Geum.ru

Московский Государственный Университет Связи и Информатики лекции

Вид материалаЛекции

Содержание


Та gmsc msc
где: ТА - стационарный телефон
включение аутентификации мобильной станции MS; переключение на шифрованную связь
после подтверждения установления соединения обе стороны могут обмениваться сообщениями
Переключение ячеек в зоне действия одного контроллера BSC в GSM
GPRS-General Packet Radio Service - сервис пакетной радиосвязи (общая пакетная радиослужба) в сетях сотовой связи третьего покол
Подобный материал:
1   ...   111   112   113   114   115   116   117   118   ...   156


VLR




^


ТА

GMSC

MSC





BSS

MS

^

где:

ТА - стационарный телефон

MS - мобильный телефон (мобильная станция)

Мобильная станция MS посылает запрос на установление соединения, подсистема BSS переадресовывает этот запрос в текущий центр MSC, который проверяет права пользователя на доступ к данной услуге, проверяет наличие свободных ресурсов сетей GSM и ТфОП и устанавливает соединение между мобильной станцией MS и ТА (телефонным аппаратом) ТфОП.

Кроме установления соединения происходит информационный обмен между мобильной станцией MS и базовой трансиверной станцией BTS в обоих направлениях. Дальнейшим шагом является выбор свободного канала случайного доступа (RACH). Следующие шаги (этапы) нужны для обеспечения безопасности (аналогично предыдущему примеру):

  • ^

    включение аутентификации мобильной станции MS;

  • переключение на шифрованную связь;

  • подключение канала информационного обмена TCH для передачи пользовательских данных (например, речи, факсимильных сообщений).

Каналы TCH подразделяются на два основных класса: полноскоростные (TCH/F) каналы с пропускной способностью 22,8кбит/с и полускоростные (TCH/H) каналы с пропускной способностью 11,4кбит/с;

  • ^

    после подтверждения установления соединения обе стороны могут обмениваться сообщениями;

  • после окончание соединения включается сообщение о разъединении, канал освобождается.


Аутентификация (authentikos - "подлиный", "исходящий от первоисточника" - греч.)

в ее основу положены данные, содержащиеся в SIM-карте (модуле) мобильной станции MS:
  • индивидуальный ключ аутентификации - Кi (хранится в AuC и SIM-карте)
  • идентификатор абоента - IMSI
  • кроме этого, для аутентификации применяется схема "вызов-отклик", когда регистр AuC посылает 128-битовое число - случайное значение - RAND (случайные значения RAND, отмеченные откликом SRES, генерируются центром AuC) в модуль SIM, который после расчетов по формуле: RAND х Кi отвечает 32-битовым откликом - SRES.

Идентификация ("identificare" - отождествлять - лат.) регистр VLR посылает случайное значение RAND (случайные значения RAND, отмеченные откликом SRES, генерируются центром аутентификации AuC) в модуль SIM, который отвечает откликом SRES.

Кодирование (шифрование) - все сообщения в системе GSM кодируются (шифруются) базовой трансиверной станцией BTS с использованием ключа шифра Кс, который генерируется из индивидуального ключа Кi и случайного номера с помощью специального алгоритма (А8). Сам ключ Кс через радиоинтерфейс не передается.


Переключение внутри ячейки (максимальный радиус - 35,0км) в GSM

возможно из-за узкополосных помех. В этом случае контроллер BSC подсистемы BSS может изменить несущую частоту и переключить соединение на этот канал.

^ Переключение ячеек в зоне действия одного контроллера BSC в GSM - самое распространенное переключение: мобильная станция MS переходит из одной ячейки в другую, но находится в зоне управления одного и того же контроллера BSC, который осуществляет переключение, выделяет радиоканал в новой ячейке и освобождает прежний радиоканал.



Переключение контроллеров BSC в зоне действия одного мобильного центра коммутации MSC связано с тем, что контроллер BSC управляет ограниченным числом ячеек. Это переключение осуществляет мобильный центр коммутации MSC.


