5.4.3 Performanţe - comm.pub.ro 07 Retele GSM_3.pdf · Reţele de comunicaţii mobile GSM 6.2...

Reţele de comunicaţii mobile GSM

5.4.3 Performanţe

Performanţele receptorului sunt stabilite în funcţie de sensibilitatea de referinţă a

receptorului. În cazul GSM, aceasta reprezintă nivelul semnalului RF la intrarea receptorului,

pentru un tip de canal radio dat, astfel încât probabilitatea de eroare de bit să aibe o valoare

impusă. Pentru receptoarele portabile, sensibilitatea de referinţă este -102 dBm iar pentru

celelalte tipuri (mobile sau staţii de bază) este de 104 dBm.

În standardul GSM, diversele tipuri de canale radio sunt catalogate prin sintagma

”NNx”, unde NN este numele unui model de propagare iar x viteza de deplasare a vehiculului

în km/h. Astfel RAx corespunde canalului care apare în cazul propagării în zonă rurală, HTx

pentru teren deluros iar TUx pentru zonă urbană tipică. EQx nu are corespondent fizic, el

reprezentând un profil de putere ipotetic, folosit pentru testarea egalizorului de canal. De

asemenea, recomandările GSM mai consideră şi cazul unui canal gaussian aditiv (AWGN).

În funcţie de tipul de canal, de trafic sau de semnalizare, performanţele sunt descrise prin

probabilitatea de pierdere a cadrelor (FER - Frame Error Rate), probabilitatea de eroare de bit

(BER-Bit Error Rate), sau probabilitatea de eroare de bit reziduală. Aceasta este probabilitatea

de eronare a biţilor necodaţi (C2), produşi de codorul vocal, probabilitate măsurată în cadrele

în care existenţa unui cod ciclic (53,50) nu ar duce la pierderea informaţiei.

Valoarea nominală pentru rata erorilor (NER - Nominal Error Rate) se referă la o

recepţie fără interferenţă, când nivelul la intrarea receptorului este -85 dBm. În aceste condiţii,

BER măsurată pe canal, adică BER pentru biţii necodaţi (C2) dintr-un canal de trafic de

viteză maximă (TCH/FS), este ≤10-4 pentru canalul AWGN, ≤4×10-3 pentru RA250, ≤4×10-4

pentru TU3 şi ≤1% pentru secvenţa de testare a egalizorului.

Performanţa pentru nivelul de sensibilitate de referinţă, -102d Bm pentru terminalul

portabil şi -104 dBm în celelalte cazuri, este prezentată în tabelul 10.7.


Performanţele pentru un nivelul de referinţă al interferenţei se referă la valoarea limită

a ratei erorilor, când peste semnalul util de RF, cu o putere de -85 dBm, se suprapune o

interferenţă, reprezentată de un semnal GSM, modulat cu o secvenţă aleatoare.

Tabelul 1 Performanţe impuse pentru sensibilitatea de referinţă, fără interferenţă

Canal logic Model de propagare

AWGN TU50 RA250 HT100

SDCCH (FER) 0.1% 4% 4% 6%

RACH (FER) 0.1% 10% 10% 10%

SCH (FER) 1% 15% 15% 15%

TCH/F9,6;

H4,8 (BER)

10-5 0,3% 0,1% 0,8%

TCH/F2,4 - 10-5 10-5 10-5

TCH/FS (FER) 10-3 3% 2% 7%

C2 (RBER) 2% 8% 7% 8%

Raportul semnal-interferenţă este ≤9 dB, iar raportul dintre semnal şi puterea din

canalul adiacent, la 200 şi 400 kHz de purtătoare, este ≤-9 dB, respectiv ≤-41 dB. Acest tip de

interferenţă este definit la fel pentru toate tipurile de receptoare. Condiţiile de propagare sunt

de acelaşi tip atât pentru semnalul dorit cât şi pentru interferenţa (profilul pentru puterea

recepţionată este acelaşi). Dacă se consideră saltul de frecvenţă, atât semnalul cât şi

inteferenţa respectă aceeaşi secvenţă de comutare şi set de frecvenţe. În aceste condiţii, rata

erorilor pentru diferite tipuri de canale este prezentată în tabelul 10.8.


6 Metode de optimizare a performanţelor

Ca şi în cazul altor sisteme celulare, reţelele GSM lucrează în condiţii severe de

interferenţă. Datorită capacităţii foarte mari realizate, sunt de aşteptat nivele ridicate de

interferenţă datorate canalelor adiacente. Pentru a controla interferenţa, astfel încât reţeaua să

se poată dezvolta la capacitatea maximă, standardul GSM prevede o serie de tehnici, cum ar

fi: saltul de frecvenţă lent, transmisia şi recepţia discontinuă. Acestea pot fi considerate

elemente de rafinament ale interfeţei radio.

Tabelul 2 Performanţe impuse pentru nivelul de referinţă al interferenţei

Canal logic Model de propagare

TU3

(fără FH)

TU3

(cu FH)

TU50 RA250

SDCCH (FER) 8% 4% 4% 4%

RACH (FER) 12% 12% 12% 10%

SCH (FER) 15% 15% 15% 15%

TCH/F9,6;

H4,8 (BER)

1,5% 0,3% 0,3% 0,2%

TCH/F2,4 - 10-5 10-5 10-5

TCH/FS (FER) 7% 2,5% 3,5% 3%

C2 (RBER) 8% 8% 8% 8%


6.1 Saltul de frecvenţă

Standardul GSM oferă, opţional, utilizarea saltului de frecvenţă lent prin interfaţa radio.

În această situaţie, fiecare canal temporal este transmis pe o purtătoare diferită [60].

Evident, terminalele mobile trebuie să aibe capacitatea de a funcţiona în acest mod de lucru.

Prin introducerea saltului de frecvenţă se urmăreşte:

- micşorarea interferenţei;

- creşterea probabilităţii de corecţie a erorilor.

Saltul de frecvenţă se foloseşte atât pe canalele de trafic cât şi pe canalele de control,

mai puţin BCCH şi CCCH. Schimbarea frecvenţei se face la fiecare 4,6ms, durata unui cadru

TDMA în GSM. Secvenţele de comutare se aleg astfel încât să fie ortogonale (coerente) în

cadrul aceleiaşi celule şi necorelate între celule învecinate. Cerinţa de ortogonalitate în inte-

riorul aceleiaşi celule garantează absenţa coliziunilor. Pe durata unui cadru, staţia mobilă

transmite şi recepţionează pe acelaşi canal radio. Astfel, toţi biţii de date sunt transmişi pe

aceeaşi frecvenţă. Câştigul de prelucrare este 10?log(BFH/Bc), unde BFH este banda de

frecventă în care se face saltul de frecvenţă, iar Bc este banda de frecvenţă ocupată în modul

de lucru convenţional. La introducerea saltului de frecvenţă într-o celulă, se specifică, prin

canalul BCCH, secvenţa de comutare a frecvenţei şi numărul hiper-cadrului de început al

noului mod de lucru.

