Система сотовой связи стандарта GSM1. Создание середине 90-х годов в рамках ЕС рабочей группы GSM

(Group Special Mobile).2. В проекте принимали участие научно-проектные организации из

17 стран ЕС. В 1989г. ответственность за разработку стандартаGSM была передана Европейскому институту стандартов ETSI

3. Цель проекта – разработка группы стандартов для цифровойсистемы сотовой связи, определяющие все необходимые уровнимодели OSI.

4. К 1990 г. были разработаны основные спецификации GSM(Global System for Mobile communication).

5. В 1991 г. началась коммерческая эксплуатация системыстандарта GSM.

6. К 2010г. в мире насчитывалось 4млрд абонентов системыстандарта GSM, в России – 160 млн зарегистрированныхабонентов.

Спецификации GSM (8000 стр.) и ряда других стандартов: www.etsi.org

Критерии разработки системыстандарта GSM

1. Хорошее субъективное качество речи2. Низкая стоимость обслуживания оконечных

устройств3. Поддержка международной подвижной связи4. Способность обслуживать компактные терминалы5. Обеспечение новых телекоммуникационных услуг6. Эффективное использование радиоспектра7. Совместимость с ISDN

Особенности системы стандарта GSM1. Рациональная иерархическая схема построения сети:

функциональная нагрузка распределена между различнымиподсистемами и модулями

2. Многоуровневая концепция построения элементов сети всоответствии с рекомендациями OSI

3. Функциональное разделение логических каналов связи4. PHY: Различные профили помехоустойчивого кодирования5. PHY: Трехуровневое перемежение данных6. PHY:Скачкообразное изменение частоты несущего

колебания (SFN = 217 скачков/с)7. Речевое кодирование с понижением избыточности RPE-

LPC (13 и 6.5кбит/с)8. PHY: Режим прерывистой передачи DTX9. Шифрование сообщений RSA10. Система сигнализации: ОКС 7

Услуги (Services) стандарта GSMТелекоммуникацонные услуги GSM делятся на основные идополнительные наборы.Основные услуги существуют сами по себе и разделяются на 2 класса:

- услуги передачи данных;- телеуслуги.

Телеуслуги:1. Передача речевой информации и тональной сигнализации.2. Передача коротких сообщений.3. Доступ со стороны СПРВ.4. Передача факсимильных сообщений.

Дополнительные услуги могут предоставляться толькоодновременно с основными.

Услуги передачи данных стандарта GSM

Услуги передачи данных:1. Асинхронный обмен данными с ТФОП со скоростями 300-9600

бит/c.2. Синхронный обмен данными с ТФОП, ISDN и сетями передачи

данных (PDN) со скоростями 300-9600 бит/c.3. Асинхронный пакетный обмен данными с PDN со скоростями

300-9600 бит/c.4. Cинхронный пакетный обмен данными с PDN со скоростями

2400-9600 бит/c.

Услуги передачи данных могут быть прозрачными и непрозрачными. Впрозрачных услугах используется помехоустойчивое кодирование, внепрозрачных – предусматривается автоматический перезапрос ARQ (AutomaticRepeat Request).

Услуги (Services) системы стандарта GSM

Топология сети GSM – домен передачи речи

MSC

MSC

MSC

GMSC

MSC

Cеть ТФОП(PSTN)

GMSC

Cеть ТФОП(PSTN)

BTS

BTS

BTS

BTS

BTSBTS

BTS

BTS

BTS

BTS

BTSBTS

BTS

BTS

Подсистемы GSM

СистемаGSM

Подсистемарадиооборуования

(RSS – Radio SubSystemили Basestation

SubSystem)

Подсистемакоммутации(SSS – Switch

SubSystem илиNetworkSubSystem )

Подсистемауправления иобслуживания(NMS – Network

ManagementSubsystem)

Подсистемамобильных станций

(MSS – MobileSubSystem)

