【文章內(nèi)容簡介】 → 選擇話路路由 → 預(yù)占電路 → 選擇信令鏈路 27 CMDI交換所內(nèi)訓(xùn)資料 請(qǐng)勿擴(kuò)散 Division of Switching 交換機(jī)之間的路由選擇 長途呼叫 端局 a SPa 長途局 b SPb STPa 收到被叫號(hào)碼： 0XYZ+(O)PQRABCD STPz 長途局 c SPc 端局 z SPz 長途局 x SPx 長途局 y SPy 分析到 “ 0XYZ” ，判斷為長途呼叫 通過查詢本機(jī)路由表，發(fā)現(xiàn)主用路由為： 路由 1：端局 a— 長途局 b 路由 2：端局 a— 長途局 c 路由 1和路由 2負(fù)荷分擔(dān) 發(fā)送被叫號(hào)碼： 0XYZ+(O)PQRABCD 假定： 選擇路由 2 DPC： SPc 分析到 “ 0XYZ” 通過查詢本機(jī)路由表，發(fā)現(xiàn)主用路由為： 路由 1：長途局 c— 長途局 x 路由 2：長途局 c— 長途局 y 路由 1和路由 2負(fù)荷分擔(dān) 發(fā)送被叫號(hào)碼： 0XYZ+(O)PQRABCD 假定： 選擇路由 2 DPC： SPy 分析到 “ (O)PQR” 通過查詢本機(jī)路由表，發(fā)現(xiàn)主用路由為：長途局 y— 端局 z 發(fā)送被叫號(hào)碼： (O)PQRABCD DPC： SPz 28 CMDI交換所內(nèi)訓(xùn)資料 請(qǐng)勿擴(kuò)散 Division of Switching 交換機(jī)之間的路由選擇 移動(dòng)軟交換局間 — 長途（簡單流程） MSC Server IP網(wǎng) MGW MSC Server MGW 收到被叫號(hào)碼，判定為長途呼叫，則向 CMN發(fā)送 BICC消息 CMN CMN BICCIAM 攜帶 被叫號(hào)碼 分析被叫號(hào)碼 ，向被叫歸屬的 CMN發(fā)送 BICC消息 BICCIAM 攜帶 被叫號(hào)碼 分析被叫號(hào)碼 ，向被叫所在的 MSC Server發(fā)送BICC消息 BICCIAM 攜帶 被叫號(hào)碼 尋呼被叫 指示 MGW分配 IP端口 MGW返回 IP端口 (媒體 ) 逐段返回BICCAPM 向 MGW告知對(duì)端 IP端口(媒體 ) 建立 Nb IP連接 CMN節(jié)點(diǎn)需要 分析被叫號(hào)碼 進(jìn)行 路由選擇 ， 絕不是簡單的 BICC信令轉(zhuǎn)接 ！ 29 CMDI交換所內(nèi)訓(xùn)資料 請(qǐng)勿擴(kuò)散 Division of Switching 課程目錄 電話交換網(wǎng)的基本概念 2 1 3 移動(dòng)交換網(wǎng)電路域 2G網(wǎng)與 TD網(wǎng) 30 CMDI交換所內(nèi)訓(xùn)資料 請(qǐng)勿擴(kuò)散 Division of Switching 移動(dòng)交換網(wǎng)電路域 GSM移動(dòng)通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu) 1 2 3 GSM移動(dòng)通信網(wǎng)功能實(shí)體 GSM移動(dòng)通信網(wǎng)接口與信令 4 移動(dòng)網(wǎng)中 “ 鑒權(quán)、加密 ” 基本原理 5 移動(dòng)網(wǎng)業(yè)務(wù)信令流程 31 CMDI交換所內(nèi)訓(xùn)資料 請(qǐng)勿擴(kuò)散 Division of Switching GSM移動(dòng)通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu) E D C G E MS BS C P ST N/I SDN Um B A VL R MSC E VL R SMS GM SC SMS I W MSC MSC EIR F B T S HL R R NC U u No d eB Iu CS 32 CMDI交換所內(nèi)訓(xùn)資料 請(qǐng)勿擴(kuò)散 Division of Switching GSM移動(dòng)通信網(wǎng)功能實(shí)體 ?MS：移動(dòng)臺(tái)，是移動(dòng)網(wǎng)的用戶終端設(shè)備 ?BTS： 2G基站，負(fù)責(zé)射頻信號(hào)的發(fā)送和接收以及無線信號(hào)至 MSC的接入，一般一個(gè)基站控制一個(gè)或數(shù)個(gè)蜂窩小區(qū)（ CELL）。 ?BSC： 2G基站控制器，負(fù)責(zé) 2G基站管理及與核心網(wǎng)接口等功能。 ?Node B： 3G基站，負(fù)責(zé)射頻信號(hào)的發(fā)送和接收以及無線信號(hào)至 MSC的接入，一般一個(gè)基站控制一個(gè)或數(shù)個(gè)蜂窩小區(qū)（ CELL）。 ?RNC： 3G基站控制器，負(fù)責(zé) 3G基站管理及與核心網(wǎng)接口等功能。 ?MSC：移動(dòng)交換中心。完成呼叫接續(xù)、越區(qū)切換控制、無線信道管理等功能，并產(chǎn)生和存儲(chǔ)計(jì)費(fèi)信息。同時(shí)也是 GSM網(wǎng)與其它通信網(wǎng)絡(luò)互通的接口設(shè)備，這種接口功能被稱為 GMSC功能， GMSC功能可綜合在 MSC中，也可由一個(gè)單獨(dú)的物理實(shí)體來實(shí)現(xiàn)。 ?VLR：拜訪位臵寄存器。存儲(chǔ)當(dāng)前活動(dòng)在所轄區(qū)域內(nèi)移動(dòng)用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都是呼叫處理的必備數(shù)據(jù)，取自于漫游入用戶的 HLR。在呼叫建立時(shí)，根據(jù) MSC的請(qǐng)求，依據(jù) IMSI、 MSISDN或 TMSI向 MSC提供用戶信息。 33 CMDI交換所內(nèi)訓(xùn)資料 請(qǐng)勿擴(kuò)散 Division of Switching GSM移動(dòng)通信網(wǎng)功能實(shí)體 ?HLR：歸屬位臵寄存器。存儲(chǔ)和管理歸屬移動(dòng)用戶信息，這些信息包括用戶信息和位臵信息兩類，用戶信息一般為靜態(tài)數(shù)據(jù)，主要有用戶的有關(guān)號(hào)碼及用戶類別，簽約的電信業(yè)務(wù)、承載業(yè)務(wù)等；位臵信息為動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，主要有用戶所在的 MSC/VLR地址和分配給用戶的補(bǔ)充業(yè)務(wù)等，位臵信息用于網(wǎng)絡(luò)正確地選擇路由。 ?AUC：鑒權(quán)中心。為了防止非法用戶接入 GSM系統(tǒng)而設(shè)臵的功能節(jié)點(diǎn)，存儲(chǔ)移動(dòng)用合法性檢驗(yàn)的專用數(shù)據(jù)和算法。 AUC可根據(jù)要求為每個(gè)用戶提供鑒權(quán)參數(shù)組，通過 HLR發(fā)送至 VLR， VLR根據(jù)需要向移動(dòng)用戶發(fā)起鑒權(quán)要求，通過檢查系統(tǒng)提供的和用戶響應(yīng)的參數(shù)是否一致來鑒別用戶身份的合法性。 ?EIR：設(shè)備識(shí)別寄存器。管理所有移動(dòng)臺(tái)設(shè)備的國際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼（ IMEI）并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需要檢查每個(gè)移動(dòng)臺(tái)是否為合法設(shè)備。為了防止非法使用偷竊的、有故障的或未經(jīng)許可的移動(dòng)設(shè)備。 34 CMDI交換所內(nèi)訓(xùn)資料 請(qǐng)勿擴(kuò)散 Division of Switching GSM移動(dòng)通信網(wǎng)接口與信令 ?Um接口：移動(dòng)臺(tái)與 2G基站間接口，又稱空中接口。 GSM網(wǎng)采用 900/1800 MHz頻段， FDMA/TDMA多址接入方式，射頻調(diào)制方式為 GMSK。 ?Uu接口：移動(dòng)臺(tái)與 3G基站間接口，又稱空中接口。 TD網(wǎng)采用 CDMA多址接入方式。 ?A接口： MSC與 2G BSS間的接口。 2G基站子系統(tǒng) BSS由 BSC和 BTS組成，BTS與 BSC間的接口為 ABis接口。 BSS與 MSC間的 A接口由 BSC來提供，主要傳遞呼叫處理、移動(dòng)性管理、無線資源管理等信息。此接口基于 2Mbit/S數(shù)字接口，信令規(guī)程為 BSSAP協(xié)議。 ?IuCS接口： MSC與 3G UTRAN間的接口。 3G基站子系統(tǒng) UTRAN由 RNC和Node B組成， Node B與 RNC間的接口為 Iub接口。 RNC與 MSC間的 IuCS接口由 RNC來提供，主要傳遞呼叫處理、移動(dòng)性管理、無線資源管理等信息。此接口基于 2Mbit/S數(shù)字接口，信令規(guī)程為 RANAP協(xié)議。 ?B接口： MSC與 VLR間的接口。 MSC通過該接口向 VLR傳送漫游用戶位臵信息，并在呼叫建立時(shí) VLR查詢漫游用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)。 35 CMDI交換所內(nèi)訓(xùn)資料 請(qǐng)勿擴(kuò)散 Division of Switching GSM移動(dòng)通信網(wǎng)接口與信令 ?C接口： MSC與 HLR間的接口。當(dāng)建立呼叫時(shí)， MSC通過此接口從 HLR獲取選擇路由的信息。該接口為 ，采用的信令規(guī)程為 MAP，基于2Mbit/s或 64kbit/s數(shù)字接口。 ?D接口： VLR與 HLR間的接口。該接口用于其間傳遞移動(dòng)臺(tái)的用戶數(shù)據(jù)、位臵信息選路信息和用戶管理信息，以使移動(dòng)臺(tái)在整個(gè)服務(wù)區(qū)中能建立和接收呼叫。該接口為 ，采用的信令規(guī)程為 MAP，基于 2Mbit/s或64kbit/s數(shù)字接口。 ?E接口： MSC之間的接口。該接口主要用于 MSC間切換時(shí)交換有關(guān)的信息，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)在通信可程中由一個(gè) MSC業(yè)務(wù)區(qū)進(jìn)入另一個(gè) MSC業(yè)務(wù)區(qū)時(shí)，兩個(gè)MSC需要通過該接口交換信息，由另一個(gè) MSC接管該移動(dòng)的通信控制，使移動(dòng)臺(tái)的通信不中斷。該接口為 ，采用的信令規(guī)程為 MAP、 TUP或 ISUP，基于 2Mbit/s數(shù)字接口。 ?F接口： MSC與 EIR間的接口。 MSC通過 F接口向 EIR發(fā)起鑒權(quán)查詢，以便核對(duì)移動(dòng)設(shè)備是否合法。該接口為 ，采用的信令規(guī)程為 MAP，基于 2Mbit/s數(shù)字接口。 36 CMDI交換所內(nèi)訓(xùn)資料 請(qǐng)勿擴(kuò)散 Division of Switching GSM移動(dòng)通信網(wǎng)接口與信令 ?G接口： VLR間的接口。當(dāng)一個(gè)移動(dòng)用戶在新的 VLR中登記時(shí)，用此接口在VLR之間傳送相關(guān)信息。該接口還用于在分配 TMSI的 VLR中檢索該用戶的國際移動(dòng)用戶識(shí)別碼 IMSI，即當(dāng)越局切換時(shí)，新的 VLR向前一個(gè) VLR查詢移動(dòng)用戶的 IMSI。該接口為 ，采用的信令規(guī)程為 MAP，基于 2Mbit/s數(shù)字接口。 ?MSC與 PSTN/ISDN的接口：該接口用于在 MSC與其它網(wǎng)絡(luò)間建立話務(wù)連接。該接口為 ，采用的信令規(guī)程為 TUP或 ISUP，基于 2Mbit/s數(shù)字接口。 37 CMDI交換所內(nèi)訓(xùn)資料 請(qǐng)勿擴(kuò)散 Division of Switching 移動(dòng)網(wǎng)中 “ 鑒權(quán)、加密 ” 基本原理 “三元組” 鑒權(quán)認(rèn)證 生成 加密密鑰 Ki： 用戶認(rèn)證密鑰 A3算法： 用戶鑒權(quán)算法，用于生成 SRES A8算法：信息 加密密鑰算法，用于生成 Kc A3和 A8算法的實(shí)現(xiàn) —— 選用 COMP128 （ COMP128是一個(gè)帶密鑰的散列函數(shù)） RAND(128bit) COMP128 輸出 96bit SRES(32bit)、 Kc(64bit) Ki (128bit) 用戶開戶時(shí)： SIM卡：寫入 Ki、 A3和 A8算法 HLR/AUC：為每個(gè) IMSI(用戶 )保存一套 Ki、A3和 A8算法，與 SIM中寫入的相同 — SIM卡和 HLR/AUC共享 Ki、 A3和 A8算法 A3和 A8算法由運(yùn)營商選定： ?中國移動(dòng)選擇 COMP1281 ?COMP1281已被黑客攻破 ?中國移動(dòng)已經(jīng)要求 HLR/AUC支持COMP1283 對(duì)于現(xiàn)有用戶，仍使用 COMP1281 對(duì)于新用戶，使用 COMP1283 38 CMDI交換所內(nèi)訓(xùn)資料 請(qǐng)勿擴(kuò)散 Division of Switching 移動(dòng)網(wǎng)中 “ 鑒權(quán)、加密 ” 基本原理 “三元組” HLR/AUC 從 MSC/VLR收到“鑒權(quán)請(qǐng)求” (含 IMSI) 找到 IMSI對(duì)應(yīng)的 Ki、 COMP1281/3 產(chǎn)生隨機(jī)數(shù) (RAND) SRES、 Kc Ki COMP128 連續(xù)生成 5組鑒權(quán)參數(shù) RAND：隨機(jī)數(shù) SRES：應(yīng)答數(shù) Kc：空中接口加密密鑰 1個(gè)鑒權(quán)組 (三元組 ) —— 1組鑒權(quán)參數(shù) MSC/VLR 一次返回 5組“鑒權(quán)三元組” 保存 5組“鑒權(quán)三元組” 選擇其中的 1組用于本次鑒權(quán) HLR/AUC返回的 RAND SRES Kc SIM 發(fā)送“ RIL3MM 鑒權(quán)請(qǐng)求” (含 RAND) COMP128 Ki SRES、 Kc 返回“ RIL3MM 鑒權(quán)響應(yīng)” (含 SRES) MS返回的 SRES SRES = SRES？ = 鑒權(quán) OK ≠ 鑒權(quán)失敗 MSC/VLR中 鑒權(quán)認(rèn)證 39 CMDI交換所內(nèi)訓(xùn)資料 請(qǐng)勿擴(kuò)散 Division of Switching 移動(dòng)網(wǎng)中 “ 鑒權(quán)、加密 ” 基本原理 “三元組” A5算法： 空中接口加密算法 A5是一個(gè)序列密碼算法 為了國際漫游， A5算法必須是統(tǒng)一的，由 GSM MOU組織負(fù)責(zé)保密管理；此算法的設(shè)計(jì)沒有公開，但最終還是泄露出去了 A5算法的變種： A5/1(較強(qiáng)的版本 )、 A5/2(較弱的版本 )、 A5/3(基于 Kasumi) Kc： 空中接口加密密鑰 MSC/VLR：鑒權(quán)過程中， HLR/AUC傳送至 MSC/VLR(“ 鑒權(quán)三元組”中參數(shù)之一 ) MS：鑒權(quán)過程中， SIM通過 RAND、 Ki經(jīng)A8算法計(jì)算后保存 MS鑒權(quán)通過， SIM計(jì)算產(chǎn)生的 Kc與MSC/VLR保存的 Kc一致 如上： Kc在 MS和 MSC/VLR之間共享，但不會(huì)在空中無線信道中傳送 加密 由網(wǎng)絡(luò)側(cè)決定是否啟用對(duì)信息的加密 40 CMDI交換所內(nèi)訓(xùn)資料 請(qǐng)勿擴(kuò)散 Division of Switching 移動(dòng)網(wǎng)中 “ 鑒權(quán)、加密 ” 基本原理 “三元組” ? 2種密鑰 ： Ki、 Kc ?