سیستم GSM

0
4919

سیستم GSM از ترکیب ۳ زیر سیستم اصلی بوجود آمده است :
۱٫ زیر سیستم شبکه
۲٫ زیر سیستم رادیویی
۳٫ زیر سیستم پشتیبانی و نگهداری
در سیستم GSM برای برقراری ارتباطات اپراتورهای شبکه بامنابع مختلف و تجهیزات زیر ساختار سلولی ، نه تنها رابطی هوایی بلکه چندین رابط اصلی دیگر برای مرتبط کردن قسمتهای مختلف این سیستم تعریف شده است ( این رابطها را میتوانید در شکل بالا مشاهده نمایید ) .
سه رابط مهم در سیستم GSM در زیر آمده است :
رابط A که میان MSC و BSC قرار دارد .
رابط A-bis که میان BSC و BTS قرار دارد .
رابط UM که میانBTS و MS قرار دارد .
رابط دیگری نیز بنام MAP وجود دارد که پروتکلی استکه میان عناصر MSC ، VLR ، HLR ، EIR و AUC رد وبدل میشود .

۱٫زیر سیستم شبکه :
این سیستم شامل تجهیزات و فانکشنهای مربوط به مکالمات end-to-end ، مدیریت مشترکین ، Mobility می باشد و نیز مانند رابطی میان سیستم GSM و مراکز تلفن ثابت ( PSTN ) عمل میکند .
زیر سیستم شبکه ، یک زیر سیستم سوئیچینگ می باشد که شامل MSC ها ، VLR ، HLR ، AUC و EIR می باشد .
در زیر تعریف کوتاهی از هر یک از این عناصر ارائه شده است :
MSC : یا مرکز سرویسهای سوئیچینگ موبایل فانکشنهای راه اندازی مکالمه (call setup) را انجام میدهد ، رابطی نیز با مراکز تلفن ثابت دارد و فانکشنهایی نیز مانند ارائه صورت حساب مشترکین نیز برعهده این مرکز است .
HLR : یا ثبت کننده محل HOME یک پایگاه داده متمرکز شامل اطلاعات تمامی مشترکین ثبت شده در یک PLMN است . ممکن است در یک PLMN بیشتر از یک HLR وجود داشته باشد ولی هر مشترک مشخص تنها به یک HLR میتواند وارد شود .
VLR : یا ثبت کننده محل visitor یک پایگاه داده شامل اطلاعات موبایلهایی استکه در حال حاضر در حوزه MSC ی کنترلی در حال حرکت هستند . در زمانیکه یک MS به حوزه
MSC جدیدی وارد میشود ، VLR ی که به آن MSCمتصل شده است ، اطلاعات MS مورد نظر را از HLR درخواست میکند . HLR نیز اطلاعات MS مورد نظر را به آن MSC که MS در حوزه اش قرار دارد ، ارائه خواهد داد . اگر یکMS بخواهد مکالمه ای برقرار نماید VLR تمام اطلاعات مورد نیاز جهت برقراری مکالمه را ارائه خواهد داد و لزومی ندارد که در هر لحظه از HLR سوال نماید . VLR در یک جمله میتوان گفت ، یک HLR توزیع شده است و شامل اطلاعات دقیقی در مورد محل یک موبایل است .
AUC : یا مرکز تعیین هویت به HLR متصل میشود و وظیفه آن آماده سازی HLR بهمراه پارامترهای تعیین هویت و کلیدهای رمزنگاری استکه این عملیات برای اهداف امنیتی استفاده میشوند .
EIR : یا ثبت کننده هویت تجهیزات یک پایگاه داده استکه در آن شماره های بین المللی تعیین هویت تجهیزات موبایل (IMEI) ، برای هر دستگاه موبایل ثبت شده ، ذخیره میشود .
یکی دیگر از ترکیبات زیر سیستم شبکه Echo Canceller استکه مسایل آزار دهنده ای ( مانند انعکاس صدا ) که از طریق شبکه موبایل در زمان اتصال به یک مدار PSTN ایجاد میشود را کاهش میدهد .
شبکه IWF یا فانکشن داخل شبکه ای نیز رابطی میان MSC و دیگر شبکه ها ( PSTN و ISDN )میباشد .


 2. زیرسیستم رادیویی
شامل تجهیزات و فانکشنهای مرتبط با مدیریت اتصالات مسیر رادیویی ، مانند مدیریت handover ها می باشد . این زیر سیستم شامل BSC ، BTS و MS است . MS بطور قراردادی در زیر سیستم رادیویی قرار گرفته و همیشه آخرین مسیر یک مکالمه است و از برقراری یک مکالمه ، بهمراه زیر سیستم شبکه ، جهت مدیریت mobility ، محافظت میکند .
IWF=InterWorking Function)
MS دارای قابلیتهای پایانه شبکه و همچنین پایانه کاربر است . هر سلول در سیستم GSM یک BTS با چندین گیرنده وفرستنده دارد . یک گروه از BTS ها توسط یک BSC کنترل میشوند . پیکربندیهای مختلفی برای BSC-BTS وجود دارد . برخی از این پیکر بندیها برای وضعیت ترافیک بالا و تعدادی برای مناطقی با ترافیک متوسط طراحی شده اند . یک BSC فانکشنهایی چون handover و power control را نیز کنترل مینماید .BSC و BTSبا هم بنام BSS شناخته میشوند . BSS از دید MSC بصورت یک رابط که ارتباطات لازم را با MS ها در حوزه ای مشخص برقرار میکند ، به نظر می رسد . BSS دائما با یک مدیریت کانال رادیویی ، فانکشنهای انتقال ، کنترل link رادیویی و تخمین کیفیت و مهیا سازی سیستم برای handover ها ، مرتبط است . BSS میتواند به N سلول پوشش بدهد که N میتواند یک یا بیشتر باشد .
زیرسیستم مرکز نگهداری و پشتیبانی (OMC ) شامل فانکشنهای نگهداری و پشتیبانی تجهیزات GSM میباشد و پشتیبانی رابط اپراتور شبکه را نیز برعهده دارد .
OMC به تمام تجهیزات داخل سیستم سوئیچینگ و BSC متصل میشود . OMC در حقیقت فانکشنهای نظارتی GSM یک کشور را انجام میدهد ( مانند صورتحساب دادن ) و یکی دیگر از مهمترین فانکشنهای آن هم ، فانکشن نگهداری HLR یک کشور است .
بسته به سایز شبکه هر کشور میتواند بیشتر از یک OMC داشته باشد . مدیریت سراسری و متمرکز شبکه نیز توسط مرکز مدیریت شبکه( NMC) انجام میپذیرد و OMC نیز مسئول مدیریت منطقه ای شبکه میباشد .
در شبکه موبایل اولین بخشی که به مستقیما با گوشی موبایل در ارتباط است به لفظ عوام آنتن موبایل و به تعبیر تخصصی BTS (base transceiver station) می باشد .در نهایت توسط خطوط انتقال این دستگاه به دستگاه دیگری به نام BSC که وظیفه مدیریت بین چند BTS را دارد متصل می شود.
دومین مرحله بعد از آنتن موبایل (BTS) در شبکه دستگاهی است به نام BSC . (Base Station Controller ) که مخفف آن BSC میشود همانطور که از اسمش پیداست وظیفه کنترل چند BTS به عهده یک BSC است و کار آن بسیار با اهمیت می باشند چون تنظیم یکسری از پارامترهای مهم شبکه که راجع به کیفیت مکالمه و تماس مطلوب است در این دستگاه تعریف می شود.
مثلا شما در حال صحبت با گوشی موبایل خود هستید و در یک اتومبیل د رحال حرکت نشسته اید و در حال صحبت خیابانهای متعددی را پشت سر می گذارید ولی همچنان به مکالمه خود ادامه می دهید در این حالت شما از چندین آنتن موبایل گذشته اید و هر آنتن موبایل شما را به آنتن دیگر دست به دست کرده است و کانال ترافیکی شما را با خود پاک کرده و به یک آنتن دیگر تحویل داده است . این مدیریت مکالمه که در حال حرکت اتفاق می افتد به HAND OVER معروف است و وظیفه BSC مرتبط با آن BTS می باشد.
و دیگر اینکه قدرت تشعشع (برد آنتن موبایل ) نیز در این دستگاه تعریف می شود ، بدین صورت که از طریق BSC بر روی خروجی یک آنتن مورد نظر تضعیف گذاشته می شود که فرکانس آن با آنتنهای دیگر تداخل نکند .
ظرفیت BSC ها بر اساس TRX انتن های متصل به آن تعریف می شود که در حال حاضر در ایران ۱۲۸ ، ۲۵۶ و ۵۱۲ TRX آن در حال کار است .
در تهران چندین BSC در حال کار است و در بعضی استانها کل استان فقط با یک BSC کار می کند (ارتیاط مستقیم با تعداد BTS دارد).
در زیر یک نمونه از BSC زیمنس آلمان که در ایران در حال کار است نمایش داده شده است .لازم به ذکر است که BSC های استفاده شده در ایران ساخت شرکتهای زیمنس ، نوکیا و اریکسون می یاشد
در تصویر زیر نرم افزار کنترل کننده BSC زیمنس که به LMT معروف است نمایش داده شده است کلیه پارامترهای BSC و BTS از طریق این نرم افزار به BSC داده می شود
لازم به ذکر است در صورت خرابی یک آنتن موبایل سریعا آلارم آن بر روی این سیستم نمایش داده می شود که بیشتر وقتها به صورت نرم افزاری از طریق همین LMT قابل رفع می باشد در غیر این صورت پرسنل متخصص برای رفع عیب سخت افزاری به محل نصب BTS اعزام می شود.


بطور خلاصه:


 BSC به عنوان مهمترین بخش قسمت رادیویی مطرح است چراکه با حجم کم سیستم آن دارای کارایی بسیار بالا می باشد
BTS ها صرفا حکم یک واسطه رادیویی را بین BSC و گوشی موبایل را دارند که قدرت خروجی آنهم حتی با BSC معین می شود .
هر BTS با هر ساختاری که دارد در BSC مرتبط با خود دارای یک دیتا بیس می باشد این دیتا بیس شامل فرکانس هایی که BTS باید با آن کار کند و شماره های LAC و CI که بعدا راجع به آن صحبت خواهم کرد و شماره تایم اسلات هایی که بر روی خطوط انتقال باید از آن استفاده کند – تعداد کانالهای ترافیکی و سیگنالینگی و…
همه و همه بر روی این سیتم تعریف می شود .در ضمن پارامترهای بسیار زیادی نیز برای بالا بردن کیفیت مکالمه و روشهای متفاوتی برای این کار در BSC تعبیه شده است.




www.elecom.blogfa.com

دیدگاه خود را بیان کنید

لطفا پیام خود را وارد نمایید
لطفا نام خود را در این قسمت وارد نمایید