Базы данных

Коммутаторы

РадиосистемаBTS

BSC

MS

MSC MSC GMSC

PSTN

BSS

BSS

HLRVLR VLREIR AuC

NSS

PLMNNSS Network and Switching

Subsystem

EIR Equipment Identity Register

AuC Authentication Center

GMSC Gateway MSC

BSS Base Station System

BSC Base Station Controller

BTS Base Transceiver Station

MS Mobile Station

PLMN Public Land MobileNetwork

Архитектура сети стандарта GSM

Иерархия системы GSM

Структурная схема системы стандарта GSM

PCU

PCU

Сокращения на структурной схеме

Функции базовой станции (BTS)• канальное кодирование, шифрование, перемежение,модуляция и передача радиосигналов• декодирование, дешифрование, деперемежение, демодуляцияи прием радиосигналов• поддержка полускоростного и полноскоростного кодированияречи• измерение качества канала связи в направлении Uplink

Функции контроллера базовых станций (BSC)• управление радиоресурсами подчиненных БС• осуществление внутризоновой ПО• установление и управление соединением по радиоканалу• управление мощностью излучения• формирование сигналов частотной и временнойсинхронизации для БС• измерение времени задержки сигналов от МС• предоставление интерфейса связи с OMC

Подсистема радиооборудования BSS

Структурная схема транскодера

Подсистема коммутации

- центр коммутации подвижной связи (MSC - Mobile Switching Center)

- регистр положения – «домашний» регистр (HLR - Home Location Register)

- регистр перемещений – гостевой регистр (VLR - Visited Location Register)

- центр аутентификации (AUC - Authentication Center)

- регистр идентификации оборудования (EIR - Equipment Identify Register)

Мобильная станция

· мобильный терминал- высокочастотная аналоговая часть;- сигнальный процессор;- микроконтроллер;- ПЗУ Flash PROM;- ОЗУ RAM

· пользовательские интерфейсы (дисплей, клавиатура,голосовой тракт)

· модуль подлинности абонента – SIM (SubscriberIdentification Module).

A1

Слайд 17

A1 Требуется рисунок - концепция SDRAnn; 09.10.2010

Функции мобильной станции1. Передача данных и речи2. Частотная и временная синхронизация с сетью3. Анализ мощности сигнала и качества соединения с целью

осуществления ПО4. Контроль изменения местоположения5. Устранение негативного влияния многолучевости6. Отображение коротких сообщений

Идентификация МС

• постоянный ID мобильного терминала– International Mobile Equipment Identity (IMEI)• для администрирования в сети GSM– International Mobile Subscriber Identity (IMSI)– Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI)– Mobile Station International ISDN Number (MSISDN)– Mobile Station Roaming Number (MSRN)

Данные, хранящиеся в мобильной станцииПостоянные данные SIM-карты• базовые типы данных SIM-карты• IC card identification – серийный номер SIM-карты• SIM service table – список доступных абоненту услуг• IMSI• PIN - четырёхзначный цифровой код• PUK – персональный код разблокировки• ключ аутентификации Ki и алгоритмы криптозащиты A3, A5, A8

Временные данные SIM-карты• информация о местоположении: TMSI, LAI, LA• ключ шифрования Kc и некоторый порядковый номер• информация несущей BCCH: список несущих частот для выборасоты при ПО и установления связи• список блокированных PLMN• HPLMN поиск – период времени, в течении которого МС будетискать родную сеть, прежде, чем регистрироваться в другой сети

A2

Слайд 19

A2 LA - ошибка?Ann; 09.10.2010

Базовые службы мобильной станции

• полноскоростное кодирование речи – 13 кбит/с• усовершенствованное полноскоростное кодирование речи -12.5 кбит/с• полускоростное кодирование речи – 6,5 кбит/с• передача данных со скоростями 14.4 кбит/с, 9.6 кбит/с, 4.8кбит/с, 2.4 кбит/с• служба коротких сообщений Short Message Service (SMS) –макс. 160 символов

