов с IP-телефонов. Для подключения к внешнему оборудованию, предусмотрен порт LAN. Устройство умеет маршрутизировать как входящие, так и исходящие звонки, позволяет проверять баланс и предупреждать о его снижении, может подавлять эхо и работать с SMS-сообщениями через web-интерфейс. Также, поддерживаются SMS-рассылки.

Миниатюрный GSM-SIP-шлюз GoIP 1 может использоваться как дома, так и в небольшом офисе
. Он оснащен одним слотом под SIM-карту, а подключение IP-телефонов производится через IP-АТС или свитчи. Также, допускается использование программных телефонов. Благодаря небольшим размерам, доступной цене и хорошей производительности, устройство является идеальным решением для маршрутизации звонков между IP-телефонами и GSM-сетями.

Данный VOIP-GSM-шлюз выпускается в нескольких модификациях, отличающихся количеством устанавливаемых SIM-карт.

Какой GSM шлюз выбрать

Выбор шлюза зависит от требований к функционалу. Если нужен простой и надежный VOIP-GSM-шлюз, следует присмотреться к простым моделям с одной SIM-картой. При отсутствии АТС необходимо присмотреться к моделям с FXO-портами – к ним телефонные аппараты подключаются напрямую
. Для организации служб поддержки и работы с большим количеством клиентов, рекомендуется присмотреться к дорогостоящим многоканальным VOIP-GSM-шлюзам, оснащенным поддержкой АТС и множеством слотов под SIM-карты.

Сети GSM. Взгляд изнутри.

Немного истории

На заре развития мобильной связи (а было это не так давно – в начале
восьмидесятых) Европа покрывалась аналоговыми сетями самых разных
стандартов – Скандинавия развивала свои системы, Великобритания свои…
Сейчас уже сложно сказать, кто был инициатором последовавшей очень
скоро революции – “верхи” в виде производителей оборудования,
вынужденные разрабатывать для каждой сети собственные устройства,
или “низы” в качестве пользователей, недовольные ограниченной
зоной действия своего телефона. Так или иначе, в 1982 году Европейской
Комиссией по Телекоммуникациям (CEPT) была создана специальная группа
для разработки принципиально новой, общеевропейской системы мобильной
связи. Основными требованиями, предъявляемыми к новому стандарту,
были: эффективное использование частотного спектра, возможность автоматического
роуминга, повышенное качество речи и защиты от несанкционированного
доступа по сравнению с предшествующими технологиями, а также, очевидно,
совместимость с другими существующими системами связи (в том числе
проводными) и тому подобное.

Плодом упорного труда многих людей из разных стран (честно говоря,
мне даже страшно представить себе объем проделанной ими работы!) стала
представленная в 1990 году спецификация общеевропейской сети мобильной
связи, названная Global System for Mobile Communications
или
просто GSM. А дальше все замелькало, как в калейдоскопе – первый оператор
GSM принял абонентов в 1991 году, к началу 1994 года сети, основанные
на рассматриваемом стандарте, имели уже 1.3 миллиона подписчиков,
а к концу 1995 их число увеличилось до 10 миллионов! Воистину, “GSM
шагает по планете” – в настоящее время телефоны этого стандарта
имеют около 200 миллионов человек, а GSM-сети можно найти по всему
миру.

Давайте же попробуем разобраться, как организованы и на каких принципах
функционируют сети GSM. Сразу скажу, что задача предстоит не из легких,
однако, поверьте – в результате мы получим истинное наслаждение от
красоты технических решений, используемых в этой системе связи.

За рамками рассмотрения останутся два очень важных вопроса: во-первых,
частотно-временное разделение каналов (с этим можно ознакомиться ) и, во-вторых, системы шифрования и защиты передаваемой речи (это
настолько специфичная и обширная тема, что, возможно, в будущем ей
будет посвящен отдельный материал).

Основные части системы GSM, их назначение и взаимодействие друг
с другом.

