【正文】 用戶是在哪一個 VLR區(qū)登記的 HLR的 內容 MSISDN 國際移動用戶識別 IMSI ：移動用戶的唯一識別號碼（ 15位數字組成） 此處不使用 MSISDN號碼的原因 ? 不同國家的 MSISDN號碼長度不同，不同部分易混淆 ? 不同 MSISDN號碼可以識別不同業(yè)務 VLR的地址 用戶的數據 HLR分析由 GMSC發(fā)來的信息 結構 識別對象 位數 中國 MCC 移動國家號碼 3 460 MNC 移動網號 2 中國移動為 00 中國聯通為 01 MSIN 移動用戶識別碼 10 中國自行分配 國際用戶用戶識別 MCC MNC MSIN 國內移動用戶識別 圖 942 IMSI的號碼結構 路由信息的查找及傳送 HLR查詢?yōu)檎诜沼诒缓粲脩舻?MSC/VLR 目的 在 VLR中得到被呼用戶的狀態(tài)信息以及呼叫建立的路由信息 由正在服務于被呼用戶的 MSC/VLR得到呼叫的路由信息 正在服務于被呼用戶的 MSC/VLR產生一個移動臺漫游號碼 MSRN。（ M1M2M3為 MSC/VLR號碼， S為 5或 1和 0） ? 結構 2： 1354 S M0M1M2 ABC。 連接被叫用戶 GMSC和 MSC/VLR的連接 GMSC接收包含 MSRN的路由信息，并分析 MSRN，得到被叫的路由信息 向服務于被呼用戶的 MSC/VLR發(fā)送攜有 MSRN的呼叫建立請求消息 服務于被呼用戶的 MSC/VLR接到此消息，通過檢查 VLR識別出被叫號碼，找到被叫用戶 MSC/VLR定位被叫用戶 尋呼過程 MSC/VLR定位被叫用戶 劃分 位置區(qū) LA (Location Area) 將 MSC/VLR的業(yè)務區(qū)域劃分成若干較小的區(qū)域，并由 MSC/VLR管理，以減小搜索被叫用戶的工作量 VLR的內容 IMSI LAC（位置區(qū)代碼） MSRN 用戶數據 圖 943 LA劃分示意圖 LA1 LA2 LA3 MSC/ VLR HLR MSC/ VLR 位置區(qū)識別 (LAI) 小區(qū)全球識別 CGI) 基站識 別 (BSIC) 區(qū)域識別碼 位置區(qū)識 別碼 Location Area Idetity) MCC MNC LAC 網絡色碼 (NCC) : 3 bits 基站色碼 (BCC) : 3 bits MCC MNC LAC CI NCC BCC 基站識 別碼 Base Station Identity Code) 小區(qū)全球識 別碼 Cell Global Identity) 移動國家號碼 (MCC): 中國為 460。 位置區(qū)號碼 (LAC) : 二個字節(jié)長的 BCD碼 小區(qū)識 別碼 CI) : 二個字節(jié)長的 BCD碼 尋呼過程 當網絡知道了被叫用戶所在的位置區(qū)后，便在此 位置區(qū)內啟動一個尋呼過程 將尋呼消息經基站通過尋呼信道 PCH發(fā)送 出去 位置區(qū)內某小區(qū) PCH上空閑的移動用戶接到尋呼信息，識別出 IMSI碼，便發(fā)出尋呼 響應 消息給網絡。 反 映 信 道 鏈 路 的 指 標 意 義 WEI （ word error indicator） 表明在 MS側當前的突發(fā)脈沖是否得到正確解調 RSSI (received signal strength indicator) 反映信道間干擾和噪聲 QI （ quality indicator） 在一個有效窗口內用載干比（ S/I）加上信噪比來估計無線信號質量 缺 點 克服方法 硬切換 GSM系統(tǒng)固有 乒乓效應 正確選擇滯后門限 掉話 滯后門限的設置不可過大 越區(qū)切換的種類 同一 BSC內不同小區(qū)間的切換 同一 MSC/VLR內不同 BSC控制的小區(qū)間的切換 不同 MSC/VLR控制的小區(qū)間的切換 同一 BSC內不同小區(qū)間的切換 BSC需要建立與新基站之間的鏈路，并在新的小區(qū)基站分配一個業(yè)務信道 TCH。 圖 946 同 BSC內的 BTS間的切換 同一 MSC/VLR內 不同 BSC控制的小區(qū)間的切換 網絡參與切換過程 原 BSC向 MSC請求切換 建立 MSC與新的 BSC、新的 BTS的鏈路 選擇并保留新小區(qū)空閑 TCH供 MS切換后使用 命令 MS切換到新頻率的新的 TCH上 切換成功后 MS需要了解周圍小區(qū)的信息，若位置區(qū)域發(fā)生了變化，呼叫完成后必須進行位置更新 圖 947 同 MSC/VLR區(qū)不同 BSC切換 不同 MSC/VLR控制的小區(qū)間的切換 路由信息 當 MS從正在為其服務的原 MSC的區(qū)域移動到目標 MSC的區(qū)域時，目標 MSC要向原MSC提供一路由信息以建立兩個移動交換機的連接 切換號碼 （ HON， Handover Number） 路由信息由切換號碼提供 HON=CC+NDC+SN CC為國家碼 NDC為數字蜂窩移動業(yè)務接入號 SN為移動用戶號 圖 948 不同 MSC/VLR交換機之間的切換 安全措施 對用戶接入的網鑒 鑒權原理 安全算法及鑒權三參數的產生 無線鏈路上對有權用戶通信信息的加密 移動設備的識別 移動用戶的安全保密 作用 保護網絡，防止非法盜用 保護用戶，拒絕假冒合法用戶的“入侵” 原理 基于 GSM系統(tǒng)定義的鑒權鍵 Ki 當客戶在網絡上注冊登記時，會被分配一個 MSISDN、一個 IMSI及一個與 IMSI對應的移動用戶鑒權鍵 Ki Ki被分別存放在網絡端的鑒權中心 AC中和移動用戶的 SIM卡中 鑒權的過程就是在 VLR中驗證網絡端和用戶端的 Ki是否相同 問題 用戶將鑒權鍵 Ki傳輸給網絡時可能被人截獲 解決方法 用鑒權算法 A3產生加密的數據 ——符號響應（ SRES， Signed Response） 鑒權原理 符號響應 SRES A3 VLR 鑒權鍵 Ki+偽隨機數 RAND 安全算法及鑒權三參數 安全算法 鑒權三參數 鑒權過程 安全算法 算法 目 的 A3 鑒權 A8 產生一個供用戶數據加密使用的密鑰 Kc A5 用戶數據的加密 圖 949 安全算法所在 GSM系統(tǒng)的位置 鑒權三參數的產生 在進行鑒權和加密時， GSM系統(tǒng)要在其鑒權中心 AC 產生鑒權三參數 ? 隨機數 RAND ? 符號響應 SRES ? 密鑰 Kc 圖 950 鑒權三參數產生過程 鑒權的過程 AC產生鑒權三參數后將其傳送給VLR 鑒權開始時 VLR通過 BSS將 RAND送給移動臺的 SIM卡。 MS側，由 Kc、 TDMA幀號一起經 A5算法，對用戶信息數據流加密，在無線路徑上傳輸。 上述過程反之亦然 BTS A5 Kc TDMA A5 A5 Kc TDMA A5 語音 /數據 語音 /數據 加密的語音 /數據 圖 952 通信信息加密 移動設備的識別 目的 確保系統(tǒng)中使用的移動設備不是盜用或非法的設備 過程 MSC/VLR向移動用戶請求 IMEI（國際移動臺設備識別碼）并將 IMEI發(fā)送給 EIR（設備識別寄存器）。 ? 黑名單：包括所有被禁止使用的設備識別。 將設備鑒定結果送給 MSC/VLR，以決定是否允許入網 移動用戶的安全保密 用戶的 臨時識別碼 TMSI 用戶的 個人身份號 PIN 用戶的臨時識別碼 TMSI 目的 防止非法個人和團體通過監(jiān)聽無線路徑上的信令交換而竊得移動用戶的真實 IMSI或跟蹤移動用戶的位置 。 允許入網后， MSC/VLR產生一個新 TMSI，通過給 IMSI分配 TMSI的信令將其傳送給 MS，寫入用戶的 SIM卡。 用戶的個人身份號 PIN 位數 4～ 8位 目的 控制對 SIM卡的使用 使用過程 只有 PIN碼認證通過，移動設備才能對 SIM卡進行存取，讀出相關數據，并可以入網。 錯誤輸入處理 如果輸入不正確的 PIN碼，用戶可以再連續(xù)輸入兩次； 超過三次不正確， SIM卡被阻塞，須到網絡運營商處消阻； 連續(xù)十次不正確輸入時， SIM卡回被永久阻塞，即作廢 。 面向連接的網絡協議 CONP支持的業(yè)務，即 持的業(yè)務 主要為移動用戶 用戶終端業(yè)務 基于 PTP的用戶終端業(yè)務 信息點播業(yè)務 Email業(yè)務 會話業(yè)務 遠程操作業(yè)務 基于 PTM的用戶終端業(yè)務 點對多點應用業(yè)務 點對多點單向廣播業(yè)務 集團內部點對多點雙向數據量事務處理業(yè)務 GPRS的網絡結構及其功能描述 GPRS網絡 是在 GSM網基礎上發(fā)展的移動數據分組網 GPRS的基本功能 在移動終端和標準數據通信網的路由器之間傳遞分組業(yè)務 GPRS的網絡結構 GPRS協議棧 GPRS信令平面 組 成 作 用 無線接入 在移動臺和基站子系統(tǒng)（ BSS）之間傳遞數據 核心網 在基站子系統(tǒng)和標準數據網邊緣路由器之間中繼傳遞數據 新增功能（相對于 GSM） SGSN及其對外接口 GGSN及其對外接口 其它功能實體和網絡接口 GPRS網絡結構及其接口 GPRS新增功能 SGSN—GPRS業(yè)務 支持節(jié)點 GGSN—GPRS網關 支持節(jié)點 PTM SC—點對多點 業(yè)務中心等 基站軟件更新 新的 GPRS移動臺 新的移動性管理（ MM） 程序 原有 GSM網絡子系統(tǒng)的軟件更新和新的 MAP信令及 GPRS信令 MSC/VLR BSC R PSTN HLR/AUC SMSGMSC SS7 GGSN 防火墻 防火墻 數據網 數據網 （ Inter) 其它 PLMN網 BTS Um 防火墻 EIR SGSN PTM SC BG Gn GPRS backbone (IP based) 圖 954 GPRS網絡結構及其接口 SGSN SGSN Gn Gn GGSN Gn BSS BSS Gb Gb 歸屬 PLMN 其它 PLMN IP網絡 外部 IP網絡 （或 ） Gi Gp BSS BSS IP (Backbone) SGSN及其對外接口 在一個歸屬 PLMN內，可以有多個 SGSN SGSN功能 類似 GSM中的 MSC/VLR 對移動臺進行鑒權、 移動性管理和路由選擇 建立移動臺 GGSN的 傳輸通道 接收基站子系統(tǒng) 透明傳來的數據 進行協議轉換后經過 GPRS的 IP骨干網傳給 GGSN（或 SGSN） 或反向進行 計費和業(yè)務統(tǒng)計 SGSN的對外接口 圖 955 SGSN及對外部的接口 SGSN的對外接口 接口 連接 SGSN與 功 能 Gb BSS 傳輸信令和話務信息。 Gr HLR 支持 SGSN接入 HLR并獲得用戶管理數據和位置信息 Gf EIR 支持 SGSN與 EIR 交換數據，認證 MS的 IMEI信息 Gd SMSGMSC 提高 SMS的使用效率 GGSN及其對外接口 GGSN功能 GPRS網對外部數據網絡的網關或路由器，提供 GPRS和外部分組數據網的互聯。 地址分配和計費等 GGSN的 對外接口 接口 連接 GGSN與 功 能 Gn 見上頁 Gp Gi 外部分組數據網 與外部分組數據網互聯（ IP、 ） Gc GGSN與 HLR 獲得 MS的位置信息 ， 從而實現網絡發(fā)起的數據業(yè)務 其它功能實體和網絡接口 為支持分組數據的新協議必須升級軟件，增加新的協議功能 以 Um接口為例 ? 邏輯信道增加了分組數據信道（ PDCH） ? 采用 4種新的信道編碼方式 CS1（ ）、 CS2（ ）、 CS3（ ）、 CS4（ ）。 PLMN內部骨干網 專用 IP網（只用于 GPRS數據和 GPRS信令）。 多個 PLMN骨干網