Сеть GSM делится на четыре основные системы:
-
Система коммутации (SS)
-
Система базовой станции (BSS)
-
Мобильная станция (MS)
-
Центр эксплуатации и технического обслуживания (ОМС)
Система коммутации (SS)
Система базовой станции (BSS)
Мобильная станция (MS)
Центр эксплуатации и технического обслуживания (ОМС)
Система коммутации, также называемая Сетью и системой коммутации (NSS), отвечает за выполнение обработки вызовов и функций, связанных с абонентами. Система коммутации включает в себя следующие функциональные блоки —
-
Центр коммутации мобильной связи
-
Главная Местоположение Регистрация
-
Регистрация посетителей
-
Регистр идентификации оборудования
-
Центр аутентификации
Центр коммутации мобильной связи
Главная Местоположение Регистрация
Регистрация посетителей
Регистр идентификации оборудования
Центр аутентификации
Центр коммутации мобильной связи
Центр коммутации мобильной связи (MSC) выполняет все функции коммутации для всех мобильных станций, расположенных в географической области, контролируемой назначенными им BSS. Кроме того, он взаимодействует с КТСОП, с другими MSC и другими объектами системы.
Функции MSC
-
Обработка вызовов, которая соответствует мобильному характеру абонентов с учетом регистрации местоположения, аутентификации абонентов и оборудования, услуги хэндовера и предоплаты.
-
Управление требуемым логическим каналом радиосвязи во время разговоров.
-
Управление протоколом сигнализации MSC-BSS.
-
Обработка регистрации местоположения и обеспечение взаимодействия между мобильной станцией и VLR.
-
Контролирует передачу обслуживания между BSS и между MSC.
-
Действуя как шлюз MSC для опроса HLR. MSC, который подключен к сети PSTN / ISDN, называется GMSC. Это единственный MSC в сети, подключенный к HLR.
-
Стандартные функции выключателя, такие как зарядка.
Обработка вызовов, которая соответствует мобильному характеру абонентов с учетом регистрации местоположения, аутентификации абонентов и оборудования, услуги хэндовера и предоплаты.
Управление требуемым логическим каналом радиосвязи во время разговоров.
Управление протоколом сигнализации MSC-BSS.
Обработка регистрации местоположения и обеспечение взаимодействия между мобильной станцией и VLR.
Контролирует передачу обслуживания между BSS и между MSC.
Действуя как шлюз MSC для опроса HLR. MSC, который подключен к сети PSTN / ISDN, называется GMSC. Это единственный MSC в сети, подключенный к HLR.
Стандартные функции выключателя, такие как зарядка.
Home Location Register (HLR)
Домашний регистр местоположения содержит —
-
Идентификатор мобильного абонента называется International Mobile Sub Identity (IMSI).
-
Телефонный номер ISDN мобильной станции.
-
Подписная информация об услугах.
-
Сервисные ограничения.
-
Информация о местоположении для маршрутизации вызовов.
Идентификатор мобильного абонента называется International Mobile Sub Identity (IMSI).
Телефонный номер ISDN мобильной станции.
Подписная информация об услугах.
Сервисные ограничения.
Информация о местоположении для маршрутизации вызовов.
Рекомендуется один HLR на сеть GSM, и это может быть распределенная база данных. Постоянные данные в HLR изменяются интерфейсом человек-машина. Временные данные, такие как информация о местоположении, динамически изменяются в HLR.
Регистр местонахождения посетителей (VLR)
VLR всегда интегрируется с MSC. Когда мобильная станция перемещается в новую область MSC, VLR, подключенный к этому MSC, будет запрашивать данные о мобильной станции из HLR. Позже, если мобильная станция выполняет вызов, VLR имеет информацию, необходимую для установления вызова, без необходимости каждый раз запрашивать HLR. VLR содержит следующую информацию:
-
Идентичность мобильного саба,
-
Любая временная мобильная субидентификация,
-
ISDN номер каталога мобильного телефона,
-
Номер каталога для направления звонка на роуминговую станцию,
-
Часть данных HLR для мобильных телефонов, которые в настоящее время находятся в зоне обслуживания MSC.
Идентичность мобильного саба,
Любая временная мобильная субидентификация,
ISDN номер каталога мобильного телефона,
Номер каталога для направления звонка на роуминговую станцию,
Часть данных HLR для мобильных телефонов, которые в настоящее время находятся в зоне обслуживания MSC.
Регистр идентификации оборудования
Регистр идентификации оборудования состоит из идентификатора оборудования мобильной станции, называемого International Mobile Equipment Identity (IMEI), который может быть действительным, подозрительным и запрещенным. Когда мобильная станция получает доступ к системе, процедура предоставления оборудования вызывается перед предоставлением услуг.
Информация доступна в виде трех списков.
-
Белый список — терминалу разрешено подключаться к сети.
