PLMN: что представляет собой, из чего состоит, где используется

Наверняка многие из вас уже слышали такой термин, как PLMN, он же Public land mobile network или общественная наземная мобильная сеть. Вот только о том, что она собой представляет, знает далеко не каждый. Но здесь нет ничего сложного и непонятного. Достаточно просто разобраться во всех нюансах, собственно, чем мы сейчас и займемся. Пока мы не стали вдаваться в теорию и термины отметим, что любая сеть беспроводной связи, что существует на сегодня и что предназначается для пользования клиентами, которые передвигаются пешком либо же на машинах — это есть наземная мобильная сеть общего пользования. Это и есть PLMN. Человек, который пользуется сотовым телефоном — это самый типичный пример конечного пользования данной сети. В последнее время функциональные возможности данной сети несколько расширились ввиду того, что все больше и больше людей использует свои смартфоны, а также другие портативные гаджеты не только для звонков, но и для выхода в интернет.

А теперь перейдем к более детальному знакомству с сетью PLMN и ее особенностями.

Что представляет собой сеть PLMN?

Если говорить более техническим языком, то Public land mobile network — эта зона обслуживания мобильной сети. В русскоязычной версии мы также можем найти аналогичный термин, а именно сеть сотовой связи общего пользования (ССОП). По своей сути обе технологии достаточно схожи. Одни представляют собой совокупность всех сот одного оператора сотовой сети. То есть получается, что в одной стране одновременно может быть несколько сетей PLMN. Все зависит от того, сколько операторов сотовой связи в ней представлено.

Также хотим обратить ваше внимание на то, что если один и тот же оператор представлен в разных странах, то это все равно уже будут разные общественные наземные мобильные сети. При этом один абонент сможет принадлежать только одной домашней PLMN-сети (имеется ввиду внутри страны). Еще ее называют Home PLMN (HPLMN). Если же данный абонемент в данный момент времени находятся вне внутрисетевого пространства, в частности в роуминге, то говорят, что он подключен к Visited PLMN (VPLMN) — то есть гостевой PLMN сети.

Для идентификации наземный мобильной сети общего пользования применяется глобальный уникальный код PLMN, который состоит из 5 либо 6 цифр. Здесь уже идет идентификация как страны, так и непосредственно оператора сотовой связи, представленного в данной стране. То есть код PLMN будет состоять одновременно из двух отдельных кодов:

1. Кода страны мобильной связи: MCC.
2. Кода мобильной сети: MNC.

На сегодня код PLMN может выглядеть 001-01 либо же 001-001. Получается, что именно он в глобальном масштабе идентифицирует наземную мобильную сеть общего пользования. Увидеть списки кодов PLMN можно на сим-картах, которые предоставляют операторы своим пользователям.

Внутри общественной наземной мобильной сети могут быть объединены различные сотовые технологии, главное, чтобы они предлагались одним и тем же оператором в рамках одной и той же страны. Зачастую современные поставщики мобильных услуг предлагают такие форматы, как GSM/2G, UMTS/3G и LTE/4G. Можно предположить, что вскоре сюда будет добавлено еще и 5G.

Сейчас более подробно познакомиться со структурой PLMN, а именно теми элементами, частью которых является общественный наземная мобильная сеть.

Технологии, которые используют PLMN

Общественные наземные мобильные сети сегодня получили массовое распространение на практике. В частности, их можно назвать составными элементами следующих решений:

1. Идентификатор зоны местоположения — LAI.
2. Глобальная идентичность ячейки — CGI.
3. Международный идентификатор мобильного абонента — IMSI.

Рассмотрим эти 3 идентификатора более детально.

Идентификатор зоны местоположения

Идентификатор зоны местоположения Location Area Identity (LAI) представляет собой параметр, который уникально описывает определенное местоположение в международной сети операторов. Предназначается он для определения географического позиционирования абонентов сотовой связи. Данный идентификатор включает в себя:

• 3 символа мобильного кода страны (МСС);
• 2-3 символа мобильного кода сети, который и будет идентифицировать GSM PLMN в конкретной стране;
• 16- символьного кода местоположения (LAC): один оператор GSM-сети может использовать в работе вплоть до 65536 параметров LAC.

В итоге мы получаем уникальный код, характерный для каждого оператора сотовой сети, работающей в той или иной стране. В качестве примера приведем LAI для ОАО МегаФон. Он примерно будет выглядеть следующим образом: 2500253640. В данном случае цифра 250 указывает на мобильный код Российской Федерации, 02 – это непосредственно код оператора Мегафон, 53640 – это и есть код местоположения, то есть LAC.

Идентификатор зоны местоположения регулярно передается через широковещательные каналы управления. Далее данный код распознается той или иной мобильной станцией и сохраняется в его Subscriber Identification Module (SIM).

