I общие сведения о сетях подвижной связи

Рис. 2.13. Состав долговременных данных, хранящихся в HLR и VLR




Рис. 2.14. Состав временных данных, хранящихся в HLR и VLR

В сетях стандарта GSM соты группируются в географические зоны (LA), которым присваивается свой идентификационный номер LAC. Каждый VLR содержит данные об або­нентах в нескольких LA. При перемещении абонента из одной зоны в другую, данные о его местоположении автоматически обновляются в VLR. Если старая и новая LA находятся в зоне действия различных VLR, то данные на старом VLR стираются после их копирования в новый VLR. Текущий адрес VLR абонента, содержащийся в HLR, также обновляется.

Также VLR обеспечивает присвоение номера «блуждающей» подвижной станции [MSRN). Когда абонент принимает входящий вызов, VLR выбирает его MSRN и передает на MSC, который осуществляет маршрутизацию этого вызова к БС, в зоне действия которой на­ходится абонент. Кроме того, VLR распределяет номера передачи управления при передаче соединений от одного MSC к другому, управляет распределением новых TMSI и передает их в HLR, управляет процедурами установления подлинности во время обработки вызова. В целом VLR представляет собой локальную БД об абоненте для той зоны, где он находится, что по­зволяет исключить постоянные запросы в HLR и сократить время на обслуживание вызовов.
Для исключения несанкционированного использования ресурсов ССС в нее введены механизмы аутентификации. Центр аутентификации (AUC) состоит из нескольких блоков и формирует ключи и алгоритмы аутентификации. С его помощью проверяются полномочия абонента и осуществляется его доступ к сети. AUC принимает решения о параметрах процесса аутентификации и определяет ключи шифрования на основе БД, находящейся в регистре идентификации оборудования (EIR).
Каждый подвижный абонент на время пользования ССС получает стандартный мо­дуль подлинности абонента (SIM-карту), который содержит: IMSI, свой индивидуальный ключ аутентификации (Ki), алгоритм аутентификации (A3). С помощью информации, запи­санной в SIM-карте, в результате обмена данными между ПС и сетью, осуществляется пол­ный цикл аутентификации и разрешается доступ абонента к сети.
Регистр идентификации оборудования EIR содержит централизованную БД для под­тверждения подлинности МИН оборудования подвижной станции (IMEI). Если сеть имеет несколько EIR, то каждый EIR управляет определенными группами номеров ПС.
Центр управления и обслуживания (ОМС) обеспечивает управление элементами сети и качеством ее работы. В функции ОМС входит: регистрация и обработка аварийных сигна­лов, устранение неисправностей (автоматически или посредством обслуживающего персона­ла), проверка состояния оборудования сети и прохождения вызова ПС, управление трафи­ком, сбор статистических данных, управление ПО и БД и др.
Центр управления сетью (NMC) обеспечивает техническое обслуживание и эксплуата­цию на уровне всей сети, поддерживаемой центрами ОМС (которые обеспечивают управле­ние региональными сетями). В функции NMC входит: управление трафиком в пределах всей сети GSM, диспетчерское управление сетью в аварийных ситуацииях (выход из строя или перегрузка узлов), контроль состояния устройств автоматического управления в оборудова­нии сети, отображение состояния всей сети на дисплее операторов, управление маршрутами сигнализации и соединениями между узлами, контроль соединений между GSM и PSTN и др.
Сотовые сети стандарта D-AMPS
Стандарт D-AMPS (ADC) был разработан в США в 1990 г. Ассоциациями TIA и CTIA были приняты три внутренних стандарта: IS-54 - на систему D-AMPS (ADC); IS-55 - на двухмодовую ПС, обеспечивающую связь по двум стандартам (аналоговому и цифровому); IS-56 - на БС. В 1994 г. был принят новый стандарт IS-136 на полностью цифровую ССПС, который представляет собой усовершенствованный стандарт IS-54 [10, 21, 9].
Состав оборудования и его функциональное назначение почти полностью повторяют соответствующие положения стандарта GSM. Структурная схема ССС стандарта D-AMPS (ADC) представлена на рис. 2.15.
Сотовые сети стандарта JDC
К особенностям систем стандарта JDC относятся: прямая связь с сетями ISDN, воз­можность шифрования передаваемых сообщений, применение низкоскоростного речевого кодека VSELP со скоростью преобразования речи 11,2 кбит/с меньший, чем в D-AMPS, раз­нос частотных каналов (25 кГц) [10, 21]. MS - подвижная станция

HLR - регистр положения

BSS - оборудование базовой станции (BSC+TCE+BTS) VLR - регистр перемещения
BTS - базовая станция AUC - центр аутентификации
BSC - контроллер базовой станции EIR - регистр идентификации оборудования
ТСЕ - транскодер PSTN - телефонная сеть общего пользования
MSC - центр коммутации подвижной связи ISDN - цифровые сети с интеграцией служб