第四章 移动交换技术重点介绍.ppt

呼叫处理的一般过程 与固定交换机中的呼叫处理不同，由于无线接口的频率资源有限，移动用户并没有固定的业务信道和信令信道，而是在通信时由交换机按需给MS分配业务信道和必要的信令信道。 移动通信系统的通信一般包括 接入阶段 鉴权加密阶段（如果需要） 完成业务（位置更新、呼叫、发送短消息等）阶段 释放连接阶段。 接入阶段的一般处理过程 流程说明： 信道请求：MS-BTS-BSC 信道激活：BSC-BTS 信道激活响应：BTS-BSC 立即指配：BSC-MS SABM帧：MS-BTS UA帧应答：BTS-MS RR连接SCCP连接 鉴权与加密 鉴权的目的是确定用户身份的合法性，保证只有有权用户才可以访问网络。 加密的目的是保护用户的隐私，防止在无线信道上窃听通信信息。 用户鉴权： 用户标识模块（SIM） 鉴权中心（AUC） 用户鉴权过程 1－用户标识模块(SIM) SIM：用来存储和移动用户有关的信息 基本数据（固化）：IMSI、Ki、 A3 、 A8 、A5 Ki：鉴权密钥，每个用户都不一样 A3：鉴权算法（是统一的） A8：数据加密密钥生成算法 A5：加密算法 临时数据：TMSI、LAI、Kc LAI：位置区标识 Kc：由A8计算得到的数据加密密钥 和用户业务有关的数据： 缩位号码表 终端配置参数 呼出限制 固定电话号码表 要发送的短消息 SIM卡密码：为了SIM卡本身的使用安全，用户可设置4～8位数字的密码即个人用户识别码（PIN- Personal identification number），如果使用者连续3次键入密码出错，SIM就自动锁定，其后必须用个人解锁密钥才能使SIM解锁。 1－ 鉴权中心AUC AUC中存储的数据： 用于生成随机数(RAND)的随机数发生器 Ki 各种安全算法（A3、A8），这些安全算法和 SIM卡中的算法相一致。 AUC的基本功能是产生三参数组（RAND、SRES、Kc），其中： RAND由随机数发生器产生； SRES（数字签名SRES- Signed RESponse）由RAND和Ki由A3算法得出； Kc由RAND和Ki用A8算出。 三参数组产生后存于HLR中。当需要鉴权时，由MS所在服务区的MSC/VLR从HLR中装载至少一套三参数组为此MS服务。 具体到某次鉴权时， 如果此时VLR中还有该MS的三参组，则HLR不参与鉴权过程，VLR直接向MS下发鉴权命令； 如果VLR中已经没有该MS 的三参组，则需首先向HLR取三参组。 3－用户鉴权过程 用户鉴权由AC、VLR和用户配合完成。 当用户起呼或进行位置更新登记时，MSC向需被鉴权用户发送一个随机数RAND，用户的SIM卡以(RAND,Ki)为输入参数执行鉴权算法A3，得到计算结果即数字签名SRES- Signed RESponse）回送MSC，MSC将此结果和暂存器中存储的预先算好的结果比较，如果两者相符，就表示鉴权成功。 数据加密 数据加密用于信令和重要的用户通信信息的必威体育官网网址传送，用户信息是否需要加密可在呼叫建立时由信令指明。 加密算法： 数字系统加密有许多成熟的算法。 GSM采用可逆算法A5加密，即发送端用A5算法加密，接收端也用A5算法解密。 密钥： GSM系统加密还需要一个用户特定的密钥Kc。 该密钥是在鉴权过程中根据同一随机数和Ki用算法A8计算得到的 考虑到数据加密，VLR中存储的用户必威体育官网网址数据共有3个，即RAND、SRES、Kc。 鉴权时，RAND送经用户；鉴权成功后，Kc送往基站。 位置登记与更新 移动通信系统与固定电话系统的一个主要不同之处就是移动台MS的位置是在不断变化的，为了与系统保持联系，MS就需要不断地向系统报告自己当前的位置。 GSM网络被划分为不同的位置区，位置区由位置区识别码LAI标识，每个小区的广播信道广播的系统消息中，都包含该小区所属的位置区识别码LAI，每个MS当前所在的位置区的LAI被保存在MS的SIM卡和该MS位于的VLR中。 MS进行位置更新的时间 MS进入了新的位置区，发现当前小区广播信道广播的系统消息中包含的位置区识别码LAI与SIM卡中保存的LAI不一致时 系统定义的周期性位置更新 位置更新的两种情况 在GSM系统中有三个地方需要知道位置信息：HLR、VLR和MS（SIM卡），在MS的位置发生变化时需要保持三者的一致性，在VLR和SIM卡中保存的位置信息是MS当前所在的位置区识别码LAI，在MS归属的HLR中保存的位置信息是MS当前所在的VLR号码。 同一MSC/VLR区不同的LAI的位置更新，只需更新VLR和MS（SIM卡）中的位置信息 不同MSC/VLR区不同的L