Лекция 2
23 сентября 2009 г.
9:55
Контроллер BSC – резервирует радиочастоты, управляет переключением мобильных устройств с одной ячейки на другую в пределах одной подсистемы BSS и контролирует избирательное обращение.
Сетевая подсистема – обеспечивает связь между сотовой сетью и общественными коммутируемыми телекоммуникационными сетями. Подсистема NS управляет переключателем между ячейками, находящимися в различных подсистемах базововй станции.
Опознает пользователей и достоверность их счетов, а так же выполняет функции различичия их пользоватьеля.
Он упраляет 4 базами данных.
HLR - база жанных регистра исходных положений. В этом регистре хранится информация как временная, так и постоянная о каждом из абонентов, который принадлежит системе, т.е. об абонентах, телефонные номера которых связаны с центром коммутации.
VLS - в нем хранится важная информация о месте расположения абонента, который в данный момент физически находится в районе, обслуживаемым данным центром коммутации. В регистре отмечается является ли абонент активным, а так же фиксируются другие параметры, связанные с абонентом.
При поступлении звонка абоненту….
В зоне действия которого в данный момент физически находится абонент.
При поступлении звонка от абонента, регистр VLR используется для инициирования звонка. Даже, если абонент находится в зоне, принадлежащему его исходному центру коммутации, он также может быть представлен в регистрах VLR Других центров коммутации.
База данных центра аутентификации AUC. Эта база данных используется в процессе аутентификации( в процессе установления подлинности личности). Центр управляет доступом к данным пользователя, а также процессом аутентификации при присоединении абонента к сети. Данные, передаваемые системами GSM шифруются, поэтому они конфиденциальны. В то же время переговоры по сети с наземными линиями связи проходят без шифрования.
База данных регистра идентификации оборудования (EIR)
В этой базе данных хранятся записи о типе оборудования, которое имеется на мобильной станции. Эта база данных также важна для безопасности, например для блокирования звонков с украденных мобильных устройств и предотвращения использования сети станциями, которым не было дано такого разрешения.
Формат кадров gsm
В системах GSM используется сложная иерархия кадров TDMA, определяющая логические каналы.
Рисунок.
Гиперкадр=2048 суперкадров=3ч28мин53с760мс
Кадры расшифровываем:
1кадр = 8 слотов = 4.615мс
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
И каждый слот (например второй) состоит из:
1слот = 156,25 бит = 0,577 мс
|
3 |
57 инф. битов |
1 |
26 бит |
57 бит |
1 |
3 |
8,25 бит |
3-бита завершителя, биты шлейфа
57 - информационные зашифрованные биты.
1 -Захваченный бит
26 - биты настроечной последовательности
25 - защитные биты
Каждая посола частот в 200(Кгц) делиться на 8 логических каналов определяемых повторяющимися последовательностями слотов. На низшем уровне иерархии находиться слот длительность которого равна примерно 0.577 (мсек). При скорости передачи 270.833(кбит\сек) каждый слот будет иметь длину 156.25 бита
Слот состоит из следующих полей:
Поле завершителя - 3 бита. Завершитель позволяет синхронизировать передачу
данных с мобильных устройств, находящихся на разных расстояниях от базовой станции.
57 Информационных зашифрованных бита - данные шифруются в блоке, и с
помощью шифрования 114 открытых битов переводятся в 114 зашифрованных бита. Эти зашифрованные бита помещаются в 2-а 57 битовых поля слота.
Захваченные биты - используются для указания, содержит ли блок данные, или
он "захвачен" для срочного сигнала управления.
Настроечная последовательность(26 бит) , используемая для настройки
параметров приемника, в соответствии с особенностями текущего тракта распространения сигнала, а при многолучевом распространении еще и для выбора наиболее сильного сигнала.
Настроечной комбинацией является известной комбинацией битов,
ндивидуальной для каждой ячейки. Она позволяет мобильному устройству и базовой станции определить действительно ли пришел сигнал с передатчика, или же он возник в результате сильных помех.
Защитные биты - используются для избегания наложения пакетов данных
вследствие разных задержек на тракте.
Передача информации при временном разделении каналов осуществляется в
составе TDMA кадров. Каждый временной интервал этого кадра обозначается от 0 до 7,т.е. в 1 кадре одновременно могут передаваться 8 речевых каналов.
Физический смысл временных интервалов - время ,в течении которого осуществляется модуляция несущей частоты цифровым информационным потоком, соответствующим речевому сообщению или данным.
Цифровой информационный поток представляет собой последовательность пакетов, размещаемых в этих временных интервалах (окнах). Общая длительность одного TDMA кадра составляет 4.615(мс). Из TDMA кадров составляются мультикадры.
Для организации различных каналов связи и управления в стандарте GSM используют 2-а вида мультикадров, состоящие из 26 TDMA кадров, или из 51 TDMA кадра.
Длительность одного мультикадра первого вида = 120 (мс), а второго - 235 (мс). Из 51 мультикадров первого вида или из 26 мультикадров второго вида составляются суперкадры, длительностью 6,12 (мс). Всего получится 1326 TDMA кадров.
2048 суперкадров составляют один гиперкадр, содержащий 2715648 кадров. Длительность одного гиперкадра составляет 3 часа 28 мин 760 мс.
Необходимость такой большой длительности гиперкадра, вызвана требованием применяемого процесса криптографической защиты, в которой номер кадра используется как входной параметр шифрования.