Comprendre le réseau GSM(Partie 2)

     Architecture matérielle du sous

              d’acheminement NSS

Le NSS comprend des bases de données et des commutateurs.

                                    Fonctions du HLR

Le HLR est une base de données de localisation et de caractéristiques des abonnés. Un réseau peut posséder plusieurs HLR selon des critères de capacité de machines, de fiabilité et d’exploitation. Le HLR est l’enregistreur de localisation nominale par opposition au VLR qui est l’enregistreur de localisation des visiteurs.

                                      Fonctions du MSC

Les MSC sont des commutateurs mobiles généralement associés aux bases de données VLR. Le MSC assure une interconnexion  entre le réseau mobile et le réseau fixe. Le MSC gère l’établissement des communications entre un mobile et un autre MSC, la transmission des messages courts et l’exécution du handover si le MSC concerné est impliqué.

Le commutateur est un nœud important du réseau, il donne un accès vers les bases de données du réseau et vers le centre d’authentification qui vérifie les droits des abonnés. En connexion avec le VLR le MSC contribue à la gestion de la mobilité des abonnés mais aussi à la fourniture de tous les télé-services offerts par le réseau : voix, données, messagerie… le MSC peut également posséder une fonction de passerelle, GMSC (Gateway MSC) qui est activé au début de chaque appel d’un abonné fixe vers un abonné mobile.

Un couple MSC/VLR gère généralement une centaine de milliers d’abonnés. Les commutateurs MSC sont souvent des commutateurs de transit des réseaux téléphoniques fixes sur lesquels ont été implantées des fonctionnalités spécifiques au réseau GSM.

                                    Fonctions du VLR

L’enregistreur de localisation des visiteurs est une base de données associée à un commutateur MSC. Le VLR a pour mission d’enregistrer des informations dynamiques relatives aux abonnés de passage dans le réseau, ainsi l’opérateur peut savoir à tout instant dans quelle cellule se trouve chacun de ses abonnés. Les données mémorisées par le VLR sont similaires aux données de l’HLR mais concernent les abonnés présents dans la zone concernée.

A chaque déplacement d’un abonné le réseau doit mettre à jour le VLR du réseau visité et le HLR de l’abonné afin d’être en mesure d’acheminer un appel vers l’abonné concerné ou d’établir une communication demandée par un abonné visiteur. Pour ce faire, un dialogue permanent est établi entre les bases de données du réseau. La mise à jour du HLR est très importante puisque lorsque le réseau cherche à joindre un abonné, il interroge toujours le HLR de l’abonné pour connaître sa dernière localisation, le VLR concerné est ensuite consulté afin de tracer le chemin entre le demandeur et le demandé pour acheminer l’appel.

     Sous système d’exploitation et de

                maintenance OSS

                            L’administration du réseau

L’administration du réseau comprend toutes les activités qui permettent de mémoriser et de contrôler les performances d’utilisation et les ressources de manière à offrir un niveau correct de qualité aux usagers.

On distingue 5 fonctions d’administrations :

  • l’administration commerciale
  • la gestion de la sécurité
  • l’exploitation et la gestion des performances
  • le contrôle de configuration du système
  • la maintenance

Le système d’administration du réseau GSM est proche du concept TMN qui a pour objet de rationnaliser l’organisation des opérations de communication et de maintenance et de définir les conditions techniques d’une supervision économique et efficace de la qualité de service.

               Fonctions de l’EIR (Equipment Identity Register)

L’EIR est une base de données annexe contenant les identités des terminaux. Un terminal est identifié par un numéro de série dénommé IMEI (numéro d’identifiant). La base EIR est consultée lors des demandes de services d’un abonné pour vérifier si le terminal utilisé est autorisé à fonctionner sur le réseau. Ainsi l’accès au réseau peut être refusé si le terminal n’est pas homologué, si le terminal perturbe le réseau ou si ce même terminal a fait l’objet d’une déclaration de vol.

                                      Fonctions de l’AUC

Le centre d’authentification mémorise pour chaque abonné une clef secrète utilisée pour authentifier les demandes de services et pour chiffrer les communications. L’AUC de chaque abonné est associé au HLR. Pour autant le HLR fait partie du sous-système fixe alors que l’AUC est attaché au sous-système d’exploitation et de maintenance. L’AUC avec l’IMSI et le MSISDN fait partie des données clé insérées dans la carte SIM de chaque abonné.

                              Présentation de l’OMC et du NMC

Deux niveaux de hiérarchie sont définis dans la norme GSM. Les OMC (Operations and Maintenance Center) et le NMC (Network and Management Center). Cette organisation a été définie afin de permettre aux opérateurs télécoms de gérer la multiplicité des équipements (émetteurs, récepteurs, bases de données, commutateurs…) et des fournisseurs.

Le NMC permet l’administration générale de l’ensemble du réseau par un contrôle centralisé.

Les OMC permettent une supervision locale des équipements (BSC, MSC, VLR) et transmettent au NMC les incidents majeurs survenus sur le réseau. Les différents OMC assurent une fonction de médiation.

        Présentation des interfaces

Les interfaces désignées par des lettres de A à H dans le tableau ci-après ont été définies par la norme GSM. Bien souvent, le découpage des fonctions entre les éléments du réseau (VLR et MSC) par exemple est effectué par les constructeurs (Nokia Siemens network, Ericsson, Alcatel…) qui ne respectent pas forcement les règles définies dans le tableau.

Deux normes sont néanmoins imposées :

  • L’interface D qui permet au couple MSC/VLR de dialoguer avec le HLR afin d’assurer l’itinérance internationale que l’on dénomme « Roaming ».
  • L’interface A qui sépare NSS et BSS. Ainsi les opérateurs peuvent avoir un multi-sourcing de BSC et MSC (avoir plusieurs fournisseurs différents pour leur infrastructure).

Nom

Localisation

Utilisation

Um MS – BTS Interface radio
Abis BTS – BSC Divers (transfert des communications…)
A BSC – MSC Divers (transfert de données)
C GMSC – HLR Interrogation du HLR pour appels entrants
SM – GMSC- HLR Interrogation du HLR pour SMS entrant
D VLR – HLR Gestion des informations d’abonnés et de localisation
E MSC – SM – GMSC Transport de messages courts
MSC – MSC Exécution des Handover
G VLR – VLR Gestion des informations des abonnés
F MSC – EIR Vérification de l’identité du terminal
B MSC – VLR Divers (transfert de donnée)
H HLR – AUC Echange des données d’authentification

Conclusion sur le réseau GSM

La mise en place d’un réseau GSM représente un investissement considérable. A l’heur actuelle les réseaux GSM ne cessent d’évoluer afin d’assurer une qualité de couverture toujours plus importante. La couverture du réseau est assurée par la multiplication des ensembles BTS-BSC.

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