Узбекское агенство связи и информатизации ташкентский университет информационных технологий кафедра радиотехнических систем Сборник лабораторных работ по дисциплине

Цель работы

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Изучить основные технические характеристики, функциональное построение и интерфейсы принятые в цифровой сотовой системе подвижной радиосвязи стандарта GSM.

;text-decoration:underline” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>2. Задание

  1.  ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Ознакомиться с общими характеристиками стандарта GSM.
  2.  ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Изучить функциональную схему и состав оборудования.
  3.  ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Ознакомиться с составом долговременных данных, хранящихся в регистах HLR и VLR.
  4.  ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Ознакомиться с процедурой проверки сетью подлинности абонента.
  5.  ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Составить отчет.

;text-decoration:underline” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>3. Краткая теория

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Стандарт GSM (Global System for Mobile communications) тесно связан со всеми современными стандартами цифровых сетей, в первую очередь с ISDN и IN (Intelligent Network). Основные функциональные элементы GSM входят в разрабатываемый международный стандарт глобальной системы подвижной связи UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). В 1990г. были опубликованы спецификации первой фазы GSM.

К середине 1991г. стали поддерживаться коммерческие услуги GSM, а к 1993г. функционировало уже 36 сетей GSM в 22 странах, и еще 25 стран выбрали направление GSM или поставили вопрос о его принятии. В июне 1992г. стандарт GSM принят в России в качестве федерального стандарта на цифровые сотовые системы подвижной связи (ССПС).

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>С января 1996г. в Москве и области началась коммерческая эксплуатация сети стандарта GSM (900 МГц). Оператором сети GSM в Москве является компания «Мобильные ТелеСистемы» (МТС). В первые дни коммерческой эксплуатации «МТС» впервые в России открыла автоматический роуминг абонементов своей сети с абонентами ССПС стандарта GSM в Германии, Швейцарии, Финляндии и Англии.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>В соответствии с определениями ITU – T (Intemational Telecommunication Union – Telecommunications Standardization Sector) сеть GSM  может предоставлять следующие услуги: по переносу информации ( bearer services ); предоставления связи (teleservices); дополнительные ( supplementary  services).

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Система GSM является цифровой системой  передачи  данных, речь  кодируется и передается в виде цифрового потока. Кроме того, предоставляются разнообразные услуги передачи данных. Абоненты GSM могут осуществлять обмен информацией с абонентами IS” xml:

lang=”en-US” lang=”en-US”>D” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>N, обычных телефонных сетей, сетей с коммутацией пакетов и сетей связи с коммутацией каналов, используя различные методы и протоколы доступа, например, Х.25 или  Х.32. Возможна передача факсимильных сообщений, реализуемых при использовании  соответствующего адаптера для факс-аппарата.

Уникальной возможностью GSM, которой  не было в аналоговых системах, является двунаправленная  передача  коротких сообщений SMS (Short  Message  Service)  (до 160  байт), передаваемых в режиме с промежуточным  хранением данных. Адресату, являющимся абонентом  SMS, может  быть послано  сообщение, после которого отправителю посылается  подтверждение о получении.

Короткие сообщения  можно использовать в режиме широковещания, например, для того, чтобы  извещать абонентов об изменении  условий  дорожного движения в регионе.  Текущие  спецификации  в виде дополнительних возможностей описывают услуги по переносу информации и предоставлению связи (например, перенаправление вызова в случае недоступности подвижного абонента).

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>В соответствии с рекомендацией  СЕРТ 1980 г., касающейся использования спектра частот подвижной связи в диапазоне частот 862…960 МГц, стандарт GSM на цифровую общеевропейскую сотовую систему наземной подвижной связи предусматривает работу передатчиков в двух диапазонах частот: 890…915 МГц (для передатчиков подвижных станций –MS), 935…960 МГц (для передатчиков базовых станций –BTS).

