Normal\ Location\ Update
Super-Charged network — Super Charged network, also known as a Super Charger network, is a telecommunications term that refers to a particular standardized implementation of a 3GPP 3G telecommunications network. 3GPP has standardized Super Charger networks in TS 23.116 … Wikipedia
GSM services — are a standard collection of applications and features available to mobile phone subscribers all over the world. The GSM standards are defined by the 3GPP collaboration and implemented in hardware and software by equipment manufacturers and… … Wikipedia
Roaming — In wireless telecommunications, roaming is a general term referring to the extension of connectivity service in a location that is different from the home location where the service was registered. Roaming ensures that the wireless device is kept … Wikipedia
McKeen Motor Car Company — McKeen car Roslyn of the Northern Pacific Railroad. The McKeen Motor Car Company of Omaha, Nebraska was a builder of internal combustion engined railroad motor cars (railcars), constructing 152 between 1905–1917.[1] Founded by William McKeen, the … Wikipedia
2011 Tōhoku earthquake and tsunami — 2011 Miyagi earthquake redirects here. For the aftershock that occurred on 7 April, see April 2011 Miyagi earthquake. 2011 Tōhoku earthquake and tsunami 東日本大震災 An aerial view of damage in the Tōhoku region with black smoke coming from the Nippon… … Wikipedia
Wikipedia:Featured article candidates — Here, we determine which articles are to be featured articles (FAs). FAs exemplify Wikipedia s very best work and satisfy the FA criteria. All editors are welcome to review nominations; please see the review FAQ. Before nominating an article,… … Wikipedia
iOS version history — Contents 1 Overview 2 Versions 2.1 Unreleased versions … Wikipedia
International Space Station — ISS redirects here. For other uses, see ISS (disambiguation). International Space Station … Wikipedia
Lock Haven, Pennsylvania — Infobox Settlement official name = Lock Haven, Pennsylvania other name = native name = nickname = settlement type = motto = imagesize = image caption = Clinton County Courthouse in Lock Haven flag size = image seal size = image shield = shield… … Wikipedia
Hereditary spastic paraplegia — Infobox Disease Name = PAGENAME Caption = DiseasesDB = ICD10 = ICD10|G|11|4|g|10 ICD9 = ICD9|334.1 ICDO = OMIM = MedlinePlus = eMedicineSubj = pmr eMedicineTopic = 45 MeshID = D015419 Hereditary Spastic Paraplegia (HSP), also called Familial… … Wikipedia
Что такое Location Update
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…
Location update (Обновление местоположения)
Location update – процедура обновления местоположения. Осуществляется когда абонент перемещается в другую LA (Location area), включает свой телефонный аппарат в новой LA или по таймеру. Назначение этой процедуры заключается в том, чтобы сеть всегда знала о местоположении телефона абонента в пределах сети. Это необходимо для выполнения другой процедуры — пейджинга (paging). Суть ее заключается в том, что в случае входящего звонка абоненту его в первую очередь нужно найти. Для этого через все соты в определенной LA посылается пейджинговое сообщение с идентификатором вызываемого абонента. Абонент постоянно слушает эфир и если услышит в сети пейджинговое сообщение со своим идентификатором, то будет устанавливать соединение с сетью.
Обновление местоположения
Location update может выполнятся или по причине перемещения абонента в новую LA , либо по срабатыванию таймера (Т3212). Это необходимо для контроля состояния абонента. Если MS не обновит свое состояние по срабатыванию этого таймера, то сеть будет знать, что ее уже нет в текущей LA во включенном режиме. Телефон может выключиться из-за разрядки аккумулятора или не успеть сообщить сети об изменении своего состояния. Это может привести к бессмысленным процедурам пейджинга, т.е. поиска выключенного абонента.
Последовательность передачи сигналов при Location Update
Рассмотрим несколько последовательностей обмена сообщениями при нормальном location update.
Есть два вида этой последовательности обмена сообщениями при нормальном location update: нормальный location update внутри одного и того же VLR и нормальный location update в разных VLR.
Итак, сначала последовательность обмена сообщениями при нормальном location update внутри одного и того же VLR.
Этот location update инициируется мобильной станцией, когда она обнаруживает, что вошла в новую зону обслуживания. Зона обслуживания передается каналом BCCH как LAI. Подсистемой BSS для мобильной станции назначается SDCCH, и процедура location update выполняется с использованием этого канала.
Как только SDCCH назначен, мобильная станция передает сообщение “Location Update Request”. Это сообщение принимается MSC, который затем посылает новый LAI и текущий TMSI номер мобильной станции на VLR. Эта информация будет послана также и на HLR, если мобильная станция прежде не делала “Location Update” в сети. Если мобильная станция уже была зарегистрирована в этом VLR, тогда эта информация не будет передаваться на HLR, то есть, это “Location Update” внутри одного и того же VLR.
В этот момент, при необходимости, могут выполняться аутентикация и шифрование.
