1. Introducere
Există diverse sisteme celulare în lume, cum ar fi GSM și CDMA. Proiectarea acestor sisteme celulare este complicată, dar arhitectura majorității sistemelor celulare poate fi împărțită în șase componente de bază.
În acest articol, voi ilustra cele șase componente de bază care pot fi găsite în majoritatea sistemelor celulare.
2. Șase componente de bază ale sistemelor celulare
Arhitectura majorității sistemelor celulare poate fi împărțită în următoarele șase componente:
a) Stație mobilă (MS)
O stație mobilă este practic un dispozitiv mobil/ fără fir care conține o unitate de control, un transceiver și un sistem de antenă pentru transmisia de date și voce. De exemplu, în rețelele GSM, stația mobilă va consta din echipamentul mobil (ME) și cartela SIM.
b) Standard de interfață cu aer
Există trei protocoale sau standarde principale ale interfeței aeriene: acces multiplu cu diviziune în frecvență (FDMA), acces multiplu cu diviziune în timp (TDMA) și acces multiplu cu diviziune în cod (CDMA). Aceste standarde sunt practic protocoalele de control al accesului la mediu (MAC) care definesc regulile pentru ca entitățile să acceseze mediul de comunicare.
Aceste standarde de interfață aeriană permit multor utilizatori de telefonie mobilă să partajeze simultan o cantitate finită de canale radio.
c) Stația de bază (BS)
O stație de bază este o stație fixă într-un sistem celular mobil utilizat pentru comunicații radio cu unități mobile. Acestea constau din canale radio și antenă emițător și receptor montată pe un turn.
d) Baze de date
O altă componentă integrală a unui sistem celular este bazele de date. Bazele de date sunt folosite pentru a ține evidența informațiilor precum facturarea, locația apelantului, datele abonaților etc. Există două baze de date principale numite Home Location Register (HLR) și Visitor Location Register (VLR). HLR conține informațiile fiecărui abonat care locuiește în același oraș cu centrul de comutare mobilă (MSC). VLR stochează temporar informațiile pentru fiecare abonat vizitator în zona de acoperire a unui MSC. Astfel, VLR este baza de date care acceptă capacitatea de roaming.
e) Mecanismul de securitate
Mecanismul de securitate este de a confirma că unui anumit abonat i se permite să acceseze rețeaua și, de asemenea, de a autentifica facturarea.
Există două baze de date utilizate pentru mecanismul de securitate: Registrul de identificare a echipamentelor (EIR) și Centrul de autentificare (AuC). EIR identifică telefoanele furate sau modificate fraudulos care transmit date de identitate care nu se potrivesc cu informațiile conținute nici în HLR, fie în VLR. AuC, pe de altă parte, gestionează criptarea și verificarea efectivă a fiecărui abonat.
f) Gateway
Componenta de bază finală a unui sistem celular este Gateway-ul. Gateway-ul reprezintă legăturile de comunicație între două sisteme fără fir sau între sistemele fără fir și cele cu fir. Există două componente logice în interiorul Gateway-ului: centrul de comutare mobil (MSC) și funcția de interfuncționare (IWF).
MSC conectează stațiile de bază celulare și stațiile mobile la rețeaua publică de telefonie comutată (PSTN) sau la alt MSC. Conține baza de date EIR.
IWF conectează stațiile de bază celulare și stațiile mobile la Internet și efectuează traducerea protocolului dacă este necesar.
3. Concluzie
Acest articol își propune să ofere un ghid introductiv pentru arhitectura unui sistem celular tipic și să identifice cele șase componente de bază găsite în majoritatea sistemelor celulare. Acest articol oferă o perspectivă asupra modului în care este proiectat un sistem celular, deși diferite sisteme celulare pot avea variații în propriile implementări.