Содержание Задание №1. Архитектура сети 2g
Сеть GSM состоит из следующих основных контсруктивных блоков: базовая приемопередающая станция (BTS), контроллер базовой станции (BSC), блок перекодировки и адаптации (TRAU), центр коммутации подвижной связи (MSC), домашний регистр (HLR), гостевой регистр местонахождения (VLR) и регистр идентификации оборудования (EIR), центр аутентификации (AuC). В обычной конфигурации несколько BTS подсоединены к BSC, а несколько контроллеров BSC, в свою очередь, подсоединены к центру комутации MSC.
На рисунке 1 показана базовая архитектура сети GSM, в которой мобильный терминал MS связывается через радиоинтерфейс с базовой приемопередающей станцией BTS. Мобильный терминал MS состоит из двух частей – самой трубки, называемой мобильным оборудованием ME, и SIM-карты абонента, содержащей специальную информацию о пользователе, включая идентификатор абонента, информацию для аутентификации абонента и некоторую информациюоб обслуживании абонента. [2]
Одна или несколько BTS соединены с контроллером базовой станции BSC, который обеспечивает ряд функций, связанных с управлением радиоресурсом PR, с поддержкой мобильности MM абонентов в зоне охвата станций BTS, и ряд функций эксплуатационного управления всей радиосетью. Вместе станций BTS и контроллеры BSC называют подсистемой базовой станции BSS. Функция BTS, зона действия которой определяет границы соты, состоит в том, чтобы поддерживать радиосвязь с мобильными терминалами с помощью специальных протоколов. Контроллер базовой станции BSC отвечает за создание канала передачи данных, переключения частот, а также обслуживание вызова в пределах управляемых им станций BTS. Блок TRAU отвечает за преобразование скорости передачи кодированной речи в GSM (13 кбит/с либо 12,2 кбит/с), скорость 64 кбит/с, принятую ТфОП.
Регистр HLRсодержит основные данные об абоненте. Каждая сеть подвижной связи требует наличия доступа хотя бы к одному региструHLRкак к постоянной памяти для хранения данных. Каждый абонент закреплен за определённымHLR, который действует как фиксированный справочный пункт и хранит информацию о текущем местонахождении абонента, включая идентификатор регистраVLR, а также информацию о доступных этому абоненту услугах.
Вызовы из других сетей, в частности из ТфОП, сначала поступают на Gateway MSC(GMSC). Основное назначениеGMSC– запросить вHLRданные о местонахождении абонента. Затем вызов переадресуется изGMSCвMSC, обслуживающий абонента. ВHLRхранятся такие специфические данне об абонентах, как секретный ключ аутентификацииKi, который является составной частью управления защитой. Он никогда не передается ни в какой интерфейс и записан только вHLRи вSIM.
Ассоциированный с HLRцентр аутентификации AuCвсегда реализует как составную частьHLR, содержащую специальные данные аутентификации абонентов, включаяKi. Хотя вGSMпредусмотрен интерфейс междуAuCиHLR(интерфейсH), но он никогда не был достаточно подробно специальзтрован для того, чтобыAuCработал автономно. Используя случайное число, назначенное центромAuCдля определенного абонента и переданное вSIM-карту черезHLRиMSC,SIM-карта выполняет расчет параметра аутентификации с применениемKiи алгоритма аутентификации. Если результат расчета наSIM-карте соответствует результату вAuC, то это значит, что абонент прошел аутентификацию.
Гостевой регистр VLR, подобно региструHLR, тоже является базой данных, но его назначение иное.VLRобеспечивает управление динамическими данными об абоненте. Когда абонент перемещается из одной географической зоны обслуживанияMSC/VLRв другую, изVLRместа убытия абонента (старогоVLR) вVLRместа его прибытия (новыйVLR) передаются данные об абоненте.
VLRможет обслуживать несколько центровMSC, но одинMSCвсегда использует только одинVLR. Такая географическая взаимозависимость и позволяет интегрироватьVLRвMSC.
Центр коммутации MSCпредставляет собой обычную коммутационную станцию с некоторыми изменениями, ориентированными на мобильную связь.
На рисунке 1 показаны каналы передачи сигнальной и пользовательской информации (речевой, SMSи др.) сплошными линиями, а каналы передачи только сигнальной информации – пунктирными. Сигнальная информация передается междуMSи сетью, между сетевыми элементами и при взаимодействии с другими сетями. В основе протоколов сигнализации лежит стек ОКС7 и протоколLAPDсетиISDN.[1]
Оборудование EIRсодержит международный идентификатор мобильного телефона. В каждой трубке хранятся 15 цифр идентификатораIMEIили 16 цифрIMEISV.
Interworking Function (IWF)используется для услуг передачи данных и факсимильных сообщений с коммутацией каналов и, в общих чертах, представляет собой модемный пул.
На рисунке 1 показан также центр услуг обмена короткими сообщениями SMSC(ShortMessageServiceCenter), который представляет собой узел, поддерживающий хранение и пересылку коротких сообщений к мобильным терминалам и от них.
