Anexo Cap_ 3.3_Arquitectura GSM

GSM

ARQUITECTURA

INTRODUCCIÓN

• Esta sección trata principalmente de temas relacionados a las redes y sus operaciones en GSM.

• Se revisarán por lo tanto, las principales funciones relativas a la operación macro del GSM. Se comprenderá además como se relaciona la capa física anteriormente estudiada, con la funciones citadas.

ARQUITECTURA DE RED

ARQUITECTURA DE RED

• La arquitectura general del GSM sobre el cual se han definido servicios primero de voz; y, luego servicios de datos y así sucesivamente hasta llegar al GPRS, es bastante complicada.

• La figura presentada indica las tres principales zonas existentes en la arquitectura GSM.

1.- Subsistema de estaciones base (BSS).

2.- Subsistema de red (NSS).

3.- Subsistema de operación (OSS).

SUBSISTEMA DE ESTACIONES BASE

• Este subsistema contiene las funciones de control de los recursos de radio.

• Esta compuesto de una o más BTS (Base Tranceiver Station), que se encargan de dar acceso al canal de radio y ejecutar todas las funciones de capa física o capa 1, así como las funciones de capa 2 baja.

SUBSISTEMA DE ESTACIONES BASE

• EL BSC (Base Station Controller), que efectúa la gestión del canal de radio. La BSC controla un cierto número de BTS. El número de BTS controladas depende de la capacidad de la BSC. Ejecuta las funciones de la capa 2 alta.

• Típicamente la BSC es completamente transparente a las funciones de control de llamada, estas funciones son ejecutadas por la MSC (Mobile Switching Center), VLR (Visitor Location Center) y HLR (Home Location Center).

SUBSISTEMA DE RED (NSS)


Este subsistema incluye:

• MSC (Mobile Switching Centre) que tiene las funciones de conmutación y control de la llamada, control de las funciones de movilidad; normalmente el MSC está asociado al VLR (Visitor Location Register). El área controlada por el MSC/VLR es denominada como MSC/VLR Área de Servicio y está compuesta por una o varias Áreas Locales.


• El GMSC (Gateway MSC), se encarga de establecer las conexiones entre la red y otras redes controladas por otros operadores.

• El SMS-Inter Working MSC (SMS-IWMSC) y el SMS-Gateway (MSC SMS-GMSC), están encargados del servicio de mensajes cortos, estos están conectados al Short Message Service Centre (SM-SC).


Las bases de datos contenidas en NSS se encargan de manejar la movilidad y los servicios de control.

• El Home Location Register (HLR), contiene permanentemente los perfiles de usuario y su localización (si está conectado) en términos de señalización SS7 de la MSC/VLR visitada.

• El Authentication Centre (AuC), maneja la autentificación de parámetros de usuario y los datos de cifrado. (puede estar integrado en el HLR).


• El Visitors Location Register (VLR) contiene un subset de datos de usuario. Adicionalmente contien los datos para manejar la movilidad dentro del Área Local.

• El Equipment Identity Register (EIR) contiene infomación acerca de cada terminal (por ejemplo un listado de terminales robados con sus correspondientes parámetros de información).

• El Service Control Point (SCP) y el Service Selection Point (SSP) desarrolla las funciones inteligentes de la red (puede estar integrado en el MSC/VLR) .

SUBSISTEMA DE OPERACIÓN (OSS)

SUBSISTEMA DE OPERACIÓN (OSS)

Este subsistema está compuesto por: • Operation and Maintenance Centre (OMC)

implementa todas las funciones de administración en relación a las unidades antes descritas. El OSS adopta generalmente soluciones propietarias, que incluye inclusive las funciones de facturación, recolectando los datos grabados en la MSCs y GMSCs. Estos procesan los datos necesarios para administración y contabilidad.

• Network Management Centre (NMC), maneja la totalidad de la red.

PROTOCOLOS E INTERFACES DE SEÑALIZACIÓN


• La figura representa los principales interfaces de GSM. Para el transporte sobre la red física, todos los segmentos del esquema utilizan a groso modo la pila de protocolos propios de ISDN. El transporte viene a través de conexiones TDMA a 64 o 16Kbps. 64Kbps están presentes sobre el interfaz A; 16Kbps sobre el interfaz Abis (esta última tasa de transferencia es relativa a un solo canal), depurado de todas las redundancias necesarias precisamente sobre el interfaz de radio.


• Más precisamente, el bit rate neto restituido del interfaz de radio son 13 y 14,5Kbps, más la información de control que le permite llegar a 16Kbps.

• La conexión sobre el interfaz A puede obtenerse multiplexando 4 flujos de 16kbps sobre el flujo TDMA de 64kbps. Esto ahorra recursos en el enlace BSC-BTS, que son los más numerosos de la red.

• Flujos de 64kbps son usados a través de la MSC. Switches canónicos ISDN son usados de este nivel

TRANSCODING Y CONMUTACIÓN

TRANSCODING Y CONMUTACIÓN

• La Unidad de Transcodificación y adaptación de adaptación de tasa de transmisión (TRAU) realiza la conversión de los flujos sobre el interfaz Abis. Estos dispositivos normalmente se encuentran dentro de la BSC. La TRAU se incluye en la matriz de conmutación de la CMI, en el lado del interfaz Abis. Una llamada de voz entre dos terminales GSM tiene que pasar a través de la MSC, por lo tanto sometidos a una doble codificación de voz. Esto ocurre también cuando los dos terminales están en las mismas BSC o incluso en la misma BTS

CONCEPTOS DE MOVILIDAD

CONCEPTOS DE MOVILIDAD

• La movilidad y los mecanismos de seguridad se aplican en las diversas fases de la llamada, así como los diversos estados de la estación móvil.

• En la fases del generación de tráfico (llamada entrante y saliente) un concepto de movilidad se utiliza en el sentido de que la ubicación de los terminales móviles se identifican y se utiliza para, por ejemplo, fines de enrutamiento.

• Más específicamente, y para las llamadas entrantes, dos procedimientos se activan, la primera: la ubicación de terminal móvil y por otro lado, el procedimiento de búsqueda. Para una llamada saliente, el mecanismo de la movilidad suministra el perfil de usuario al gestior de llamadas.

• El concepto de movilidad dinámica es aplicado cuando la llamada está en curso y siempre que el terminal está en estado de inactividad (handover).

MECANISMO DE SEGURIDAD EN GSM

MÓDULO DE SUSCRIPCIÓN DE IDENTIDAD (SIM)

Anexo Cap_ 3.3_Arquitectura GSM

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