Home
dump -0f - /dev/mind
Баечки о мобильной связи (GSM, CDMA) и IT индустрии
-Ты кто? -Location Update -Вали отсюда! -Тыгдым-тыгдым-тыгдым ... 
9th-Nov-2006 11:34 am
Заказной пост для [info]spamsink: "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?"

Котороткий ответ: 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.



Как определяется, с какой сотой "связан" телефон? 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 (если [info]akshaal захочет - расскажу, что это такое). Именно эту соту телефон постарается использовать для получения или совершения звонка.

Так вот, про location update.

В ходе включения и регистрации в сети 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 - это вот эта самая сота. Информация (в виде пары (LAC, CellID)) попадает в контроллер базовых станций (BSC), который обслуживает эту базовую, а от него - коммутатору (MSC), который обслуживает эту часть сети. Коммутатор сохраняет информацию о текущем местоположении телефона в специальном "кэше", называемом VLR. 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 обслуживания соты из другого LA. Вот это и есть тот самый "тыгдым-тыгдым", который случается "сам по себе".

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

Допустим, нам кто-то звонит. Информация о том, что нам звонят, должна каким-то образом попасть к комутатору, обслуживающему ту LA, в которой мы сейчас находимся. Происходит это следующим образом. По нашему номеру телефона определяется, в каком из HLR-ов находится информация о нашей SIM-карте. Далее из HLR-а вычитывается адрес MSC/VLR-а, в зоне ответственности которого мы последний раз делали location update. Звонок отправляется на этот MSC. Коммутатор извлекает из своего VLR информацию о 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 звонок будет получен. Это и есть "тыгдым-тыгдым", который слышно перед получением звонка. Если телефон не отозвался, звонящий получает "ваш абонент находится за пределами зоны покрытия".

Вот, вкратце, и все :)

Литература:


Вопросы/комментарии (многа букв, нифига не понятно, мало картинок, ...)?
  • Tags:gsm
  • Music:Cradle of Filth - Nemesis
Comments 
9th-Nov-2006 09:55 am (UTC)
[info]zexo
1. Как телефон и базовая договариваются о том, как именно звонок будет получен? (о чем тут ещё говорить?)
2. Когда BSC сообщает "мобильный такой-то, вам звонок", это слышат другие мобильные?
9th-Nov-2006 01:34 pm (UTC)
[info]_adept_
1. Они договариваются о том, какой тайм-слот будет использован и (по-моему) производят синхронизацию времени, чтобы обеспечить (ahem) синхронность приема-передачи
2. Да. Насколько я помню, paging - достаточно безличный. Для указания телефона-адресата используется не IMSI, а TMSI (это такое временное ID, до следующей перерегистрации в сети).
9th-Nov-2006 09:56 am (UTC)
[info]akshaal
в пределах темы почти все понятно (надеюсь надолго).
а с точки зрения физики ? почему location update или так называемый handshake между телефоном и БС наводит помехи, а разговор по телефону нет? и там и там - передача сигнала с телефона на БС по идее.

Про С1 и С2 интересно :)

Почему украинские операторы не предоставляют услугу типа как в московском МТС - заходишь на сайт, вводишь пароль и смотреть местоположение телефон с точностью до Н метров. Не востребовано или нет (программной-аппаратной) базы? Ведь если получается, что по этим 16 соседним сотам фактически телефонный аппарат мог бы и сам свое положение вычислять с хорошей точностью, а уж БС мне кажется вообще ничего не стоит ибо они свои ДЖПС координаты знают.
9th-Nov-2006 10:02 am (UTC)
[info]akshaal
могу разве что предположить, что во время тыгыдым на максимальной мощности обсуждается приемлемый уровень мощности передачи телефона, после чего передача уже идет на оговоренной мощности.
9th-Nov-2006 10:06 am (UTC)
[info]feb_13
мощность можно ведь показывать и не демонстрацией мускулов...
9th-Nov-2006 10:32 am (UTC)
[info]akshaal
как?
мы (телефон) демонстрируем мускулы скажев в столько-то дБ заданных по стандарту. а БС смотрит какой уровень она получила, вычитает из стандартного уровня, определяет падение...