-
Серый список — терминал находится под наблюдением со стороны сети на предмет возможных проблем.
-
Черный список — Терминалы, указанные как украденные, не сертифицированы по типу. Им не разрешено подключаться к сети. EIR информирует VLR о списке, в котором находится конкретный IMEI.
Белый список — терминалу разрешено подключаться к сети.
Серый список — терминал находится под наблюдением со стороны сети на предмет возможных проблем.
Черный список — Терминалы, указанные как украденные, не сертифицированы по типу. Им не разрешено подключаться к сети. EIR информирует VLR о списке, в котором находится конкретный IMEI.
Центр аутентификации
Это связано с HLR. Он хранит ключ идентификации, называемый ключом аутентификации (Ki) для каждого абонента мобильной связи. Этот ключ используется для генерации триплетов аутентификации.
-
RAND (Случайное число),
-
SRES (подписанный ответ) — для аутентификации IMSI,
-
Kc (ключ шифрования) — для шифрования связи по радиоканалу между MS и сетью.
RAND (Случайное число),
SRES (подписанный ответ) — для аутентификации IMSI,
Kc (ключ шифрования) — для шифрования связи по радиоканалу между MS и сетью.
Центр эксплуатации и технического обслуживания (ОМС)
Это функциональный объект, с помощью которого оператор сети может отслеживать и контролировать систему, выполняя следующие функции:
-
Установка программы
-
Управление движением
-
Анализ данных о производительности
-
Отслеживание абонентов и оборудования
-
Управление конфигурацией
-
Абонентское управление
-
Управление мобильным оборудованием
-
Управление начислением и выставлением счетов
Установка программы
Управление движением
Анализ данных о производительности
Отслеживание абонентов и оборудования
Управление конфигурацией
Абонентское управление
Управление мобильным оборудованием
Управление начислением и выставлением счетов
Система базовой станции (BSS)
BSS соединяет MS и NSS. Он состоит из следующего —
-
Базовая приемопередающая станция (BTS) также называется Базовая станция.
-
Контроллер базовой станции (BSC).
Базовая приемопередающая станция (BTS) также называется Базовая станция.
Контроллер базовой станции (BSC).
BTS и BSC обмениваются данными через стандартизированный интерфейс Abis. BTS контролируется BSC, и один BSC может иметь много BTS под своим контролем.
Базовая приемопередающая станция (BTS)
BTS содержит радиопередатчики и обрабатывает протоколы радиосвязи с мобильной станцией. Каждая BTS состоит из устройств радиопередачи и приема, включая антенну, процессоры сигналов и т. Д. Каждая BTS может поддерживать от 1 до 16 несущих RF. Параметрами, различающими BTS, являются уровень мощности, высота антенны, тип антенны и количество несущих.
Функции БТС
-
Он отвечает за синхронизацию времени и частоты.
-
Процесс канального кодирования, шифрования, мультиплексирования и модуляции для транс-направления и обратного для приема должен быть выполнен.
-
Он должен заранее организовать передачу с мобильных телефонов в зависимости от их расстояния от BTS (Timing Advance).
-
Он должен обнаруживать запросы произвольного доступа с мобильных телефонов, измерять и контролировать радиоканалы для управления мощностью и передачи обслуживания.
Он отвечает за синхронизацию времени и частоты.
Процесс канального кодирования, шифрования, мультиплексирования и модуляции для транс-направления и обратного для приема должен быть выполнен.
Он должен заранее организовать передачу с мобильных телефонов в зависимости от их расстояния от BTS (Timing Advance).
Он должен обнаруживать запросы произвольного доступа с мобильных телефонов, измерять и контролировать радиоканалы для управления мощностью и передачи обслуживания.
Контроллер базовой станции
BSC управляет радиоресурсами для одной или группы BTS. Он выполняет настройку радиоканала, скачкообразную перестройку частоты, передачу обслуживания и контроль уровней радиочастотной мощности. BSC предоставляет опорные сигналы синхронизации времени и частоты, передаваемые его BTS. Он устанавливает связь между мобильной станцией и MSC. BSC подключен через интерфейсы к MSC, BTS и OMC.
Мобильная станция
Это относится к терминальному оборудованию, используемому беспроводными абонентами. Состоит из —
-
SIM-модуль идентификации абонента
-
Мобильное оборудование
SIM-модуль идентификации абонента
Мобильное оборудование
SIM-карта является съемной, и с соответствующей SIM-картой доступ к сети можно получить с помощью различного мобильного оборудования.
Идентификация оборудования не связана с абонентом. Оборудование проверяется отдельно с IMEI и EIR. SIM-карта содержит интегральную микросхему с микропроцессором, оперативной памятью (RAM) и постоянной памятью (ROM). SIM-карта должна быть действительной и проверять подлинность MS при доступе к сети.
