В подсистему коммутации стандарта GSM не входят следующие типы оборудования:
1. Узлы коммутации TDM (Time Division Multiplexing) – этот тип оборудования используется для коммутации и передачи голосовых и данных сигналов. Он позволяет объединять множество голосовых и данных каналов в одном физическом канале, что обеспечивает более эффективное использование ресурсов.
2. Маршрутизаторы – этот тип оборудования используется для определения наиболее оптимального пути для передачи данных между различными сетями. Они осуществляют решение задачи передачи информации на основе анализа информации о текущей загрузке сети, о возможностях маршрутизаторов и о требованиях пользователей.
3. Конвертеры протоколов – этот тип оборудования используется для преобразования информации из одного протокола передачи данных в другой. При передаче данных между различными сетями часто возникает необходимость в преобразовании формата информации, чтобы она могла быть корректно интерпретирована получателем.
Далее в статье мы рассмотрим более подробно каждый из этих типов оборудования, а также расскажем о процессе коммутации в сети стандарта GSM.
Чтобы узнать больше, прочтите следующие разделы:
— Узлы коммутации TDM и их роль в сети GSM
— Маршрутизация данных и ее значение в сети GSM
— Конвертеры протоколов и их применение в сети GSM
Стандарт GSM
Стандарт GSM (Global System for Mobile Communications) является международным стандартом для цифровой сотовой связи. Он был создан для обеспечения стандартизации и совместимости между компаниями и операторами связи, а также для обеспечения качества связи и доступности сотовой связи в различных странах и регионах мира.
GSM определяет набор протоколов и спецификаций, которые определяют, как передавать и обрабатывать данные и голосовую информацию в мобильной сети. Он использует цифровую модуляцию для передачи информации и разделяет радиоканал на разные временные слоты, чтобы обеспечить эффективное использование частотного спектра и поддержку одновременных вызовов и передачи данных.
Компоненты GSM
- Мобильные терминалы (телефоны) — это устройства, которые обеспечивают связь между пользователем и сотовой сетью. Они содержат SIM-карты, которые идентифицируют пользователя и связывают его с его аккаунтом.
- Базовые станции (БС) — это высоковысотные антенны и оборудование, установленное на различных местах и обеспечивающее покрытие сотовой сети.
- Мобильные коммутаторы — это оборудование, которое обрабатывает и пересылает вызовы и данные между базовыми станциями, а также между сотовой сетью и общественной телефонной сетью.
- Сотовая сеть — это сеть, состоящая из базовых станций, мобильных коммутаторов и других элементов, которые обеспечивают связь и передачу данных.
Подсистема коммутации
Подсистема коммутации в стандарте GSM состоит из мобильных коммутаторов и других элементов, которые обработкают вызовы и данные в сотовой сети. Она обеспечивает маршрутизацию вызовов, управление ресурсами сети, аутентификацию пользователей и другие функции для обеспечения надежной и эффективной связи.
Однако некоторое оборудование не входит в подсистему коммутации стандарта GSM. К такому оборудованию можно отнести:
- Технические средства передачи данных, такие как модемы и маршрутизаторы, которые позволяют подключаться к интернету через сотовую сеть.
- Оборудование для предоставления дополнительных услуг, таких как мобильные точки доступа Wi-Fi, мобильные терминалы для беспроводного подключения к компьютеру или другим устройствам.
Это оборудование может быть использовано вместе с сотовыми сетями GSM для расширения возможностей связи и обеспечения доступа к интернету и другим дополнительным услугам.
Лекция по беспроводным сетям №11. Архитектура GSM
Понятие и основные характеристики
Для начала следует определить, что такое подсистема коммутации в стандарте GSM. Подсистема коммутации представляет собой комплекс оборудования, ответственный за управление соединением между абонентскими устройствами в сети GSM. Основной задачей данной подсистемы является коммутация голосовых, данных и контрольных сигналов между абонентами.
Такая подсистема состоит из нескольких основных элементов, включая базовые станции, контроллеры базовых станций, мобильные коммутаторы, вышки связи и другие. Однако, в подсистему коммутации GSM не входят следующие типы оборудования:
- Оборудование передачи данных. Подсистема коммутации GSM отвечает за передачу голоса и сигналов контроля, а не данных. Для передачи данных используются другие сетевые структуры, такие как GPRS или EDGE.
- Серверы и базы данных. Подсистема коммутации GSM не включает в себя серверы и базы данных, которые используются для хранения и обработки информации об абонентах.
- Оборудование управления сетью. Управление сетью GSM осуществляется отдельными элементами, такими как системы управления сетью (NSS) и системы управления трафиком (BSS).
- Другие элементы инфраструктуры сети GSM, такие как коммутаторы и маршрутизаторы, которые отвечают за передачу данных между различными сетями.
Таким образом, понимание основных характеристик и составляющих подсистемы коммутации в стандарте GSM позволяет лучше понять, как работает сеть GSM и какие функции выполняют различные элементы оборудования.
Подсистема коммутации
Подсистема коммутации – одна из ключевых составляющих сетей стандарта GSM, которая отвечает за установление и поддержание связи между абонентами. Она обеспечивает соединение голосовой и данных связи между мобильными устройствами, а также их маршрутизацию и управление.
Компоненты подсистемы коммутации
Подсистема коммутации состоит из следующих компонентов:
- MSC (Mobile Switching Center) – центр коммутации, который выполняет функции маршрутизации вызовов и коммутации информации между абонентами. Он обрабатывает сигнализацию для установления и завершения вызовов, а Выполняет функции контроля над мобильной сетью.
- BSC (Base Station Controller) – контроллер базовой станции, который управляет работой базовых станций, контролирует их радиоресурсы и координирует передачу данных между мобильными устройствами и MSC.
- BTS (Base Transceiver Station) – базовая станция, которая обеспечивает передачу и прием данных от мобильных устройств и пересылку их в BSC.
- VLR (Visitor Location Register) – регистр местонахождения абонента, который хранит информацию о местоположении абонентов, находящихся вне своей домашней сети.
- HLR (Home Location Register) – регистр местонахождения абонента домашней сети, который содержит информацию о всех абонентах сети и их параметрах.
- AUC (Authentication Center) – центр аутентификации, который осуществляет процесс идентификации и аутентификации абонентов перед доступом к сети.
Функции подсистемы коммутации
Подсистема коммутации выполняет следующие функции:
- Установление вызова – подсистема коммутации осуществляет процесс установления соединения между вызывающим и вызываемым абонентами. Она также контролирует длительность вызова и завершает его по запросу одной из сторон.
- Маршрутизация вызова – подсистема коммутации выбирает оптимальный путь для передачи вызова от MSC вызывающего абонента к MSC вызываемого абонента.
- Управление подключением – подсистема коммутации контролирует качество связи и поддерживает стабильное соединение между абонентами. Она осуществляет коррекцию ошибок и управляет радиоресурсами.
- Аутентификация и шифрование – подсистема коммутации проводит процедуру аутентификации абонентов и обеспечивает шифрование данных для обеспечения безопасности связи.
Все эти компоненты и функции подсистемы коммутации работают совместно для обеспечения надежной и эффективной связи в сети GSM.
Определение и функции
Для понимания того, какое оборудование не входит в подсистему коммутации стандарта GSM, необходимо сначала разобраться в определении и функциях данной подсистемы.
Подсистема коммутации в сетях стандарта GSM отвечает за установление, поддержание и прекращение соединений между абонентами. Эта подсистема обеспечивает коммутацию различных типов трафика, включая голосовой, данных и текстовых сообщений.
Ключевой функцией подсистемы коммутации является маршрутизация сигналов между абонентами сети. Она осуществляется с помощью коммутационных узлов, включающих в себя коммутаторы и маршрутизаторы.
Некоммутационное оборудование
Некоммутационное оборудование не входит в подсистему коммутации стандарта GSM и не является частью процесса маршрутизации сигналов. Оно выполняет другие функции и может быть необходимо для обеспечения нормальной работы сети.
- Базовые станции – оборудование, которое используется для передачи и приема сигналов между мобильными устройствами и сетевой инфраструктурой. Базовая станция состоит из антенн, радиостанции и прочих элементов, которые обеспечивают беспроводное соединение.
- Радиорелейные станции – оборудование, которое обеспечивает беспроводную связь между различными узлами сети. Радиорелейная станция используется для передачи больших объемов данных на большие расстояния.
- Шлюзы – оборудование, которое преобразует протоколы и форматы данных между различными сетями. Шлюзы используются для связи между сетями разных стандартов, например, между сетью GSM и Интернетом.
Это лишь некоторые примеры некоммутационного оборудования, которое не входит в подсистему коммутации стандарта GSM. Каждое из этих устройств выполняет конкретные функции, которые не связаны с процессом маршрутизации сигналов в сети.
Основные компоненты
Для обеспечения работы стандарта GSM необходима подсистема коммутации, которая состоит из нескольких основных компонентов. Подсистема коммутации включает в себя следующие элементы:
1. Базовые станции
Базовые станции являются одним из основных компонентов подсистемы коммутации GSM. Они выполняют функцию связи между мобильными телефонами и сетью оператора связи. Базовая станция обеспечивает передачу и прием радиосигналов между телефоном и сетью, а также осуществляет кодирование и декодирование голосовой информации.
2. Мобильные телефоны
Мобильные телефоны являются основными устройствами, которые используются абонентами для осуществления связи в сети GSM. Они обеспечивают передачу голосовой и текстовой информации, а также позволяют осуществлять передачу данных, включая доступ к интернету.
3. Базовая станция контроля и управления
Базовая станция контроля и управления представляет собой центральный элемент подсистемы коммутации GSM. Она осуществляет управление работой базовых станций, управление и контроль над каналами передачи данных и голосовой информации, а также обеспечивает управление приоритетами и качеством соединения.
4. MSC (Mobile Switching Center)
MSC является ключевым элементом подсистемы коммутации GSM. Он отвечает за коммутацию и маршрутизацию вызовов между различными телефонами и сетями, а также за управление и контроль всей подсистемой коммутации. MSC также обеспечивает функцию приема и передачи данных между мобильными телефонами и другими устройствами.
5. HLR (Home Location Register)
HLR является базой данных, которая содержит информацию об абонентах сети GSM. Он содержит информацию о местоположении абонента, его учетных данных и настройках, а также о его услугах и правах доступа. HLR выполняет функцию управления и аутентификации абонентов, а также отслеживает их местоположение в сети.
6. VLR (Visitor Location Register)
VLR представляет собой базу данных, которая содержит информацию о временно пребывающих абонентах в сети GSM. В отличие от HLR, VLR содержит временную информацию о местоположении абонента и его текущих настройках. VLR обеспечивает быстрый доступ к информации о временно пребывающих абонентах для обеспечения эффективной коммутации вызовов и передачи данных.
Таким образом, подсистема коммутации стандарта GSM включает в себя базовые станции, мобильные телефоны, базовую станцию контроля и управления, MSC, HLR и VLR. Эти компоненты работают вместе для обеспечения связи и передачи данных в сети GSM.
Оборудование в подсистеме коммутации GSM
Подсистема коммутации в стандарте GSM (Global System for Mobile Communications) играет ключевую роль в обеспечении связи между абонентами в сети. Она отвечает за установление и разрыв соединений, а также за маршрутизацию и коммутацию голосовых и данных.
В состав подсистемы коммутации GSM входят следующие компоненты:
- MSC (Mobile Switching Center) – это центр коммутации и управления мобильной сетью. MSC выполняет функцию маршрутизации звонков и управления абонентскими данными. Также MSC отвечает за подключение мобильной сети к другим сетям, таким как PSTN (Public Switched Telephone Network) или другими мобильными сетями.
- GMSC (Gateway MSC) – это шлюзовый центр коммутации, который предоставляет интерфейс между сетью GSM и другими сетями, например, PSTN. GMSC выполняет функции преобразования протоколов и маршрутизации звонков между различными сетями.
- VLR (Visitor Location Register) – это реестр местонахождения абонента-посетителя. VLR содержит временные данные о местоположении абонента в сети, такие как текущая MSC, с которой он подключен, и информацию о доступных услугах.
- HLR (Home Location Register) – это реестр местонахождения абонента-хозяина. HLR содержит постоянные данные о каждом абоненте, включая его номер, подключенную MSC и информацию о подключенных услугах.
- AUC (Authentication Center) – это центр аутентификации, который отвечает за проверку подлинности абонента при подключении к сети. AUC использует алгоритмы шифрования для защиты протоколов и идентификационных данных.
- EIR (Equipment Identity Register) – это реестр идентификации оборудования. EIR содержит информацию о зарегистрированных мобильных устройствах и их статусе (например, украдено или недействительно).
Оборудование в подсистеме коммутации GSM играет важную роль в обеспечении надежной и безопасной связи между абонентами в сети. Каждый компонент выполняет свои функции, взаимодействуя друг с другом, чтобы обеспечить эффективное функционирование сети GSM.
Мобильные станции базовых станций
Мобильные станции базовых станций (МСБС) являются одной из ключевых компонент подсистемы коммутации стандарта GSM. Они отвечают за связь между мобильными устройствами (например, смартфонами) и сетью оператора связи.
МСБС выполняют несколько важных функций:
- Прием и передача сигналов: МСБС принимают радиосигналы от мобильных устройств и передают их в сеть оператора связи. Они также принимают сигналы из сети и передают их мобильным устройствам.
- Обработка сигналов: МСБС выполняют обработку сигналов, включая декодирование и кодирование аудио и видео данных.
- Управление ресурсами: МСБС управляют выделением и распределением ресурсов сети, чтобы обеспечить эффективное использование емкости сети и качество передачи данных.
- Аутентификация и шифрование: МСБС выполняют процессы аутентификации и шифрования для обеспечения безопасности передаваемых данных.
МСБС состоят из нескольких компонентов, включая антенны, радиопередатчики и приемники, модули обработки сигналов и модули управления. Эти компоненты работают вместе для обеспечения надежной и эффективной связи между мобильными устройствами и сетью оператора связи.
Важно отметить, что в подсистему коммутации стандарта GSM входят и другие компоненты, такие как коммутаторы, контроллеры и серверы, которые обеспечивают сетевую инфраструктуру и управление сетью. Вместе эти компоненты создают надежную и эффективную систему связи, позволяющую пользователям мобильных устройств наслаждаться высококачественной связью и мобильными услугами.
Система GSM
Сетевые коммутаторы
Сетевые коммутаторы – это устройства, используемые для коммутации сетей. Они являются важной частью сетевой инфраструктуры и использования сетей различных масштабов.
Сетевые коммутаторы обеспечивают пересылку данных между устройствами в сети. Они позволяют устанавливать различные соединения между устройствами, передавая данные только тем устройствам, для которых они предназначены.
Принцип работы сетевых коммутаторов
Сетевые коммутаторы работают на основе принципа коммутации пакетов. Каждый пакет данных, поступающий на коммутатор, содержит информацию о его источнике и назначении. Коммутатор анализирует эту информацию и отправляет пакет по соответствующему порту к устройству, которому он адресован.
Сетевые коммутаторы также позволяют создавать виртуальные локальные сети (VLAN), разделяя сетевой трафик на отдельные виртуальные сети. Это позволяет управлять трафиком в сети и обеспечивать безопасность и эффективность передачи данных.
Сравнение сетевых коммутаторов с другими устройствами связи
Сетевые коммутаторы являются частью подсистемы коммутации стандарта GSM и используются для коммутации данных внутри сети. Они не включаются в подсистему коммутации стандарта GSM, так как GSM предназначен для передачи голосовой информации и SMS-сообщений, а не для коммутации данных в сети.
Другие устройства связи, такие как базовые станции и контроллеры мобильной связи, относятся к подсистеме коммутации стандарта GSM, так как они обеспечивают передачу и коммутацию голосовой информации и SMS-сообщений в мобильных сетях стандарта GSM.
Маршрутизаторы и коммутаторы сети передачи данных
Маршрутизаторы и коммутаторы являются важными компонентами сети передачи данных и выполняют разные функции.
Маршрутизаторы:
Маршрутизаторы являются устройствами, которые совершают принятие и передачу данных между различными сетями. Они используют таблицы маршрутизации, чтобы определить наилучший путь для передачи данных. Маршрутизаторы работают на сетевом уровне модели OSI и могут обрабатывать IP-адреса.
Основная задача маршрутизатора заключается в выборе оптимального маршрута для доставки данных от отправителя к получателю. Он анализирует информацию в заголовке пакета данных и принимает решение о передаче пакета через определенный интерфейс. Маршрутизаторы также обеспечивают функции безопасности, такие как фильтрация трафика и настройка межсетевого экрана.
Коммутаторы:
Коммутаторы, с другой стороны, являются устройствами, которые обеспечивают соединение между различными устройствами в сети. Они работают на канальном уровне модели OSI и обрабатывают MAC-адреса.
Основная задача коммутатора заключается в пересылке данных между устройствами внутри одной сети. Коммутатор прослушивает и анализирует трафик в сети, изучает MAC-адреса устройств и создает таблицу коммутации. Затем он отправляет пакеты данных только на тот порт, к которому подключено устройство-получатель, минимизируя трафик и улучшая производительность сети.
Центральные компьютеры и серверы
В подсистему коммутации стандарта GSM не входят центральные компьютеры и серверы. Они являются частью сети и играют важную роль в обеспечении работы всей системы, но не относятся к самой подсистеме коммутации.
Основная задача центральных компьютеров и серверов в сети GSM — управление и контроль работы сети, обработка и хранение данных, а также предоставление услуг пользователю.
Центральные компьютеры
Центральные компьютеры выполняют функцию управления и контроля работы всей сети. Они обрабатывают информацию о маршрутизации вызовов и сообщений, контролируют состояние базовых станций и других элементов сети, а также обеспечивают безопасность сети и защиту от несанкционированного доступа.
Серверы
Серверы предоставляют услуги пользователям сети GSM. Они выполняют функции хранения и обработки данных, предоставляют доступ к контактам, смс, передачу данных и другие сервисы. Серверы также могут обеспечивать работу дополнительных функций, таких как мультимедийные сообщения, видеозвонки и другие услуги.