но это догадки )
9th-Nov-2006 10:39 am (UTC)
[info]feb_13
цифра - на то и цифра, чтобы измерять какие-то значения. или телефон просто самостоятельно не может определить, какие у него мускулы, и просто сказать об этом тихонечко на ухо БС?
9th-Nov-2006 10:40 am (UTC)
[info]akshaal
определить может, он не может определить с какой силой его услышат, какое будет затухание
9th-Nov-2006 10:48 am (UTC)
[info]feb_13
сравнить два числа, выражающих мощность - возможно, даже легче, чем кричать "заяц, ты меня слышишь?!"
всё равно не понимаю, почему наводки есть во время lоcation'a, а во время разговора их нет?
9th-Nov-2006 11:00 am (UTC)
[info]akshaal
ну смотри, если бы джсм проектировал я:
X.Y Процедура Handshake.
После получения запроса БС, мобильное устройство передает сигнал готовности. Сигнал готовности передается на частоте соты (или в нужном таймслоте.. хз) с мощность в 90дБ. БС получает сигнал готовности мобильного телефона определяя уровень сигнала, скажем 50дБ (остальное потерлось по дороге). Для уверенного приема БС сигнала с мобильника достаточно 10дБ, поэтому БС считает: сколько нужно + сколько потеряем = 10дБ + 40дБ = 50дБ. И говорит мобиле: телефончег, не губи хозяина и передавай-ка на мощности в 50дБ, я тебя услышу. И телефончег дальше передает разговор с мощностью 50дБ,

Исхожу из того, что телефон заранее не может знать с какой мощностью передать сигнал, чтобы услышали, кроме как брать договорную максимальную.
9th-Nov-2006 11:52 am (UTC)
[info]feb_13
то есть получаем аналогию - заблудился в лесу :) громкий посыл - это что-то вроде "ау, есть здесь какая-нибудь БС поблизости, а то старую я потерял?"
9th-Nov-2006 01:55 pm (UTC)
[info]_adept_
Именно так все и есть. Но power control происходит постоянно и регулярно, в течении всего времени, пока телефон общается с базовой. Т.е. она может попросить его как увеличить, так и уменьшить можность.

Впрочем, это заслуживает отдельного рассказа :)
9th-Nov-2006 01:53 pm (UTC)
[info]_adept_
Достаточно близко :)

Записал в списочек : "рассказать про power control"
9th-Nov-2006 01:37 pm (UTC)
[info]_adept_
На самом деле, разговор по телефон тоже наводит помехи. Проверить можно двумя способами: либо взять более чувствительный "помехометр", а не простые колонки, либо уехать с телефоном за город, где телефон будет использовать большую мощность. Там помехи будут не то, что на колонках - на телевизоре :)

Про C1/C2 и определение местоположения - внес в списочек. Ожидайте :)
15th-May-2007 09:58 pm (UTC)
[info]kzayko
БС - не знают, их знают только люди которые эти БС построили
ну и те кто планирует радиопокрытие тоже :)
а самой БС эти координаты глубоко неинтересны.
У нее и мозгов-то на это не хватит.
9th-Nov-2006 09:57 am (UTC)
[info]kolbusa
короткий ответ понятнее чем длинный =)
9th-Nov-2006 09:57 am (UTC)
[info]feb_13
Вопрос, насколько я понимаю, был не в том - зачем телефону регистрироваться на базах. Вопрос бы - почему от этого наводки на все динамики в пределах метра? Почему при разговоре этих наводок нет? И не страдает ли головной мозг и прочие внутренние органы от этих тыгдымов. Уши страдают точно - особенно если динамики играли красивую музыку, и тут на тебе - тыгдым посередине красивейшего гитарного пассажа... :-/
9th-Nov-2006 04:22 pm (UTC)
[info]_nik_
> Почему при разговоре этих наводок нет?

Иногда есть. И при GPRSа использовании иногда есть. Зависит, видимо, от мощности сигнала, используемого для общения с ближайшей BSкой.

> Уши страдают точно - особенно если динамики играли красивую музыку

Ага. При этом, даже если телефон находится через бетонную стену от колонок, то оно не помогает :o(
Помогает только запрет на мобильники ближе, чем метров в пяти от колонок.
13th-Nov-2006 02:14 pm (UTC)
[info]svin
Дело в мощности и, как бы поточнее выразиться, в характере передачи... при LU телефон активно обменивается данными с сетью, а во время разговора используется DTX (прерывистая передача), таким образом телефон включает передатчик значительно реже. Это можно легко проверить, подобравшись поближе к подверженной помехам аппаратуре. Вы заметите, что если чтото сказать в микрофон, помехи становятся значительно более мощными.
9th-Nov-2006 09:58 am (UTC)
[info]abbra
Вопрос в том, почему этот тыгдым-тыгдым в звуковом диапазоне?
9th-Nov-2006 10:52 am (UTC)
[info]igorsereda
В звуковом диапазоне, ага. :)
9th-Nov-2006 01:44 pm (UTC)
[info]_adept_
Используется бОльшая мощность передатчика, чем при разговоре => сильнее интерференция.

http://answers.google.com/answers/threadview?id=121315
9th-Nov-2006 10:54 am (UTC)
[info]igorsereda
Текущий "адрес" телефона в сети - это пара (LAC, CellID), где CellID - это числовой идентификатор "соты", уникальный в пределах всей сети.

Зачем тогда пара, если CellID уникален? MSC не может вычислить LAC по CellID? Или соты каким-то образом могут мигрировать между BSC?
9th-Nov-2006 01:39 pm (UTC)
[info]_adept_
Да и да :)

MSC не может вычислить LAC, т.к. нету никакой базы/зависимости.

Соты могут мигрировать между BSC - приезжают инженеры и переподключают. Или перевозят соту. Или просто меняют (пересетапливают) ее LAC.
9th-Nov-2006 01:55 pm (UTC)
[info]igorsereda
А, тогда я предположу что CellID - железнопрошитый производителем id вроде MAC адреса на старых сетевухах, скорее всего уникальный во всем мире, не только в этой сети.

Верно? :)
9th-Nov-2006 02:00 pm (UTC)
[info]_adept_
Нет. Это не то шести-, не то пятизначное число, устанавливаемое в процессе конфигурирования базовой.
9th-Nov-2006 02:05 pm (UTC) - вот ведь
[info]igorsereda
Ладно, это уже офтопик.
Спасибо за пост, интересно. Пишите исчо :)
12th-Nov-2006 10:42 am (UTC)
[info]us2yw
Cell ID не всегда уникален. Он может повторятся в разных LAC-ах...
12th-Nov-2006 11:22 am (UTC)
[info]_adept_
Бес попутал :) Fixed.
9th-Nov-2006 04:25 pm (UTC)
[info]_nik_
Мааахонький вопрос: Location update это действительно такое выражение применяется "по ту сторону" (то есть, ежели смотреть со стороны мобилки), или это только в данном посте так? Ибо если смотреть со стороны HLRа, то всю дорогу было Update Location (сокращенно, UL) :o\
9th-Nov-2006 04:41 pm (UTC)
[info]_nik_
Ага. Сам вижу -- в доках почему то почти везде Location update написано.
Любопытно, однако, с чем бы это было связано? В коде то HLRом "Update location"`ов сотни есть, но ни одного "Location update".
10th-Nov-2006 08:32 am (UTC)
[info]_adept_
Ну дык елы-палы.

По получению сообщения "location update" HLR выполняет действие "update location"

Все просто и прозрачно :)
9th-Nov-2006 06:45 pm (UTC)
[info]spamsink
Спасибо, но я имел в виду несколько другие акценты - на более низком уровне протокола. Понятно, что телефон должен сообщать, где он находится, и что делать со звонком, на такой мощности, чтобы даже до глухих дошло (насколько я понимаю, будь мощность хоть в 10 раз меньше, это не сильно уменьшило бы громкость помехи), но почему возникает интерференция и в каких диапазонах частот (когда радио настроено на AM, "тыгдым" не слышен)? CDMA такой проблемой не страдает, насколько я знаю.

В случае с FM радио бороться вряд ли возможно, а у компьютера, может, что-то удастся заэкранировать?
10th-Nov-2006 08:34 am (UTC)
[info]_adept_
Про физику процесса, увы, я не расскажу - физик из меня никакой.

Но CDMA такой "проблемой" тоже страдает, это факт
10th-Nov-2006 08:36 am (UTC)
[info]spamsink
Но CDMA такой "проблемой" тоже страдает, это факт

Спасибо, успокоил. ;)
10th-Nov-2006 07:39 pm (UTC) - ТЫгыдым
[info]us2yw
1.Физика такова :
В Стандарте GSM он же TDMA ( Time Division Multiple Access ) - временное разделение каналов телефон передает не чаще (!) чем (1/8)*31 раз в секунду. И Длительностью 1/8)/31 или (1/16)/31 секунды. Вот и получеатся что частота подачи сигнала как раз и есть этот тыгыдым.

2. При разговоре тоже есть наводка, но она как жужжание (1/8)*31 или (1/16)*31, при этом используються все периоды , т.е. каждые 8 или 16 тайм-слотов, которых в секунде 31. При ГПРС или LA или SMS передается, столько, сколько надо или может обработать контроллер базовых станций (BSC).При разговоре выделяется канал и никто его не оборвет ( почти всегда).

2а. LA или перед разговором идет передача на максимальной можности телефона - больше уровень помех, при разговоре BSC получает от телефона инфо об уровне сигнала (телефон его измеряет, измеряет сигналы и соседних сот, но не 6 как указывалось, а стольких, сколько записано в BSC как "соседние" для данной соты. Это нужно для того, чтоб при изменении уровня сигнала, ходьба, езда, землетрясение Ж-) и тп. не было обрыва связи и вас переключили на более удобную, разгруженную, более близкую, с большим уровнем, или просто другого стандарта соту ( 900/1800).

2б. При смене LA идет перерегистрация телефона (обязательно) на BSC, при этом слышим тыгыдым. Периодически перерегистрация выполняется автоматом по команде BSC.

2в. LA - понятие растяжимое, зависит от того сколько туда "запихнули" станций и сот соответсвенно. Больше сот в одном LA- больше работы контроллеру (BSC)опрашивать все станции, и искать ваш телефон, если ему звонят. Меньше - сот в ЛА - меньше время ожидания - быстрее поиск - больше работы BSC для переключения телефонов, которые в режиме ожидания - больше работы контроллеру для этой работы. Поэтому нельзя сказать, сколько базовых станций в одном ЛА. Этим занимается целый отдел у оператора. и постоянно что-то там меняет. :-)

2г. Если ваш телефон оказался в поле действия сот из разных ЛА - то вы часто будете слышать тыгыдым, особенно в часы пиковой нагрузки. Проверте, после часа ночи - это редкость :-))

3. CDMA - coe division multiple access - коджовое разделение каналов - передача идет намного дольше, уровни излучения меньше - отсутсвует тыгыдым :-)
11th-Nov-2006 11:23 am (UTC) - Re: ТЫгыдым
[info]_adept_
У меня есть только маааленькое дополнение, даже два:

1. Как я понимаю, в комментарии под аббревиатурой LA понимается location update, а не location area, так?
2. По нынешним временам CDMA развелось, как собак нерезаных - от IS-95, до EV-DO 1x rev.A :) И сказаное ("CDMA наводок не дает") справедливо не для всякого CDMA, ага?
11th-Nov-2006 05:54 pm (UTC) - Re: ТЫгыдым
[info]us2yw
В данном контексте LA - локал ареа, я вообще привык больше к LAC - локакл ареа код.
По ЦДМА сказать уверенно не могу, надо читать литературу, что в данный момент лень :)
Рассказал о том. что знаю не только по книжкам, а и сам, "ручками" перепробовал :-)
13th-Nov-2006 02:18 pm (UTC)
[info]svin
CDMA такой проблемой не страдает, насколько я знаю

"тыгыдым-тыгыдым" возникает из-за импульсного режима работы передатчика. В проводах возникают наводки, которые поступают на вход звукового усилителя, и в связи с тем что дешевая техника как правило не оборудована высокочастотными фильтрами на входе УЗЧ, и детектируются тразисторами входных каскадов.

В случае с CDMA такая проблема проявляется менее явно, т.к. передатчик CDMA телефона включен постоянно.
13th-Nov-2006 02:56 pm (UTC)
[info]_adept_
Наконец-то кто-то с прямыми руками в области радиоэлектроники объяснил, чем же именно ловятся наводки :)
10th-Nov-2006 11:57 am (UTC)
[info]mambaram
Спасибо, познакомился с новым термином в мобильных сетях GSM. До сих пор понимал (или догадывался), что происходит, но не знал, что это называется "тыгыдым" :)
13th-Nov-2006 02:07 pm (UTC)
[info]svin
Коммутатор извлекает из своего VLR информацию о LA и CellID, и поручает контроллеру базовых, который обслуживает эту соту, организовать получение звонка. Контроллер базовых дергает соту, сота на частоте своего paging channel (PCCH) сообщает "мобильный такой-то, вам звонок".

Если мне не изменяет память, пейджинг делается по всей LA.
13th-Nov-2006 02:25 pm (UTC)
[info]_adept_
А если мне не изменяет память, то сначала все-таки делается paging в той соте, которая указано в LOCI (или как там это поле называется?), а вот если в той соте не нашли - тогда уже ищут по всей LA.
13th-Nov-2006 02:44 pm (UTC)
[info]svin
Первый раз слышу. Искать сначала в последней соте, а потом уже в остальных сотах LA странно - вряд ли абонент окажется под той же самой сотой, соответственно возрастёт время доставки вызова.
13th-Nov-2006 02:52 pm (UTC)
[info]_adept_
Порылся по своим докам. Похоже, что я таки неправ - paging идет сразу по LA.

Пошел посыпать голову пеплом.
7th-Dec-2006 09:54 am (UTC)
[info]alex_inside
Познавательно. А почему при коннекте-отзыве этот сигнал сильнее (?) чем при разговоре? Я правильно понимаю что сигнал сильнее если наводка сильнее? или как?
7th-Dec-2006 10:35 am (UTC)
[info]_adept_
Потому, что в ходе разговора базовая и мобилка занимаются power management-ом, помогая мобилке определить минимальный уровень мощности, при котором базовая нормально мобилку слышит.

А при LA power mgmt не делается, и используется макс. уровень передачи (тут я уверен на 80%, но проверять - лень :).
7th-Jun-2008 01:46 pm (UTC) - А можно делать запрос в VLR по LAC+CellID?
[info]3gims
А можно получить список всех абонентов зарегистрированных в определенной соте? Поддерживают ли это VLR? Подозреваю, что зависит от реализации.
Leave a Comment to the Entry
Profile
User: [info]_adept_
Name: Dmitry Astapov
Читать

Все мои статьи о мобильной связи на сайте "Про GSM"

Есть вопрос по GSM?
Задайте его прямо тут

Подписаться на RSS

Все посты:
Только GSM:
Только баечки:
Я в социальных сетях
Счетчики

Рейтинг блоговLive Journal User Rating

Locations of visitors to this page

Search my journal
Хочешь такой же поиск?

Entry Tags
This page was loaded Jul 15th 2009, 7:01 pm GMT.