Начнем с самого сложного и, пожалуй, скучного – рассмотрения скелета
(или, как принято говорить на военной кафедре моего Alma Mater, блок-схемы)
сети. При описании я буду придерживаться принятых во всем мире англоязычных
сокращений, конечно, давая при этом их русскую трактовку.

Взгляните на рис. 1:

Рис.1 Упрощенная архитектура сети GSM.

Самая простая часть структурной схемы – переносной телефон, состоит
из двух частей: собственно “трубки” – МЕ
(Mobile
Equipment – мобильное устройство) и смарт-карты SIM


(Subscriber Identity Module – модуль идентификации абонента), получаемой
при заключении контракта с оператором. Как любой автомобиль снабжен
уникальным номером кузова, так и сотовый телефон имеет собственный
номер – IMEI
(International Mobile Equipment Identity
– международный идентификатор мобильного устройства), который может
передаваться сети по ее запросу (более подробно про IMEI

можно узнать ). SIM

,
в свою очередь, содержит так называемый IMSI
(International
Mobile Subscriber Identity – международный идентификационный номер
подписчика). Думаю, разница между IMEI
и IMSI

ясна – IMEI
соответствует конкретному телефону, а
IMSI
– определенному абоненту.

“Центральной нервной системой” сети является NSS

(Network and Switching Subsystem – подсистема сети и коммутации),
а компонент, выполняющей функции “мозга” называется MSC

(Mobile services Switching Center – центр коммутации). Именно последний
всуе называют (иногда с придыханием) “коммутатор”, а также,
при проблемах со связью, винят во всех смертных грехах. MSC

в сети может быть и не один (в данном случае очень уместна аналогия
с многопроцессорными компьютерными системами) – например, на момент
написания статьи московский оператор Билайн внедрял второй коммутатор
(производства Alcatel). MSC
занимается маршрутизацией
вызовов, формированием данных для биллинговой системы, управляет многими
процедурами – проще сказать, что НЕ входит в обязанности коммутатора,
чем перечислять все его функции.

Следующими по важности компонентами сети, также входящими в NSS
,
я бы назвал HLR
(Home Location Register – реестр
собственных абонентов) и VLR
(Visitor Location Register
– реестр перемещений). Обратите внимание на эти части, в дальнейшем
мы будем часто упоминать их. HLR
, грубо говоря, представляет
собой базу данных обо всех абонентах, заключивших с рассматриваемой
сетью контракт. В ней хранится информация о номерах пользователей
(под номерами подразумеваются, во-первых, упоминавшийся выше IMSI
,
а во-вторых, так называемый MSISDN
-Mobile Subscriber
ISDN, т.е. телефонный номер в его обычном понимании), перечень доступных
услуг и многое другое – далее по тексту часто будут описываться параметры,
находящиеся в HLR
.

В отличие от HLR
, который в системе один, VLR
`ов
может быть и несколько – каждый из них контролирует свою часть сети.
В VLR
содержатся данные об абонентах, которые находятся
на его (и только его!) территории (причем обслуживаются не только
свои подписчики, но и зарегистрированные в сети роумеры). Как только
пользователь покидает зону действия какого-то VLR
,
информация о нем копируется в новый VLR
, а из старого
удаляется. Фактически, между тем, что есть об абоненте в VLR

и в HLR
, очень много общего – посмотрите таблицы,
где приведен перечень долгосрочных (табл.1) и временных (табл.2 и
3) данных об абонентах, хранящихся в этих реестрах. Еще раз обращаю
внимание читателя на принципиальное отличие HLR
от
VLR
: в первом расположена информация обо всех подписчиках
сети, независимо от их местоположения, а во втором – данные только
о тех, кто находится на подведомственной этому VLR

территории. В HLR
для каждого абонента постоянно
присутствует ссылка на тот VLR
, который с ним (абонентом)
сейчас работает (при этом сам VLR
может принадлежать
чужой сети, расположенной, например, на другом конце Земли).