Частотные планы системы стандарта GSM

Основные технические характеристики системы стандарта GSM

Параметр ЗначениеТип многостанционного доступа FDMA+TDMAШирина радиоканала 200 кГцЧисло дуплексных каналов связи 124 (GSM-900) / 374 (GSM-1800)Вид модуляции GMSK 0,3Число физических каналов связи (ФКС) в одном радиоканале 8Количество ФКС в составе БС, выполняющих функции КУ ≥ 2Количество радиоканалов в составе одной БС < 20 (GSM-900) / < 36 (GSM-1800)Количество ФКС, реализуемых на одной БС 20´8=160=158+2 / 36´8=288=286+2Скорость передачи данных в радиоканале 270,833 кбит/с

Скорость кодирования речи 13 кбит/с – полноскоростной режим;6,5 кбит/с – полускоростной режим

Эквивалентная полоса частот, приходящаяся на речевойканал

25 кГц

Виды помехоустойчивого кодирования, канал трафикациклический код (53,50);

сверточный код R=1/2, υ=5 (кодовоеограничение)

Виды помехоустойчивого кодирования, каналы управления циклический код (224,184);сверточный код R=1/2, υ=5

Минимальное отношение сигнал/шум 9 дБМаксимальная мощность излучения базовой станции 320 Вт / 20 ВтМаксимальная мощность излучения мобильной станции 2 Вт / 1ВтМинимальная мощность излучения мобильной станции 0,02 Вт (13дБм)/ 0,0025 Вт (4дБм)Радиус соты 35км / 10кмМаксимальная скорость движения 250км/ч / 130км/чКоличество абонентов, приходящееся на соту >7500 / 25000Предполагаемая нагрузка на одного абонента 0,025 Эрл / 0,03 ЭрлВероятность отказа в обсуживании < 5% / < 2%Чувствительность приемника АС -104 дБм / -102 дБм

Идентификаторы GSM

MSISDN (Mobile Station Integrated Services Digital Network) -сопоставленный SIM-карте ISDN телефонный номер абонента,предназначенный для совершения и приёма вызовов.

GSM900/1800: MSISDN = CC + NDC + SN

CC Код страны (Country Code)NDC Национальный код пункта назначения (NationalDestination Code)SN Номер абонента (Subscriber Number)

NDС и SN образуют национальный мобильный номер, а вместе скодом страны — международный ISDN-номер МС.

MSRN (Mobile Station Roaming Number) – временныймаршрутный номер подвижной станции. Создается VLR позапросу HLR и служит для вызовов мобильного абонента впределах сети GSM. Назначение:

- установления речевого соединения от исходногоMSC/GMSC, принимающего вызов, к визитному MSC(VMSC), где активна МС;- адресации абонентских данных в VLR.

Структура MSRN аналогична MSISDN (SN - адрес MSC)

Роуминговый номер мобильной станции MSRN

Международный идентификатор мобильного абонента IMSI

IMSI (International Mobile Subscriber Identity) - уникальныйидентификатор абонент сети GSM. Используется дляидентификации МС. IMSI хранится в SIM, HLR и VLR.

IMSI = MCC + MNC + MSIN

MCC - Мобильный код страны (Mobile Country Code): 3 цифрыMNC - Мобильный код сети (Mobile Network Code): 1 – 3 цифрыMSIN - Идентификационный номер мобильной станции (MobileStation Identification Number)

MNC и MSIN составляют национальный, а вместе с MCC -международный идентификатор мобильного абонента. Согласноспецификаций GSM, IMSI может состоять не более чем из 15цифр.

Временный идентификатор МСTMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity) - используется для

идентификации МС в радиоканале. TMSI назначается толькоVLR и имеет строго локальное значение. Структура TMSIопределяется каждым оператором, TMSI не должен состоятьболее чем из четырех октетов.

