รูปแบบโครงสร้างระบบ การสื่อสารเคลื่อนที่มาตรฐาน GSM แสดงในรูปที่ 3.1 เครือข่าย GSM แบ่งออกเป็นสองระบบ ได้แก่ ระบบสวิตชิ่ง (SSS) และระบบสถานีฐาน (BSS) ในมาตรฐาน GSM การเชื่อมต่อการทำงานขององค์ประกอบของระบบจะดำเนินการผ่านอินเทอร์เฟซ และส่วนประกอบเครือข่ายทั้งหมดจะโต้ตอบตามระบบสัญญาณ CCITT SS No. 7 (CCITT SS No. 7)
เอ็มเอสซี โมบาย สวิตชิ่ง เซ็นเตอร์ให้บริการกลุ่มเซลล์และให้การเชื่อมต่อทุกประเภทที่สถานีเคลื่อนที่ต้องการในกระบวนการดำเนินการ MSC คล้ายกับการแลกเปลี่ยนและเป็นส่วนต่อประสานระหว่างเครือข่ายคงที่ (PSTN, PDN, ISDN ฯลฯ) และระบบสื่อสารเคลื่อนที่ มีการกำหนดเส้นทางการโทรและคุณสมบัติการควบคุมการโทร นอกเหนือจากการปฏิบัติหน้าที่ของสถานีสวิตชิ่งทั่วไปแล้ว MSC ยังได้รับมอบหมายให้ทำหน้าที่ในการเปลี่ยนช่องสัญญาณวิทยุ ซึ่งรวมถึง "การส่งมอบ" ซึ่งทำให้เกิดความต่อเนื่องในการสื่อสารเมื่อสถานีเคลื่อนที่ย้ายจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง และการเปลี่ยนช่องทางการทำงานในเซลล์เมื่อมีการรบกวนหรือการทำงานผิดปกติเกิดขึ้น
รูปที่ 3.1 - แผนภาพโครงสร้างของระบบสื่อสารเคลื่อนที่ GSM
ในแผนภาพนี้มีการระบุสิ่งต่อไปนี้: MS - สถานีเคลื่อนที่; BTS - เครื่องรับส่งสัญญาณ สถานีฐาน; BSC - ตัวควบคุมสถานีฐาน TCE - ตัวแปลงรหัส; BSS - อุปกรณ์สถานีฐาน MSC - ศูนย์เปลี่ยนมือถือ HLR - ลงทะเบียนตำแหน่ง; VLR - ย้ายทะเบียน; AUC - ศูนย์รับรองความถูกต้อง; EIR - ทะเบียนระบุอุปกรณ์ OMC - ศูนย์ปฏิบัติการและบำรุงรักษา ศูนย์บริหารจัดการเครือข่าย NMC
MSC ให้บริการแก่สมาชิกมือถือที่อยู่ภายในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์บางแห่ง
MSC จัดการการตั้งค่าการโทรและขั้นตอนการกำหนดเส้นทาง รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับการสนทนาที่เกิดขึ้น ซึ่งจำเป็นสำหรับการออกใบเรียกเก็บเงินสำหรับบริการที่จัดหาโดยเครือข่าย
MSC รักษาขั้นตอนการรักษาความปลอดภัยที่ใช้ในการควบคุมการเข้าถึงช่องสัญญาณวิทยุ MSC จัดการขั้นตอนการลงทะเบียนตำแหน่งเพื่อให้แน่ใจว่าการส่งการโทรไปยังสมาชิกมือถือข้ามเขตจากสมาชิก PSTN และเพื่อให้แน่ใจว่าการสนทนาจะยังคงอยู่เมื่อสถานีเคลื่อนที่ย้ายจากพื้นที่ครอบคลุมหนึ่งไปยังอีกพื้นที่หนึ่ง มาตรฐาน GSM ยังระบุขั้นตอนการโอนสายระหว่างเครือข่าย (ตัวควบคุม) ที่เป็นของ MCS ที่แตกต่างกัน
MSC สร้างข้อมูลที่จำเป็นในการออกใบเรียกเก็บเงินสำหรับบริการด้านการสื่อสารที่ให้บริการโดยเครือข่าย รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับการสนทนาที่เกิดขึ้นและโอนไปยังศูนย์การตั้งถิ่นฐาน (ศูนย์เรียกเก็บเงิน) MSC ยังรวบรวมสถิติที่จำเป็นในการตรวจสอบและเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่าย
MSC ไม่เพียงแต่มีส่วนร่วมในการควบคุมการโทรเท่านั้น แต่ยังจัดการการลงทะเบียนสถานที่และขั้นตอนการส่งต่ออีกด้วย
| |
ตำแหน่ง ลงทะเบียน HLRเป็นฐานข้อมูลของสมาชิกที่ลงทะเบียนถาวรในเครือข่าย ข้อมูลเกี่ยวกับผู้สมัครสมาชิกถูกป้อนลงใน HLR ณ เวลาที่ลงทะเบียนของผู้สมัครสมาชิกและจะถูกเก็บไว้จนกว่าผู้สมัครสมาชิกจะหยุดใช้ระบบการสื่อสารนี้และถูกลบออกจากการลงทะเบียน HLR
ฐานข้อมูลประกอบด้วยหมายเลขประจำตัวประชาชนและที่อยู่ พารามิเตอร์การรับรองความถูกต้องของสมาชิก องค์ประกอบของบริการสื่อสาร ข้อมูลการกำหนดเส้นทาง ข้อมูลการโรมมิ่งของสมาชิกจะถูกบันทึกไว้ รวมถึงข้อมูลเกี่ยวกับหมายเลขประจำตัวสมาชิกมือถือชั่วคราว (TMSI) และ VLR ที่เกี่ยวข้อง ข้อมูลระยะยาวที่จัดเก็บไว้ในทะเบียนตำแหน่ง HLR แสดงในตาราง 3.3
เครือข่าย MSC และ VLR ทั้งหมด รวมถึงเครือข่ายที่เป็นของเครือข่ายอื่น สามารถเข้าถึงข้อมูลที่อยู่ใน HLR จากระยะไกลได้ ในขณะที่ให้การโรมมิ่งอินเทอร์เน็ตของผู้ใช้บริการ หากมี HLR หลายตัวในเครือข่าย แต่ละ HLR จะแสดงถึงส่วนเฉพาะของฐานข้อมูลสมาชิกโดยรวมของเครือข่าย การเข้าถึงฐานข้อมูลของสมาชิกดำเนินการโดยหมายเลข IMSI หรือ MS ISDN (หมายเลขสมาชิกมือถือในเครือข่าย ISDN)
HLR สามารถดำเนินการได้ทั้งในโหนดเครือข่ายของตนเองและแยกกัน หากความจุของ HLR หมด อาจมีการเพิ่ม HLR เพิ่มเติม ในกรณีของการจัดระเบียบ HLR หลายฐานข้อมูลยังคงเป็นแบบกระจาย บันทึกข้อมูลสมาชิกจะยังคงเป็นข้อมูลเดียวเสมอ ข้อมูลที่จัดเก็บไว้ใน HLR สามารถเข้าถึงได้โดย MSC และ VLR ที่เป็นของเครือข่ายอื่น ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการให้บริการโรมมิ่งระหว่างเครือข่ายของผู้ใช้บริการ
ตารางที่ 3.3 - ข้อมูลระยะยาวที่จัดเก็บไว้ใน HLR
| องค์ประกอบของข้อมูลระยะยาวที่จัดเก็บไว้ใน HLR | |
| IMS1 - หมายเลขประจำตัวสมาชิกมือถือระหว่างประเทศ | |
| หมายเลขสถานีเคลื่อนที่ใน เครือข่ายระหว่างประเทศ ISDN | |
| หมวดหมู่สถานีเคลื่อนที่ | |
| คีย์การรับรองความถูกต้อง | |
| ประเภทของการให้บริการสนับสนุน | |
| ดัชนีกลุ่มผู้ใช้ปิด | |
| รหัสล็อกกลุ่มผู้ใช้แบบปิด | |
| องค์ประกอบของสายหลักที่สามารถโอนได้ | |
| แจ้งเตือนผู้โทร | |
| เรียกว่าการระบุบรรทัด | |
| กำหนดการ | |
| เรียกว่าประกาศพรรค | |
| การควบคุมการส่งสัญญาณเมื่อเชื่อมต่อสมาชิก | |
| คุณสมบัติ (เครื่องมือ) ของกลุ่มผู้ใช้ปิด | |
| ประโยชน์ของกลุ่มผู้ใช้ที่ปิด | |
| ระงับการโทรออก กลุ่มปิดผู้ใช้ | |
| จำนวนเงินสูงสุดสมาชิก | |
