Docstoc

GSM_Architecture

Document Sample
GSM_Architecture Powered By Docstoc
					GSM Architecture
Nguyen Huu Ha
Tran Si Long
Nguyen Dang Phat
Agenda
•   GSM là gì ?
•   Lịch sư của GSM
•   Cơ bản vê GSM
•   Các thành phần cơ bản trong kiến trúc
    GSM
GSM là gì ?
• GSM (Global System for Mobile) là is một tiêu chuẩn di
  động thế hệ thứ hai được phát triển để phục vụ các dịch
  vụ thoại và truyền tải dữ liệu sử dụng kỹ thuật số
Lịch sử
• Vào đầu thập niên 1980 tại châu Âu người ta phát triển một mạng
  điện thoại di động chỉ sử dụng trong một vài khu vực. Sau đó vào
  năm 1982 nó được chuẩn hoá bởi CEPT) và tạo ra GSM) với mục
  đích sử dụng chung cho toàn Châu Âu.

• Mạng điện thoại di động sử dụng công nghệ GSM được xây dựng
  và đưa vào sử dụng đầu tiên bởi Radiolinja ở Phần Lan.

• Vào năm 1989 công việc quản lý tiêu chuẩn vá phát triển mạng
  GSM được chuyển cho viện viễn thông châu Âu và các tiêu chuẩn,
  đặc tính phase 1 của công nghệ GSM được công bố vào năm 1990.

• Vào cuối năm 1993 đã có hơn 1 triệu thuê bao sử dụng mạng GSM
  của 70 nhà cung cấp dịch vụ trên 48 quốc gia.
Cơ bản về GSM
Các thành phần cơ bản trong kiến trúc GSM
•   Mobile Station (MS)
         Mobile Equipment (ME)
         Subscriber Identity Module (SIM)
•   Base Station Subsystem (BSS)
         Base Transceiver Station (BTS)
         Base Station Controller (BSC)
•   Network Switching Subsystem(NSS)
         Mobile Switching Center (MSC)
         Home Location Register (HLR)
         Visitor Location Register (VLR)
         Authentication Center (AUC)
         Equipment Identity Register (EIR)
Mobile Station ( MS)
• Mobile Equiqment ( ME)
• Subscriber Identity Module (SIM)
MS- Mobile Equiqment ( ME)

• Di động thiết bị cầm tay
• Xác định duy nhất bởi một số IMEI (International Mobile
  Equipment Identity)
• Truyền tiếng nói và dữ liệu
• Mức công suất: 0.8W - 20 W
• 160 ký tự dài tin nhắn SMS.
MS- Subscriber Identity Module (SIM)

• Cho phép người dùng gửi và nhận các cuộc gọi và nhận
  các dịch vụ khác đã đăng ký
• Nhận dạng mã hóa mạng lưới thông tin chi tiết
       - Key Ki, Kc và A3, A5 và A8 thuật toán
• Bảo vệ bởi một mật khẩu hoặc số PIN
• Có thể được chuyển từ điện thoại đến điện thoại - chứa
  thông tin quan trọng để kích hoạt điện thoại
Base Station Subsystem (BSS)

• Thực hiện việc truyền các kênh thoại đã mã hoá, cấp
  phát các kênh sóng cho máy điện thoại di động, quản lý
  chất lượng truyền và nhận thông qua giao tiếp bằng
  sóng cao tần (air interface).
       Base Transceiver Station (BTS)
       Base Station Controller (BSC)
BSS- Base Transceiver Station
• Mã hóa, mã hóa, nhiều thành, điều biến và tăng các tín hiệu RF đến
  ăng ten.
• Nhảy tần
• Giao tiếp với trạm di động và BSC
• Bao gồm thu phát (TRX) đơn vị
BSS- Base Transceiver Station
BSS- Base Station Controller
• Quản lý tài nguyên vô tuyến điện cho các trạm BTS
• cấp phát Tần số và khe thời gian cho tất cả các MS trong khu vực
  của mình
• Xử lý cuộc gọi thành lập
• Chuyển mã và chức năng thích ứng với tỷ lệ
• Bàn giao cho mỗi MS
• kiểm soát năng lượng vô tuyến
• Nó giao tiếp với MSC và BTS
Network Switching Subsystem(NSS)

• Mobile Switching Center (MSC)
•   Mobile Switching Center (MSC)
•   Home Location Register (HLR)
•   Visitor Location Register (VLR)
•   Authentication Center (AUC)
•   Equipment Identity Register (EIR)
NSS - Mobile Switching Center (MSC)

• Trái tim của mạng
• Quản lý thông tin liên lạc giữa GSM và các mạng khác
• Chức năng thiết lập cuộc gọi và chuyển đổi cơ bản
• Định tuyến cuộc gọi
• Quản lý di động
   • Đăng ký
   • cập nhật Địa điểm
• MSC hiện chức năng gateway trong khi roams khách
  hàng của mình với mạng khác bằng cách sử dụng HLR /
  VLR.
NSS- Home Location Registers (HLR)

• HLR là cở sở dữ liệu chính để lưu thông tin của những
  thuê bao di động
• HLR chứa các thông tin: ID number của thuê bao, các
  dịch vụ của thuê bao, lưu vết của thuê bao…..
NSS- Visiting Location Register (VLR)
• VLR là cơ sở dữ liệu chứa thông tin về thuê bao hiện tại
  nằm trong vùng phục vụ của MSC/VLR
• VLR ngoài việc chứa các thông tin về thuê bao lấy từ
  HLR thì có chứa vị trí chính xác của thuê bao đang trong
  vùng phục vụ của nó
NSS- Visiting Location Register (VLR)
Quá Trình Roaming
NSS -Authentication Center (AUC)

• Là cơ sỡ dữ liệu lưu giữ mã khóa cá nhân Ki của thuê
  bao
• Cung cấp thông tin bảo mật cho mạng,để xác minh sim
  cards
• Mã hóa thông tin truyền vô tuyến
Xác Minh Sim Cards
• Trạm thu phát:
   • Chạy hàm random để sinh ra R
   • Dùng hàm để tạo ra S =A3[Ki,R] và Kc=A8[Ki,R]
   • Gửi qua R đường truyền vô tuyến (R chưa dc mã
     hóa)
Xác Minh Sim Cards
• Trạm di động:
   • Lấy Ki lưu trong sim ra và dùng R nhận dc để tạo ra S
     và Kc
   • Gửi S về cho trạm thu phát (chưa mã hóa)
   • So sánh S với S dc tạo ra từ Ki lấy từ HLR nếu giống
     nhau thì đúng là thuê bao của mạng và có quyền truy
     cập mạng
Mã Hóa Thông Tin
• S dùng để xác thực Sim Cards
• Còn Kc dùng để mã hóa các thông tin trước khi truyền đi
Nhược Điểm
 • vì cả R và S dc truyền đi đều không được mã hóa
 • A3,A8 là những hàm trong khuyến nghị nên dễ dàng
   tìm được
 • Do vậy chỉ cần bắt được R và S thì có thể tìm được
   Ki và Kc
NSS - Equipment Identity Register (EIR)
• Nhiệm vụ: EIR thực hiện việc kiểm tra hiệu lực của các
  thiết bị di động
NSS - Equipment Identity Register (EIR)
• Hoạt động:
   • nó yêu cầu MS cung cấp số nhận dạng quốc tế IMEI
     (international mobile equipment identity)
   • Kiểm tra xem số đó nằm trong danh sách nào của
     ERI
NSS - Equipment Identity Register (EIR)
• EIR gồm có 3 danh sách chính
   • White list: những MS trong danh sách này được phép
     hoạt động bình thường
   • Grey list: là danh sách những thuê bao có thể bị lỗi.
     Chúng ta có thể theo dõi chúng
   • Black list: là danh sách những MS bị đánh cắp hoặc
     không được phép sử dụng trong mạng

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:75
posted:8/18/2011
language:Vietnamese
pages:27