Если говорить о самой области местоположения, то под этим термином подразумевают регион, где мобильная станция (а это ваш смартфон или любой другой гаджет, оснащенный сим-картой) может свободно перемещаться, но без обновления местоположение. Если произойдет так, что один пользователь покидает данную зону, то автоматически происходит изменение области местоположения и направляется запрос в Visitors Location Register (VLR). В свою очередь запрос location update (изменение местоположения) запускает ваше подключение к роумингу.

Хотим обратить ваше внимание на то, что при подключении к роумингу определяется только область местоположения человека. А это всего несколько сот. Если человек находится за границей, а кто-то ему звонит, то сеть VLR направит запросы абсолютно во все соты, которые находятся в зоне действия идентифицированной области местоположения. После приема запроса мобильная станция отправляет ответ, что уже будет содержать детальную информацию именно о той соте, в которой она размещена. Именно так и настраивается соединение.

Для чего необходимо системе определять местоположение абонента? Здесь все логично и объяснимо. В первую очередь это необходимость правильно тарифицировать его деятельность в сети. 2 нюанс — это обеспечение корректного подключение входящих звонков к правильному абоненту.

В том случае, если область местоположения небольшая, то системе нет смысла отправлять запросы абсолютно во все соты. Но в этом случае мобильной станции необходимо будет гораздо чаще при перемещении указывать VLR зону своего нового местоположения. Как результат — батарея смартфона или планшета садится гораздо быстрее, а потребление радио-ресурсов существенно возрастает.

Если же область местоположения наоборот будет очень большая, то в процессе соединения с вашим устройством автоматически запускается так называемый опрос большого количества базовых станций с целью выявления в той соты, в которой в данный момент времени находится ваша мобильная станция. Это также не есть хорошо, так как потребляются достаточно внушительные ресурсы.

Искоренить обе эти проблемы или хотя бы минимизировать их негативное воздействие позволяет группировка в Location Area в той или иной области местоположения. Благодаря этому соблюдается баланс между точностью сведений о географическом расположение абонентов в текущий момент времени, которая хранятся в роуминговых сети, а также расходом мощности радиоканала и потерей заряда источником питания смартфона в процессе обновления местоположения.

Глобальная идентичность ячейки

Глобальное идентичность ячейки (CGI) представляет собой уникальный общемировой идентификатор, который работает в сетях мобильной связи с базой приема передающих станций. Он включает в себя 4 отдельные группы компонентов:

• код страны, который используется операторами сотовой связи: MCC;
• непосредственный код мобильной сети: MNC;
• код местоположения: LAC;
• идентификатор соты: DI.

Все эти параметры — обязательны для всех мобильных сетей. Они входят в спецификацию 3GPP. С их помощью идентифицируются отдельные базовые станции, в том числе для Handover — передачи обслуживания, а именно передачи текущего сеанса данных либо же вызова с одного канала на другой, подключенных к одной и той же базовой сети. То есть на основании данной технологии осуществляется передача текущих телефонных звонков между различными мобильными технологиями либо же отдельно управляемыми базовыми станциями.

Код страны для мобильной связи и непосредственно код мобильной сети — это ключевые составляющие идентификатора PLMN, а вот сам идентификатор PLMN и код зоны местоположения — это и есть идентификатор зоны местоположения LAI, который мы рассматривали в предыдущем пункте. То есть благодаря связи данных технологий точно идентифицируется зона местоположения определенной сети оператора сотовой связи. То есть по своей сути такой параметр, как глобальная идентичность ячейки — это и есть идентификатор зоны местоположения с дополнительной идентификацией соты. Благодаря этому появляется дополнительная возможность определения конкретной базовой станции в заданной области местоположения.

Если говорить более простым языком, то основная область применения данной технологии — это примерная установка реального географического местоположения мобильного телефона в текущий вперед времени. Если ваш смартфон или любой другой гаджет подключен к GSM- сети, то система легко идентифицируют его геолокацию. Для этого используется соты глобальной идентичности ячейки, которые обеспечивают покрытие вашего гаджета.

Еще один момент, на который хотим обратить ваше внимание, так это на то, что код мобильной сети может иметь как двузначную, так и трехзначную форму. И ведущую роль здесь играют нули. Именно поэтому показатели 01 и 001 — это все те же коды мобильной сети, просто они разные. Соответственно, если код общедоступной наземной мобильной сети будет выглядеть как 001-03 или же 001-003, то территориально они будут находиться в одной и той же стране, но вот принадлежать разным операторам, в частности с кодом 03 и 003. Но все же при присвоении PLMN-кода подобных схожестей двух- и трехзначных кодов мобильных сетей все же лучше избегать.

