ต่อจากบทความ เรื่องน่ารู้กับ GSM ตอนที่ 1 , ตอนที่ 2 ครับ เราจะเข้าถึงในส่วนที่เรียกว่า core network หรือ ศูนย์กลางของระบบเครือข่ายกัน



อุปกรณ์ควบคุมสถานีฐาน (BSC)
ย่อมาจาก Base Station Controller ครับโดยมันจะทำหน้าที่ ตรวจสอบและควบคุมการทำงานของ BTS อีกที ซึ่ง BSC 1 ตัว สามารถที่จะดูแล BTS ได้หลาย ๆ ตัวครับ การดูแลของมันจะดูแลในเรื่องการจัดสรรความถี่ครับ เนื่องจากว่า แต่ละ BTS นั้นเราจมองเป็น เซลล์ ซึ่งแต่ละเซลล์นั้น จะแบ่งใช้งานความถี่ต่าง ๆ กัน โดยเซลล์ติดกันจะไม่ใช้ความถี่เดียวกันเพื่อหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวนครับ (ถึงตรงนี้คงจะงงกันมากครับ ยังงัยขอให้ดูรูปเอาไว้ก่อนครับ) จึงเป็นหน้าที่ของ BSC ที่ต้องจัดความถี่ให้กับเหล่า BTS โดยไม่ให้ซ้ำกัน

โดยปกติ การติดตั้งอุปกรณ์ BSC เราจะไม่เห็นกันได้โดยทั่วไปครับ เพราะว่าเป็นอุปกรณ์จำพวกชุมสาย (Exchange) ทางผู้ให้บริการจะนำอุปกรณ์ชุมสายมาติดตั้งรวมกันอยู่ ณ สถานที่หนึ่งครับ เพราะฉะนั้นแล้ว สายสัญญาณจาก สถานีฐานต่าง ๆ จะถูกโยงมาที่นี่ทั้งหมด ซึ่งดูเหมือนว่าจะมีสายเยอะแยะมากมายครับ แต่ในความเป็นจริง ได้ใช้เทคโนโลยี เส้นใยแก้วนำแสง (Fiber Optic) ครับซึ่งจะสามารถลดจำนวนสายสัญญาณลงได้มากทีเดียว (เนื่องจากภายในเส้นใยแก้วสามารถบรรจุข้อมูลต่อ 1 เส้นได้มากกว่าสายธรรมดาครับ) และยังมีวีธีการเชื่อมต่อสถานีฐานแบบต่าง ๆ เช่น แบบดาว แบบวงแหวน ฯลฯ อีกครับ เนื่องจากเป็นส่วนที่เกี่ยวข้องกับทางเทคนิคมาไปจึงขอกล่าวไว้เพียงเท่านี้ครับ

ในบางหนังสือเขาจะเรียกส่วนสถานีฐาน BTS กับ อุปกรณ์ควบคุมสถานีฐาน BSC รวมกันว่า BSS (Base Station Subsystem) ครับ

ในครั้งหน้าจะพูดถึงชุมสายโทรศัพท์ (MSC) ครับ

คราวก่อนในเล่าถึงส่วนของผู้ใช้งานแล้ว (ตอนที่ 1) ซึ่งประกอบไปด้วย เครื่องโทรศัพท์มือถือ (Mobile Equipment:ME) และ ซิมการ์ด (SIM card) ซึ่งเป็นการมองในมุมมองของระบบ GSMได้อธิบายไปแล้วว่ามีหน้าที่อะไร เราจะมาต่อกันที่ส่วนของเครือข่ายผู้ให้บริการบ้างครับ

2.ส่วนเครือข่ายผู้ให้บริการ



สถานีฐาน(BTS)



