Mobility management

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Mobility management je jedna z hlavních funkcí sítě GSM a UMTS, která umožňuje fungování mobilních telefonů. Úkolem mobility managementu je sledovat, kde se nacházejí jednotliví účastníci, aby jim bylo možné doručovat hovory, SMS a jiné mobilní služby.

Procedura location update[editovat | editovat zdroj]

Síť GSM nebo UMTS jako všechny buňkové sítě je rádiová síť, která zabezpečuje komunikaci s mobilními telefony množstvím základnových stanic, z nichž každá svými vysílači a přijímači obsluhuje jednu nebo více buněk (v současnosti obvykle 3) složená z jednotlivých rádiových buněk známých jako základnové stanice. Každá základnová stanice pokrývá signálem určitou geografickou oblast, která je častí jednoznačně identifikované location area. Spojením pokrytí všech základnových stanic buňková síť poskytuje rádiové pokrytí mnohem větší oblasti. Skupina základnových stanic se nazývá location area, nebo routing area.

Procedura Aktualizace umístění (anglicky Location update) dovoluje, aby mobilní telefon informoval buňkovou síť, že přechází do jiné location area. Mobilní telefony jsou odpovědné za detekci kódů location area. Když mobilní telefon zjistí, že kód location area se od poslední aktualizace změnil, provede další aktualizaci odesláním požadavku location update do sítě. Požadavek obsahuje předchozí lokaci a Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI) přidělené mobilnímu telefonu sítí.

Je několik důvodů proč mobilní telefon posílá aktualizované informace o lokaci do sítě. Při každém zapnutí a vypnutí mobilního telefonu může síť vyžadovat, aby provedl location update proceduru Připojení IMSI nebo Odpojení IMSI. Každý mobilní telefon také musí pravidelně v nastavených intervalech informovat síť pomocí procedury periodický location update. Kdykoli se mobilní telefon přesune z jedné location area do jiné mimo dobu hovoru, musí provést náhodný location update. Ta je vyžadována, i když mobilní telefon nezmění polohu, ale kvůli změně síly signálu přepne na buňku v jiné location area. Účastník tak má spolehlivý přístup k síti a může být dosažen voláním, a přitom se může volně pohybovat v rámci celé oblasti pokrytí.

Když účastník je stránkován, aby mu mohlo být doručeno volání nebo SMS a na stránkování neodpovídá, pak je označen jako nepřítomný (anglicky absent) jak v ústředně veřejné mobilní sítě (anglicky Mobile Switching Center, MSC) a (s MSC obvykle spojeném) návštěvnickém registru (anglicky Visitor Location Register, VLR) (MSC/VLR), tak v domovském registru (anglicky Home Location Register, HLR), což znamená, že se mu nastaví příznak Mobile not reachable, MNRF). Jakmile mobilní telefon příště provede location update, informace v HLR bude aktualizována a příznak MNRF smazán.

TMSI[editovat | editovat zdroj]

TMSI je čtyřbytové číslo, které přiřazuje návštěvnický registr (VLR) každému mobilnímu telefonu v oblasti, v okamžiku, kdy do oblasti vstoupí nebo je zapnut. Číslo je platné pouze v rámci jedné location area, takže musí být aktualizováno pokaždé, když se mobilní telefon přesune do jiné geografické oblasti. Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI) je identita, která je nejčastěji posílána mezi mobilním telefonem a sítí.

Síť může TMSI mobilního telefonu kdykoli změnit, aby zabránila identifikaci, sledování a odposlouchávání komunikace účastníka na rádiovém rozhraní. To komplikuje zjištění, který mobilní telefon je který, s výjimkou krátkých okamžiků po zapnutí mobilního telefonu nebo když data v mobilním telefonu přestanou být z nějakého důvodu platná. V tomto okamžiku musí být odeslána do sítě globální Mezinárodní identi mobile phone subscriber identity" (IMSI). IMSI se posílá co možná nejméně, aby se zabránilo její identifikaci a sledování.

TMSI hraje klíčovou roli při stránkování mobilního telefonu. Stránkování (anglicky Paging) je one-to-one komunikace mezi mobilním telefonem a základnovou stanicí. Základní použití broadcast informace je pro vytvoření kanálů pro "stránkování". Každý buňkový systém má broadcast mechanismus pro distribuování těchto informací na více mobilních telefonů.

TMSI je čtyřbytové číslo, které se zapisuje v šestnáctkové soustavě. TMSI nemůže mít hodnotu FFFFFFFF, protože SIM karta používá tuto hodnotu pro indikaci, že nemá platné TMSI.[1]

Roaming[editovat | editovat zdroj]

Roaming je jedna ze základních procedur mobility managementu ve všech buňkových sítích. Roaming je definován[2] jako schopnost uživatele buňkové sítě automaticky volat a přijímat volání, odesílat a přijímat data a využívat ostatní služby včetně služby domovských dat, při pohybu mimo geografické pokrytí domovské sítě použitím navštívené sítě. To se může uskutečnit použitím komunikačního terminálu nebo jindy jenom použitím identity účastníka v navštívené síti. Roaming je technicky zajištěn procedurami mobility managementu, autentizace, autorizace a fakturace.

Location area[editovat | editovat zdroj]

Základnové stanice jsou rozděleny do skupin kvůli optimalizaci signalizace. "Location area" je každá skupina základnových stanic. Desítky nebo stovky základnových stanic jsou v síti GSM připojeny k Base Station Controller (BSC), nebo k Radio Network Controller (RNC) v síti UMTS, který realizuje inteligence základnových stanic. BSC přiřazuje mobilním telefonům rádiové kanály, přijímá měření z mobilních telefonů a řídí předávání komunikačních kanálů používaných mobilními telefony mezi základnovými stanicemi.

Každá location area má přiřazené unikátní číslo nazývané "location area code". Location area code je v pravidelných intervalech vysílán každou základnové stanicí známou jako "BTS" (anglicky Base Transceiver Station) BTS v síti GSM nebo Node B v síti UMTS.

V síti GSM spolu nemohou mobilní telefony komunikovat přímo, ale jen prostřednictvím základnových stanic. Pokud v sítích UMTS nemá mobilní telefon přístup k Node B, nemůže uskutečnit žádné spojení.

Pokud jsou location area velmi rozsáhlé, mohou obsahovat mnoho mobilních telefonů, což způsobuje velmi časté stránkování, protože každý stránkovací požadavek musí být vysílán každou základnovou stanicí v location area. To je mrhání šířkou pásma a výkonem mobilního telefonu, protože musí přijímat všesměrové zprávy příliš často. Pokud naopak je mnoho malých location oblastí, mobilní telefon musí velmi často kontaktovat síť pro změny umístění, což značně zatěžuje baterii mobilního telefonu. Proto je třeba najít vhodný kompromis.

Routing area[editovat | editovat zdroj]

Routing area je obdobou Location area v PS doméně. Obvykle je menší než "location area". Routing areas používají mobilní telefony které mají GPRS připojení. GPRS je optimalizováno pro datové komunikační služby, která mají nárazový charakter, jako je bezdrátový internet/intranet a pro multimediální služby. Nazývá se také GSM-IP ("Internet Protocol"), protože připojuje uživatele přímo k poskytovatelům Internetu (ISP).

Díky nárazové povaze paketové komunikace je třeba počítat s více stránkovacími zprávami pro jeden mobilní telefon, takže je potřeba znát umístění mobilního telefonu přesněji než u tradiční komunikace používající přepojování okruhů. Přechod mezi dvěma routing oblastmi (nazývaný "Routing Area Update") se provádí prakticky stejně jako změna location oblasti. Hlavní rozdílem je, že ji provádí síťový prvek nazývaný "Serving GPRS Support Node".

Tracking area[editovat | editovat zdroj]

Tracking area je obdoba location area nebo routing area v sítích LTE. Tracking area je sada buněk. Několik tracking oblastí může tvořit TA list, seznam tracking oblastí, které mohou být zadány v konfiguraci mobilního telefonu, který je v LTE technologii označován jako User equipment. Aktualizace tracking area se provádějí periodicky nebo když se UE přemístí do tracking oblasti, která není obsažena v jeho TA seznamu.

Operátoři mohou přidělovat různým UE různé TA seznamy, což může omezit signalizační špičky (například aby UE cestujících ve vlaku neprováděly tracking area updates současně).

Na straně sítě provádí aktualizaci prvek nazývaný Mobility Management Entity.

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Mobility management na anglické Wikipedii.

  1. http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/23_series/23.003/23003-920.zip
  2. GSM Association Permanent Reference Document AA.39

Související články[editovat | editovat zdroj]

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]