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>В стандарте GSM используется узкополосный многостанционный доступ с временным разделением каналов (NB-TDMA). В структуре TDMA кадра содержится 8 временных позиций на каждой из 124 несущих.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Для защиты от ошибок в радиоканалах при передаче информационных сообщений применяется блочное и сверточное кодирование с перемежением. Повышение эффективности кодирования и перемежения при малой скорости перемещения подвижных станций достигается медленным переключением рабочих частот (SFH) в процессе сеанса связи со скоростью 217 скачков в секунду.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Для борьбы с интерференционными замираниями принимаемых сигналов, вызванными многолучевым распространением радиоволн в условиях города, в аппаратуре связи используются эквалайзеры, обеспечивающие выравнивание импульсных сигналов со среднеквадратическим отклонением времени задержки до 16 мкс.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>В стандарте GSM выбрана гауссовская манипуляция с минимальным сдвигам (GМSК); индекс манипуляции – 0.3. Обработка речи осуществляется в рамках принятой системы прерывистой передачи речи (DТХ), которая обеспечивает включение передатчика только при наличии речевого сигнала и отключение передатчика в паузах и в конце разговора.

В качестве речепреобразующего устройства выбран речевой кодек с регулярным импульсным возбуждением / долговременным предсказанием  и линейным предикативным кодированием с предсказанием (RPE/LTP – LPC – кодек). Общая скорость преобразования речевого сигнала – 13 кбит/с.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>В стандарте GSM достигается высокая степень безопасности передачи сообщений; осуществляется шифрование сообщений по алгоритму шифрования с открытым ключом (” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>RSA” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>).

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТА ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>GSM:

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Частоты передачи подвижной станции и приема базовой станции, МГц

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>890…915

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Частоты приема подвижной станции и передачи базовой станции, МГц

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>935…960

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Дуплексный разнос частот приема и передачи, МГц

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>45

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Скорость передачи сообщений в радиоканале, кбит/с

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>270, 833

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Скорость преобразования речевого кодекса, кбит/с

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>13

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Ширина полосы канала связи, кГц

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>200

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Максимальное количество каналов

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>124

Максимальное количество каналов связи, организуемых в базовой станции

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>16…20

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Вид модуляции

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>М” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>S” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>К

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Индекс модуляции ВТ

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>0,3

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Ширина полосы предмодуляционного гауссовского фильтра, кГц

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>82,2

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Количество скачков по частоте в секунду

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>217

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Временное разнесение в интервалах

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>2

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Кадра (передача / прием) для подвижной станции

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Вид речевого кодекса

” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>RPE LTP

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Максимальный радиус соты, км

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>до 35

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Схема организации каналов

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>комбинированная

” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>TDMA/FDMA

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Функциональное построение и интерфейсы, принятые в стандарте ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>GSM” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>, иллюстрируются структурной схемой рис. 1, на которой ” xml:

lang=”en-US” lang=”en-US”>MSC” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> (” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>Mobile Switching Centre” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>) – центр” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> ” xml:

lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>коммутации подвижной связи; ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>BSS” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> (” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>Base Station Sistem” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>) – оборудование” xml:

lang=”en-US” lang=”en-US”> ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>базовой станции; ОМС (” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>Operations and Maintenance Cetre” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>) – центр управления и обслуживания;

Читайте про операторов:  Как узнать пин код сим карты Билайн, пук код Билайн через интернет

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Функциональное сопряжение элементов системы осуществляется рядом интерфейсов. Все сетевые функциональные компоненты в стандарте ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>GSM” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> взаимодействуют в соответствии с системой сигнализации МККТТ N7 (СС” xml:

lang=”en-US” lang=”en-US”>I” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Т ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>SS. ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>N7). ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>SS N7 ” xml:

lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>стандартизована на международном уровне и предназначена для обмена сигнальной информацией в цифровых сетях связи с цифровыми программно-управляемыми станциями. Система оптимизирована для работы по цифровым каналам со скоростью 64 кбит/с и позволяет управлять процессом соединения, а также передавать информацию техобслуживания и эксплуатации.

