4.4GSM系统的控制与管理.ppt
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1、4.4.1 位置登记 所谓位置登记(或称注册),是通信网为了跟踪移动台的位置变化,而对其位置信息进行登记、删除和更新的过程。由于数字蜂窝网的用户密度大于模拟蜂窝网,因而位置登记过程必须更快、更精确。位置信息存储在原籍位置寄存器(HLR)和访问位置寄存器(VLR)中。GSM蜂窝通信系统把整个网络的覆盖区域划分为许多位置区,并以不同的位置区标志进行区别,如图7-24 中的LA1,LA2,LA3,。4.4 GSM系统的控制与管理系统的控制与管理图 7-24 位置区划分的示意当一个移动用户首次入网时,它必须通过移动交换中心(MSC),在相应的位置寄存器(HLR)中登记注册,把其有关的参数(如移动用户识
2、别码、移动台编号及业务类型等)全部存放在这个位置寄存器中,于是网络就把这个位置寄存器称为原籍位置寄存器。移动台的不断运动将导致其位置的不断变化。这种变动的位置信息由另一种位置寄存器,即访问位置寄存器(VLR)进行登记。位置区的标志在广播控制信道(BCCH)中播送,移动台开机后,就可以搜索此BCCH,从中提取所在位置区的标志。移动台可能在不同情况下申请位置更新。比如,在任一个地区中进行初始位置登记,在同一个VLR服务区中进行过区位置登记,或者在不同的VLR服务区中进行过区位置登记等。不同情况下进行位置登记的具体过程会有所不同,但基本方法都是一样的。图 7-25给出的是涉及两个VLR的位置更新过程
3、,其它情况可依此类推。图 7-25 位置登记过程举例4.4.2 鉴权与加密 由于空中接口极易受到侵犯,GSM系统为了保证通信安全,采取了特别的鉴权与加密措施。鉴权是为了确认移动台的合法性,而加密是为了防止第三者窃听。鉴权中心(AUC)为鉴权与加密提供了三参数组(RAND、SRES和Kc),在用户入网签约时,用户鉴权密钥Ki连同IMSI一起分配给用户,这样每一个用户均有惟一的Ki和IMSI,它们存储于AUC数据库和SIM(用户识别)卡中。根据HLR的请求,AUC按下列步骤产生一个三参数组,参见图 7-26。图 7-26 AUC产生三参数组首先,产生一个随机数(RAND);通过加密算法(A8)和鉴
4、权算法(A3),用RAND和Ki分别计算出加密密钥(Kc)和符号响应(SRES);RAND、SRES和Kc作为一个三参数组一起送给HLR。1.鉴权 无论是移动台主呼或被呼,都有鉴权过程,鉴权程序如图 7-27 所示。鉴权过程主要涉及到AUC、HLR、MSC/VLR和MS,它们均各自存储着与用户有关的信息或参数。当MS发出入网请求时,MSC/VLR就向MS发送RAND,MS使用该RAND以及与AUC内相同的鉴权密钥Ki和鉴权算法A3,计算出符号响应SRES,然后把SRES回送给MSC/VLR,验证其合法性。图 7-27 鉴权程序2.加密 GSM系统为确保用户信息(话音或非话音业务)以及与用户有关
5、的信令信息的私密性,在BTS与MS之间交换信息时专门采用了一个加密程序,如图 7-28 所示。图 7-28 加密程序3.设备识别 每一个移动台设备均有一个惟一的移动台设备识别码(IMEI)。在EIR中存储了所有移动台的设备识别码,每一个移动台只存储本身的IMEI。设备识别的目的是确保系统中使用的设备不是盗用的或非法的设备。为此,EIR中使用三种设备清单:白名单:合法的移动设备识别号;黑名单:禁止使用的移动设备识别号;灰名单:是否允许使用由运营者决定,例如有故障的或未经型号认证的移动设备识别号。设备识别程序如图 7-29 所示。图 7-29 设备识别程序4.用户识别码(IMSI)保密 为了防止非
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