În faza inţială, o reţea GSM va utiliza saltul de frecvenţă ocazional, ca soluţie în cazul

unor interferenţe foarte mari. Pe măsură ce reţeaua se dezvoltă, este de aşteptat ca saltul de

frecvenţă să devină o practică curentă. Prin diversitatea de frecvenţă pe care o introduce, saltul

de frecvenţă poate creşte fiabilitatea comunicaţiei, în special în cazul în care vehiculele au

viteze mici de deplasar deci atenuările introduse de fading sunt de lungă durată.


6.2 Transmisia discontinuă

Ideea de a întrerupe transmisia pe duratele în care vorbitorul tace (DTX - Discontinuous

Transmission) este folosită de mult în sistemele de comunicaţii prin satelit, supuse unor

constrângeri de bandă şi putere redusă, sisteme în care, eficienţa spectrală este mărită prin

utilizarea interpolării numerice a semnalului vocal. GSM este primul sistem de comunicaţii

mobile care foloseşte detecţia activităţii vocale (VAD - Voice Activity Detection) şi

întreruperea emisiei cu scopul de a reduce consumul de putere la nivelul terminalului mobil şi

de a creşte eficienţa spectrală, prin reducerea contribuţiei la interferenţa radio a terminalului,

pe duratele de tăcere ale vorbitorului. La nivelul terminalului mobil, utilizarea transmisiei

discontinue este obligatorie pentru a reduce consumul de putere. La nivelul staţiei de bază,

această funcţie este opţională.

Problema fundamentală în cazul VAD este de a face distincţie, cât mai exact, între

semnalul vocal şi zgomotul de fond, pentru a evita comanda falsă de intrare în emisie a

terminalului sau de întrerupere a emisiei pe durata vorbirii. Această problemă are un grad

sporit de dificultate în cazul terminalelor montate pe vehicul, datorită caracterului nestaşionar

al zgomotului de fond din habitaclu. Rezolvarea acestor dificultăţi se face prin combinarea

unei metode de comparaţie cu un prag cu o metodă de analiză în domeniul spectral.

La recepţie, datorită DTX, odată cu întreruperea emisiei, adică a semnalului vocal,

dispare şi zgomotul de fond. Acest fenomen are un efect acustic extrem de neplăcut,

micşorând inteligibilitatea. Sub denumirea "zgomot de confort", standardul GSM prevede

refacerea locală a zgomotului de fond.

Detecţia activităţii vocale

Recunoaşterea rapidă a semnalului vocal este foarte importantă, pentru a reduce

situaţiile în care, porţiuni de început ale cuvintelor nu sunt transmise. Similar, întârzierea

momentului de întrerupere al emisiei evită decuparea porţiunii finale a acestora.


Implementarea detectorului de activitate vocală (VAD) trebuie să fie în concordanţă cu tipul

de codor vocal selectat, şi să folosească diferenţele existente între semnalul vocal şi zgomot,

în domeniul timp şi frecvenţă. În standardul GSM, circuitul de detecţie a activităţii vocale

foloseşte o combinaţie între analiza în domeniul spectral şi măsurarea diferenţelor de energie.

Schema circuitului este dată în figura 10.0. Într-o primă etapă, raportul semnal-zgomot

este îmbunătăţit printr-o filtrare adaptivă, coeficienţii filtrului fiind determinaţi pe duratele în

care este prezent numai zgomotul de fond. Apoi, energia semnalului filtrat este comparată cu

un prag adaptiv, calculat de blocul "Adaptare prag", pentru ca blocul "Decizie VAD" să ia de-

cizia între semnal vocal sau zgomot. Ajustarea coeficienţilor filtrului şi a pragului se face

strict pe duratele în care este prezent numai zgomotul de fond. Stabilirea acestor intervale de

timp se face măsurând staţionaritatea semnalului, simultan cu absenţa unor componente

periodice, cu ajutorul blocurilor "Detecţia periodicităţii" şi "Comparaţie spectrală". Un prag

suplimentar, fix, este introdus, pentru a evita ca zgomotul de putere mică să nu fie interpretat

ca semnal vocal. Un mecanism de întârziere a comenzii de întrerupere a emisiei este adăugat,

pentru a preveni decuparea unor porţiuni din mijlocul sau sfârşitul unor cuvinte.


Funcţiile DTX ale emiţătorului

În prezenţa semnalului vocal, când automatul cu stări finite al emiţătorului (figura

10.29) se află în starea "transmisie semnal vocal" (SPTX), fanionul VAD=1. În absenţa



semnalului vocal VAD=0. Dacă circuitul VAD nu mai detectează semnal vocal la intrarea

emiţătorului, nu se comandă imediat încetarea emisiei (fanionul TXFL=0) ci, mai întâi, se

intră în starea HGO, de prelungire a emisiei.

Prelungirea emisiei durează 4 segmente de semnal vocal, adică 4×20ms=80 ms. Prin

urmare, numărătorul asociat acestui proces (HOCT) este iniţializat cu valoarea 4 şi este decre-

mentat cu o unitate, de câte ori segmentul de 20 ms prelucrat conţine zgomot de fond

(VAD=0). Când HOCT atinge valoarea 0, intervalul de timp de 80 ms s-a scurs şi fanionul

EOS devine 1 logic. Deoarece, se presupune că ultimele 4 segmente prelucrate de codorul

vocal (pe durata menţinerii emisiei) corespund zgomotului, parametrii LAR şi valorile

maxime RPE, după mediere pe cele 4 blocuri, sunt folosiţi pentru a forma un aşa numit cadru

identificator de tăcere (SID). Acesta este transmis decodorului vocal pentru generarea locală a

"zgomotului de comfort", cu menirea de a umple intervalele supărătoare de "linişte absolută"

induse de întreruperea emisiei.

Primul cadru SID, obţinut prin mediere pe cele 4 segmente ale stării HGO, este

planificat pentru a fi transmis imediat după expirarea timpului de prelungire a emisiei. Dacă se

întâmplă ca acest cadru să fie însuşit, de exemplu, de un canal FACCH, atunci fanionul EOS

va reaminti emiţătorului să transmită cadrul SID. Se remarcă faptul că numai cadrul imediat

următor stării HGO are EOS=1.

După încheierea stării HGO, automatul intră în starea CNU (reactualizarea zgomotul de

fond), în perioadele următoare de tăcere, în fiecare multi-cadru SACCH, adică la intervale de

480ms, este transmis un cadru SID, solicitat de interfaţa radio prin aducerea la valoarea logică

1 a fanionului NUFT. Într-un scenariu simplu, NUFT=1 pe durata segmentelor de timp

SACCH.