สัญญาลักษณ์ของสถานีฐาน เทียบกับรูปสถานีฐานจริง



มาจากตัวย่อ BTS ซึ่งย่อมาจาก Base Tranceiver Station คือเสาสัญญาณที่เราเห็นอยู่ตามตึก และข้างถนนนั่นแหล่ะครับ พวกเราจะรู้จักและคุ้นเคยแต่ไม่ได้สังเกต ที่รู้ ๆ มาตอนนี้แต่ละเครือข่ายนั้นมีเจ้าเสาอย่างนี้มากกว่า หกพันต้นเลยทีเดียว (ทั่วประเทศ) ซึ่ง หน้าที่ของมันก็คือ เป็นตัวกลางระหว่างผู้ใช้งานกับเครือข่ายผู้ให้บริการ โดยใช้คลื่นวิทยุเพื่อติดต่อสื่อสารกับเครื่องมือถือของเรา
ในส่วนงานทางด้าน radio network planning แล้ว จะมองลักษณะการวางตำแหน่งของสถานีฐานเป็น เซลล์ (Cells) ครับ ซึ่งใช้คำนวณในเรื่องจำนวนผู้ใช้งานแล้วกลับมาคำนวณเรื่อง กำลังรับ/ส่งสัญญาณ (Power Tranceiver) ก็จะได้ขนาดของเซลล์ เล็กใหญ่ ไม่เท่ากันและยังมีเรื่องของ ตามทฤษฎี กับในทางปฏิบัติ ก็จะทำให้รูปตามความเป็นจริงกับรูปทางทฤษฎี แตกต่างกันไปอีกครับ

อันนี้ตามทฤษฎีครับ


ตามความจริง (อาจรูปร่างแปลกกว่านี้อีกครับ)

โดยปกติแล้วสำหรับวิศวกรและช่างเทคนิค ผู้ดูแลระบบเครือข่ายจะมีชื่อเรียกสถานีฐานเพื่อสื่อให้ง่ายต่อการเรียก ซึ่งอาจเป็นชื่ออำเภอ ตำบล ชื่อตึกครับ ที่ต้องอ้างอิงเช่นนี้ก็เพื่อเดินทางไปยังสถานีนั้น สำหรับดำเนินการบำรุงรักษาและแก้ไขในกรณีที่สถานีฐานได้สะดวกรวดเร็วขึ้นครับยกตัวอย่าง เช่น มีสถานีฐานตั้งอยู่ในกรุงเทพ ซึ่งตั้งอยู่ที่อาคารสมมติชื่อว่า tangmae tower ก้จะถูกย่อเป็นมาตรฐานที่นิยมกันคือ 4 ตัวเป็น TMTW ครับ
เพื่อให้เห็นภาพมากขึ้นกับเจ้าสถานีฐาน เรามาเจาะลึกถึงอุปกรณ์ทีละอย่างในสถานีฐานกันครับ ผมขอยกตัวอย่างกรณีสถานีฐานต่างจังหวัดนะครับ 1 สถานีฐานโดยปกติแล้ว จะประกอบด้วยอุปกรณ์ต่าง ๆ ดังนี้


นี่ลงทุนวาดใน visio ให้เลยนะเนี่ยะ

1.เสาสัญญาณ ตัวเสานั้นมีราคาแพงครับ จำไม่ได้เหมือนกัน มีคนเคยบอกว่า ต้นละเป็นแสนเลย
2.สายอากาศ (Antenna) ไม่ได้เป็นสายนะครับอย่าเข้าใจผิด เป็นชื่อเรียกอุปกรณ์


สายอากาศและเสาสัญญาณ

เอาไว้ รับ/ส่งสัญญาณคลื่นวิทยุ ตามทิศทางที่หันไปครับ จะมีเรื่องของ เซกเตอร์อีก ไว้กล่าวครั้งต่อไปครับ
3.สาย feeder เป็นสายนำสัญญาณที่มาจากสายอากาศเข้ามาที่อุปกรณ์ BTS ครับ
4.surg protection ไว้กันภัยที่เกิดจาก ฟ้าผ่าครับ
5.อุปกรณ์ BTS เป็นตัวกลางในการรับ/ส่ง สัญญาณ ระหว่าง เครือข่าย กับผู้ใช้งานครับ เพื่อควบคุมการทำงานระหว่าง สถานีฐานกับเครื่องโทรศัพท์ ที่อยู่ในพื้นที่รับผิดชอบของ สถานีนี้


