عنوان :

مقاله سیستم GSM

تعداد صفحات :۱۰۸

نوع فایل : ورد و قابل ویرایش

چکیده

مقاله حاضر به بررسی سیستم GSM می پردازد. در این مقاله درباره تاریخچه، خصوصیات، ساختار، رابط ها، رابط Um، مدل لایه ای در سیستم GSM، فرایند تحویل دهی در سیستم GSM، کنترل توان، سرویس ها  در شبکه رادیویی سیار GSMو توسعه سرویس های داده و صدا در سیستم GSM و … توضیح می دهد. ۳ .۳ ساختار سیستم GSM

ساختمان سیستم GSM به سه بخش عمده تقسیم می شود. که عبارتند از: بخش سیستم رادیویی( RSS ) بخش سیستم سوئیچینگ و شبکه (NSS ) بخش سیستم های عملیاتی( OSS ) .

۳ .۳ .۱ سیستم رادیویی

این بخش از دو قسمت عمده تشکیل شده است:

۱-واحد سیار (MS )

۲-ایستگاه پایگاه (BS ) یا (BSS ) می باشد .

 ۳٫ ۳٫ ۱ .۱ واحد سیار

واحد سیار به کلیه تجهیزاتی که یک مشترک برای ارتباط با شبکه نیاز دارد اتلاق می شود. این تجهیزات شامل یک ترمینال سیار که شامل اجزای سخت افزاری و نرم افزاری است و یک رابطی که به مشترک امکان استفاده از سرویس های شبکه از طریق  ترمینال سیار را می دهد و تحت عنوان مدول شناسه مشترک (SIM ) شناخته می شود می باشد. SIM کلیه اطلاعات شخصی مشترک را در خود ذخیره می نماید.

واژه های کلیدی: سیستم GSM، ، رابط Um، کانال های منطقی، مدل لایه ای

فهرست مطالب

سیستم GSM   ۱
۱ .۳ تاریخچه   ۱
۲ .۳ خصوصیات سیستم GSM   ۲
خصوصیات عمده سیستم GSM عبارتند از :   ۲
۳ .۳ ساختار سیستم GSM   ۳
۳ .۳ .۱ سیستم رادیویی   ۴
۳٫ ۳٫ ۱ .۱ واحد سیار   ۴
PIN   ۶
PUK   ۶
 BTS   ۷
۳ .۳ . ۲ سیستم سوئیچینگ و شبکه (NSS )   ۷
 ثبات موقعیت خانگی (HLR )   ۸
 ثبات موقعیت دید(VLR )   ۹
۳ .۳ . ۳ سیستم عملیاتی (OSS )   ۹
مدیریت عملیات و پشتیبانی شبکه   ۱۰
مدیریت تجهیزات واحد سیار   ۱۰
۳ .۳ .۳ . ۱ مرکز عملیات  و پشتیبانی (OMC )   ۱۱
۳ .۳ .۳ ۲ مرکز تصدیق صحت (AuC ) .   ۱۱
۳ .۳ .۳ .۳ ثبات شناسه تجهیزات ( EIR )   ۱۲
۳٫ ۳٫ ۴ آدرس ها و شناسه ها   ۱۲
  MSISDN   ۱۳
 IMSI   ۱۳
 MSRN   ۱۳
 TMSI   ۱۴
 LAI   ۱۴
۳ .۴ رابط های سیستم GSM   ۱۵
رابط کاربر در واحد سیار   ۱۵
 رابط O ( رابط BSC/MSC-OMC  در نقطه مرجع o )   ۱۶
 رابط A ( رابط BSS-MSC در نقطه مرجع A )   ۱۶
 رابط Abis ( رابط BTS-MSC در نقطه مرجع Abis)   ۱۶
 رابط Um ( رابط رادیویی MS-BTS  در نقطه مرجع Um )   ۱۶
۳ .۵ رابط Um   ۱۷
۳ .۵ .۱ ساختمان مولتی پلکس   ۱۷
۳ .۵ .۱ .۱ مولتی پلکس تقسیم فرکانسی (FDM )   ۱۷
۳ .۵ .۱ .۲ مولتی پلکس تقسیم زمانی (TDM )   ۱۸
انواع قطارهای داده   ۱۸
۳٫ ۵٫ ۲ کانالهای منطقی   ۱۹
۳٫ ۵٫ ۲٫ ۱ کانال ترافیکی (TCH )   ۲۰
کانال Bm   ۲۰
کانال Lm   ۲۰
۳ .۵٫ ۲٫ ۲ کانالها کنترلی (CCH )   ۲۰
کانال کنترل پخش (BCCH )   ۲۱
کانال تصحیح فرکانسی (FCCH )   ۲۲
کانال سنکرون سازی(SCH )   ۲۲
کانال سنکرون سازی (SCH )   ۲۲
گروه کانالهای کنترلی مشترک (CCCH )   ۲۲
کانال فراخوانی (PCH )   ۲۲
کانال دستیابی تصادفی( RACH )   ۲۳
کانال پذیرش دستیابی (AGCH )   ۲۳
گروه کانالهای کنترلی تخصیصی (DCCH )   ۲۳
کانال کنترلی تخصیص به تنهایی ایستا(SDCCH )   ۲۳
کانال کنترلی تخصیص متحد کند (SACCH )   ۲۴
کانال  کنترلی تخصیصی متحد سریع(FACCH )   ۲۴
۳ .۵ .۳ ساختمان سلسله مرابتی قاب ها   ۲۴
۳ .۵٫ ۴ کد کردن کانال و عمل جاگذاری   ۲۶
۳٫ ۵٫ ۵ کد کردن صدا جهت انتقال   ۲۹
۳ .۵ .۶ کد کننده تمام نرخ پیشرفته ( EFR ) صدا   ۳۱
۳ .۵ .۷ متعادل کردن تطبیقی سیگنال رادیویی   ۳۲
۳ .۵٫ ۸ آغاز به کار واحد سیار و تشخیص کانال BCCH   ۳۳
 سنکرون سازی زمانی   ۳۳
۳٫ ۵ .۹ تشخیص آرایش کانالها در یک سلول   ۳۵
۳٫ ۵٫ ۱۰ سنکرون کردن واحد سیار با ایستگاه پایگاه   ۳۵
۳٫ ۶ مدل لایه ای در سیستم GSM   ۳۶
۳٫ ۶٫ ۱ لایه فیزیکی   ۳۶
۳٫ ۶٫ ۲ لایه پیوند داده   ۳۸
۳٫ ۶٫ ۲٫ ۱ پروتکل LAPDm   ۳۸
۳٫ ۶٫ ۳ لایه شبکه   ۳۹
ایجاد خط مکالمه   ۴۰
۳٫ ۶٫ ۳٫۱ سرویس های زیرلایه RR   ۴۲
۳٫ ۶٫ ۳٫ ۲ زیر لایه MM   ۴۲
 زیربرنامه های کلی MM   ۴۳
 تخصیص TMSI جدید   ۴۳
 تصدیق صحت   ۴۳
 تعیین هویت   ۴۳
 حذف IMSI   ۴۴
 زیربرنامه های ویژه MM   ۴۴
 بروز کردن موقعیت (LU)   ۴۴
 اتصال IMSI   ۴۵
 زیربرنامه های مدیریت یک اتصال MM   ۴۵
۲٫ ۶٫ ۳٫ ۳ زیرلای CM   ۴۵
زیرلایه CC   ۴۵
۳٫ ۷ فرایند تحویل دهی در سیستم GSM   ۴۶
 گزارش اندازه گیری کانال ارتباطی   ۴۸
 گزارش اندازه گیری کانالهای سلولهای مجاور   ۴۹
۳٫ ۷٫ ۲ اندازه گیری ها   ۵۰
۳٫ ۷٫ ۲٫ ۱ قدرت سیگنال   ۵۰
۳٫ ۷٫ ۲٫ ۲ کیفیت سیگنال   ۵۱
۳٫ ۷٫ ۲٫ ۳ فاصله   ۵۲
۳٫ ۷٫ ۲٫ ۴ انتقال گزارش از طریق بلوک SACCH   ۵۳
۳ .۷ .۳ انواع تحویل دهی   ۵۵
تخصیص منابع   ۵۷
 اجرای عمل تحویل دهی   ۶۰
۳ .۸ کنترل توان   ۶۲
۳ . ۹ سرویس ها  در شبکه رادیویی سیار GSM   ۶۳
زمان بندی پیاده سازی سرویس ها در GSM   ۶۴
سرویس های حامل شفاف   ۶۶
 سرویس حامل غیر شفاف   ۶۶
۳ .۹ .۱٫ ۲ سرویس های حامل سنکرون و آسنکرون   ۶۷
 سرویس ارسال داده در سوئیچینگ خط، دو طرف آسنکرون   ۶۷
 سرویس ارسال داده در سوئیچینگ خط، دوطرفه سنکرون   ۶۸
 سرویس سوئیچینگ خط جهت دستیابی به PAD   ۶۸
 سرویس های انتقال داده ،‌سوئیچینگ بسته، دو طرفه سنکرون   ۶۸
۳ .۹ .۲ تله سرویس ها   ۶۹
 سرویس تلفنی   ۶۹
سرویس های تلفن اورژانسی   ۷۰
سرویس پیغام کوتاه (SMS )   ۷۰
 سرویس دستیابی Videotex   ۷۱
 سرویس های Facsimile   ۷۱
 سرویس Facsimile شفاف   ۷۲
 سرویس Facsimile غیر شفاف   ۷۳
۳ .۹ .۳ سرویس های تکمیلی   ۷۴
۳ .۹ .۴ پشتیبانی سرویس های افزوده   ۷۵
۳ .۹ .۴ .۱ ساختار دنباله USSD   ۷۶
۳ .۹٫ ۴٫ ۲ اجرای USSD   ۷۸
۳ .۹ .۵ تطبیق کننده های نرخ داده در سیستم GSM   ۷۸
۳ . ۱۰ توسعه سرویس های داده و صدا در سیستم GSM   ۸۰
سرویس داده مبتنی بر بسته با نرخ بیتی متغیر   ۸۳
سرویس داده چند رسانه ای   ۸۴
۳-۱۰-۱ ASCI   ۸۵
 سرویس پخش گسترده صدا (VBS)   ۸۵
۳- ۱۰-۲ سرویس مکالمات گروهی صوتی (VGCS)   ۸۶
۳-۱۱ عملگرهای بین شبکه ای (IWF)   ۸۷
۳-۱۱-۱ دروازه ای برای ارتباط با شبکه های تلفن عمومی PSTN   ۸۷
۳-۱۱-۲ دروازه ای برای ارتباط با ISDN   ۸۹
۱- انتقال بر پایه سوئیچینگ خط (صوت  KHz 1/3)   ۸۹
۲- سرویس حامل دیجیتالی بدون محدودیت براساس سوئیچینگ خط   ۸۹
۳- انتقال براساس سوئیچینگ بسته :   ۸۹
۳-۱۲ جنبه های امنیتی   ۹۱
تصدیق صحت (AuC)   ۹۲
۳-۱۳ بروز کردن موقعیت   ۹۴
۳- ۱۴ فرایند آماده سازی جهت برقراری ارتباط   ۹۵
 ارتباط واحد سیار با مشترک شبکه PSTN   ۹۶
سرویس های پیشرفته GSM   ۹۸

