معماری شبکه موبایل GSM

سیستم GSM اصولاً از سه زیرسیستم اصلی به نام‌های زیر سیستم رادیویی ، زیر سیستم شبکه و زیرسیستم عملیات و پشتیبانی تشکیل شده است . زیرسیستم رادیویی شامل تجهیزات و عملیات مربوط به مدیریت اتصالات در مسیر رادیویی از جمله مدیریت دست به دست کردن کانال می‌باشد.

زیر سیستم شبکه شامل دستگاهها و عملیات مربوط به برخوانی‌های (Call) انتها به انتها، مدیریت مشترکین، تحرک و واسط با (PSTN) ثابت می‌باشد. زیر سیستم مرکز نگهداری و عملیاتی ، نگهداری تجهیزات GSM را بر عهده دارد و به تمام تجهیزات سیستم سوئیچینگ و به BSC مربوطه متصل می‌باشد . زیرسیستم رادیویی Base station Subsystem (BSS) شامل BTS و BSC و TC وMS است . اصولاً MS به عنوان بخشی از زیرسیستم رادیویی در نظر گرفته می‌شود . Mobile Station (MS) MS شامل دو بخش ME و SIM (Subscriber Identity module) می‌باشد. بخش SIM شامل اطلاعاتی از جمله IMSI ، MSISDN، Ki ، TMSI وMSRN و غیره است . مشخصه بین‌المللی مشترک موبایل (IMSI) : برای هر مشترک یک (IMSI) اختصاص داده می‌شود که شامل کد کشوری موبایل (MCC)، کد شبکه موبایل (MNC) و یک شماره یکتای شناسایی مشترک موبایل (MSIN) در PLMN می‌باشد لازم به ذکر است که IMSI حداکثر دارای 15 رقم است و برای اطمینان از اینکه فقط کاربران مجاز به سیستم دسترسی دارند ، به کار می‌رود . شماره MSISDN: شماره MSISDN مرکب از کد کشور (CC) بوده و به دنبال آن شماره ملی (N(S)N) قرار دارد و نباید از 15 رقم تجاوز کند . Ki: شماره‌ای است که هگزادسیمال به طول 32 رقم که برای اعلام سندیت به کار می‌رود . مشخصه موقتی مشترک موبایل (TMSI): TMSI به طور مجازی به جای MSC-VLR استفاده شده و برای پنهان نگهداشتن کاربر طراحی شده است . این عدد تنها بعد از تصدیق موفقیت‌آمیز مشترک اختصاص می‌یابد. لازم به ذکر است که TMSI تنها ارزش محلی دارد یعنی درون VLR و ناحیه کنترل شده توسط VLR. شماره فراگردی ایستگاه موبایل (MSRN): وقتی که MS وارد ناحیه شمار‌ه‌گذاری دیگری گردد یک MSRN به طور موقتی به آن اختصاص می‌یابد . شماره MSRN توسط HLR برای مسیریابی مجدد برخوانی‌ها به سمت MS به کار می‌رود . اما بخش ME شامل IMEI است که توسط EIR کنترل می‌شود . مشخصه بین‌المللی تجهیزات موبایل (IMEI): IMEI مشخصه یکتای تجهیزات به کار رفته توسط یک مشترک در هر PLMN بوده و برای معین شدن گوشی GSM مجاز (سفید)، غیر مجاز (سیاه) و خراب (خاکستری) استفاده می‌شود . BSC: BSC وظیفه مدیریت منابع رادیویی سلول‌های تحت کنترل خود را بر عهده دارد همچنین عمل handover (دست به دست کردن کانال) را در داخل سلول برای MSهای در حال حرکت BTSهای تحت کنترل خودش را، انجام می‌دهد. BSC در زمانی که تعداد مشترک‌ها به علت خاصی زیاد می‌شود، فرکانسها را مجدداً بین BTSهای ناحیه خودش پخش می‌کند. همچنین وظیفه مدیریت قدرت BTSها را نیز بر عهده دارد. در زیر بعضی از وظایف دیگری که BSC انجام می‌دهد، ذکر شده : فراهم کردن سیگنالهای همزمانی فرکانس و زمان برای BTS ، کنترل hopping (پرش فرکانسی) ، کنار هم چیدن کانال‌های ترافیکی با نرخ کم به منظور کاهش تعداد خطوط از BSC به MSC و BTS را انجام می‌دهد . BTS: BTS شامل سه بخش TRX (Transceiver) ، پردازش کننده سیگنال و قسمت کنترل و آنتن و کابل Feeder می‌باشد BTS وظیفه ارسال و دریافت یک واحد موبایل را بر عهده دارد. برای دستیابی به این هدف باید روی سیگنال‌ها ، عمل کدگذاری ، مالتی پلکس و مدولاسیون و … انجام شود که این کارها از جمله وظایف BTS است همچنین کنترل داخل سلولی عمل Frequency hopping برای جلوگیری از اینکه هیچ دو مشترکی به یک فرکانس واحد پرش ننمایند ، از جمله مسئولیتهای BTS است در زیر به برخی از وظایف BTS اشاره می‌شود : سنکرون کردن زمانی و فرکانسی سیگنال‌های ارسال شده از BTS، ارتباطات صوت و داده از طریق کانال‌های نیمه نرخ و تمام نرخ . ترانسکدر (TC) : ترانسکدر وسیله‌ای است که صحبت kbps یا داده‌های kbps ، kbps، kbps3/6را مالتی پلکس کرده و 4 تا از آن ها را به یک داده kbps استاندارد تبدیل می‌کند. ابتدا صوت kbps یا داده‌های kbps، kbps و kbps3/6توسط وارد کردن داده‌های همزمانی اضافی به سطح kbps آورده می‌شوند و سپس چهار تا از آنها برای آمدن به سطح kbps در ترانسکدر ترکیب می‌شوند .