Кроме того, ее можно применять в качестве надежной транспортной системы для передачи других видов информации между станциями и специализированными центрами в сетях телекоммуникаций .” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>SS N” xml:

lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>7 использует метод передачи сигнальной информации по специальному каналу, общему для одного или нескольких пучков информационных каналов. Сигнальная информация должна передаваться в правильной последовательности, без потерь, при этом могут быть задействованы и наземные и спутниковые каналы.

Сеть ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>SS N7 ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>является обязательным условием создания сети стандарта ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>GSM” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Центр коммутации подвижной связи обслуживает группу сот и обеспечивает все виды соединений, в которых нуждается в процессе работы подвижная станция. ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>MSC ” xml:

lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>аналогичен ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>ISDN ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>коммутационной станции и представляет собой интерфейс между фиксированными сетями ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>

( PSTN” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>, ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>PDN” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>, ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>ISDN ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>и т.д.) и сетью подвижной связи.

Он обеспечивает маршрутизацию вызовов и функции управления вызовами. Кроме выполнения функций обычной ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>ISDN ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>коммутационной станции, на ” xml:

lang=”en-US” lang=”en-US”>MSC ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>возлагаются функции коммутации радиоканалов. К ним относятся эстафетная передача, в процессе которой достигается непрерывность связи при перемещении подвижной станции из соты в соту, и переключение рабочих каналов в соте при появлении помех или неисправностях.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Каждый” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> MSC” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> обеспечивает обслуживание подвижных абонентов, расположенных в пределах определенной географической зоны (например, Москва и область).” xml:

lang=”en-US” lang=”en-US”>MSC ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>управляет процедурами установления вызова и маршрутизации. Для телефонной сети общего пользования” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> (PSTN)” xml:

lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> MSC обеспечивает функции сигнализации по протоколу” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> SS” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> N7, передачи вызова или другие виды интерфейсов в соответствии с требованиями конкретного проекта.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>MSC формирует данные, необходимые для выписки счетов за предоставленные сетью услуги связи,  накапливает данные по состоявшимся разговорам и передает их в центр расчетов (биллинг-центр). MSC составляет также статистические данные, необходимые для контроля работы и оптимизации сети.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>MSC поддерживает также процедуры безопасности, применяемые для управления доступами к радиоканалам.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>MSC не только участвует в управлении вызовами, но также управляет процедурами регистрации местоположения и передачи управления, кроме передачи управления в подсистеме базовых станций ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>(BSS).” xml:

lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> Регистрация местоположения подвижных станций необходима для обеспечении доставки вызова перемещающимся подвижным абонентам от абонентов телефонной сети общего пользования или других подвижных абонентов. Процедура передачи вызова позволяет сохранять соединения и обеспечивать ведение разговора, когда подвижная станция перемещается из одной зоны обслуживания в другую.

Передача вызовов в сотах, управляемых одним контроллером базовых станций” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> (BSC), ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>осуществляется этим BSC. Когда передача вызовов осуществляется между двумя сетями, управляемыми разными BSC, то первичное управление осуществляется в MSC.

В стандарте” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> GSM” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> также предусмотрены процедуры передачи вызова между сетями (контроллерами), относящимися к разным” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> MSC.

Центр ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>коммутации осуществляет постоянное слежение за подвижными станциями, используя регистры положения” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> (HLR)” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> и перемещения” xml:

lang=”en-US” lang=”en-US”> (VLR).” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> В” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> HLR” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> хранится та часть информации о местоположении какой-либо подвижной станции, которая позволяет центру коммутации доставить вызов станции.

Регистр HLR содержит международный идентификационный номер подвижного абонента” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> (IMSI).” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> Он используется для опознавания подвижной станции в центре аутентификации” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> (AUC)” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> (рис. 2,  3).