ตู้และอุปกรณ์ BTS

โดยที่ตู้จะนำสายจาก feeder และสายจากอุปกรณ์สื่อสัญญาณมาต่อรวมกันที่นี่ครับ

6.rectifier สำหรับแปลงไฟให้กับตัวอุปกณ์ภายในสถานีฐานครับ เพราะอุปกรณ์ต่าง ๆ ไม่ได้ใช้ไฟกระแสสลับ (AC) โดยตรง


rectifier และ battery

7.battery สำรอง สำหรับป้องกันในกรณีที่ไฟฟ้าดับครับ ซึ่งโดยปกติจะสามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ในสถานีฐานได้ประมาณ 2-3 ชั่วโมง เพื่อให้ทันต่อการแก้ไขปัญหาครับ
8.อุปกรณ์สื่อสัญญาณ (Transmission) เป็นอุปกรณ์ที่นำสัญญาณจากภายนอกสถานีฐาน ซึ่งเป็นสัญญาณที่วิ่งในเครือข่ายของระบบ เข้ามาที่สถานีฐานโดยจะนำไปต่อเข้ากับ อุปกรณ์สถานีฐานครับ
9.แอร์ เนื่องจากอุปกรณ์ทั้งหลายในสถานีฐาน เมื่อทำงานอยู่จะมีความร้อนมาก อุปกรณ์ต่าง ๆ ร้อนมาก อาจทำให้เสียได้ครับ เลยต้องเปิดแอร์ด้วย ปกติจะใช้ 2ตัวสำหรับสลับกันเปิดใช้งานและในกรณีที่เสียไป 1 ตัว ครับ
10.ชุดอุปกรณ์ควบคุมไฟฟ้า เช่น เบรกเกอร์ เพื่อจ่ายไฟฟ้า AC เข้ามายังอุปกรณ์สถานีครับ แต่จะเข้าไปที่ rectifier เพื่อแปลงไฟให้เหมาะสมก่อน

หวังว่าคงเห็นภาพมากขึ้นแล้วนะครับ ในตอนที่ 3 จะพูดถึง BSC ซึ่งเป็นตัวที่ควบคุมสถานีฐานอีกทีครับ โปรดติดตามต่อไปครับ

GSM นั้นเป็นระบบเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่แบบเซลลูล่าร์ชนิด ดิจิตอลเซลลูล่าร์ (Digital Cellular)ซึ่งคำว่าโทรศัพท์เคลื่อนที่แบบเซลลูล่าร์ หรือ Cellular Networkหรือ Cellular Systemนั้น หมายถึงโทรศัพท์เคลื่อนที่ ที่ติดต่อกับเครือข่ายซึ่งจำแนกพื่นที่การใช้งานโดยแบ่งเป็น เซลล์ (cell) ถ้าจะเปรียบเทียบลักษณะการใช้งาน กับระบบ อนาลอกเซลลูล่าร์ (Analog Cellular) แล้วมีข้อดีกว่ากันมาก เช่น ความปลอดภัยจากการดักฟัง และด้านการโทรข้ามประเทศหรือ International Roaming(เพราะเนื่องจาก มาตรฐาน โทรศัพท์เคลื่อนที่แบบ อนาลอก ได้ออกมมาตรฐานาจากหลายประเทศ และไม่สามารถใช้งานร่วมกันได้ ทำให้โทรข้ามเครือข่าย ไปยังประเทศอื่นไม่ได้) เป็นต้น โดยย่อมาจาก Global System for Mobile ครับ



วิวัฒนาการระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ในประเทศไทย

ต่อจากนี้จะเป็นเรื่องหนักหัว อ่านตามแล้วต้องนึกภาพให้ออกครับ

System Overview

ขอแบ่งเป็นหัวข้อใหญ่ ๆ 2 หมวดคือ

1.ส่วนผู้ใช้งาน

ผู้ใช้งานจะมีส่วนที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ของระบบ GSM คือ เครื่องโทรศัพท์เคลื่อนที่ หรือ Mobile Station (MS) หรือ Mobile Equipment (ME) และ ซิมการ์ด (SIM card)

เครื่องโทรศัพท์เคลื่อนที่
(ขอเก็บไว้ก่อนครับ จะมาลงใหม่)

