Introducere GSM Marius

download Introducere GSM Marius

of 41

  • date post

    24-Jul-2015
  • Category

    Documents

  • view

    142
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Introducere GSM Marius

Introducere in GSM Scurta istorie a GSM-ului Servicii disponibile Concepte utilizate in GSM Structuri geografice ale retelei GSM Interfata radio Identitati utilizate in GSM Logarea/Delogarea in/din retea Mobilitatea in retea Cazuri de Trafic

http://www.pearsonhighered.com/s amplechapter/0139491244.pdf

Scurta istorie a GSM-ului

1981- la propunerea PTT ( Nordic Post Telephone and Telegraph), s-a constituit un grup de lucru pentru punerea la punct a unui standard pan european de telecomunicatii mobile ce va utiliza frecventele din banda de 900Mhz. S-a convenit ca acest proiect sa poarte denumirea de Global System For Mobile communication (GSM) Mai tirziu s-au elaborat specificatiile pentru DCS 1800: GSM in banda de 1800Mhz 1985- dupa 3 ani de discutii s-a hotarat ca sistemul ce va fi elaborat sa fie unul digital 1986- field test in Paris la care au concurat diverse solutii 1987- s-a adoptat solutia Time Division Multiple Access (TDMA) pentru implementarea sistemului 1989- s-au adoptat standardele sistemului GSM 1990- s-a inceput implementarea sitemului in 13 tari din Europa 1991- GSM-ul a devenit operational 1990- Marea Britanie a cerut crearea unei noi versiuni GSM, adaptata la banda de frecvente de 1800 MHz. Initial acest sistem a fost numit DCS (Digital Cellular System) 2000- a Aparut standardul IMT2000(ITU-T) pentru tehnologia 3G; Prima retea operationala a fost n Japonia n anul 2001 (operatorul DoCoMo) 2005- Cosmote Romania devine al 3-lea operator GSM din Romania

Nota: Implementarea Ericsson a standardului GSM are numele de cod CME20

Specificatiile sistemului GSM

GSM 900 Banda de frecventa Distanta Duplex Separarea purtatoarelor Modulatia Rata de transmisie Metoda de acces Codarea de convorbire Tehnici de diversitate

UL: 890-915MHz; DL: 935-960MHz 45MHz 200KHz GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) 270kbps TDMA RPE LPC 13 kbps Codarea de canal, Intretesere,Hopping de frecventa, Egalizare adaptiva

DCS 1800 Banda de frecventa Distanta Duplex

UL: 1710-1785MHz; DL: 1805-1880MHz 95MHz

Servicii disponibile in GSMTelefonie: Telefonie normala- posibilitatea de a initia/receptiona convorbiri catre/de la alti abonati ficsi sau mobili din intreaga lume. DTMF- schema de semnalizare tonala folosita pentru diverse scopuri de control Serviciul de urgenta- Abonatul initiaza un apel de urgenta care este rutat catre cel mai apropiat, din punct de vedere geografic, serviciu de urgenta (112). Fax grup 3 SMS SMS Cell Broadcast Fax mail Servicii suplimentare: Redirectionare apel Barare apeluri de plecare: toate, internationale, apeluri de plecare cu exceptia apelurilor catre reteaua proprie Barare apeluri de intrare: toate, in roaming Advice of charge Apel in asteptare Apel retinut (call hold) Serviciul apel multiplu Identificarea liniei chematoare (prezentare/ascundere) Grup inchis de utilizatori (CUG)

Concepte utilizate in GSM PLMN- Public Land Mobile Network = Reteaua publica mobila. Este reteaua GSM creata si deservita de un singur operator PSTN- Public Switched Telephone Network = Reteaua publica de telefonie fixa ISDN- Integrated Services Digital Network = Reteaua digitala de servicii integrate MS- Mobile Station = statia mobila. Este practic telefonul mobil. SIM- Subscriber Identity Module = modulul de identitate al utilizatorului Cell- celula. Este unitatea de baza a sistemului GSM si reprezinta aria acoperita de o statie de baza. LA- Location Area = aria de locatie. Reprezinta un grup de cellule BC- Bearer Capability = capabilitatea de transport

O retea GSM cuprinde 3 mari sisteme: SS- Switching System = Sistemul de Comutatie BSS- Base Station System = Sistemul Statilor de Baza OSS- Operation and Support System = Sistemul de Operare si Suport Sistemul de Comutatie cuprinde urmatoarele componente: MSC- Mobile services Switching Center = Centrul de comutatie si servicii mobile GMSC- Gateway MSC = Centrul de interconectare HLR- Home Location Register = Baza de date centrala a abonatilor VLR- Visitor Location Registrer = Baza de date ce contine datele abonatilor aflati in zona controlata de o centrala AUC- Authentication Center = Centrul de autentificare EIR- Equipment Identity Register = Registrul de identificare al terminalelor mobile DTI- Data Transmission Interworking unit SMS- Short Message Service = Centrul de Mesaje Scurte

Arhitectura Softswitch

MSC Server Mobile Service Switching Center Server = Centrul de comutatie si servicii mobile Server GMSC Gateway MSC Server M-MGW Mobile Media Gateway FNR- Flexible Nmber Register = folosit pentru portabilitate si alocare flexibila a MSISDN MMS Multimedia Messaging Service = centrul de mesaje multimedia MM- Multi Mediation = pentru taxare MPS Mobile Positioning System = pentru servicii Bazate pe Locatie(LBS) PPS Prepaid System = serviciul cu cartele prepaltite SCP- Service Control Point =inima serviciilor IN(Inteligent Network ex CAMEL) SDP Service Data Point = Baza de date pentru serviciile IN SGSN Serving GPRS Support Node GGSN Gateway GPRS Support Node

Principalele functionalitati ale elementelor de retea GSM MSC- este elementul de retea responsabil pentru setarea, rutarea si supervizarea apelurilor catre si de la abonatiimobili. Tot acest nod se ocupa si de rutarea mesajelor scurte GMSC- este un MSC care lucreaza ca o interfata intre reteaua mobila si alte retele, cum ar fi PSTN-urile (Public Switched Telephony Network) sau ISDN (Integrated Services Digital Network) HLR- este o baza de date permanenta ce stocheaza date referitoare la abonatii mobili din sistem: identitate, gama serviciilor platite de fiecare abonat, localizarea acestora (ultimul VLR) precum si parametrii de autentificare VLR- este o baza de date ce inmagazineaza, temporar, informatii despre abonatii aflati in aria deservita de ea. In arhitectura Ericsson VLR-ul este intotdeauna integrat in MSC (avem un nod combinat MSC/VLR) AUC- este o baza de date conectata la HLR. AUC-ul furnizeaza HLR-ului parametrii de autentificare si cheile de criptare pentru generarea tripletilor. Utilizand acesti tripleti se codeaza transmisiunile de voce, date si semnalizarile pe interfata aer. EIR- este o baza de date de gestiune a identitatii echipamentelor mobile ce permite accesul in retea numai a echipamentelor autorizate DTI- asigura interfata necesara pentru transmisile de date si fax SMSC- Centrul de Mesaje Scurte receptioneaza, salveaza si retransmite mesajele scurte intre abonati MIN- este un nod ce asigura servicii inteligente abonatilor. Aceste servicii pot fi serviciile preplatite, retelele private virtuale precum si multe altele BGW- colecteaza informatii de taxare; este locul unde se post proceseaza fisierele de taxare colectate din nodurile retelei. SOG- conecteaza sistemul de administrare al clientilor la elementele retelei si permite o mai buna actualizare a bazelor de date din reteaua GSM. Se realizeaza astfel o mai buna administrare a serviciilor oferite clientilor RBS- reprezinta denumirea data de Ericsson BTS-urilor (Base Transceiver Station); sunt statii de baza emisie/receptie. Acestea gestioneaza comunicatiile cu echipamentele mobile din aria unei celule. Asigura managementul transmisiei/receptiei radio, gestioneaza structura nivelului fizic pe interfata radio, efectueaza masuratori ale anumitor parametri aferenti semnalelor receptionate. BSC- acest nod controleaza si supervizeaza un numar de RBS-uri. Asigura gestiunea resurselor radio precum si conectarea la MSC-uri OSS- este un produs Ericsson care asigura un control centralizat al elementelor de retea

Structuri geografice ale retelei GSM (1/3)

Celula Celula este unitatea de baza a sistemului GSM si reprezinta aria acoperita de o statie de baza. Fiecare celula are asociat un CGI (Cell Global Identity) CGI=MCC+MNC+LAC+CI

Structuri geografice ale retelei GSM (2/3)Aria de locatie (Location Area-LA) LA- Location Area = aria de locatie. Reprezinta un grup de celule. In retea pozitionarea abonatului este cunoscuta dupa aria de locatie in care se afla. Identitatea ariei de locatie in care se afla abonatul este stocat in VLR. Aria deservita de un MSC (MSC Service Area) Aria deservita de un MSC este formata dintr-un numar de arii de locatii si reprezinta regiunea geografica din retea controlata de el. Pentru a putea ruta o convorbire catre un MS, aria deservita de un MSC in care se afla un abonat este de asemenea monitorizata si stocata in HLR

Structuri geografice ale retelei GSM (3/3)Aria deservita de un PLMN (PLMN service area) Aria deservita de un PLMN reprezinta intregul set de celule administrate de un operator GSM si este definita ca fiind aria in care un operator ofera acoperire radio si acces la propria reatea. Aria deservita de GSM (GSM service area) Aria deservita de GSM reprezinta intreaga intindere geografica in care un abonat poate avea acces la reteaua GSM.

Transmisia digitala Vorbirea e analoga, transmisia e digitala => e nevoie de un proces de digitalizare : PCM (Pulse Code Modulation) PCM implica: Esantionare, Cuantizare, Codare Teorema esantionarii (vocea maxim 3KHz , esantionare la 8KHz) Cuantizare pe 8 biti PCM link =Legatura digitale utilizate pentru transmisie . Standard European E1, American T1 Nivele de calitate : Grad 1: calitate telefonica (64kbps) Grad 2: calitate radio - se accepta zgomot de fond (16kbps) Grad 3: calitate vocoder sau radio militara - sa ramina inteligibila (1.2-2.4kbps)

Calitatea se masoara in numarul de biti eronati : BER

Transmisia radio digitala, probleme

GSM foloseste transmisia radio digitala bazata pe TDMA: Time Division Multiple Acces O frecventa purtatoare este divizata in timp intre 8 utilizatori Probleme ale interfetei aer: Atenuarea (~d2f2) Fading normal (atenuare datorata obstacolelor) Fading Rayleigh (atenuare datorata sumarii in antifaza a semnalelor ref