Нижегородский государственный технический университет

им. Р.Е. Алексеева
«Стек протоколов. Интерфейсы GSM.»
Факультет ИРИТ

Кафедра ТциТ

Выполнил: Лазарева Т.А.

Группа: 06-ССК
2010 г.

Архитектура и интерфейсы
GSM

В системах стандарта GSM как правило рассматриваются интерфейсы трех видов:

1.      для соединения с внешними сетями

2.      между различным оборудованием сетей  GSM

3.      между сетью GSM и внешним оборудованием

Они соответствуют рекомендациям ETSI/GSM 03.02.
Интерфейсы с внешними сетями

Интерфейс	Характеристики интерфейса
Соединение с PSTN	линии связи 2 Мбит/с
	система сигнализации SS N 7
	Электрические характеристики: соответствуют рекомендациям МККТТ G.732.
Соединение с ISDN	четыре линии связи 2 Мбит/с
	система сигнализации SS N 7
	Электрические характеристики: соответствуют рекомендациям Голубой книги МККТТ Q.701-Q.710, Q.711-Q.714, Q.716, Q.781, 0.782, 0.791, 0.795, 0.761-0.764, 0.766.
Соединение с NMT-450	четыре линии связи 2 Мбит/с
	система сигнализации SS N 7
	Электрические характеристики: соответствуют рекомендации МККТТ по подсистеме пользователей телефонной сетью (TUP - Telephone User Part) и подсистеме передачи сообщений (МТР - Message Transfer Part) Желтой книги, рекомендациям МККТТ G.732.
Соединения с международными сетями GSM	Эти соединения осуществляются на основе протоколов систем сигнализации (SCCP) и межсетевой коммутации подвижной связи (GMSC)

Интерфейсы между различным оборудованием сетей
GSM

Интерфейс	Характеристики интерфейса
Интерфейс между MSC и BSS (А-интерфейс)	обеспечивает передачу сообщений для управления BSS, передачи вызова, управления передвижением. А-интерфейс объединяет каналы связи и линии сигнализации. Последние используют протокол SS N7 МККТТ. Полная спецификация А-интерфейса соответствует требованиям серии 08 Рекомендаций ETSI/GSM.
Интерфейс между MSC и HLR совмещен с VLR (В-интерфейс)	используется для обеспечения взаимодействия между MSC и VLR.
Интерфейс между MSC и HLR (С-интерфейс)	используется для обеспечения взаимодействия между MSC и HLR.
Интерфейс между HLR и VLR (D-интерфейс)	используется для расширения обмена данными о положении подвижной станции, управления процессом связи. VLR сообщает HLR о положении MS, управляя ею и переприсваивая ей номера в процессе блуждания, посылает все необходимые данные для обеспечения обслуживания подвижной станции.
Интерфейс между MSC (Е-интерфейс)	обеспечивает взаимодействие между разными MSC при осуществлении процедуры HANDOVER
Интерфейс между BSC и BTS(A-bis интерфейс)	служит для связи BSC с BTS и определен Рекомендациями ETSI/GSM для процессов установления соединений и управления оборудованием, передача осуществляется цифровыми потоками со скоростью 2,048 Мбит/с. Возможно использование физического интерфейса 64 кбит/с.
Интерфейс между BSC и ОМС (О-интерфейс)	предназначен для связи BSC с ОМС, используется в сетях с пакетной коммутацией МККТТ Х.25.
Интерфейс между MS и BTS (Um-радиоинтерфейс)	определен в сериях 04 и 05 Рекомендаций ETSI/GSM.
Сетевой интерфейс между ОМС и сетью	определен ETSI/GSM Рекомендациями 12.01 и является аналогом интерфейса Q.3, который определен в многоуровневой модели открытых сетей ISO OSI.

Интерфейсы между сетью GSM и внешним оборудованием

1.      Интерфейс между MSC и сервис-центром (SC) необходим для реализации службы коротких сообщений. Он определен в ETSI/GSM Рекомендациях 03.40.

2.      Интерфейс к другим ОМС. Каждый центр управления и обслуживания сети должен соединяться с другими ОМС, управляющими сетями в других регионах или другими сетями. Эти соединения обеспечиваются Х-интерфейсами в соответствии с Рекомендациями МККТТ М.ЗО. Для взаимодействия ОМС с сетями высших уровней используется О.З-интерфейс.
Стек протоколов
GSM




Стек протоколов на оборудовании пользователя

Протокол обмена сигналами в GMS основывается на трехуровневой модели.

1. Первый уровень - это физический уровень, который использует структуру каналов по радиоинтерфейсу (TDMA).
2. Второй уровень - уровень линкования данных. При рассмотрении Um интерфейса уровень линкования данных представляет из себя модифицированную версию LAPD протокола, используемого ISDN, так называемый LAPDm (Link access protocol on the Dm channel). В случае A-интерфейса используется Message Transfer Part SS N7).
3. Третий уровень протокола обмена сигналами GSM подразделяется на три подуровня:

ü     подуровень управления радио ресурсами (Radio Resources Management);

ü     подуровень Управления Мобильностью (Mobility Management);

ü     подуровень Управления Соединением (Connection Management).

Подуровень управления радио ресурсами (Radio Resources Management).

Отвечает за начальную установку, поддержание жизнедеятельности и терминацию радиоканалов и фиксированных каналов, включая процедуры смены соты и канала (handover).

Подуровень Управления Мобильностью (Mobility Management).

Отвечает за процедуры смены местожительства (location updating) и регистрации (registration) абонента. Управляет секретностью доступа и процедурами авторизации абонента.

Подуровень Управления Соединением (Connection Management).

Отвечает за общую процедуру управления вызовом (весьма похожей на Q.931), управляет Дополнительными Сервисами и Сервисом Коротких Сообщений.

Стек протоколов на
Um
интерфейсе


RR уровень необходим для как для уставноления соединения с оборудованием пользователя по радиоинтерфесу, так и для его взаимодествия с центром коммутации. Таким образом RR уровень реализован на MS, BSS MSC и отвечает за начальную установку, поддержание жизнедеятельности и терминацию радиоканалов и фиксированных каналов, включая процедуры смены соты и канала (handover).

Протоколы MM уровня являются надстройкой над RR уровнем и отвечают за процедуры смены местожительства (location updating) и регистрации (registration) абонента. Управляют секретностью доступа и процедурами авторизации абонента.

Протоколы CM уровня отвечают за дополнительные сервисы и сервисы SMS. Другой функцией CM уровня является общая процедура управления вызовом и выбор типа сервиса.

Стек протоколов на BSC

На BSC используются SS7 протокол сигнализации, который является как бы надстройкой над MTP, и BSS mobile application part (BSSMAP) протоколы, которые отвечают за взаимодейтсвие BSC и MSC.

Стек протоколово на MSC

На MSC информация передается посредством A интерфейса по MTP протоколам от BSC. Здесь эквивалентом протоколов RR уровня является BSS MAP. BSSMAP, MM и CM уровни являются надстройками над MTP уровнем. Посредством протоколов сигнализации MSC взаимодейтсвуют между собой чтобы осуществить коммутацию пользователей во всей сети. MSC имеет базу данных домашних и гостевых реестров, необходимых для разрешения возможности коммутации пользователей, находящисях в зоне роуминга.

Взаимодейтсвие с гостевым реестром основано на SS7 для извещения домашнего реестра о новом расположении абонента.