Din starea CNU, automatul emiţătorului DTX are două ieşiri, în funcţie de fanionul

VAD. Dacă VAD=1, revine în starea SPTX, când transmite, din nou, semnal vocal. Dacă

VAD=0, trece în starea de calcul a zgomotului de comfort (CNC) şi întrerupe emisia prin


fanionul TXFL=0. Din această stare, modificarea VAD=1 forţează automatul în starea

SPTX, câtă vreme, fanionul NUFT=1 va aduce automatul în starea CNU, descrisă mai sus.

6.3 Recepţia discontinuă

Un alt mecanism, care permite reducerea consumului de putere al terminalului mobil,

este recepţia discontinuă (DRX -Discoontinuous Reception), specifică modului de lucru în

care terminalul este adormit (iddle state) . În această stare, în mod automat, terminalul este

alimentat periodic, pentru intervale de timp scurte, cu scopul de a receţiona mesaje transmise

prin canalele staţie de bază→staţie mobilă: paging, mesaje de identificare şi configuraţie a

reţelei etc. Este important ca raportul dintre duratele alimentat/nealimentat să permită

răspunsul la mesajele de apel sau la serviciul de mesaje scurte, într-un timp rezonabil. Acest

raport depinde de numărul de canale de paging fiind de ordinul 2-9%.

7 Semnalizarea şi interfaţa cu reţeaua terestră

În acest paragraf sunt prezentate protocoalele de acces şi semnalizare ale interfeţei

radio (interfaţa terminal mobil - staţie de bază). Dacă reţelele telefonice celulare actuale au

fost concepute, în primul rând, pentru a extinde serviciul telefonic la abonaţi mobili, scop

pentru care au fost înzestrate cu diverse funcţii de semnalizare în vederea stabilirii, menţinerii

şi încheierii legăturilor de comunicaţiei (cu comutare de circuit), standardul GSM oferă un

ansamblu complet de funcţii de semnalizare pentru servicii noi. Folosind funcţii de

autentificare şi criptare, interfaţa radio va avea un nivel de protecţie echivalent cu cel al

reţelelor de telecomunicaţie "pe fir". Pentru a satisface astfel de cerinţe s-a adoptat un protocol

structurat pe nivele independente, o astfel de soluţie permiţând specificarea modulară a

funcţiilor de semnalizare.


7.1 Arhitectura protocolului

O structură cu nivele permite gruparea diferitelor funcţii ale protocolului de semnalizare

şi descrierea acestor grupe ca un ansamblu de nivele independente. Fiecare nivel îţi oferă

serviciul propriu de comunicaţie nivelului superior în puncte de acces la serviciu.

În figura 10.0 este prezentată arhitectura protocolului care realizează comunicaţia de

semnalizare între terminalul mobil şi partea terestră a reţelei GSM. Sunt identificate trei

nivele de semnalizare care includ funcţiile de control necesare serviciilor oferite de reţeaua

mobilă.

7.1.1 Nivelul 1 de semnalizare

Este nivelul cel mai coborât al interfeţei radio. El înglobează funcţiile necesare pentru

transmiterea fluxurilor binare prin canalele fizice, cum ar fi: procedurile de acces multiplu

TDMA/FDMA şi codarea canalului pentru protecţie la erori. Nivelul 1 oferă un ansamblu de

canale logice nivelelor superioare. Fiecare canal logic are punctul propriu de acces la serviciu.


Scopul principal al nivelului 2 este de a realiza conexiuni de semnalizare între MT şi

BSS. Fiecare canal de control logic este gestionat în mod independent pe nivelul 2 al

protocolului. Unitatea de bază pe acest nivel este cadrul, care este constituit dintr-un numar

finit de canale temporale (patru în cazul semnalizării). Protocolul utilizat la acest nivel este

LAPDm (Link Acces Protocol for the Dm Channel). Acesta este bazat pe protocolul LAPD

utilizat în ISDN.

Responsabilităţile principale ale LAPDm sunt:

- stabilirea şi utilizarea conexiunilor de nivel 2;


- realizarea unei comunicaţii orientate spre conexiune, în care se păstrează ordinea


(pachetele transmise sosesc la recepţie în aceeaşi ordine);


- detecţia şi, pe cât posibil, corecţia erorilor.


Este nivelul aplicativ al interfeţei radio. Acesta este divizat în mai multe subnivele care

gestionează următoarele funcţii:

- controlul comunicaţiei (CC - Call Control);

- suport pentru servicii suplimentare (SS - Supplementary Services);

- suport pentru serviciul de mesaje scurte (SMS - Short Message Services);

- gestiunea mobilităţii (MM - Mobility Management);

- gestiunea resurselor radio (RR - Radio Resource Management);

Funcţiile CC, SS, SMS sunt grupate în funcţia de gestiune a conexiunii (CM -

Communication Management). Mesajele de semnalizare specifice sunt transferate de la

terminalul mobil la centrală, via DTAP (Direct Transfer Application Part), fără a fi prelucrate.

Pe lângă alte funcţiuni, MM şi RR oferă funcţiile celulare necesare pentru a permite un acces

independent de poziţie (gestiunea proceselor de transfer şi localizare). Structura ierarhică a

subnivelelor, în cadrul nivelului 3 de semnalizare, este prezentată în figura 10.0.

7.1.4 Subsistemul de gestiune al resurselor radio (RR)

Subnivelul RR include funcţiile de control ale protocolului, necesare pentru stabilirea,

menţinerea, modificarea şi desfacerea conexiunilor pentru canalele de control dedicate şi

canalele de trafic.

O cerere de comunicaţie, iniţiată de terminalul mobil, ajunge la nivelul RR propriu,

venind de la nivelul superior MM. În faza iniţială de stabilire a comunicaţiei, este solicitat un

canal RACH şi se aşteaptă alocarea de către reţea, prin intermediul unui canal AGCH, a

unui canal de control dedicat. În cazul în care reţeaua nu dispune de un canal de control de-


dicat, cererea poate fi ignorată, sau refuzată, în mod explicit. Pentru a evita blocarea reţelei,

terminalul mobil va amâna o nouă tentativă de solicitare.

O cerere de comunicaţie, cu destinaţia terminalul mobil, este iniţiată la cererea nive-

lului MM al reţelei. Reţeaua transmite apelul de căutare (paging) prin toate canalele de paging

din aria de localizare a mobilului. Acesta va răspunde printr-un canal RACH, solicitând un

canal de control dedicat. Odată primit canalul de control dedicat, terminalul mobil îl foloseşte

pentru a confirma recepţia paging-ului.

Subnivelul RR este transparent pentru informaţiile de semnalizare destinate

subnivelelor superioare. Informaţiile de semnalizare primite de la nivelele inferioare sunt

direcţionate cu ajutorul discriminatorului de protocol (PD) existent în structura generală a

mesajului. Acesta precizează cărui subnivel îi este destinat conţinutul mesajului.

Pe durata procesului de transfer al unei conexiunii RR, se pot activa şi alte proceduri

cum ar fi:

- trecerea în modul criptat (trafic şi semnalizare) la nivelul interfeţei radio;

- acordarea unui canal dedicat pentru a modifica configuraţia resurselor folosite de

terminalul mobil în cadrul celulei, ca de exemplu, atribuirea unui canal de trafic după o primă

fază de semnalizare prin SDCCH;

- procedura de transfer folosită pentru a schimba o configuraţie de canale dedicate

când terminalul mobil intră într-o nouă celulă pe durata unei comunicaţii sau proceduri de

semnalizare;

- redefinirea frecvenţei purtătoare prin care reţeaua informează asupra frecvenţelor şi

secvenţei de comutare când se utilizează saltul de frecvenţă.

Încheierea unei conexiuni RR poate fi cerută de la ambele capete ale interfeţei radio.

Terminalul mobil revine la recepţia canalelor CCCH când este abandonată configuraţia de

canale dedicate.




7.1.5 Subnivelul de gestiune al mobilităţii (MM)

Subnivelul MM oferă procedurile pentru controlul mobilităţii, înregistrarea şi

verificarea autenticităţii. Procedurile MM pot fi efectuate de îndată ce s-a stabilit o conexiune

RR.

Procedurile MM se clasifică în: proceduri comune şi proceduri specifice. Procedurile

comune nu sunt legate de alte proceduri MM şi includ:

- Autorizarea, folosită pentru a proteja reţeaua GSM împotriva utilizatorilor

neînregistraţi, se realizează prin controlul veridicităţii identităţii declarate de terminaul mobil;

- Procedura de realocare a TMSI;

- Identificarea, utilizată de reţea pentru a cere terminalului un identificator specific:

TMSI, sau IMSI (dacă s-a pierdut TMSI), sau IMEI.

Procedurile specifice MM sunt iniţiate numai dacă nici o altă procedură specifică MM

nu este activată. Exemple de astfel de proceduri sunt:

- Reactualizarea localizării, folosită pentru a informa reţeaua asupra noii arii de

localizare în care a intrat MT;;

- Reactualizarea periodică, folosită pentru a confirma, periodic, conectarea

terminalului mobil la reţea (deci faptul că poate recepţiona paging-ul sau poate iniţia o

comunicaţie).

Comunicaţiile între terminalul mobil şi centrală, între entităţi de acelaşi rang din

subnivelul CM (CC-CC, SS-SS etc.) impun stabilirea unei conexiuni MM. Stabilirea unei

conexiuni MM poate fi iniţiată de terminalul mobil, la solicitarea unei entităţi din subnivelul

CM. Ca urmare, subnivelul MM invocă o conexiune RR, dacă o astfel de conexiune nu este

deja stabilită. O cerere de serviciu de tip CM este transferată subnivelului MM al

terminalului mobil împreună cu variabilele de identificare necesare. Pe baza acestora, reţeaua

va decide asupra necesităţii autorizării sau criptării. Iniţierea unei conexiuni MM, către un

terminal mobil, se face la cererea unei entităţi CM proprii reţelei fixe.


O conexiune este identificată după PD şi identificatorul tranzacţiei (TI- Transaaction

Identifier). Mesajele destinate subnivelului CM, primite de la subnivele inferioare, sunt

direcţionate după valorile variabilelor PD şi TI către entităţile de destinaţie corespunzătoare.

Conexiunile MM sunt terminate local. Când toate conexiunile MM sunt încheiate, subnivelul

MM cere desfacerea conexiunii RR, ceea ce conduce la eliberarea resurselor radio.

7.1.6 Subnivelul de gestiune al conexiunilor (CM)

Subnivelul CM include entităţile CC, SS şi SMS. Entitatea CC asigură procedurile

pentru acces ISDN la nivelul 3. Câteva exemple de proceduri specifice sunt:

- Reluarea unei comunicaţii. Această procedură permite terminalului, pentru care co-

nexiunea la reţea s-a întrerupt în cursul unei comunicaţii, să reacceseze reţeaua, pentru a

continua comunicaţia dar, probabil dintr-o altă celulă şi folosind un alt canal de trafic.

- Modificarea serviciului solicitat pe durata unei conexiuni. Aceasta permite

modificarea serviciului în interiorul aceleiaţi celule, de exemplu, trecerea de la comunicaţie de

date la telefonie şi invers. Procedura este folosită pentru a schimba tipul de canal de trafic.

SS conţine proceduri care gestionează utilizarea serviciilor suplimentare, adăugate

opţional unei comunicaţii. Astfel de operaţii prevăd, de exemplu, activarea şi dezactivarea

unui serviciu suplimentar.

SMS permite transferul, cu confirmare, a unor mesaje alfanumerice scurte între

terminalul mobil şi reţea.

7.1.7 Interacţiuni în cadrul nivelului 3 de semnalizare

Deoarece sistemul staţiilor de bază realizează cea mai mare parte dintre funcţiile de

control/comandă ale resurselor radio, în mod autonom sau sub supravegherea centralei,

subnivelul RR se încheie la nivelul acestuia (figura 10.0). Mesajele RR, după interpretare şi

prelucrare de către staţia de bază, sunt reconfigurate în mesaje BSSMAP.


Subnivelele MM şi CM se încheie la nivelul MSC. Mesajele MM şi CM sunt

transmise de BSS, în mod transparent, folosind protocolul DTAP. MSC realizează funcţiile de

interconectare între CM, MM şi BSSAP şi entităţile aplicative ale sistemului de semnalizare

7, cum ar fi ISDN UP şi MAP, care sunt aşezate pe SCCP şi TCAP.

7.2 Proceduri de semnalizare

Pentru a defini procedurile de semnalizare se foloseşte un mod de descriere cu blocuri.

Oricare procedură structurată poate include următoarele blocuri elementare:

- iniţierea unei conexiuni RR;

- iniţierea unei conexiuni MM;

- autorizare;

- mod de lucru criptat (faza de transfer);

- proceduri ulterioare fazei de transfer;

- încheierea conexiunii MM;

- încheierea conexiunii RR.

În continuare sunt ilustrate câteva proceduri.

7.2.1 Proceduri de securitate

Scopul acestora este de a oferi o protecţie ridicată la nivelul interfeţei radio. Se desting

trei tipuri de funcţii de siguranţă: a) confidenţialitatea identităţii, b) verificarea identităţii, c)

confidenţialitatea datelor şi conversaţiei.

Confidenţialitatea identităţii abonatului este folosită pentru a preveni localizarea

neautorizată a acestuia prin interceptarea comunicaţiei din canalele radio dedicate. Această

funcţie este realizată cu ajutorul TMSI. Acesta este unic numai în interiorul unei arii de

localizare. El trebuie să fie combinat cu codul acesteia (LAI) dacă este folosit în afara ei în


cazul în care părăsirea ariei de localizare are loc în timpul unei conexiuni de trafic. TMSI

poate fi modificat la intervale de timp fixate sau, în general, la fiecare procedură de acces. Ori

de câte ori se atribuie un nou TMSI unei staţii mobile, acesta este transferat în modul criptat

prin interfaţa radio.

În cazurile de excepţie când, de exemplu, se produce o distrugere accidentală a

informaţiilor din bazele de date, deoarece reţeaua nu va recunoaţte TMSI transmis de

terminalul mobil, se solicită transmiterea IMSI propriu, folosind în acest scop procedura de

identificare.

Verificarea identităţii este folosită pentru a împiedica utilizarea reţelei GSM de

persoane neînregistrate. Algoritmii folosiţi în cadrul procedurii de autorizare calculează şi

cheia cu care sunt criptate informaţiile prin canalul radio.

Confidenţialitatea datelor şi a informaţiei de semnalizare se realizează prin criptarea

fluxului informaţional. Reţeaua şi terminalul mobil folosesc cheia de criptare care s-a calculat

pe durata procedurii de verificare a autorizării.

7.2.2 Iniţierea unei conexiuni cu comutare de circuit

Procedurile pentru controlul comunicaţiei permit terminalului care iniţiază apelul să

indice abonatul chemat şi să selecteze serviciul de telecomunicaţie dorit. Pentru

interconectarea cu reţeaua publică de telefonie sunt necesare anumite proceduri specifice.

Stabilirea unei conexiuni solicitată de MT

In figura 10.31 este dat schimbul de mesaje de semnalizare care are loc, la nivelul

interfeţei radio, pentru stabilirea unei conexiuni solicitată de către terminalul mobil. Ori de

câte ori subnivelul CM al terminalului primeşte o cerere de serviciu de la utilizator, este

realizată o conexiune MM. Subnivelul MM va atribui un identificator tranzacţie şi va cere


iniţierea unei conexiuni RR. Odată stabilite conexiunile la nivelul MM şi RR, terminalul

poate transmite cererea de serviciu, iar reţeaua poate iniţia autorizarea şi criptarea. Prin

conexinea RR criptată, este iniţiată comunicaţia, transmiţând mesajul SETUP către reţea.

Acest mesaj conţine informaţii de rutare, de capacitate şi de compatibilitate. Dacă reţeaua

acceptă iniţierea comunicaţiei, va returna mesajul CALL PROCEEDING. În cazul unui

proces normal, sistemul va atribui un canal radio de trafic înainte de a trimite apelul în reţea.

Când are loc apelul sonor al abonatului apelat, mesajul ALERT este transmis către terminalul

apelant, după cum este prevăzut şi în protocolul ISDN.

Staţie mobilă Reţea GSM

Cerere de stabilire a unei conexiunii RR

(Iniţiată de abonatul mobil)

Cerere Serviciu: administrare conexiune

Autorizare

Stabilirea modului de lucru criptat

Iniţierea comunicaţiei

- Cerere CH --?

?-- Asignare IMED -

- Cerere CONEX --?

?-- Cerere AUTENTF -

- Raspuns AUTENTF -?

?-- Cmd mod SECRET -

- Conf. SECRET --?

? - SETUP

-- CALL PROC -?


Asignarea (alocarea) unui canal de trafic

(Confirmarea de primire a comenzii)

Apel sonor (Se aşteaptă răspunsul)

Apelul este primit (Conectare)

(Confirmarea comenzii de conectare)

?-- Cmd ASIGN -

- Conf. ASIGN ?

?-- ALERT --

?-- CONECT -

- Conf. CONECT ?

Fig. 31 Stabilirea unei conexiuni iniţiată de MT.

Când apelul este acceptat la terminalul distant, mesajul CONECT este transmis către

terminalul mobil local. Aceasta indică că prin reţea s-a stabilit o conexiune între cei doi

utilizatori. Terminalul mobil răspunde cu mesajul de confirmare CONF. CONECT, comută

pe canalul de trafic şi începe procesul de comunicaţie propiu-zis între abonaţi.

Stabilirea unei conexiuni în care un terminal mobil este chemat.

Schimbul de mesaje de semnalizare care are loc, la nivelul interfeţei radio, pentru

stabilirea unei conexiuni în care terminalul este chemat, este reprezentat în figura 10.32.

Staţie mobilă Reţea GSM

Cerere de stabilire a unei conexiunii RR

(Terminată de MS)

?-- Paging -

- Cerere CH --?

?-- Asignare IMED -


Cerere Serviciu: administrare conexiune

(Răspuns la paging)

Autorizare

Stabilirea modului de lucru criptat

Iniţierea comunicaţiei

Asignarea (alocarea) unui canal de trafic

(Confirmarea de primire a comenzii)

Apel sonor (Se aşteaptă răspunsul)

Apelul este primit (Conectare)

(Confirmarea comenzii de conectare)

- Răspuns PAG --?

?-- Cerere AUTENTF -

- Raspuns AUTENTF -?

?-- Cmd mod SECRET -

- Conf. SECRET --?

- Stabilire ?

?-- Conf. apel -

?-- Cmd ASIGN -

- Conf. ASIGN ?

- ALERT --?

- CONECT --?

?-- Conf. CONECT -

Mesajul ALERT este transmis în reţea pentru a semnala faptul că MS a activat apelul

sonor către destinatar.

Fig. 32 Stabilirea unei conexiuni cu destinaţia terminal mobil.

După procedurile de acces, autorizare şi activare a modului de lucru criptat, dacă

terminalul folosit de abonat este compatibil cu serviciul cerut, aceasta răspunde transmiţând


un mesaj de confirmare a apelului (CALL CONF). Neexistând alte deosebiri faţă de cazul

anterior, restul mesajelor de semnalizare nu vor mai fi descrise.

7.2.3 Desfacerea unei conexiuni

La orice moment, terminalul mobil sau reţeaua, pot cere desfacerea unei conexiuni

transmiţând mesajul DISCONECT. De exemplu, dacă terminalul mobil iniţiază desfacerea,

reţeaua va răspunde cu mesajul RELEASE care, odată ajuns la terminal va declanşa pro-

cedura de încheiere a comunicaţiei. Mobilul va confirma desfacerea conexiunii cu mesajul

RELEASE COMPLETE. Când toate conexiunile subnivelului CM sunt desfăcute, reţeaua va

elibera canalul de trafic şi de semnalizare asociat (CHANNEL RELEASE ).

8 Autorizarea şi secretizarea comunicaţiei

Confidenţialitatea şi securitatea sunt fragile în cadrul unui sistem de comunicaţii

mobile [80], datorită segmentului de radiocomunicaţie din lanţul de comunicaţie. Abonaţii

mobili sunt vulnerabili:

- la posibilitatea de utilizare frauduloasă a contului lor de către persoane care dispun de

echipamente mobile "pirat" şi care se prezintă în reţea cu identitatea unui abonat autorizat,

- la posibilitatea de a le fi interceptate comunicaţiile prin segmentul radio al canalului

de comunicaţie.

Astfel, este necesar ca sistemul de comunicaţii mobile să dispună de funcţii de

securitate suplimentară, având drept obiectiv protecţia abonaţilor şi a operatorului. Reţeaua

GSM oferă următoarele funcţii de securitate:

- confidenţialitatea IMSI,

- verificarea identităţii unui abonat pentru a proteja accesul la servicii,

- confidenţialitatea (secretizarea) informaţiilor utilizatorului,

- confidenţialitatea informaţiilor de semnalizare.


Aspectele legate de securitatea comunicaţiei în sistemul GSM sunt descrise în

recomandările 02.09, 02.17, 03.20 şi 03.21. Secretizarea se practică numai prin interfaţa

radio. La baza conceptului de securitate se află modulul de identitate a abonatului (SIM), pri-

mit de abonat în momentul înregistrării sale în reţea şi asigurat suplimentar printr-un număr

de identificare personal (PIN). Este de preferat ca SIM să poată fi introdus şi extras cu

uşurinţă din echipamentul mobil, în cele mai multe cazuri fiind realizat cu ajutorul unei cartele

cu microprocesor. În acest fel, se fabrică echipamente mobile identice, SIM şi PIN asigurând

protecţia împotriva accesului în sistem a unei persoane neautorizate permiţând, totodată,

accesul prin folosirea oricărui echipament mobil.

PIN este un număr format din 4 până la 8 digiţi, modificabil de către utilizator.

Semnificaţia lui se reduce la nivelul SIM. Utilizarea unui PIN incorect, de trei ori consecutiv,

blochează temporar SIM, cu scopul de a evita utilizarea modulului de identitate de către o

persoană neautorizată. Pentru a debloca SIM, utilizatorul va folosi un cod PIN de deblocare

(PUK) format din 8 digiţi. PUK este nemodificabil de către utilizator. Utilizarea de 10 ori

consecutiv a unui PIN incorect va conduce la blocarea permanentă a SIM.

8.1 Principiile generale de autorizare şi secretizare

Pentru realizarea funcţiilor de autentificare şi secretizare, standardul GSM utilizează

următoarele elemente (figura 10.33):

- un număr aleator R,

- o cheie Ki pentru autentificare şi calculul cheii de criptare Kc,

- un algoritm A3 pentru autentificare, care este folosit pentru a calcula răspunsul numit

SRES (Signed RESult) folosind drept argumente de intrare R şi cheia Ki,

- un algoritm A8 pentru calculul cheii Kc folosind drept argumente de intrare R şi Ki,

- un algoritm A5 pentru încriptarea/decriptarea mesajelor folosind cheia Kc.


8.2 Gestiunea informaţiilor de securitate în interiorul reţelei

Fiecărui abonat îi este atribuită o cheie proprie Ki. Algoritmii A3, A5 şi A8 sunt

identici pentru toţi abonaţii aceleiaşi reţele. Valorile R, SRES şi Kc sunt grupate în triplete şi

au un rol important în cadrul reţelei.

Reţeaua nu calculează datele de securitate în timp real, adică în momentul în care are

nevoie de ele. Entităţile MSC/VLR şi HLR schimbă între ele astfel de triplete prin reţeaua de

semnalizare, folosind protocolul MAP. AUC pregăteşte astfel de triplete şi le transmite către

HLR care le stochează. MSC/VLR solicită un astfel de triplet transmiţând mesajul

«MAP_SEND_AUTHENTICATION_INFO» către HLR. Acest mesaj conţine numărul de

identificare internaţională al abonatului (IMSI). Răspunsul primit de la HLR conţine, în

general, 5 triplete. Un triplet, folosit într-un proces de autentificare, va fi distrus (nu se va mai

folosi în alte procese similare), cu excepţia cazului în care HLR/AUC nu este în măsură să


ofere alt triplet. Trebuie remarcat că, în procesul de autentificare, reţeaua nu are nevoie să

cunoască algoritmii A3 şi A8, deoarece argumentul de intrare R şi rezultatele SRES şi Kc fac

parte din triplet. Astfel, chiar dacă fiecare operator de reţea foloseşte algoritmi proprii A3 şi

A8, un terminal mobil poate fi identificat în orice reţea folosind algoritmii din reţeaua de ori-

gine. De asemenea, nici o informaţie confidenţială (Ki, A3, A5, A8) nu este transmisă nici prin

interfaţă radio şi nici prin reţeaua terestră. Prin urmare ar trebui interceptate miliarde de

perechi R, SRES pentru a determina algoritmul A3. Configuraţia datelor de securitate folosite

pentru controlul securităţii în diferite entităţi ale reţelei GSM este dată în figura 10.34.


8.3 Verificarea autenticităţii

Autentificarea se realizează folosind metoda de comparare a răspunsului obţinut la o

"încercare" cu răspunsul corect. "Incercarea" este, de fapt, un număr întreg R, ales la

întâmplare, dar mai mic decât 2128-1. Reţeaua poate iniţia procesul de autentificare al MS la

fiecare proces de reactualizare a locaţiei, la fiecare încercare de apel (de intrare sau de ieţire)

sau înainte de a activa/dezactiva anumite servicii suplimentare. Procesul de autentificare este

iniţiat, deasemenea, când este necesar modul de lucru criptat pe anumite canale dedicate.

Procedurile IMSI Attach/Detach nu solicită autentificarea. Dacă autentificarea nu reuşeşte,

se refuză accesul MS în reţea.

Printre alte informaţii, SIM conţine: numărul internaţional al abonatului mobil (IMSI),

cheia de autentificare proprie abonatului (Ki) şi algoritmul de autentificare confidenţial (A3).

Când încearcă să acceseze reţeaua, un abonat mobil (MS) îţi prezintă identitatea, primeşte un

număr aleator (R) care, împreună cu cheia Ki este folosit pentru a calcula răspunsul semnat

(SRES) prin invoncarea algoritmului confidenţial A3: SRES=[Ki(A3)R] (figura 10.35).

Algoritmul de autentificare trebuie să permită un calcul rapid al SRES, pentru a nu încetini

procesul de autentificare. Spre deosebire de asesta, determinarea cheii Ki, pornind de la SRES


şi R, trebuie să fie foarte laboriosă.

Raspunsul semnat SRES este transmis înapoi reţelei, unde este comparat cu răspunsul

calculat local SRESl, în caz de identitate fiind autorizat accesul.

8.4 Secretizarea comunicaţiei

Pe lângă SRES, abonatul mobil calculează cheia de cifrare Kc folosind un alt algoritm

confidenţial (A8), memorat pe SIM. De asemenea, Kc este calculat local de reţea. Astfel, prin

interfaţa radio nu se transmite, în mod neprotejat, nici o informaţie confidenţială (figura

10.36).

Odată verificată autenticitatea unui abonat mobil, verificare în urma căreia atât

reţeaua cât şi abonatul mobil cunosc Kc, reţeaua iniţiază comanda pentru modul de lucru

criptat. Drept rezultat, începând de acum înainte, toate mesajele transmise prin înterfaţă radio


vor fi încripate la transmisie şi decriptate la recepţie, folosind în ambele cazuri algoritmul

confidenţial A5.

Confidenţialitatea comunicaţiei este garantată în plus, prin înlocuirea identităţii reale a

abonatului IMSI, în etapa de prezentare în reţea, cu identitatea temporară TMSI, valabilă nu-

mai în interiorul unei arii de localizare (LAI). în interiorul unei arii de localizare, un cod TMSI

corespunde în mod unic unui cod IMSI dar, în afară, trebuie să fie completat folosind codul

arie de localizare. Reţeaua, prin VLR, păstrează evidenţa asociaţiei TMSI-IMSI. La fiecare

procedură de reactualizare a localizării, adică în VLR care va deservi abonatul în continuare,

un nou TMSI este alocat abonatului.

Exemplu

Exemplul care va fi prezentat în continuare descrie unul dintre nenumăratele scenarii

posibile, în care sunt folosiţi algoritmi de autentificare şi criptare. Se presupune că abonatul

mobil asociat unui TMSI este deja în evidenta unui VLR, astfel încât, toate caracteristicile

utile ale sale sunt memorate în VLR, identificarea bazându-se numai pe parametrii LAI şi

TMSI. După cum s-a menţionat, autentificarea are loc la fiecare reactualizare a localizării,

astfel încât, în vechiul VLR, cel care a deservit abonatul până la momentul reactualizării, se

găsesc informaţiile: IMSI, TMSI, Kc, R, S (figura 10.37).

În modulul de identitate al abonatului mobil se găsesc, printre alte informaţii,

constantele: IMSI, algoritmii confidenţiali A3, A5, A8, cheia personală Ki şi variabilele:

TMSI, LAI, Kc, Kn. Abonatul mobil solicită reactualizarea localizării transmiţând către

centrală, prin interfaţa radio, valorile curente pentru TMSIo, LAIo şi Kn. Entitatea

centrală/staţie de bază transferă aceste valori, prin intermediul reţelei, mai exact prin reţeaua

de semnalizare, către VLR curent. Acesta iniţiază o cerere de autentificare, transmiţând para-

metrii Kn şi R către centrală, prin reţea, şi de aici către abonatul mobil, prin interfaţă radio.

Folosind algoritmii confidenţiali A3, A8, cheia Ki, memorate pe SIM, şi R recepţionat,


abonatul mobil calculează Kc şi SRES. Răspunsul SRES este transmis înapoi către centrală şi

de acolo către VLR, unde, prin compararea SRES recepţionat cu SRESl generat local, se

verifică autenticitatea abonatului mobil.

Dacă autenticitatea este confirmată, VLR reactualizează informaţia de localizare a abonatului

din HLR de origine şi asignează un număr MSRN, folosind numărul IMSI pentru a adresa

baza de date. Numărul MSRN, memorat în HLR de origine, este folosit ulterior pentru a găsi

abonatul mobil şi a ruta apelurile de intrare (reţea către abonat) către VLR care deserveşte

terminalul mobil la momentul curent. Aici se vor găsi variabilele TMSI şi LAI care identifică

şi localizează abonatul mobil.

Concomitent, noul VLR, care va deservi de acum înainte abonatul considerat,

generează noul TMSIn pentru acesta şi-l transmite către centrală. De acum, TMSIn, LAIn, şi

Kc sunt folosite pentru abonatul mobil analizat. Când HLR confirmă operaţia de reactualizare

a poziţiei, aceasta este trasnsmisă către noua VLR şi de aici către centrală care, la rândul său,

iniţiază comanda "lucru criptat" către mobil. Toate mesajele M care se vor transmite de acum

înaite prin interfaţă radio vor fi încriptate folosind algoritmul A5 şi cheia Kc. La recepţie,

mesajele recepţionate Kc(M) vor fi decriptate folosind acelaşi algoritm şi cheie. Prin urmare,

primul mesaj pe care-l va decripta centrala, după comanda "lucru criptat", va fi mesajul



"confirmare mod criptat". în continuare, ea informează abonatul mobil, folosind un mesaj

cifrat, că reactualizarea poziţiei a fost acceptată de reţea şi tot odată transmite TMSIn.

Recepţia acestuia este confirmată de abonat prin mesajul "realocarea TMSI încheiată". După

recepţia acecstuia, central transmite comanda "elibereză canalul" către abonat şi "confirmare

TMSI" către vechea VLR, cu scopul de a abandona TMSIo.

9 Procedura de transfer în sistemul GSM

În reţeaua GSM, procedura de transfer se bazează pe o cooperare foarte strânsă între

terminalul mobil, staţia de bază şi centrala pentru abonaţii mobili, având la bază parametrii:

- RXLEV: valoarea puterii recepţionate, masurată pentru canalele logice utilizate de

conexiune. Acest parametru este măsurat fie de staţia de bază (pentru canalul invers) fie

de termianlul mobil (pentru canalul direct).

- RXQUAL: valoarea BER evaluată în canalele logice folosite de conexiune, para-

metru este estimat fie la nivelul staţiei de bază (pentru canalul direct) fie la nivelul

terminalului mobil (pentru canalul invers).

- Distanţa dintre staţia de bază şi terminalul mobil. Acest parametru este evaluat la

nivelul BSS folosind valoarea avansului temporal (faţă de referinţa de timp a BSS) cu

care, MT trebuie să-şi anticipeze emisia, pentru ca impulsul RF, emis pe durata canalu-

lui temporal alocat şi întârziat datorită fenomenului de propagare, să se alinieze corect

în cadrele TDMA, la nivelul BSS.

- RXLEVNCELL(n):nivelul puterii receptionate de terminalul mobil în canalele BCCH

a n-celule adiacente.

Pe durata fiecărui cadru TDMA, un terminal mobil, angajat în comunicatie, utilizează

un singur canal temporal în fiecare din cele două direcţii (directă şi inversă) ale canalului

radio duplex (figura 10.38).


Pe durata canalului temporal de recepţie al staţiei de bază, terminalul mobil, acordat pe

frecvenţa canalului direct, pe lângă demodularea semnalului transmis, evaluează nivelul

(RXLEV) şi calitatea (RXQUAL) acestuia. Aceste valori, după o memorare temporală în

terminal, sunt transmise la fiecare 480ms către BSS, folosind canalul de semnalizare asociat

(SACCH).

Odată încheiat canalul temporal de recepţie, terminalul mobil se acordează pe frec-

venţa canalului terminal mobil→staţie de bază. Pe durata canalului temporal de emisie, odată

cu demodularea semnalului recepţionat de la terminalul mobil, staţia de bază evaluează

parametrii RXLEV şi RXQUAL. Prin intermediul avansului temporal, staţia de bază

estimează distanţa până la terminalul mobil.

După încheierea canalul temporal de emisie, până la canalul temporal de recepţie, din

cadrul următor, terminalul mobil are la dispoziţie un interval de timp, cu durata egală cu 4


canale temporale, în care măsoară puterea recepţionată, pe purtătoarea unui canal BCCH, al

unei celule învecinate. Terminalul mobil poate măsura puterea din 16 celule învecinate.

Aceste rezultate, ca şi cele relative la canalul utilizat, sunt transferate periodic la staţia de

bază, prin canalul SACCH, la fiecare 480 ms.

În consecinţă, prin operaţiile descrise mai sus, pentru fiecare conexiune activă, la

nivelul staţiilor de bază sunt disponibile, în timp real, valorile următorilor parametrii:

a) RXQUAL pentru canalul direct şi invers,

b) RXLEV pentru canalul direct şi invers,

c) distanţa terminal mobil-staţie de bază,

d) nivelul puterii recepţionate de terminalul mobil de la n celule învecinate.

La nivelul staţiei de bază, toţi parametrii enumeraţi mai sus sunt mediaţi şi comparaţi

cu valorile de prag pentru transfer. Algoritmul de transfer este declanşat la atingerea unuia sau

mai multor praguri. Pe baza rezultatelor măsurătorilor efectuate de terminalul mobil asupra

nivelului puterii recepţionate de la celulele învecinate, staţia de bază decide care sunt celulele

cele mai indicate pentru transfer.

Mulţimea celulelor, selectate de algoritmul de transfer, sunt ordonate într-o lista, în

ordinea descrescătoare a valorii nivelului de recepţie. Lista împreuna cu mesajul de cerere de

transfer sunt transmise la centrală. Mesajul informează centrala asupra cauzei care a condus la

necesitatea transferului: calitatea semnalului, puterea receptionată, distanţa.

Spre deosebire de modalitatea de rezolvare a transferului în sistemele celulare

analogice, în cazul standardului GSM, pentru a rezolva cererea de transfer, centrala nu trebuie

să interogheze toate celulele învecinate, implicate în procesul de transfer. Selecţia este făcută

de centrală pe baza listei transmise de staţia de bază, la care se adaugă informaţii suplimentare,

deţinute la nivelul centralei, cum ar fi volumul traficului în diverse celule. Central va interoga

numai celula selectată, cu scopul de a verifica disponibilitatea unui canal de trafic liber.


Odată verificată disponibilitatea unui canal de trafic liber în noua celulă selectată,

centrala transmite către aceasta, prin reţeaua terestră de semnalizare, mesajul de alocare. Tot

odată, prin intermediul staţiei de bază din celula curentă, se transmite către terminalul mobil

comanda de transfer, care conţine informaţii legate de celula care-l va deservii în continuare:

putere de emisie, de noul canal logic de trafic etc. Transmisia comenzii de transfer se face prin

canalul FACCH asociat vechiului canal de trafic.

La nivelul staţiei de bază, existenţa informaţiilor referitoare la puterea recepţionată de

fiecare terminalul mobil pe frecvenţele canalelor BCCH, aparţinând canalelor învecinate,

reprezintă o soluţie novatoare pentru realizarea transferului în cazul GSM. Datorită acestor

informaţii, în reţeaua GSM este redus volumul de activitaţi (măsurări şi comunicaţie) necesar

pentru efectuarea transferului şi, în acelaşi timp, este mărită viteza de selectare a unei noi

celule. Astfel, în reţelele GSM este posibil să se utilizeze celule cu rază de dimensiune mult

mai mică decât în sistemele analogice.

Pe lângă avantajele menţionate mai sus, informaţia referitoare la puterea recepţionată

din celulele învecinate, de fiecare terminalul mobil deservit, permite utilizarea de proceduri

particulare, cu scopul de a îmbunătăţi serviciul oferit de reţea. Astfel, este important de

subliniat faptul că în reţeaua GSM ar fi posibilă utilizarea procedurilor de transfer pentru re-

distribuirea traficului între celule, ceea ce ar conduce la o utilizare optimă a resurselor radio şi

la reducerea fenomenului de congestie a reţelei.

9.1 Alegerea pragului de activare a taransferului

În continuare se vor prezenta câteva consideraţii generale, legate de alegerea valorilor

de prag, valori, la atingerea cărora este activată procedura de transfer.

Valorile pentru pragurile de transfer hotărăsc calitatea şi capacitatea sistemului.

Deoarece pragul de activare delimiteaza zona de acoperire a celulei, fie din punct de vedere al

puterii recepţionate, fie din punct de vedere al interferenţei, când terminalul mobil se găseşte


în situaţia de a se apropia de un astfel de prag, sistemul trebuie să garanteze ducerea la bun

sfârşit a transferului.

Dacă valorile pentru pragurile de transfer sunt prea ridicate, atunci vor avea loc o

mulţime de cereri şi/sau procese de transfer care, în realitate, nu ar fi necesare. Prin urmare, se

va înregistra o supraîncărcare a reţelei, ceea ce ar putea reduce capacitatea globală a siste-

mului. Dacă valorile pentru pragurile de transfer sunt prea coborâte, datorita întârzierilor

existente între momentul de iniţiere şi de comandă propriu-zisă a transferului, ar putea avea

loc fie o degradare a prestaţiei (calitate necorespunzătoare a comunicaţiei), fie o creştere a

numărului de comunicaţii întrerupte.


Date post:	03-Apr-2018
Category:	Documents
Upload:	truongquynh
View:	224 times
Download:	2 times

5.4.3 Performanţe - comm.pub.ro 07 Retele GSM_3.pdf · Reţele de comunicaţii mobile GSM 6.2...

Documents