第5章-移動交換系統(tǒng)簡介

1、第五章第五章移動交換系統(tǒng)簡介移動交換系統(tǒng)簡介第五章第五章 移動交換系統(tǒng)簡介移動交換系統(tǒng)簡介本章內(nèi)容：本章內(nèi)容：移動交換系統(tǒng)概述移動交換系統(tǒng)概述 移動交換控制原理移動交換控制原理 移動交換接口信令移動交換接口信令本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)：移動交換的基本技術(shù)移動交換的基本技術(shù)本章難點(diǎn)：本章難點(diǎn)：移動交換控制原理移動交換控制原理5.1 5.1 移動交換系統(tǒng)概述移動交換系統(tǒng)概述5.1.1 5.1.1 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 市話局市話局/轉(zhuǎn)接局轉(zhuǎn)接局移動網(wǎng)移動網(wǎng)“有線有線”市話網(wǎng)市話網(wǎng)中繼線中繼線基地站基地站移動移動交換中心交換中心（MSC）BSBS（MS）MSMS移動臺移動臺無線小區(qū)無線小區(qū)中繼線中繼線基地站基

2、地站移動移動交換中心交換中心（MSC）BSBS（MS）MSMS移動臺移動臺無線小區(qū)無線小區(qū)市話局市話局/轉(zhuǎn)接局轉(zhuǎn)接局“有線有線”（BS）（BS）移動臺移動臺(MS)(MS)基地站基地站(BS)(BS)移動交換中心移動交換中心(MSC)(MSC)能通過無線接入通信網(wǎng)絡(luò)，完成各種控制和能通過無線接入通信網(wǎng)絡(luò)，完成各種控制和處理以及提供主叫或被叫通信業(yè)務(wù)；處理以及提供主叫或被叫通信業(yè)務(wù)；提供接口功能，通過提供接口功能，通過MSCMSC與市話用戶通話與市話用戶通話,或或通過基站與其它通過基站與其它MS通話；通話；主要有車載式、手持式、便攜式三種形式。主要有車載式、手持式、便攜式三種形式。 市話局市話局

3、/轉(zhuǎn)接局轉(zhuǎn)接局移動網(wǎng)移動網(wǎng)“有線有線”市話網(wǎng)市話網(wǎng)中繼線中繼線基地站基地站移動移動交換中心交換中心（MSC）BSBS（MS）MSMS移動臺移動臺無線小區(qū)無線小區(qū)中繼線中繼線基地站基地站移動移動交換中心交換中心（MSC）BSBS（MS）MSMS移動臺移動臺無線小區(qū)無線小區(qū)市話局市話局/轉(zhuǎn)接局轉(zhuǎn)接局“有線有線”（BS）（BS）5.1 5.1 移動交換系統(tǒng)概述移動交換系統(tǒng)概述5.1.1 5.1.1 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 移動臺移動臺基地站基地站移動交換中心移動交換中心負(fù)責(zé)射頻信號的發(fā)送、接收和無線信號至負(fù)責(zé)射頻信號的發(fā)送、接收和無線信號至MSCMSC的接入；的接入；具有信道分配、信令轉(zhuǎn)換、無線小區(qū)管理等

4、控制功能。具有信道分配、信令轉(zhuǎn)換、無線小區(qū)管理等控制功能。市話局市話局/轉(zhuǎn)接局轉(zhuǎn)接局移動網(wǎng)移動網(wǎng)“有線有線”市話網(wǎng)市話網(wǎng)中繼線中繼線基地站基地站移動移動交換中心交換中心（MSC）BSBS（MS）MSMS移動臺移動臺無線小區(qū)無線小區(qū)中繼線中繼線基地站基地站移動移動交換中心交換中心（MSC）BSBS（MS）MSMS移動臺移動臺無線小區(qū)無線小區(qū)市話局市話局/轉(zhuǎn)接局轉(zhuǎn)接局“有線有線”（BS）（BS）5.1 5.1 移動交換系統(tǒng)概述移動交換系統(tǒng)概述5.1.1 5.1.1 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 移動臺移動臺基地站基地站移動交換中心移動交換中心完成對本完成對本MSCMSC控制區(qū)域內(nèi)的移動用戶進(jìn)行通信控制與管理：

5、控制區(qū)域內(nèi)的移動用戶進(jìn)行通信控制與管理： 移動臺各種類型的呼叫接續(xù)控制；移動臺各種類型的呼叫接續(xù)控制；通過標(biāo)準(zhǔn)接口與基站通過標(biāo)準(zhǔn)接口與基站和其他和其他MSCMSC相連，完成越區(qū)切換、漫游及計(jì)費(fèi)功能；相連，完成越區(qū)切換、漫游及計(jì)費(fèi)功能；用戶用戶位置登記與管理，用戶號碼和移動設(shè)備號碼的登記與管理；位置登記與管理，用戶號碼和移動設(shè)備號碼的登記與管理；服務(wù)類型的控制，對用戶實(shí)施鑒權(quán)；服務(wù)類型的控制，對用戶實(shí)施鑒權(quán)；提供連接維護(hù)管理提供連接維護(hù)管理中心的接口，完成無線信道管理功能等。中心的接口，完成無線信道管理功能等。市話局市話局/轉(zhuǎn)接局轉(zhuǎn)接局移動網(wǎng)移動網(wǎng)“有線有線”市話網(wǎng)市話網(wǎng)中繼線中繼線基地站基地站

6、移動移動交換中心交換中心（MSC）BSBS（MS）MSMS移動臺移動臺無線小區(qū)無線小區(qū)中繼線中繼線基地站基地站移動移動交換中心交換中心（MSC）BSBS（MS）MSMS移動臺移動臺無線小區(qū)無線小區(qū)市話局市話局/轉(zhuǎn)接局轉(zhuǎn)接局“有線有線”（BS）（BS）5.1 5.1 移動交換系統(tǒng)概述移動交換系統(tǒng)概述5.1.1 5.1.1 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 移動臺移動臺基地站基地站移動交換中心移動交換中心MSCMSC功能的實(shí)現(xiàn)：功能的實(shí)現(xiàn)：歸屬位置寄存器（歸屬位置寄存器（HLRHLR），存儲所有它所），存儲所有它所管轄移動用戶的管轄移動用戶的簽約數(shù)據(jù)簽約數(shù)據(jù)和和位置信息位置信息，并為至某，并為至某MSMS的呼叫提

7、的呼叫提供路由信息。供路由信息。訪問位置寄存器（訪問位置寄存器（VLRVLR）包含它所管轄的區(qū)）包含它所管轄的區(qū)域內(nèi)所域內(nèi)所出現(xiàn)的出現(xiàn)的移動用戶的數(shù)據(jù)和處理呼叫及接收呼叫所需的移動用戶的數(shù)據(jù)和處理呼叫及接收呼叫所需的信息。信息。設(shè)備識別寄存器（設(shè)備識別寄存器（EIREIR）負(fù)責(zé)管理移動臺的）負(fù)責(zé)管理移動臺的設(shè)備識設(shè)備識別別。認(rèn)證中心（認(rèn)證中心（AUCAUC）是為）是為認(rèn)證移動用戶的身份認(rèn)證移動用戶的身份并產(chǎn)生相并產(chǎn)生相應(yīng)鑒權(quán)參數(shù)的功能單元。應(yīng)鑒權(quán)參數(shù)的功能單元。5.1.1 5.1.1 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 移動臺移動臺基地站基地站移動交換中心移動交換中心與公網(wǎng)連接方式：與公網(wǎng)連接方式： 用戶線接入

8、用戶線接入 市話中繼線接入市話中繼線接入 移動電話匯接中心接移動電話匯接中心接入入市話局市話局/轉(zhuǎn)接局轉(zhuǎn)接局移動網(wǎng)移動網(wǎng)“有線有線”市話網(wǎng)市話網(wǎng)中繼線中繼線基地站基地站移動移動交換中心交換中心（MSC）BSBS（MS）MSMS移動臺移動臺無線小區(qū)無線小區(qū)中繼線中繼線基地站基地站移動移動交換中心交換中心（MSC）BSBS（MS）MSMS移動臺移動臺無線小區(qū)無線小區(qū)市話局市話局/轉(zhuǎn)接局轉(zhuǎn)接局“有線有線”（BS）（BS）5.1 5.1 移動交換系統(tǒng)概述移動交換系統(tǒng)概述5.1.2 5.1.2 移動交換控制的特征移動交換控制的特征1、移動用戶、移動用戶在服務(wù)區(qū)內(nèi)隨時(shí)移動在服務(wù)區(qū)內(nèi)隨時(shí)移動，必須要有本地位

9、置信息和，必須要有本地位置信息和 變更位置信息，即應(yīng)具有位置登記功能、跟蹤接續(xù)功能、變更位置信息，即應(yīng)具有位置登記功能、跟蹤接續(xù)功能、 基站對用戶尋呼的功能?；緦τ脩魧ず舻墓δ?。2 2、必須具有必須具有信道切換功能信道切換功能。移動用戶從一個(gè)小區(qū)轉(zhuǎn)移到其他移動用戶從一個(gè)小區(qū)轉(zhuǎn)移到其他 小區(qū)時(shí)，能隨時(shí)發(fā)現(xiàn)移動用戶的位置變化，及時(shí)進(jìn)行局間小區(qū)時(shí)，能隨時(shí)發(fā)現(xiàn)移動用戶的位置變化，及時(shí)進(jìn)行局間 通信線路切換。通信線路切換。3 3、具有具有遠(yuǎn)地交換機(jī)注冊訪問的功能遠(yuǎn)地交換機(jī)注冊訪問的功能。當(dāng)移動用戶在遠(yuǎn)離本地。當(dāng)移動用戶在遠(yuǎn)離本地 區(qū)域時(shí)，相關(guān)用戶數(shù)據(jù)應(yīng)能進(jìn)行遠(yuǎn)地注冊訪問，完成收發(fā)區(qū)域時(shí)，相關(guān)用戶數(shù)據(jù)應(yīng)

10、能進(jìn)行遠(yuǎn)地注冊訪問，完成收發(fā) 信的呼叫控制。信的呼叫控制。4 4、能與公網(wǎng)進(jìn)行相互接續(xù)能與公網(wǎng)進(jìn)行相互接續(xù)，實(shí)現(xiàn)跟蹤接續(xù)功能，并具有與固，實(shí)現(xiàn)跟蹤接續(xù)功能，并具有與固 定網(wǎng)相同的業(yè)務(wù)控制、信號處理、計(jì)費(fèi)及維護(hù)試驗(yàn)等。定網(wǎng)相同的業(yè)務(wù)控制、信號處理、計(jì)費(fèi)及維護(hù)試驗(yàn)等。5.2 5.2 移動交換控制原理移動交換控制原理5.2.1 5.2.1 移動呼叫處理移動呼叫處理一、移動臺初始化一、移動臺初始化 當(dāng)移動用戶首次進(jìn)行移動通信系統(tǒng)時(shí)，必須進(jìn)行位置登記。當(dāng)移動用戶首次進(jìn)行移動通信系統(tǒng)時(shí)，必須進(jìn)行位置登記。 當(dāng)移動用戶開機(jī)時(shí)，自動掃描捕獲所在移動網(wǎng)號、基站號、當(dāng)移動用戶開機(jī)時(shí)，自動掃描捕獲所在移動網(wǎng)號、基站

11、號、 位置區(qū)域等信息。位置區(qū)域等信息。 當(dāng)移動用戶漫游到新的位置時(shí)，必須向訪問位置寄存器申請當(dāng)移動用戶漫游到新的位置時(shí)，必須向訪問位置寄存器申請 位置登記，得到臨時(shí)性漫游號碼。位置登記，得到臨時(shí)性漫游號碼。5.2.1 5.2.1 移動呼叫處理移動呼叫處理二、呼叫接續(xù)控制二、呼叫接續(xù)控制市話用戶呼叫移動用戶的控制過程市話用戶呼叫移動用戶的控制過程來自市話用來自市話用戶呼叫戶呼叫呼叫識別碼呼叫識別碼MSCMSCMSMSBSBS尋呼信息尋呼信息尋呼響應(yīng)尋呼響應(yīng)尋呼響應(yīng)尋呼響應(yīng)選擇空閑信道選擇空閑信道信道指定信道指定發(fā)送檢測音發(fā)送檢測音環(huán)回檢測音環(huán)回檢測音啟動發(fā)射機(jī)啟動發(fā)射機(jī)送回鈴音送回鈴音通知振鈴?fù)?/p>

12、知振鈴振鈴成功振鈴成功應(yīng)答信息應(yīng)答信息斷回鈴音斷回鈴音監(jiān)測通話監(jiān)測通話振鈴振鈴講話講話調(diào)諧調(diào)諧信道信道信息信息相符相符應(yīng)答應(yīng)答二、呼叫接續(xù)控制二、呼叫接續(xù)控制移動臺移動臺BS/MSCBS/MSC內(nèi)部存儲器內(nèi)部存儲器固定網(wǎng)固定網(wǎng)發(fā)信請求發(fā)信請求移動臺呼叫市話用戶的接續(xù)控制順序移動臺呼叫市話用戶的接續(xù)控制順序詢問用戶詢問用戶呼叫進(jìn)行呼叫進(jìn)行認(rèn)證參數(shù)認(rèn)證參數(shù)認(rèn)證請求認(rèn)證請求認(rèn)證應(yīng)答認(rèn)證應(yīng)答應(yīng)答確認(rèn)應(yīng)答確認(rèn)信道指定信道指定固定網(wǎng)側(cè)線路設(shè)定固定網(wǎng)側(cè)線路設(shè)定呼叫（被叫號碼）呼叫（被叫號碼）被叫應(yīng)答被叫應(yīng)答呼叫呼叫應(yīng)答應(yīng)答5.2.1 5.2.1 移動呼叫處理移動呼叫處理5.2.2 5.2.2 移動交換的基本

13、技術(shù)移動交換的基本技術(shù)一漫游技術(shù)一漫游技術(shù)漫游：漫游：移動用戶由歸屬交換局（或歸屬局）控制區(qū)進(jìn)入被訪移動用戶由歸屬交換局（或歸屬局）控制區(qū)進(jìn)入被訪交換局控制區(qū)后，仍能獲得移動業(yè)務(wù)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)功能。交換局控制區(qū)后，仍能獲得移動業(yè)務(wù)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)功能。 人工漫游：人工漫游：兩地運(yùn)營部門預(yù)先定有協(xié)議，為對方預(yù)留一定兩地運(yùn)營部門預(yù)先定有協(xié)議，為對方預(yù)留一定數(shù)量的漫游號，用戶漫游前必須提出申請。數(shù)量的漫游號，用戶漫游前必須提出申請。 半自動漫游：半自動漫游：漫游用戶至訪問區(qū)發(fā)起呼叫時(shí)由訪問區(qū)人工漫游用戶至訪問區(qū)發(fā)起呼叫時(shí)由訪問區(qū)人工臺輔助完成。用戶不必事先申請。（因漫游號回收困難，很臺輔助完成。用戶不必事先申

14、請。（因漫游號回收困難，很少使用）少使用） 自動漫游：自動漫游：網(wǎng)絡(luò)可自動檢索漫游用戶的數(shù)據(jù)，并自動分配網(wǎng)絡(luò)可自動檢索漫游用戶的數(shù)據(jù)，并自動分配漫游號，對于用戶來說沒有任何感覺。漫游號，對于用戶來說沒有任何感覺。二切換技術(shù)二切換技術(shù)切換：切換：指正在通話的指正在通話的MS從一個(gè)小區(qū)移動到另一小區(qū)時(shí)，從一個(gè)小區(qū)移動到另一小區(qū)時(shí)，MSC命令該命令該MS從本小區(qū)的無線信道轉(zhuǎn)接到另一個(gè)小區(qū)的無線信道從本小區(qū)的無線信道轉(zhuǎn)接到另一個(gè)小區(qū)的無線信道上，以保持通話的連續(xù)性。上，以保持通話的連續(xù)性。 越區(qū)切換：越區(qū)切換：是指兩個(gè)基站屬于同一個(gè)是指兩個(gè)基站屬于同一個(gè)MSC管轄。管轄。 越局切換：越局切換：是指兩個(gè)

15、基站分屬于不同的是指兩個(gè)基站分屬于不同的MSC管轄管轄。5.2.2 5.2.2 移動交換的基本技術(shù)移動交換的基本技術(shù)二切換技術(shù)二切換技術(shù)MS1MSC1MS2MSC2越區(qū)切換過程：越區(qū)切換過程： 通話過程中，移動臺不斷地向所在小區(qū)的基站報(bào)告本小區(qū)和相鄰小區(qū)基站通話過程中，移動臺不斷地向所在小區(qū)的基站報(bào)告本小區(qū)和相鄰小區(qū)基站的無線電環(huán)境參數(shù)。的無線電環(huán)境參數(shù)。 本小區(qū)基站依據(jù)所接收的無線電環(huán)境參數(shù)來判斷是否應(yīng)該進(jìn)行越區(qū)切換。本小區(qū)基站依據(jù)所接收的無線電環(huán)境參數(shù)來判斷是否應(yīng)該進(jìn)行越區(qū)切換。 滿足越區(qū)切換條件時(shí)，基站便向移動臺發(fā)出越區(qū)切換請求（包含移動用戶滿足越區(qū)切換條件時(shí)，基站便向移動臺發(fā)出越區(qū)切換

16、請求（包含移動用戶識別碼、新基站位置等信息）；同時(shí)也傳送給識別碼、新基站位置等信息）；同時(shí)也傳送給MSC。 MSC判斷新基站屬于本判斷新基站屬于本MSC轄區(qū)，通知訪問位置寄存器（轄區(qū)，通知訪問位置寄存器（VLR）為其尋）為其尋找一條空閑信道。找一條空閑信道。 MSC將新信道號的頻率值及移動用戶識別碼通過本區(qū)的基站發(fā)送給將新信道號的頻率值及移動用戶識別碼通過本區(qū)的基站發(fā)送給MS。 MS將工作頻率切換到頻率點(diǎn)上，并進(jìn)行環(huán)路核準(zhǔn)。將工作頻率切換到頻率點(diǎn)上，并進(jìn)行環(huán)路核準(zhǔn)。 核準(zhǔn)信息經(jīng)核準(zhǔn)信息經(jīng)MSC核準(zhǔn)后，通知核準(zhǔn)后，通知BS釋放原信道。從而完成了一次越區(qū)切換。釋放原信道。從而完成了一次越區(qū)切換。二

17、切換技術(shù)二切換技術(shù)越局切換過程：越局切換過程： 通話過程中，移動臺不斷地向所在小區(qū)的基站報(bào)告本小區(qū)和相鄰小區(qū)通話過程中，移動臺不斷地向所在小區(qū)的基站報(bào)告本小區(qū)和相鄰小區(qū)基站的無線電環(huán)境參數(shù)?；镜臒o線電環(huán)境參數(shù)。 本小區(qū)基站依據(jù)所接收的無線電環(huán)境參數(shù)來判斷是否應(yīng)該進(jìn)行越區(qū)切本小區(qū)基站依據(jù)所接收的無線電環(huán)境參數(shù)來判斷是否應(yīng)該進(jìn)行越區(qū)切換。換。 滿足越區(qū)切換條件時(shí)，基站便向移動臺發(fā)出越區(qū)切換請求（包含移動滿足越區(qū)切換條件時(shí)，基站便向移動臺發(fā)出越區(qū)切換請求（包含移動用戶識別碼、新基站位置等信息）；同時(shí)也傳送給用戶識別碼、新基站位置等信息）；同時(shí)也傳送給MSC。 若若MSC判斷新基站屬于新判斷新基站屬

18、于新MSC轄區(qū)，原轄區(qū)，原MSC將越區(qū)切換請求轉(zhuǎn)送給將越區(qū)切換請求轉(zhuǎn)送給新新MSC，新，新MSC通知其訪問位置寄存器（通知其訪問位置寄存器（VLR）尋找一條空閑信道。）尋找一條空閑信道。 新新MSC經(jīng)原經(jīng)原MSC及基站將新基站號、信道號的頻率值及移動用戶識別及基站將新基站號、信道號的頻率值及移動用戶識別碼等信息發(fā)送給移動臺。碼等信息發(fā)送給移動臺。 MS切換工作頻率，并進(jìn)行環(huán)路核準(zhǔn)。切換工作頻率，并進(jìn)行環(huán)路核準(zhǔn)。 核準(zhǔn)后，通知原核準(zhǔn)后，通知原MSC、基站釋放原信道。從而完成了一次越局切換。、基站釋放原信道。從而完成了一次越局切換。二切換技術(shù)二切換技術(shù)三網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)三網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)1、用戶識別碼的加

19、密：、用戶識別碼的加密：為了防止為了防止IMSI被人截獲或?yàn)E用，采用被人截獲或?yàn)E用，采用 一個(gè)臨時(shí)用戶識別碼（一個(gè)臨時(shí)用戶識別碼（TMSI）來代替）來代替IMSI，以達(dá)到保護(hù)，以達(dá)到保護(hù) 用戶安全的目的。用戶安全的目的。 用戶進(jìn)入訪問區(qū)進(jìn)行位置登記后，由用戶進(jìn)入訪問區(qū)進(jìn)行位置登記后，由VLR分配給用戶一個(gè)分配給用戶一個(gè) TMSI，并將，并將TMSI和和IMSI一起存入一起存入VLR的數(shù)據(jù)庫中，的數(shù)據(jù)庫中，TMSI 僅在僅在VLR區(qū)域內(nèi)有效。區(qū)域內(nèi)有效。 用戶進(jìn)入一個(gè)新的用戶進(jìn)入一個(gè)新的VLR管轄區(qū)時(shí)，要進(jìn)行位置更新登記：管轄區(qū)時(shí)，要進(jìn)行位置更新登記： 新的新的VLR向原向原VLR請求該用戶的用

20、戶識別碼（請求該用戶的用戶識別碼（IMSI）；）； 再根據(jù)再根據(jù)IMSI向向HLR發(fā)出位置更新消息，請求有關(guān)用戶數(shù)據(jù)；發(fā)出位置更新消息，請求有關(guān)用戶數(shù)據(jù)； 原原VLR將收回原先分配將收回原先分配TMSI，由新，由新VLR重新分配一個(gè)重新分配一個(gè)TMSI。位置登記請求位置登記請求更新位置區(qū)域更新位置區(qū)域請送參數(shù)（請送參數(shù)（TMSI）送參數(shù)（送參數(shù)（TMSI）位置更新位置更新位置更新接受位置更新接受位置登記證實(shí)位置登記證實(shí)位置區(qū)域更新接受位置區(qū)域更新接受MSMSCVLR（新）（新）VLR（原）（原）HLR三網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)三網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)2、用戶鑒權(quán)：、用戶鑒權(quán)：確認(rèn)移動臺通過無線傳送的移動用戶識別碼確

21、認(rèn)移動臺通過無線傳送的移動用戶識別碼 （IMSI）是否合法，防止無權(quán)用戶接入網(wǎng)絡(luò)。）是否合法，防止無權(quán)用戶接入網(wǎng)絡(luò)。 由鑒權(quán)中心（由鑒權(quán)中心（AC）、位置寄存器（）、位置寄存器（VLR）和用戶配合完成。）和用戶配合完成。 用戶鑒權(quán)基本過程：用戶鑒權(quán)基本過程： 用戶起呼或位置更新登記時(shí)，網(wǎng)絡(luò)向用戶發(fā)送一個(gè)隨機(jī)數(shù)用戶起呼或位置更新登記時(shí)，網(wǎng)絡(luò)向用戶發(fā)送一個(gè)隨機(jī)數(shù)RAND； 用戶用戶SIM卡執(zhí)行鑒權(quán)算法卡執(zhí)行鑒權(quán)算法A3，得到，得到SRES/； 將計(jì)算結(jié)果將計(jì)算結(jié)果SRES/返回網(wǎng)絡(luò)的返回網(wǎng)絡(luò)的VLR； 網(wǎng)絡(luò)方也啟動鑒別單元，產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)方也啟動鑒別單元，產(chǎn)生SRES； SRES/與與SRES相符，表示

22、鑒權(quán)成功。相符，表示鑒權(quán)成功。RANDA3KiSRESyes/no？=？SRESRANDRAND移動臺移動臺A3KiSRES/SRES/認(rèn)認(rèn)證證中中心心三網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)三網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)3、用戶通信信息的加密：、用戶通信信息的加密：是指基站和移動臺之間交換的用戶信息和用是指基站和移動臺之間交換的用戶信息和用戶參數(shù)的進(jìn)行加密，以防止被截獲或監(jiān)聽。戶參數(shù)的進(jìn)行加密，以防止被截獲或監(jiān)聽。RAND移動臺移動臺A8KiKc存儲密鑰存儲密鑰GSM系統(tǒng)加密過程：系統(tǒng)加密過程： 網(wǎng)絡(luò)方送入的網(wǎng)絡(luò)方送入的RAND和和Ki經(jīng)經(jīng)A8（信息加密密鑰生成算法）計(jì)算；（信息加密密鑰生成算法）計(jì)算； 得到一個(gè)用戶特定的密鑰得到一

23、個(gè)用戶特定的密鑰Kc，存于，存于SIM卡和卡和AC中；中； 鑒權(quán)時(shí)，鑒權(quán)時(shí)，RAND送經(jīng)用戶，鑒權(quán)成功后，送經(jīng)用戶，鑒權(quán)成功后，Kc送往基站。送往基站。三網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)三網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)5.3 5.3 移動交換接口信令移動交換接口信令5.3.1 5.3.1 無線接口信令無線接口信令無線接口是移動終端與網(wǎng)絡(luò)之間的開放性接口，自下而上分無線接口是移動終端與網(wǎng)絡(luò)之間的開放性接口，自下而上分為三層：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、信令層。為三層：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、信令層。 無無線線信信道道業(yè)務(wù)信道：業(yè)務(wù)信道：用于傳送經(jīng)編碼和加密后的用戶信息用于傳送經(jīng)編碼和加密后的用戶信息 控制信道控制信道廣播信道：廣播信道：向向MS

24、廣播信息廣播信息 公共控制信道：公共控制信道：用于系統(tǒng)尋呼和用于系統(tǒng)尋呼和MS接入接入 專用控制信道：專用控制信道：隨路控制信道：隨路控制信道：網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)與MS間傳送網(wǎng)絡(luò)消息間傳送網(wǎng)絡(luò)消息無線設(shè)備間傳送低層信令無線設(shè)備間傳送低層信令 一、物理層一、物理層如何使用各種無線信道如何使用各種無線信道 MS進(jìn)入某一小區(qū)時(shí)，首先收聽進(jìn)入某一小區(qū)時(shí)，首先收聽BCCH信息，確認(rèn)是否有尋呼信息。信息，確認(rèn)是否有尋呼信息。 發(fā)現(xiàn)有尋呼或要撥打電話時(shí)，發(fā)現(xiàn)有尋呼或要撥打電話時(shí)，MS由由RACH向網(wǎng)絡(luò)申請接入，要求分配向網(wǎng)絡(luò)申請接入，要求分配一專用信令信道。一專用信令信道。 網(wǎng)絡(luò)通過下行的網(wǎng)絡(luò)通過下行的AGCH給給

25、MS移動臺分配獨(dú)立專用控制信道移動臺分配獨(dú)立專用控制信道SDCCH。 利用利用SDCCH，MS和網(wǎng)絡(luò)間將進(jìn)行鑒權(quán)和信令交換，此后轉(zhuǎn)入和網(wǎng)絡(luò)間將進(jìn)行鑒權(quán)和信令交換，此后轉(zhuǎn)入TCH。 SDCCH：用于傳送測量信息，以便進(jìn)行控制、定時(shí)提前和定時(shí)調(diào)整。用于傳送測量信息，以便進(jìn)行控制、定時(shí)提前和定時(shí)調(diào)整。 TCH：用于通話或傳送數(shù)據(jù)。用于通話或傳送數(shù)據(jù)。 若發(fā)生切換等活動，需要信令信息的快速傳送時(shí)，就若發(fā)生切換等活動，需要信令信息的快速傳送時(shí)，就“借用借用”TCH作作為為 快速隨路控制信道（快速隨路控制信道（FACCH）來進(jìn)行傳送。）來進(jìn)行傳送。5.3.1 無線接口信令無線接口信令二、數(shù)據(jù)鏈路層：二、數(shù)

26、據(jù)鏈路層：采用采用LAPDm協(xié)議協(xié)議LAPDm 與與LAPD的主要區(qū)別的主要區(qū)別： LAPDm沒有采用標(biāo)志位來實(shí)現(xiàn)幀定界，幀定界由無線接口物理層來完成。沒有采用標(biāo)志位來實(shí)現(xiàn)幀定界，幀定界由無線接口物理層來完成。 LAPDm沒有幀檢查序列，它由物理層的信道編碼來實(shí)現(xiàn)檢錯、糾錯。沒有幀檢查序列，它由物理層的信道編碼來實(shí)現(xiàn)檢錯、糾錯。 加長了長度指示以區(qū)分信息字段與填充比特。加長了長度指示以區(qū)分信息字段與填充比特。 相同的地址字段、控制字段，其具體編碼也有所不同相同的地址字段、控制字段，其具體編碼也有所不同。數(shù)據(jù)鏈路層的基本幀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)鏈路層的基本幀結(jié)構(gòu)地址字段地址字段長度指示字段長度指示字段控制字段

27、控制字段信息字段信息字段填充字段填充字段三、信令層：三、信令層：是收發(fā)和處理信令消息的實(shí)體，主要包括三個(gè)功是收發(fā)和處理信令消息的實(shí)體，主要包括三個(gè)功能子層：無線資源管理、移動管理和連接管理。能子層：無線資源管理、移動管理和連接管理。 無線資源管理：無線資源管理：完成專用無線信道連接的建立、操作、釋放、性能監(jiān)視完成專用無線信道連接的建立、操作、釋放、性能監(jiān)視 和控制，共有和控制，共有8個(gè)信令過程，用于移動臺與基站子系統(tǒng)間。個(gè)信令過程，用于移動臺與基站子系統(tǒng)間。 移動管理：移動管理：完成位置更新、定期更新、鑒權(quán)、開機(jī)接入、關(guān)機(jī)退出、臨完成位置更新、定期更新、鑒權(quán)、開機(jī)接入、關(guān)機(jī)退出、臨 時(shí)移動用戶號碼的分配和設(shè)備識別等時(shí)移動用戶號碼的分配和設(shè)備識別等7個(gè)過程。個(gè)過程。 連接管理：連接管理：完成電路交換的呼叫建立、維持和結(jié)束，并支持補(bǔ)充業(yè)務(wù)和完成電路交換的呼叫建立、維持和結(jié)束，并支持補(bǔ)充業(yè)務(wù)和 短消息業(yè)務(wù)。短消息業(yè)務(wù)。 5.3.1 無線接口信令無線接口信令尋呼請求尋呼請求RR連接建立連接建立MS網(wǎng)絡(luò)側(cè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)業(yè)務(wù)請求業(yè)務(wù)請求鑒權(quán)鑒權(quán)加密模加密模式設(shè)置式設(shè)置呼叫起始呼叫起始業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)信道（TCH）分配）分配呼叫證實(shí)呼叫證實(shí)呼叫接受呼叫接受信道請求信道請求立即指配立即指配尋呼響應(yīng)尋