Глобальный идентификатор соты CGICell Global Identity (CGI) используется для идентификации

индивидуальной соты внутри LA. Идентификация сотыосуществляется посредством добавления параметра Cell Identity (CI) ккомпонентам LAI. CI имеет размер 16 бит.

Международный идентификатор терминала IMEI

IMEI (International Mobile Equipment Identity) используется дляидентификации терминала GSM.

IMEI = TAC + FAC + SNR

TAC Код разрешенного типа (Type Approval Code) —определяется GSM: 6 цифрFAC Код окончательной сборки (Final Assembly Code) —определяется производителем: 2 цифрыSNR Серийный номер (Serial Number) — индивидуальныйсерийный номер из 6 цифр, уникально определяющий всеоборудование в пределах TAC и FACSVN Номер версии программного обеспечения (SoftwareVersion Number) — позволяет производителямидентифицировать различные версии данного типаоборудования: 2 цифры

Идентификатор зоны местоположения LAI

LAI (Location Area Identity) используется для вызова МС иуказывает MSC, в зоне местоположения которого (LocationArea) находится MS. Используется для обновленияместоположения МС.

LAI = MCC + MNC + LAC

MCC Мобильный код страны (Mobile Country Code): 3 цифры,такой же что и IMSI MCCMNC Мобильный код сети (Mobile Network Code): 1 – 3цифры, такой же что и IMSI MNCLAC Код зоны расположения (Location Area Code).Максимальная длина LAC - 16 бит, что позволяет определить водной сети GSM до 65536 различных зон местоположения LA.

Интерфейсы системы стандарта GSM

Внутренние интерфейсы GSMОбозначение интерфейс Каналы трафика

A MSC-BSS - речевой: 64 кбит/с- передача данных: 64 кбит/с

Abis BSC-BTS - речевой: 16 кбит/с- передача данных: 16 кбит/с

B MSC-VLRC MSC-HLRD HLR-VLRE MSC-MSC - речь и передача данных: 64 кбит/сG VLR-VLRO BSC-OMCM BSC-TCE - речевой: 16/64 кбит/с

- передача данных: 16/64 кбит/сUm MS-BTS - речевой: 6,5/13 кбит/с

- передача данных: 22,4 кбит/сX OMC-OMC

Интерфейсы GSM с внешними сетямиPTSN GMSC-ТФОПISDN GMSC-ISDNGSM GSM - GSM

Интерфейсы системы стандарта GSM

Уровни модели OSI в стандарте GSM интерфейса Um

Упрощенная структура протоколов сети GSM

Декодирование сообщений второго уровня L2

Уровни модели OSI в стандарте GSM интерфейса Um

Уровень 2 сигнализации LAPDmLink Access Protocol in Dm-channel

Управление радиоресурсами RRRadio Resource management

Управление мобильностью ММMobility Management

СС(Call Control)

SS(Supplementary

Services)

SMS(Short Message

Service)

Уровень 1 сигнализации PHY

Функциишироковещательных

сообщений сотыCBCH - Cell Broadcast

Channel

SACCH

CBCHTCH

Уровень 3 сигнализации

BCCH PCH/AGCH SDCCH FACCHRACH

Уровни сигнализации в системе GSM

Точка доступа (SAP) к физическому уровнюподсистемы передачи данных

мксTФК 577=мкс69.3b =t

скбитRb /271=кГцf 200=D

Организация физических каналов GSM

Физическая и логическая скорости передачи данныхв канале трафика

0 1 2 3 4 5 6 7 0 17

0 0

1 1

Кадр GSM T=4.615мс 1250 битов 270.8 кбит/с

156.25 битов за 1 кадр

Тс = 577мкс

33.8 кбит/с

Организация дуплексного режима работы

Радиоинтерфейс Um стандарта GSM (layer 1)

