• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

СТІЛЬНИКОВОГО ЗВ’ЯЗКУ

СТРУКТУРА ОБЛАДНАННЯ МЕРЕЖ

Інтерфейси між мережею GSM і зовнішнім устаткуванням

Інтерфейс між MSC і сервіс-центром (SC) необхідний для реалізації служби коротких повідомлень. Він визначений у ETSІ/GSM Рекомендаціях 03.40.

Інтерфейс до інших ОМС. Кожен центр керування й обслуговування мережі повинен мати можливість з'єднуватися з іншими ОМС, що керують мережами в інших регіонах чи іншими мережами. Ці з'єднання забезпечуються Х – інтерфейсами відповідно до Рекомендацій МСЕ-Т М.30. Для взаємодії ОМС з мережами вищих рівнів використовується Q.3–інтерфейс.

Функціональна побудова та інтерфейси, прийняті у стандарті GSM, ілюструються структурною схемою на рис. 5.1.

Рисунок 5.1 – Функціональна побудова мережі стандарту GSM900/1800

На рис. 5.1 прийняті такі позначення:

БС – базова станція (BS); КБС – контролер БС (BSC);

ЦКСМ – центр комутації стільникової мережі (MSC);

ЦКО – центр керування та обслуговування (OMC);

ЦКМ – центр керування мережею (NMC);

ТМЗК – телефонна мережа загального користування (PSTN);

ППД – мережа пакетної передачі даних (PDN);

ЦМІО – цифрова мережа з інтеграцією обслуговування (ISDN);

РПер – регістр переміщення (VLR); РП – регістр положення (HLR);

ЦА – центр автентифікації (AUC);

ТК – транскодер (ТС); РС – рухома станція (MS);

РІО – регістр ідентифікації обладнання (EIR);

ПБС – підсистема БС (BSS);

ПК – підсистема комутації (SSS).

Центр комутації стільникової мережі обслуговує групу чарунок і забезпечує усі види з’єднань, в яких має потребу в процесі роботи рухома станція. MSC аналогічний комутаційній станції ІSDN і являє собою інтерфейс між фіксованими мережами (PSTN, PDN, ІSDN і т.д.) і мережею рухомого зв’язку. Він забезпечує маршрутизацію викликів і функції керування викликами. Крім виконання функцій звичайної комутаційної станції ІSDN, на MSC покладаються функції комутації радіоканалів. До них відносяться "естафетна передача", у процесі якої досягається безперервність зв’язку при переміщенні рухомої станції з чарунки у чарунку, і переключення робочих каналів у чарунці з появою перешкод або за несправностей.

Кожен MSC забезпечує обслуговування рухомих станцій, які знаходяться у межах визначеної географічної зони (наприклад, центр комутації, розташований у м. Одесі, обслуговує мережі Одеської, Миколаївської та Херсонської областей). MSC керує процедурами установлення виклику і маршрутизації. Для телефонної мережі загального користування (PSTN) MSC забезпечує функції сигналізації за протоколом SS № 7, передачі виклику чи інші види інтерфейсів відповідно до вимог конкретного проекту. MSC формує дані, необхідні для виписки рахунків за надані мережею послуги зв’язку, накопичує дані про розмови, що відбулися, і передає їх у центр розрахунків (білінг-центр). MSC складає статистичні дані, необхідні для контролю роботи й оптимізації мережі. MSC підтримує також процедури безпеки, застосовувані для керування доступами до радіоканалів.

MSC не тільки бере участь у керуванні викликами, але також керує процедурами реєстрації місця знаходження і передачі керування, крім передачі керування в підсистемі базових станцій (BSS). Реєстрація місця знаходження рухомих станцій необхідна для забезпечення доставки виклику рухомим абонентам від абонентів телефонної мережі загального користування чи інших рухомих абонентів. Процедура передачі виклику дозволяє зберігати з’єднання і забезпечувати ведення розмови, коли рухома станція переміщується з однієї зони обслуговування в іншу. Передача викликів у чарунках, що керуються одним контролером базових станцій (BSC), здійснюється цим BSC. Коли передача викликів здійснюється між двома мережами, керованими різними BSC, то первинне керування здійснюється в MSC. У стандарті GSM також передбачені процедури передачі виклику між мережами (контролерами), що відносяться до різних MSC.

Ідеологія стандарту GSM побудована таким чином, що абонент та термінал (радіотелефон) незалежні один від одного. Кожний абонент отримує свій міжнародний ідентифікаційний номер (ІMSІ), який записаний в модуль дійсності абонента – SIM-карту та зберігається у регістрі положення. З іншого боку, кожній мобільній станції також присвоюється свій міжнародний ідентифікаційний номер (IMEI). У регістрі автентифікації обладнання зберігаються номера IMEI, володарі яких мають право доступу до мережі, а також номери, яким за різними причинами відмовлено в обслуговуванні. Це запобігає доступу до мережі таких терміналів, які були викрадені, або не мають необхідних повноважень. Усі ці механізми виключають несанкціонований доступ до ресурсів мережі.

