Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

A GSM hálózat alapjai Mi is az a GSM? o GSM=Global System for Mobile communication o Digitális cellás mobil telefonrendszer o Azért lett olyan sikeres,

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "A GSM hálózat alapjai Mi is az a GSM? o GSM=Global System for Mobile communication o Digitális cellás mobil telefonrendszer o Azért lett olyan sikeres,"— Előadás másolata:

1

2 A GSM hálózat alapjai

3 Mi is az a GSM? o GSM=Global System for Mobile communication o Digitális cellás mobil telefonrendszer o Azért lett olyan sikeres, mert előbb volt meg a szabvány és csak utána a rendszer o Történet: m nem kompatíbilis/átjárható analóg cellás telefonrendszerek (NMT: pl.Westel450) m 1990 európai szabvány (ETSI) m 1991 élő rendszerek

4 Mi a cellás rendszer? BTS+BSC BTS

5 Cellák o A frekvencia sávok többszörös felhasználása a cél o Interferencia o A GSM számára fenntartott frekvencia sáv fel van osztva N számú nem átlapolódó csatornára, melyek szabályosan ismétlődő módon vannak hozzárendelve egy cella hálóhoz o Egy cella max.35km sugarú lehet

6 MS BTS PSTN (Matáv) MS BTS BSC SMSC HLR AuC EIR VLR MSC BSS NSS GSM hálózat

7 GSM hálózat elemei: o Rádiós hálózat (BSS-Base Station Subsystem) m bázisállomás (BTS) m bázisállomás vezérlő (BSC) o Gerinchálózat (NSS-Network Switching Subsystem) m mobil kapcsolóközpont (MSC) m honos és látogató regiszterek (HLR, VLR) m azonosító központ és készülékazonosító regiszter (AuC, EIR) m üzenetküldő központ (SMSC)

8 Bázisállomás (BTS) o tartalmazza az adó/vevő egységeket o biztosítja az Air(levegő) interfészt, vezérli a TDMA kereteket o kódolja/dekódolja a levegőben küldött információt o méréseket végez a rádiós szakasz minőségéről o üzeneteket közvetít a mobil készülék és a GSM hálózat között

9

10

11 Bázisállomás vezérlő (BSC) o számos bázisállomást vezérel o a rádiós erőforrásokat (csatornákat) konfigurálja és menedzseli o csatornákat rendel a mobilokhoz o BSS-en belüli hívásátadást (handover) vezérel o a mobil készülék és a bázisállomás méréseit feldolgozza

12 Mobil kapcsolóközpont (MSC) o GSM specifikus kapcsolóközpont o vezérli a kommunikáció felépítését a mobil készülék és egy másik központ között o BSS közti hívásátadást (handover) vezérel o üzeneteket továbbít o kapu (gateway) funkciót lát el a hálózaton kívüli hívások esetén

13 Honos Regiszter (HLR) o előfizetéshez tartozó előfizetői (titkos) adatokat és (az egyes szolgáltatásokhoz) hozzáférési jogokat kezel/tárol o követi az előfizetők helyzetét a VLR segítségével o hívásfelépítés esetén azonosításnál szerepet játszik  előfizető egyedi azonosítója: MSISDN  IMSI (VLR)

14 Látogató Helyzet Register (VLR) o Helyi adatbázis azoknak az előfizetőknek, akik egy adott MSC által lefedett régióban tartózkodnak o követi az előfizetők helyzetét adott régiókban o roaming számot biztosít/oszt ki a mobil készülékeknek o ideiglenes azonositót ad a mobil készülékeknek  IMSI  MSRN (roaming szám), LAI (régió azonosító), TMSI (ideiglenes azonosító)

15 Azonosító Központ (AuC) o Előfizetői azonosítók adatbázisa o azonosító adatok létrehozása/módosítása o azonosító algoritmusok (A3,A5,A8) adminisztrálása /lásd később/ o a HLR-nek küldendő azonosító hármasokat (RAND,SRES,Kc) generálja /lásd később/

16 Készülék Azonosító Regiszter (EIR) o készülék azonosítókat (IMEI) tároló adatbázis (lista) o fehér lista - elfogadott mobil készülék típusok o fekete lista - ellopott vagy hibás működésű mobil készülékek o szürke lista - nem letiltandó, de hibásan működő készülékek

17 SMS Service Center (SMS-SC) o üzenetközvetítő szerver o tárolja és továbbítja az üzeneteket (SMS) ha a címzett elérhető (be van kapcsolva)

18 BTS BSCMSCHLR Data Network OMC Data Network NMC Network Management Center Operations & Maintenance Center OSS Hálózatfelügyelet

19 A fizikai réteg jellemzői o Frekvencia sáv: m MHz (MS  BTS) és MHz (BTS  MS) m 124 db 200kHz-es csatorna (40db/szolgáltató) o Csatorna hozzáférés módja m Hogyan és hányan tudnak egy cellából többen telefonálni egyszerre? VÁLASZ: FDMA/TDMA csatorna-hozzáférés, egy cellában általában 3 frekivel számolva: 3x8=24 o Csatornakódolás m Hogyan történik az adatávitel? Mire jó? m Interleaving (összefésülés) VÁLASZ: beszéd  keretek  kódolás  bitsorozat, adatvesztés megakadályozása, titkosítás

20 frekvencia idő csat 52 csat 50 csat 51 csat 49 csat 48 csat 47 csat 46 csat 45 csat 53 TDMA keret fizikai csatorna Rádió csatorna időrésburst FDMA/TDMA 4.615ms 0.577ms

21 Beszéd kódolás 260 bits Csatorna kódolás 456 bits 20 ms analóg beszéd keret interleaving fél-burst (8 x 114/2 bits) 13 kbit/s (260 bits / 20 ms) 22.8 kbit/s (456 bits / 20 ms) időrés TDMA keret (~ 5 ms) Beszéd keret (= 20 ms) 8 TDMA keret (~ 40 ms) Kódolás+Interleaving

22 Csatornakódolás 260 bits Fire Konvolúció Négy nulla a kódolónak három ellenőrző bit generálva Kétszer több bit ki 20 ms kódolt beszéd

23 b0b1b2b3b4b5b6b7 b8b9b10b11b12b13b14b15 b16b17 b440b441b442b443b444b445b446b447 b448b449b450b451b452b453b454b455 ír olvas 8 db fél beszéd-blokk Bit Interleaving (összefésülés) Egy 456 bitből álló (20ms-os) csatornakódolt beszéd-blokk bitjeinek összefésülése … … b439b bit

24 Biztonságos-e a GSM? Három szintű biztonság: o azonosítás m az előfizető azonosságának ellenőrzése a szolgáltatáshoz férés előtt m a mobil készülék azonosságának ellenőrzése o titkosítás m lehallgatás elleni védelem: beszéd és felhasználó adatának titkosítása adatávitelkor m lehallgatás megelőzése: jelzés információk titkosítása o ismeretlenség megőrzése m IMSI helyett ideiglenes előfizetői azonosító (TIMSI) használata amikor csak lehetséges

25 Titkosításhoz használt azonosítók és algoritmusok A3 A8 Ki IMSI HLR/AuC IMSI TMSI RAND SRES Kc (RAND,SRES,Kc) MSC/VLR A5 Kc BSS A5 IMSI TMSI A3 A8 Ki Kc RAND SRES Mobil SIM

26 AZONOSÍTÁS (A3) HLR/AuC összehasonlítás SRES from AuC SRES from MS (RAND,SRES) MSC/VLR BSS MS A3 RANDKi SRES Azonosítás kérés (RAND) A3 RANDKi SRES Azonosítás válasz (SRES)

27 Kc Titkos kulcs generálása (Kc) beszédforgalomhoz (A8) HLR/AuC Kc MSC/VLR BSS Mobil A8 RANDKi Kc A8 RANDKi Kc BSS Kc

28 A beszélgetés (A5) Titkosítása / Visszafejtése Mobil BTS A5 COUNTKc XOR S2 S1 beszéd titkosított beszéd visszafejtett beszéd titkosított beszéd A5 COUNTKc XOR S2 S1 titkosított beszéd visszafejtett beszéd titkosított beszéd S1/S2 - titkosított bitsorozatok fel/le irányban (114 bits mindegyik) burst bits of channel encoded speech / signalling XOR - bit szintű kizáró VAGY függvény (szimmetrikus művelet) XOR

29 Kérdések?


Letölteni ppt "A GSM hálózat alapjai Mi is az a GSM? o GSM=Global System for Mobile communication o Digitális cellás mobil telefonrendszer o Azért lett olyan sikeres,"

Hasonló előadás


Google Hirdetések