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Рис. 2. Состав долговременных данных хранящихся в ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>HLR” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> и ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>VLR” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Практически” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> HLR” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> представляет собой справочную базу данных о постоянно прописанных в сети абонентах. В ней содержатся опознавательные номера и адреса, а также параметры подлинности абонентов, состав услуг связи, специальная информация о маршрутизации.

Ведется регистрация данных о роуминге (блуждании) абонента, включая данные о временном идентификационном номере подвижного абонента ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>(TMSI)” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> и соответствующем” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> VLR.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>К данным, содержащимся в HLR, имеют дистанционный доступ все ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>MSC” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> и VLR сети и, если в сети имеются несколько HLR, в базе данных содержится только одна запись об абоненте, поэтому каждый HLR представляет собой определенную часть общей базы данных сети об абонентах.

Доступ к базе данных об абонентах осуществляется по номеру ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>IMSI” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> или” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> MSISDN” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> (номеру подвижного абонента в сети” xml:

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Рис. 3. Состав временных данных хранящихся в ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>HLR” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> и ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>VLR” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Второе основное устройство, обеспечивающее контроль за передвижением подвижной станции из зоны а зону, — регистр перемещения ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>VLR.” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>

С его помощью достигается функционирование подвижной станции за пределами зоны, контролируемой” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> HLR.” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> Когда в процессе перемещения подвижная станция переходит из зоны действия одного контроллера базовой станции” xml:

lang=”en-US” lang=”en-US”> BSC,” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> объединяющего группу базовых станций, в зону действия другого BSC, она регистрируется новым BSC, и в VLR заносится информация о номере области связи, которая обеспечит доставку вызовов подвижной станции.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>VLR содержит такие же данные, как и HLR, однако эти данные содержатся в VLR только до тех пор, пока абонент находится в зоне, контролируемой VLR.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>В сети подвижной связи” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> GSM” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> соты группируются в географические зоны” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> (LA),” xml:

Читайте про операторов:  Купить мобильный VSAT - цена, станции, наличие на складе VSAT-провайдера AltegroSky.

lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> которым присваивается свой идентификационный номер ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>(LAC).” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> Каждый VLR содержит данные об абонентах в нескольких LA. Когда подвижный абонент перемещается из одной LA в другую, данные о его местоположении автоматически обновляются в VLR.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>VLR обеспечивает также присвоение номера «блуждающей» подвижной станции” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> (MSRN).” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> Когда подвижная станция принимает входящий вызов, VLR выбирает его MSRN и передает его на” xml:

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>VLR также распределяет номера передачи управления при передаче соединений от одного MSC к другому. Кроме того, VLR управляет распределением новых” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> TMSI” xml:

lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> и передает их в HLR. Он также управляет процедурами установления подлинности во время обработки вызова. По решению оператора” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> TMSI ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>может периодически изменяться для усложнения процедуры идентификации абонентов.

Доступ к базе данных VLR может обеспечиваться через” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> IMSI, TMSI” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> или MSRN. В целом VLR представляет собой локальную базу данных о подвижном абоненте для той зоны, где находится абонент, что позволяет исключить постоянные запросы в HLR и сократить время на обслуживание вызовов.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Для исключения несанкционированного использования ресурсов системы связи вводятся механизмы аутентификации – удостоверения подлинности абонента. Центр аутентификации состоит из нескольких блоков и формирует ключи и алгоритмы аутентификации.

С его помощью проверяются полномочия абонента и осуществляется его доступ к сети связи. А” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>U” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>С принимает решения о параметрах процесса аутентификации и определяет ключи шифрования абонентских станций на основе базы данных, сосредоточенной в регистре идентификации оборудования” xml:

lang=”en-US” lang=”en-US”> (EIR” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> -” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>Equipment Identification Re” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>g” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>ister).

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Каждый подвижный абонент на время пользования системой связи получает стандартный модуль подлинности абонента” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> (SIM),” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> который содержит, международный идентификационный номер” xml:

lang=”en-US” lang=”en-US”> (IMSI),” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> свой индивидуальный ключ аутентификации” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> (Ki),” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> алгоритм аутентификации (А3).

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>С помощью заложенной в” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> SIM” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> информации в результате взаимного обмена данными между подвижной станцией и сетью осуществляется полный цикл аутентификации и разрешается доступ абонента к сети.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Процедура проверки сетью подлинности абонента реализуется следующим образом. Сеть передает случайный номер” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> (RAND)” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> на подвижную станцию.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Подвижная станция посылает вычисленное значение SRES в сеть, которая сверяет значение принятого SRES со значением SRES, вычисленным сетью. Если оба значения совпадают, подвижная станции приступает к передаче сообщений.

В противном случае связь прерывается, и индикатор подвижной станции показывает, что опознавание не состоялось. Для обеспечения секретности вычисление SRES происходит в рамках” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> SIM.” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Процедура аутентификации иллюстрируется схемой рис. 4.

Рис. 4. принцип аутентификации

” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>EIR” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>- регистр идентификации оборудования, содержит централизованную базу данных для подтверждения подлинности международного идентификационного номера оборудования подвижной станции (” xml:

lang=”en-US” lang=”en-US”>I” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>МЕ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>I” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>). Эта база данных относится исключительно к оборудованию подвижной станции.

База данных” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> EIR” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> состоит из списков номеров ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>I” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>МЕ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>I” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>, организованных следующим образом:

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>БЕЛЫЙ СПИСОК” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> – содержит номера ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>I” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>МЕ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>ЧЕРНЫЙ СПИСОК” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> – содержит номера ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>I” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>МЕ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>СЕРЫЙ СПИСОК” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> – содержит номера ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>I” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>МЕ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>К базе данных EIR получают дистанционный доступ” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> MSC” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> данной сети, а также MSC других подвижных сетей.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Как и в случае с” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> HLR,” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> сеть может иметь более одного EIR, при этом каждый EIR управляет определенными группами IМЕI.

” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>IWF” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> – межсетевой функциональный стык, является одной из составных частей MSC. Он обеспечивает абонентам доступ к средствам преобразования протокола и скорости передачи данных так, чтобы можно было передавать их между его терминальным оборудованием” xml:

lang=”en-US” lang=”en-US”> (DIE)” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> сети” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> GSM” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> и обычным терминальным оборудованием фиксированной сети. Межсетевой функциональный стык также «выделяет» модем из своего банка оборудования для сопряжения с соответствующим модемом фиксированной сети.” xml:

lang=”en-US” lang=”en-US”> IWF” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> также обеспечивает интерфейсы типа прямого соединения для оборудования, поставляемого клиентам, например, для пакетной передачи данных” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> PAD” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> по протоколу Х.25.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>ЕС” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> – эхоподавитель, используется в” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> MSC” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> со стороны” xml:

lang=”en-US” lang=”en-US”> PSTN” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> для всех телефонных каналов (независимо от их протяженности) из-за физических задержек в трактах распространения, включая радиоканал, сетей GSM. Типовой эхоподавитель может обеспечивать подавление в интервале 68 миллисекунд на участке между выходом ЕС и телефоном фиксированной телефонной сети.

Общая задержка в канале GSM при распространении в прямом и обратном направлениях, вызванная обработкой сигнала, кодированием/декодированием речи, канальным кодированием и т.д., составляет около 180 мс. Эта задержка была бы незаметна подвижному абоненту, если бы в телефонный канал не был включен гибридный трансформатор с преобразованием тракта с двухпроводного на четырехпроаодный режим, установка которого необходима в MSC. так как стандартное соединение с PSTN является двухпроводным.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>ОМС” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> – центр эксплуатации и технического обслуживания, является центральным элементом сети” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> GSM,” xml:

lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> который обеспечивает контроль и управление другими компонентами сети и контроль качества ее работы. ОМС соединяется с другими компонентами сети GSM по каналам пакетной передачи протокола Х.25.” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>

O” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>МС обеспечивает функции обработки аварийных сигналов, предназначенных для оповещения обслуживающего персонала, и регистрирует сведения об аварийных ситуациях в других компонентах сети В зависимости от характера неисправности ОМС позволяет обеспечить ее устранение автоматически или при активном вмешательстве персонала.