Центр комутації здійснює постійне спостереження за рухомими станціями, використовуючи регістри положення (HLR) і переміщення (VLR). У HLR зберігається та частина інформації про місце знаходження будь-якої рухомої станції, що дозволяє центру комутації доставити виклик станції. Регістр HLR містить міжнародний ідентифікаційний номер рухомого абонента (ІMSІ). Він використовується для впізнавання рухомої станції в центрі автентифікації (AUC). Практично HLR являє собою довідкову базу даних про постійно прописаних у мережі абонентів. У ній містяться пізнавальні номери й адреси, а також параметри дійсності абонентів, склад послуг зв’язку, спеціальна інформація про маршрутизацію. Ведеться реєстрація даних про роумінг (блукання) абонента, включаючи дані про тимчасовий ідентифікаційний номер рухомого абонента (ТMSІ) у відповідному VLR.

До даних, що містяться в HLR, мають дистанційний доступ усі MSC і VLR мережі і, якщо в мережі є декілька HLR, у базі даних міститься тільки один запис про абонента, тому кожен HLR являє собою певну частину загальної бази даних мережі про абонентів. Доступ до бази даних про абонентів здійснюється за номерами ТMSІ чи MSІSDN (номера рухомого абонента в мережі ІSDN). До бази даних можуть одержати доступ MSC чи VLR, що відносяться до інших мереж, у рамках забезпечення міжмережного роумінга абонентів.

Другий основний пристрій, що забезпечує контроль за пересуванням рухомої станції з зони в зону, – регістр переміщення VLR. За його допомогою досягається функціонування рухомої станції за межами зони, контрольованої HLR. Коли в процесі переміщення рухома станція переходить із зони дії одного контролера базових станцій BSC, що поєднує групу базових станцій, у зону дії іншого BSC, вона реєструється новим BSC, і в VLR заноситься інформація про номер області зв’язку, яка забезпечить доставку викликів рухомій станції. Для збереження даних, що знаходяться в HLR і VLR, у випадку збоїв, передбачено захист пристроїв пам’яті цих регістрів.

VLR містить такі ж дані, як і HLR, однак ці дані містяться в VLR тільки доти, поки абонент знаходиться в зоні, контрольованій VLR.

У мережі рухомого зв’язку GSM чарунки групуються в географічні зони (LA), яким привласнюється свій ідентифікаційний номер (LAC). Кожен VLR містить дані про абонентів декількох LA. Коли рухомий абонент переміщується з однієї LA в іншу, дані про його місце розташування автоматично оновлюються в VLR. Якщо стара і нова LA знаходяться під керуванням різних VLR, то дані на старому VLR стираються після їхнього копіювання в новий VLR. Поточна адреса VLR абонента, що міститься в HLR, також оновлюється.

VLR забезпечує також присвоєння номера "блукаючій" рухомій станції (MSRN). Коли рухома станція приймає вхідний виклик, VLR вибирає його MSRN і передає його на MSC, що здійснює маршрутизацію цього виклику до базової станції, яка обслуговує рухомого абонента. VLR також розподіляє номера передачі керування при переводі з’єднань від одного MSC до іншого. Крім того, VLR керує розподілом нових TMSІ і передає їх у HLR. Він також керує процедурами установлення дійсності під час обробки виклику. За рішенням оператора, ідентифікаційний номер TMSІ може періодично змінюватися для ускладнення процедури ідентифікації абонентів. Доступ до бази даних VLR може забезпечуватися через ІMSІ, TMSІ чи MSRN. У цілому VLR являє собою локальну базу даних про рухомого абонента для тієї зони, де знаходиться абонент, що дозволяє виключити постійні запити в HLR і скоротити час на обслуговування викликів. Повний склад інформації, яка зберігається у регістрах HLR і VLR, перелічено у табл. 5.1.

Таблиця 5.1 – Повний склад довгострокових даних, що зберігаються у HLR і VLR

Для виключення несанкціонованого використання ресурсів системи зв’язку вводяться механізми автентифікації – перевірка дійсності абонента. Центр автентифікації (AUC) складається з декількох блоків і формує ключі й алгоритми автентифікації. За його допомогою перевіряються повноваження абонента і здійснюється доступ абонента до мережі зв’язку. AUC приймає рішення про параметри процесу автентифікації і визначає ключі шифрування абонентських станцій на основі бази даних, зосередженої в регістрі ідентифікації обладнання (EІ – Equіpment Іdentіfіcatіon Regіster).

Кожен рухомий абонент на час користування системою зв’язку одержує стандартний модуль справжності абонента (SІ), що містить: міжнародний ідентифікаційний номер (ІMSІ), свій індивідуальний ключ автентифікації (Kі) та алгоритм автентифікації (A3).