| รหัสผ่านที่ใช้ | |
| ระดับการเข้าถึงลำดับความสำคัญ | |
| ระงับการโทรเข้าในกลุ่มผู้ใช้ที่ปิด |
ย้ายการลงทะเบียน VLRออกแบบมาเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของสถานีเคลื่อนที่จากพื้นที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง ฐานข้อมูล VLR มีข้อมูลเกี่ยวกับสมาชิกมือถือทั้งหมดที่อยู่ใน ช่วงเวลานี้ภายในพื้นที่ให้บริการของ MSC ช่วยให้การทำงานของสถานีเคลื่อนที่อยู่นอกพื้นที่ที่ควบคุมโดย HLR
เมื่อผู้สมัครสมาชิกย้ายเข้าไปในพื้นที่ให้บริการของ MSC ใหม่ VLR ที่เชื่อมต่อกับ MSC นั้นจะขอข้อมูลเกี่ยวกับผู้สมัครสมาชิกจาก HLR ที่เก็บข้อมูลของผู้สมัครสมาชิกนั้น HLR ส่งสำเนาข้อมูลไปยัง VLR และอัปเดตข้อมูลตำแหน่งของผู้สมัครสมาชิก เมื่อผู้ใช้บริการโทรจากพื้นที่ให้บริการใหม่ VLR จะมีข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นในการให้บริการการโทรอยู่แล้ว ในกรณีที่ผู้ใช้บริการโรมมิ่งไปยังพื้นที่ครอบคลุมของ MSC อื่น VLR จะขอข้อมูลเกี่ยวกับผู้ใช้บริการจาก HLR ซึ่ง สมาชิกนี้. ในทางกลับกัน HLR จะส่งสำเนาข้อมูลของสมาชิกไปยัง VLR ที่ร้องขอ และจะอัปเดตข้อมูลตำแหน่งใหม่ของผู้สมัครสมาชิก หลังจากอัปเดตข้อมูลแล้ว MS สามารถสร้างการเชื่อมต่อขาออก/ขาเข้าได้
เพื่อรับรองความปลอดภัยของข้อมูลในรีจิสเตอร์ HLR และ VLR อุปกรณ์หน่วยความจำได้รับการปกป้อง VLR มีข้อมูลเดียวกันกับ HLR ข้อมูลนี้ถูกจัดเก็บไว้ใน VLR ในขณะที่ผู้สมัครสมาชิกอยู่ในพื้นที่ควบคุม ข้อมูลชั่วคราวที่จัดเก็บไว้ใน VLR แสดงในตาราง 3.4
ตาราง 3.4 - ข้อมูลชั่วคราวที่จัดเก็บไว้ในทะเบียน VLR
| องค์ประกอบของข้อมูลชั่วคราวที่จัดเก็บไว้ใน HLR และ VLR | ||||||||||
| ฮ.ล | วีแอลอาร์ | |||||||||
| 1 | TMSI - หมายเลขประจำตัวผู้ใช้ระหว่างประเทศชั่วคราว | |||||||||
| หมายเลขสถานีเคลื่อนที่ชั่วคราวที่กำหนดโดย VLR | การระบุพื้นที่ตำแหน่ง | |||||||||
| VLR ย้ายที่อยู่ลงทะเบียน | หลักเกณฑ์การบริการขั้นพื้นฐาน | |||||||||
| พื้นที่เคลื่อนไหวของสถานีเคลื่อนที่ | หมายเลขเซลล์ที่ส่งมอบ | |||||||||
| หมายเลขเซลล์ที่ส่งมอบ | ตัวเลือกการรับรองความถูกต้องและการเข้ารหัส | |||||||||
| สถานะการลงทะเบียน | ||||||||||
| ไม่มีคำตอบ (ตัดการเชื่อมต่อ) ตัวจับเวลา | ||||||||||
| องค์ประกอบของรหัสผ่านที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน | ||||||||||
| กิจกรรมการสื่อสาร | ||||||||||
เมื่อสถานีเคลื่อนที่โรมมิ่ง VLR จะกำหนดหมายเลข (MSRN) ให้กับสถานีนั้น เมื่อสถานีเคลื่อนที่ได้รับสายเรียกเข้า VLR จะเลือก MSRN ของตนและส่งต่อไปยัง MSC ซึ่งจะกำหนดเส้นทางการโทรไปยังสถานีฐานที่อยู่ใกล้กับผู้ใช้บริการโทรศัพท์เคลื่อนที่
VLR จัดการขั้นตอนการพิสูจน์ตัวตนระหว่างการประมวลผลการโทร ขึ้นอยู่กับดุลยพินิจของผู้ดำเนินการ TMSI อาจเปลี่ยนแปลงเป็นครั้งคราวเพื่อทำให้การระบุตัวตนของสมาชิกซับซ้อนขึ้น การเข้าถึงฐานข้อมูล VLR อาจทำได้ผ่าน IMSI, TMSI หรือผ่าน MSRN โดยทั่วไป VLR เป็นฐานข้อมูลสมาชิกเคลื่อนที่ในพื้นที่สำหรับพื้นที่ที่สมาชิกอยู่ สิ่งนี้ช่วยให้คุณกำจัดคำขอคงที่ไปยัง HLR และลดเวลาในการให้บริการ
ศูนย์รับรองความถูกต้อง AUCออกแบบมาเพื่อตรวจสอบสมาชิกเพื่อแยกการใช้ทรัพยากรระบบการสื่อสารโดยไม่ได้รับอนุญาต AUC ตัดสินใจเกี่ยวกับพารามิเตอร์ของกระบวนการรับรองความถูกต้องและกำหนดคีย์การเข้ารหัสของสถานีสมาชิกตามฐานข้อมูลที่อยู่ใน Equipment Identification Register (EIR) สมาชิกมือถือแต่ละรายในช่วงเวลาที่ใช้ระบบสื่อสารจะได้รับโมดูลประจำตัวสมาชิกมาตรฐาน (SIM) ซึ่งประกอบด้วย: หมายเลขประจำตัวระหว่างประเทศ (IMSI) คีย์การรับรองความถูกต้องส่วนบุคคลของตนเอง เค ไอและอัลกอริธึมการพิสูจน์ตัวตน A3.ด้วยความช่วยเหลือของ ข้อมูลซิมอันเป็นผลมาจากการแลกเปลี่ยนข้อมูลร่วมกันระหว่างสถานีมือถือและเครือข่าย ครบวงจรการรับรองความถูกต้องและอนุญาตให้สมาชิกเข้าถึงเครือข่าย ขั้นตอนการยืนยันตัวตนสมาชิกดังรูปที่ 3.2
รูปที่ 3.2 - แผนผังของขั้นตอนการพิสูจน์ตัวตน
เครือข่ายจะส่งหมายเลขสุ่ม (แรนด์)ไปยังสถานีเคลื่อนที่ บนมันด้วย เค ไอและอัลกอริธึมการพิสูจน์ตัวตน A3ค่าการตอบสนองถูกกำหนด (สสจ.)เช่น. SRES = กี*สถานีเคลื่อนที่จะส่งค่า SRES ที่คำนวณได้ไปยังเครือข่าย เครือข่ายตรวจสอบ SRES ที่ได้รับเทียบกับ SRES , คำนวณโดยเครือข่าย หากค่าตรงกัน สถานีเคลื่อนที่จะได้รับอนุญาตให้ส่งข้อความได้ มิฉะนั้น การสื่อสารจะถูกขัดจังหวะ และตัวบ่งชี้ของสถานีเคลื่อนที่แสดงว่าไม่มีการระบุตัวตน เพื่อความเป็นส่วนตัว การคำนวณ SRES จะเกิดขึ้นภายในซิม ข้อมูลที่ไม่เป็นความลับจะไม่ถูกประมวลผลในโมดูล SIM
การระบุอุปกรณ์ลงทะเบียน EIRมีฐานข้อมูลสำหรับรับรองความถูกต้องของ International Mobile Station Equipment Identity (IMEI) ฐานข้อมูล EIR ประกอบด้วยรายการหมายเลข IMEI ที่จัดดังนี้:
รายการสีขาว - มีหมายเลข IMEI ซึ่งมีข้อมูลที่กำหนดให้กับสถานีมือถือที่ได้รับอนุญาต
บัญชีดำ - มีหมายเลข IMEI ของสถานีมือถือที่ถูกขโมยหรือถูกปฏิเสธบริการด้วยเหตุผลใดก็ตาม
รายการสีเทา - ประกอบด้วยหมายเลข IMEI ของสถานีมือถือที่มีปัญหาซึ่งไม่ใช่เหตุของการขึ้นบัญชีดำ
ฐานข้อมูล EIR สามารถเข้าถึงได้โดย MSC ของเครือข่ายนี้ และยังสามารถเข้าถึงได้โดย MSC ของเครือข่ายอื่น เครือข่ายมือถือ.