ОМС может обеспечить проверку состояния оборудования сети и прохождения вызова подвижной станции. ОМС позволяет производить управление нагрузкой в сети. Функция эффективного управления включает сбор статистических данных о нагрузке от компонентов сети GSM, записи их в дисковые файлы и вывод на дисплей для визуального анализа.

Читайте про операторов:  Как узнать пин код сим карты Билайн, пук код Билайн через интернет

” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>NMC” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> – центр управления сетью, позволяет обеспечивать рациональное иерархическое управление сетью GSM. Он обеспечивает эксплуатацию и техническое обслуживание на уровне всей сети, поддерживаемой центрами ОМС, которые отвечают за управление региональными сетями.

NMC обеспечивает управление графиком во всей сети и обеспечивает диспетчерское управление сетью при сложных аварийных ситуациях, как например, выход из строя или перегрузка узлов. Кроме того, он контролирует состояние устройств автоматического управления, задействованных в оборудовании сети, и отражает на дисплее состояние сети для операторов” xml:

lang=”en-US” lang=”en-US”> NMC.” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> Это позволяет операторам контролировать региональные проблемы и, при необходимости, оказывать помощь ОМС, ответственному за конкретный регион. Таким образом, персонал NMC знает состояние всей сети и может дать указание персоналу ОМС изменить стратегию решения региональной проблемы.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>NMC” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> концентрирует внимание на маршрутах сигнализации и соединениях между узлами с тем, чтобы не допускать условий для возникновения перегрузки в сети. Контролируются также маршруты соединений между сетью” xml:

lang=”en-US” lang=”en-US”> GSM” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> и” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> PSTN” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> во избежание распространении условий перегрузки между сетями. При этом персонал NMC координирует вопросы управления сетью с персоналом других NMC.

NMC обеспечивает также возможность управления графиком для сетевого оборудования подсистемы базовых станций” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> (BSS).” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> Операторы NMC в экстремальных ситуациях могут задействовать такие процедуры управления, как «приоритетный доступ», когда только абоненты с высоким приоритетом (экстренные службы) могут получить доступ к системе.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>NMC может брать на себя ответственность в каком-либо регионе, когда местный ОМС является необслуживаемым, при этом ОМС действует в качестве транзитного пункта между NMC и оборудованием сети. NMC обеспечивает операторов функциями, аналогичными функциям ОМС.

NMC является также важным инструментом планирования сети, так как NMC контролирует сеть и ее работу на сетевом уровне, а следовательно, обеспечивает планировщиков сети данными, определяющими ее оптимальное развитие.

” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>BSS” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> -” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> оборудование базовой станции, состоит из контроллера базовой станции” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> (BSC)” xml:

lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> и приемо-передающих базовых станций” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> (BTS) ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Контроллер базовой станции может управлять несколькими приемо-передающими блоками.

BSS управляет распределением радиоканалов, контролирует соединения, регулирует их очередность, обеспечивает режим работы с прыгающей частотой, модуляцию и демодуляцию сигналов, кодирование и декодирование сообщений, кодирование речи, адаптацию скорости передачи для речи, данных и вызова, определяет очередность передачи сообщений персонального вызова.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>BSS совместно с” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> MSC, HLR, VLR” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> выполняет некоторые функции, например: освобождение канала, главным образом, под контролем MSC, но MSC может запросить базовую станцию обеспечить освобождение канала, если вызов не проходит из-за радиопомех. BSS и MSC совместно осуществляют приоритетную передачу информации для некоторых категорий подвижных станций.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>ТСЕ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> – транскодер, обеспечивает преобразование выходных сигналов канала передачи речи и данных MSC (64 кбит/с ИКМ) к виду, соответствующему рекомендациям” xml:

lang=”en-US” lang=”en-US”> GSM” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> по радиоинтерфейсу (Рек.” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> GSM ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>04.08). В соответствии с этими требованиями скорость передачи речи, представленной в цифровой форме, составляет 13 кбит/с.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Снижение скорости передачи обеспечивается применением специального речепреобразующего устройства, использующего линейное предикативное кодирование” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> (LPC),” xml:

lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> долговременное предсказание” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> (LTP), ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>остаточное импульсное возбуждение” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> (RPE” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> – иногда называется” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> RELP).

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Транскодер обычно располагается вместе с” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> MS” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>С, тогда передача цифровых сообщений в направлении к контроллеру базовых станций – ” xml:

lang=”en-US” lang=”en-US”>BSC” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> ведется с добавлением к потоку со скоростью передачи 13 кбит/с, дополнительных битов (стафингование) до скорости передачи данных 16 кбит/с. Затем осуществляется уплотнение с кратностью 4 в стандартный канал 64 кбит/с.

Так формируется определенная Рекомендациями GSM 30-канальная ИКМ линия, обеспечивающая передачу 120 речевых каналов. Шестнадцатый канал (64 кбит/с), «временное окно», выделяется отдельно для передачи информации сигнализации и часто содержит график” xml:

lang=”en-US” lang=”en-US”> SS” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> N7 или” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> LAPD.” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> В другом канале (64 кбит/с) могут передаваться также пакеты данных, согласующиеся с протоколом Х.25 МККТТ.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Таким образом, результирующая скорость передачи по указанному интерфейсу составляет 30х64 кбит/с 64 кбит/с 64 кбит/с = 2048 кбит/с.

” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>MS” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> -” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> подвижная станция, состоит из оборудования, которое служит для организации доступа абонентов сетей” xml:

lang=”en-US” lang=”en-US”> GSM” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> к существующим фиксированным сетям электросвязи. В рамках стандарта GSM приняты пять классов подвижных станций от модели 1-го класса с выходной мощностью 20 Вт, устанавливаемой на транспортном средстве, до портативной модели 5-го класса, максимальной мощностью 0,8 Вт.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Подвижный абонент и станция независимы друг от друга. Как уже отмечалось,   каждый абонент имеет свой международный идентификационный номер” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> (” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>

I” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”>MSI),” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> записанный на его интеллектуальную карточку. Такой подход позволяет устанавливать радиотелефоны, например, в такси и автомобилях, сдаваемых на прокат.

Каждой подвижной станции также присваивается свой международный идентификационный номер” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> (IMEI).” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> Этот номер используется для предотвращения доступа к сетям GSM похищенной станции или станции без полномочий.

;text-decoration:underline” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>4. Контрольные вопросы.

  1.  ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Основные технические характеристики стандарта GSM.
  2.  ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Структурная схема стандарта GSM.
  3.  ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Назначение и функции, выполняемые центром коммутации подвижной связи MSC.
  4.  ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Перечислить состав долговременных данных, хранящихся в регистрах HLR и VLR. .
  5.  ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Каким образом реализуется процедура проверки  сетью подлинности абонента.
  6.  ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Назначение межсетевого функционального стыка IWF, эхоподавителя ЕС.
  7.  ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Функции, выполняемые центром эксплуатации и технического обслуживания ОМС.
  8.  ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Пояснить термин «приоритетный доступ». Какой блок реализует эту процедуру?
  9.  ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Состав оборудования базовой станции” xml:lang=”en-US” lang=”en-US”> BSS.” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> Ее назначение.
  10.  ” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Назначение транскодера ТСЕ.

;text-decoration:underline” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>5. Содержание отчета

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>1 .Название и цель работы.

” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>2.3apиcoвaть структурную схeмy цифpoвoй сотовой системы подвижной радиосвязи стандарта GSM.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector