GSM

1
GSM

• TTM6 Mobilitetshåndtering
• Gruppe 6

2
GSM
1982 CEPT Groupe Special Mobile
Nå Global System for Mobile Communication
1989 ETSI overtar ansvaret
1991 kommersielt tilgjengelig
Siste 12mnd 160 millioner nye brukere
Jan 2004 1 milliard brukere i over 200 land
3
Komponenter
4
(No Transcript)
5
(No Transcript)
6
(No Transcript)
7
(No Transcript)
8
(No Transcript)
9
(No Transcript)
10
(No Transcript)
11
Innkommende samtale
12
Utgående samtale
13
(No Transcript)
14
Identifisering

• Den mobile stasjonen består av Subscriber
  Identity Module (SIM), og selve enheten
  (telefonen).
• SIM kortet inneholder International Mobile
  Subscriber Identity (IMSI)
• Unik identifikasjon av abonnent.
• Telefonen identifiseres ved hjelp av
  International Equipment Identity (IMEI)

15
Identifisering

• IMSI er bygget opp av
• 3 digit Mobile Country Code (MCC)
• Identifiserer landet
• 2 digit Mobile Network Code (MNC)
• Identifiserer GSM nettet innenfor et land
• MSIN
• Identifiserer abonneneten i nettet.

16
Identifisering
Not more than 15 digits
3 digits
MCC
MNC
MSIN
NMSI
IMSI
Ex. Norway 242 (MCC) Telenor 01 (MNC)
17
Autentifikasjon

• Bruker SIM kortet og Authentication Center (AuC)
• AuC har en hemmelig autentifikasjons nøkkel Ki,
  og autentifikasjonsalgoritmer.
• SIM kortet har den samme Ki og autentifikasjonsalg
  oritme.
• Brukeren autentifiserer seg ovenfor SIM kortet
  ved hjelp av 4 talls pin kode
• SIM kortet autentifiseres ved hjelp av en enkel
  autentifiseringsalgoritme.

18
Autentifikasjon
19
Autentifikasjon
MS
MSC/VLR
establishment cause
Send authentication info
n copies of randj, sresj, Kcj
randj
sresj
SRESj A3(RAND, Ki) Kcj A8(RAND, Ki) RANDj
random number generated by the AuC
20
Autentifikasjon

• Autentifiserings prosessen kan kjøres ved hver
  lokasjonsoppdatering, og ved hver nye tjeneste
  forespørsel
• Kc brukes for å kryptere bruker og signalerings
  data på radio laget.
• Når IMSI er autentifisert, blir MS tildelt en
  Temporary Mobile Subscriber Identification
  (TMSI), for å ha bruker konfidensialitet.

21
Tilgangskontroll

• For å få adgang til radio grensesnittet, vil MS
  scanne etter det sterkeste signalet fra Base
  Transceiver Station (BTS).
• MS vil motta synkroniserings informasjon, og vil
  dermed kunne lytte på Broadcast control channel
  (BCCH). BCCH brukes til å sende ut info om BTS og
  generell info om nettet.
• MS er nå klar til å registrere seg, motta eller
  sette opp en samtale.

22
Tilgangskontroll

• For å få tilgang til tjenestene som tilbys i et
  GSM nett
• Må IMSI være autentisert
• IMSI er mappet til telefonnummeret
• IMSI finnes på SIM-kortet
• SIM kortet har også autentiserings nøkkel, som
  autentiserer IMSI mot hjemmenettet (HLR)
• Abonnenten må ha tilgang på den aktuelle
  tjenesten
• Dette er spesifisert i HLR og temporært lagret i
  VLR.
• IMEI må være listet som OK i EIR.
• Stjålet utstyr svartelistes i EiR, og vil da ikke
  kunne brukes i GSM nettet.

23
GSM - Handover

• Mekanisme for å overføre mobile enheter fra en
  celle til en annen for å gi enhetene kontinuerlig
  forbindelse i oppholdsområdet

24
Hvorfor trengs GSM-Handover?

• Mobile enheter er hele tiden i bevegelse og en
  enkel celle kan ikke dekke hele oppholdsområdet
• Kan benyttes for å oppnå last deling

25
Kontinuerlig forbindelse
1
3
4
2
MS
MS
MS
MS
BTS
BTS
BTS
BTS
BSC
BSC
BSC
MSC
MSC
26
Handover algoritme

• Det finnes ingen spesifisert algoritme for når en
  handover skal inntreff i GSM
• MS sin oppfattelse av styrken og kvaliteten på
  eksisterende kanaler og nabo-celler sine kanaler
  blir rapportert hver 480 ms til BTS
• BSC klarer ikke å avgjøre om et svakt signal
  skyldes multipath fading eller at den mobile
  enheten faktisk har byttet celle.

27
Handover avgjørelse

• For å minimere interferens fra radiosignaler
  mellom nabo-celler, utføres generelt en handover
  når signalet fra nabo BTSen oppfattes som
  sterkere

receiver level
HO_MARGIN
MS
MS
BTSold
BTSnew
28
Handover prosedyre
29
Last deling

• Dette initieres enten fra mobil enhet eller MSC
• Det utføres da en scanning av opp til 16 nabo
  celler, og en liste over de seks beste
  kandidatene settes opp.
• Denne informasjonen sendes til BSC eller MSC og
  benyttes av en handover algoritme

30
Roaming

• DEFINISJON (Wikipedia encyclopedia)
• Roaming refererer til utvidelsen av
  tilkoblings-muligheten (connectivity) i et
  nettverk som er forskjellig fra det opprinnelig
  nettverket som den mobile enheten tilhører

31
Roaming 3 hovedtyper

• Roaming innenfor samme nettverk
• Nasjonal roaming mellom ulike nettverk
• Eks selskaper samarbeider om dekning i enkelte
  områder (deler antenner)
• Internasjonal roaming

32
Roaming - Hendelses forløp

1. Begynner å søke etter andre nettverk
2. Mobile enheten identifiserer seg ovenfor det nye
   nettverket
3. Nettverket prøver å identifisere hvilket nettverk
   som den mobile enheten opprinnelig tilhører

33
Roaming - Hendelses forløp (2)

1. Nettverket forespør hjemme-nettverket om
   informasjon angående den mobile enheten
2. Hvis vellykket, vil det nye nettverket
   vedlikeholde et temporært abonnent record for MS.
   
3. Når MS mottar samtale vil den bli routet om
   hjemme-nettverket som ved hjelp av midlertidig
   tlfnr. re-router samtalen til det nye nettverket

34
Mobilitet i GSM

• Personlig mobilitet
• All abonnent info er lagret på SIM kortet. Ved å
  ta med SIM kortet fra en enhet til en annen,
  sikres personlig mobilitet.
• Terminal mobilitet
• Samme terminal har tilgang til de samme
  tjenestene overalt hvor GSM er utbygd
• Hvis brukers tjeneste leverandør har
  roamingavtale med stedets nett operatør.
• Sesjonsmobilitet
• En samtale kan settes over til en annen telefon.
• Kontinuerlig mobilitet
• Handover gjør at en bruker kan være i bevegelse
  uten at tjenesten avbrytes.

35

• ?