ศูนย์ปฏิบัติการและบำรุงรักษา สพมเป็นองค์ประกอบหลักของเครือข่าย GSM ให้การจัดการองค์ประกอบเครือข่ายและการควบคุมคุณภาพของงาน OMS เชื่อมต่อกับองค์ประกอบเครือข่ายอื่น ๆ ผ่านช่องแพ็กเก็ต X.25 OMS ให้การประมวลผลสัญญาณฉุกเฉินเพื่อแจ้งเตือนเจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุงและลงทะเบียนข้อมูลเกี่ยวกับสถานการณ์ฉุกเฉินในองค์ประกอบเครือข่าย ขึ้นอยู่กับลักษณะของความผิดปกติ OMS รับรองว่าการกำจัดโดยอัตโนมัติหรือโดยการแทรกแซงของบุคลากร MN สามารถตรวจสอบสถานะของอุปกรณ์เครือข่ายและความคืบหน้าการโทรของสถานีมือถือ OMS ช่วยให้คุณควบคุมโหลดในเครือข่าย
ศูนย์บริหารจัดการเครือข่าย NMCช่วยให้สามารถควบคุมเครือข่าย GSM ตามลำดับชั้นอย่างมีเหตุผล NMC ให้การจัดการการรับส่งข้อมูลเครือข่ายและการควบคุมดูแลเครือข่ายในสถานการณ์ฉุกเฉินที่ซับซ้อน นอกจากนี้ NMC ยังตรวจสอบและแสดงสถานะของอุปกรณ์จัดการเครือข่ายอัตโนมัติ สิ่งนี้ทำให้ผู้ปฏิบัติงาน NMC สามารถตรวจสอบและช่วยเหลือปัญหาระดับภูมิภาคได้ ในสถานการณ์ที่รุนแรง ผู้ดำเนินการ NMC สามารถเรียกใช้ขั้นตอนการจัดการ เช่น "การเข้าถึงที่มีลำดับความสำคัญ" ซึ่งเฉพาะผู้สมัครสมาชิกที่มีลำดับความสำคัญสูง (บริการฉุกเฉิน) เท่านั้นที่สามารถเข้าถึงระบบได้ NMC ควบคุมเครือข่ายและการทำงานของเครือข่ายที่เลเยอร์เครือข่าย ดังนั้นจึงจัดเตรียมข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาเครือข่ายอย่างเหมาะสมที่สุด
ดังนั้น เจ้าหน้าที่ NMT สามารถมุ่งเน้นไปที่การแก้ปัญหาเชิงกลยุทธ์ในระยะยาวที่เกี่ยวข้องกับเครือข่ายทั้งหมด และเจ้าหน้าที่ท้องถิ่นของแต่ละ OMC/OSS สามารถมุ่งเน้นไปที่การแก้ปัญหาระดับภูมิภาคหรือยุทธวิธีในระยะสั้น
อุปกรณ์สถานีฐาน BSSประกอบด้วยตัวควบคุมสถานีฐาน (BSC) และสถานีฐานรับส่งสัญญาณ (BTS) ตัวควบคุมสถานีฐานสามารถจัดการ BTS ได้หลายตัว BSC จัดการการกระจายช่องสัญญาณวิทยุ ควบคุมการเชื่อมต่อ ควบคุมลำดับ จัดหาการกระโดดความถี่ การมอดูเลตสัญญาณและการดีโมดูเลต การเข้ารหัสและถอดรหัสข้อความ การเข้ารหัสเสียงพูด เสียง ข้อมูล และการปรับอัตราการโทร BSS ร่วมกับ MSC ทำหน้าที่ล้างช่องสัญญาณหากการโทรไม่ผ่านเนื่องจากการรบกวนทางวิทยุ และยังดำเนินการส่งข้อมูลตามลำดับความสำคัญสำหรับสถานีเคลื่อนที่บางประเภท
ตัวแปลงรหัส TSEให้การแปลงสัญญาณเอาต์พุตของช่องสัญญาณเสียงและข้อมูล MSC (64 kbps PCM) เป็นรูปแบบที่สอดคล้องกับคำแนะนำ GSM บนอินเทอร์เฟซทางอากาศ (Rec. GSM 04.08) ด้วยอัตราเสียง 13 kbps - ช่องความเร็วเต็ม มาตรฐานนี้มีไว้สำหรับใช้ในอนาคตของช่องสัญญาณเสียงพูดครึ่งความเร็วที่ 6.5 กิโลบิตต่อวินาที อัตราการส่งสัญญาณที่ลดลงนั้นมาจากการใช้อุปกรณ์แปลงเสียงพูดแบบพิเศษที่ใช้การเข้ารหัสเชิงคาดการณ์เชิงเส้น (LPC), การทำนายระยะยาว (LTP), การกระตุ้นด้วยแรงกระตุ้นที่เหลือ (RPE หรือ RELP) ตัวแปลงรหัสมักจะวางไว้กับ MSC เมื่อส่งข้อความดิจิทัลไปยังตัวควบคุมสถานีฐาน BSC จะมีการบรรจุ (เพิ่มบิตเพิ่มเติม) ของการไหลของข้อมูล 13 kbps เป็นอัตราการส่ง 16 kbps จากนั้นช่องสัญญาณที่ได้รับจะถูกบีบอัดด้วยการคูณ 4 เป็นช่องสัญญาณมาตรฐาน 64 กิโลบิต/วินาที สิ่งนี้สร้างสาย PCM 30 ช่องสัญญาณที่กำหนดโดยคำแนะนำของ GSM ซึ่งให้การส่งสัญญาณเสียง 120 ช่องสัญญาณ นอกจากนี้ หนึ่งช่องสัญญาณ (64 kbps) ถูกจัดสรรสำหรับการส่งข้อมูลการส่งสัญญาณ ช่องสัญญาณที่สอง (64 kbps) สามารถใช้สำหรับการส่งแพ็กเก็ตข้อมูลที่สอดคล้องกับโปรโตคอล CCITT X.25 ดังนั้น อัตราการถ่ายโอนผลลัพธ์บนอินเทอร์เฟซที่ระบุคือ 30x64 + 64 + 64 = 2048 kbps
ตัวระบุ– ชุดของตัวเลขที่เครือข่าย GSM ใช้เพื่อระบุตำแหน่งของผู้ใช้บริการเมื่อทำการเชื่อมต่อ ตัวระบุเหล่านี้ใช้เพื่อกำหนดเส้นทางการโทรไปยัง MS สิ่งสำคัญคือหมายเลขประจำตัวแต่ละหมายเลขจะต้องไม่ซ้ำกันและระบุได้อย่างถูกต้องเสมอ คำอธิบายของตัวระบุมีดังต่อไปนี้
IMSI(International Mobile Subscriber Identity) อธิบายถึงสถานีเคลื่อนที่ในเครือข่าย GSM ทั่วโลกโดยเฉพาะ การทำธุรกรรมส่วนใหญ่ภายในเครือข่าย GSM จะทำโดยใช้หมายเลขนี้ IMSI ถูกจัดเก็บไว้ในซิม ใน HLR ในการให้บริการ VLR และใน AUC ตามข้อกำหนดของ GSM ความยาวของ IMSI โดยทั่วไปคือ 15 หลัก IMSI ประกอบด้วยสามส่วนหลัก:
-MCC
- ม.น
- เอ็มเอสไอเอ็น(หมายเลขประจำตัวสถานีเคลื่อนที่) - หมายเลขประจำตัว MS
MSISDN(หมายเลข ISDN ของสถานีมือถือ) คือหมายเลขของผู้ใช้บริการที่เราโทรเมื่อเราต้องการโทรหาเขา อาจมีได้หลายหมายเลขสำหรับสมาชิกหนึ่งราย แผนการเรียกเลขหมายสำหรับ MSISDN เหมือนกับแผนการเรียกเลขหมาย PSTN ทุกประการ:
- สสส(รหัสประเทศ) - รหัสประเทศ;
- ปปส(รหัสปลายทางแห่งชาติ) - รหัสประเทศของปลายทาง (เมืองหรือเครือข่าย)
- สน(หมายเลขสมาชิก) - หมายเลขสมาชิก
PLMN แต่ละแห่งมี NDC ของตนเอง ในเครือข่ายการสื่อสารของสาธารณรัฐคาซัคสถาน กปปส.+สนเรียกว่า "เลขนัยสำคัญของประเทศ" NDCs สำหรับเครือข่ายมือถือถูกกำหนดให้เป็น กพและเรียกว่า "รหัสพื้นที่ที่ไม่ใช่ทางภูมิศาสตร์" ในรัสเซีย มีการกำหนด NDC หลายรายการสำหรับแต่ละ PLMN หมายเลข MSISDN สามารถมีความยาวผันแปรได้ ความยาวสูงสุดคือ 15 หลัก ไม่รวมคำนำหน้า (+7) การเชื่อมต่อขาเข้ากับสมาชิก เครือข่ายเส้นตรงดำเนินการโดยกด +7 777 ХХХ ХХХХ หรือรหัส 705
ทีเอ็มเอสไอ(ข้อมูลประจำตัวสมาชิกมือถือชั่วคราว) – หมายเลขชั่วคราว IMSI ซึ่งสามารถออกโดย MS เมื่อลงทะเบียน ใช้เพื่อรักษาความคล่องตัวของสถานีเคลื่อนที่ให้เป็นส่วนตัว MS จะออกอากาศด้วยหมายเลข TMSI ใหม่เสมอ TMSI ไม่มีโครงสร้างที่ตายตัวเหมือน IMSI โดยปกติจะมีความยาว 8 หลัก เนื่องจาก TMSI มีขนาดครึ่งหนึ่งของ IMSI การเพจในหนึ่งรอบจึงดำเนินการสำหรับผู้สมัครสมาชิกสองคน ซึ่งช่วยลดภาระในโปรเซสเซอร์ด้วย แต่ละครั้งที่ MS ส่งคำขอสำหรับขั้นตอนของระบบ (LU, ความพยายามในการโทรหรือการเปิดใช้งานบริการ) MSC/VLR จะจับคู่ TMSI ใหม่กับ IMSI, MSC/VLR ส่ง TMSI ไปยัง MS ซึ่งจัดเก็บไว้ในซิมการ์ด การส่งสัญญาณระหว่าง MSC/VLR และ MS จะใช้บนพื้นฐานของ TMSI เท่านั้น ดังนั้นหมายเลขสมาชิก IMSI ที่แท้จริงจึงไม่ถูกส่งทางอากาศ IMSI จะใช้เมื่อการอัปเดตตำแหน่งล้มเหลวหรือไม่มีการกำหนด TMSI
อีมี่(International Mobile Terminal Identity) ใช้เพื่อระบุตัวตนโดยเฉพาะ สถานีเคลื่อนที่ออนไลน์ รหัสนี้ใช้ในขั้นตอนการรักษาความปลอดภัยของการสื่อสารเพื่อระบุอุปกรณ์ที่ถูกขโมยและป้องกันการเข้าถึงเครือข่ายโดยไม่ได้รับอนุญาต ตามข้อกำหนดของ GSM ความยาวของ IMEI คือ 15 หลัก:
- มสธ(รหัสประเภท Arrgoval) - รหัสประเภทที่อนุมัติ (6 หลัก);
- ฟค(รหัสการประกอบขั้นสุดท้าย) - รหัสของผลิตภัณฑ์ที่ประกอบขั้นสุดท้าย
กำหนดโดยผู้ผลิต (2 หลัก);
- สนพ(หมายเลขซีเรียล) - รายบุคคล หมายเลขซีเรียล(6 หมายเลข).
ระบุอุปกรณ์ทั้งหมดอย่างสมบูรณ์โดยคำนึงถึงรหัส TAC และ FAC
- สำรองเป็นเบอร์ฟรี สงวนไว้สำหรับใช้ในอนาคต
เมื่อรหัสนี้ถูกส่งไปยัง MS ค่าของรหัสนี้จะเป็น "0" เสมอ
IMEISV(รหัสประจำตัวเทอร์มินัลมือถือระหว่างประเทศและหมายเลขเวอร์ชันของซอฟต์แวร์) - ระบุรหัสเฉพาะของแต่ละ MT และยังรับประกันว่าเวอร์ชันของซอฟต์แวร์ที่ติดตั้งใน MS นั้นตรงกับเวอร์ชันที่ได้รับอนุญาตจากผู้ให้บริการ เวอร์ชันของซอฟต์แวร์เป็นตัวแปรที่สำคัญเนื่องจากส่งผลต่อบริการที่มีให้ MS เช่นเดียวกับความสามารถในการเข้ารหัสเสียงพูด ดังนั้น ตัวอย่างเช่น PLMN จำเป็นต้องรู้ความสามารถในการเข้ารหัสเสียงพูดของ MS เมื่อตั้งค่าการโทร (เช่น ครึ่งอัตรา/เต็มอัตรา ฯลฯ) คุณสมบัติเหล่านี้แสดงโดยใช้ IMEISV ตัวเลข 14 หลักแรกซ้ำกับ IMEI และ 2 ตัวสุดท้าย:
- ส.ว.น(หมายเลขเวอร์ชันซอฟต์แวร์) - หมายเลขเวอร์ชันซอฟต์แวร์ช่วยให้ผู้ผลิต MS สามารถระบุได้ รุ่นต่างๆซอฟต์แวร์ที่ได้รับอนุมัติประเภท MS ค่า SVN 99 สงวนไว้สำหรับใช้ในอนาคต
เอ็มเอสอาร์เอ็น(หมายเลขโรมมิ่งสถานีมือถือ) - หมายเลขชั่วคราวที่จำเป็นในการกำหนดเส้นทางการเชื่อมต่อขาเข้าไปยัง MSC ที่ MS ตั้งอยู่ เวลาที่ใช้ MSRN นั้นสั้นมาก - เฉพาะการเชื่อมต่อขาเข้าเท่านั้นที่จะถูกปิด หลังจากนั้นหมายเลขจะถูกปล่อยและสามารถใช้ในการเชื่อมต่อครั้งต่อไปได้ MSRN ประกอบด้วยสามส่วน เช่นเดียวกับใน MSISDN แต่ในกรณีนี้ SN หมายถึงที่อยู่ของ MSC/VLR ที่ให้บริการ
ไล(เอกลักษณ์พื้นที่ตำแหน่ง) - หมายเลขพื้นที่ (LA) ที่อธิบาย LA โดยไม่ซ้ำกันภายในเครือข่าย GSM ทั่วโลกทั้งหมด LAI ประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ดังต่อไปนี้:
-MCC(รหัสประเทศมือถือ) – รหัสมือถือสำหรับประเทศ (3 หลัก);
- ม.น(รหัสเครือข่ายมือถือ) – รหัสผู้ให้บริการมือถือ (3 หลัก);
- ลค(รหัสพื้นที่ตำแหน่ง) - รหัสตำแหน่ง ความยาวสูงสุดของ LAC คือ 16 บิต ซึ่งอนุญาตให้คุณกำหนด 65536 LA ที่แตกต่างกันภายใน PLMN เดียว
- ซีจีไอ(Cell Global Identity) ใช้เพื่อระบุเซลล์ใดเซลล์หนึ่งภายใน LA การระบุเซลล์ทำได้โดยการเพิ่มพารามิเตอร์ Cell Identity (CI) ให้กับส่วนประกอบ LAI CI มีขนาด 16 บิต
- สบส(รหัสประจำตัวของสถานีฐาน) ทำให้ MS สามารถแยกความแตกต่างระหว่างเซลล์ที่มีความถี่เดียวกันได้ BSIC ประกอบด้วย:
- ป.ป.ช(รหัสสีของเครือข่าย) – รหัสสีของเครือข่าย ใช้เพื่อกำหนดพื้นที่ครอบคลุมของผู้ให้บริการในสถานที่เหล่านั้นซึ่งเครือข่ายของผู้ให้บริการทับซ้อนกัน
- บี.ซี.ซี(รหัสสีของสถานีฐาน) - รหัสสีของสถานีฐาน ใช้เพื่อแยกความแตกต่างระหว่างสถานีฐานที่ใช้ความถี่เดียวกัน
เครือข่ายการติดต่อ (CS) เป็นโครงสร้างทางวิศวกรรมที่ซับซ้อนโดยมีความยาวและโครงสร้างเป็นช่วงๆ ซึ่งออกแบบมาสำหรับการจ่ายพลังงานอย่างต่อเนื่องของสต็อกสินค้าแบบม้วนผ่านหน้าสัมผัสแบบเลื่อน
การวิเคราะห์การหยุดทำงานของขบวนรถไฟ (RS) ของรถรางบนเส้นทางในเมืองใหญ่หลายแห่งแสดงให้เห็นว่าสาเหตุทั่วไปของการหยุดทำงานบนเส้นทางคือความล้มเหลวของเครือข่ายการติดต่อ ดังนั้น ตามรายงานของกรมการขนส่งโนโวซีบีร์สค์ มากถึง 7.5% ของการหยุดทำงานของสถานีย่อยตามเวลาที่เกิดขึ้นในสายเนื่องจากความล้มเหลวของสถานีคอมเพรสเซอร์ ในเรื่องนี้ การประเมินสภาพทางเทคนิคของสถานีคอมเพรสเซอร์จากมุมมองของความน่าเชื่อถือเป็นหนึ่งในงานที่สำคัญที่สุด
เมื่อวิเคราะห์ความล้มเหลวของ CS ในโนโวซีบีร์สค์ ความล้มเหลวที่เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการโต้ตอบจากภายนอก เช่น การแตกหักของช่วงล่างโดยสินค้าขนาดใหญ่ ความเสียหายต่อโครงสร้างรองรับโดยยานพาหนะ การหลอมของสายไฟอันเป็นผลมาจากอุบัติเหตุที่ SS ความเสียหายต่อระบบกันสะเทือน โดยสำเนาที่ผิดพลาดถูกระบุและแยกออก ในระหว่างการวิเคราะห์เบื้องต้นของวัสดุทางสถิติพบว่าส่วนหลัก (79.8% ของจำนวนความล้มเหลวทั้งหมด) เป็นความล้มเหลวดังกล่าว: การแตกหักของลวดสัมผัส, การฉีกขาดของลวดจากแคลมป์, การแตกของกากบาทยืดหยุ่น สร้างความเสียหายให้กับทางแยก
การวิเคราะห์วัสดุทางสถิติและข้อมูลจากบริการปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่าโซ่ไม่ใช่ระบบที่เชื่อถือได้เท่าเทียมกัน ซึ่งบ่งชี้ถึงความจำเป็นในการปรับปรุงเพิ่มเติมของโครงสร้างและส่วนประกอบของการระงับการสัมผัสของรถรางโดยเฉพาะทางข้าม จำนวนความล้มเหลวที่มากที่สุดเกิดขึ้นในขณะที่คัดลอกผ่านชิ้นส่วนพิเศษและจุดของการระงับและการตรึงของสายสัมผัสเช่น เป็นผลมาจากการโต้ตอบที่ไม่น่าพอใจเนื่องจากการปรับและการติดตั้งระบบกันสะเทือนที่ไม่เหมาะสมรวมถึงการทำงานผิดพลาดของสำเนา
ควรสังเกตว่ามากถึง 27.3% ของความล้มเหลวทั้งหมดของ pantographs รถรางในบรรทัดเกิดขึ้นจากการตัดและการสึกหรอที่เพิ่มขึ้นของเม็ดมีดสัมผัส ซึ่งอย่างที่คุณทราบ ส่วนใหญ่เกิดจากการละเมิดพารามิเตอร์การระงับโซ่ เช่น เช่น: ขนาดคดเคี้ยวไปมา, ความสูงของลวดสัมผัสเหนือระดับหัวราง, ความลาดชันและความสูงของลวดสัมผัส, การลอบวางเพลิง
นอกจากนี้ จากกราฟที่แสดงในรูป 4.10 มีการพึ่งพาที่ชัดเจนของจำนวนความเสียหายตามสภาพอากาศ ดังนั้น ความรุนแรงสูงสุดของความล้มเหลวของประเภท "การแตกหักของคานแบบยืดหยุ่น" จึงเกิดขึ้นในเดือนพฤษภาคมและกันยายนโดยมีความแตกต่างของอุณหภูมิรายวันมากที่สุด และสำหรับความล้มเหลวของประเภท "การแตกหักของสายเคเบิลและการแตกหักของคลัตช์" ความรุนแรงสูงสุดจะเกิดขึ้นในเดือนมิถุนายน ซึ่งมีอุณหภูมิสูงสุด
ข้าว. 4.10.
เนื่องจาก CS เป็นวัตถุไฟฟ้าที่ซับซ้อน ความน่าเชื่อถือโดยรวมจึงถูกกำหนดโดยความน่าเชื่อถือขององค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบ ดังนั้นเมื่อวิเคราะห์ความน่าเชื่อถือของ COP จึงมีความจำเป็น:
- เพื่อกำหนดอิทธิพลของประเภทของการระงับและคุณภาพของการบำรุงรักษาต่อความน่าเชื่อถือของ CS
- ระบุองค์ประกอบที่มีความน่าเชื่อถือลดลงเมื่อเทียบกับสิ่งอื่น
- กำหนดปัจจัยทางภูมิอากาศที่ส่งผลต่อความน่าเชื่อถือขององค์ประกอบ
ข้อกำหนดหลักสำหรับสถานีคอมเพรสเซอร์ในฐานะองค์ประกอบของระบบการบำรุงรักษาและซ่อมแซมคือการปฏิบัติตามพารามิเตอร์หลักอย่างต่อเนื่องด้วยระดับความน่าเชื่อถือ สภาพการใช้งาน และความเข้มของการใช้งานที่ต้องการ การติดต่อดังกล่าวสามารถทำได้หากตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือที่แท้จริงของ CS รวมถึงพารามิเตอร์ของระบบการบำรุงรักษาและซ่อมแซมถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของข้อมูลวัตถุประสงค์เกี่ยวกับเงื่อนไขทางเทคนิคของ CS
กำหนด เงื่อนไขทางเทคนิค COP สามารถขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ของการวัดและประเมินพารามิเตอร์อินพุต ภายใน และเอาต์พุตจำนวนมาก ในทางปฏิบัติ เพื่อกำหนดเงื่อนไขทางเทคนิค ก็เพียงพอแล้วที่จะแยกชุดของสัญญาณและพารามิเตอร์การวินิจฉัยทั้งทางตรงและทางอ้อมที่สะท้อนถึงความผิดปกติที่เป็นไปได้มากที่สุดที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพการทำงานที่ลดลงและการเกิดขึ้นของความล้มเหลว
การสลายตัวตามหน้าที่บล็อกของ CS แสดงในรูปที่ 4.11. การสลายตัวในแนวดิ่งนำไปสู่การสร้างลำดับชั้นของการเชื่อมโยงระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ลำดับชั้นนี้แบ่งออกเป็นสี่ระดับ: ส่วน ซึ่งรวมถึงส่วนของเครือข่ายผู้ติดต่อ; systemic รวมถึงการสนับสนุน การพกพา การตรึง การนำกระแสเชิงเส้น อุปกรณ์สนับสนุน อุปกรณ์ชดเชยการยืดตัวเนื่องจากความร้อน ส่วนต่อประสานและชิ้นส่วนพิเศษ ระดับระบบย่อยรวมถึงหน่วยประกอบแยกต่างหาก ระดับที่สี่ - ธาตุ - รวมถึงส่วนที่แยกจากกันไม่ได้ การสลายตัวนี้กำหนดรูปแบบของการอยู่ใต้บังคับบัญชาของเป้าหมายการวินิจฉัยและอัลกอริทึม การสลายตัวในแนวนอนของ CS ช่วยให้คุณสามารถเลือกส่วนประกอบแต่ละชิ้นตามหลักการพื้นฐานของกระบวนการทางกายภาพ วัตถุประสงค์การทำงาน หรือหลักการของการดำเนินการทางเทคนิค
ข้าว. 4.11.
ดังตัวอย่างความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบของ CS ในรูป 4.12 แสดงแผนภาพอย่างง่าย (เอ)และโซ่ (ข)จี้
เมื่อทำการวินิจฉัยแต่ละระบบเหล่านี้ ในบรรดาวิธีการตรวจวินิจฉัยทางกายภาพหลายวิธีที่ใช้ เราสามารถแยกแยะวิธีที่โดดเด่นออกได้ ซึ่งช่วยให้สามารถกำหนดเงื่อนไขทางเทคนิคของ CS ด้วยระดับความน่าเชื่อถือที่เพียงพอ
ระหว่างการดำเนินการ COP สามารถอยู่ในสถานะหลักต่อไปนี้:
ใช้งานได้และใช้งานได้ ซึ่งหมายความว่าพารามิเตอร์ Z ที่แสดงสถานะขององค์ประกอบและชุดประกอบนั้นอยู่ในฟิลด์ค่าเผื่อที่ระบุ: 
ข้าว. 4.12.
ผิดพลาด แต่ใช้งานได้ซึ่งเกิดจากเอาต์พุตของพารามิเตอร์ขององค์ประกอบหลักและชุดประกอบจากฟิลด์ความอดทน แต่ไม่สูงกว่าค่าขีดจำกัด:
ผิดพลาดและใช้งานไม่ได้ ดังนั้น พารามิเตอร์ขององค์ประกอบหลักและชุดประกอบจึงอยู่นอกเกณฑ์ที่ยอมรับได้: 
ขีด จำกัด ของความคลาดเคลื่อนที่ระบุสำหรับประเภทการระงับการสัมผัสที่มีอยู่นั้นกำหนดไว้ เอกสารเชิงบรรทัดฐาน. อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าค่าความคลาดเคลื่อนที่มีอยู่ส่วนใหญ่สะท้อนถึงสถานะของช่วงล่างผ่านมิติทางเรขาคณิตของมันในสถานะคงที่ เช่น ในกรณีที่ไม่มีล้อเลื่อน ในโหมดการทำงานปกติ CS ตลอดความยาวทั้งหมดมีปฏิสัมพันธ์กับตัวสะสมปัจจุบันของ PS ดังนั้นควรประเมินด้วยตัวบ่งชี้ที่แสดงลักษณะการโต้ตอบโดยคำนึงถึงความน่าเชื่อถือ ความทนทาน และคุณภาพ เช่น ความเสถียรของการสัมผัส .
ระดับความน่าเชื่อถือในการดำเนินงานที่ระบุของ CS ได้รับการสนับสนุนโดยการนำระบบการซ่อมแซมและการปรับมาใช้ ซึ่งกำหนดโดยเอกสารด้านกฎระเบียบและทางเทคนิค ระบบที่มีอยู่การบำรุงรักษาและการซ่อมแซมที่มุ่งรักษาความสามารถในการปฏิบัติงานของ COP รวมถึงการตรวจสอบ พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดติดต่อระงับและการปรับ อย่างไรก็ตาม มาตรการควบคุมแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ทางเทคนิคของการปฏิบัติงานแต่ละอย่างไม่เพียงพอและไม่มีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังมีการควบคุมพารามิเตอร์ CS ในสถานะคงที่ ซึ่งเมื่อพิจารณาจากการเชื่อมต่อที่มีอยู่แล้ว ทำให้ยากยิ่งขึ้นในการประเมินสถานะอย่างเป็นกลาง ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะได้รับข้อมูลที่ครบถ้วนและเชื่อถือได้ผ่านการวินิจฉัยที่ครอบคลุมของพารามิเตอร์ CS ทั้งหมดตลอดความยาวทั้งหมดในโหมดการทำงานเท่านั้น
โครงสร้าง (โทโพโลยี) ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์มักจะเข้าใจว่าเป็นตำแหน่งทางกายภาพของคอมพิวเตอร์เครือข่ายที่สัมพันธ์กันและวิธีที่เชื่อมต่อกันด้วยสายสื่อสาร
มีสามโทโพโลยีเครือข่ายหลัก:
1. โทโพโลยีเครือข่ายแบบบัส(บัส) ซึ่งคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องเชื่อมต่อแบบขนานกับสายสื่อสารหนึ่งเส้นและข้อมูลจากคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะถูกส่งไปยังคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นทั้งหมดพร้อมกัน
2. ดาวโทโพโลยีเครือข่าย(ดาว) ซึ่งคอมพิวเตอร์ส่วนต่อพ่วงอื่นเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ส่วนกลางหนึ่งเครื่อง แต่ละเครื่องใช้สายสื่อสารแยกต่างหาก
3. วงแหวนโทโพโลยีเครือข่าย(วงแหวน) ซึ่งคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะส่งข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวเสมอ เครื่องถัดไปในห่วงโซ่ และรับข้อมูลจากคอมพิวเตอร์เครื่องก่อนหน้าในห่วงโซ่เท่านั้น และห่วงโซ่นี้จะปิดใน "วงแหวน"
โทโพโลยีเครือข่ายแบบบัส 
โทโพโลยีเครือข่าย "ดาว" 
โทโพโลยีเครือข่าย "วงแหวน"
ในทางปฏิบัติ มักใช้โทโพโลยีพื้นฐานร่วมกัน แต่เครือข่ายส่วนใหญ่เน้นที่ทั้งสามสิ่งนี้
เมื่อออกแบบเครือข่ายสำหรับองค์กรนี้ เราจะใช้โทโพโลยีแบบดาว โทโพโลยีแบบดาวเป็นโทโพโลยีเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุด เนื่องจากการส่งข้อมูลระหว่างเวิร์กสเตชันจะผ่านโหนดกลาง (หากทำงานได้ดี) ในสายแยกที่ใช้โดยเวิร์กสเตชันเหล่านี้เท่านั้น ความถี่ของการร้องขอการถ่ายโอนข้อมูลจากสถานีหนึ่งไปยังอีกสถานีหนึ่งนั้นต่ำเมื่อเทียบกับที่ได้รับในโทโพโลยีอื่นๆ ทรูพุตของเครือข่ายถูกกำหนดโดยพลังการประมวลผลของโหนดและรับประกันสำหรับแต่ละโหนด เวิร์กสเตชัน. ไม่เกิดการชนกันของข้อมูล
การเชื่อมต่อสายเคเบิลทำได้ค่อนข้างง่ายเนื่องจากเวิร์กสเตชันแต่ละเครื่องเชื่อมต่อกับโหนด
โหนดควบคุมส่วนกลาง - เซิร์ฟเวอร์ไฟล์ - ใช้กลไกการป้องกันที่ดีที่สุดเพื่อป้องกันการเข้าถึงข้อมูลโดยไม่ได้รับอนุญาต เครือข่ายคอมพิวเตอร์ทั้งหมดสามารถควบคุมได้จากศูนย์กลางของโหนดควบคุม
แผนภาพบล็อกเครือข่าย
แผนภาพลอจิกเครือข่าย
เครือข่ายควรใช้วิธีการบางอย่างเพื่อพิจารณาว่าโหนดใดควรใช้สายสื่อสารและนานเท่าใด ฟังก์ชันเหล่านี้ใช้งานโดยโปรโตคอลเครือข่ายที่จำเป็นเพื่อป้องกันไม่ให้ผู้ใช้มากกว่าหนึ่งรายเข้าถึงบัสในเวลาใดก็ตาม
หากใส่ข้อมูลสองชุดบนเครือข่ายพร้อมกัน จะเกิดความขัดแย้งของข้อมูลและการสูญหายของข้อมูล ปัจจุบันมีการใช้โปรโตคอลเครือข่ายมาตรฐานสองโปรโตคอล: อีเธอร์เน็ตและโทเค็นริง
ใน โครงการนี้จะใช้มาตรฐาน Gigabit Ethernet รองรับความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูงสุด 1,000Mbps 1000BASE-T ได้รับเลือกให้เป็นสายพันธุ์ย่อย IEEE 802.3ab เป็นมาตรฐานที่ใช้ คู่บิดหมวดหมู่ 5e หรือ 6 ทั้ง 4 คู่มีส่วนร่วมในการส่งข้อมูล อัตราการถ่ายโอนข้อมูลคือ 250 Mbps มากกว่าหนึ่งคู่
อีเธอร์เน็ตเป็นเทคโนโลยีแพ็กเก็ตของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ มาตรฐานอีเธอร์เน็ตกำหนดการเชื่อมต่อแบบใช้สายและสัญญาณไฟฟ้าที่ชั้นกายภาพ รูปแบบเฟรม และโปรโตคอลควบคุมการเข้าถึงสื่อที่ชั้นดาต้าลิงค์ของแบบจำลอง OSI อีเธอร์เน็ตได้รับการอธิบายโดยมาตรฐานกลุ่ม IEEE 802.3 เป็นหลัก
ข้อดีของอีเธอร์เน็ต:
เทคโนโลยีที่เป็นที่รู้จัก
· ความพร้อมใช้งาน
· ให้การจัดส่งข้อมูลที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพซึ่งจำเป็นสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลแบบเรียลไทม์
ตามแผนผังของการไหลของข้อมูล การแยกของโฟลว์เหล่านี้ และรูปแบบของโฟลว์ข้อมูล โดยคำนึงถึงเซิร์ฟเวอร์ การรู้ตำแหน่งของอาคารและขนาด เราจะวาดแผนภาพโครงสร้างของเครือข่ายองค์กร (ใน ภาคผนวก) และให้คำอธิบายสั้น ๆ
องค์กรของการสื่อสารกับสาขา
ในส่วนนี้จำเป็นต้องอธิบายประเภทของการสื่อสารกับสาขาที่อาจารย์กำหนดในส่วนต่อไปนี้: คำอธิบายทางทฤษฎีของวิธีการที่กำหนด อุปกรณ์ที่ช่วยในการจัดระเบียบการสื่อสารนี้ในด้านรับและส่งสัญญาณ
การกระจายที่อยู่ของเวิร์กสเตชันโดยคำนึงถึงบล็อกไดอะแกรม
ในส่วนนี้ คุณต้องแบ่งเครือข่ายออกเป็นหลายเครือข่ายย่อยตามไดอะแกรมโครงสร้างของเครือข่าย กำหนดที่อยู่ IP สำหรับซับเน็ต (สำหรับเซิร์ฟเวอร์และพีซี) ที่อยู่มาสก์และออกอากาศ ใช้โมเดลที่ไม่ใช่คลาสเพื่อจัดสรรที่อยู่
ทางเลือกของโปรโตคอลเครือข่าย
เลือก โปรโตคอลเครือข่ายซึ่งจะใช้ในเครือข่ายที่พัฒนาขึ้นและฟังก์ชันใดที่ใช้โปรโตคอลเหล่านี้จะดำเนินการ
การเลือกอุปกรณ์แอคทีฟและพาสซีฟของเครือข่ายองค์กร
ประเภทของสายเคเบิลที่ใช้
วิธีการสื่อสารที่ใช้บ่อยที่สุด คู่บิด, สถานีวิทยุและ สายใยแก้วนำแสง. เมื่อเลือกประเภทของสายเคเบิล ตัวบ่งชี้ต่อไปนี้จะถูกนำมาพิจารณา:
1. ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและบำรุงรักษา
2. ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูล
3. ข้อจำกัดเกี่ยวกับมูลค่าของระยะการส่งข้อมูล (ไม่มีตัวขยายสัญญาณทวนสัญญาณเพิ่มเติม (ตัวทวนสัญญาณ))
4. ความปลอดภัยของการรับส่งข้อมูล
ปัญหาหลักคือการบรรลุตัวบ่งชี้เหล่านี้ในเวลาเดียวกัน ตัวอย่างเช่น อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดถูกจำกัดด้วยระยะการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดที่เป็นไปได้ ซึ่งยังคงให้การปกป้องข้อมูลในระดับที่จำเป็น ความสามารถในการปรับขนาดได้ง่ายและความสะดวกในการขยายระบบเคเบิลส่งผลต่อต้นทุนและความปลอดภัยในการรับส่งข้อมูล
เลือกประเภทสายเคเบิลสำหรับเครือข่าย
ในการเลือกประเภทของสายเคเบิลและประเภทของเทคโนโลยีเครือข่ายและอุปกรณ์ตามนั้น คุณจำเป็นต้องรู้ว่าโหลดใดที่จะอยู่ในช่องทางการสื่อสารนี้ ความยาวของช่องนี้และสภาพแวดล้อมที่ช่องนี้จะอยู่
คำนวณภาระของช่องทางการสื่อสาร ซึ่งต้องใช้ข้อมูลจากตารางในบทแรก เช่นเดียวกับบล็อกไดอะแกรมของเครือข่าย
สลับการเลือก
สวิตช์คือ:
1. อุปกรณ์หลายพอร์ตที่ให้การสลับแพ็กเก็ตความเร็วสูงระหว่างพอร์ต
2. ในเครือข่ายที่สลับแพ็กเก็ต อุปกรณ์ที่ส่งแพ็กเก็ตโดยตรง โดยปกติจะไปยังหนึ่งในโหนดเครือข่ายแกนหลัก อุปกรณ์ดังกล่าวเรียกอีกอย่างว่าสวิตช์ข้อมูล
สวิตช์ให้แต่ละอุปกรณ์ (เซิร์ฟเวอร์ พีซี หรือฮับ) เชื่อมต่อกับหนึ่งในพอร์ตด้วยแบนด์วิธเครือข่ายทั้งหมด สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและปรับปรุงเวลาตอบสนองของเครือข่ายโดยการลดจำนวนผู้ใช้ต่อเซกเมนต์ เช่นเดียวกับฮับความเร็วคู่ สวิตช์ล่าสุดมักได้รับการออกแบบให้รองรับ 10 หรือ 100 Mbps ขึ้นอยู่กับ ความเร็วสูงสุดอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ หากติดตั้งการตรวจจับอัตราบอดอัตโนมัติ ก็จะสามารถปรับได้เองเพื่อให้ได้อัตราบอดที่เหมาะสมที่สุด - ไม่จำเป็นต้องกำหนดค่าใหม่ด้วยตนเอง สวิตช์ทำงานอย่างไร ไม่เหมือนกับฮับซึ่งกระจายแพ็กเก็ตทั้งหมดที่ได้รับบนพอร์ตใด ๆ สวิตช์ส่งต่อแพ็กเก็ตไปยังอุปกรณ์เป้าหมาย (ปลายทาง) เท่านั้น เนื่องจากพวกเขารู้ที่อยู่ MAC (การควบคุมการเข้าถึงสื่อ) ของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อแต่ละเครื่อง (คล้ายกับวิธีที่บุรุษไปรษณีย์ รหัสไปรษณีย์กำหนดว่าควรส่งจดหมายไปที่ใด) ผลลัพธ์คือทราฟฟิกที่ลดลงและเพิ่มทรูพุตโดยรวม ซึ่งทั้งสองอย่างนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากความต้องการแบนด์วิธเครือข่ายที่เพิ่มขึ้นของแอปพลิเคชันทางธุรกิจที่ซับซ้อนในปัจจุบัน
การสวิตชิ่งกำลังได้รับความนิยมในฐานะวิธีที่ง่ายและต้นทุนต่ำในการเพิ่มแบนด์วิธของเครือข่ายที่มีอยู่ สวิตช์สมัยใหม่มักจะรองรับคุณสมบัติต่างๆ เช่น การจัดลำดับความสำคัญของทราฟฟิก (ซึ่งสำคัญอย่างยิ่งเมื่อใช้งานเสียงหรือวิดีโอบนเครือข่าย) ฟังก์ชันการจัดการเครือข่าย และการควบคุมแบบหลายผู้รับ
ในการเลือกสวิตช์ ก่อนอื่นคุณต้องคำนวณจำนวนพอร์ตขั้นต่ำสำหรับแต่ละสวิตช์ ต้องจัดเตรียมพอร์ตสำรองไว้ที่สวิตช์แต่ละตัว เพื่อที่ว่าในกรณีที่พอร์ตใดพอร์ตหนึ่งที่ใช้แล้วล้มเหลว จะได้แก้ไขปัญหาได้โดยเร็วที่สุด และสามารถใช้พอร์ตสำรองได้หนึ่งพอร์ต วิธีการนี้เหมาะสมสำหรับพอร์ตที่อยู่ใต้สายเคเบิล UTP สำหรับพอร์ตออปติคัล สิ่งนี้ไม่เกี่ยวข้องเนื่องจากแทบจะไม่ล้มเหลว
จำนวนพอร์ตคำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้:
โดยที่: N คือจำนวนพอร์ตที่ต้องการ N k คือจำนวนพอร์ตที่ไม่ว่าง
และปัดขึ้นตามจำนวนพอร์ตมาตรฐานบนสวิตช์
จากนั้นคุณสามารถเลือกรุ่นสวิตช์เฉพาะได้ ถ้าเป็นไปได้เราจะเปลี่ยนและ การ์ดเครือข่ายผู้ผลิตรายหนึ่ง สิ่งนี้จะหลีกเลี่ยงความขัดแย้งและทำให้การตั้งค่าเครือข่ายง่ายขึ้น
ทางเลือกของอะแดปเตอร์เครือข่าย
การ์ดเชื่อมต่อเครือข่าย (NIC, การ์ดเชื่อมต่อเครือข่าย) ได้รับการติดตั้งบนเดสก์ท็อปและแล็ปท็อปพีซี ใช้เพื่อโต้ตอบกับอุปกรณ์อื่นใน เครือข่ายท้องถิ่น. มีการ์ดเครือข่ายที่หลากหลายสำหรับพีซีหลายเครื่องที่มีข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพเฉพาะ โดดเด่นด้วยความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลและวิธีการเชื่อมต่อเครือข่าย
หากเราพิจารณาเพียงแค่วิธีการรับและส่งข้อมูลบนพีซีที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย การ์ดเครือข่ายสมัยใหม่ ( อะแดปเตอร์เครือข่าย) มีบทบาทอย่างแข็งขันในการปรับปรุงประสิทธิภาพ จัดลำดับความสำคัญของทราฟฟิกที่สำคัญ (ข้อมูลที่ส่ง/รับ) และตรวจสอบทราฟฟิกเครือข่าย นอกจากนี้ยังรองรับคุณสมบัติต่างๆ เช่น การเปิดใช้งานระยะไกลจากเวิร์กสเตชันส่วนกลางหรือการกำหนดค่าใหม่จากระยะไกล ซึ่งช่วยประหยัดเวลาและความพยายามของเครือข่ายที่เพิ่มมากขึ้นให้ผู้ดูแลระบบได้อย่างมาก
การเลือกการกำหนดค่าของเซิร์ฟเวอร์และเวิร์กสเตชัน
ข้อกำหนดหลักสำหรับเซิร์ฟเวอร์คือความน่าเชื่อถือ เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือ เราจะเลือกเครื่องที่มีตัวควบคุม RAID สามารถทำงานได้สองโหมด: "มิเรอร์" และ "โหมดด่วน" เราจะสนใจโหมดแรก ในโหมดนี้ ข้อมูลที่เขียนถึง ฮาร์ดดิสก์บันทึกพร้อมกันในฮาร์ดดิสก์ตัวที่สองที่คล้ายกัน (ซ้ำกัน) นอกจากนี้ เซิร์ฟเวอร์ยังต้องการมากกว่านี้ หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม(ไม่สามารถทราบได้ว่าต้องใช้หน่วยความจำเท่าใด เนื่องจากเราไม่ทราบขนาดจริงของฐานข้อมูลและวอลุ่มที่จัดเก็บไว้ใน ฮาร์ดไดรฟ์ข้อมูล). นอกจากนี้บนเซิร์ฟเวอร์ยังมีการประมวลผลคำขอ (เซิร์ฟเวอร์ฐานข้อมูล) ของผู้ใช้ ดังนั้นคุณต้องเลือกยี่ห้อและความถี่ของโปรเซสเซอร์ที่ดีกว่า (มากกว่า) บนเวิร์กสเตชัน
ในการจัดระเบียบการรับส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายไฟฟ้า ข้อมูลที่ส่งจะผ่านการแปลงรูปแบบเดียวกับเมื่อส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะ นั่นคือ ข้อมูลที่ส่งที่ปลายเครื่องส่งสัญญาณจะผ่านการเข้ารหัส การแปลงและมอดูเลตจากดิจิตอลเป็นอะนาล็อก และที่ปลายรับ - การดีโมดูเลต การแปลงและถอดรหัสจากอนาล็อกเป็นดิจิตอล