После этого, VLR назначает мобильной станции новый TMSI, этот номер передается на MSC с помощью сообщения “Forward New TMSI”. Затем VLR инициирует сообщение “Location Update Accept”, которое передает новый TMSI и LAI на мобильную станцию.
Как только мобильная станция сохранила новые TMSI и LAI на своей SIM-карте, она посылает на MSC сообщение “TMSI Reallocate Complete”. MSC затем посылает сообщение “TMSI ACK” на VLR для подтверждения того, что location update завершен.
После этого мобильная станция освобождает SDCCH.
Вот и все о последовательности обмена сообщениями при нормальном location update внутри одного и того же VLR.
Теперь давайте рассмотрим последовательность обмена сообщениями, когда мобильная станция выполняет location update в зоне действия не домашнего VLR.
Рассмотрим две возможных ситуации. Первая, когда location update выполняется с помощью IMSI, и вторая, когда location update выполняется с помощью TMSI.
Как и location update внутри одного VLR, location update, выполняемый в зоне действия не домашнего VLR, инициируется мобильной станцией, когда она обнаруживает, что находится в новой зоне обслуживания. Индикатор новой зоны передается в канале BCCH как LAI. Подсистемой BSS мобильной станции назначается SDCCH и процедура location update выполняется с использованием этого канала.
Как только SDCCH назначен мобильной станции, она передает сообщение “Location Update Request” – запрос на Location Update. Это сообщение принимается MSC, который, затем, посылает новый LAI и IMSI мобильной станции на VLR.
Из-за того, что мобильная станция ранее не была зарегистрирована в данном VLR, эта информация пересылается на HLR. Если требуется аутентикация в MSC/VLR, то сначала на HLR посылается запрос на параметры аутентикации и HLR отвечает на этот запрос. И после этого, при необходимости, может выполняться аутентикация и шифрование.
После аутентикации и шифрования информация сообщения “Location Update Request” пересылается на HLR, и в ответ HLR передает информацию о пользователе, используя сообщение “Insert Subscriber Data”.
Как только VLR получил и запомнил эту информацию, он посылает на HLR Acknowledge сообщение (Подтверждение). После чего HLR посылает на VLR сообщение “Location Update Ack.”
Как только VLRn (новый VLR) запомнил информацию о мобильной станции, HLR посылает сообщение “Cancel location” на VLRo (старый VLR), и после ответа VLRo, HLR обновляет у себя номер VLR для данной мобильной станции.
Процедура с переназначением TMSI аналогична только что описанной последовательности обмена сообщениями (с переназначением IMSI).
Конечно, если система не использует TMSI, тогда эта процедура не используется.
Ну, и наконец, мобильная станция освобождает SDCCH канал.
Ok, рассмотрим следующую процедуру, последовательность обмена сообщениями при location update, выполняемом в не домашнем VLR с использованием TMSI.
В начале, location update инициируется мобильной станцией, и подсистема BSS назначает мобильной станции SDCCH канал, с помощью которого будет выполняться процедура location update.
Как только SDCCH назначен мобильной станции, мобильная станция передает сообщение “Location Update Request”. Это сообщение приходит на MSC и MSC посылает текущий TMSI и LAI, причем передается старый и новый LAI.
Мы знаем, что TMSI назначен предыдущим VLR и неизвестен в новом VLR (VLRn). Таким образом, VLRn вычисляет номер старого VLR (VLRo) с помощью старого LAI (LAIo), а затем посылает сообщение “Send Identification” на VLRo, чтобы получить IMSI и параметры аутентикации мобильной станции. В ответ, VLRo возвращает IMSI и параметры аутентикации нужной мобильной станции в сообщении подтверждения (acknowledgement message).
Затем, при необходимости, могут выполняться аутентикация и шифрование.
И теперь уже новый VLR (VLRn) посылает на HLR сообщение “Location Update Request”. HLR передает информацию о пользователе на VLRn. Как только VLRn отреагирует, HLR посылает на VLRn сообщение “Location Update Acknowledgement”.
После этого, HLR посылает сообщение “Cancellocation” на старый VLR и как только старый VLR подтверждает принятие этого сообщения, HLR запоминает номер нового VLR (VLRn) для данной мобильной станции.
После этого, VLR назначает мобильной станции новый TMSI, этот номер отсылается на MSC в сообщении “Forward New TMSI”. Теперь VLRn инициирует сообщение “Location Update Accept”, в котором на мобильную станцию передается новые TMSI и LAI.
Как только мобильная станция запомнила новые TMSI и LAI в своей SIM-карте, она посылает на MSC сообщение “TMSI Reallocate Complete”. MSC после этого посылает на VLR сообщение “TMSI ACK” для подтверждения завершения location update.
После всего этого, мобильная станция освобождает SDCCH канал.
Ok, вот и все о последовательностях обмена сообщениями при выполнении location update.