Регистрация телефона в сети. Location Update. "Тыгдым-тыгдым-тыгдым"

Posted Втр, 03/09/2010 - 15:48 by Administrator
Источник: Про GSM из первых рук
Автор: Дмитрий Астапов

-Ты кто? -Location Update -А ну пошел отсюда! -Тыгдым-тыгдым-тыгдым ...

Вопрос: Зачем GSM-телефон делает "тыгдым-тыгдым" (звук хорошо слышен, если телефон положить рядом с колонками или радио, иногда - в самом телефоне), и как с этим бороться? Почему от этого наводки на все динамики в пределах метра? Почему при разговоре этих наводок нет?

Котороткий ответ

Этот звук говорит о том, что телефон выполняет location update (если "тыгдым-тыгдым" происходит, когда телефон ничем особенным не занят) или отвечает на paging и согласовывает с базовой станцией параметры "голосового" канала, который будет использоваться (если "тыгдым-тыгдым" происходит непосредственно перед тем, как телефон начинает звонить). Бороться с этим не надо, иначе ваш телефон перестанет быть мобильным :)

Длинный ответ

Радиосеть мобильного оператора (Base station subsystem, BSS) должна хотя бы примерно представлять, где в настоящий момент находится каждый мобильный телефон (mobile station, MS), чтобы в случае необходимости не искать его по всей территории радиопокрытия. Информация о текущем местоположении предоставляется самим MS с помощью процедуры, называемой "location update". Посмотрим, какую информацию предоставляет телефон, куда она попадает и зачем используется.

Что такое "местоположение" или "адрес" в терминах сети GSM? Радиосеть состоит из базовых станций (BS), которые объединяются в логические группы, называемые location area (LA). Все LA пронумерованы, у каждой есть определенный числовой код - location area code (LAC). Текущий "адрес" телефона в сети - это пара (LAC, CellID), где CellID - это числовой идентификатор "соты". Пара (LAC, CellID) - уникальна в пределах всей сети.

Какая же из сот будет "адресом" телефона? В любой момент времени телефон "слушает в эфире" до 16 широковещательных каналов (broadcast channel, BCH) от 16 сот. На основании услышанного он выбирает 6 "лучших" сот, с которыми (по мнению телефона) у него будет максимально устойчивая связь с минимальными затратами энергии. Из этих шести сот телефон выбирает одну "самую лучшую" на основании так называем "критериев C1 и C2" (не будем пока вдаваться в технические детали о том, что это такое). Именно эту соту телефон постарается использовать для получения или совершения звонка.

Так вот, про location update.

После включения телефон пытается зарегистрироваться в сети. В процессе телефон формирует список 6 соседних сот, выбирает из них лучшую, и использует "общий канал доступа" (RACH) этой соты, чтобы сообщить о том, что его текущее местоположение - тут, в это самой соте. Эта информация (пара (LAC, CellID)) попадает в контроллер базовых станций (BSC), а от него - передается коммутатору (MSC), который обслуживает эту часть сети. Коммутатор сохраняет информацию о текущем местоположении телефона в специальном "кэше", называемом VLR (visitor location register). В дальнейшем телефон периодически (обычно раз в час, но зависит от настроек сети) будет выполнять "location update". Либо же, если вы куда-то идете/едете, то телефон будет выполнять "location update" при переходе в зону покрытия соты из другого LA. Вот это и есть тот самый "тыгдым-тыгдым", который случается "сам по себе".

Итак, мы разобрались, какую информацию передает телефон и куда она попадает. Разберемся, как и когда она используется.

Допустим, нам кто-то звонит. Сеть должна передать вызов на наш телефон. Какую соту для этого использовать? Конечно же, ту, в которой телефон зарегистрировался, или же какую-то из других ближайших.

Чтобы найти эту соту, надо использовать результат последнего location update нашего телефона. Происходит это следующим образом. По номеру телефона определяется, в каком из HLR-ов находится информация о нашей SIM-карте. Далее из этого HLR-а извлекается адрес MSC/VLR-а, в зоне ответственности которого мы последний раз делали location update. Сигнал вызова перенаправляется на этот MSC. Он извлекает из своего VLR информацию о местоположении телефона (LA и CellID), и поручает контроллеру базовых, который обслуживает эту LA, организовать получение звонка. Контроллер базовых дергает соты, входящие в LA, а они на частоте своего paging channel (PCCH) сообщают "мобильный такой-то, вам звонок". Дальше телефон и базовая договариваются о том, как именно будет принят звонок. Процесс обмена служебной информацией с базовой - это и есть "тыгдым-тыгдым", который слышно перед получением звонка. Если же вызываемый телефон не отозвался, звонящий получает "ваш абонент находится за пределами зоны покрытия".

Кроме того, информацию, предоставляемую сети в ходе location update, можно использовать для определения вашего географического местоположения.

Осталось разобраться, почему от location update такие большие наводки, и почему их нет в процессе разговора.

Во-первых, при location update используется бОльшая (максимальная) мощность передатчика телефона, которая затем достаточно быстро понижается в ходе power control negotiation (телефон и базовая "договариваются" о минимальном уровне мощности, обеспечивающем устойчивую связь).

Во-вторых, наводки при разговоре все-таки есть, но за счет использования меньшей мощности их сложнее обнаружить. Попробуйте уехать с телефоном за город, где плотность покрытия меньше - там наводки будут слышны на всем протяжении разговора.

А если мощность больше, то не страдает ли головной мозг и прочие внутренние органы от location update? Официальная позиция: "еще неизвестно". Понятно, что мозг (если держать телефон у уха) нагревается СВЧ-излучением, но вот к чему приводит этот перегрев - тут мнения расходятся. Можно найти море статей о том, что это perfectly safe и такое же кол-во статей о том, что вам прийдет быстрый или медленный капец. Если же не прижимать телефон к уху, то вреда не будет: максимальная мощность передатчика GSM-телефона - всего 2 Вт. Да, в сети были статьи о том, что этой мощности якобы достаточно для того, чтобы сварить куриное яйцо, но это явно была провокация или розыгрыш.

В этом смысле GSM-телефонов лично я бы не боялся. А вот NMT-аппараты могли при преме звонка приводить к тому, что включался шредер, расположеный на расстоянии метра. И при разговоре по ним ухо ощутимо нагревалось...

Литература: