sous-système réseau

Dans un réseau GSM (Global System for Mobile Communications), le sous-système réseau (NSS) est l'ensemble des ordinateurs et bases de données centralisés qui gèrent tout ce que le réseau radio ne peut pas: le routage des appels, l'authentification, la facturation et la gestion des abonnés. Alors que le réseau d'accès radio (RAN) s'occupe des signaux radio et des stations de base, le NSS est l'endroit où les appels téléphoniques sont réellement connectés, où les identités des abonnés sont vérifiées et où les enregistrements d'utilisation sont générés pour la facturation. Considérez-le comme le central téléphonique que le GSM a fait entrer dans l'ère numérique.

Le NSS se compose généralement de plusieurs éléments clés travaillant ensemble. Le centre de commutation mobile (MSC) est le nœud central qui achemine les appels entre les abonnés mobiles et vers les réseaux externes (le réseau téléphonique public commuté, ou RTPC). Le registre de localisation nominal (HLR) est une base de données qui stocke les données permanentes des abonnés: numéro de téléphone, plan de service, fonctionnalités autorisées. Le registre de localisation des visiteurs (VLR) est une base de données temporaire à chaque MSC qui contient une copie des données d'abonné pour les utilisateurs actuellement dans cette zone de commutation, réduisant ainsi les requêtes vers les HLR distants. Le centre d'authentification (AuC) vérifie qu'un abonné est légitime et n'a pas été cloné ou usurpé, en utilisant des clés de chiffrement stockées en toute sécurité. Le registre d'identité des équipements (EIR) maintient une liste des appareils mobiles, identifiant les combinés volés ou mis sur liste noire par leur numéro IMEI (International Mobile Equipment Identity).

Fonctionnement et intelligence

Lorsqu'un utilisateur mobile passe un appel, le RAN capture le signal et transmet les informations de configuration d'appel au NSS. Le MSC consulte le HLR ou le VLR pour vérifier que l'abonné est valide et dispose d'un service actif. Il achemine ensuite l'appel vers sa destination, qu'il s'agisse d'un autre téléphone mobile, d'une ligne fixe ou d'un réseau exploité par un autre opérateur. Tout au long de l'appel, le NSS enregistre la durée de l'appel, la destination et d'autres détails dans une fonction de données de taxation (CDF) ou une fonction de passerelle de taxation (CGF), qui devient ensuite une information de facturation. Les appels entrants sont plus complexes: le système doit localiser l'abonné appelé à travers le réseau, un processus qui implique l'interrogation de plusieurs VLR jusqu'à ce que l'emplacement actuel de l'abonné soit trouvé.

Le NSS est généralement implémenté comme un système distribué avec plusieurs MSC couvrant différentes régions géographiques, tous communiquant via le protocole de signalisation numéro 7 (SS7). Ce réseau de signalisation fonctionne sur des canaux dédiés séparés des canaux voix ou données eux-mêmes. Les grands opérateurs avec des millions d'abonnés peuvent exploiter des dizaines de MSC, chacun gérant des dizaines de milliers d'appels simultanés. Le système doit gérer les transferts d'appels entre régions, la détection de fraude, le routage des services d'urgence et la compatibilité avec les réseaux d'autres opérateurs via des points d'interconnexion.

L'architecture NSS a considérablement évolué depuis le déploiement du GSM au début des années 1990. Les systèmes modernes intègrent des éléments à commutation de paquets (le nœud de support GPRS de service, ou SGSN, et le nœud de support GPRS de passerelle, ou GGSN) pour gérer le trafic de données. Le terme NSS lui-même est maintenant quelque peu daté dans l'industrie, supplanté par une terminologie plus granulaire dans les réseaux 3G, 4G et 5G, mais il reste un concept utile pour comprendre comment les réseaux mobiles séparent l'accès radio de l'intelligence et du contrôle centraux.