0 1 2 2045 2046 2047T = 3ч 28мин 53с 760мс

1 гиперкадр = 2048 суперкадров= 2 715 648 кадров

0

0 1 2 3

0

4 5

24

48 49 50

25

T = 6,12с (каналы трафика)

T = 6,12с (каналы управления)

0 1 23 24 25T = 120мс 0 1 48 49 50T = 235,385мс

0 1 6 7T = 4,615мс

1 кадр = 8 слотов = 8 физических каналов

1 мультикадр = 26 кадров (каналы TCH) 1 мультикадр = 51 кадров (каналы СCH)

1 суперкадр = 51 мультикадров (каналы ТCH) или 26 мультикадров (каналы СCH) = 1326 кадров

Реализация всехканалов

управления GSM

Признак Обозначение НаименованиеF Прямой (Forward)Направление

связи R Обратный (Reverse)L Логический (logical)T ТранспортныйТип каналаP Физический (physical)

А (ACH – Access Channel) ДоступаР (PCH – Paging Channel) ВызоваAG (AGCH - Access Grant Channel) Разрешенного доступаS (SCH – Signaling Channel) СигнализацииT (TCH – Traffic Channel) Трафика

Назначениеканала

С (ССН – Control Channel) УправленияA (ACCH – Associated Control Channel) СовмещенныйB (BCCH – Broadcast Control Channel) ШироковещательныйC (CCCH – Common Control Channel) ОбщийD (DCCH – Dedicated Control ChannelDTCH – Dedicated Traffic Channel) Выделенный

Способорганизации связи

SD (SDCCH – Standalone Control Channel) ИндивидуальныйFC (FCCH – Frequency Correction Ch) Подстройка частотыAR (ARCH – Access Response Channel) Ответ на вызовSMS (SMSCH – Short Message Service Ch) Передача коротких сообщений

Назначениеканала

LMS (LMSCH – Long Message Service Ch) Передача длинных сообщений

A (CAPICH – Common Auxiliary Pilot Ch) ВспомогательныйPI (PICH – Pilot Channel) Пилот-сигналВспомогательныеS (SCH – Sync Channel) Синхронизации

Классификация каналов связи в ССПО

Логические каналы связи, используемые в системе GSMКатегория КС Канал связи

Обозначение Тип Hаименование Обозначение Тип

BCCH широковещательныйКанал общей информацииКанал коррекции частотыКанал синхронизации

BCCHFCCHSCH

Вызова PCH

Случайного доступа RACHCCCH Общий

Разрешенного доступа AGCH

DCCH Выделенный(назначенный) канал

Индивидуальный КУБыстрый совмещенный КУМедленный совмещенныйКУ

SDCCHFACCHSACCH

TCH ТрафикаПолноскоростнойПолускоростнойПередача данных

TCH/FSTCH/HFTCH/F9.6

F

F

FR

FR

FR

Логические каналы трафика стандарта GSM

Логические каналы управления стандарта GSM

Пакеты физического уровня GSM

Пакеты физического уровня GSM

Содержимое информационной части ED пакета SBПриведенный номер кадра (Reduced Frame Number - RFN)

Состоит из 19 битов, описывающих состояние 3 счетчиков Т1, Т2,Т3. Счетчики определяются выражениями, в которые входитномер кадра (Frame Number - FN):

Т1 (11 битов) = FN div(26*51) в диапазоне от 0 до 2047Т2 (5 битов) = FN mod(26) в диапазоне от 0 до 25Т3 (3 бита) = FN mod(51-1) div(10) в диапазоне от 0 до 4.

Временная синхронизацияУникальный идентификатор БС (в пределах BSC)

Организация логических каналов управлениястандарта GSM (два ФК)

F S B B B B C C C C F S C C C C C C C C F S C F S C F S C I

0 50

0 1 6 7T = 4,615мс 0 1 6 7T = 4,615мс

R

0

R R R R R R R R R R R R R R RRACH

0 1 6 7T = 4,615мс

50

F - FCCH

S - SCH

B - BCCH

C – PCH или AGCH

DownLink Structure

UpLink Structure

I

0 50DownLink Structure

UpLink Structure

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 A0 A1 A2 A3 I I

ID0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 A4 A5 A6 A7 I I

IA5 A6 A7 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 A0I I

IA1 A2 A3 I I D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 A0

0 50

0 1 6 7T = 4,615мс 0 1 6 7T = 4,615мс

D - SDCCH A - SACCH

Организация логических каналов управлениястандарта GSM (два ФК)

Организация логических каналов управлениястандарта GSM (один ФК)

Организация полноскоростных каналов трафика

T1 T2 T2 S1 T1

1 мультикадр = 26 кадров = 120мс (каналы TCH)

T1 T2 S2

0 1 6 7T = 4,615мс

1 кадр = 8 слотов = 8 каналов TCH 0 1 6 7T = 4,615мс

1 кадр = 8 слотов = 8 каналов SACCH

В одном мультикадре канала трафика при полускоростном кодировании реализуется 16 TCHи 16 SACCH

Каждому пользователю в пределах мультикадра выделяется для передачи 12 пакетов со114 зашифрованными битами в каждом. При использовании пользователем всех 12 слотовв мультикадре скорость в канале трафика составляет RTCH=950*12=11.4кбит/с.

T1 T2

Организация полускоростных каналов трафика

Дискретиза-ция 8кГц иАЦП 13 бит

Речевойкодер

Канальныйкодер

Переме-житель

MUXTDMA

(сборкапакетов)

GMSKмодулятор

ВЧмодуль

Антенныйпереключа-

тель

Канальныйкодер

Переме-житель

Канальныйкодер

Переме-житель

Блок управления иизмерения параметров

передатчика иприемника

Клавиатура

ЦАП Речевойдекодер

Канальныйдекодер

Депереме-житель

DEMUXTDMA

(разборкапакетов)

Канальныйдекодер

Депереме-житель

Канальныйдекодер

Депереме-житель

GMSKдемодулятор

Фильтр-эквалайзер

ВЧмодуль

Синтезаторчастоты

Синтезаторчастоты

Синхронизацияи оценка КС

данные

данные

Данныеуправления

Каналыуправления

Выбор несущей

Выбор несущей

Регулировка мощности излучения

102 кбит/с 13 кбит/с 22.8 кбит/с

33.8 кбит/с

Профили кодирования GSM

Формированиеблока битов

Блочноекодирование

Сверточноекодирование

Схемыперестановок иперемежения

битов

Шифрованиепередаваемых данных

Помехоустойчивое кодирование в канале трафикастандарта GSM

Помехоустойчивое кодирование в канале трафикастандарта GSM

456 = 57 x 8 битов, передаваемых в 8-ми блоках – 4 пакета NB канала трафика TCH

Помехоустойчивое кодирование в канале трафика стандарта GSM

184 информационных бита = 32 х 8

184 информационных бита = 32 х 8 40 битов CRC (код Файра) 4 нулевыхбита

Сверточное кодирование со скоростью ½, длинойкодового ограничения L=5

456 = 2(184+40+4) закодированных битов = 57 х 2 х 4

Помехоустойчивое кодирование в каналах управлениястандарта GSM

Декодирование сообщений второго уровня L2

Форматы L2-сообщений, применяемые ввыделенном режиме (EI)

Географические зоны сети GSM

Зона обслуживания MSC

Передача системной информации мобильной станции

Пассивноесостояние

Передаваемые по каналу BCCH:• TX-INTEGER – количество попыток передачи

сигналов вызова по каналу RACH;

• MAX-RETRANS – псевдослучайный промежутоквремени задержки вызова (Aloha);

Передаваемые по каналу SACCH:• RXLEV-U[plink];• RXQUAL-U[plink];• RXLEV-D[ownLink];• RXQUAL-D[ownLink];

Функциональные константы MS в системе GSM

Процессы МС в пассивном состоянии

Алгоритм выборасети и соты вслучае отсутствиясписка ВА

Оценка при первичном выборе соты

,0,10,1

<=>-=

BеслиACBеслиBAC

PCCHPWRBACCMINRXLEVA-=

-=

Параметры ACCMIN , CCHPWR устанавливаются оператором.Р - максимальный уровень сигнала, излучаемый MS,соответствующий классу радиотелефона.