۱ .۳ تاریخچه

در اوایل دهه ۱۹۸۰ تعداد زیادی شبکه رادیویی مستقل با استانداردهای مربوط به خود در کشورهای مختلف اروپایی توسعه یافته بودند. از نظر مشترکین سرویس های این شبکه ها گران و از کیفیت خوبی برخوردار نبودند. بطوریکه CEPT در سال ۱۹۸۲ تصمیم گرفت یک شبکه سلولی رادیویی را در سطح اروپا پیاده سازی کند. بدین منظور یک گروه کاری تحت عنوان گروه مخصوص سیار(GSM) زیر نظر CEPT تشکیل شد. تصمیم بر این بود که گروه GSM یک شبکه سلولی تحت عنوان GSM را با تکنولوژی های جدید مخابراتی معرفی و به استاندارد سازی آن بپردازد. گروه GSM تعدادی سیستم رادیویی سلولی دیجیتالی را مورد آزمایش قرار داد و در سال ۱۹۸۷ به این نتیجه رسید که استانداردی را معرفی کند که ترکیبی از مشخصات سیستم های مختلف را در بر گرفته است. در این راستا یک جدول زمانبندی جهت اجرای طرح ها مشخص گردید. در همان سال با امضاء Mou  ، سیزده کشور مشارکت کننده در طرح، تعهد خود را جهت پایه گذاری یک سیستم رادیویی براساس توصیه های GSM تائید کردند. با تاسیس موسسه ETSI در سال ۱۹۸۸ که هدف ان بهبود و گسترش استانداردهای مخابراتی در اروپا بود، گروه کاری GSM نیز تحت نظارت ETSI قرار گرفت و سرانجام در سال ۱۹۹۰ اولین مجموعه جامع از مشخصات سیستم GSM معرفی گردید.

۲ .۳ خصوصیات سیستم GSM

خصوصیات عمده سیستم GSM عبارتند از :

۱-سیستمی کاملا دیجیتالی در باند فرکانسی MHz 900 .

۲-بازه فرکانسی MHz 935 تا MHz 980 برای لینک رو به پایین یعنی برای ارسال اطلاعات از ایستگاه پایگاه به واحد سیار و بازده فرکانسی MHz 890 تا MHz 915 برای لینک رو به بالا، یعنی برای ارسال اطلاعات از واحد سیار به ایستگاه پایگاه .

۳-پهنای باند KHz 200 برای کانالهای فرکانسی یعنی قرار گرفتن حاملهای فرکانسی به فواصل KHz 200 .

۴-تقسیم زمانی هر کانال مخابراتی (شکاف زمانی) به هشت قسمت .

۵-کد کردن صوت و داده در مسیر رادیویی .

۶-توانایی تحرم پذیری وسیع واحد سیار.

۷-امکان سرویس های داده سرعت پایین .

۸-سازگار بودن با ISDN  و امکان سرویس پیغام کوتاه .

توجه طراحان شبکه GSM عمدتا بر روی سرویس های تلفنی بوده است. سرویس های گرفته شده از سرویس های تلفنی نیز که در سیستم GSM در نظر گرفته شده اند عبارتند از پیغام صدا، مکالمات ضروری .

سرویس های حامل که در سیستم GSM در نظرگرفته شده است سرویس های داده سنکرون و آسنکرون برای انتقال  داده بین GSM و دیگر شبکه ها ( …,ISDN,PSTN ) در سرعت نسبی ۳۰۰ تا Kbit/s 9600 می باشد . یکی از سرویس هایی که بر این اساس پایه گذاری شده است سرویس پیغام کوتاه می باشد.

امروزه توانایی انتقال داده در سیستم GSM گسترش یافته است و سرویس های پیشرفته ای از قبیل سرویس داده سرعت بالا براساس سوئیچینگ خط (HSCSD ) و سرویس رادیویی بسته ای کلی (GPRS ) معرفی گردیده است. نسخه دیگری از GSM در MHz 1800 تحت عنوان DSC1800  در اروپا بصورت استاندارد درآمده است. استاندارد DSC1800   در ایالات متحده نیز براساس استانداردهای اروپایی DSC1800   ایجاد شده است.

۳ .۳ ساختار سیستم GSM

ساختمان سیستم GSM به سه بخش عمده تقسیم می شود. که عبارتند از: بخش سیستم رادیویی( RSS ) بخش سیستم سوئیچینگ و شبکه (NSS ) بخش سیستم های عملیاتی( OSS ) .

۳ .۳ .۱ سیستم رادیویی

این بخش از دو قسمت عمده تشکیل شده است:

۱-واحد سیار (MS )

۲-ایستگاه پایگاه (BS ) یا (BSS ) می باشد .

 ۳٫ ۳٫ ۱ .۱ واحد سیار

واحد سیار به کلیه تجهیزاتی که یک مشترک برای ارتباط با شبکه نیاز دارد اتلاق می شود. این تجهیزات شامل یک ترمینال سیار که شامل اجزای سخت افزاری و نرم افزاری است و یک رابطی که به مشترک امکان استفاده از سرویس های شبکه از طریق  ترمینال سیار را می دهد و تحت عنوان مدول شناسه مشترک (SIM ) شناخته می شود می باشد. SIM کلیه اطلاعات شخصی مشترک را در خود ذخیره می نماید. SIM یا در داخل ترمینال از قبل نصب شده و یا بصورت  یک کارت هوشمند قابل نصب بر روی ترمینال است. مشترک واحد سیار از ظطریق این کارت خود را به شبکه سیار معرفی می نماید. علاوه براین هر واحد سیار دارای یک شناسنامه ای است که تحت عنوان هویت تجهیزات شناخته می شود. تعدادی شماره شناسه جهت نظارت بر واحد سیار در شبکه GSM به واحد سیار اختصاص می یابد که عبارتند از:

شناسه بین المللی مشترک سیاره                            IMSI

شناسه موقت مشترک سیار                                   TMSI

شماره ISDN  بین المللی واحد سیار               MSISDN

شماره سیاحتی واحد سیار                                 MSRN

واحدهای سیار بر حسب قدرت فرستنده شان به پنج کلاس عمده دسته بندی می شوند. که در سیستم GSM از توان حدود ۸/۰ تا W 20 را پوشش می دهد. عمده واحدهای سیار در کلاس چهار که توان (W 2 -8/0 ) را پوشش می دهد قرار دارند .

 اطلاعاتی که بطور دائم در SIM  کارت قرار می گیرند، عبارتند از:

۱-نوع SIM  کارت

۲-مشخصات IC مربوط به SIM  کارت، شماره سریال .

۳-لیستی از سرویس های کلی که مشترک می تواند استفاده کند .

۴-TMSI

۵-شماره مشخصه شخصی (PIN )

۶-کلید باز کردن قفل PIN ( PUK )

۷-کلید تصدیق صحت K_i

یکسری اطلاعات پویا نیز در SIM  تعریف شده است که هنگام روشن شدن واحد سیار مدام بروز می شوند. این اطلاعات عبارتند از:

۱٫ اطلاعات موقعیت شامل TMSI  و LAI

۲٫ کلید رمز کردن K_c  برای از کد خارج کردن اطلاعات و شماره سریال آن

۳ . اطلاعات BCCH : لیستی از فرکانس های حامل برای انتخاب سلول مناسب طی عمل تحویل دهی .

۴٫ لیستی از شبکه ها PLMN  قدغن شده .

PIN

اگر SIM کارت در واحد سیار نباشد، ترمینال سیار هیچ سرویسی را بجز مکالمات ضروری آن هم در صورتی که شبکه امکان آن را فراهم سازد، نمی تواند ارائه دهد. اگر SIM کارتی برای اولین بار نصب گردد، امکان دستیابی به شبکه در صورتی فراهم می گردد که مشترک شماره کد PIN را وارد کند. این شماره بین چهار تا هشت رقم است  که مشترک می تواند آن را تغییر دهد. وجود چنین کدی، ریسک دزدیده شدن واحد سیار را کم می نماید. چرا که اگر واحد سیار خاموش شود، پس از روشن کردن نیاز به  PIN  کد می باشد. با سه بار اشتباه وارد کردن این کد، SIM کارت بلوکه شده و مشترک نیاز به کلید از قفل در آمدن یا PUKرا دارد. بعضی ازSIM کارت های استفاده از PIN  کد دومی را نیز امکان پذیر می سازند که در صورت وارد کردن این شماره، نام ها، شماره تلفن های شخصی در دسترس استفاده کننده قرار می گیرد.

PUK

SIM کارتی که بلوکه شده، فقط با PUK باز می شود. PUK  یک عدد هشت رقمی است. مشترک مجاز است، حداکثر ۱۰ بار تلاش نماید تا PUK  درست را وارد کند در غیر این صورت SIM کارت بطور دائم بسته می شود .

۳ . ۳٫ ۱ .۲ ایستگاه پایگاه (BS )

ایستگاه پایگاه کلیه عملیات رادیویی را انجام می دهد. این بخش شامل دو قسمت عمده می باشد:

ایستگاه ارسال و دریافت (BTS )

کنترل کننده ایستگاه پایگاه (BSC )

Ÿ BTS

BTS شامل امکانات ارسال و دریافت از قبیل آنتن ها و همه سیگنالینگ های مربوط به ارتباط رادیویی بین BTS و BSC می باشد. قدرت فرستنده BTS محدود بوده وسطح یک سلول را پوشش میدهد .