На сегодня существует достаточно много технологий, которые разрабатывались на основе CGI. Но все они работают примерно в одном и том же направлении: позволяют определять местоположение с достаточно высоким уровнем точности. Вот несколько решений, которые сегодня активно используются на практике:

1. CGI + TA. Это глобальная идентификация ячейки с функцией опережения времени.
2. CGI (E-CGI). Улучшенная глобальная идентичность ячейки.
3. WCDMA. Речь идет об идентификаторе соты, который сегодня использует большая часть операторов сотовой связи для того, чтобы обеспечить широкополосный радиодоступ в рамках обеспечения стабильной работы 3G соединения.
4. U-TDOA и ATI (Any Time Interrogation). Это параметры, указывающие на разницу во времени прибытия восходящей линии связи.
5. A-GPS. Высокоточный метод для глобальной системы позиционирования, основанный на терминале.

Международный идентификатор мобильного абонента

Международный идентификатор мобильного абонента он же International Mobile Subscriber Identity (IMSI) представляет собой индивидуальный номер каждого абонента сотовой сети. То есть это параметр, что ассоциируется с любым человеком, который использует такие стандарты с мобильной связи, как GSM, UMTS или CDMA. Как только пользователь регистрируется в сети, его смартфон или любой другой гаджет передает данный код, который в последующем идентифицируется системой. Одна из наиболее важных задач на сегодня в сфере обеспечения безопасности мобильной связи — исключить перехват данного номера. Ввиду этого данные цифры пересылаются крайне редко в основном исключительно для того, чтобы пользователь прошел аутентификацию. Во всех остальных случаях используется одноразовый случайно сгенерированный код TMSI.

В системах операторов сотовых сетей международный идентификатор мобильного абонента скрыт на пользовательских сим-картах. Это элементарный файл EF с идентификатором 6F07. То, в каком формате должен храниться международный идентификатор мобильного абонента прописывается в спецификации GSM 11.11. Помимо этого идентификатор и используется абсолютно каждой сетью сотовой связи, которая соединена с CDMA или EVDO по тому же самому принципу, как это реализовано в GSM-сетях. Здесь номер привязывается непосредственно к телефону. Если речь идет о системе CDMA, то здесь привязка идет к аналогу SIM карт, а именно к R-UIM-карте.

IMSI-идентификатор достаточно длинный. В своем большинстве он состоит из 15 цифр. На практике PLMN-код — это первая часть IMSI-кода. То есть она идентифицирует сим-карту либо же USIM абонента. На основании данного параметра мобильное устройство определяет роуминг. Именно поэтому при изменении местоположения, выходящее за пределы действия оператора сотовой сети в рамках определенной страны, в области значка, который обычно обозначает силу соединения, вы можете видеть букву «R». Это будет указывать на то, что вы подключились к общедоступной наземной мобильной сети, код которой отличается от начала IMSI-идентификатора

Так, если код вашей PLMN-сети будет 352-22, то IMSI-код, принадлежащий ей, будет записан в виде 352220000000001.

Услуги наземной мобильной сети общего пользования

На сегодня все абоненты мобильной связи могут получить достаточно внушительный ряд услуг через сервисы наземной мобильной сети общего пользования. Среди основных моментов выделим

1. Осуществление вызова в экстренные службы: скорая помощь, пожарная служба, полицейские участки. Возможно даже в том случае, если в данный момент времени отсутствует мобильная связь.
2. Обеспечение голосовых вызовов другим пользователям сотовой PLMN сети, а также стационарной линии связи от них PSTN/ VoIP.
3. Возможность пользования услугами служб коротких сообщений (SMS) в любую другую службу PLMN либо же SIP, а также от них. К слову SIP — это исходная форма текстовых сообщений, которые поступают на сотовые телефоны, заменившая во многом дополнительные приложения для обмена сообщениями.
4. Использование дополнительных неструктурированных сервисов данных USSD, обеспечивающих взаимодействие с определенным оператором. Как пример, речь идет о наборе номеров, позволяющих определить текущий баланс на вашем счету мобильной связи. Также сюда можно отнести подключение к интернету через IuPS в UMTS или LTE, GPRS в GSM с целью передачи данных для произвольных услуг.
5. Пересылка мультимедийных сообщений MMS в любую другую службу PLMN либо же SIP, а также из них. То есть здесь речь идет как сотовая, таки я стационарная связь.
6. Обеспечение доступа к интернету.

Вы также вы должны понимать, что качество, доступность и пропускная способность данных услуг напрямую зависит от того, какую технологию для реализации наземной мобильной сети общего пользования использует оператор на практике. Но в любом случае, функциональные возможности здесь достаточно широкие, равно как и область применения данной технологи.

Поделитесь статьёй: