Gsm Sistemi ve Çalışma Prensipleri 2

Gsm sistemi ile ilgili iki yazılık dizinin ikincisi. Merhabalar, Bu ayki yazımda; Temmuz ayı gazetemizde yayınlanmış olan �GSM Sistemi ve Çalışma Prensipleri� konulu yazı dizisinin 2. bölümü ile devam etmek istiyorum.

GSM Sistemi �cellular� yani hücresel bir sistemdir. CELL(hücre);GSM networkünün en temel ünitesidir. Bir baz istasyonu (BS) tarafından kapsama alanı içine alınan ve servis verilen en küçük karaparçasına verilen addır. Bir cell ortalama, 200m-30km arasında değişen çapta bir bölgeye servis alanı olarak tahsis edilebilir. Alanın büyüklüğü bölgedeki popülasyona ve trafiğe göre değişiklik göstermektedir.

Micro, Macro ve Picocell olmak üzere 3 farklı cell tipi vardır. Microcell; outdoor mekanları (örneğin; binalar arası yavaş bir trafikte hareket eden insanların olduğu),Macrocell; geniş alanları (örneğin; okul kampusleri, şehirlerarası otobanlar gibi), Picocell ise daha özel alanları (konferans salonu, lobiler gibi) kapsamak üzere tasarlanmıştır. Birden fazla cell�den meydana gelen alanabir Location Area (LA) bölgesi denir. Her LA içerisindeki cell�lere tahsis edilen frekanslar birbirinden farklıdır. Şekilde de görüldüğü üzere komşu cell�ler arası interferansı olabildiğince azaltabilmek için (farklı renklerde görülen tarzda) frekans ayarlaması yapılır.

Bir baz istasyonu birden fazla hücreye servis verebilir. Baz istasyonlarının bağlı bulundukları birimlere BSC (Base Station Controller) denir. BSC�ler konuşma için tahsis edilen kanallardan 2 tanesini kullanarak baz istasyonlarının kontrollerini yapar. Baz istasyonu kontrol merkezleri MSC�lere bağlıdır ve baz istasyonları için yapmış olduğu kontol bilgilerini aktarır. Böylelikle MSC�ler hizmet verdikleri bölgelerinde hangi baz istasyonunun aktif olup olmadığı, kullanılan kanalları kontol eder.

Açık ve kapsama alanı içerisinde bulunan mobil telefon, çağrı geldiğini hücrenin PAGCH kanalı üzerinden yollanan uyarı/bilgilendirme mesajıyla anlar. Bu uyarı/bilgilendirme mesajlarının yollanması konusunda iki uç nokta vardır.

Bunlardan birincisi: mobil telefona yapılacak her yeni çağrıda network�e dahil olan her hücrenin uyarılması/bilgilendirilmesi – ki bu durumda mevcut band genişliği boşu boşuna harcanmış olmaktadır-.

Diğer bir uç nokta ise abonenin yer değiştirmesi durumunda yer değişikliği bilgilerinin hücre düzeyinde sisteme iletilmesidir. Böyle bir yaklaşımın sonucunda çok fazla sayıda yer değişikliği mesajının sisteme iletileceği açıktır.

Anlatılan bu iki uç noktanın çözümü hücreleri gruplayarak bölgeler (lokasyonlar) yaratmaktan geçer. Böyle bir çözümde yer güncelleme bilgisinin üretilmesi sadece bölge değiştirildiğinde gerekli olduğundan dolayısıyla yukarıda zararları anlatılan iki uç duruma çözüm getirilmiş olur. Böylelikle LA (Location Area) kavramı ortaya çıkar. L

ocation Area;hücre gruplarının oluşturduğu gruba verilen ad�dır.

Bir LA bölgesinde 1 MSC ve 1 de VLR bulunmaktadır. LA içerisinde bulunan abonelerin bilgileri VLR database�inde geçici olarak tutulmaktadır. Abone servis alacağı LA içerisine girdiğinde bilgileri VLR�a, o bölgeye servis veren HLR tarafından bir kopyası alınarak aktarılır. Abone LA dışına çıktıktanbir süre sonra VLR�daki bilgileri silinir.

Mobilite yönetim katmanı şekildeki mimari yapı üstünde yer almaktadır ve abonenin mobilite bilgilerine ilişkin fonksiyonlarını yürütmektedir. Yürütülen bu fonksiyonlar arasında yetki denetimi ve güvenlik gibi konular da vardır. Yer (lokasyon) yönetimi, gelen çağrıların cihazı açık ve kapsama alanı içinde olan aboneye yönlendirilmesi prosedürleriyle ilgilidir. Şimdi lokasyon yönetimi ile ilgili Handover ve Location Update kavramlarını inceliyelim.

GSM network sistemi her hücre için ayrı frekansların tahsis edilmesi mantığı üzerine kurulmuştur. Bu sebeptendolayı konuşma esnasında yer değişimi söz konusu olduğunda radyo kanllarının fix link olarak tahsis edilmesi mümkün değildir. Bu durum handover kavramını ortaya çıkarır.

HANDOVER; süregelen bir konuşmanın farklı kanallarda yada hücrelerde bağlantısının kopmadan sürdürebilmesi için bağlantısı olayıdır.Yada kısaca; aynı location area içinde bir hücreden diğerine devir olma durumudur. 2 farklı handover olayı bulunmaktadır;

1-)aynı cell içerisinde handover,

2-)farklı celler arasında gerçekleştirilen handover.

Aynı cell içerisinde handover BSC tarafından, farklı celler arasında handover MSC tarafından yapılır.

Handoveryapılabilmesi için, gidilen hücrede boş frekans tahsissinin yapılması gerekir. MSC önce gidilecek hücrede boş frekans olduğuna bakıp ondan sonra devreder.

LOCATION UPDATE (yer güncelleme);

Cep telefonuBCCH (broadcast channel)kanalını devamlı olarakdinler. BCCH kanalı,baz istasyonu kimlik bilgilerini, tahsis edilmiş yada boşta olan frekans bilgilerini tutan bir kanaldır.

Sim kart içinde bulunan LA identity ile BCCH kanalından gelen ID tanımları birbirini tutmadiği zaman MS harekete geçer ve MSC ile bağlantı kurarak Location Update talebi yapar ve kendini tanıtır. Yeni Location bilgileri VLR ve HLR�a gönderilir. HLR ve ardından VLR bu bilgileri update eder

GSM, TDMA (time division multiple access) teknolojisini kullanarak, her konuşma kanalını 8 adet time slot�a ayırarak, bu slotlar üzerinden data taşır. 8 time slot, aynı anda 8 kişi için görüşmeyi olanak sağlar. Fakat bu slotlardan biri kontrol amaçlı kullanılır.

1-)öncelikle abone (MS) konuşmaya başlamadan önce logical kanallardan biri olan Random Access Channel (RACH) ile sinyalleşme kanalı sorar.

2-)eğer boş bir sinyalleşme kanalı varsa BSC bu abone için bir yer ayırır.

3-)bu aşamadan sonra MS servis aldığı MSC/VLR'a Call Setup için talepte bulunur.

4-)MSC bu talebe karşılık BSC'ye giderek boş TCH(konuşma kanalı) olup olmadığını kontrol eder. Bu bilgiler BTS (Base Transiever Station) ve MS�eTCH (konuşma kanalının) active edilmesi için gönderilir. Bundan sonra Call senaryosu başlar.. B numarasının cevap vermesi ile konuşma kurulur.

Konuşma sonunda MSCbirCDR (konuşma bilgileri kaydı) üretir. MSC�de üretilen bu kayıtlar bir file içinde toplanır. Bu file ya her saat veya dolup belirli bir size�a erişince (1MB)BillingGateway�e (BGW) yollanır. BGW gelen kayıtları standart bir formata dönüştürdükten sonra bunları BSCS�e yollar.

BSCS,her billcycle�da bir fatura üretir. Fatura etme öncesindesenaryokısaca aşağıdaki şekilde gelişir.

CDR içinde olan bilgiler sayesinde BSCS rating yapar. Bu bilgiler;

-aranan numara cep veya sabit telefon olduğu

-aranan numara cep ise hangi zone�da bulunduğu (1/2/3/4)

-aranan numaraile kaç saniye konuşulduğu

-arayan numaranın hangi tarife sınıfınfında bulunduğu (st/prof/ek)

Bu bilgiler ışığında BSCS gelen kayıdı inceleyip fatura eder.

Böylelikle bir konuşmanın nasıl gerçekleştiğinden başlayıp, bu süre zarfında sistemin nasıl çalıştığı ve son olarak konuşma sonlandırma ve sonrasındaki faturalandırma işlemlerinin senaryolarını anlatarak GSM Sistemi hakkında sizlere bir genel görüş sağlamayı amaçladım.

Sorularınız için sayfamda bulabileceğiniz mail adresine yazmanız ile sizlere yardımcı olabilirim.

Görüşmek üzere,

AYŞEN