【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圖35 網(wǎng)路子系統(tǒng)內(nèi)部接口示意圖(1) D接口D接口定義為歸屬用戶位置寄存器（HLR）與訪問(wèn)用戶位置寄存器（VLR）之間的接口。用于交換有關(guān)移動(dòng)臺(tái)位置和用戶管理的信息，為移動(dòng)用戶提供的主要服務(wù)是保證移動(dòng)臺(tái)在整個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)能建立和接收呼叫。實(shí)用化的GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一般把VLR綜合于移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）中，而把歸屬用戶位置寄存器（HLR）與鑒權(quán)中心（AUC）綜合在同一個(gè)物理實(shí)體內(nèi)。因此D接口的物理鏈接是通過(guò)移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）與歸屬用戶位置寄存器（HLR）。(2) B接口B接口定義為訪問(wèn)用戶位置寄存器（VLR）與移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）之間的內(nèi)部接口。用于移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）向訪問(wèn)用戶位置寄存器（VLR）詢問(wèn)有關(guān)移動(dòng)臺(tái)（MS）當(dāng)前位置信息或者通知訪問(wèn)用戶位置寄存器（VLR）有關(guān)移動(dòng)臺(tái)（MS）的位置更新信息等。(3) C接口C接口定義為歸屬用戶位置寄存器（HLR）與移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）之間的接口。用于傳遞路由選擇和管理信息。如果采用歸屬用戶位置寄存器（HLR）作為計(jì)費(fèi)中心，呼叫結(jié)束后建立或接收此呼叫的移動(dòng)臺(tái)（MS）所在的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）應(yīng)把計(jì)費(fèi)信息傳送給該移動(dòng)用戶當(dāng)前歸屬的歸屬用戶位置寄存器（HLR），一旦要建立一個(gè)至移動(dòng)用戶的呼叫時(shí)，入口移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（GMSC）應(yīng)向被叫用戶所屬的歸屬用戶位置寄存器（HLR）詢問(wèn)被叫移動(dòng)臺(tái)的漫游號(hào)碼。C接口的物理鏈接方式與D接口相同。(4) E接口E接口定義為控制相鄰區(qū)域的不同移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）之間的接口。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)（MS）在一個(gè)呼叫進(jìn)行過(guò)程中，從一個(gè)移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）控制的區(qū)域移動(dòng)到相鄰的另一個(gè)移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）控制的區(qū)域時(shí)，為不中斷通信需完成越區(qū)信道切換過(guò)程，此接口用于切換過(guò)程中交換有關(guān)切換信息以啟動(dòng)和完成切換。E接口的物理鏈接方式是通過(guò)移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）。(5) F接口F接口定義為移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）與移動(dòng)設(shè)備識(shí)別寄存器（EIR）之間的接口。用于交換相關(guān)的國(guó)際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼管理信息。F接口的物理鏈接方式是通過(guò)移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）與移動(dòng)設(shè)備識(shí)別寄存器（EIR）。(6) G接口G接口定義為訪問(wèn)用戶位置寄存器（VLR）之間的接口。當(dāng)采用臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼（TMSI）時(shí)，此接口用于向分配臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼（TMSI）的訪問(wèn)用戶位置寄存器（VLR）詢問(wèn)此移動(dòng)用戶的國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼（IMSI）的信息。G接口的物理鏈接方式與E接口相同。第4章 移動(dòng)區(qū)域定義與識(shí)別號(hào) 區(qū)域定義在小區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)中，基站設(shè)置很多，移動(dòng)臺(tái)又沒(méi)有固定的位置，移動(dòng)用戶只要在服務(wù)區(qū)域內(nèi)，無(wú)論移動(dòng)到何處，移動(dòng)通信網(wǎng)必須具有交換控制功能，以實(shí)現(xiàn)位置更新、越區(qū)切換和自動(dòng)漫游等性能。在由GSM系統(tǒng)組成的移動(dòng)通信網(wǎng)路結(jié)構(gòu)中，區(qū)域的定義如圖41所示。圖41 GSM區(qū)域定義 服務(wù)區(qū)服務(wù)區(qū)是指移動(dòng)臺(tái)可獲得服務(wù)的區(qū)域，即不同通信網(wǎng)（如PLMN、PSTN或ISDN）用戶無(wú)需知道移動(dòng)臺(tái)的實(shí)際位置而可與之通信的區(qū)域。一個(gè)服務(wù)區(qū)可由一個(gè)或若干個(gè)公用陸地移動(dòng)通信網(wǎng)（PLMN）組成，可以是一個(gè)國(guó)家或是一個(gè)國(guó)家的一部分，也可以是若干個(gè)國(guó)家。 公用陸地移動(dòng)通信網(wǎng)（PLMN）PLMN是由一個(gè)公用陸地移動(dòng)通信網(wǎng)（PLMN）提供通信業(yè)務(wù)的地理區(qū)域。PLMN可以認(rèn)為是網(wǎng)路（如ISDN網(wǎng)或PSTN網(wǎng)）的擴(kuò)展，一個(gè)PLMN區(qū)可由一個(gè)或若干個(gè)移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）組成。在該區(qū)內(nèi)具有共同的編號(hào)制度（比如相同的國(guó)內(nèi)地區(qū)號(hào)）和共同的路由計(jì)劃。MSC構(gòu)成固定網(wǎng)與PLMN之間的功能接口，用于呼叫接續(xù)等。 MSC區(qū)MSC是由一個(gè)移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心所控制的所有小區(qū)共同覆蓋的區(qū)域構(gòu)成PLMN網(wǎng)的一部分。一個(gè)MSC區(qū)可以由一個(gè)或若干個(gè)位置區(qū)組成。 位置區(qū)位置區(qū)是指移動(dòng)臺(tái)可任意移動(dòng)不需要進(jìn)行位置更新的區(qū)域。位置區(qū)可由一個(gè)或若干個(gè)小區(qū)（或基站區(qū)）組成。為了呼叫移動(dòng)臺(tái)，可在一個(gè)位置區(qū)內(nèi)所有基站同時(shí)發(fā)尋呼信號(hào)。 基站區(qū)由置于同一基站點(diǎn)的一個(gè)或數(shù)個(gè)基站收發(fā)信臺(tái)（BTS）包括的所有小區(qū)所覆蓋的區(qū)域。 小區(qū)采用基站識(shí)別碼或全球小區(qū)識(shí)別進(jìn)行標(biāo)識(shí)的無(wú)線覆蓋區(qū)域。在采用全向天線結(jié)構(gòu)時(shí)，小區(qū)即為基站區(qū)。 移動(dòng)識(shí)別號(hào) IMSI (International Mobile Subscriber Identity)：IMSI是GSM系統(tǒng)分配給移動(dòng)用戶(MS)的唯一的識(shí)別號(hào)，此碼在所有位置，包括在漫游區(qū)都是有效的。存儲(chǔ)在SIM卡、HLR和VLR中，在無(wú)線接口及MAP接口上傳送。結(jié)構(gòu)說(shuō)明：圖42 IMSI的組成其中：MCC：Mobile Country Code，移動(dòng)國(guó)家碼，三個(gè)數(shù)字，如中國(guó)為 460。MNC：Mobile Network Code，移動(dòng)網(wǎng)號(hào)，兩個(gè)數(shù)字，如中國(guó)移動(dòng)的MNC為00。MSIN：Mobile Subscriber Identification Number，在某一PLMN內(nèi)MS唯一的識(shí)別碼。編碼格式為：H1 H2 H3 S XXXXXXNMSI：National Mobile Subscriber Identification，在某一國(guó)家內(nèi)MS唯一的識(shí)別碼。典型的IMSI舉例：460004777770001IMSI分配原則：最多包含15個(gè)數(shù)字(09)。MCC在世界范圍內(nèi)統(tǒng)一分配，而NMSI的分配則是各國(guó)運(yùn)營(yíng)者自己的事。如果在一個(gè)國(guó)家有不止一個(gè)GSM PLMN，則每一個(gè)PLMN都要分配唯一的MNC。IMSI分配時(shí)，要遵循在國(guó)外PLMN最多分析MCC+MNC就可尋址的原則。UpdateLocation、PurgeMS、SendAuthenticationInfo必需用IMSI尋址RestoreData一般用IMSI尋址，目前所有到HLR的補(bǔ)充業(yè)務(wù)的操作都是用IMSI尋址。 TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity)：TMSI是為了加強(qiáng)系統(tǒng)的保密性而在VLR內(nèi)分配的臨時(shí)用戶識(shí)別，它在某一VLR區(qū)域內(nèi)與IMSI唯一對(duì)應(yīng)。TMSI分配原則：包含四個(gè)字節(jié)，可以由八個(gè)十六進(jìn)制數(shù)組成，其結(jié)構(gòu)可由各運(yùn)營(yíng)部門根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r而定。TMSI的32比特不能全部為1，因?yàn)樵赟IM卡中比特全為1的TMSI表示無(wú)效的TMSI。要避免在VLR重新啟動(dòng)后TMSI重復(fù)分配，可以采取TMSI的某一部分表示時(shí)間或在VLR重起后某一特定位改變的方法。 MSISDN(Mobile Subscriber International ISDN/PSTN number)：MSISDN是指主叫用戶為呼叫GSM PLMN中的一個(gè)移動(dòng)用戶所需撥的號(hào)碼，作用同于固定網(wǎng)PSTN號(hào)碼存儲(chǔ)在HLR和VLR中，在MAP接口上傳送結(jié)構(gòu)說(shuō)明：圖43 MSISDN的組成其中：CC： Country Code，國(guó)家碼，如中國(guó)為86。NDC：National Destination Code，國(guó)內(nèi)接入號(hào)，如中國(guó)移動(dòng)的NDC目前有13131313135。SN：Subscriber NumberMSISDN的一般格式為86139(或80)H1 H2 H3 ABCD典型的MSISDN舉例：861394770001SendRoutingInfo與SendIMSI都是用MSISDN尋址的在中國(guó)，移動(dòng)用戶號(hào)碼升位為11位，在H1H2H3前面加了一個(gè)H0（0~9），其一般格式變?yōu)?6139（或80）H0H1H2H3ABCD，典型的號(hào)碼舉例：8613904770001 MSCNumber(MSC號(hào)碼)/VLRNumber(VLR號(hào)碼)編碼格式為CC+NDC+LSP其中CC、NDC含義同MSISDN的規(guī)定，LSP(lacally significant part)由運(yùn)營(yíng)者自己決定。典型的MSCNumber為861390477PerformHandover與PrepareHandover都是用MSCNumber尋址的目前在網(wǎng)上MSC與VLR都是合一的，所以MSCNumber與VLRNumber基本上都是一樣的在中國(guó)，MSC號(hào)碼和VLR號(hào)碼均已升位，在M1M2M3前面加了一個(gè)0，典型的號(hào)碼舉例：8613900477SendIdentification、CancelLocation、InsertSubscriberData、DeleteSubscriber Data、Reset、ProvideRoamingNumber等操作都必需用VLRNumber尋址，而SendParameters操作則可以用VLRNumber尋址。 RoamingNumber(漫游號(hào)碼)與HandoverNumber(切換號(hào)碼)RoamingNumber簡(jiǎn)稱MSRN，HandoverNumber簡(jiǎn)稱HON在移動(dòng)被叫或切換過(guò)程中臨時(shí)分配，用于GMSC尋址VMSC或MSCA尋址MSCB所用，在接續(xù)完成后立即釋放。它對(duì)用戶而言是不可見(jiàn)的。編碼格式為： 在MSCNumber的后面增加幾個(gè)字節(jié)典型的RoamingNumber或HandoverNumber為861390477XXX因MSISDN號(hào)碼、MSC號(hào)碼、VLR號(hào)碼均已升位，MSRN和HON也隨之升位，典型的升位后的MSRN和HON號(hào)碼為8613900477ABC對(duì)于MSRN的分配有兩種：在起始登記或位置更新時(shí)，由VLR分配MSRN后傳送給HLR。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)離開(kāi)該地后，在VLR和HLR中都要?jiǎng)h除MSRN，使此號(hào)碼能再分配給其它漫游用戶使用。在每次移動(dòng)臺(tái)有來(lái)話呼叫時(shí)，根據(jù)HLR的請(qǐng)求，臨時(shí)由VLR分配一個(gè)MSRN，此號(hào)碼只能在某一時(shí)間范圍（比如90秒）內(nèi)有效。對(duì)于HON，它是用于兩移動(dòng)交換區(qū)（MSC區(qū)）間進(jìn)行切換時(shí)，為建立MSC之間通話鏈路而臨時(shí)使用的號(hào)碼。 HLRNumber(HLR 號(hào)碼)編碼格式為CC+NDC+H1 H2 H3 0000；升位后變?yōu)椋篊C+NDC+H0H1H2H3000其中CC，NDC含義同MSISDN的規(guī)定。典型的HLRNumber為861394770000；升位后為861390477000用IMSI尋址的操作，除了必需用的之外，都可轉(zhuǎn)換為用HLRNumber尋址 LAI(Location Area Identification位置區(qū))l 在檢測(cè)位置更新時(shí)，要使用位置區(qū)識(shí)別LAI。l 編碼格式為圖44 LAI的組成其中，MCC與MNC與IMSI中的相同。LAC：Location Area Code，是2個(gè)字節(jié)長(zhǎng)的十六進(jìn)制BCD碼，0000與FFFE不能使用。 CGI(Cell Global Identification全球小區(qū)識(shí)別)l CGI是所有GSM PLMN中小區(qū)的唯一標(biāo)識(shí)，是在位置區(qū)識(shí)別LAI的基礎(chǔ)上再加上小區(qū)識(shí)別CI構(gòu)成的。l 編碼格式為L(zhǎng)AI+CICI：Cell Identity, 是2個(gè)字節(jié)長(zhǎng)的十六進(jìn)制BCD碼，可由運(yùn)營(yíng)部門自定。 BSIC（基站識(shí)別色碼）用于移動(dòng)臺(tái)識(shí)別相鄰的、采用相同載頻的、不同的基站收發(fā)信臺(tái)（BTS），特別用于區(qū)別在不同國(guó)家的邊界地區(qū)采用相同載頻的相鄰BTS。BSIC為一個(gè)6比特編碼，其組成如圖45所示。圖45 BSIC的組成其中：NCCPLMN色碼。用來(lái)唯一地識(shí)別相鄰國(guó)家不同的PLMN。相鄰國(guó)家要具體協(xié)調(diào)NCC的配置。BCCBTS色碼。用來(lái)唯一地識(shí)別采用相同載頻、相鄰的、不同的BTS。第5章 系統(tǒng)管理功能介紹 GSM系統(tǒng)的安全性管理l GSM系統(tǒng)主要有如下安全性措施l 訪問(wèn)AUC，進(jìn)行用戶鑒權(quán)l(xiāng) 無(wú)線通道加密l 移動(dòng)設(shè)備確認(rèn)l IMSI臨時(shí)身份－TMSI的使用在明確這些措施之前，有必要回顧一下表明用戶身份的SIM卡的內(nèi)容和鑒權(quán)中心(AUC)的內(nèi)容：l SIM卡中有如下內(nèi)容：固化數(shù)據(jù)，IMSI，Ki，安全算法臨時(shí)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)TMSI，LAI，Kc，被禁止的PLMN業(yè)務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)l AUC有如下內(nèi)容：用于生成隨機(jī)數(shù)(RAND)的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器鑒權(quán)鍵Ki各種安全算法以下對(duì)GSM安全措施詳細(xì)說(shuō)明(1) 訪問(wèn)AUC，進(jìn)用用戶鑒權(quán)AUC的基本功能是產(chǎn)生三參數(shù)組(RAND、SRES、Kc)，其中RAND由隨機(jī)數(shù)發(fā)生