SM. Tema 7.. GSM. Establecimiento de Llamadas

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en GSMen GSM

C6

Ing. Miguel Angel Contreras Rojas

IDENTIDAD DEL SUBSCRIPTOR

Mobile station ISDN Number (MSISDN):Es el nmero de subscripcin del abonado

International Mobile Subscriber Identity(IMSI):

Es el nmero de identidad asignado a cada Es el nmero de subscripcin del abonado

mvil

gabonado mvil y facilita su identificacin en toda la red. Est almacenado en la tarjeta SIM

ISDN: Integrate System Digital Network


LAC L iLAC : Location area

Location area identity(LAI):

Es una identidad temporal y sus funciones son :

Cell Global Identity (CGI)

E l id tid d t l id tififunciones son :

Usado para Paging. Informa al MSC en donde esta localizado el MS.

Es la identidad temporal para identificar una celda dentro de una LA

Actualizacin de la localizacin del abonado


SN : Servicing node

Mobile Station Roaming Number (MSRN)

Es una identidad temporal el cual es asignado durante el

t bl i i t d ll d b d t R iestablecimiento de una llamada a un abonado que est en Roaming.


Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI)

Es un nmero IMSI temporal utilizado en el proceso deregistro. Se utiliza para proteger la identidad del abonadoen el interfaz de aire.El TMSI solo tiene un significado local ( esto es, dentro dela MSC/VLR) y se cambia a ciertos intervalos de tiempo ocuando un evento de actualizacin se producecuando un evento de actualizacin se produce.Cada operador escoge la estructura del TMSI pero no puede ser mas de 8 dgitos


International Mobile Equipment Identity (IMEI)

El IMEI se utiliza nicamente para identificar el MS en la red y esp yutilizado para procedimientos de seguridad tal como telfonosmviles robados.De acuerdo a las especificaciones de GSM, el IMEI tiene unalongitud de 15 dgitos.

TAC= Type Approval Code Determinado en la especificaciones deTAC= Type Approval Code.Determinado en la especificaciones deGSM

FAC= Final Assembly Code, idntifica al fabricante

SNR= Serial Number. Es un nmero de 6 digitos que identifica alos equipos

ESTABLECIMIENTO DE UNA LLAMADA

A continuacin se desarrollan los pasos para el establecimiento de una llamada entre un abonado de la red fija (Abonado A) que desea llamar a un

abonado de la red mvil (Abonado B)

HLR

abonado de la red mvil (Abonado B)

GMSC

VLRPSTNMSC

VLRMSC

Abonado AAbonado B


PSTNMSISDN

1 El b d A l B d b d il El1. El abonado A marca el nmero B de un abonado mvil. El nmero marcado es el nmero de subscripcin del abonado mvil (MSISDN)


2 La central de la red PSTN2. La central de la red PSTN analiza el nmero marcado. (MSISDN). La PSTN dirige la ll d l MSCllamada a la MSC mas cercana que en este caso es la GMSC (Gateway MSC)

GMSC

VLRMSISDNPSTN

Red GSM


3 La GMSC analiza el MSISDN3. La GMSC analiza el MSISDN.Como resultado del anlisisel enva esta informacin aHLR

HLR

HLR,En la practica se requiereeste mensaje para ubicar al

GMSC

j pabonado. este mensaje sellama HLR Enquiry

VLRMSISDNPSTN

Red GSM


4 El HLR analiza el mensaje4. El HLR analiza el mensaje.Este identifica al abonadogracias al MSISDN y

t h b

HLR

entonces chequea su basede datos para conocer endonde est el abonado

GMSC

VLRMSISDNPSTN

Red GSM


El HLR tiene la siguienteHLR El HLR tiene la siguienteinformacin:

MSISDN

HLR

MSISDN IMSI VLR Data del subscriptor.

En este momento de laconexin aparece envueltoconexin aparece envueltoen el procedimiento el IMSIcuyo propsito es identificarel abonado de la red mvil.el abonado de la red mvil.La longitud total del IMSI son15 dgitos.


El IMSI se utiliza para registrar unusuario en la PLMN.HLRPara localizar el subscriptor ypermitir la conexin de trfico, elHLR tiene que asociar el MSISDNcon el IMSI del abonado

HLR

con el IMSI del abonado.

Las razones para usar el IMSI sonlas siguientes:1. La longitud de los nmerosMSISDN pueden variar ya quedependen de los codigos de cadapas Country Code pero losAnalisis en el HLR pas Country Code pero losnmeros IMSI no varan en sulongitud y por tanto el proceso deidentificacin es simple.2 Otra razon es que el MSISDN

basado en el IMSI

2. Otra razon es que el MSISDNidentifica servicios como laconversacin fax, etc. Por tanto unsubscriptor podra tener variosdependiendo de cada pasdependiendo de cada pasdiferentes MSISDN.


HLR

GMSC

HLR

MSC/VLR

VLRPSTN

MSC/VLR Sirviente

VLR

Red GSM

5. El HLR interroga al MSC/VLR que actualmente sirve al abonado llamado. Lo interroga porque el status actual del MS se encuentra en VLR y se requiere este para evitar conexiones a abonados queen VLR y se requiere este para evitar conexiones a abonados que por ejemplo esten apagados. Tambin porque se requiere tener informacin que permita al GMSC enrutar la llamada a cualquier parte del mundo.


HLR

GMSC

HLR

MSC/VLR

VLRPSTN

MSC/VLR Sirviente

VLR

Red GSM

6. El MSC/VLR enva el nmero MSRN al HLR. Con esta informacin el HLR coordina el establecimiento de la llamada; Por lo tanto el HLR enva el MSRN al GSMC.


HLR

GMSC

HLR

MSC/VLR

VLRPSTN

MSC/VLR Sirviente

VLR

Red GSM

7. Cuando el GSMC recibe el mensaje que contiene el MSRN, analiza el mensaje. El MSRN identifica la localizacin del

b i t ll d l lt d d l li i tsubscriptor llamado, as que el resultado del anlisis es enrutar la llamada hacia la MSC/VLR donde est el abonado que se est llamando


HLR

GMSC

HLR

MSC/VLR

VLRPSTN

MSC/VLR Sirviente

VLR

Red GSM

8. El GMSC enruta la llamada hacia el MSC en donde est el abonado B


9 La fase final del proceso de9. La fase final del proceso de enrutamiento es realizado por la MSC/VLR en donde est el b d B C l MSRN

HLR

abonado B. Con el MSRN se ubica al subscriptor BGMSC

VLRPSTN

VLR

Casos de trfico en modo encendido pero sin conversacin (Estado Idle)

1. Telfono encendido (IMSI ATTACH)

2 Actualizacin de la localizacin2. Actualizacin de la localizacin

3. Cambio de celdas dentro de un LA

4. Actualizacin dentro del mismo MSC/VLR

5. Actualizacin dentro del nuevo MSC/VLR5 ctua ac de t o de ue o SC/

6. Actualizacin periodica

7. Telfono encendido (IMSI DETACH)

8. Detach Implicito

Casos de trafico en estado Encendido (idle)

1. Telfono encendido (IMSI attach)

1. El MS envia un mensaje IMSI attach a la red indicando el cambio de estado ( De apagado a encendido)

2. El VLR determina si hay un registro ya existente del abonado en el rea

3. Si no hay registro , el VLR solicita este al HLR.

El VLR actualiza el status de MS a encendidoEl VLR actualiza el status de MS a encendido

4. Un reconocimiento (Acknowledgement) es enviado al MS informando que ya su ubicacin est actualizada









8. Detach Implicito


2. . Actualizacin de la localizacin, Location Updating

Despues de un tiempo encendido el sistema solicitar al abonado su ubicacin.

Cuando el MS se la enva , el sistema observar que el abonado se mantiene en el mismo sitio. En este caso el MS recibe una confirmacin de que su localizacin est ubicada en la red.

BTS LA1BTS

VLRBSC MSC VLRBSC MSC

i d iLAI: Location Area Identity









8. Detach Implicito


3. Cambiando celdas dentro de un LA

En la figura un MS pasa del LOCATION AREA LAI 1 AL LAI 2.

Si el MS ha cambiado de LAI mientras est apagado, al encenderlo el IMSI attach puede hacer un Update location del MS El VLR puede determinar si elattach puede hacer un Update location del MS. El VLR puede determinar si el actual LA del MS es diferente del LA almacenado en el MS. Si es as el VLR envia el reconocimiento(acknowledgement) del nuevo LA del MS.

LA2BTS

VLRBSC MSC

BTS LA1


4. Location Updating en la misma MSC/VLR

1. Si el MS detecta un cambio en el LAI, entonces se realiza un Location Update.

2. El MS envia un Location Update Request Message al VLR

3 y 4. VLR actualiza el registro de VLR y envia al MS Location Updating Area


5. Location Updating en una nueva MSC/VLR

1.El VLR chequea su base de datos para determinar si hay un registro de ubicacin1.El VLR chequea su base de datos para determinar si hay un registro de ubicacin para este MS.

2. Si el VLR determina que no hay un registro ya existente, entonces el VLR solicita este al HLReste al HLR.

3. El HLR pasa la informacin al VLR y actualiza su localizacin. El HLR instruye al antiguo VLR a cancelar la informacin de ubicacin acerca del MS.

4. El nuevo VLR almacena la informacin sobre la subscripcin del MS incluyendo la ltima localizacin y status. El VLR envia la confirmacin al MS de que se conoce su ubicacin


6. Location Updating (Registracin periodica)

L i t i i di f t l l f l MS iLa registracin periodica es un feature el cual forza al MS a enviar un mensaje de registracin a la red a predifinidos intervalos.


7. IMSI APAGADO (IMSI DETACH)

Significa que el telfono informa a la red que va a ser apagado o desconectado, y la comunicacin no ser posible

El IMSI detach permite al MS indicar a la red que est apagadoEl IMSI detach permite al MS indicar a la red que est apagado.

El VLR marca al correspondiente IMSI como apagado y se informa al HLR de esta situacin

No se envia un reconocimiento (Acknowledgement) al MS


8. IMPLICIT DETACH (MS apagado)

Cuando la calidad de la seal no es buena el MS envia unaseal IMSI detach al sistema ya que como la calidad de la transmisin es pobre, el sistema podria no decodificar la informacin. En este caso el sistema mantendr el MS como apagado. p g

El VLR ejecuta un IMPLICIT DETACH , marcando un MS como apagado

Casos de trafico con un MS en modo activo

En este punto se analizarn dos (2) casos de establecimiento de llamadas

1. Llamada desde un MS

2. Llamada a un MS

La figura muestra una red constituida por un GMSC. A esta GMSC estn t d d (2) C t l MSC/VLRconectadas dos (2) Centrales MSC/VLR.

La MSC/VLR A controla dos (2) BSC/TRC y la MSC/VLR B controla una sola BSC/TRC

1 Llamada desde n MS1. Llamada desde un MS

2. Llamada a un MS

LLAMADA DESDE UN MS

1. El MS solicita un canal de sealizacion para iniciar la llamada

.

LLAMADA DESDE UN MS

2. El BSC/TRC asigna un canal de sealizacin

.

LLAMADA DESDE UN MS

3. El MS envia un Call Set Up Request que indica que solicita un canal de trfico

LLAMADA DESDE UN MS

4. El MSC/VLR instruye al BSC/TRC para asignar un canal de trfico El RBS y el MS se sintoniza al canal de trficotrfico. El RBS y el MS se sintoniza al canal de trfico.

LLAMADA DESDE UN MS

5. El MSC/VLR envia el nmero B a la central de PSTN, la cual establece una conexin al subscriptor.

LLAMADA DESDE UN MS

6. Si el abonado B responde, se establece la conexin.

LLAMADA A UN MS

1. El PSTN recibe el nmero del abonado B. Analiza que es una llamada a un abonado mvil. Se establece una conexin al GMSC.

Las flechas rojas significan hasta donde se ha hecho el t bl i i t d l ll destablecimiento de la llamada

Las flechas azules significan la sealizacin para establecer la llamada

LLAMADA A UN MS

2. El GMSC analiza el nmero B y busca en cual HLR est registrado y pide informacin acerca de como enrutar la llamada al MSC/VLR servidor.



LLAMADA A UN MS

3. El HLR con el IMSI determina cual MSC/VLR est actualmente sirviendo al MS



LLAMADA A UN MS

4. El HLR requiere un MSRN desde el MSC/VLR servidor.



LLAMADA A UN MS

5. El MSC/VLR retorna un MSRN via HLR al GMSC.



LLAMADA A UN MS

6. GMSC analiza el MSRN y enruta la llamada aly enruta la llamada al MSC/VLR



LLAMADA A UN MS

7. El MSC/VLR sabe en cual LA el MS est localizado.

Se enva un mensaje de paging al BSC que p g g qcontrola el LA.



LLAMADA A UN MS

8. La BSC distribuye el mensaje de Paging al j g gLocation Areaen que est el MS.

.



LLAMADA A UN MS

9. El MS que recibe la seal de potencia mas fuerte pdetecta el mensaje de paging y responde al mismo

.



LLAMADA A UN MS

10.El MSC/VLR instruye al BSC/TRC para que asigne p q gun canal de trfico. El RBS y MS son sintonizados al canal de trfico.



LLAMADA A UN MS

11. Si el abonado B responde, entonces se p ,establece la conversacin.



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