4.3 Процедура аутентификации и идентификации

Процедуры аутентификации и идентификации выполняются при каждом установлении связи. Аутентификация - процедура подтверждения подлинности (действительности, законности, наличия прав на пользование услугами сети сотовой связи) абонента. Идентификация - это процедура отождествления мобильного аппарата (т.е. подвижной станции). При этом определяется принадлежность ПС к одной из групп, обладающих определенными признаками, а также выявляются неисправные и украденные аппараты.

Идея процедуры аутентификации в цифровой системе заключается в шифровании некоторых паролей-идентификаторов с использованием квазислучайных чисел, периодически передаваемых на ПС с ЦК, и индивидуального для каждой ПС алгоритма шифрования. Такое шифрование с использованием одних и тех же исходных данных и алгоритмов, производится как на ПС так и в ЦК (или в центре аутентификации). Аутентификация считается успешной, если оба результата совпадают.

4.4 Передача обслуживания. Мягкий и жёсткий handover

Базовая станция, находящаяся примерно в центре соты, обслуживает все ПС в пределах своей ячейки. При перемещении ПС из одной ячейки в другую, ее обслуживание соответственно передается на другую БС. Процесс передачи обслуживания происходит без прерывания связи, т.е. происходит эстафетная передача обслуживания. Если ПС перемещается из одной соты в другую в режиме ожидания, она просто отслеживает эти перемещения по информации системы, передаваемой по каналам управления, и в нужный момент перестраивается на более сильный сигнал другой БС.

Необходимость передачи обслуживания возникает когда качество канала связи, оцениваемое по уровню сигнала и/или частоте битовой ошибки, падает ниже некоторого порога. В стандарте GSM указанные параметры постоянно измеряются в ПС как для своей БС, так и для ряда смежных БС (до 16-ти). Результаты измерений передаются на БС. Кроме того, подобные измерения могут производиться и на БС. (В первых аналоговых системах сотовой связи подобные измерения производились лишь на БС. Обязательным условием передачи обслуживания из одной ячейки в другую является не просто более высокий уровень сигнала, а более высокое качество сигнала. Причем это качество должно превышать некоторый наперед заданный уровень, чтобы не возникало многократной взаимной передачи обслуживания от одной БС к другой при одинаковом уровне качества сигнала (такая ситуация характерна при перемещении ПС вдоль границ раздела зон охвата смежных БС).

Решение о передаче обслуживания принимает центр коммутации. С центра коммутации на «новую» БС идет команда на передачу обслуживания с целью, чтобы эта БС могла выделить необходимые каналы, а затем на ПС через «старую» БС передаются необходимые команды с указанием нового частотного канала, номера рабочего слота и т.п. ПС автоматически перестраивается на новый канал и настраивается на совместную работу с новой БС. Процесс перестройки занимает доли секунды и остается незаметным для абонента.

Мягкий хэндовер (soft handover )

Мобильный терминал (UE) устанавливает связь в одни и те же промежутки времени с двумя или более базовыми станциями (BTS) соединенными с одним, или разными RNC (контроллер радиосети). UE получает список скремблирующих кодов соседних БС и измеряет мощности их сигналов в пилотных каналах(CPICH) и каналах синхронизации (SCH). В момент времени, когда эти мощности становятся соразмерными с мощностью соответствующих каналов, получаемых от обслуживающей BS, возможен мягкий хэндовер. Также следует отметить, что soft handover может быть произведен только на одной частоте.

Жесткий хэндовер

Происходит при перемещении UE из зоны функционирования одной BTS в зону функционирования второй, работающей на другой частоте. При осуществлении жесткого хэндовера мобильный терминал сначала завершает процесс доступа к услугам сети в зоне действия обслуживающей БС, а затем начинает его в зоне действия следующей базовой станции, при этом невозможен одновременный доступ к услугам сети от двух БС.

Для трафика в режиме реального времени это может привести к кратковременной потере данных, но нетребовательный к задержкам трафик передается без потерь, так как существует система повторной передачи данных.

Жесткий хэндовер бывает межчастотным – связанный с переключением на другую частоту, например при переходе мобильного терминала из макросотовой сети в микросотовую, когда на местности развернуты две сети UMTS различной конфигурации на разных частотах, а также межсистемным (между UMTS и GSM).