SIM также хранит информацию, относящуюся к абоненту, такую как IMSI, идентификатор местоположения соты и т. Д.
Функции мобильной станции
-
Радиопередача и прием
-
Управление радиоканалом
-
Кодирование / декодирование речи
-
Защита от ошибок радиосвязи
-
Управление потоком данных
-
Оценить адаптацию пользовательских данных к радиолинии
-
Управление мобильностью
Радиопередача и прием
Управление радиоканалом
Кодирование / декодирование речи
Защита от ошибок радиосвязи
Управление потоком данных
Оценить адаптацию пользовательских данных к радиолинии
Управление мобильностью
Измерения производительности максимум до шести окружающих BTS и передачи отчетов в BSS, MS могут хранить и отображать короткие принятые буквенно-цифровые сообщения на жидкокристаллическом дисплее (LCD), который используется для отображения набора номера и информации о состоянии.
Европейская система GSM определяет пять различных категорий мобильных телефонов: 20 Вт, 8 Вт, 5 Вт, 2 Вт и 0,8 Вт. Они соответствуют уровням мощности 43 дБм, 39 дБм, 37 дБм, 33 дБм и 29 дБм. Блоки мощностью 20 Вт и 8 Вт (пиковая мощность) предназначены либо для установки на транспортном средстве, либо на переносной станции. Мощность МС регулируется с шагом 2 дБ от номинального значения до 20 мВт (13 дБм). Это делается автоматически под дистанционным управлением от BTS.
Транскодеры
Транскодеры — это сетевые объекты, вставленные для взаимодействия стороны MSC со стороной Mobile. Скорость кодирования голоса на стороне КТСОП составляет 64 Кбит / с, а в GSM по радиоканалу голос кодируется как 13 Кбит / с. Чтобы уменьшить скорость передачи данных по радиоинтерфейсу и снизить нагрузку на наземную линию (4: 1), транскодеры вводятся в соответствующем месте, в основном с помощью MSC.
Транскодер — это устройство, которое использует мультиплексные передачи данных со скоростью 13 кбит / с или 3,6 / 6/12 кбит / с и четыре из них для преобразования в стандартные данные со скоростью 64 кбит / с. Сначала 13 Кбит / с или данные со скоростью 3,6 / 6/12 Кбит / с доводятся до уровня 16 Кбит / с путем добавления дополнительных данных синхронизации, чтобы составить разницу между речью 13 Кбит / с или данными с более низкой скоростью, а затем четыре из них объединены в приемоответчике для обеспечения канала 64 Кбит / с в пределах BSS. Четыре канала трафика затем могут быть мультиплексированы в одну схему на 64 кбит / с. Таким образом, выходная скорость передачи данных TRAU составляет 64 Кбит / с.
Затем до 30 таких каналов 64 Кбит / с мультиплексируются на 2,048 Мбит / с, если на интерфейсе A-bis предусмотрен канал CEPT1. Этот канал может нести до 120- (16×120) сигналов трафика и управления. Поскольку скорость передачи данных в КТСОП обычно составляет 2 Мбит / с, это является результатом объединения каналов 30 на 64 Кбит / с или 120 Кбит / с на каналы 16 Кбит / с.
Другие сетевые элементы
Другие сетевые элементы включают такие компоненты, как сервисный центр SMS, ящик голосовой почты и поток SMS.
СМС Сервис Центр
Он взаимодействует с MSC, имеющим функциональные возможности взаимодействия, для предоставления службы коротких сообщений (SMS) абонентам мобильной связи. SMS могут быть направлены на факсимильный аппарат, компьютер в Интернете или другой MS. Местоположение MS получателя запрашивается MSC и доставляется.
Ящик голосовой почты
Когда мобильный абонент не в состоянии отвечать на входящие вызовы из-за занятости / за пределами зоны обслуживания, то вызов перенаправляется на почтовый ящик, который уже был активирован абонентом. Для этого было установлено отдельное подключение от MSC. Позже абонент будет уведомлен через SMS и сможет получить сообщение.
Когда пользователь отправляет SMS, запрос размещается через MSC.
MSC пересылает SMS в SMSC, где он хранится.
SMSC запрашивает HLR, чтобы узнать, где находится мобильный телефон назначения, и пересылает сообщение в MSC назначения, если мобильный телефон назначения доступен.
Если мобильный телефон недоступен, сообщение сохраняется в текущем SMSC. В большинстве случаев, если мобильный телефон не доступен для доставки SMS, SMSC не повторяется. Вместо этого MSC назначения сообщает SMSC, когда мобильный телефон возвращается в зону действия. В отличие от USSD, обработка SMS — это операция хранения и пересылки.
SMS имеет срок действия, в течение которого он будет ожидать, пока мобильный телефон назначения не станет доступным. По истечении этого времени SMSC удалит сообщение. Срок действия может быть установлен пользователем. Обычный срок действия — 1 день.