Оценка при оперативном выборе соты

0)(*12 ¹-++= PTдляTPTHTOCROCC3112 =+= PTдляCROCC ,

îíì

³<

=0100

)(xx

xH .

CRO – Cell Reselection Offset – смещение уровня [dB];TO – Temporary Offset [dB]; PT – Penalty Time («Штрафное время»)

Сценарии обслуживания МС в режиме IDLE

1. Регистрация МС в сети: IMSI attach2. Обновление местоположения: LU3. Смена соты внутри LA: Cell Reselection4. Обновление местоположения: вынужденная регистрация

в зоне обслуживания одного MSC/VLR5. Обновление местоположения: вынужденная регистрация

в зоне обслуживания нового MSC/VLR6. Обновление местоположения: периодическая

регистрация7. Oтключение от сети: IMSI detach8. Полное отключение МС от сети: Imlicit detach

Сетевой роуминг

Процедура назначения/запроса канала связи

Процедура аутентификации

Процесс аутентификации GSM

Процедура обновления местоположения

Процедура обновления местоположения – новый SA

Измерения в активном режиме

BCCH

BTS

BCCH

BTS

BCCH

BTS

BCS

1

2

6

BSIC

BSIC

RXLEV-D

RXLEV-U, cписок BA

SACCH

Последовательность измерений МС в активном режиме

С

B

- MC принимает сигнал и определяет RXLev-D обслуживающей соты

- MC считывает BSIC одной БС из списка ВА

А - MC определяет RXLev-D одной БС из списка ВА

0 50

F S B B B B C C C C F S C C C C C C C C F S C C C C C C C C F S C C C C C C C C F S C C C C C C C C I

I A I A

I A I A

I A I A

I A I A

I A I A

I A I A

I A I A

I A I A

I A I A

I A I A

I A I A

I A I A

I A I A

I A I

I A I

A

A

1326 кадров TCH

(6,12с)

Мультикадр канала управления (235,4 мс)

Физический канал – канал BCCH соты

Каналы трафика в соте

Виды сообщений системной информации

System Information Type 1

Содержит информацию о частотном диапазоне и частотах, используемыхпри скачкообразной перестройке частоты, а также данные о том, какимобразом МС должна производить доступ по RACH.

Time: Время измерений; Lat, Lon: Широта, долгота.Frame number: Номер кадра, в котором передаются данныеRead from (ARFCN): Номер радиоканала с ВССН несущей (ARFCN)L2 Pseudo Length: Длина сообщенияCell channel description: Описание канала соты. Мобильная станция информируетсяо том, какие частоты используются в соте. Формат информационного элемента,описывающего каналы соты, в стандарте GSM 900 отличается от используемого вGSM 1800/GSM 1900.Cell Allocation CA-NO (cell allocation number) показывает, какой используетсячастотный диапазон. Параметр CA-NO может принимать значения 0, 1 или 2,CA-NO=0 : GSM 900, CA-NO=l : E-GSM; CA-NO=2-GSM1800Format notation: используется при совместном применении в соте GSM 1800 иGSM 1900. Частоты, использующейся в соте, приводятся в формате спец. GSM 04.08