За допомогою записаної в SІ інформації в результаті взаємного обміну даними між рухомою станцією і мережею здійснюється повний цикл автентифікації і дозволяється доступ абоненту до мережі.

Процедура перевірки мережею справжності абонента реалізується таким способом. Мережа передає випадковий номер (RAND) на рухому станцію. На ній за допомогою Kі й алгоритму автентифікації A3 визначається значення відгуку (SRES), тобто

SRES = Kі * [RAND].

Рухома станція посилає обчислене значення SRES у мережу, яка звіряє значення прийнятого SRES зі значенням SRES, обчисленим мережею. Якщо ці значення збігаються, рухома станція приступає до передачі повідомлень. В іншому випадку зв’язок переривається, а індикатор рухомої станції показує, що розпізнавання не відбулося. Для забезпечення таємності обчислення SRES відбувається в рамках SІ. Несекретна інформація (наприклад, Kі) не піддається обробці в модулі SІ.

EІ - регістр ідентифікації обладнання, містить централізовану базу даних для підтвердження дійсності міжнародного ідентифікаційного номера обладнання рухомої станції (ІМЕІ). Ця база даних відноситься винятково до обладнання рухомої станції. База даних EІ складається зі списків номерів ІМЕІ, організованих таким чином:

БІЛИЙ СПИСОК – містить номери ІМЕІ, про які є відомості, що вони закріплені за санкціонованими рухомими станціями;

ЧОРНИЙ СПИСОК – містить номери ІМЕІ рухомих станцій, що украдені або яким відмовлено в обслуговуванні з інших причин;.

СІРИЙ СПИСОК – містить номери ІМЕІ рухомих станцій, у яких існують проблеми, виявлені за даними програмного забезпечення, що не є підставою для внесення в "чорний список".

До бази даних EІ одержують дистанційний доступ MSC даної мережі, а також MSC інших мереж.

Як і у випадку з HLR, мережа може мати більше одного EІ, при цьому кожен EІ керує певними групами ІМЕІ. До складу MSC входить транслятор, що при одержанні номера ІМЕІ повертає адресу EІ, який керує відповідною частиною бази даних про обладнання.

ІWF – міжмережний функціональний стик, є однієї з складових частин MSC. Він забезпечує абонентам доступ до засобів перетворення протоколу і швидкості передачі даних так, щоб можна було передавати їх між термінальним обладнанням (DІ) мережі GSM і термінальним обладнанням фіксованої мережі. Міжмережний функціональний стик також "виділяє" модем зі свого банку обладнання для сполучення з відповідним модемом фіксованої мережі. ІWF також забезпечує інтерфейси типу прямого з’єднання для обладнання, що поставляється клієнтам, наприклад, для пакетної передачі даних PAD за протоколом X.25.

ЕС (Echo Canceller) – лунопридушувач, використовується в MSC з боку PSTN для всіх телефонних каналів (незалежно від їхньої довжини) через фізичні затримки в трактах поширення, включаючи радіоканал мереж GSM. Типовий лунопридушувач може забезпечувати придушення в інтервалі 68 мс на ділянці між виходом ЕС і телефоном фіксованої телефонної мережі. Загальна затримка в каналі GSM при поширенні в прямому і зворотному напрямках, викликана обробкою сигналу, кодуванням/декодуванням мови, канальним кодуванням тощо, складає близько 180 мс. Ця затримка була б непомітна рухомому абоненту, якби в телефонний канал не була включена дифсистема з перетворенням тракту з двопровідного на чотирипровідний режим, установка якого необхідна в MSC, тому що стандартне з’єднання з PSTN є двопровідным. При з’єднанні двох абонентів фіксованої мережі луносигнали відсутні. Без включення ЕС затримка від поширення сигналів у тракті GSM буде викликати роздратування в абонентів, переривати мову і відволікати увагу.

Читайте також:

1. Встановлення зв’язку нещасного випадку з виробництвом.
2. Встановлення іншої тривалості відпусток в зв’язку з навчанням.
3. Дефект маси та енергія зв’язку ядра. Ядерні сили
4. Деякі гіпотези щодо механізму замикання тимчасового зв’язку.
5. До комунікаційних споруд відносяться системи тепло -, водо -, електро - забезпечення, лінії зв’язку, очисні споруди. Вони можуть бути підземні, наземні та повітряні.
6. Додаткові відпустки у зв’язку з навчанням.
7. Екологія людини і підприємство зв’язку
8. Економічна і математична постановка ТЗ. Умови існування розв’язку ТЗ.
9. Завадостійкисть систем зв’язку з імпульсно-кодовою модуляцією
10. Загальна постановка ТЗ. Умова існування її розв’язку
11. Загальний зв’язок явищ. Види зв’язків. Завдання статистичного вивчення зв’язку.
12. Задачі для самостійного розв’язку

Переглядів: 1178