Последовательность передачи сигналов при передачи SMS

Рассмотрим четвертую часть, последовательность обмена сообщениями при передаче/приеме коротких сообщений (SMS). Процедура передачи короткого сообщения отделена от процедуры приема короткого сообщения. Базовая последовательность обмена сообщениями при приеме/передаче SMS состоит из двух частей: передача SMS с мобильной станции и передача SMS на мобильную станцию

Это очень похоже на последовательность обмена сообщениями при организации звонка.

Сначала рассмотрим последовательность обмена сообщениями в случае, когда передача SMS инициируется мобильной станцией.

Как и в случае исходящего звонка, абонент, нажатием клавиши “send” инициирует передачу сообщения “Channel Request” от мобильной станции на BSS. За этим следует назначение подсистемой BSS выделенного контрольного (управляющего) канала и установление сигнального линка между мобильной станцией и подсистемой BSS.

Затем мобильная станция передает на MSC сообщение “Request for Service”. MSC передает это сообщение на VLR.

Если мобильная станция была ранее зарегистрирована в данном VLR, VLR выполняет процедуру аутентикации. В противном случае, VLR должен получить параметры аутентикации от HLR.

Мобильная станция отсылает на MSC сообщение “RP_MO_DATA”, сопровождаемое SM информацией, такой как тип SM, SMC номер (номер Short Message Call Center – номер Центра коротких сообщений). Затем это сообщение передается от MSC на VLR, то есть, MSC с помощью “SIF_MO_SMS” сообщения должен сделать запрос на VLR: имеет ли мобильная станция разрешение на отправку коротких сообщений. Результат запроса передается от VLR на MSC.

Если мобильная станция имеет разрешение на передачу коротких сообщений, MSC передает короткое сообщение на MSC межсетевого обмена с помощью сообщения ”MO_Forward_SM” в котором содержится SMC номер. Этот SMC номер устанавливается на мобильной станции. Это домашний SMC мобильной станции.

MSC межсетевого взаимодействия посылает короткое сообщение на соответствующий SMC. Сразу же по получении ответа от SMC, MSC межсетевого взаимодействия посылает ответ на MSC.

И затем MSC в ответ на сообщение ”RP_MO_DATA” посылает на мобильную станцию сообщение ”RP_ACK”

В это время на дисплее мобильной станции отображается сообщение “Send Successfully" – «Передано Успешно». Этим завершается последовательность обмена сообщениями в случае, когда передача короткого сообщения инициируется мобильной станцией.

Ok, теперь рассмотрим последовательность обмена сообщениями в случае, когда мобильная станция получает короткое сообщение. Здесь мы рассмотрим два случая: когда на мобильную станцию приходит одно сообщение и когда на мобильную станцию приходит несколько сообщений.

Сначала познакомимся с последовательностью обмена сообщениями при передаче на мобильную станцию одного сообщения.

Сообщение “short message” поступает на шлюзовый MSC (GMSC). Мобильная станция, на которую надо передать короткое сообщение, идентифицируется своим MSISDN. После этого GMSC запрашивает информацию маршрутизации от HLR, посылая сообщение “SRI_for_SM”, в котором все еще содержится MSISDN вызываемой мобильной станции. HLR отвечает сообщением “SRI_for_SM_ACK”, которое включает в себя номер VLR, в котором мобильная станция в данный момент находится. Эта информация позволяет GMSC определить MSC, на который должно быть направлено сообщение “Forward_SM”.

Затем обслуживающий MSC сообщением “SIF_MT_SMS” запрашивает от VLR информацию, необходимую для выполнения начальной стадии звонка. Ответом VLR на MSC является сообщение “page”, содержащее запрашиваемую информацию. После этого MSC посылает на мобильную станцию сообщение “Paging Request ” через соответствующую подсистему BSS.

Если мобильная станция включена и находится в зоне обслуживания, она отвечает и запрашивает выделенный контрольный (управляющий) канал от BSS. Как только в радиоинтерфейсе установлен сигнальный линк, выделенный контрольный канал доставляет от мобильной станции на BSS сообщение “Paging Response”, которое подсистемой BSS через MSC направляется на VLR.

Затем, мобильная станция проходит аутентикацию и устанавливается режим шифрования. Конечно, если это установлено оператором сети.

Обслуживающий MSC после этого передает короткое сообщение на мобильную станцию. Мобильная станция подтверждает это и посылает сообщение “Short_Message_Ack” на обслуживающий MSC. Обслуживающий MSC отвечает шлюзовому MSC сообщением “MT_Forward_SM_Ack”. Шлюзовый MSC, в свою очередь, посылает подтверждение на SMC (Short Message Center) в ответ на сообщение “Short_Message”.

На этом последовательность обмена сообщениями при передаче на мобильную станцию одного короткого сообщения заканчивается.

Ok, теперь рассмотрим последовательность обмена сообщениями, когда на мобильную станцию передается несколько коротких сообщений.

В начале эта последовательность такая же, как и для одного короткого сообщения. Сообщение “short message” поступает на шлюзовый MSC (GMSC). Вызываемая мобильная станция в этом сообщении идентифицируется своим MSISDN. GMSC сообщением “SRI_for_SM”, в котором все еще содержится MSISDN номер вызываемой мобильной станции, запрашивает информацию маршрутизации у HLR. HLR отвечает сообщением “SRI_for_SM_ACK”, в котором содержится номер VLR, где в данный момент находится мобильная станция. Эта информация позволит GMSC определить MSC, на который должно быть направлено сообщение “Forward_SM”.

Дело в том, что сообщении “MT_Forward_SMS” имеется флаг, говорящий о том, что к передаче имеется несколько коротких сообщений и в рассматриваемом нами случае этот флаг установлен в «true», то есть «правда». Если же к передаче имеется только одно короткое сообщение, этот флаг установлен в значение «false», то есть, «ложь».

Затем «обслуживающий» MSC запрашивает от VLR необходимую для организации звонка информацию, и VLR отвечает сообщением “page”. После этого MSC через подсистему BSS посылает на мобильную станцию сообщение “Paging Request”.

Мобильная станция отвечает и запрашивает выделенный контрольный канал от BSS. Как только в радиоканале установлен сигнальный линк, канал доставляет подсистеме BSS сообщение “Paging Response” от мобильной станции. BSS направляет это сообщение на VLR через MSC.

После этого мобильная станция проходит аутентикацию и устанавливается режим шифрования. Конечно, если это установлено оператором сети.

Затем MSC через BSS передает короткое сообщение на мобильную станцию. Как только мобильная станция передает обслуживающему MSC подтверждение в приеме короткого сообщения, этот MSC передает сообщение “MT_Forward_SM_Ack” на шлюзовый MSC. Шлюзовый MSC, в свою очередь, подтверждает центру коротких сообщений прием мобильной станцией одного сообщения. Итак, одно сообщение передано на мобильную станцию.

После этого, SMC посылает второе короткое сообщение на шлюзовый MSC. Шлюзовый MSC передает сообщение “MT_Forward_SM” на обслуживающий MSC без запроса информации маршрутизации от HLR. Обслуживающий MSC затем посылает короткое сообщение на мобильную станцию. Как только мобильная станция подтверждает прием короткого сообщения, MSC посылает подтверждение на шлюзовый MSC сообщением “MT_Forward_SM_Ack”. В свою очередь, шлюзовый MSC дает подтверждение на SMC (Центр коротких сообщений).

Если флаг множественности коротких сообщений в сообщении “MT_Forward_SM”, принятом мобильной станцией, установлен в «false», это означает, что последовательность обмена сообщениями при передаче нескольких коротких сообщений закрыта.

Ok, после изучения базовой последовательности при передаче и приеме коротких сообщений, давайте ответим на вопрос.

Какой будет последовательность обмена сообщениями, если инициирующий короткое сообщение абонент установил неправильный номер Центра коротких сообщений на своей мобильной станции?

Из последовательности обмена сообщениями в случае, когда передачу инициирует мобильная станция, мы знаем, что после установления сигнального линка в радиоинтерфейсе и выполнения аутентикации, мобильная станция передает на MSC сообщение “RP_MO_Data”. После этого, MSC передает короткое сообщение на шлюзовую MSC. В этом сообщении указан и номер Центра коротких сообщений (SMC номер).

Номер Центра коротких сообщений записан в памяти передающей короткое сообщение мобильной станции и передается с мобильной станции в сеть. Этот SMC является «домашним» Центром коротких сообщений для данной мобильной станции. Если на мобильной станции прописан неправильный номер и это номер другого центра коротких сообщений, шлюзовый MSC посылает короткое сообщение на другой SMC. В этом SMC данная мобильная станция не прописана, поэтому SMC возвращает сообщение подтверждения, в котором указана причина отказа в приеме сообщения: неизвестный абонент. При этом на экране мобильной станции отображается сообщение: “Send Not Successfully".

Вот и все по четвертой части.

Handover Sequence

Ok, теперь последний раздел, последовательность обмена сообщениями при выполнении хендовера.

Этот раздел состоит из двух частей: хендовер между двумя BSS и хендовер между двумя MSC.

Сначала рассмотрим последовательность обмена сообщениями при хендовере между двумя BSS.

Мобильная станция находится в состоянии разговора и постоянно выполняет мониторинг и измерение параметров как текущей («своей») соты, так и контрольных каналов (BCCH) близлежащих сот (до 16 сот).

Параметры шести лучших сот передаются на BSS каждые 480ms.

Когда из-за низкого показателя уровня принимаемого сигнала (Receive Signal Strength Indication, RSSI), или плохого качества сигнала, требуется хендовер, текущий BSS (оBSS – старый BSS) уведомляет об этом MSC сообщением “Handover Required”.

Выбранная для хендовера подсистема BSS (nBSS – новая BSS) приводится в состояние готовности сообщением “Handover Request” в котором указан TMSI или IMSI мобильной станции, требующей хендовер.

После этого новая BSS назначает Handover Reference Number, который используется для определения, та ли мобильная станция получает доступ к каналу радиоинтерфейса, выделяемому новой подсистемой BSS, и подтверждает запрос MSC на хендовер сообщением “Handover Request Ack.” В этом ответе содержится Handover Reference Number (HO Reference number). Новая BSS назначает мобильной станции канал трафика (traffic channel).

MSC, через oBSS (старую BSS), сообщением “Handover Command” на FACCH, дает указание мобильной станции перейти на новый канал.

Между новой подсистемой BSS и мобильной станцией происходит обмен информацией. При этом используется FACCH и пакет доступа (access burst). Сообщения и передаваемая информация зависят от типа выполняемого хендовера.

Как только вся необходимая информация передана, на MSC передается сообщение “Handover Complete”.

После этого MSC посылает на oBSS сообщение “Clear Command”, освобождая тем самым радиоресурсы для другой мобильной станции. До этого момента старый канал не освобождается, на случай, если вдруг nBSS не сможет обслужить мобильную станцию, запрашивающую хендовер.

После этого, мобильная станция, все еще находясь в режиме разговора, продолжает мониторинг и измерения параметров своей и соседних сот, подготавливает периодические сообщения об измерениях и отправляет их затем на nBSS.

Ok, после рассмотрения последовательности обмена сообщениями при хендовере между двумя BSS (в пределах одного MSC), мы рассмотрим последовательность обмена сообщениями при хендовере между двумя MSC, то есть, когда мобильная станция переходит из зоны обслуживания одного MSC в зону обслуживания другого MSC (далее мы будем называть этот тип хендовера хендовером между двумя MSC).

Существует два вида последовательности обмена сообщениями при хендовере между двумя MSC: основная последовательность и последовательность при последовательном хендовере.

При рассмотрении хендовера между двумя MSC, необходимо упомянуть о последовательности обмена сообщениями между разными MSC/VLR.

Когда MSCA получает запрос “Handover required” от старого BSS (oBSS), и MSCA обнаруживает, что новая сота принадлежит другому MSC, а именно, MSCB, MSCA посылает сообщение “Prepare Handover” на MSCB. Этот запрос может опционально содержать указание о том, что назначение номера для хендовера не требуется; идентификатор соты, на которую предполагается передать мобильную станцию (для целей установления совместимости), а также всю необходимую MSCB информацию для назначения необходимых радиоресурсов.

После этого, MSCB посылает сообщение “Allocate Handover No” на VLRB.

VLRB отвечает сообщением “Send Handover Report”, куда включен номер для хендовера.

Затем MSCB в сообщении “Prepare Handover Ack”передает номер для хендовера на MSCA.

MSCB посылает подтверждение на VLRB. Номер для хендовера будет зарезервирован до тех пор, пока сообщение (подтверждение) “Send Handover Report_Ack” не будет получено от MSC-B на VLRB.

Затем MSCA посылает на MSCB сообщение “Initial Address Message”, в котором содержится номер для хендовера, назначенный новым VLRом, VLRB. MSCB посылает на MSCA сообщение “Address Complete Message” and “Answer”. Итак, соединение между MSCA и MSCB установлено.

Опционально, после подтверждения “Prepare Handover”, MSC-A может получить сообщение “Process Access Signaling”, содержащее BSSAP информацию.

Когда соединение между мобильной станцией и MSCB установлено, MSCA уведомляется об этом сообщением “Send End Signal”.

При необходимости, MSCA посылает “Forward Access Signaling”, запрос, содержащий информацию, которая должна быть передана радиоинтерфейсу MSCB (т.е. информацию управления звонком).

“Forward Access Signaling” является неподтверждаемым запросом.

Запрос “Forward Access Signaling” составлен таким образом, что информация для управления звонком и управления мобильностью может быть передана на А-интерфейс прозрачно.

Любой ответ, полученный в MSC-B от А-интерфейса, который должен быть передан на MSC-A, требует нового независимого запроса от MSCB на MSCA путем выдачи запроса «Process Access Signaling».

По окончании разговора MSCA посылает на MSCB сообщение “Release” (освободить) и MSCB отвечает сообщением “Release Complete”.

Когда MSCA желает разорвать соединение с BSSB, он (MSCA) посылает сообщение “Send End Signal” на MSCB для окончания последовательности обмена сообщениями.

После освобождения ресурсов для звонка и хендовера, начинается последовательность обмена сообщениями между двумя VLRами для location update мобильной станции.

Рассмотрим последовательность обмена сообщениями при последовательном хендовере между двумя MSC

Эта процедура используется в случае, когда MSCB принимает решение о передаче звонка на другой MSC: то ли обратно на управляющий MSC, MSCA, то ли на третий MSC,MSCC.

Когда MSCA получает запрос “Prepare Subsequent Handover”, он начинает процедуру передачи звонка на третий MSC (MSCC), или обратно на управляющий MSC (MSCA). В данном примере, мы рассмотрим хендовер на MSCC.

Управляющий MSC(MSCA) посылает сообщение “Prepare Handover” на MSC/VLRC, и MSC/VLRC отвечает подтверждением, в котором содержится номер для хендовера. После этого MSCA отвечает на MSCB сообщением “Prepare Subsequent Handover_Ack”.

После этого MSCA посылает на MSCC сообщение “Initial Address Message”, в котором содержится номер для хендовера, назначенный регистром VLRC. MSCC посылает сообщения: “Address Complete Message” и “Answer” на MSCA. Соединение между MSCA и MSCC установлено.

После этого MSCA разрывает соединение с MSCB. MSCA посылает сообщение “Release” на MSCB, и MSCB отвечает сообщением “Release Complete”.

При необходимости, MSCC использует запрос “Process Access Signaling”, содержащий информацию, полученную по А-интерфейсу и которая должна быть передана на MSCA (т.е. информация управления звонком).

Запрос “Process Access Signaling” является неподтверждаемым запросом и поэтому для любого ответа от MSC-A требуется запрос “Forward Access Signaling”

По окончании разговора, MSCA посылает на MSCC сообщение “Release” и MSCC отвечает сообщением “Release Complete”.

Теперь, после установления соединения между MSCC и MSCA, MSCC посылает на MSCA сообщение “Send End Signal”.

Если процедура нового хендовера на MSCC (или на MSCA) завершилась успешно, MSCA запрашивает разъединение от MSC-B посылая сообщение “Send End Signal_Ack ”

И наконец, далее следует последовательность обмена сообщениями при location update мобильной станции.

Итак, мы закончили изучение потока обмена сообщениями в системе GSM. Давайте подведем итог.

В этом курсе мы сначала познакомились с обеспечением безопасности в системе GSM. Безопасность обеспечивается применением аутентикации, шифрования, переназначением TMSI и идентификацией мобильного оборудования. Обычно это используется в других последовательностях обмена сообщениями.

Затем мы рассмотрели последовательность обмена сообщениями при базовом звонке, это самая важная последовательность в системе GSM.

В третьем разделе мы познакомились последовательностью обмена сообщениями при location update.

После этого мы рассмотрели последовательность обмена сообщениями при приеме-передаче коротких сообщений.

И наконец, краткое знакомство с последовательностью обмена сообщениями при хендовере.

На самом деле, для каждого вида обмена сообщениями существует много нестандартных потоков сообщений. Если вы желаете получить больше информации по данному вопросу, пожалуйста, обратитесь к соответствующей справочной документации.

Дата добавления: 2015-05-09