Мобильная связь 2G/3G: GSM, UMTS, MAP, SMS

Курс «Мобильная связь 2G/3G: GSM, UMTS, MAP, SMS» — радиоинтерфейс, BSS/NSS, IMSI/SIM, MAP, CAMEL, GPRS/UMTS и Osmocom
98 уроков · 7 лабораторных · проект
3 практикума · 16 разборов проблем
После курса «NGN: softswitch, H.248, SIGTRAN»
Индивидуально
В мес 200 AZN
В группе
В мес 150 AZN
При оплате за весь курс в группе
15% скидка
Оплата по частям
50/50
По подписке
от 30 AZN в мес
Как мобильная сеть находит абонента в движении, проверяет подлинность SIM-карты и доставляет вызов или SMS в любую точку мира. В этом курсе подробно разбирается архитектура и сигнализация сетей 2G (GSM/GPRS/EDGE) и 3G (UMTS/HSPA, 3GPP Release 4): радиоволны, затухание и замирания, сотовый принцип и повторное использование частот, дуплекс FDD/TDD, множественный доступ FDMA/TDMA/CDMA/OFDMA и идея хэндовера; устройство подсистем GSM (MS, BSS: BTS/BSC/TRX/TRAU, NSS: MSC/VLR, HLR/AuC, EIR), интерфейсы Um, Abis, A (и AoIP), структура TDMA-кадра (8 таймслотов, burst), логические каналы (TCH, BCCH, CCCH: PCH/RACH/AGCH, SDCCH, SACCH, FACCH), тракт речи (FR/EFR/AMR → G.711, TFO/TrFO) и стек протоколов RR/MM/CM + BSSAP (BSSMAP/DTAP). Идентификаторы и криптография: IMSI (ITU-T E.212: MCC 400 для Азербайджана, MNC, MSIN), MSISDN, IMEI/IMEISV, TMSI, LAI, CGI, устройство SIM/USIM (ключ Ki, PIN/PUK), триплеты аутентификации GSM (RAND, SRES, Kc, A3/A8), шифрование A5 и взаимная аутентификация UMTS AKA (квинтеты, AUTN). Сигнализация MAP поверх TCAP/SCCP (3GPP TS 29.002): Location Update, InsertSubscriberData, CancelLocation, PurgeMS, IMSI attach/detach, пейджинг, исходящий (MO) и входящий (MT) вызовы (GMSC → SRI → HLR → PRN → VLR → MSRN), международный роуминг, хэндоверы, передача DTMF (START/STOP DTMF), ДВО и USSD, переадресация, запреты ODB, перенос номера MNP, биллинг CDR/TAP, тесты IREG/TADIG и Steering of Roaming. Полный разбор службы SMS (SMSC, SMS-GMSC/IWMSC, MO/MT-ForwardSM, байтовая структура TPDU, кодировки GSM 7-бит и UCS-2, склейка длинных SMS), предоплатного роуминга CAMEL (CAP, InitialDP, ApplyCharging), угроз и защиты сети ОКС-7 (SMS Home Routing, SS7-firewall, GSMA FS.11), пакетного ядра GPRS/UMTS (SGSN, GGSN, GTPv1, NodeB, RNC, WCDMA, RANAP, архитектура R4 MSC Server + MGW на примере Huawei MSOFTX3000 + UMG8900) и лабораторный практикум на стеке Osmocom.

Идёт набор в новую группу — оставьте заявку, чтобы забронировать место

Или учитесь сами в личном кабинете → по подписке от 30 AZN в месяц

Перед началом

Пройдите курсы «Сигнализация ОКС-7 (SS7): MTP, ISUP, SCCP, TCAP» и «NGN: softswitch, H.248, SIGTRAN и стыки с TDM» (разделы 1 и 3): структура потока E1, кодеки G.711 и AMR, уровни MTP2/MTP3, сообщения ISUP (IAM/ACM/ANM/REL/RLC), адресация SCCP и трансляция Global Title (GTT), транзакции TCAP, стек SIGTRAN (M3UA/SCTP) и разделение коммутатора на MGC и MGW (H.248) используются здесь без повторного объяснения.

Как устроено обучение

Одна тема — один урок: интерактивные слайды, диаграммы процедур (ladder) и анимации радиоинтерфейса, тренажёры с проверкой ответа и конспект на трёх языках (az, ru, en). В каждом уроке — разобранный пример, блок «Что может сломаться и как это найти», практика и самопроверка. Лабораторные работы включают побайтовую расшифровку идентификаторов IMSI/LAI и PDU SMS, анализ реальных трасс MAP (UpdateLocation, SRI/PRN) и CAP (CAMEL), а также развёртывание виртуальной сети GSM на базе Osmocom (OsmoHLR, OsmoMSC, OsmoBSC, OsmoSTP).

Программа курса

01

Радио и сотовый принцип

  • Эволюция поколений 1G → 5G
  • Физика радиоволн (частота, длина волны, мощность в дБм)
  • Частотные диапазоны и лицензирование (900, 1800, 2100 МГц)
  • Распространение, затухание и многолучевые замирания
  • Соты, кластер и повторное использование частот
  • Дуплекс FDD и TDD, множественный доступ FDMA/TDMA/CDMA/OFDMA и идея хэндовера
02

GSM — архитектура и радиоинтерфейс

  • Подсистемы MS, BSS (BTS, BSC, TRX, TRAU) и NSS (MSC, VLR, HLR, AuC, EIR)
  • Интерфейсы Um, Abis, A и MAP (B–G)
  • Структура TDMA-кадра (8 таймслотов, burst)
  • Логические каналы (TCH, BCCH, PCH, RACH, AGCH, SDCCH, SACCH, FACCH)
  • Тракт речи (FR/EFR/AMR → TRAU → G.711)
  • Режимы без двойного транскодирования TFO и TrFO
  • Стек протоколов RR/MM/CM и BSSAP (BSSMAP, DTAP)
  • Интерфейс A поверх IP и практикум
03

Идентификаторы и безопасность

  • Структура IMSI по ITU-T E.212 (MCC, MNC, MSIN на примере MCC 400 Азербайджана)
  • Отличие MSISDN от IMSI
  • Аппаратный идентификатор IMEI/IMEISV и списки EIR
  • Временный TMSI и координаты местоположения LAI и CGI
  • Устройство модулей SIM и USIM (ключ Ki, алгоритмы, PIN/PUK)
  • Аутентификация GSM (триплеты RAND, SRES, Kc; алгоритмы A3/A8)
  • Потоковое шифрование A5 на радиоинтерфейсе
  • Взаимная аутентификация 3G UMTS AKA (квинтеты, AUTN) и лабораторная по декодированию идентификаторов из трасс
04

MAP и мобильность

  • Стек MAP поверх TCAP/SCCP (3GPP TS 29.002) и каталог операций
  • Обновление местоположения (Location Update на радио и в MAP)
  • Загрузка профиля InsertSubscriberData
  • Очистка CancelLocation и PurgeMS
  • Процедуры IMSI attach/detach и периодического обновления
  • Пейджинг, исходящий вызов MO (CM Service Request → SETUP)
  • Входящий вызов MT (GMSC → SendRoutingInfo → HLR → ProvideRoamingNumber → VLR → MSRN)
  • Международный роуминг, хэндовер внутри BSC
  • Между BSC и между MSC, передача DTMF в GSM (START/STOP DTMF)
  • ДВО и USSD через MAP, переадресация вызовов
  • Запреты вызовов и ODB, экстренные вызовы (112)
  • 2 лабораторные по трассам MAP и практикум
05

Абоненты и операторские процессы

  • Структура профиля абонента в HLR (базовые услуги, ДВО, ODB, подписки CAMEL CSI)
  • Цепочка провижининга от биллинга (BSS/OSS) до HLR
  • Таблицы анализа номера в MSC
  • Архитектура пула MSC (MSC Pool / A-flex и NRI в TMSI)
  • Перенос номера в мобильной сети (MNP: All Call Query и Onward Routing)
  • Формирование CDR в MSC и обмен роуминговыми файлами TAP
  • Роуминговые соглашения (тесты IREG/IR.24 и коды TADIG)
  • Управление регистрацией роумеров (Steering of Roaming — SoR) и обновление SIM по воздуху (SIM OTA)
06

Служба коротких сообщений SMS

  • Архитектура SMS (SMSC, SMS-GMSC, SMS-IWMSC)
  • Отправка исходящего сообщения MO-SMS (MO-ForwardSM)
  • Доставка входящего MT-SMS (SendRoutingInfoForSM, MT-ForwardSM и механизм AlertServiceCentre)
  • Структура транспортного блока TPDU (SMS-SUBMIT и SMS-DELIVER)
  • Кодировки GSM 7-bit (септеты) и UCS-2
  • Сегментация длинных SMS через заголовок UDH
  • Лабораторная по ручной расшифровке PDU SMS и практикум
07

CAMEL, безопасность ОКС-7 и SIGTRAN в мобильном ядре

  • Архитектура интеллектуальной сети CAMEL (gsmSCF, протокол CAP, триггерные подписки O-CSI и T-CSI)
  • Сценарий предоплатного вызова (InitialDP, ApplyCharging, RequestReportBCSMEvent, Continue/Connect)
  • Лабораторная по разбору трассы CAP
  • Классы атак через сеть ОКС-7 на мобильных абонентов
  • Эшелонированная защита ядра (SMS Home Routing, фильтрация на STP, SS7 Firewall по категориям GSMA FS.11) и перенос MAP поверх SIGTRAN (M3UA/SCTP) в современном ядре
08

Пакетные данные 2G/3G и архитектура Release 4

  • Пакетная сеть GPRS (узлы SGSN и GGSN, интерфейсы Gb, Gn, Gi)
  • Процедуры GPRS Attach и активации PDP-контекста (APN, IP-адрес, QoS)
  • Туннельный протокол GTPv1 (GTPv1-C и GTPv1-U, TEID)
  • Архитектура радиосети 3G UMTS (NodeB, RNC, интерфейсы Iub, Iu-CS, Iu-PS)
  • Физика WCDMA (расширение спектра кодами OVSF/Scrambling, быстрое управление мощностью и мягкий хэндовер Soft Handover)
  • Протокол RANAP на интерфейсе Iu
  • Высокоскоростная передача данных HSPA/HSPA+ и разделение коммутатора в 3GPP Release 4 (MSC Server + MGW на примере Huawei MSOFTX3000 + UMG8900, интерфейсы Nc/BICC/SIP-I и Mc/H.248)
09

Лаборатория Osmocom (продвинутый уровень)

  • Развёртывание виртуальной сети GSM на открытом стеке Osmocom (OsmoSTP, OsmoHLR, OsmoMSC, OsmoBSC, привязка Point Codes и M3UA) и заведение абонента в базе OsmoHLR
  • Выполнение тестовой регистрации
  • Голосового вызова и доставки SMS с перехватом трассы в Wireshark
10

Проблемы, решения и итоговый проект

  • 16 практических кейсов диагностики (отказ Location Update с IMSI Unknown in HLR и Roaming Not Allowed, сбой аутентификации SRES/MAC, непрохождение входящих из-за нехватки или немаршрутизируемости MSRN, сброс на пейджинге при пропавшем абоненте, обрыв межстанционного хэндовера Inter-MSC, недоставка MT-SMS, искажение текста SMS из-за кодировки, рассыпание длинных SMS, таймаут USSD-меню, отказ предоплаты CAMEL в роуминге, петля переадресации, ошибка маршрутизации перенесённого номера MNP, подделка SMS через ОКС-7, отказ активации PDP-контекста из-за APN и деградация звука при двойном транскодировании без TFO/TrFO)
  • Единая методика поиска неисправностей 2G/3G и выпускной проект сквозного вызова и SMS для абонента в роуминге с предоплатой CAMEL
Как мы учим?

Этапы обучения

01

Вебинар

Студенты подключаются к уроку в прямом эфире. В конце каждого урока студентам отправляется видеозапись занятия.

02

Домашнее задание

Все задания основаны на теме, пройденной на вебинаре. Домашняя работа помогает закрепить материал и лучше его понять.

03

Работа с ментором

Преподаватель на связи с группой и во время обучения, и вне занятий. Возникающие вопросы решаются сразу.

04

Портфолио

За время курса вы выполните несколько проектов на разные темы — они покажут работодателям ваши навыки.

Самостоятельное обучение

Полная программа в личном кабинете

98 тем с теорией, примерами и практикой. Первые 4 — бесплатно, остальные — по подписке. Интерактивных уроков со слайдами и тренажёрами: 97.

Радио и сотовый принциптем: 8
  1. Поколения мобильной связи 1G → 5G: что менялось
  2. Радиоволны: частота, длина волны, мощность и дБм
  3. Частотные диапазоны и лицензирование: 900, 1800, 2100 МГц
  4. Распространение, затухание и замирания
  5. Соты, кластер и повторное использование частот
  6. Дуплекс FDD и TDD: вверх и вниз
  7. Множественный доступ: FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA
  8. Идея хэндовера: смена базовой станции без обрыва
GSM: архитектура и радиоинтерфейстем: 13
  1. Архитектура GSM: MS, BSS, NSS и OSS
  2. Подсистема базовых станций: BTS, BSC, TRX и TRAU
  3. Коммутация и визитный регистр: MSC, VLR и GMSC
  4. Базы данных ядра: HLR, AuC и EIR
  5. Интерфейсы GSM: Um, Abis, A и MAP (B, C, D, E, F, G)
  6. TDMA-кадр GSM: 8 таймслотов, пакеты (burst) и Timing Advance
  7. Логические каналы GSM: TCH, BCCH, CCCH (PCH, RACH, AGCH), SDCCH, SACCH, FACCH
  8. Путь речи в GSM: FR, EFR, AMR → TRAU → G.711 на интерфейсе A
  9. TFO и TrFO: как избежать двойного транскодирования
  10. Стек протоколов GSM: RR, MM, CM и BSSAP (BSSMAP, DTAP)
  11. Процедуры BSSMAP: захват канала, Assignment, Handover и Clear
  12. Интерфейс A поверх IP (AoIP): BSSAP/SIGTRAN и RTP
  13. Практикум: узлы, интерфейсы и каналы GSM
Идентификаторы и безопасностьтем: 8
  1. IMSI: структура MCC, MNC, MSIN (ITU-T E.212)
  2. MSISDN и IMEI/IMEISV: номер абонента и код аппарата
  3. TMSI, LAI и CGI: временный идентификатор и координаты
  4. SIM и USIM: устройство, ключ Ki, алгоритмы, PIN/PUK
  5. Аутентификация GSM: RAND, SRES, Kc, A3/A8 и триплеты
  6. Шифрование A5 в GSM: защита радиоинтерфейса
  7. Безопасность 3G UMTS: взаимная аутентификация (AKA) и квинтеты
  8. Лабораторная: декодирование IMSI, MSISDN, LAI и CGI из трасс
MAP и мобильностьтем: 19
  1. Протокол MAP (3GPP TS 29.002): стек поверх TCAP/SCCP и интерфейсы
  2. Каталог операций MAP: группы, коды операций и назначение
  3. Обновление местоположения: радиочасть и MAP UpdateLocation
  4. InsertSubscriberData: профиль абонента в VLR
  5. CancelLocation и PurgeMS: очистка старого VLR и учёт неактивности
  6. IMSI attach/detach и периодическое обновление (T3212)
  7. Пейджинг: как сеть ищет телефон в зоне Location Area
  8. Исходящий вызов (MO): CM Service Request → SETUP → разговор и отбой
  9. Входящий вызов (MT): GMSC → SendRoutingInfo → HLR → ProvideRoamingNumber → VLR → MSRN
  10. Роуминг: VLR в чужой сети и маршрутизация вызова
  11. Хэндовер внутри BSC, между BSC и между MSC
  12. DTMF в GSM: START DTMF / STOP DTMF и генерация тона в сети
  13. ДВО и USSD через MAP
  14. Переадресация: регистрация и активация услуги, маршрутизация вызова
  15. Запреты вызовов и ODB
  16. Экстренные вызовы в GSM
  17. Лабораторная: разобрать трассу обновления местоположения
  18. Лабораторная: разобрать трассу входящего вызова (SRI и PRN)
  19. Практикум: восстановить процедуру по сообщениям MAP
Абоненты и операторские процессытем: 9
  1. Данные абонента в HLR: услуги, ДВО, ODB, подписка CAMEL
  2. Провижининг: от биллинга до HLR
  3. Анализ номера в MSC
  4. Пул MSC (A-flex)
  5. Перенос номера в мобильной сети (MNP)
  6. CDR в MSC и TAP-файлы в роуминге
  7. Роуминговые соглашения, тесты IREG, коды TADIG — обзор
  8. Управление роумингом (SoR)
  9. Обновление SIM по воздуху (OTA) — обзор
SMSтем: 7
  1. Архитектура SMS: SMSC, SMS-GMSC, SMS-IWMSC
  2. MO-SMS: отправка сообщения и операция MO-ForwardSM
  3. MT-SMS: SendRoutingInfoForSM, MT-ForwardSM и доставка при включении телефона
  4. TPDU: структура пакетов SMS-SUBMIT и SMS-DELIVER
  5. Кодировки GSM 7-бит и UCS-2, длинные (склеенные) SMS
  6. Лабораторная: разобрать PDU SMS вручную
  7. Практикум: проследить SMS по трассе
CAMEL, безопасность ОКС-7, SIGTRAN в мобильном ядретем: 6
  1. CAMEL: gsmSCF, CAP, O-CSI и T-CSI
  2. Предоплатный вызов: InitialDP, ApplyCharging, Continue/Connect
  3. Лабораторная: разобрать трассу CAP
  4. Угрозы ОКС-7 в мобильных сетях: классы атак на уровне идеи
  5. Защита: SMS Home Routing, фильтрация на STP, SS7-firewall, GSMA FS.11
  6. MAP поверх M3UA/SCTP в современном ядре
Пакетные данные 2G/3G и R4тем: 8
  1. Архитектура GPRS/EDGE: SGSN, GGSN; интерфейсы Gb, Gn, Gi
  2. GPRS Attach и активация PDP-контекста
  3. GTPv1-C и GTPv1-U: туннелирование трафика абонента
  4. Архитектура 3G UMTS: NodeB, RNC; интерфейсы Iub, Iu-CS, Iu-PS
  5. WCDMA: коды, управление мощностью и мягкий хэндовер
  6. RANAP на интерфейсе Iu
  7. HSPA и HSPA+: ускорение пакетной радиосети 3G
  8. R4: MSC Server + MGW, интерфейсы Nc и Mc
Лаборатория Osmocom (продвинутый уровень)тем: 2
  1. Лабораторная: виртуальная сеть GSM на Osmocom (HLR, MSC, BSC, STP)
  2. Лабораторная: абонент в OsmoHLR, вызов и SMS, захват трафика
Проблемы и решениятем: 18
  1. Разбор: отказ обновления местоположения — IMSI неизвестен в HLR
  2. Разбор: роуминг запрещён (Roaming Not Allowed) и ловушка списка FPLMN
  3. Разбор: ошибка аутентификации — ключ, алгоритм, SRES или SQN
  4. Разбор: входящие не проходят — PRN и маршрутизация MSRN
  5. Разбор: абонент «в сети», но не отвечает на пейджинг
  6. Разбор: сбои хэндовера между MSC
  7. Разбор: SMS не доставляются — SRI-for-SM и недоступность абонента
  8. Разбор: «кракозябры» в SMS — путаница кодировок GSM 7-бит и UCS-2
  9. Разбор: длинные SMS приходят разрозненными частями
  10. Разбор: USSD-меню не отвечает или обрывает сессию
  11. Разбор: предоплата не работает в роуминге — фаза CAMEL и отказ O-CSI
  12. Разбор: петля переадресации вызовов
  13. Разбор: неверная маршрутизация перенесённых номеров (MNP)
  14. Разбор: подделка SMS через ОКС-7 и защита на SS7-firewall
  15. Разбор: отказ активации PDP-контекста — APN, подписка и DNS
  16. Разбор: плохой звук из-за двойного транскодирования (срыв TFO/TrFO)
  17. Общий порядок поиска неисправностей в 2G/3G
  18. Проект: входящий вызов роумеру с SMS и предоплатой — ladder MAP/CAP/ISUP, таблица узлов и чек-лист

Группа и индивидуальные занятия — это преподаватель, проверка заданий и сертификат. Подписка — материалы, тренажёры и прогресс в своём темпе, без обратной связи преподавателя.

Мобильная связь 2G/3G: GSM, UMTS, MAP, SMS: как записаться

Заполните форму — сообщим дату старта ближайшей группы, расписание и условия оплаты. А можно сначала прийти на бесплатный пробный урок.

WhatsApp