Структура на TDMA времеинтервала в GSM 900 MHz


Категория на документа: Други



ЮЗУ "Неофит Рилски" - Благоевград

"Технически колеж"

Катедра: ЕКТТ

Специалност: КТТ

Р Е Ф Е Р А Т

На тема: Структура на ТDMA времеинтервала в GSM 900 MHz.

Изготвил: Стефка Митринска Проверил: проф. Радев
Фак.№ 0960184

С Ъ Д Ъ Р Ж А Н И Е

3.2.5. Регистър за домашните абонати (Home Location Register - HLR)........................................................................... 3

3.2.6. Център за проверка на автентичността (Authentication Center - AUG)............................................................................ 4

3.2.7. Регистър за временно пребиваващи абонати (Visitor Location Register - VLR)............................................................ 6

3.2.8. Център за експлоатация и поддържане (Operation and Maintenance Center - OMC)........................................................ 6

3.2.5. Регистър за домашните абонати (Home Location Register - HLR)

Регистърът за домашните абонати е огромна база данни с информация за абонатите и с възможно най-кратко време за достъп. Един регистър може да поддържа данни за стотици хиляди абонати. Клетъчната мрежа може да притежава няколко от тези регистри в зависимост от капацитета на оборудването. Данните, записвани в регистрите, включват детайли за абонамента, ползваните допълнителни услуги от всеки абонат, информация за последното известно местоположение на абоната, статуса на неговия терминал, т.е. на мобилната станция ( работоспособна, неработоспособна, в състояние на връзка, готова да приеме повиквания и т.н.). Временната информация за местоположението на абоната непрекъснато се обновява и запомня в HLR. Динамичната информация е особено полезна, когато мрежата изгражда връзка към абоната. В началото на изграждане на връзка мрежата започва със запитване към HLR, за да определи последното известно местоположение на абоната, статуса на неговия терминал по това време и актуалността на тази информация, преди да предприеме някакви действия.

HLR прави разлика между данни, свързани с абоната и данни, свързани с мобилната станция, като техническо изделие. Абонат може да използва мобилната станция на друг клиент без проблеми за таксуване, ако използва своята SIM карта, тъй като абонатите се идентифицират с информация, съдържаща се в интелигентна персонална абонатна карта. Такава карта притежават всички абонати и тя се нарича модул за идентификация на абоната (Subscriber Identity Module - SIM). SIM картата е силиконов чип с големината на нокът на палец и съдържа миниатюрен микропроцесор и памет. В SIM картата се съхраняват потребителският абонамент и персоналната идентификация. Когато абонат използва услуга, част от информацията, съдържаща се в SIM, се предава към базовата станция. В случая към базовата станция се предава съдържащият се в SIM петнадесет цифров номер, наречен "международна идентификация на мобилния абонат" - IMSI - International Mobile Subscriber Identity.

IMSI уникално идентифицира един абонамент по целия свят. Първите три цифри от този номер характеризират националната мобилна мрежа PLMN, който номер за България е 284, следващите две цифри характеризират националния мобилен оператор, от който е купена SIM картата и последните десет цифри са идентификационен номер на мобилния абонат. Този идентификационен номер на GSM - мобилния абонат, за разлика от други стандарти не се използва като телефонен номер. Същият IMSI номер се съдържа и в HLR. HLR изпраща IMSI на базовата станция, в близост до която се намира абонатът в момента. Базовата станция сравнява двата IMSI номера, получени от SIM картата и от HLR и ако те съвпадат, абонатът е идентифициран, че той е притежателят на SIM картата. Таксуването е за сметка на притежателя на SIM картата. По този начин мрежата прави разлика между абоната и мобилната станция.

Основната разлика между фиксираната (стационарната) мрежа и радиотелефонната мрежа е мобилността на телефона на абоната. Във фиксираната мрежа телефонният номер е свързан с адреса на фиксирания терминал на дадено място. Следователно системата бързо може да определи пътя между източника на повикването и търсения терминал. Този метод е неадекватен в мобилната мрежа, където първо чрез последователни запитвания към бази данни (HLR и VLR) се локализира направлението, преди да се изгради връзка. HLR съдържа в паметта си идентификационен код на областта на местоположението на MS, която област обхваща поне една, но обикновено повече BTS (BS). Този код се нарича LAIC (Location Area Identification Code) и се записва също в SIM картата при промяна на местоположението на MS, а също се записва и в VLR. HLR съдържа също специален шифроващ (криптографски) алгоритъм и секретен таен ключ, свързан с абоната, както и още два различни специални алгоритми за проверка на автентичност. Секретния ключ и двата различни алгоритъма се съдържат в SIM картата. Секретният ключ се съхранява в кодиран формат, който само центърът за проверка на автентичността е в състояние да разчете. Секретният таен ключ дава възможност на мрежата да се увери в автентичността (достоверността) на абоната.