System Information Type 1 - продолжениеARFCN: Absolute Radio Frequency Channel Number - абсолютные номерарадиочастотных каналов, использующихся в соте. Используется 124 бита. Бит,установленный в 1 указывает, что в соте используется частота с этим номером.RACH control parameters: Параметры, отвечающие за контроль доступа по RACHMax retransmissions: MAXRET - максимальное число повторных запросов,разрешенное при попытке доступа. MAXRET может принимать значения 1, 2, 4 и 7.Tx-integer: ТХ - период в слотах, когда снова можно использовать RACH канал.Величина ТХ может принимать значения с 3 до 12, а также 14, 16, 20, 25, 32 и 50.Cell bar access: параметр «доступ в соту запрещен» отображается битом : да/нет.Call reestablishment (RE): разрешение повторного вызова, один бит (да/нет).Параметр означает, что если MS, использующая ТСН, утратила связь с сетью, то ейпредоставляется попытка восстановить соединение, используя тот же самый TCH.Emergency call (EC) allowed: АСС (Access Control Class- класс управлениядоступом, Emergency Calls- экстренные звонки). Класс управления доступомописывается 16 битами. Все MS имеют класс АСС 0-9. Приоритетные группы MSиспользуют АСС 11-15. Бит, установленный в 1 указывает, какому классу доступзапрещен. Бит 10 используется для указания разрешения экстренных звонков. ЕС=0обозначает, что всем MS разрешено делать экстренные звонки, в то время как ЕС=1обозначает, что это разрешено только MS, принадлежащим приоритетным классам.Not barred class(es) (АСС): Классы MS, которым не запрещен доступ в системуMessage dump: Данные сообщения

Идентификация в процессе установления соединения

Процедурарегистрацииподвижной станциив сети GSM

Установление входящеговызова (вызов MS состороны сети)

Инициализация исходящего вызова

Установлениеисходящего вызова(короткая процедура)

Установлениеисходящего вызова(нормальная процедура)

Установлениеисходящего вызова(расширенная процедура)

MS BTS BSC GMSCVLR HLR

Вызов запрашиваемогоабонента и его ответ

MSC ТФОП/ISDN

TMSI

Уведомление о выделении SDCCH

Уведомление о запросе MS на установление соединения

Начать идентификацию МS

SDCCH

Процедура идентификации

Идентификация завершена

Начать шифрование данных

Назначение MS нового TMSISDCCHSDCCH

Подтверждение назначения нового TMSI

Начало организации соединения

Номер вызываемогоабонента и тип

запрашиваемой услуги

Выделение фиксированного канала BSC-MSC

Выделить канал трафика TCH

Подтверждение выделения TCH Номер несущей частоты, номер слота иобучающая последовательность TSУведомление МS о выделяемом TCH

Подтверждение уведомления о выделения TCH

SDCCH

SDCCHSDCCH

Вызов

TCHВедение разговора

SDCCH

TCH + SACCH + [ FACCH]

RACH Исходящий вызов MS

Выделение SDCCHAGCH

BCCH

Параметры осуществления повторного вызова (Aloha-S)

SDCCH Идентификатор TMSI

BSICTMSI

Выделить новый SDCCH

Выделение нового SDCCH

Включить шифрование данных

TMSI

Запрос на начало организации соединения

Проверка прав на запрашиваемую услугу

Ответ на вызов вызываемого абонента

Уведомление МS о ответе абонента

Установлениеисходящего вызова(вызов сети состороны MS)

Внутрисотовый hand over в системе стандарта GSM

Межсотовый hand over в зоне обслуживания одного BSC

Межсотовый hand over в зоне обслуживания одного MSC

Межсотовый hand over между сетевыми узлами GSM (MSC)

Планирование сотовой системы связи

GSM 1800 GSM 900Радиус соты, км Расстояние между BS, км Радиус соты, км Расстояние между BS, км

Город 2.7 4.0 3.7 5.6Пригород 5 7.5 8.1 12.2Открытаяместность 22 33 27 41

Спецификации, определяющие функционированиеканала трафика GSM (передающая часть)

Взаимодействие спецификаций, отражающих сетевуюплатформу стандарта GSM