БИБЛИОТЕКА "СОТОВИК"

"Связьэкспокомм-2000"

JAMBALA 

 (материалы компании "Эрикссон")

Шлюз-сервер межсистемной мобильности Mobility Gateway выступает в роли так называемого межсистемного регистра местоположения (ILR). Необходимость этой функции объясняется тем, что различные сети используют различные протоколы связи между такими узлами, как, например, опорный регистр местоположения (HLR) и подвижной центр коммутации (MSC). Точнее говоря, сети GSM используют протокол MAP, в то время как сети TDMA/AMPS используют протокол ANSI-41 (см. Рис. 1).

Для обеспечения открытой, мультивендорной среды команды, которые используются шлюз-сервером Mobility Gateway, поддерживаются как протоколом IS-41 (версии B и C) и ANSI-41 (версия D) для сети TDMA/AMPS, так и протоколом стандарта MAP (версии 1 и 2) для сетей GSM. Более того, шлюз-сервер Mobility Gateway не требует никаких модификаций отдельных сетевых компонентов типа регистров местоположения HLR и устройств MSC/VLR в современных сетях GSM и TDMA/AMPS.

Сопряжение протоколов MAP и ANSI-41 позволяет производить обмен информацией, которая требуется для управления мобильностью в различных сетях, что дает возможность пользователям производить роуминг. При этом протоколы и интерфейсы, обеспечивающие предоставление услуг в различных сетях, начинают все более и более походить друг на друга, невзирая на различие физических компонент сетей.

О присутствие GSM-абонента в сети TDMA/AMPS шлюз-сервер Mobility Gateway узнает из сообщения активизация уведомления о регистрации (registration notification invoke), которая выдается MSC (см. Рис. 2). Для осуществляющего роуминг абонента шлюз-сервер Mobility Gateway воспринимается как HLR в системе TDMA (по отношению к обслуживающему центру коммутации TDMA MSC), который преобразует сообщение уведомления о регистрации в соответствующее сообщение о корректировке местоположения в сети GSM (update location) и отправляет его на HLR абонента в сети GSM (GSM HLR). C позиции GSM HLR шлюз-сервер Mobility Gateway функционирует как визитный регистр местоположения абонента (VLR) в сети GSM (GSM VLR). Информация, получаемая в в ответ на команду "введите данные об абоненте" (insert subscriber data) сохраняется в абонентском профиле в Mobility Gateway и используется в сообщении "результат-ответ на регистрационное уведомление" (registration notification return result). После получения шлюз-сервером Mobility Gateway сообщения "результат - корректировка местоположения" (update location result) шлюз генерирует сообщение "registration notification return result" и отправляет его в обслуживающий MSC.

Важно отметить, что шлюз-сервер Mobility Gateway не является заменой существующих HLR в сетях GSM и TDMA/AMPS. Для абонента, осуществляющего роуминг между обеими сетями, всегда существует лишь одна регистрация - либо в GSM HLR, либо в TDMA HLR - но не в обоих регистрах. В Mobility Gateway содержится информация, необходимая для идентификации абонента в случае использования им обеих сетей. Если абонент осуществляет роуминг в сети другого типа, то шлюз-сервер Mobility Gateway обращается к регистру HLR опорной сети абонента и направляет информацию в другую сеть посредством сообщений в формате протоколов ANSI-41 или GSM MAP - в зависимости от обстоятельств.

Для уменьшения сигнального трафика шлюз-сервер Mobility Gateway сохраняет профили на основе информации, полученной в процессе преобразования и передачи данных об абоненте между сетями GSM и TDMA/AMPS, после чего профиль абонента может быть отправлен в обслуживающие регистры VLR без необходимости всякий раз обращаться к регистру HLR. Стоит лишь профилю абонента сети TDMA измениться в абонентском регистре HLR в процессе роуминга в сети GSM, как об этом уведомляется регистр VLR в сети GSM (в результате, шлюз-сервер Mobility Gateway корректирует соответствующую запись). На Рис. 3 показан сценарий, согласно которому вызов поступает к абоненту сети GSM, осуществляющему роуминг в сети TDMA/AMPS.

Вызов абонента, осуществляющего роуминг в сети GSM, производится набором его (ее) зарегистрированного в телефонном справочнике номера (номер мобильной станции сети ISDN). Если вызов, к примеру, поступает из телефонной сети общего пользования ТфОП, он маршрутизируется в центр коммутации мобильной связи MSC шлюз-сервера; задача такого центра - запрос регистра HLR абонента в опорной сети GSM для определения маршрутизации. В сущности, процедура сводится к запросу регистра HLR на предоставление роумингового номера, на который можно направить вызов. Поскольку GSM HLR ранее получил команду "update location" со шлюз-сервера Mobility Gateway, который служит регистром VLR сети GSM, то регистр HLR выдает Команду "provide roaming number invoke" (активизация предоставления номера для роуминга) на шлюз-сервер Mobility Gateway, после чего шлюз-сервер выдает команду, эквивалентную по формату протоколу ANSI-41. Эта команда называется "routing request invoke" (активизация запроса на маршрутизацию). Она поступает на устройство, работающее в качестве MSC/VLR в сети TDMA/AMPS. Ответная информация на запрос на маршрутизацию, в которой содержится маршрутизируемый номер, после преобразования отсылается назад на регистр GSM HLR, а также передается в GMSC (Шлюзовой центр коммутации мобильной связи). Располагая этой информацией, центр GMSC получает возможность доставить вызов на обслуживающий MSC в сети TDMA/AMPS.

Таким образом, абонент получает возможность использовать одну регистрацию и один номер абонентского телефонного справочника для обеих сетей. Данное положение справедливо и при использовании двух мобильных телефонов (одного - для сети GSM и второго - для сети TDMA/AMPS). Кстати, двухрежимные аппараты GSM1900/AMPS800 уже появились в продаже на некоторых рынках.

Вышеприведенные примеры демонстрируют лишь сценарии трафика для абонента сети GSM, осуществляющего роуминг в сети TDMA/AMPS. Шлюз-сервер Mobility Gateway позволяет производить роуминг и в другом направлении - из сети TDMA/AMPS в сеть GSM.

Для межсистемного взаимодействия в Mobility Gateway используется сетевая сигнализация и система управления трафиком на базе платформы Jambala, которая позволяет преобразовывать формат выдаваемых команд (Рис. 4). Помимо этого, функция межсистемного взаимодействия позволяет из сообщений, которые поступают от регистра HLR и от обслуживающего узла MSC/VLR, формировать и сохранять профиль абонента, осуществляющего роуминг. Из шлюз-сервера Mobility Gateway в функциональную систему соответствующего центра поступают опознавательные сигналы аутентификации осуществляющих роуминг абонентов. Еще несколько усовершенствованных абонентских служб типа уведомления об ожидающем сообщении и службы передачи коротких сообщений (SMS) в равной степени поддерживаются шлюз-сервером Mobility Gateway для абонентов, осуществляющих межсистемный роуминг.

Шлюз-сервер Mobility Gateway является узлом сигнализации. Это означает, что к нему не подключены голосовые каналы. Mobility Gateway использует две сигнальные системы: ANSI ОКС7 и МСЭ ОКС7 (последняя ранее называлась системой C7). Один узел шлюз-сервера Mobility Gateway позволяет использовать комбинации всех четырех сигнальных и протокольных систем или любых из их сокращенных вариантов:

• GSM MAP и МСЭ ОКС7
• GSM MAP и ANSI ОКС7
• TDMA ANSI-41 и МСЭ ОКС7
• TDMA ANSI-41 и ANSI ОКС7

Система Mobility Gateway - одна из многих систем, разработанных на системной платформе Jambala.

Регистр HLR представляет собой базу данных, которая обслуживает данные об абонентах, и включает в себя данные о профиле услуг, информацию о местоположении и о состоянии активности. Помимо этого, HLR передает информацию об абоненте и его местоположении другим компонентам сети. Центр аутентификации является сетевым узлом и служит для опознания (аутентификации) мобильных терминалов. Пункт SCP содержит служебные программы интеллектуальной сети, и эти программы позволяют оператору быстро развертывать ориентированные на пользователя услуги.

Помимо указанных разработок, создается шлюз на базе протокола беспроводной связи (WAP). Шлюз-сервер на основе протокола WAP является сетевым узлом, который служит мостом между беспроводной сетью и Интернетом. Шлюз преобразует и оптимизирует данные Интернета в формат, пригодный для беспроводных устройств типа интеллектуальных телефонов и электронных органайзеров (PDA).

Платформа Jambala поддерживает одновременную работу множества различных приложений в рамках одного Jambala-узла. Так, возможно одновременное функционирование приложения шлюз-сервера Mobility Gateway и приложения системы регистра HLR. По существу, нет каких-либо видимых причин для ограничения количества услуг, которые можно было бы предоставлять на единой платформе.

Система Jambala Mobility Gateway компании Эрикссон раздвигает рамки национального и международного роуминга, предоставляя возможности межсистемного роуминга посредством взаимодействия регистров местоположения межсистемного взаимодействия между сетями систем GSM и TDMA/AMPS.

Mobility Gateway не требует модифицирования отдельных сетевых компонентов типа HLR и MSC/VLR, которые эксплуатируются в средах современных систем GSM и TDMA/AMPS.

Шлюз-сервер Mobility Gateway, будучи чисто сигнальным узлом, выполняет функцию обеспечения межсистемного взаимодействия с использованием служб сетевой сигнализации и администрирования трафика на базе платформы Jambala в целях преобразования форматов команд приложений. Команды, которые используются в Mobility Gateway соответствуют стандартам систем TDMA/AMPS и GSM. Преобразование протоколов MAP и ANSI-41 позволяет производить обмен информацией, что обеспечивает базовое управление мобильностью абонентов в различных сетях. В связи с этим, протоколы и интерфейсы, которые используются для предоставления услуг в различных сетях, сближаются и все более походят друг на друга, несмотря на физические различия между компонентами сетей.

Шлюз-сервер Mobility Gateway использует службы эксплуатации, управления и обслуживания платформы Jambala. Данное обстоятельство предоставляет оператору или системе управления абонентами необходимые возможности для эксплуатации, мониторинга и управления шлюз-сервером.

Среди преимуществ системной платформы Jambala - оптимальная масштабируемость, модульность, производительность и экономичность.

AC - authentication center (TDMA) - центр аутентификации (в системе TDMA)

AMPS - advanced mobile phone service усовершенствованная система мобильной телефонии

ANSI - American National Standards Institute - Американский национальный институт стандартов

AUC - authentication center (GSM) - центр аутентификации (в системе GSM)

CAS зд. customer administration system - система управления абонентами

CORBA - common object-request broker architecture - общая брокерская архитектура с запросом объектов

GMSC - gateway mobile switching center шлюзовой центр коммутации мобильной связи

GSM - global system for mobile communication - глобальная система подвижной связи

HLR - home location register - опорный регистр местоположения

ILR - interworking location register - регистр местоположения межсетевого обмена

ITU - International Telecommunication Union - Международный Союз Электросвязи

IWF - interworking function - функция обеспечения межсетевого обмена

MAP - mobile application part подсистема приложений мобильной связи

MSC - mobile switching center - центр коммутации мобильной связи

MSISDN - mobile station ISDN number - номер подвижной станции сети ISDN

OA&M - operation, administration and maintenance - эксплуатация, администрирование и обслуживание

PDA - personal digital assistant - персональный цифровой помощник

PSTN - public switched telephone network - коммутируемая телефонная сеть общего пользования

SCP - service control point - пункт управления

SMS - short message service - служба передачи коротких сообщений

SS7 - signaling system No. 7 Система сигнализации ОКС 7

TDMA - time division multiple access многостанционный доступ с временным разделением каналов (название продуктов и услуг, базирующихся на стандарте TIA/EIA 136)

TMN - telecommunications management network - сеть управления электросвязью

VLR - visitor location register визитный регистр местоположения

WAP - wireless application protocol - протокол приложений беспроводной связи

Рассмотрим краткую характеристику системы платформы Jambala.

Системная платформа Jambala развивалась на почве многолетней обширной научно-исследовательской работы в области открытых систем. Платформа состоит из новой операционной системы TelORB компании Эрикссон, совмещенной с микропрограммными средствами и мультипроцессорным аппаратным обеспечением. Эта платформа предусматривает наличие следующих показателей:

• мультипроцессорная рабочая среда
• среда реального времени с объектно-ориентированным выполнением задач
• мультипроцессорное распределение базы данных
• отказоустойчивость программных средств при системном распределении
• горячая модернизация программных средств
• горячая модернизация аппаратных средств
• модель эксплуатации, управления и обслуживания на базе TMN
• CORBA 2.0-совместимый интерфейс для обеспечения сетевого взаимодействия
• поддержка приложений на базе языков C, C++ и Java
• использование готовых к эксплуатации элементов оборудования
• аппаратное резервирование типа N+1
• географическое резервирование
• масштабируемость ресурсов системной платформы.

Данная платформа предусматривает устранение сбоев от ввода ошибочного кода и ошибочных данных, которые могли бы привести к отказам в работе узла. Предусматриваемые для этой цели средства обеспечивают автоматическую коррекцию ошибок без ущерба для работы сетевого узла. Своевременное прекращение тех или иных процессов (недопущение их зависания) и является профилактикой возможных проблем.

Все данные дублируются. В случае остановки процессора после его перезагрузки данные перезагружаются.

Системные данные, хранящиеся в базе данных, имеют регистрационную отметку для регулярного онлайнового резервирования. Резервирование может производиться автоматически или вручную системным администратором. В процессе резервирования системные данные копируются на диск и сортируются по файлам в архивном резервном разделе файловой системы. Конфигурация аппаратной платформы масштабируется во избежание отрицательного воздействия зарезервированного массива на функциональные показатели системы в случае привлечения дополнительных аппаратных ресурсов.

Модернизация программ не требует выключения системы. Так, в ходе этой процедуры новая версия программы существует совместно с доминирующей прежней: процессор платформы предусматривает параллельное выполнение обеих программных версий. Все программные процессы, выполнение которых предусматривается во время модернизации программы, выполняются старой программой, тогда как выполнение новых процессов производится новой программой.

Резервированию подлежат каналы передачи сигналов, коммутаторы системы Ethernet, процессоры O&M и все остальное аппаратное обеспечение. Таким образом исключается любая возможность отказа системы.

"Горячая" замена оборудования позволяет системе функционировать в процессе замены компонентов в нормальном режиме без отключения подачи энергопитания.

Географическое резервирование позволяет развернуть резервный Jambala-узел в другом районе. Вторичный узел способен воспроизвести все функции первичного узла, и, если активный узел выходит из строя, общие функциональные характеристики сети в результате поломки первичного узла не страдают.

MAP

ANSI-41

Сеть GSM

Шлюз-сервер Mobility Gateway

Сеть TDMA/AMPS

Dual-standard handset Двустандартный мобильный телефон

Interworking function - Функция обеспечения межсетевого обмена (IWF)

OA&M functions - Функции OA&M

Network Signalling services - Сетевые службы сигнализации

Traffic services - Службы трафика

OA&M basic services - Основные службы OA&M

Протокол MAP системы GSM, ANSI/ITU, система SS7

Протокол ANSI-41, ANSI/ITU, система SS7

Шлюз-сервер Mobility Gateway платформы Jambala^TM

Jambala^TM является торговым знаком шведской компании Telefonktiebolaget LM Эрикссон

Java^TM является торговым знаком компании Sun Microsystems, Inc. (США и другие страны)