1.	Международный идентификационный номер подписчика (IMSI )
2.	Телефонный номер абонента в обычном смысле (MSISDN )
3.	Категория подвижной станции
4.	Ключ идентификации абонента (Ki )
5.	Виды обеспечения дополнительными услугами
6.	Индекс закрытой группы пользователей
7.	Код блокировки закрытой группы пользователей
8.	Состав основных вызовов, которые могут быть переданы
9.	Оповещение вызывающего абонента
10.	Идентификация номера вызываемого абонента
11.	График работы
12.	Оповещение вызываемого абонента
13.	Контроль сигнализации при соединении абонентов
14.	Характеристики закрытой группы пользователей
15.	Льготы закрытой группы пользователей
16.	Запрещенные исходящие вызовы в закрытой группе пользователей
17.	Максимальное количество абонентов
18.	Используемые пароли
19.	Класс приоритетного доступа

Таблица 1. Полный состав долгосрочных данных, хранимых в HLR

и VLR
.

1.	Параметры идентификации и шифрования
2.	Временный номер мобильного абонента (TMSI )
3.	Адрес реестра перемещения, в котором находится абонент (VLR )
4.	Зоны перемещения подвижной станции
5.	Номер соты при эстафетной передаче
6.	Регистрационный статус
7.	Таймер отсутствия ответа
8.	Состав используемых в данный момент паролей
9.	Активность связи

Таблица 2. Полный состав временных данных, хранимых в HLR
.

Таблица 3. Полный состав временных данных, хранимых в VLR
.

NSS
содержит еще два компонента – AuC

(Authentication Center – центр авторизации) и EIR

(Equipment Identity Register – реестр идентификации оборудования).
Первый блок используется для процедур установления подлинности абонента,
а второй, как следует из названия, отвечает за допуск к эксплуатации
в сети только разрешенных сотовых телефонов. Подробно работа этих
систем будет рассмотрена в следующем разделе, посвященном регистрации
абонента в сети.

Исполнительной, если так можно выразиться, частью сотовой сети,
является BSS
(Base Station Subsystem – подсистема
базовых станций). Если продолжать аналогию с человеческим организмом,
то эту подсистему можно назвать конечностями тела. BSS

состоит из нескольких “рук” и “ног” – BSC

(Base Station Controller – контроллер базовых станций), а также множества
“пальцев” – BTS
(Base Transceiver Station
– базовая станция). Базовые станции можно наблюдать повсюду – в городах,
полях (чуть не сказал “и реках”) – фактически это просто
приемно-передающие устройства, содержащие от одного до шестнадцати
излучателей. Каждый BSC
контролирует целую группу
BTS
и отвечает за управление и распределение каналов,
уровень мощности базовых станций и тому подобное. Обычно BSC

в сети не один, а целое множество (базовых станций же вообще сотни).

Управляется и координируется работа сети с помощью OSS (Operating
and Support Subsystem – подсистема управления и поддержки). OSS состоит
из всякого рода служб и систем, контролирующих работу и трафик – дабы
не перегружать читателя информацией, работа OSS ниже рассматриваться
не будет.

Регистрация в сети.

При каждом включении телефона после выбора сети начинается процедура
регистрации. Рассмотрим наиболее общий случай – регистрацию не в домашней,
а в чужой, так называемой гостевой, сети (будем предполагать, что
услуга роуминга абоненту разрешена).

Пусть сеть найдена. По запросу сети телефон передает IMSI

абонента. IMSI
начинается с кода страны “приписки”
его владельца, далее следуют цифры, определяющие домашнюю сеть, а
уже потом – уникальный номер конкретного подписчика. Например, начало
IMSI
25099… соответствует российскому оператору Билайн.
(250-Россия, 99 – Билайн). По номеру IMSI
VLR

гостевой сети определяет домашнюю сеть и связывается с ее HLR
.
Последний передает всю необходимую информацию об абоненте в VLR
,
который сделал запрос, а у себя размещает ссылку на этот VLR
,
чтобы в случае необходимости знать, “где искать” абонента.

Очень интересен процесс определения подлинности абонента. При регистрации
AuC
домашней сети генерирует 128-битовое случайное
число – RAND, пересылаемое телефону. Внутри SIM
с
помощью ключа Ki
(ключ идентификации – так же как
и IMSI
, он содержится в SIM
) и алгоритма
идентификации А3 вычисляется 32-битовый ответ – SRES

(Signed RESult) по формуле SRES = Ki * RAND. Точно такие же вычисления
проделываются одновременно и в AuC
(по выбранному
из HLR
Ki
пользователя). Если SRES
,
вычисленный в телефоне, совпадет со SRES
, рассчитанным
AuC
, то процесс авторизации считается успешным и
абоненту присваивается TMSI
(Temporary Mobile Subscriber
Identity-временный номер мобильного абонента). TMSI

служит исключительно для повышения безопасности взаимодействия подписчика
с сетью и может периодически меняться (в том числе при смене VLR
).

Теоретически, при регистрации должен передаваться и номер IMEI
,
но у меня есть большие сомнения насчет того, что московские операторы
отслеживают IMEI
используемых абонентами телефонов.
Давайте будем рассматривать некую “идеальную” сеть, функционирующую
так, как было задумано создателями GSM. Так вот, при получении IMEI

сетью, он направляется в EIR
, где сравнивается с
так называемыми “списками” номеров. Белый список содержит
номера санкционированных к использованию телефонов, черный список
состоит из IMEI
, украденных или по какой-либо иной
причине не допущенных к эксплуатации телефонов, и, наконец, серый
список – “трубки” с проблемами, работа которых разрешается
системой, но за которыми ведется постоянное наблюдение.

После процедуры идентификации и взаимодействия гостевого VLR

с домашним HLR
запускается счетчик времени, задающий
момент перерегистрации в случае отсутствия каких-либо сеансов связи.
Обычно период обязательной регистрации составляет несколько часов.
Перерегистрация необходима для того, чтобы сеть получила подтверждение,
что телефон по-прежнему находится в зоне ее действия. Дело в том,
что в режиме ожидания “трубка” только отслеживает сигналы,
передаваемые сетью, но сама ничего не излучает – процесс передачи
начинается только в случае установления соединения, а также при значительных
перемещениях относительно сети (ниже это будет рассмотрено подробно)
– в таких случаях таймер, отсчитывающий время до следующей перерегистрации,
запускается заново. Поэтому при “выпадении” телефона из
сети (например, был отсоединен аккумулятор, или владелец аппарата
зашел в метро, не выключив телефон) система об этом не узнает.

Все пользователи случайным образом разбиваются на 10 равноправных
классов доступа (с номерами от 0 до 9). Кроме того, существует несколько
специальных классов с номерами с 11 по 15 (разного рода аварийные
и экстренные службы, служебный персонал сети). Информация о классе
доступа хранится в SIM
. Особый, 10 класс доступа,
позволяет совершать экстренные звонки (по номеру 112), если пользователь
не принадлежит к какому-либо разрешенному классу, или вообще не имеет
IMSI
(SIM
). В случае чрезвычайных
ситуаций или перегрузки сети некоторым классам может быть на время
закрыт доступ в сеть.

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 LAI
помещается 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:

• смена каналов в пределах одной базовой станции
• смена канала одной базовой станции на канал другой станции, но
  находящейся под патронажем того же BSC
  .
• переключение каналов между базовыми станциями, контролируемыми
  разными BSC
  , но одним MSC
  
• переключение каналов между базовыми станциями, за которые отвечают
  не только разные BSC
  , но и MSC
  .

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:

• “Режим наименьших переключений” (Minimum acceptable
  performance). В этом случае, при ухудшении качества связи мобильный
  телефон повышает мощность своего передатчика до тех пор, пока это
  возможно. Если же, несмотря на повышение уровня сигнала, связь не
  улучшается (или мощность достигла максимума), то происходит handover
  .
• “Энергосберегающий режим” (Power budget). При этом
  мощность передатчика мобильного телефона остается неизменной, а
  в случае ухудшения качества меняется канал связи (handover
  ).

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 (рис.2) 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).

Рис.2 Взаимодействие основных блоков сети при поступлении входящего вызова.

MSC
пересылает в HLR
номер (MSISDN
)
абонента. HLR
, в свою очередь, обращается с запросом
к VLR
гостевой сети, в которой находится абонент.
VLR
выделяет один из имеющихся в ее распоряжении
MSRN
(Mobile Station Roaming Number – номер “блуждающей”
мобильной станции). Идеология назначения MSRN
очень
напоминает динамическое присвоение адресов IP при коммутируемом доступе
в Интернет через модем. HLR
домашней сети получает
от VLR
присвоенный абоненту MSRN

и, сопроводив его IMSI
пользователя, передает коммутатору
домашней сети. Заключительной стадией установления соединения является
направление вызова, сопровождаемого IMSI
и MSRN
,
коммутатору гостевой сети, который формирует специальный сигнал, передаваемый
по PAGCH
(PAGer CHannel – канал вызова) по всей LA
,
где находится абонент.

Маршрутизация исходящих вызовов не представляет с идеологической
точки зрения ничего нового и интересного. Приведу лишь некоторые из
диагностических сигналов (таблица 4), свидетельствующие о невозможности
установить соединение и которые пользователь может получить в ответ
на попытку установления соединения.

Таблица 4. Основные диагностические сигналы об ошибке при установлении
соединения.

Заключение

Конечно, в мире нет ничего идеального. Рассмотренные выше сотовые
системы GSM не исключение. Ограниченное число каналов создает проблемы
в деловых центрах мегаполисов (а в последнее время, ознаменованное
бурным ростом абонентской базы, и на их окраинах) – чтобы позвонить,
часто приходится ждать уменьшения нагрузки системы. Малая, по современным
меркам, скорость передачи данных (9600 бит/с) не позволяет пересылать
объемные файлы, не говоря о видеоматериалах. Да и роуминговые возможности
не так уж безграничны – Америка и Япония развивают свои, несовместимые
с GSM, цифровые системы беспроводной связи.

Конечно, рано говорить, что дни GSM сочтены, но нельзя и не замечать
появления на горизонте так называемых 3G
-систем, олицетворяющих
начало новой эры в развитии сотовой телефонии и лишенных перечисленных
недостатков. Как хочется заглянуть на несколько лет вперед и посмотреть,
какие возможности получим все мы от новых технологий! Впрочем, ждать
осталось не так долго – начало коммерческой эксплуатации первой сети
третьего поколения намечается на начало 2001 года… А вот какая судьба
уготована новым системам – взрывообразный рост, как GSM, или разорение
и уничтожение, как Iridium, покажет время…

Выпускаются для 4 диапазонов частот: 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц, 1900 МГц .

В зависимости от количества диапазонов, телефоны подразделяются на классы и вариацию частот в зависимости от региона использования.

• Однодиапазонные – телефон может работать в одной полосе частот. В настоящее время не выпускаются, но существует возможность ручного выбора определённого диапазона частот в некоторых моделях телефонов, например Motorola C115, или с помощью инженерного меню телефона.

• Двухдиапазонные (Dual Band) – для Европы, Азии, Африки, Австралии 900/1800 и 850/1900 для Америки и Канады.

• Трёхдиапазонные (Tri Band) – для Европы, Азии, Африки, Австралии 900/1800/1900 и 850/1800/1900 для Америки и Канады.

• Четырехдиапазонные (Quad Band) – поддерживают все диапазоны 850/900/1800/1900.

Коммерческие сети GSM начали действовать в Европейских странах в середине г. GSM разработан позже, чем аналоговая сотовая связь и во многих отношениях была лучше спроектирована. Северо-Американский аналог – PCS, вырастил из своих корней стандарты включая цифровые технологии TDMA и CDMA , но для CDMA потенциальное улучшение качества обслуживания так и не было никогда подтверждено.

GSM Phase 1

1982 (Groupe Spécial Mobile) – 1990 г. Global System for Mobile Communications. Первая коммерческая сеть в январе г. Цифровой стандарт, поддерживает скорость передачи данных до 9,6 кбит/с. Полностью устарел, производство оборудования под него прекращено.

В 1991 году были введены услуги стандарта GSM «ФАЗА 1».

Подсистема базовых станций

Антенны трех базовых станций на мачте

BSS состоит из собственно базовых станций (BTS – Base Transceiver Station) и контроллеров базовых станций (BSC – Base Station Controller). Область, накрываемая сетью GSM, разбита на соты шестиугольной формы. Диаметр каждой шестиугольной ячейки может быть разным – от 400 м до 50 км. Максимальный теоретический радиус ячейки составляет 120 км , что обусловлено ограниченной возможностью системы синхронизации к компенсации времени задержки сигнала. Каждая ячейка покрывается одной BTS, при этом ячейки частично перекрывают друг друга, тем самым сохраняется возможность передачи обслуживания MS при перемещении её из одной соты в другую без разрыва соединения (Операция передачи обслуживания мобильного телефона (MS) от одной базовой станции (BTS) к другой в момент перехода мобильного телефона границы досягаемости текущей базовой станции во время разговора, или GPRS-сессии называется техническим термином «Handover»
). Естественно, что на самом деле сигнал от каждой станции распространяется, покрывая площадь в виде круга, но при пересечении получаются правильные шестиугольники. Каждая база имеет шесть соседних в связи с тем, что в задачи планирования размещения станций входила такая, как минимизация зон перекрывания сигнала от каждой станции. Большее число соседних станций, чем 6 – особых выгод не несёт. Рассматривая границы покрытия сигнала от каждой станции уже в зоне перекрытия, как раз получаем – шестиугольники.

	Изображения базовых станций GSM на Викискладе

Базовая станция (BTS) обеспечивает приём/передачу сигнала между MS и контроллером базовых станций. BTS является автономной и строится по модульному принципу. Направленные антенны базовых станций могут располагаться на вышках, крышах зданий и т. д.

Контроллер базовых станций (BSC) контролирует соединения между BTS и подсистемой коммутации. В его полномочия также входит управление очерёдностью соединений, скоростью передачи данных, распределение радиоканалов, сбор статистики, контроль различных радиоизмерений, назначение и управление процедурой Handover.

Подсистема коммутации

NSS состоит из нижеследующих компонентов.

Центр коммутации (MSC – Mobile Switching Centre)

MSC контролирует определённую географическую зону с расположенными на ней BTS и BSC. Осуществляет установку соединения к абоненту и от него внутри сети GSM, обеспечивает интерфейс между GSM и ТфОП , другими сетями радиосвязи, сетями передачи данных. Также выполняет функции маршрутизации вызовов, управление вызовами, эстафетной передачи обслуживания при перемещении MS из одной ячейки в другую. После завершения вызова MSC обрабатывает данные по нему и передаёт их в центр расчётов для формирования счета за предоставленные услуги, собирает статистические данные. MSC также постоянно следит за положением MS, используя данные из HLR и VLR, что необходимо для быстрого нахождения и установления соединения с MS в случае её вызова.

Домашний регистр местоположения (HLR – Home Location Registry)

Содержит базу данных абонентов, приписанных к нему. Здесь содержится информация о предоставляемых данному абоненту услугах, информация о состоянии каждого абонента, необходимая в случае его вызова, а также Международный Идентификатор Мобильного Абонента (IMSI – International Mobile Subscriber Identity), который используется для аутентификации абонента (при помощи AUC). Каждый абонент приписан к одному HLR. К данным HLR имеют доступ все MSC и VLR в данной GSM-сети, а в случае межсетевого роуминга – и MSC других сетей.

Гостевой регистр местоположения (VLR – Visitor Location Registry)

VLR обеспечивает мониторинг передвижения MS из одной зоны в другую и содержит базу данных о перемещающихся абонентах, находящихся в данный момент в этой зоне, в том числе абонентах других систем GSM – так называемых роумерах. Данные об абоненте удаляются из VLR в том случае, если абонент переместился в другую зону. Такая схема позволяет сократить количество запросов на HLR данного абонента и, следовательно, время обслуживания вызова.

Регистр идентификации оборудования (EIR – Equipment Identification Registry)

Содержит базу данных, необходимую для установления подлинности MS по IMEI (International Mobile Equipment Identity). Формирует три списка: белый (допущен к использованию), серый (некоторые проблемы с идентификацией MS) и чёрный (MS, запрещённые к применению). У российских операторов (и большей части операторов стран СНГ) используются только белые списки, что не позволяет раз и навсегда решить проблему кражи мобильных телефонов.

Центр аутентификации (AUC – Authentification Centre)

Здесь производится аутентификация абонента, а точнее – SIM (Subscriber Identity Module). Доступ к сети разрешается только после прохождения SIM процедуры проверки подлинности, в процессе которой с AUC на MS приходит случайное число RAND, после чего на AUC и MS параллельно происходит шифрование числа RAND ключом Ki для данной SIM при помощи специального алгоритма. Затем с MS и AUC на MSC возвращаются «подписанные отклики» – SRES (Signed Response), являющиеся результатом данного шифрования. На MSC отклики сравниваются, и в случае их совпадения аутентификация считается успешной.

Подсистема OMC (Operations and Maintenance Centre)

Соединена с остальными компонентами сети и обеспечивает контроль качества работы и управление всей сетью. Обрабатывает аварийные сигналы, при которых требуется вмешательство персонала. Обеспечивает проверку состояния сети, возможность прохождения вызова. Производит обновление программного обеспечения на всех элементах сети и ряд других функций.

См. также

• Список моделей GPS-трекеров
• GSM-терминал

Примечания

Ссылки

• Ассоциация GSMA (The GSM Association) (англ.)
• 3GPP – Текущий уровень стандартизации GSM, свободные стандарты (англ.)
• Схема нумерации спецификаций 3GPP (англ.)
• (англ.)
• Буклет ВОЗ «Построение диалога о рисках от электромагнитных полей» (pdf 2.68Mb)
• «Предложения ВОЗ по Проекту Изучения Влияния Электромагнитных Полей; Влияние Радиополей Мобильных Телекоммуникаций на Здоровье; Рекомендации Органам Государственной Власти»

Сотовая связь в России
Операторы
…виртуальные
Сети продаж
Стандарты

Стандарты сотовых сетей 0G (радиотелефоны) 1G 2G 3GPP

Как звонить с планшета? Люди часто задают такой вопрос.

На сегодняшний день существуют 4 основных способа, чтобы осуществлять данную задумку.

В данной статье будут описаны все методы, благодаря которым можно звонить с планшетов.

Метод №1. Приложения для звонков с планшета

В общем планшеты используют для просмотра видео, прослушивания музыки, веб-серфинга на windows, но почему-то их редко используют для звонков.

Совет!
Если у вашего устройства отсутствует GSM модуль или сим карта, то единственный нормальный способ – это использовать приложения для звонков, через планшет.

Google Talk

Менее популярная программа, но тоже довольно используемая. Разработана компанией Google и Windows, специально для Престижио.

Благодаря этому приложению можно общаться, звоня на номера, также просто отсылать сообщения.

Данная программа имеет подробный интерфейс. Еще тут есть голосовой и текстовый чат (нужен интернет).

Fring

Также пользуется спросом среди обладателей планшетных компьютеров. Является аналогом скайпа, также можно звонить и общаться.

Плюс данной программы простой в простом и интуитивном дизайне, схожей на Windows, ничего лишнего, чтобы осуществлять звонки на другие номера по всему миру.

Можно звонить, тарифы на звонки достаточно недорогие, что является хорошим плюсом данного приложения.

Также вы можете забыть про роуминг и не волноваться по этому поводу.

Советую пользоваться тем, кто особо не хочет переплачивать через сим карту и часто путешествует за границей (наверное, одно из лучших приложений для, после скайпа).

Совет!
Лучше всего пользоваться приложениями, которые находятся в топе маркета Windows и пользуются спросом, им точно можно доверять.

Метод №2. 3G звонки

3G становится все популярнее и популярнее . Его устанавливают на многие планшеты разных марок.

Также большинство фирм переходят на выпуск таких гаджетов с поддержкой 3g, и данная функция становится не редкостью в наши дни.

Суть 3g заключается в нашем случае, в звонках на другие телефоны. Звонки можно осуществлять как на мобильные телефоны, так и на стационарные.

Кроме того, 3g устройство должно обладать функцией GSM для нормальных звонков на другие операторы.

Еще на многих устройствах устанавливаются звонилки ״, как и на обычных телефонах (например, lenovo и prestigio).

Совет!
«Звонилки» иногда скрываются производителями, чтобы их найти надо поискать данные приложения в настройках телефона.

Метод №3. GSM звонки

Большинство людей путают звонки с GSM и 3g. Люди чаще всего думают, что звонки, благодаря 3g, можно совершать на операторов, работающих через GSM, это ошибочное заблуждение.

Люди чаще всего думают так, из-за наличия в планшетах слота под сим-карту, которой оснащены все имеющиеся планшеты 3g на сегодняшний день.

Из этого следует, чтобы планшет имел возможность звонить, он должен иметь как и 3g, так и GSM модули.

Также многие производители заботятся о таких людях и оснащают свои планшеты данными атрибутами.

Чтобы быть в курсе насчет покупки планшета , лучше спросить у продавца или консультанта о наличии данного модуля.

Чтобы самому узнать есть ли на вашем устройстве возможность звонить, достаточно просто найти ״ звонилку, благодаря которой можно будет осуществлять звонки на другие телефоны.

Еще некоторые производители блокируют данную функцию, удаляют эту возможность с аппарата, но люди которые разбираются в планшетах могут запросто включить ее обратно, просто надо немного разбираться в прошивке, рутировании планшета.

Совет!
Если вы будете звонить, используя данный способ, то вы будете тратить меньше средств на звонки на другие операторы.

Метод №4. Планшеты, с которых можно звонить

Также существуют планшеты, с которых можно осуществлять звонки.

Многие фирмы, которые выпускают такие планшеты не афишируют такую функцию, но мы вам представляем пару таких экземпляров.

Данный планшет может проработать в режиме звонков примерно 8 часов, что является неплохим плюсом.

Просто следует вставить в планшет micro sd и у вас будет возможность подключаться к сетям GSM, 3G и 4G.

К тому же данный аппарат имеет 2 камеры, благодаря которым можно делать видеозвонки.

Данный планшет имеет мощную начинку, также он способен работать без перерыва около 10 часов, операционная система разрабатывалась на windows.

И ко всему прочему с него можно звонить и осуществлять видеозвонки на другие концы мира, благодаря карте которой они перекрывают модем.

Планшет бюджетный , но подойдет людям которые постоянно путешествуют. Он компактен, мал. Также может работать очень долго без зарядки.

Еще же у него 2 слота для сим карт. И, кроме того, у него есть GSM модуль – все что нужно в маленьком планшете.

Имеет 2 слота под сим карты, обеспечивает длительный заряд, отличный IPS экран, который выдает отличную картинку, имеет доступ к интернету и 3g.

Еще один девайс с 2-мя слотами под сим карты, также присутствует 3g, благодаря которому будет выдавать замечательный звук и отличную связь, лучше чем у Prestigio.

Совет!
Во многих магазинах можно купить такие планшеты, главное – спросить у консультанта или продавца.

Вот мы и разобрали все возможные способы для звонков, которые существуют на данный момент.

Хочу сказать, что одним из лучших вариантов являются звонки, благодаря GSM и 3g, если у вас планшет не поддерживает это, то используйте скайп, просто и практично.

Планшет сегодня не просто карманный компьютер, но очень мощное средство связи. Многие модели оснащены практически всеми возможными модулями, которые позволяют без проблем позвонить с планшета.