۳ .۳ . ۲ سیستم سوئیچینگ و شبکه (NSS )

این سیستم پل ارتباطی بین BSC با شبکه های مختلف از قبیل شبکه سوئیچ تلفن عمومی (PSIN )، شبکه سرویس های دیجیتال  مجتمع (ISDN ) و شبکه سوئیچ داده عمومی (PSDN ) می باشد.

اجزای اصبی این شبکه عبارتند از مرکز سوئیچ سرویس سیار (MSC ) ، ثبات موقعیت خانگی (HLR ) و ثبات موقعیت دید(VLR ) .

Ÿ مرکز سوئیچینگ سرویس های سیار (MSC )

این بخش مسئولیت سوئیچ کردن و مدیریت شبکه را بر عهده دارد. هر مرکز سوئیچ می تواند چند BSC را سرویس دهی کند. بنابراین، این مرکز عمل ارتباط واحدهای سیار مختلف را در موقعیت های مختلف جغرافیایی انجام می دهد. از طرف دیگر این مرکز امکان ارتباط با شبکه های با سیم مخابراتی از قبیل PSIN ، PSDN ، ISDN و نیز شبکه های مخابراتی سیار دیگر را فراهم می سازد. تمام سیگنالهای لازم برای برقراری، نگهداری و خاتمه ارتباط براساس CCS7 انجام شده و تصحیح و آزاد سازی کانال رادیویی و نیز مسیر یابی مجدد هنگامی که سیگنال تداخل قوی است(بخشی از فرآیند تحویل دهی) از وظایف این بخش است. یکی دیگر ازوظایف MSC  ارائه سرویس های تکمیلی است که این سرویس ها از ISDN  گرفته شده است.

عملیات انتقال داده در سرویس های داده نیز از طریق واحد عملیات بین شبکه ای (IWF ) که در MSC قرار گرفته است انجام می شود. عملیات مربوط به کانالهای مخابراتی توسط واحد DSU  انجام می شود. این واحد عملیاتی از قبیل تطبیق سرعت، مدولاسیون و دمدولاسیون، کد و دکدکردن را فراهم می سازد .

Ÿ ثبات موقعیت خانگی (HLR )

تمام اطلعات مهم مربوط به مشترک واحد سیار از قبیل شماره تلفن ، شماره شناسه MS ، نوع تجهیزات سرویس های تکمیلی، اولویت های دستیابی به سرویس ها و کلید رمز نگاری در بانک اطلاعاتی که تحت عنوان ثبات موقعیت خانگ ناخته می شود نگهداری می گردد. داده های مربوط به موقعیت مشترکین از قبیل موقعیت محلی (LA ) ، شماره سیاحتی مشترک سیار(MSRN ) که برای برقراری ارتباط لازم است نیز در این بانک ذخیره می شود. هنگامیکه واحد سیار موقعیت محلی خود را تغییر می دهد، داده های HLR به روز می شود. معمولا در هر شبکه GSM فقط یک HLR وجود دارد و اطلاعات تمام مشترکین فقط در یک HLR ذخیره می شود .

Ÿ ثبات موقعیت دید(VLR )

این واحد تحت نظارت MSC  می باشد. HLR اطلاعات لازم مربوط به واحد سیاری را که وارد ناحیه تحت پوشش یک VLRمی شود به VLR مربوطه ارسال می کند. این اطلاعات عبارتند از: شماره تلفن، محوزهایی که واحد سیار دارد، شماره بین المللی مشترک سیار(IMSI ) .همچنین VLR کنترل تخصیص شماره های سیاحتی (MSRN ) و TMSI  را بر عهده دارد. فرآیند خاصی جهت به روز کردن VLR ، هنگامی که واحد سیار بین چندین LA  تغییر مکان می دهد صورت می گیرد.

۳ .۳ . ۳ سیستم عملیاتی (OSS )

وظایف این بخش عبارتند از :

۱-مدیریت آبونمان

۲-مدیریت عملیات و پشتیبانی شبکه

۳-مدیریت تجهیزات واحد سیار

Ÿ مدیریت آبونمان

اطلاعات مربوط به مشترک در HLR  و اطلاعات مربوط به امنیت داده در AuC ذخیره می گردد. گاهی واحد AuC در داخل HLR  در نظر گرفته می شود. مدیریت آبونمان امکان بررسی اعتبار مشترک را با استفاده از داده هایی که در HLR  و AuC ذخیره شده است، فراهم می سازد. سرویس هایی که مشترک مجاز است از شبکه دریفات کند، نیز از این طریق مشخص می گردد .

Ÿمدیریت عملیات وپشتیبانی شبکه

واحد کنترل عملیات و پشتیبانی شبکه، جهت اتصال به عناصر عملیاتی شبکه از شبکه سوئیچ جداگانه ای استفاده می نماید. این شبکه براساس شبکه مدیریت مخابرات راه دور (TMN ) که توسط ITU-T معرفی شده پایه گذاری شده است. TMN  یک شبکه مجتمع با یکسری پایگاه اطلاعاتی است که انتخاب هایی را برای مجری شبکه جهت کنترل و نظارت فراهم می سازد .

Ÿمدیریت تجهیزات واحد سیار

مدیریت تجهیزات واحد سیار از اطلاعات مربوط به تجهیزات واحد سیار و نیز مالکان آن که در پایگاه های اطلاعاتش (EIR )قرار دارد استفاده می نماید و می تواند تجهیزات معیوب و دزدیده شده را جستجو نماید  .

بخش های عمده سیستم عملیاتی (OSS ) عبارتند از:

۱-مرکز پشتیبانی و عملیات (OMC )

۲-مرکز تصدیق صحت (AuC )

۳-ثبات شناسه تجهیزات (EIR )

۳ .۳ .۳ . ۱ مرکز عملیات  و پشتیبانی (OMC )

نظارت و کنترل عنصار شبکه بر عهده OMC  می باشد. این واحد بهترین کیفیت سرویس دهی ممکن را تضمین می کند. این واحد توسط رابط O ( یک رابط در X.25 ) با کلیه عناصر شبکه ارتباط برقرار می کند. وظایف مدیریتی OMC  شامل نظارت بر مشترکین و تجهیزات، صورتحساب و تولید داده های آماری براساس میزان استفاده از عناصر شبکه میباشد .

۳ .۳ .۳ ۲ مرکز تصدیق صحت (AuC ) .

این مرکز تمام اطلاعات لازم جهت حفاظت شناسه های مشترک و جلوگیری از استراق سمع ارتباطات مخابراتی مشترک را نگهداری می نماید. از آنجایی که ارتباط رادیویی می تواند مورد دستیابی غیر مجاز قرار گیرد. روش های خاصی جهت جلوگیری از این عمل در نظر گرفته شده است. بطور مثال پارمترهایی تحت عنوان کلید تصدیق صحت و پارمترهایی در مورد کد کردن اطلاعات به هر مشترک اختصاص می یابد. الگوریتم تصدیق صحت، و کدهای رمزنگاری در این واحد ذخیره می شود و روش های بسیار پیچیده ای برای دستیابی به این اطلاعات اعمال می گردد .

۳ .۳ .۳ .۳ ثبات شناسه تجهیزات ( EIR )

این مرکز پایگاه داده ای است که شماره های مشترکین و تجهیزات آنها (IMEI ) را در خود نگهداری می کند. این پایگاه دارای سه لیست سفید، سیاه و خاکستری است. لیست سفید شامل لیستی از IMEI های واحدهای سیار مجاز است. لیست سیاه شامل تمام IMEI های دزدیده شده و یا ممنوعه می باشد.  لیست خاکستری شامل لیستی IMEI هایی که ناکارا هستند و سرویسی را دریافت نمی کنند می باشد.

۳٫ ۳٫ ۴ آدرس ها و شناسه ها

سیستم GSM بطور کاملا مشخص بین تجهیزات و کاربران شبکه تمایز قایل می شود. بنابراین تجهیزات سیار و کاربران ، شناسه های مجزا و یکتایی را خواهند داشت. شناسه کاربر بوسیله SIM کارت مشخص می شود. SIM  کارت قابل انتقال به واحدهای سیار مختلف می باشد. بنابراین تحرک پذیری تجهیزات و تحرک پذیری مشترک از هم جدا می شود. یعنی مشترک می تواند از طریق SIM  کارتش که می تواند در واحدهای سیار مختلف قرار گیرد، در شبکه در دسترس باشد. برای تجهیزات ، شناسه تجهیزات (IMEI ) تعریف شده است. این شماره مشخص کننده سازنده و تاریخ ساخت می باشد.

علاوه بر شناسه های مشترک و تجهیزات ، شناسه هایی دیگر نیز در سیستم GSM تعریف شده اند که جهت مدیریت تحرک پذیری مشترک و آدرس دهی همه عناصر شبکه نیاز می باشند.

 Ÿ  MSISDN

شماره تلفن واقعی یک واحد سیار تحت عنوان شماره بین المللی ISDN  واحد سیار (MSISDN ) شناخته می شود. این شماره به SIM  کارت شخص اختصاص می یابد. یعنی یک ترمینال با توجه به این که می تواند SIM  کارتش را تعویض نماید شماره تلفن آن هم تغییر خواهد کرد. MSISDN شامل کد کشوری (CC ) و کد ملی ناحیه (NDC ) و شماره مشترک(SN ) می باشد .

Ÿ IMSI

GSM تمایز بین شماره تلفن سیار MSISDN و شناسه بین المللی مشترک (IMSI ) ایجاد می کند. برخلاف شماره MSISDN که در اختیار همگان قرار می گیرد. شناسه IMSI می تواند عمومی نباشد. افراد نیز نمی توانند به راحتی از روی MSISDN شماره IMSI متناظر آن را بدست آورند. این عمل جهت بالا بردن امنیت اطلاعات، مورد استفاده قرار گرفته است. شناسه IMSI شامل میدان کد کشوری سیار(‌MCC ) ، کد شبکه ای سیار(MNC ) و شماره شناسه مشترک سیار ( MSIN ) می باشد .

Ÿ MSRN

VLR محلی، با درخواست MSC ، یک آدرس موقتی تحت عنوان شماره سیاحتی واحد سیاره(MSRN ) جهت مشخص کردن موقعیت واحد سیار به واحد سیار اختصاص می دهد. ( این آدرس در HLR  ذخیره می شود). این شماره جهت ایجاد ارتباط شبکه ثابت یا واحد سیار نیاز می باشد.

MSRN دارای ساختمانی شبیه به MSISDN است این آدرس شامل میدان کد کشوری که واحد سیار فعلا در آن قرار دارد (VCC ) ، کد محلی (ناحیه ای که فعلا واحد سیار در آن قرار دارد) (VNDC ) و شناسه MSC  ای که فعلا با آن ارتباط است (VMSC ) و شماره مشترک که VLR  آن محل به واحد سیار اختصاص داده است(VSN ) می باشد. این شماره هویت و موقعیت واحد سیار را روی کانال ترافیکی مخفی نگه می دارد.

Ÿ TMSI

اگر واحد سیاری بخواهد سیگنالی را به شبکه ارسال کند. از شماره شناسه موقتی واحد سیار (TMSI) استفاده می نماید. با استفاده از این شناسه، شماره بین المللی مشترک (TMSI) محفوظ می ماند .

TMSI توسط VLR محلی تعرف و کد شده، همراه با شناسه ناحیه محلی(LAI ) برای واحد سیار ارسال می گردد. بنابراین TMSI فقط در ناحیه VLR  محلی معتبر است و دائما جهت تضمین حفاظت اطلاعات کاربران تغییر داده می شود .

Ÿ LAI

هر ناحیه محلی دارای یک شناسه می باشد. این شناسه بطور پیوسته بوسیله ایستگاه پایگاه (BS ) ، روی کانال BCCH ارسال می گردد. بدین صورت واحد سیار می تواند دریابد که در کدام ناحیه محلی قرار دارد. اگر واحد سیار دریابد که موقعیت محلی اش تغییر کرده، درخواست بروز کردن اطلاعات موقعیت محلی را به VLR  و HLR  می دهد. بدین ترتیب این واحد سیار است که مسئول تعیین موقعیت خود در شبکه است .

۳ .۴ رابط های سیستم GSM

جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار  لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .