ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ СОТОВОЙ СВЯЗИ
Рассмотрим взаимодействие элементов системы сотовой связи мобильного оператора.
Она состоит из трех компонентов: радиопередатчиков (мобильных телефонов), систем базовых станций и коммуникационного центра MTSO (Mobile Telephone Switching Office), который управляет работой всей системы.
Мобильный телефон — это миниатюрная приемопередающая радиостанция
Каждому мобильному телефону присваивается свой электронный серийный номер (ESN), который кодируется в его микрочипе при его изготовлении и сообщается изготовителями аппаратуры специалистам, осуществляющим его обслуживание.
Кроме того, некоторые изготовители указывают этот номер в руководстве для пользователя.
При подключении аппарата к сотовой системе связи в микрочип телефона заносится мобильный идентификационный номер - Mobil Identification Number (MIN).
Вся территория, обслуживаемая
оператором мобильной связи, разделена на отдельные прилегающие друг к другу зоны связи (соты).
Обмен информацией между мобильным телефоном и сетью оператора мобильной связи в каждой такой зоне управляется базовой станцией, способной принимать и передавать сигналы на большом количестве радиочастот.
Кроме того, эта станция подключена к обычной проводной телефонной сети и оснащена аппаратурой преобразования высокочастотного сигнала сотового телефона в низкочастотный сигнал проводного телефона и наоборот, чем обеспечивается сопряжение обеих систем.
Периодически базовая станция излучает служебный сигнал.
Приняв его, мобильный телефон автоматически добавляет к нему свои MIN и ESN-номера и передает получившуюся кодовую комбинацию на базовую станцию.
В результате этого осуществляется идентификация конкретного сотового телефона, номера счета его владельца и привязка аппарата к определенной зоне, в которой он находится в данный момент.
Когда абонент звонит по своему телефону, базовая станция выделяет ему одну из свободных частот той зоны, в которой он находится, вносит соответствующие изменения в его счет и передает его вызов по назначению.
Коммуникационный центр MTSO — это мозг сети
Его главный компьютер управляет сотнями тысяч соединений в зоне, обслуживаемой данным центром.
Центр MTSO назначает частоты для радиосвязи базовым станциям и подвижным радиотелефонам, а также распределяет вызовы в пределах своей зоны между сотовой сетью и обычными телефонными станциями общего пользования.
Базы данных сотовой сети содержат информацию так и об интерфейсах с другими такими же сетями, что необходимо для идентификации абонентов и проверки их права на доступ в сеть, о местонахождении всех ее клиентов.
Текущее положение мобильного телефона выявляется через коммуникационный центр MTSO мобильного оператора, который постоянно регистрирует, где он находится в данный момент времени даже в том случае, когда он не ведет никаких разговоров (по идентифицирующим служебным сигналам, автоматически передаваемым на базовую станцию).
Точность определения места положения мобильного телефона в этом случае зависит от целого ряда факторов: топографии местности, наличия помех и переотражений его сигнала от зданий, положения базовых станций, количества работающих в настоящий момент телефонов в данной «соте».
Большое значение имеет и размер «соты», в которой находится абонент, поэтому точность определения его положения в городе гораздо выше, чем в сельской местности (размер «соты» в городе составляет около 1 кв.
км против 50-70 кв.км на открытой местности).
Анализ данных о сеансах связи абонента с различными базовыми станциями (через какую и на какую базовую станцию передавался вызов, дата вызова и т.п.) позволяет восстановить все перемещения абонента в прошлом.
Такие данные автоматически регистрируются в центре MTSO, где могут храниться от 60 дней до нескольких лет.
Таким образом,
задача позиционирования мобильных телефонов предполагает автоматическое определение их местоположения в пределах сотовых сетей.
При этом под термином "местоположение" следует понимать не нахождение географических координат - широты и долготы (что в принципе также возможно), а однозначную идентификацию положения владельца мобильного телефона на местности (электронной карте мобильного оператора).
|