Структура сети стандарта GSM

4.2Структура сети стандарта GSM

Сеть сотовой связи стандарта GSМ является системой, к ресурсам которой имеют доступ различные группы пользователей: подвижные абоненты, операторы технического обслуживания сети GSМ, абоненты стационарных сетей и сетей мобильной связи других операторов.

При рассмотрении внутренней организации сети GSМ как системы, следует выделить несколько составляющих её подсистем. Такими подсистемами являются:

• мобильная станция МS (Моbile Station);

• подсистема базовых станций ВSS (Base Stations Sub-System);

• сетевая и коммутационная подсистема NSS (Network and Switching Sub-System);

• подсистема эксплуатации и технического обслуживания ОSS (Operation Sub-System).

На рис.4.3 условно представлены подсистемы сети стандарта GSМ и возможности доступа к ресурсам данных подсистем различных групп пользователей.

Так доступ мобильных абонентов к ресурсам сети GSМ осуществляется только через подсистему МS; абоненты стационарных сетей связи подключаются к сети GSМ через интерфейсы подсистемы NSS. Через подсистему ОSS операторы технического обслуживания сети GSМ имеют доступ к ресурсам подсистем ВSS и NSS. Отдельно остановимся на каждой из перечисленных выше подсистем.

4.2.1 Мобильная станция

Мобильная станция (MS)  – это наименее сложная подсистема сети GSМ. Это единственный элемент в сети, который непосредственно доступен подвижному абоненту. Функциональная схема MS приведена на рис.4.4.

В состав MS входят приведенные ниже компоненты.

Блок обработки речевых сигналов, предназначенный для аналого-цифрового (АЦП) и цифро-аналогового (ЦАП) преобразования их с заданными количеством отсчетов (8000 отсчетов/с) и скоростью передачи данных (64 кбит/с). Соответствующие процедуры стандартизованы ITU–T в рекомендации G. 711.

Цифровой процессор обработки сигналов (ЦПОС), служащий для цифровой фильтрации речевых сообщений, кодирования-декодирования ”источника сигнала” и канального кодирования (эти процессы описаны в 4.3.).

Блок обработки модулируемых сигналов, обеспечивающий модуляцию-де­модуляцию радиосигналов в соответствии с принятым в стандарте GSMвидом мо­дуляции.

Блок обработки радиосигналов, состоящий из супергетеродинного приемни­ка (ПРМ) и передатчика (ПРД).

Антенна с антенным переключателем (АП). Антенный блок представляет собой электронный коммутатор подключающий антенну либо на выход передачика , либо на вход приемника. MS никогда не работает на прием и на передачу одновременно.

Источник вторичного электропитания (стабилизатор) с аккумуляторной бата­реей (АКБ).

Микроконтроллер, служащий для управления работой составных частей MS (часто функции ЦПОС и микроконтроллера выполняет один микропроцессор).

Запоминающее устройство (ЗУ), хранящее коды программ обработки сигна­лов компонентами MS, а также несколько десятков телефонных номеров (функция "записной книжки").

Жидкокристаллический индикатор, отображающий текущее состояние MS.

Клавиатура для ввода команд и телефонных номеров.

Основой аппаратуры MS являются цифровые и аналоговые интегральные схемы средней и большой степени интеграции (БИС).

В МS всех версий стандарта GSМ (GSM – 400; GSМ – 900, GSM – R, DCS – 1800, РСS – 1900) предусмотрен универсальный для всех версий съёмный модуль идентификации абонента - SIМ (Subscriber Identity Module). SIМ изготавливается в виде миниатюрной пластиковой карточки размером 15x25 мм и толщиной около 1 мм. Мобильный терминал без SIМ-карты не работает. SIМ-карта вставляется в специальное гнездо МS любой версии стандарта GSМ. Таким образом, возможна реализация SIМ-роуминга, когда абонент, переезжая в другой регион или страну, может взять с собой не личный аппарат мобильной связи (МS), а лишь SIМ-карту и установить её, например, в арендованную на новом месте своего пребывания мобильную станцию стандарта GSМ. SIМ-карта фактически "персонализирует" мобильный терминал, т.к. на ней записаны: персональный идентификационный номер абонента РIN (Personal Identification Number); индивидуальные ключ и алгоритм аутентификации абонента. Кроме того, SIМ-карта содержит международный идентификатор абонента подвижной связи IMSI (International Mobile Subscriber Identity). Для рассмотрения подсистем BSS, NSS и OSS обратимся к рис.4.5, на котором представлена структура сети связи стандарта GSM.