a gsm h l zat alapjai n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
A GSM hálózat alapjai PowerPoint Presentation
Download Presentation
A GSM hálózat alapjai

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 28

A GSM hálózat alapjai - PowerPoint PPT Presentation


  • 64 Views
  • Uploaded on

A GSM hálózat alapjai. Mi is az a GSM?. GSM= G lobal S ystem for M obile communication Digitális cell ás mobil telefonrendszer Azért lett olyan sikeres, mert előbb volt meg a szabvány és csak utána a rendszer Történet:

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'A GSM hálózat alapjai' - mariko


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
mi is az a gsm
Mi is az a GSM?
  • GSM=Global System for Mobile communication
  • Digitális cellás mobil telefonrendszer
  • Azért lett olyan sikeres, mert előbb volt meg a szabvány és csak utána a rendszer
  • Történet:
    • nem kompatíbilis/átjárható analóg cellás telefonrendszerek (NMT: pl.Westel450)
    • 1990 európai szabvány (ETSI)
    • 1991 élő rendszerek
mi a cell s rendszer

BTS+BSC

BTS

BTS

BTS

BTS

BTS

BTS

BTS

BTS

BTS

BTS

BTS

BTS

Mi a cellás rendszer?
cell k
Cellák
  • A frekvencia sávok többszörös felhasználása a cél
  • Interferencia
  • A GSM számára fenntartott frekvencia sáv fel van osztva N számú nem átlapolódó csatornára, melyek szabályosan ismétlődő módon vannak hozzárendelve egy cella hálóhoz
  • Egy cella max.35km sugarú lehet
slide5

BSC

BSC

BSC

GSM hálózat

BSS

NSS

SMSC

AuC

EIR

HLR

MS

BTS

VLR

BTS

BTS

MS

MSC

BTS

BTS

PSTN

(Matáv)

BTS

BTS

BTS

VLR

BTS

MSC

BTS

gsm h l zat elemei
GSM hálózat elemei:
  • Rádiós hálózat (BSS-Base Station Subsystem)
    • bázisállomás (BTS)
    • bázisállomás vezérlő (BSC)
  • Gerinchálózat (NSS-Network Switching Subsystem)
    • mobil kapcsolóközpont (MSC)
    • honos és látogató regiszterek (HLR, VLR)
    • azonosító központ és készülékazonosító regiszter (AuC, EIR)
    • üzenetküldő központ (SMSC)
b zis llom s bts
Bázisállomás (BTS)
  • tartalmazza az adó/vevő egységeket
  • biztosítja az Air(levegő) interfészt , vezérli a TDMA kereteket
  • kódolja/dekódolja a levegőben küldött információt
  • méréseket végez a rádiós szakasz minőségéről
  • üzeneteket közvetít a mobil készülék és a GSM hálózat között
b zis llom s vez rl bsc
Bázisállomás vezérlő (BSC)
  • számos bázisállomást vezérel
  • a rádiós erőforrásokat (csatornákat) konfigurálja és menedzseli
  • csatornákat rendel a mobilokhoz
  • BSS-en belüli hívásátadást (handover) vezérel
  • a mobil készülék és a bázisállomás méréseit feldolgozza
mobil kapcsol k zpont msc
Mobil kapcsolóközpont (MSC)
  • GSM specifikus kapcsolóközpont
  • vezérli a kommunikáció felépítését a mobil készülék és egy másik központ között
  • BSS közti hívásátadást (handover) vezérel
  • üzeneteket továbbít
  • kapu (gateway) funkciót lát el a hálózaton kívüli hívások esetén
honos regiszter hlr
Honos Regiszter (HLR)
  • előfizetéshez tartozó előfizetői (titkos) adatokat és (az egyes szolgáltatásokhoz) hozzáférési jogokat kezel/tárol
  • követi az előfizetők helyzetét a VLR segítségével
  • hívásfelépítés esetén azonosításnál szerepet játszik
  • előfizető egyedi azonosítója: MSISDN è IMSI (VLR)
l togat helyzet register vlr
Látogató Helyzet Register (VLR)
  • Helyi adatbázis azoknak az előfizetőknek, akik egy adott MSC által lefedett régióban tartózkodnak
  • követi az előfizetők helyzetét adott régiókban
  • roaming számot biztosít/oszt ki a mobil készülékeknek
  • ideiglenes azonositót ad a mobil készülékeknek
  • IMSI è MSRN (roaming szám), LAI (régió azonosító), TMSI (ideiglenes azonosító)
azonos t k zpont auc
Azonosító Központ (AuC)
  • Előfizetői azonosítók adatbázisa
  • azonosító adatok létrehozása/módosítása
  • azonosító algoritmusok (A3,A5,A8) adminisztrálása /lásd később/
  • a HLR-nek küldendő azonosító hármasokat (RAND,SRES,Kc) generálja /lásd később/
k sz l k azonos t regiszter eir
Készülék Azonosító Regiszter (EIR)
  • készülék azonosítókat (IMEI) tároló adatbázis (lista)
  • fehér lista - elfogadott mobil készülék típusok
  • fekete lista - ellopott vagy hibás működésű mobil készülékek
  • szürke lista - nem letiltandó, de hibásan működő készülékek
sms service center sms sc
SMS Service Center (SMS-SC)
  • üzenetközvetítő szerver
  • tárolja és továbbítja az üzeneteket (SMS) ha a címzett elérhető (be van kapcsolva)
slide17

Data Network

OMC

Data Network

Hálózatfelügyelet

OSS

NMC

Network Management Center

Operations & Maintenance Center

BSC

MSC

HLR

BTS

a fizikai r teg jellemz i
A fizikai réteg jellemzői
  • Frekvencia sáv:
    • 890-915MHz (MSBTS) és 935-960MHz (BTSMS)
    • 124 db 200kHz-es csatorna (40db/szolgáltató)
  • Csatorna hozzáférés módja
    • Hogyan és hányan tudnak egy cellából többen telefonálni egyszerre?

VÁLASZ: FDMA/TDMA csatorna-hozzáférés, egy cellában általában 3 frekivel számolva: 3x8=24

  • Csatornakódolás
    • Hogyan történik az adatávitel? Mire jó?
    • Interleaving (összefésülés)

VÁLASZ: beszédkeretekkódolásbitsorozat, adatvesztés megakadályozása, titkosítás

slide19

TDMA keret

FDMA/TDMA

fizikai csatorna

frekvencia

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

csat 53

csat 52

csat 51

0.577ms

csat 50

Rádió csatorna

csat 49

4.615ms

csat 48

csat 47

csat 46

csat 45

idő

időrés

burst

slide20

Beszéd kódolás

260 bits

Csatorna kódolás

456 bits

interleaving

20 ms analóg beszéd keret

Kódolás+Interleaving

13 kbit/s (260 bits / 20 ms)

22.8 kbit/s (456 bits / 20 ms)

0

1

2

3

4

5

6

7

8 fél-burst (8 x 114/2 bits)

időrés

TDMA keret (~ 5 ms)

Beszéd keret (= 20 ms)

8 TDMA keret (~ 40 ms)

csatornak dol s

Fire

három ellenőrző

bit generálva

Négy nulla

a kódolónak

Kétszer több

bit ki

Csatornakódolás

20 ms kódolt beszéd

260 bits

50

132

78

50

3

185

4

Konvolúció

378

78

456

bit interleaving sszef s l s

Egy 456 bitből álló

(20ms-os) csatornakódolt

beszéd-blokk bitjeinek

összefésülése

Bit Interleaving (összefésülés)

olvas

ír

b0

b1

b2

b3

b4

b5

b6

b7

b8

b9

b10

b11

b12

b13

b14

b15

b16

b17

456 bit

b438

b439

b440

b441

b442

b443

b444

b445

b446

b447

b448

b449

b450

b451

b452

b453

b454

b455

8 db fél beszéd-blokk

biztons gos e a gsm
Biztonságos-e a GSM?

Három szintű biztonság:

  • azonosítás
    • az előfizető azonosságának ellenőrzése a szolgáltatáshoz férés előtt
    • a mobil készülék azonosságának ellenőrzése
  • titkosítás
    • lehallgatás elleni védelem: beszéd és felhasználó adatának titkosítása adatávitelkor
    • lehallgatás megelőzése: jelzés információk titkosítása
  • ismeretlenség megőrzése
    • IMSI helyett ideiglenes előfizetői azonosító (TIMSI) használata amikor csak lehetséges
titkos t shoz haszn lt azonos t k s algoritmusok
Titkosításhoz használt azonosítók és algoritmusok

SIM

HLR/AuC

IMSI

TMSI

A3

A8

Ki

Kc

RAND

SRES

A3

A8

Ki

IMSI

(RAND,SRES,Kc)

IMSI

TMSI

RAND

SRES

Kc

A5

Kc

A5

MSC/VLR

BSS

Mobil

azonos t s a3
AZONOSÍTÁS (A3)

HLR/AuC

RAND

Ki

A3

1

SRES

(RAND,SRES)

2

3

RAND

Ki

összehasonlítás

SRES from AuC

<->

SRES from MS

6

Azonosítás kérés (RAND)

A3

4

5

Azonosítás válasz (SRES)

SRES

MSC/VLR

BSS

MS

titkos kulcs gener l sa kc besz dforgalomhoz a8
Titkos kulcs generálása (Kc) beszédforgalomhoz (A8)

HLR/AuC

RAND

Ki

A8

Kc

Kc

RAND

Ki

Kc

Kc

A8

Kc

MSC/VLR

BSS

BSS

Mobil

a besz lget s a5 titkos t sa visszafejt se
A beszélgetés (A5)Titkosítása / Visszafejtése

COUNT

Kc

COUNT

Kc

A5

A5

S1

S2

S1

S2

beszéd

titkosított

beszéd

visszafejtett

beszéd

titkosított

beszéd

XOR

XOR

titkosított

beszéd

visszafejtett

beszéd

titkosított

beszéd

XOR

XOR

beszéd

Mobil

BTS

S1/S2 - titkosított bitsorozatok fel/le irányban (114 bits mindegyik)

burst - 114 bits of channel encoded speech / signalling

XOR - bit szintű kizáró VAGY függvény (szimmetrikus művelet)