ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΙΝΗΤΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Κινητά Συστήµατα (PLMN) 1ης Γενιάς (1G) Κινητά Συστήµατα 2ης Γενιάς (2G)( Σηµερινή Κατάσταση 2,5G 3G Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ Νοέµβριος-03 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΙΝΗΤΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ 1
Ιστορική Αναδροµή-1G ΚΙΝΗΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (PLMN) 1ης ΓΕΝΙΑΣ- Ασύρµατη ιεπαφή NTT NMT 450 NMT 900 TACS C 450 AMPS Χώρα Japan Scandinavia Scandinavia UK Germany USA Έτος 1979 1981 1986 1984 1985 1983 Uplink [MHz] 870-885 453-457 890-915 890-915 450-454 824-849 Downlink [MHz] 925-940 463-467 935-960 935-960 461-465 869-894 Εύρος καναλιού [khz] 25 25(20) 25(12.5) 25 20 30 Duplex Range [MHz] 55 10 45 45 11 45 Τεχνική Πρόσβασης FDMA FDMA FDMA FDMA FDMA FDMA ιαµόρφωση FM FM FM FM FM FM Πλήθος Καναλιών 600 180 (220) 1000 (1999) 1000 222 833 uplink downlink Frequency Division Duplex 2XB Β Β f Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ Νοέµβριος-03 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΙΝΗΤΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ 2
Ιστορική Αναδροµή -2G ΚΙΝΗΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ 2ης ΓΕΝΙΑΣ Ασύρµατη ιεπαφή GSM DCS 1800 D-AMPS PDC CDMA Χώρα Europe Europe US Japan US, Korea Έτος 1991 1993 1991 1994 test1991 Uplink [MHz] 890-915 1710-1785 824-849 810-826 824-849 Downlink [MHz] 935-960 1805-1855 869-894 940-956 869-894 Εύρος καναλιού [khz] 200 200 10 25 1230 Duplex Range [MHz] 45 95 45 130 45 Τεχνική Πρόσβασης TDMA/FDD TDMA/FDD TDMA/FDD TDMA/FDD CDMA ιαµόρφωση GMSK GMSK π/4 PQJPSK π/4 PQJPSK QPSK/ DQPSK # Group Channels 124 375 832 1600 10 #TS/Gr.Carrier 8 (16) 8 3 3 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ Νοέµβριος-03 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΙΝΗΤΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ 3
Εξέλιξη 2,5G - 3G ΕΥΡΩΠΑΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (PLMN) µετά την 2η ΓΕΝΙΑ (2G++) HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) 57kbps GPRS (General Packet Radio Services) 171 kbps EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution) 384 kbps ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (FPLMTS) 3ης ΓΕΝΙΑΣ (3G) µέχρι 2Mbps2 3GPP (3G( G standards για το GSM) 3GPP2 (για( το CDMA2000) WCDMA-UMTS Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ Νοέµβριος-03 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΙΝΗΤΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ 4
Φασµατικές περιοχές UMTS Ευρώπη: TDD 25MHz (1900-1920 1920MHz,, 2020-2025 2025MHz) FDD 2*60MHz (1920-1980 1980MHz, 2110-2170 2170MHz ) 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 2250 MHz 1885 1900 1980 20102025 2110 2170 2200 ITU Allocations IMT 2000 MSS IMT 2000 MSS 1880 Europe GSM 1800 DECT UMTS MSS UMTS MSS WLL WLL China GSM 1800 IMT 2000 MSS IMT 2000 MSS Japan Korea (w/o PHS) North America 18931919 PHS PCS IMT 2000 A D B EF C A D B E F C MSS 1990 MSS IMT 2000 Reserve 2160 M D S MSS MSS MSS = Mobile Satellite Services MDS = Multipoint Service/ Mobile Data Service 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 2250 MHz Κινητά συσήµατα 3ης γενιάς στην Ελλάδα: 2*20MHz FDD και 5MHz TDD στην VODAFON, έναντι περίπου 60δις 2*15MΗz z FDD και 5MHz TDD στην COSMOTE, έναντι περίπου 55δις 2*10MHz FDD και 5MHz TDD στην STET HELLAS, έναντι περίπου 50δις Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ Νοέµβριος-03 ΕΞΕΛΙΞΗ GSM - UMTS 5
Το Σύστηµα GSM Group Special Mobile το Πανευρωπαϊκό Σύστηµα Κινητών Επικοινωνιών Ψηφιακό Κυψελωτό Σύστηµα 2 ης Γενιάς 6
Σηµαντικές Ηµεροµηνίες για το GSM 1982 1987 1988 1988-1992 92 1990 1991 1992 Η CEPT αποφασίζει την συγκρότηση µιας οµάδας ειδικών (Group( Special Mobile) για την ανάπτυξη του συνόλου κοινών προδιαγραφών ενός µελλοντικού Παν-Ευρωπαϊκού δικτύου κυψελωτών κινητών επικοινωνιών. Υπογράφεται το Μνηµόνιο Συνεργασίας (MOU)( από τηλεπικοινωνιακούς οργανισµούς-παρόχους 12 χωρών. Πρώτες αξιολογήσεις και δοκιµές (της ασύρµατης διεπαφής κυρίως) δείχνουν ότι το GSM 900 θα λειτουργήσει. Ιδρύεται ο ETSI και η οµάδα GSM υπάγεται σ αυτόν σαν µια από τις τεχνικές του επιτροπές. Μετά την έγκριση τους οι προδιαγραφές της οµάδας θα γίνουν Πανευρωπαϊκά Τηλεπικοινωνιακά Πρότυπα (ETS)( ETS). Οι προδιαγραφές του GSM για την ζώνη των 900 MHz θα εφαρµόζονται επίσης και σε ένα Ψηφιακό Κυψελωτό Σύστηµα στους 1800MHz (DCS1800) 1800). Οι προδιαγραφές του GSM καταλαµβάνουν πάνω από 5000 σελίδες σε 130 έγγραφα. Αναβάλλεται για το 1992 92 η προγραµµατισµένη επίσηµη έναρξη του νέου συστήµατος λόγω έλλειψης εγκεκριµένων τερµατικών (GSM=God( Send Terminals) Επίσηµη έναρξη. (God( Has Send Terminals) 1993 Το GSM-MOU MOU περιλαµβάνει τώρα 62 µέλη από 39 χώρες και 32 υποψήφια µέλη από 19 χώρες... 7
Ανάπτυξη GSM 689 πάροχοι σε 194 4 περιοχές του κόσµου (Μάρτιος 2003) Συνδροµητές GSM milions 1000 800 600 400 Πάνω από 822 εκατοµµύρια συνδροµητές (Φεβ 2003) Αποστέλλονται 200 24 ισεκατοµµύρια µηνύµατα SMS/µήνα 0 Dec00 Jun01 Dec01 Jun02 Dec02 Πηγή: GSM World Το σύστηµα GSM αντιστοιχεί στο 72% της Παγκόσµιας αγοράς ψηφιακών κινητών και το 70% της Παγκόσµιας αγοράς ασύρµατων επικοινωνιών. Πηγή: GSM World 8
Ζώνες συχνοτήτων GSM E-GSM GSM 900 GSM 1800 GSM 1900 880-890 890 / 925-935 935 MHz (2X10 MHz) 890-915 915 / 935-960 960 MHz (2X25MHz) 1710-1785 1785 / 1805-1880 1880 MHz (2X75MHz) 1850-1910 1910 / 1930-1990 1990 MHz (2X60MHz) 110MHz E-GSM GSM 900 E-GSM GSM 900 880 890 915 925 935 960 GSM 1800 GSM 1800 DECT 1710 1785 1805 1880 1900 9
Ζώνες συχνοτήτων GSM E-GSM (5/10) GSM 900(25/25) GSM 1800 (55/75) COSMOTE 2X5MHz (885-890/930 890/930-935) 935) 2x25MHz (1760-1785/1855 1785/1855-1880) 1880) VODAFON STET INFOQEST 2X15MHz (900-915/945 915/945-960) 960) 2X10MHz (890-900/935 900/935-945) 945) 2X15MHz (1745-1760/1840 1760/1840-1855) 1855) 2X5MHz (1730-1735/1825 1735/1825-1830) 1830) 2X10MHz (1735-1745/1830 1745/1830-1840) 1840) C S V C S V 880 885 890 900 915 925 930 935 945 960 S I V C 1710 30 35 45 60 1785 1805 25 30 40 55 1880 1900 S I V C DECT 10
Βασικές Υπηρεσίες GSM Φάση1 Κατηγορία Υπηρεσίας Τηλε-υπηρεσίες Υπηρεσία Φωνητική Τηλεφωνία Κλήσεις Έκτακτης Ανάγκης Σχόλια Πλήρους ρυθµού, 13kbps Υπηρεσίες µικρών µηνυµάτων (προς έναν ή πολλούς) FAX (χρήστη-χρήστη ή δίκτυο προς χρήστες) Συµπληρωµατικές Υπηρεσίες Εκτροπή κλήσεων Φραγή κλήσεων Π.χ. όταν ο συνδροµητής είναι κατειληµµένος ή εκτός εµβέλειας ή δεν απαντά Π.χ. όλες οι κλήσεις ή οι διεθνείς κλήσεις ή οι εισερχόµενες κλήσεις... 11
Βασικές Υπηρεσίες GSM Φάση2 Κατηγορία Υπηρεσίας Τηλε-υπηρεσίες Υπηρεσία Φωνητική Τηλεφωνία Υπηρεσίες µικρών µηνυµάτων Σχόλια Μισού ρυθµού 6,5kbps Βελτιώσεις Συµπληρωµατικές Υπηρεσίες Αναγνώριση καλούντος Απόκρυψη αριθµού Πριν ή µετά την σύνδεση Πριν ή µετά την σύνδεση Κλήση σε Αναµονή Κράτηση κλήσης Ενηµέρωση για 2η εισερχόµενη κλήση µε δυνατότητα απάντησης Θέτει µια ενεργή κλήση σε αναµονή Τριµερής σύνδεση κ.λ.π.... 12
3/9 site/sector reuse Αρχιτεκτονική GSM BSS=BSC+BTS+TRAU NSS=MSC+VLR+HLR+AC+EIR MS= = ME+SIM BTS cells GMSC BSC TRAU MSC BTS VLR MS OMC NMS HLR AC EIR MS - Mobile Station BTS - Base Transceiver Station BSC - Base Station Controller TRAU - Transcoder and Rate Adaptation Unit MSC - Mobile Switching Center GMSC - Gateway MSC HLR - Home Location Register AC - Authentication Center EIR - Equipment Identity Register VLR - Visitor location Register 13
Μπλά-µπλά-µπλά MS= = ME+SIM GSM Μεταγωγή Κυκλώµατος BTS cells BTS BSC MSC VLR GMSC MS BSS1 NSS HLR AC EIR MSC MS VLR BSS2 14
GSM Μεταγωγή Πακέτου (GPRS) BSS NSS MS= = ME+SIM BTS cells BTS BSC MSC VLR SGSN GMSC HLR AC EIR MS GGSN SGSN - Serving GPRS Support Node διαχειρίζεται την κινητικότητα GGSN - Gateway GPRS Support Node αναλαµβάνει την διασύνδεση µε άλλα δίκτυα 15
ΚΙΝΗΤΟΣ ΣΤΑΘΜΟΣ -MS ΚΙΝΗΤΟΣ ΣΤΑΘΜΟΣ (MS) Κάρτα SIM (Subscriber Identity Module) + Κινητή συσκευή (ME) ΚΑΡΤΑ (SIM) Αφαιρούµενη έξυπνη κάρτα µε µορφή: κάρτας SIM (µεγάλη για φορητές συσκευές) βυσµατούµενης (plug-in) SIM Ενεργοποιείται από τον χρήστη µε τον Personal Identity Number (PIN). Αν ο PIN εισαχθεί λάθος, N φορές, η συσκευή κλειδώνει για όλες τις χρήσεις (πλην των κλήσεων έκτακτης ανάγκης), µέχρι να ξεκλειδωθεί µε τον PUK Η κάρτα SIM περιέχει πληροφορίες που αφορούν τον χρήστη: και εισάγονται από αυτόν (τηλεφ. ευρετήριο, µηνύµατα SMS, κ.λ.π ) η τον παροχέα (πχ. International Mobile Subscriber Identity IMSI κ.ά..) 16
ΥΠΟΣΥΣΤΗΜΑ ΣΤΑΘΜΟΥ ΒΑΣΗΣ (BSS) ΥΠΟΣΥΣΤΗΜΑ ΣΤΑΘΜΟΥ ΒΑΣΗΣ ένας ή περισσότεροι BTS + ένα BSC ΠΟΜΠΟ ΕΚΤΗΣ ΣΒ (BTS) Ποµποδέκτες για τις εκχωρηµένες ραδιοσυχνότητες, κεραίες κ.λ.π. Κωδικο/αποκωδικοποίηση καναλιού και Κρυπτο/Αποκρυπτογράφηση ΕΛΕΓΚΤΗΣ ΣΒ (BSC) Οι BTS συνδέονται µε ένα BSC που διαχειρίζεται τους ραδιο-πόρους δηλ: υποστηρίζει τις ασύρµατες συνδέσεις εκκινεί τις µεταβιβάσεις σε άλλες κυψέλες ρυθµίζει την ισχύ εκποµπής των BTS, 17
ΥΠΟΣΥΣΤΗΜΑ ΙΚΤΥΟΥ-ΜΕΤΑΓΩΓΗΣ(NSS) ένα ή περισσότερα MSC + διάφορες Βάσεις εδοµένων και Λειτουργίες ΚΕΝΤΡΟ ΜΕΤΑΓΩΓΗΣ ΚΙΝΗΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑΣ (MSC) Έχει την ευθύνη της διεκπεραίωσης των κλήσεων. Όποιο είναι πύλη (Gateway) έχει την ευθύνη διασύνδεσης µε τα άλλα δίκτυα Περιλαµβάνει Βάσεις δεδοµένων (HLR, VLR) ΒΑΣΕΙΣ Ε ΟΜΕΝΩΝ GSM HLR VLR AuC EIR Βάση για την διαχείριση των συνδροµητών του PLMN, διαθέτει τον IMSI, τον MSISDN, την διεύθυνση της τρέχουσας VLR κ.ά. Έχει τα στοιχεία συνδροµητή που χρειάζονται για τις παρεχόµενες υπηρεσίες, την χρέωση κ.ά.. Μπορεί να χρησιµοποιείται από πολλά MSC ιαθέτει πληροφορίες από την HLR που απαιτούνται για τον έλεγχο των κλήσεων και την παροχή υπηρεσιών στους συνδροµητές που βρίσκονται στην περιοχή της Συνδέεται µε ένα MSC Προστατευµένη βάση που έχει αντίγραφα των κλειδιών κρυπτογράφησης των συνδροµητών. Χρησιµοποιείται για την πιστοποίηση και κρυπτογράφηση στην ραδιοεπαφή. Λίστα των έγκυρων συσκευών στο δίκτυο βάση του IMEI (Λευκή-Μαύρη λίστα) 18
Σηµαντικοί Κωδικοί GSM Ταυτότητα Χρήστη Ταυτότητα Συσκευής Στο GSM λόγω της κάρτας SIM ο χρήστης ( δηλ. ο IMSI του) µπορεί να αναγνωρίζεται ανεξάρτητα από την συσκευή (MS). Υπάρχουν οι ακόλουθοι κωδικοί: MSISDN : Αριθµός κλήσης IMSI : International Mobile Subscriber Identity 15 digits. Εκχωρείται από IMSI τον πάροχο. TMSI : Temporary Mobile Subscriber Identity 32 bits. Εκχωρείται από την VLR σε επισκέπτες συνδροµητές IMEI : International Mobile Equipment Identity 15 digits. αποτελείται από τον κωδικό έγκρισης του τύπου της συσκευής (Type Approval Code) και τον σειριακό της αριθµό LAI : κωδικός περιοχής εντοπισµού BSIC: κωδικός Σταθµού Βάσης Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ Νοέµβριος-03 ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ GSM 19
Κωδικός αναγνώρισης Θέσης (LAI)( MCC: κωδικός αναγνώρισης της χώρας του PLMN (ο ίδιος κωδικός χώρας υπάρχει και στον IMSI) MNC: κωδικός αναγνώρισης του PLMN στην χώρα του LAC: κωδικός αναγνώρισης της περιοχής εντοπισµού στο PLMN MCC MNC LAI LAC Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ Νοέµβριος-03 ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ GSM 20
Περιοχή Εξυπηρέτησης δικτύου GSM MSC VLR GMSC HLR 3 1 4 2 MSC VLR Εισερχόµενες ρχόµενες κλήσεις κλήσεις MSC VLR 21
Περιοχές Εντοπισµού Καταχωρητές θέσης LA1 LA4 BTS 1 BTS 3 2 BTS MSC 4 VLR LA2 LA3 MS LA5 LA6 LAI BSIC 22
Παράδειγµα Εισερχόµενης κλήσης MSC VLR cells LA1 BSC GMSC MS= = ME+SIM BTS BTS BSC MSC VLR BSC HLR AC EIR LA2 MS MSC VLR 23
Φ. Σ. - Φυσικό Κανάλι GSM 900 45MHz uplink downlink 890 915 935 960 f(mhz) 200kHz/ group carrier 8TS/group carrier 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 Frame = 4,615 msec 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 TS=0,577 msec 7 t TS=0,577 msec 7 t Frame = 4,615 msec 24
Φ. Σ. - Λογικά Κανάλια 1 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 t 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 t 1 1 1 1 1 1. 7 7 7 7 7 7 Traffic Channel 1 Traffic Channel 7 200kHz/ group carrier 8TS/group carrier 25
Φ. Σ. - Λογικά Κανάλια 2 Κανάλια Κίνησης P-P Broadcast P-MP Κανάλια Ελέγχου Κοινά P-P Αποκλειστικά P-P TCh/F SCh PCh SDCCh TCh/H FCCh AGCh SACCh BCCh RACh FACCh 26
Φ. Σ. Ριπές 1. Κανονική Ριπή (Normal( Burst) 2. Ριπή Πρόσβασης (Access Burst) 3. Ροπή Συγχρονισµού (Synchronization Burst) 4. Ριπή Συντονισµού (Frequency Correction Burst) 5. Ψευδοριπή (Dummy Burst) 27
Φ. Σ. Κανονική Ριπή, Ριπή Πρόσβασης Κανονική Ριπή : Χρησιµεύει για την µεταφορά πληροφοριών στο κανάλι κίνησης (TCh( TCh) ) και όλα τα κανάλια ελέγχου πλήν RACh, SCh και FCCh. 156,25 bits Ριπή Πρόσβασης: : έχει µακρύτερη περίοδο φύλαξης για να αντισταθµίσει το γεγονός ότι όταν εκπέµπεται (αρχική πρόσβαση) ο ΚΣ δεν γνωρίζει την προπορεία χρόνου που απαιτείται. 28
Φ. Σ. - Πολυπλαίσιο Κίνησης (TS0-7) Κανάλι SACCh Άρα ιάρκεια ριπής=120msec/26*8=0,577msec Άρα ιάρκεια Πλαισίου=120msec/26=4,615msec n=11 12 13 14 6 7 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 3 4 5 t 29
Μετρήσεις Κινητού Σταθµού 30
Φ. Σ. Οργάνωση χρονοθυρίδων ΣΒ Σε κάθε BTS εκχωρείται ένα κατάλληλα υπολογισµένο πλήθος n ραδιοκαναλιών c 0, c 1,...,c n Στο ραδιοκανάλι c 0 κάθε BTS µεταδίδονται: Στην TS0: Λογικά κανάλια Ελέγχου. Επαναλαµβάνονται κάθε 51 TS Στην TS1: Λογικά κανάλια Ελέγχου. Επαναλαµβάνονται κάθε 102 TS Στις TS2-7: Λογικά κανάλια Κίνησης. Επαναλαµβάνονται κάθε 26 TS Στις χρονοθυρίδες των υπολοίπων ραδιοκαναλιών c 1 -c n υπάρχουν µόνο κανάλια Κίνησης (TCh) 31
Φ. Σ. - Πολυπλαίσιο Ελέγχου (TS0 στο c0) TS0 TS0 TS0 TS0 του c 0 6 7 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 3 4 5 t F (FCCh( FCCh): συντονισµός στην ραδιοσυχνότητα του ΣΒ S (SCh( SCh): συγχρονισµός, ανάγνωση αριθµού πλαισίου και BSIC B (BCCh( BCCh: ανάγνωση γενικών πληροφοριών C (CCCh( CCCh): τηλεειδοποίηση ή εκχώρηση καναλιού SDCCh I (IDLE): κενό πλαίσιο Στο uplink της TS0 του c0 όλες οι 51 ριπές είναι ριπές RACh 32
Φ. Σ. Καταστάσεις Λειτουργίας ιαδικασία Προσπέλασης Access Procedure IMSI Attach,Detach Ενεργοποίηση (Power ON) FCCh-SCh-BCCh RACh-AGCh Κατάσταση Αναµονής (Idle Mode) ) Αποκλειστική Λειτουργία (Dedicated Mode) SDCCh PCh-RACh-AGCh SDCCh TCh TS0 TS1 TS0 TS1 TS2-7 33
C0: TS0, TS1, TS2,,TS7 C1: TS0, TS1, TS2,,TS7 C2: TS0, TS1, TS2,,TS7.. Φ. Σ. Ενεργοποίηση, Ενεργοποίηση Σύνδεση F S B C R C D D D D D D Σύνδεση (εγγραφή) 34
Φ. Σ. Συνδιαλέξεις C0: TS0, TS1, TS2,,TS7 C1: TS0, TS1, TS2,,TS7 C2: TS0, TS1, TS2,,TS7.. Εισερχόµενη κλήση C C D D R D D T T T T T T C0 T C0 Εξερχόµενη κλήση 35
Κέντρο Πιστοποίησης - ηµιουργία Τριάδων AUC IMSI1 Ki Kc SRES RAND IMSI2 Ki A8 Kc Γεννήτρια τυχαίων αριθµών SRES A3 RAND RAND 36
Πιστοποίηση RAND Access request RAND Ki SRES AUC? = SRES MS Algorithm A3 SRES NAI OXI ΕΙΣΟ ΟΣ ΑΠΟΡΡΙΨΗ 37
Κωδικοποίηση φωνής- καναλιού κρυπτοφώνηση Σχηµατικό διάγραµµα κινητού τηλεφώνου GSM Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ Νοέµβριος-03 ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ GSM 38
Κωδικ. φωνής Κωδικ. φωνής 260 260 Κωδικ. καναλιού Κωδικ. καναλιού 456 456 8 οµάδες των 57 bit 8 οµάδες των 57 bit 57bit 57bit Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ Νοέµβριος-03 ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ GSM 39
Κρυπτοφώνηση RAND RAND Ki A8 Kc Ciphering mode M Frame # M Kc Kc Frame # A5 encr Κρυπτογραφ. µήνυµα A5 decr Ολοκλήρωση Επιτυχής αποκρυπτογρ. NAI 40
Κρυπτοφώνηση 2 Αριθµός πλαισίου 22 bits K C 64 bits Αριθµός πλαισίου 22 bits K C 64 bits Αλ Αλλάζουνλάζουν σε σε κάθεε ριπή ριπή S1 114 bits A5 αποκρυπτοφώνηση Αλ Αλ λάζουν λάζουν σε σε κάθε κάθε κ κλ λήση S2 114 bits κρυπτοφώνηση MS Αλ Αλλάζουνλάζουν σε σε κάθεε ριπή ριπή A5 Αλ Αλ λάζουν λάζουν σε σε κάθε κάθε κ κλ λήση S2 114 bits S1 αποκρυπτοφώνηση 114 bits κρυπτοφώνηση BTS εδοµένα χρήστη (2X57bits) Ακολουθία κρυπτοφώνησης S2 Κρυπτοφωνηµένα δεδοµένα 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 XOR 41
Ενηµέρωση Θέσης 42
Εξέλιξη Βασικού ικτύου GSM 1 Um A BSS NSS MS BTS BSC TRAU MSC/VLR GMSC ISDN PSTN PSPDN X.25 HLR/AuC/EIR Um A BSS NSS MS BTS BSC TRAU MSC/VLR GMSC ISDN PSTN PSPDN X.25 HLR/AuC/EIR VAS ΙΝ Π.χ. SMS Centre VMS(Voice Mail System) Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ Νοέµβριος-03 ΕΞΕΛΙΞΗ GSM - UMTS 43
Um Εξέλιξη Βασικού ικτύου GSM 2 A MS Um BTS BSC BSS TRAU HW&SW αλλαγές για HSCSD 40-5- kbps A MSC/VLR HLR/AuC/EIR NSS GMSC VAS ISDN ΙΝ PSTN PSPDN X.25 BSS BTS BSC TRAU MSC/VLR NSS GMSC ISDN PSTN PSPDN X.25 MS HLR/AuC/EIR VAS ΙΝ HW&SW αλλαγές για GPRS SGSN GPRS Core GGSN Internet Άλλα δίκτυα Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ Νοέµβριος-03 ΕΞΕΛΙΞΗ GSM - UMTS 44
MS Um Εξέλιξη Βασικού ικτύου GSM 3 BTS BSC HW&SW αλλαγές για EDGE 9 =>48kbps/ch TRAU E-RAN Gb A MSC/VLR NSS HLR/AuC/EIR SGSN GMSC VAS ΙΝ E-GPRS Core GGSN ISDN PSTN Internet PSPDN X.25 Άλλα δίκτυα UE UE Um Uu BTS Node B BNC RNC E-RAN UTRAN Gb A Iu 3G MSC/VLR HLR/AuC/EIR SGSN 3G Network Senario 3GPP R99 CS Domain 3G GMSC V A S C A M E L W A P M E x E GGSN U S A T PS Domain CN PSTN ISDN PSPDN X.25 Internet Άλλα δίκτυα Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ Νοέµβριος-03 ΕΞΕΛΙΞΗ GSM - UMTS 45
Αρχιτεκτονική δικτύου UMTS Uu Iu UE UE Iur nodeb nodeb nodeb nodeb nodeb nodeb nodeb nodeb Iub Iub RNC RNC RNC RNC RNS RNS 3G 3G MSC/VLR HLR/AuC/ EIR EIR SGSN SGSN CS Domain 3G 3G GMSC GMSC Registers PS Domain GGSN GGSN PSTN,ISDN IP networks UTRAN CN Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ Νοέµβριος-03 ΕΞΕΛΙΞΗ GSM - UMTS 46