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[转帖]手机天天用,你对SIM卡,GSM了解多少?

Mr.Camel 发布于 2004-05-20 11:17 · 7 回复 · 892 浏览 锁定

  首先说说移动通讯,何谓移动通信,移动通信是指通信的双方至少有一方是在移动中进行信息交换的信息交换,不仅指双方的语音通话,还包括数据、传真、图象等业务


  然后就要说说我们每天都说的GSM了,GSM就是Global System for Mobile communications ,中文来说就是全球移动通信系统

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你看不到的疯狂,糜烂了我每一个细胞!

  在介绍GSM系统组成和通信过程之前,先来看一个例子,通过这个例子我们可以引入一些概念:这个例子是nokia基本教程中用到的。

  一个教授正在世界各地旅行,需要在各地的旅店住宿,他先到了马德里。他第一件要做的事就是与接待台联系登记住宿。接待员在数据库中记录下住宿登记,数据库其实就是旅客登记薄,我们称它为拜访位置寄存器。接待员仔细地检查教授的护照,护照也是一个数据库,只不过较小罢了。接待员检查记录里面的数据,譬如:教授的国籍、身份证号码、姓名以及发证机构的名称。教授的签证似乎不久将要到期,所以接待员决定打电话给护照的签发机构查询(假定为一使馆)。接下来,接待员与使馆秘书通话,使馆立刻查出教授并告之一切正常。教授住进旅店,此时教授的本国使馆亦登记下他的位置的最新信息。

  这是一个发生在两个机构之间的事务处理,教授的身份验证和定位发生在两个数据库。教授的本国使馆维持一个包含了正在世界各地旅行的公民的基本数据和变动记录的数据库,我们称之为本地位置寄存器。

  当住宿登记完成后,教授住进他的房间,并开始享受旅行店提供的服务。世界上所有旅店都提供的服务类型(例如房间、毛巾等),称为基本服务。除了基本服务,旅店也提供附加的服务(例如餐厅、游泳池等),称为补充服务。

  旅店的工作总结为:提供服务、维持一个拜访位置寄存器、把旅客的信息通知给旅客的本地位置寄存器。

  这两个寄存器的目的在于激活客户的识别、鉴别和定位。

  假定教授退房离开马德里前往巴黎,他在另一旅店登记住宿,接待员再一次通知他本国的大使馆。此时在马德里的住宿登记被取消,在巴黎的住宿登记已建立,而且在归属位置寄存器中的位置数据亦更新。至此,我们成功地完成了一次位置更新。

  教授本国的朋友有事情需要和教授联系,需要先到本国大使馆确认教授现在的旅店,即位置查询,再与教授联系。教授的朋友给他打电话,接待员接了电话,检查旅店的登记记录发现教授正在餐厅。她把电话转到餐厅,这就是定位,一个服务员开始寻找教授。如果服务员不知道教授在哪一个桌子,他用常用的方式寻找教授:“有一个电话呼叫某某,请您过来?”这就是寻呼。一旦教授举起他的手,寻找过程结束呼叫就建立起来了。

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通过上面的例子就可以有了以下的基本概念:
  移动用户(护照):包括MS和SIM卡
  拜访位置寄存器VLR(旅店):暂时存储用户数据,VLR集成到一个被称为移动服务交换中心MSC的电话交换机中。
  本地位置寄存器HLR(本国大使馆):永久存储用户数据和用户当前位置VLR地址。
  登记:用户通过无线网络空中接口连接至VLR,通过VLR去HLR确认身份后,在VLR中暂时存储用户数据,并更新HLR中VLR地址的过程。
  鉴权
  基本业务
  增值业务
  位置更新
  位置查询
  定位
  寻呼
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接着是咱们都知道的手机卡了:
  他的正规名称是用户识别模块SIM。SIM卡是一张插到移动设备中去的很小的存储装置,因为它存有移动用户身份信息,因此称为用户识别模块(Subscriber Identity Module。)在GSM网中,SIM卡标识用户就象旅行者使用护照标识本人身份。
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SIM卡中包含的信息有:
安全处理信息,例如用户身份鉴权密键Ki
用户识别,例如国际移动用户身份识别号IMSI和移动用户国际ISDN码MSISDN
临时网络信息,例如位置区识别号LAI和CI。
允许的网络
禁止的网络
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SIM卡中的信息在SIM卡发行之后大多是不可读的(如Ki)或不可改的,(如IMSI)。另外有一些信息,如LAI,会不停的改变,以反映移动台当前所在的位置。
SIM卡以及系统高度的内建安全性能有效的防止盗话。SIM卡是很难复制的,而且还可以给SIM卡加一个类似信用卡密码的个人密码,PIN码(Personal Identity Number Password),防止有人盗用。
另外SIM卡还可以执行鉴权算法
KI、IMSI和MSISDN的区别和关系:
概念不同
对应关系:一个KI对应一个IMSI,一个IMSI对应一个或多个MSISDN,一个MSISDN对应一个IMSI。当SIM卡损坏时,这种对应关系可以改变
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接着是GSM基站系统是指系统中的基站设备,他包括射频设备和控制设备,用来提供移动台与移动业务交换中心MSC(Mobile Service)之间的连接。BSS与移动台之间通过空中接口通信,与MSC之间通过2MBPS中继通信。
下面是GSM基站子系统组成框图
[外部图片:查看原链接]
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BSS-基站子系统包括的网络单元有:
基站控制器(BSC)
基站(BTS)
码形转换器(TC)
基站控制器(BSC)是BSS的核心网络单元,它控制无线网。主要功能是:在MS与NSS之间确立连接、移动管理、统计原始数据的收集、空中接口和A接口信令支持。
基站(BTS)是维持空中接口的网络单元,它负责空中接口信令、空中接口加密和话音处理。
码形转换器(TC)是负责话音代码转换的BSS单元。
A接口是BSS部分与NSS部分的接口,是一个开放的接口。
[外部图片:查看原链接]