ซิมการ์ด (SIM card)


ย่อมาจาก Subscriber Indentity Module เป็นอุปกรณ์ซึ่งใส่ในเครื่องโทรศัพท์เคลื่อนที่ เพื่อให้เครื่องสามาถติดต่อกับเครือข่ายได้

หน้าที่ของซิมการ์ด
1.ไม่ได้เก็บหมายเลขเครื่องโทรศัพท์ของเราครับ แต่เก็บหมายเลข IMSI (International Mobile Subscriber Indentity) ซึ่งเป็นหมายเลขที่ไม่ซ้ำกับ SIM อื่น ๆ ทั่วโลกหมายเลขนี้จะผูกกับหมายเลขโทรศัพท์ของเจ้าของ SIM โดยมีฐานข้อมูลเก็บที่ HLR (HLR เป็นเสมือนที่เก็บข้อมูลครับ)

เมื่อผู้ให้บริการได้รับหมายเลข IMSI จำนวนหนึ่ง ก็จะนำหมายเลขนี้ไปผูกกับหมายเลขเครื่องโทรศัพท์โดยเก็บที่ HLR แล้วก็สร้างซิมการ์ดออกขาย ให้เราได้เห็นเป็นเบอร์ ๆ อย่างนั้นแหล่ะครับ

ที่ต้องทำแบบนี้เพื่อสร้างระบบป้องกันการ copySIM ครับ เมื่อ SIM หายหรือทำลายตัวเองลง ท่านยังสามารถ ติดต่อกับ call center เพื่อให้ call center ดึงข้อมูลจาก HLR เพื่อนำมาสร้างซิมการ์ดใบใหม่ให้ ทำให้ใช้เบอร์เดิมได้

2.เก็บรหัสที่ใช้ป้องกันการปลอมแปลง SIM ซึ่งก็คือค่า Ki โดยค่านี้ไม่มีทางอ่านออกมาได้จาก SIM

3.เก็บข้อมูลสำคัญของ ผู้ให้บริการเครือข่าย เช่น ย่านความถี่ใช้งาน , application เสริม

4.เก็บข้อมูลส่วนตัวของเราได้ เช่น phone book

5.เก็บรหัสล๊อค SIM คือ PIN และ PUK

PIN ย่อมาจาก Personal Indentification Number เป็นหรัส 4-8 หลัก ใช้ป้องกันผู้อื่นมาใช้งานSIM โดยไม่ได้รับอนุญาต (สำหรับเครื่องใครที่ มีรหัส LOCK เครื่องได้ PIN เป็นคนละรหัสที่ใช้LOCK เครื่องโทรศัพท์เรานะครับ)

หากกดผิดเกิน 3 ครั้ง SIM จะ LOCK ตัวเอง ต้องใช้รหัส PUK

note เรากดผิด 2 ครั้ง ปิดเครื่อง แล้วเปิดมากดใหม่ เครื่องจะนับ 1 ใหม่ครับ ^_^

PUK ย่อมาจาก PIN Unlock Key เป็นรหัส 8 หลัก ที่ใช้ปลด LOCK SIM โดยปัจจุบันทางผู้ให้บริการเครื่อข่าย ไม่ส่งรหัสนี้ให้ลูกค้าเก็บไว้แล้ว หากลูกค้าต้องการทราบ ให้ติดต่อไปที่ call center ของแต่ละผู้ให้บริการ

คราวนี้ กด PUK ผิด 10 ครั้ง SIM จะทำลายตัวเอง ไม่สามารถใช้ได้อีกครับ ข้อมูลต่าง ๆ จะหายหมด ทั้ง phone book และข้อมูลของผู้ให้บริการ

note คราวนี้ เราปิดเครื่องแล้วเปิดมากดใหม่ มันนับครั้งต่อไปได้ครับ ไม่นับกลับมาที่ค่าเริ่มต้น ดังนั้น ตั้งสติดี ๆ แล้วกดที่เดียวผ่านไปเลย

ต่อตอนหน้าครับ เรื่องน่ารู้กับ GSM ตอนที่ 2