เนื่องจากสมาชิกแต่ละรายของระบบส่งข้อมูลเป็นทั้งแหล่งที่มาและผู้รับข้อมูล จึงจำเป็นต้องจัดระเบียบส่วนการส่งและรับของระบบในพีซีแต่ละเครื่อง สะดวกในการจัดระเบียบโดยใช้อินเทอร์เฟซภายในและภายนอกเดียวกันสำหรับเครื่องส่งและเครื่องรับ ดังนั้นแผนภาพบล็อกทั่วไปของระบบการส่งข้อมูลบนพีซีเครื่องหนึ่งจะมีลักษณะดังนี้ (รูปที่ 3.1)
รูปที่ 3.1 - รูปแบบทั่วไปของระบบการส่งข้อมูล
จากมะเดื่อ 3.1 จะเห็นได้ว่าข้อมูลที่ส่งเข้ามา แบบฟอร์มดิจิทัลเข้าสู่อุปกรณ์ถ่ายโอนข้อมูลผ่านอินเทอร์เฟซภายใน อินเทอร์เฟซภายในทำหน้าที่แยกจากสตรีมข้อมูลทั้งหมดที่ส่งผ่านบัสข้อมูลภายในของพีซี ซึ่งเป็นข้อมูลที่มีไว้สำหรับการส่งไปยังสายสื่อสาร กระบวนการจัดสรรเกิดขึ้นตามข้อมูลที่อยู่ที่ส่งบนแอดเดรสบัส จากนี้ไปอินเทอร์เฟซภายในรับรองว่าเฉพาะข้อมูลที่ต้องส่งผ่านสายสื่อสารเท่านั้นที่เข้าสู่อุปกรณ์ส่งสัญญาณ ในทำนองเดียวกัน ข้อมูลที่ผู้รับได้รับจะถูกโอนผ่านอินเทอร์เฟซภายในไปยังพีซีเพื่อการประมวลผลต่อไป
ส่วนหน้าทำหน้าที่ประสานอุปกรณ์รับ-ส่งข้อมูลกับสายสื่อสาร ทำหน้าที่แยกสัญญาณในทิศทาง ปรับสัญญาณเข้ากับตัวกลางในการส่ง แยกสัญญาณด้วยแรงดันไฟฟ้า จับคู่ความต้านทานในเส้นและเส้นทางเชิงเส้น และแยกเฉพาะสัญญาณที่มีประโยชน์
กระบวนการเข้ารหัส ถอดรหัส แปลงดิจิทัลเป็นอะนาล็อกและแอนะล็อกเป็นดิจิทัล ตลอดจนการมอดูเลตและดีโมดูเลชันดำเนินการโดยระบบไมโครโปรเซสเซอร์ ระบบนี้ประกอบด้วยหน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียว (ROM) ซึ่งประกอบด้วย ซอฟต์แวร์ซึ่งทำให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการทำงานบางอย่างของระบบไมโครโปรเซสเซอร์ นอกจากนี้ยังมีหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (RAM) และหน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียว (PROM) ที่ตั้งโปรแกรมใหม่ได้ RAM ใช้เพื่อจัดเก็บผลการคำนวณระดับกลาง ข้อมูลสำคัญ อัลกอริธึมชั่วคราวสำหรับการทำงานของระบบไมโครโปรเซสเซอร์ถูกป้อนลงใน PROM การแปลงทั้งหมดที่อยู่ภายใต้สัญญาณจะดำเนินการในไมโครโปรเซสเซอร์ (MP) เอง ไมโครโปรเซสเซอร์ที่ใช้มีข้อกำหนดพิเศษ เนื่องจากเมื่อนำอัลกอริธึมการเข้ารหัสและถอดรหัสมาใช้ หลัก การดำเนินการทางคณิตศาสตร์คือการคูณทศนิยม ดังนั้นเมื่อใช้ MT แบบคลาสสิก ความซับซ้อนของการเขียนโปรแกรมและเวลาในการดำเนินการจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ปัจจุบัน ตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัลหรือที่เรียกว่าตัวควบคุม DSP ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการประมวลผลสัญญาณดิจิทัล ข้อได้เปรียบหลักของคอนโทรลเลอร์ DSP เหล่านี้คือความสามารถในการคูณแบบรอบเดียว การเพิ่มเติม การมีอยู่ของคำสั่งเฉพาะ เช่น การผกผันไบนารี การใช้คอนโทรลเลอร์ DSP ดังกล่าวช่วยลดความต้องการด้านประสิทธิภาพลงอย่างมาก ซึ่งส่งผลดีต่อราคาของระบบ การใช้ระบบไมโครโปรเซสเซอร์ร่วมกับไมโครโปรเซสเซอร์ทั่วไปซึ่งเป็นตัวควบคุม DSP ทำให้สามารถกระจายฟังก์ชันที่ดำเนินการซ้ำได้ ดังนั้น MP จึงมีส่วนร่วมในองค์กรของการแลกเปลี่ยนข้อมูลผ่านบัสข้อมูลกับพีซี สร้างและรับข้อมูลที่อยู่ผ่านแอดเดรสบัส นั่นคือทำหน้าที่ของอินเทอร์เฟซภายใน เนื่องจากความเร็วของคอนโทรลเลอร์ DSP นั้นสูงกว่า MP มาก จึงทำหน้าที่เข้ารหัส ถอดรหัส แปลงดิจิทัลเป็นอะนาล็อกและแปลงอะนาล็อกเป็นดิจิทัล ตลอดจนมอดูเลตและดีโมดูเลชัน
อินเทอร์เฟซภายนอกถูกจัดระเบียบโดยอุปกรณ์ต่างๆ ซึ่งแต่ละตัวทำหน้าที่ของตัวเอง อีควอไลเซอร์แบบปรับได้ใช้เพื่อปรับสัญญาณเข้ากับสายสื่อสาร ตัวตัดเสียงสะท้อนใช้เพื่อแยกสัญญาณตามทิศทาง อุปกรณ์เชื่อมต่อซึ่งทำหน้าที่ต่อไปนี้: ตัดความถี่อุตสาหกรรมและส่งผ่านเฉพาะสัญญาณความถี่สูงที่เป็นประโยชน์ ทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์กั้นสำหรับ ไฟฟ้าแรงสูงทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบการจับคู่ระหว่างสายเคเบิลความถี่สูงและเส้นทางเชิงเส้น เนื่องจากอิมพีแดนซ์คลื่นของสายเคเบิลไม่เท่ากับอิมพีแดนซ์คุณลักษณะของเส้นทางเชิงเส้น
ดังนั้นแผนภาพบล็อกทั่วไปของระบบส่งข้อมูลผ่านสายส่งไฟฟ้าจึงมีรูปแบบดังต่อไปนี้ (รูปที่ 3.2) โดยที่ UE คืออุปกรณ์เชื่อมต่อ SHA คือแอดเดรสบัส SD คือบัสข้อมูล
รูปที่ 3.2 - แผนภาพโครงสร้างของระบบสำหรับการส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายไฟฟ้า
จากโครงร่างนี้เป็นไปได้ที่จะสร้างบล็อกไดอะแกรมของเครื่องส่งสัญญาณ (รูปที่ 3.3)
การทำงานของ MP นั้นดำเนินการตามอัลกอริทึมที่บันทึกไว้ใน ROM และ PROM ข้อมูลที่วิเคราะห์โดยไมโครโปรเซสเซอร์จะถูกจัดเก็บไว้ในแรม หลังจากดำเนินการที่จำเป็นทั้งหมดกับข้อมูลแล้ว RAM จะถูกล้างเพื่อยอมรับข้อมูลอื่น หลักการทำงานของตัวเข้ารหัสขึ้นอยู่กับวิธีการเข้ารหัสซึ่งเลือกจากเงื่อนไขของการได้รับความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาดขั้นต่ำและการป้องกันสัญญาณรบกวนสูงสุด การมอดูเลตควรตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการถ่ายโอนสเปกตรัมสัญญาณที่เป็นประโยชน์ไปยังช่วงความถี่ซึ่งจะได้รับผลกระทบจากการรบกวนน้อยที่สุด อัตราข้อมูลและการป้องกันสัญญาณรบกวนสูงสุดยังขึ้นอยู่กับวิธีการมอดูเลตด้วย ดังนั้นพารามิเตอร์หลักของระบบการส่งข้อมูลโดยรวมจึงขึ้นอยู่กับการเลือกประเภทของการมอดูเลต
รูปที่ 3.3 - แผนภาพโครงสร้างของเครื่องส่งสัญญาณ
เนื่องจากการส่งข้อมูลดำเนินการในสี่ย่านความถี่ซึ่งอยู่ใกล้กันมาก จึงจำเป็นต้องจำกัดสเปกตรัมของสัญญาณที่ส่งภายในย่านความถี่ การจำกัดจะทำเพื่อให้สัญญาณที่ส่งในแถบความถี่หนึ่งไม่ส่งผลกระทบต่อสัญญาณที่ส่งในแถบความถี่อื่น เพื่อจำกัดสเปกตรัม จะใช้ตัวกรองแบนด์พาส โดยแต่ละตัวจะปรับความถี่เรโซแนนซ์ของตัวเอง
กระบวนการที่เกิดขึ้นในไมโครโปรเซสเซอร์และตัวควบคุม DSP จะถูกควบคุมโดยใช้ไดรเวอร์ที่มาพร้อมกับไมโครโปรเซสเซอร์และตัวควบคุม DSP จากผู้ผลิต
กำลังโหลด...