Федеральная система сотовой связи стандарта gsm. Услуги, предоставляемые системой, частотные планы стандарта. Особенности системы стандарта gsm, основные характеристики системы.

1. Рациональная иерархическая схема построения сети

2. Иерархическая структура каналов связи:

В GSM используются такие уровни КС:

• на физическом уровне – частотный канал, дуплексным методом FDD;

• на канальном уровне – реализованы физические + логические каналы;

BSC – контроллеры БС (выполняют функции АТС – маршрутизацию, следовательно нагрузка на сеть распределяется более равномерно);

OMC – статистика трафика + административные функции;

3. Использование вложенных помехоустойчивых методов кодирования. Применяется блоковое + сверточное кодирование последовательно друг за другом. Параметры кодирования зависят от профиля;

4. Использование 3-х уровневого перемежения;

5. Применение скачкообразного переключения несущего колебания (217 ск/сек) соответствует последовательности смены кадров (для борьбы с многолучевостью);

6. Речевое кодирование с уменьшением избыточности (кодер RPE-LPC);

кодир. речи R = 13кбит/с;

полускор. кодир. R = 6.5 кбит/с;

7. Режим прерывистой передачи;

8. Обеспечение шифрования сообщения;

СПРВ – система персонального радиовызова (пейджер);

Вопрос №13. Структурная схема организации сети связи стандарта gsm

NMC (центр управления сетью):

• управление трафиком на уровне всей сети

• диспетчеризация аварийных ситуаций

• управление маршрутами сигнализаций

OMC (центр технического обслуживания и эксплуатации):

• сбор статистики

• управление трафиком

• управление базами данных

MSC (ЦКПС):

• обеспечение всех видов соединений

• маршрутизация вызовов в пределах LA (land area – геогр. зона) и управление вызовами

• осуществление передачи обслуживания и коммутация радиоканалов в случае возникновения помех

• формирование сигналов сигнализации при соединении с ТфОП (PSTN)

• расчёт и журналирование биллинговой информации

• сбор статистики работы сети в пределах ЗО

• обеспечение процедуры безопасности при проведении радиодоступа.

TCE (транскодер):

• преобразование выходных сигналов каналов речи и данных в стандартные потоки DS0 (протокол серии Е)

Е2

BSC (контроллер БС):

• управление распределением радиоканалов

• контроль соединений и их очерёдности

• канальное и речевое кодирование/декодирование

• адаптация скорости передачи речи/данных/сигналов вызова

• обеспечение псевдослучайного изменения частоты несущего колебания

• управление мощностью излучения МС, измерение дальности до МС

BTS (базовая станция):

• прием и передача радиосигналов и их цифро-аналоговое и аналого-цифровое преобразования

MS – мобильная станция.

Регистры стандарта GSM.

HLR – регистр положения («домашний регистр»)

VLR – регистр перемещения («гостевой регистр»)

AVC – регистр аутентификации

EIR – регистр идентификации оборудования

HLR, VLR, AUC – используются всегда, а EIR – опционально.

HLR:

В данном регистре хранится информация, на основании которой осуществляется избирательный вызов МС (например, LAC). В нём присутствуют регистрационные данные всех абонентов сети, параметры подлинности, состав услуг, данные о роуминге МС, номере «гостевого» MSC.

Доступ к HLR имеют все другие MSC и BSC.

VLR:

Данный регистр обеспечивает контроль перемещения МС из одной зоны (LA) в другую. При перемещении из LA одного BSC в VLR заносится № LA (LAC_i), куда будет, при необходимости, направлен вызов МС.

В VLR записываются данные не только о чужих абонентах, но и о своих, которые переходят из LA одного BSC в LA другого BSC (или MSC). В VLR также содержится информация об абонентах, находящихся в режиме роуминга. Таким абонентам ставится в соответствие номера MSRN, в соответствии с которым организуется маршрут пересылки данных.

AUC:

Данный регистр предназначен для исключения несанкционированного использования ресурсов связи. Регистр формирует ключи и алгоритмы аутентификации, на основе данных, хранящихся в SIM-карте. В SIM-модуле хранятся:

• IMSI – уникальный идентификационный номер абонента;

• K_i – ключ аутентификации;

• A₃ – алгоритм аутентификации;

• A₈ – алгоритм расчёта ключа шифрования K_c;

На основании K_i , уникального для каждого абонента, осуществляется формирование следующих параметров:

• ключа шифрования K_с;

• отклика системы аутентификации SRES;

• случайного числа RAND;

Процедура аутентификации осуществляется в следующих случаях:

• регистрация МС

• установление связи

• обновление данных местоположения

• активация/деактивация дополнительных услуг

Алгоритм аутентификации:

Распределение параметров аутентификации и шифрования в системе GSM.

Оборудование МС	A5
SIM	IMSI, Ki, A8, A3, TMSI, LAC, Kc
AUC	A3, A8, IMSI (Ki)
HLR	IMSI (Ki), RAND, SRES, Kc
VLR	IMSI (Ki), RAND, SRES, Kc, TMSI
MSC	LAC, Kc, CSKN
BSC	A5, IMSI, TMSI, Kc

EIR:

Предназначен для подтверждения подлинности IMEI МС. Регистр представляет собой базу данных в виде трёх наборов:

• Белый список – номера IMEI, подлинность которых подтверждена;

• Чёрный список – номера МС, подлинность которых не подтверждена (отказано в обслуживании);

• Серый список – номера МС, которые имеют проблемы с функционированием программы;