Переключение мобильных центров коммутации MSC осуществляется в том случае, когда требуется переключение двух ячеек, относящихся к разным центрам коммутации MSC. В этом случае переключение осуществляется обоими центрами коммутации MSC.


Базовая трансиверная станция BTS и мобильная станция MS периодически измеряют качество (уровень сигналов и количество ошибок за единицу времени) исходящего и нисходящего каналов соответственно, усредняет эти величины, сравнивает их с пороговыми значениями с некоторой задержкой во избежание эффекта "пинг-понга" - исключения процессов переключения каналов при очень кратковременных помехах.




^

GPRS-General Packet Radio Service - сервис пакетной радиосвязи (общая пакетная радиослужба) в сетях сотовой связи третьего поколения - 2,5G



GPRS - определенный и стандартизованный институтом ETSI (спецификации 1998а, 1998в и требования к ним) сервис, который используется для частых передач пакетов данных в GSM - сетях небольшими объемами информации (запросы пользователей, например в Web-сервер) или редкой передачи больших объемов информации (например, ответы пользователю из Web-сервера).

По сравнению с существующими службами передачи данных, в системе GPRS пакетные приложения используют сетевые ресурсы более эффективно. Пользователям службы GPRS обеспечивается возможность выбора параметров качества обслуживания. Кроме того, в отличие от GSM, GPRS предоставляет широковещательные услуги, а также услуги многоадресной и одноадресной передачи данных.

Цель создания GPRS - обеспечение более эффективной и, следовательно, менее затратной, службы с пакетным режимом передачи данных. Эта служба особенно необходима Интернет-приложениям, которые используют пакетную передачу. Поставщики сетевых услуг взимают оплату не за время соединения, как это делается в службах передачи данных GSM, а за объем переданной информации.

Разработка и внедрение системы GPRS в первую очередь была обусловлена стремительным развитием пакетно-ориентированной Интернет, а также новыми приложениями и моделями информационного обмена.

Однако системы GPRS требуют дополнительных сетевых элементов: программного обеспечения и технических устройств.

Так, например, для объединения каналов в системе GPRS не достаточно только обновления программного обеспечения.


Система GPRS основана на следующих идеях (ETSI, 1998в):
  • Для новых радиоканалов GSM может выделить от одного до восьми временных интервала кадра с временным разделением каналов TDMA;
  • Временные интервалы распределены не фиксированным образом, а управляются запросами;
  • Все временные интервалы распределяются между мобильными станциями MS пользователей в зависимости от текущей нагрузки (трафика) и предпочтений Оператора связи, а исходящие (от MS к BTS) и нисходящие (от BTS к MS) каналы рассматриваются отдельно;
  • В зависимости от принципов кодирования (шифрования) данных, скорость передачи может достигать 171,2кбит/с. Эта скорость не зависит от характеристик и типа канала: информационного или управления (сигнального) и ограничивается только транспортными возможностями системы GSM.

Например, при использовании кодирования каналов с пропускной способностью 14,4кбит/с и выделении всех восьми временных интервалов получится канал с пропускной способностью:

14,4кбит/с · 8 = 115,2кбит/с;

Все службы GPRS можно использовать одновременно с традиционными службами.


Система GPRS первого поколения предоставляет услуги двухточечной передачи пакетов данных -PTP (ETSI,1998в).


Первая из предлагаемых версий двухточечной передачи пакетов данных: сетевая служба PTP ориентирована на установление соединения (PTP-CONS) и представляет собой виртуальное устройство, необходимое для изменения ячеек в сети GSM, соответствует всемирно известному протоколу для пакетной передачи данных с коммутацией каналов Х.25.

Вторая из предлагаемых версий двухточечной передачи пакетов данных: сетевая служба PTP действует без установления соединения (PTP-CLNS), поддерживает приложения, основанные на протоколе IP.


Многоточечная многоадресная передача - PTM - многоточечная служба - обеспечивается системой GPRS второго поколения 2G.