3.2.6. Център за проверка на автентичността (Authentication Center - AUC)

AUC се реализира винаги като интегрална част на HLR. За всеки абонат в даден момент AUC изчислява до 5 тройки на проверка на автентичността на абоната. Всяка тройка се състои от три параметъра:
> Първият параметър е случайно число, състоящо се от 16 бита, което се генерира по случаен начин от генератор на случайни числа и се изпраща от централата за връзки с подвижни абонати (MSC) едновременно на AUC и на MS;
> Вторият параметър е така нареченият белязан отговор, състоящ се от 4 байта (32 бита). Този параметър се изчислява от AUC по следния начин: AUC взема от HLR записаните в неговата памет за дадения абонат секретен ключ Ki и алгоритъм А3 (математическа програма 3), които се намират също записани в SIM картата на MS (мобилната станция). Въз основа на Ki и на случайното число, които служат като вход в алгоритъм 3, като изход от алгоритъма и изчислен от AUC се получава белязания отговор. Същото изчисление прави и MS. Ако резултатите от двете изчисления на AUC и MS съвпаднат, т.е. получи се един и същи белязан отговор, това значи, че е доказана автентичността (достоверността) на абоната;
> Третият параметър е т.нар. ключ за шифроване Kc. Той също се изчислява от AUC и от MS въз основа на друг алгоритъм (програма) наречен алгоритъм 8. При изчислението отново като вход в алгоритъм 8 служат същото случайно число и същия секретен ключ Ki, а като изход от алгоритъм 8 се получава ключът за шифроване Kc. Алгоритъм 8, алгоритъм 3 и Ki се запомнят в HLR и в SIM картата преди тя да бъде продадена на клиента (абоната). Ключът за шифроване Kc е необходим на MS да шифрова (криптира) битовете с данни, предавани по въздушния радио-интерфейс между мобилната станция и базовата станция (BTS), за да не бъдат подслушвани тези данни, тъй като те лесно могат да бъдат прихванати от злонамерени лица. Именно поради това нито ключът Ki, нито ключът Kc се обменят по въздушния интерфейс между MS и BS. Те предварително, преди процеса на шифроване, са записани в паметта на SIM картата и в паметта на HLR.

В заключение може да се каже, че AUC за всеки абонат може да изчисли до 5 тройки в даден момент от време и те да се изпратят към HLR. HLR на свой ред изпраща тройките към VLR, който ги използва като входни параметри за проверката за автентичност и за шифроване.

3.2.7. Регистър за временно пребиваващи абонати (Visitor Location Register - VLR)

Регистърът за временно пребиваващи абонати е база данни, свързана с централата за връзки с подвижни абонати (MSC). Той съдържа временна информация за посещаващите мрежата абонати и за домашните (местните) абонати, които в момента са правоспособни да използват безжичната мрежа. Докато HLR е отговорен за по-статични функции, VLR осигурява управлението на динамичните абонатни данни. Когато клетъчната мрежа направи опит за контакт с абонат, тя започва със запитване на HLR, за да определи последното местоположение на абоната. След това тя запитва VLR, където трябва да е бил регистриран абоната, за да провери дали той е там. Следвайки това, мрежата може да избере път между викащата и виканата страна и да свърже повикването. Дори абонатът да си е в домашната област, VLR е този, който управлява динамичните му данни. VLR се назначава към определена географска област, докато HLR борави със задачи, които са независими от местоположението на абоната. Обикновено, но не задължително, VLR се свързва с една MSC. Един VLR може да се свърже и с няколко MSC.

3.2.8. Център за експлоатация и поддържане (Operation and Maintenance Center - OMC)




Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Структура на TDMA времеинтервала в GSM 900 MHz 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.