3GMS Система мобльиной связи третьего поколения
3GPP Партнерский проект по третьему поколению
AGCH Канал уведомления о разрешении доступа
AID Идентификатор приложения
AMR Адаптивный мультискоростной
ANSI Институт национальных стандартов США
AoC Уведомление о начислении оплаты
AoCC Уведомление о начислении оплаты (расходы)
AoCI Уведомление о начислении оплаты (информация)
API Интерфейс программирования приложений
ARFCN Абсолютный номер частоты радиоканала
ARIB Ассоциация радиоиндустрии и бизнеса
ASE Прикладной сервисный элемент
ASN.1 Абстрактная синтаксическая нотация версии 1
AT-command Команда «Внимание»
AuC Центр аутентификации
BAIC Запрет всех входящих вызовов
BAOC Запрет всех исходящих вызовов
BCCH Канал управления с широковещательной передачей
BCH Широковещательные каналы
BIC-Roam Запрет входящих вызовов при роуминге вне страны собственной PLMN
BOIC Запрет исходящих международных вызовов
BOIC-exHC Запрет исходящих международных вызовов за исключением вызовов в страну собственной PLMN
BTS Базовая станция
BSC Контроллер базовой станции
BSS Система базовых станций
BSSMAP Прикладной протокол управления подсистемой базовых станций
CAI Информация о начислении оплаты
CAMEL Усовершенствованная логика мобильной связи для пользовательских приложений
CAP Прикладная подсистема CAMEL
CB Запрет вызова
CBC Центр сотового вещания
CBCH Канал широковещательной передачи в соте
CBS Служба сотового вещания
CC Управление вызовом
CCBS Установление соединения при занятости абонента
СССH Общий канал управления
CD Отклонение вызовов
CDR Отчет о вызовах
CF Переадресация вызова
CFB Переадресация вызова при занятости
CFNRc Переадресация вызова при недоступности терминала
CFNR Переадресация вызова при отсутствии ответа
CFU Безусловная переадресация вызова
CLI Идентификатор линии вызывающего абонента
CLIP Представление идентификации линии вызывающего абонента
CLIR Ограничение идентификации линии вызывающего абонента
CM Управление конфигурацией
CMIP Протокол общей управляющей информации
CMISE Сервисный элемент общей управляющей информации
CN Базовая сеть
CNAP Представление имени вызывающего абонента
COLP Представление идентификации подключенной линии
COLR Ограничение идентификации подключенной линии
CORBA Технология построения распределенных объектных приложений, предложенная фирмой
CS Коммутация каналов
CS-1 Набор возможностей Интеллектуальной сети
CSE Сервисная среда CAMEL
CUG Замкнутая группа пользователей
CW Уведомление об ожидающем вызове
CWTS Китайская группа стандартизации беспроводной связи
DCE Аппаратура окончания канала данных
DCCH Выделенный канал управления
DTE Оконечное оборудование данных
DTMF Многочастотная сигнализация
DTX Прерывистая передача
ECT Явный перевод вызова
EGPRS Усовершенствованная GPRS
EIR Регистр идентификации оборудования
EM Подсистема управления элементами
eMLPP Усовершенствованная услуга многоуровневой приоритетности и приоритетного прерывания обслуживания
EN Знак соответствия стандартам Европейского комитета по стандартизации
E-OTD Улучшенная наблюдаемая разница по времени
EP Элементарная процедура
ETSI Европейский институт стандартизации телекоммуникации
FACCH Канал управления с быстрым доступом
FCCH Канал коррекции частоты
FM Управление отказами
GAD Описание географической зоны
GBS Общие службы переноса
GDMO Руководство для определения управляемых объектов
GERAN Сеть радиодоступа GSM EDGE
GGSN Шлюзовой узел поддержки GPRS
GLR Шлюзовой регистр местоположения
GMLC Шлюзовой центр определения местоположения мобильной связи
GMSC Шлюзовой MSC
GPRS Служба пакетной передачи данных общего пользования
gprsSSF Функция коммутации услуг GPRS
GPS Глобальная система позиционирования
GSM Глобальная система мобильной связи
GSM-EFR Усовершенствованный полноскоростной речевой кодек GSM
gsmSCF Функция управления услугами GSM
gsmSRF Функция поддержки специализированных ресурсов GSM
gsmSSF Функция коммутации услуг GSM
GSN Узел поддержки GPRS
GT Глобальный заголовок
GTP Тоннельный протокол GPRS
HDLC Управление звеном данных верхнего уровня
HE Собственная среда
HLR Опорный регистр местоположения
HPLMN Собственная сеть сухопутной мобильной связи общего пользования
HSCSD Высокоскоростная передача данных с коммутацией каналов
IC Интегральная схема
ID Идентификатор
IMEI Международный идентификатор мобильного оборудования
IM-GSN Промежуточный обслуживающий узел GPRS
IM-MSC Промежуточный центр коммутации мобильной связи
IMSI Международный идентификатор мобильной станции
IN Интеллектуальная сеть
INAP Протокол прикладного уровня Интеллектуальной сети
IP Протокол Интернет
IPLMN Запрашивающая PLMN
IrDA Ассоциация передачи данных в инфракрасном диапазоне
IrMC Мобильная связь в инфракрасном диапазоне
IRP Эталонная точка интеграции
IS Информационная служба
ISDN Цифровая сеть с интеграцией служб
ISO Международная организация по стандартизации
ISUP Подсистема пользователя ISDN
Itf-N Интерфейс N
IWF Функция взаимодействия
LAN Локальная сеть
LCS Служба определения местоположения
LMSI Идентификатор местной мобильной станции
LMU Блок определения местоположения
LR Запрос на определение местоположения
MAP Прикладная подсистема мобильной связи
MC Многократный вызов
MCC Код страны мобильной станции
ME Оборудование мобильной связи
MExE Среда исполнения для мобильной станции
MIM Информационная модель управления
MIME Многоцелевые расширения электронной почты в сети Интернет
MLC Центр определения местоположения мобильной станции
MM Управление мобильностью
MMI Интерфейс «человек-машина»
MMS Служба передачи мультимедийных сообщений
MNC Код сети мобильной связи
MNP Взаимозаменяемость номера мобильной станции
MO От мобильной станции
MO-LR Запрос от мобильной станции на определение местоположения
MPTY Многосторонний
MS Мобильная станция
MSC Центр коммутации мобильной связи
MSISDN Международный номер ISDN мобильной станции
MSP Множественный абонентский профиль
MSRN Роуминговый номер мобильной станции
MT Мобильный терминал
MT Подвижное оконечное устройство
NE Сетевой элемент
NITZ Идентификатор сети и часовой пояс
NM Управление сетью
NRM Модель сетевых ресурсов
OACSU Установление соединения без предварительного занятия радиоресурса
ODB Установленный оператором запрет на обслуживание вызовов
OMG Группа управляемых объектов
OS Операционная система
OSA Архитектура открытых систем
OSI Взаимосвязь открытых систем
PBX Учрежденческая телефонная станция
PCH Канал вызова (пейджинга) MS Канал вызова MS
PCM Импульсно-кодовая модуляция
PDC-EFR Речевой кодек ARIB PDC-EFR со скоростью 6.7 Кбит/сек
PDN Сеть передачи данных общего пользования
PDP Протокол пакетной передачи данных
PDU Блок данных протокола
PI Индикатор представления
PIX Расширение идентификатора собственного приложения
PLMN Сеть сухопутной мобильной связи общего пользования
PP «Точка-точка»
PS Пакетная коммутация
PSE Персональная сервисная среда
PSTN Коммутируемая телефонная сеть общего пользования
RACH Канал запроса доступа в сеть
RANAP Прикладная подсистема сети радиодоступа
RID Идентификатор зарегистрированного провайдера приложений
RLC/MAC Управление радиолинией/ Управление доступом к среде
RLP Протокол радиолинии
RNC Контроллер радиосети
RNS Система радиосети
RR Радиоресурс
SACCH Канал управления с медленным доступом
SAT Инструментарий приложения SIM
SC Сервисный центр
SCCP Подсистема управления соединением сигнализации
SCH Канал синхронизации
SCR Исходная управляемая скорость
SCS Сервер сервисных возможностей
SDO Организация-разработчик стандартов
SGSN Обслуживающий узел поддержки GPRS
SI Индикатор просеивания
SID Дескриптор молчания
SIM Модуль идентификации абонента GSM
SIWF Функция совместного взаимодействия
SIWFS Сервер функции совместного взаимодействия
SM Управление сеансами
SMIL Синхронизированный мультимедийный язык интеграции
SM-RL Функция трансляции коротких сообщений
SMS Служба коротких сообщений
SMSC Центр службы коротких сообщений
SMSCB Служба коротких сообщений – сотовое вещание
SMTP Простой протокол электронной почты
SOR Поддержка оптимальной маршрутизации
SRNC Обслуживающий контроллер радиосети
SRNS Обслуживающий RNS
SS Дополнительная услуга
SS Набор решений
SS7 Система сигнализации № 7
SSF Функция коммутации услуг
T1 Комитет по стандартизации T1 (часть ANSI)
T1P1 Технический подкомитет по беспроводным/подвижным услугам и системам
TA Адаптация терминалов
TAF Функция адаптации терминалов
T-BCSM Модель состояний обслуживаемого базового вызова
TCAP Средства транзакций
TCH/F Речевой канал с полной/половинной скоростью
TDMA Множественный доступ с временным разделением
TDMA_EFR Усовершенствованный речевой кодек TIA IS-641
TDMA_USI TIA TDMA-US1 (Кодек 12.2 Кбит/сек, аналогичный GSM-EFR)
TE Оконечное оборудование
TIA Ассоциация промышленности средств связи
TMSI Временный идентификатор мобильной станции
TOA Время прибытия
TrFO Операция без транскодера
TS Техническая спецификация
TSG Группа по разработке технических спецификаций
TTA Ассоциация телекоммуникационных технологий (Корея)
TTC Комитет по телекоммуникационным технологиям (Япония)
TUP Подсистема пользователя телефонной связи (система сигнализации № 7)
UDP Пользовательский датаграммный протокол
UE Оборудование пользователя
UICC Универсальная карточка IC
UIM Модуль идентификатора пользователя
UMTS Универсальная система мобильной связи
USAT Инструментарий приложения USIM
USIM Универсальный модуль идентификатора абонента
USSD Данные неструктурированных дополнительных услуг
UTRA Универсальный наземный радиодоступ
UTRA-FDD Универсальный наземный радиодоступ – дуплекс с разделением частот
UTRAN Сеть универсального наземного радиодоступа
UTRA-TDD Универсальный наземный радиодоступ – дуплекс с временным разделением
UUS Сигнализация «пользователь-пользователь»
VAD Детектор речи
VBS Служба голосового вещания
VGCS Служба вызовов голосовой группы
VHE Виртуальная собственная среда
VLR Регистр временного местоположения
VMSC Визитный центр коммутации мобильной связи
VPLMN Визитная сеть сухопутной мобильной связи общего пользования
WAP Протокол беспроводных приложений
XML Расширяемая спецификация языка, предназначенного для создания страниц WWW
1.7 Описание компонентов сети GSM
Сеть GSM делится на 2 системы. Каждая из этих систем включает в себя ряд функциональных устройств, которые, в свою очередь являются компонентами сети мобильной радиосвязи.
Данными системами являются:
· Коммутационная система - Switching System (SS)
· Система базовых станций - Base Station System (BSS)
Каждая из этих систем контролируется компьютерным центром управления. На рис. 1.2 представлена функциональная схема данных систем.
Рис. 1.2. Функциональная схема системы мобильной радиосвязи
Ниже приведены расшифровки сокращений, приведенных на рис. 1.2.
AUC | Authentication Center | Центр аутентификации (проверки подлинности абонента) |
BSC | Base Station Controller | Контроллер базовых станций |
BTS | Base Transceiver Station | Приёмопередающая базовая станция |
EIR | Equipment Identity Register | Регистр идентификации оборудования |
HLR | Home Location Register | Опорный регистр местоположения |
MS | Mobile Station | Мобильная станция |
MSC | Mobile services Station Center | Центр коммутации мобильной связи |
NMC | Network Management Center | Центр управления сетью |
OMC | Operation and Maintenance Center | Центр технического обслуживания |
VLR | Visitor Location Register | Визитный регистр |
Система SS выполняет функции обслуживания вызовов и установления соединений, а также отвечает за реализацию всех назначенных абоненту услуг. SS включает в себя следующие функциональные устройства:
- Центр коммутации мобильной связи (MSC)
- Опорный регистр местоположения (HLR)
- Визитный регистр (VLR)
- Центр аутентификации (AUC)
- Регистр идентификация оборудования (EIR).
Система ВSS отвечает за все функции, относящиеся к радиоинтерфейсу. Эта система включает в себя следующие функциональные блоки:
- Контроллер базовых станций (BSC)
- Базовую станцию (BTS)
Центр технического обслуживания (OMC) выполняет все задачи по эксплуатационно-техническому обслуживанию для сети, например, из него проводится наблюдение за сетевым трафиком, за аварийными сигналами от всех сетевых элементов.
Из OMC доступ осуществляется как к системе SS, так и к системе BSS.
MS не принадлежит ни к одной из этих систем, но рассматривается как элемент сети.
1.8 Состав системы коммутации SS
1.8.1 Центр коммутации мобильной связи (MSC)
MSC выполняет функции коммутации для мобильной связи. Данный центр контролирует все входящие и исходящие вызовы, поступающие из других телефонных сетей и сетей передачи данных. К данным сетям можно отнести PSTN, ISDN, сети данных общего пользования, корпоративные сети, а также сети мобильной связи других операторов. Функции проверки подлинности абонентов также выполняются в MSC. MSC обеспечивает маршрутизацию вызовов и функции управления вызовами. На MSC возлагаются функции коммутации радиоканалов. К ним относятся «эстафетная передача», в процессе которой достигается непрерывность связи при перемещении мобильной станции из соты в соту, и переключение рабочих каналов в соте при появлении помех или неисправностях.
MSC формирует данные, необходимые для выписки счетов за предоставленные сетью услуги связи, накапливает данные по состоявшимся разговорам и передаёт их в центр расчётов (биллинг-центр). MSC составляет также статистические данные, необходимые для контроля работы и оптимизации сети.
MSC не только участвует в управлении вызовами, но также управляет процедурами регистрации местоположения и передачи управления.
Центр коммутации постоянно осуществляет постоянное слежение за мобильными станциями, используя регистры положения (HLR) и перемещения (VLR).
1.8.2 Опорный регистр местоположения (HLR)
В системе GSM каждый оператор располагает базой данных, содержащей информацию обо всех абонентах принадлежащих своей PLMN. Эта база данных может быть организована в одном или более HLR. Информация об абоненте заносится в HLR в момент регистрации абонента (заключения абонентом контракта на обслуживание) и хранится до тех пор, пока абонент не расторгнет контракт и не будет удалён из регистра HLR.
Хранящаяся информация в HLR включает в себя:
· Идентификатор абонента.
· Дополнительные услуги, закрепленные за абонентом.
· Информацию о местоположении абонента.
· Аутентификационную информацию абонента.
HLR может быть выполнен как в собственном узле сети, так и отдельно. Если емкость HLR исчерпана, то может быть добавлен дополнительный HLR. И в случае организации нескольких HLR база данных остаётся единой – распределённой. Запись данных об абоненте всегда остаётся единственной. К данным, хранящихся в HLR, могут получить доступ MSC и VLR, относящиеся к другим сетям, в рамках обеспечения межсетевого роуминга абонентов.
1.8.3 Визитный регистр (VLR)
База данных VLR содержит информацию о всех абонентах мобильной связи, расположенных в данный момент в зоне обслуживания MSC. Таким образом, для каждого MSC на сети существует свой VLR. В VLR временно хранится информация об абонировании, и благодаря этому связанный с ним MSC может обслуживать всех абонентов, находящихся в зоне обслуживания данного MSC. VLR может рассматриваться как распределенный HLR, поскольку в VLR хранится копия информации об абоненте, хранящейся в HLR.
Когда абонент перемещается в зону обслуживания нового MSC, VLR, подключенный к данному MSC, запрашивает информацию об абоненте из того HLR, в котором хранятся данные этого абонента. HLR посылает копию информации в VLR и обновляет у себя информацию о местоположении абонента. Когда абонент звонит из новой зоны обслуживания, VLR уже располагает всей информацией, необходимой для обслуживания вызова. В случае роуминга абонента в зону действия другого MSC, VLR запрашивает данные об абоненте из HLR, к которому принадлежит данный абонент. HLR в свою очередь передаёт копию данных об абоненте в запрашивающий VLR и в свою очередь обновляет информацию о новом местоположении абонента. После того как информация обновится, MS может осуществлять исходящие/входящие соединения.
1.8.4 Центр аутентификации (AUC)
Для исключения несанкционированного использования ресурсов системы связи вводятся механизмы аутентификации – удостоверения подлинности абонента. AUC - центр проверки подлинности абонента состоит из нескольких блоков и формирует ключи и алгоритмы аутентификации (осуществляется генерация паролей). С его помощью проверяются полномочия абонента, и осуществляется его доступ к сети связи. AUC принимает решения о параметрах процесса аутентификации и определяет ключи шифрования абонентских станций на основе базы данных, сосредоточенной в регистре идентификации оборудования EIR.
1.8.4.1 Регистр идентификации оборудования абонента (EIR)
EIR – это база данных, содержащая информацию о идентификационных номерах мобильных трубок. Данная информация необходима для осуществления блокировки краденых трубок. Данный регистр (EIR) предлагается операторам как опция, поэтому, многие операторы не используют данный регистр.
1.9 Состав системы базовых станций BSS
1.9.1 Контроллер базовых станций (BSC)
BSC управляет всеми функциями, относящимися к работе радиоканалов в сети GSМ. Это коммутатор большой емкости, который обеспечивает такие функции, как хэндовер MS, назначение радиоканалов и сбор данных о конфигурации сот. Каждый MSC может управлять несколькими BSC.
1.9.2 Базовая станция (BTS)
BTS управляет радиоинтерфейсом с MS. BTS включает в себя такое радиооборудование, как трансиверы (приемо-передатчики) и антенны, которые необходимы для обслуживание каждой соты в сети. Контроллер BSC управляет несколькими BTS.
1.9.3 Центры наблюдения за работой сети
1.9.3.1 Центр технического обслуживания (OMC/OSS)
OMC или OSS представляет собой компьютеризованный центр наблюдения за работой сети, подключенный через каналы передачи данных X.25 к различным компонентам сети, таким, например, как MSC и BSC. Персонал центра обеспечивается информацией о состоянии сети и может наблюдать за различными системными параметрами и управлять ими. В одной сети может быть один или несколько центров, это зависит от размера сети.
1.9.3.2 Центр управления сетью (NMT)
Централизованное управление сетью выполняется в Центре управления сетью (NMT). На сети необходим только один центр, из которого может осуществляться управление подчиненными OMC/OSS. Преимуществом такого централизованного подхода является то, что персонал NMT может сосредоточиться на решении долгосрочных стратегических проблем, связанных со всей сетью в целом, а локальный персонал каждого OMC/OSS может сосредоточиться на решении краткосрочных региональных или тактических проблем.
Совокупность функций OMC/OSSи NMC может быть комбинаций, реализованной в одном и том же физическом сетевом узле или в различных физических объектах.
1.9.4 Мобильная станция (MS)
MS используется абонентом сети мобильной связи для осуществления связи в пределах сети. Существует несколько типов MS, каждый из которых позволяет абоненту устанавливать входящие и исходящие соединения. Производители MS предлагают абонентам большое число разнообразных, отличающихся по дизайну и возможностям аппаратов, удовлетворяющих потребности различных рынков.
Диапазон зоны покрытия каждого мобильного терминала зависит от его выходной мощности. Различные типы MS располагают разными выходными уровнями мощности и, соответственно, могут осуществлять уверенную работу в пределах зон разных размеров. Так, например, выходная мощность обычной трубки, которую абоненты носят с собой, меньше, чем мощность установленного в автомобиле аппарата с выносной антенной, следовательно, зона ее работы меньше.
MS стандарта GSM состоится из следующих элементов:
- мобильного терминала (трубки);
- модуля идентификации абонента (SIM).
В стандарте GSM, в отличие от других стандартов, информация об абоненте отделена от информации о мобильном терминале. Абонентская информация хранится на смарт-карте SIM. SIM может вставляться в любой аппарат, поддерживающих стандарт GSM. Это является для абонентов преимуществом, потому что они могут легко менять аппараты по своему желанию, что никак не влияет на обслуживание абонента сетью. Кроме того, это обеспечивает повышенную безопасность для абонента.
Рис. 1. 3 Зоны действия различные мобильных телефонов
1.10 Географическая структура сети GSM
Каждая телефонная сеть нуждается в определенной структуре для маршрутизации вызовов к требуемой станции и далее к абоненту. В сети мобильной связи эта структура особенно важна, так как абоненты перемещаются по сети, то есть меняют свое местоположение и это местоположение должно постоянно отслеживаться.
1.10.1 Сота
Сота является базовым элементом сотовой системы и определяется как область радиопокрытия, обеспечиваемого одной антенной одной базовой станции. Каждой соте назначается свой уникальной номер, называемый Глобальным идентификатором соты (CGI). В сети, охватывающей, например, целую страну, число сот может быть очень большим.
Рис 1.4. Сота
1.10.2 Зона местоположения (LA)
Зона местоположения (LA) определяется как группа сот. Местоположение абонента в пределах сети связано с той LA, в которой в данный момент находится абонент. Идентификатор данной LA хранится в VLR.
Когда MS пересекает границу между двумя сотами, принадлежащими различным LA, она передает в сеть информацию о новой LA. Это происходит только в том случае, если MS находится в режиме «Свободно» (Idle). Информация о новом местоположении не передается в течение установленного соединения, этот процесс будет происходить после освобождения соединения. Если MS пересекает границу между сотами в пределах одной LA, она не сообщает сети о своем новом местоположении. При поступлении входящего вызова к MS пейджинговое сообщение распространяется в пределах всех сот, принадлежащих одной LA.
1.10.3 Зона обслуживания MSC (SA)
Зона обслуживания MSC состоит из некоторого числа LA и отображает географическую часть сети, находящуюся под управлением одного MSC. Для того, чтобы направить вызов к MS информация о зоне обслуживания MSC также необходима, поэтому зона обслуживания также отслеживается и информация о ней записывается в базе данных (HLR).
Рис. 1.5 Зона обслуживания MSC
1.10.4 Зона обслуживания PLMN
Зона обслуживания PLMN представляет собой совокупность сот, обслуживаемых одним оператором и определяется как зона, в которой оператор обеспечивает абоненту радиопокрытие и доступ к своей сети. В любой стране может быть несколько зон обслуживания PLMN, по одной на каждого оператора. Определение роуминг употребляется в случае перемещения MS из одной области обслуживания PLMN в другую. На рис. 1.6 представлены соотношения между различными областями обслуживания.
1.10.5 Зона обслуживания GSM
Зона обслуживания GSM представляет собой всю географическую область, в которой абонент может получить доступ к сети GSM. Зона обслуживания GSM увеличивается по мере того, как новые операторы подписывают контракты, предусматривающие совместную работу по обслуживанию абонентов. В настоящее время зона обслуживания GSM охватывает с некоторыми промежутками многие страны от Ирландии до Австралии и от Южной Африки до Америки. Международный роуминг – это термин, который применяется в том случае, когда MS перемещается от одной национальной PLMN в другую национальную PLMN.
Зона обслуживания GSM
Зона обслуживания PLMN
Зона обслуживания ( SA ) MSC
Зона местоположения ( LA )
Сота
Сота
Рисунок 1.6. Иерархическая взаимосвязь между зонами GSM
На рис. 1.7, 1.8 представлены различные точки зрения на одну и туже сеть.
Рис. 1.7 отражает расположения узлов сети и их взаимодействие на уровне аппаратного обеспечения.
![]() |
Рис. 1.7 Расположение узлов сети и их взаимодействие на уровне аппаратного обеспечения. |
Рис. 1.8 отражает географическую структуру сети на уровне программного обеспечения.
![]() |
Рис. 1.8 - Расположение узлов сети и их взаимодействие на уровне программного обеспечения. |
1.11. Частотный диапазон GSM
GSM включает в себя три диапазона частот: 900, 1800, 1900 МГц.
Диапазон 900 МГц
![]() |
Рис. 1.9 Частотные диапазоны GSM |
Изначально под стандарт GSM был выделен диапазон 900 МГц. В настоящее время данный диапазон остаётся всемирным. В некоторых странах используются расширенные диапазоны частот, обеспечивающие большую ёмкость сети. Расширенные диапазоны частот называются E-GSM и R-GSM, в то время как обычный диапазон носит название P-GSM (primary).
· P-GSM900 890-915/915-960 MHz
· E-GSM900 880-915/925-960 MHz
· R-GSM900 890-920/915-970 MHz
Диапазон 1800 МГц
В 1990 г. для увеличения конкуренции между операторами, United Kingdom начали развивать новую версию GSM, которая адаптирована к диапазону частот 1800. Сразу после утверждения данного диапазона несколько стран сделали заявку на использование данного диапазона частот. Введение данного диапазона увеличило рост количества операторов, приводя к увеличению конкуренции и, соответственно, улучшению качества обслуживания. Применение данного диапазона позволяет увеличивать емкость сети за счёт увеличения полосы пропускания и, соответственно, увеличение несущих. Диапазон частот 1800 использует следующие пары дуплексных частот: GSM 1710-1805/1785-1880 MHz
До 1997 года стандарт 1800 носил название Digital Cellular System (DCS) 1800 MHz, в настоящее время носит название GSM 1800.
Диапазон 1900 МГц
В 1995 году в США была специфицирована концепция PCS (Персональные услуги связи). Основной идеей этой концепции является возможность предоставления персональной связи, то есть связи между двумя абонентами, а не между двумя мобильными станциями. PCS не требует, чтобы эти услуги были реализованы на основе сотовой технологии, но в настоящее время эта технология признана наиболее эффективной для данной концепции. Частоты, доступные для реализации PCS, находятся в области 1900 МГц. Поскольку в Северной Америке стандарт GSM 900 не может быть использован из-за того, что эта полоса частот занята другим стандартом, стандарт GSM 1900 является возможностью заполнения этого пробела. Основным различием между американским стандартом GSM 1900 и GSM 900 является то, что GSM 1900 поддерживает сигнализацию ANSI.
Диапазон GSM 800
Традиционно полоса 800 МГц была занята распространенным в США стандартом TDMA (AMPS и D-AMPS). Как и в случае со стандартом GSM 1800 этот стандарт дает возможность получения дополнительных лицензий, то есть расширяет область работы стандарта на национальных сетях предоставляя операторам дополнительную емкость.
В таблицу 2 снесены сравнительные данные различных частотных диапазонов.
Таблица 2 - Диапазоны частот
Передача | Диапазоны частот | ||||
P - GSM 900 | E-GSM 900 | R-GSM 900 | GSM 1800 | GSM 1900 | |
Uplink | 890 – 915 МГц | 880 - 915 МГц | 890 – 925 МГц | 1710 – 1785 МГц | 1850 – 1910 МГц |
Downlink | 935 – 960 МГц | 925 - 960 МГц | 935 – 970 МГц | 1805 – 1880 МГц | 1930 – 1990 МГц |
1.12 Состояния мобильной станции
В процессе развития мобильных систем был разработан ряд понятий, описывающих различные состояния мобильной станции.
Мобильная станция может иметь несколько состояний.
· Idle («Свободно»): MS включена, но разговор не установлен;
· Active («Активный режим»): MS включена, режим установленного соединения;
· Detached: MS выключена
· Implicit Detach: MS не выходила на связь продолжительное время.
В таблице 3 приводятся ключевые понятия, которые помогают описать GSM режимы обслуживания трафика.
Таблица 3 – Состояния мобильной станции
Состояние | Термин | Определение |
IDLE | Регистрация (Registration) | Процесс, когда MS сообщает системе о ее включении |
Роуминг (Roaming) | Режим, когда MS двигается по всей сети в свободном режиме | |
Интернациональный роуминг (International Roaming) | Режим, когда MS уезжает в зону действия других операторов. MS будет в роуминге тогда, когда с другим оператором достигнуто роуминговское соглашение | |
Location Updating | MS сообщает системе о том, что она вошла в новую LA | |
Paging | Процесс, когда MS вызывается системой, т.е. когда MS получает вызывное сообщение с идентификационным номером MS | |
ACTIVE | Handover | Процесс эстафетной передачи, при движении MS через несколько сот |
Регистрация МС и роуминг
Рис. 1.10 Роуминг
Когда MS выключается, в системе мобильная станция отмечается как Detach. Когда MS включается, она начинает сканировать весь частотный GSM диапазон, используя при этом специальные каналы управления. После того как MS находит каналы, она начинает измерять уровни сигнала на этих каналах, после чего эти данные запоминаются в MS. После того, как каналы были измерены, МС выбирает наилучший канал.
После того как MS включилась, она должна зарегистрироваться в системе, после чего система помечает её как мобильную станцию в состоянии IDLE. Если оказывается, что MS находится в другой LA, то MS осуществляет процедуру обновления своего местоположения.
В процессе движения по сети MS постоянно сканирует каналы для определения канала с наибольшим уровнем сигнала. Если MS находит лучшую частоту, она перестраивается на неё[1]. Если новая частота принадлежит новой LA, то система также оповещает об этом MS.