Cme20surview

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1、第一部分CME20系统的基本构成移动通信是移动用户与固定用户之间，或移动用户与移动用户之间的通信。在现代通信网中，它已成为发展最快的通信方式之一，本文将主要介绍瑞典爱立信公司GSM数字蜂窝移动通信系统的主要产品——CME20系统。讲述的内容包括CME20系统的系统概论、无线数字接入原理、GSM的识别码系统、呼叫的建立过程、交换系统的鉴权及加密和设备的识别过程、蜂窝小区的频率规划等内容。一、CME20系统的构成GSM基本上可分为两部分：交换系统（SS）和基站系统（BSS）（一）、交换系统（SS）交换系统包括下列功能单元：移动业务交换中心（MSC）拜访位置寄存器（VLR）归属位置

2、寄存器（HLR）鉴权中心（AUC）设备识别寄存器（EIR）短信息服务中心（SC）操作维护中心（OMC）AUCGMSCVLREIROMCMSCBSCBTSMSISDNPSPDNCSPDNPSTNPLMNSSBSS交换系统基站系统基站系统信息传输基站系统呼叫连接和信息传输HLR一个MSC控制多个基站控制器，它控制移动用户自、至PSTN、ISDN、PLMN、公用数据网的呼叫。移动汇接和网络入口功能都由MSC来实现。HLR寄存用户的鉴约信息，如补充业务、鉴权参数，此外还有MS的位置信息和IMSI，ISDN码等。VLR是一个动态数据库，它包含了当前位于相应的MSC服务区的全部MS的有关

3、信息（IMSI码和位置信息LAI）。VLR还包括当前的MSC中该MS的更为详细的位置信息。与其它网络的接口通过GMSC，GMSC称为入口移动交换中心（GATEWAY－网关或门道交换局）。AUC与HLR相连，是向HLR提供出于安全原因而使用的鉴权参数和密钥。即三参数组。EIR与MSC相连，对接入系统的移动台的设备进行识别。下面讲述系统的鉴权、加密和设备的识别过程：*鉴权、加密及设备识别1、下列情况需先经过鉴权1)移动台呼出及呼入。2)移动台位置登记、位置更新。3)移动台补充业务的登记、使用、删除。2、鉴权过程CME20鉴权过程：1、用户购机入网时，电信部门将IMSI号和用户鉴权

4、键Ki一起分配给用户。同时，该用户的IMSI和Ki存入AUC。2、在AUC鉴权中心按下步骤产生一个用于鉴权和加密的三参数组。1）产生一个不可预测的随机数RAND。2）以IMSI、Ki和RAND为输入参数由两个不同的算法电路（A8和A3）计算出密钥Kc和符号响应SRES。3）将RAND、SRES、Kc组成一个三参数组送往HLR作为今后为该用户鉴权时使用。3、HLR自动存储1~10组每个用户的三参数组，并在MSC/VLR需要时传给它。而在MSC/VLR中也为每个用户存储1~7组这样的三参数组。这样做的目的是减少MSC/VLR与HLR、AUC之间信号传送的频次。4、在呼叫处理过程中

5、，MSC向需被鉴权的移动台发送一组参数中的RAND号码，移动台据此再加上要身SIM卡内存储的IMSI和Ki作为A3鉴权运算电路的输入信号，算出鉴权的符号响应SRES并将其送回MSC/VLR。5、MSC将原参数组中由AUC算出的SRES与移动台返回的SRES比较，若相同，则认为合法，允许接入，否则为不合法，拒绝为其服务。IMSI1IMSI2KiKiRANDKcSRESRANDKcSRESRAND加密算法Ａ8鉴权算法Ａ3结果结果数据库IMSI和鉴权产生随机数HLR三参数组的产生过程AUCHLRMSC/VLRMS算法A3RANDKiSERSRAND接入请求SRESAUCSRESMS

6、?=存储HLR中所有用户的鉴权键Ki对所有用户产生一参数RAND/KC/SRES临时存储所有用户的三参数组(每用户1至10个)依请求发给VLR存储所有拜访用户的三数组(每用户1至7个三参数组)存储所有有关的用户信息NOYES系统的鉴权过程3、系统的加密过程：1、鉴权程序中产生的密钥KC随RAND和SRES一起送往MSC/VLR。2、MSC/VLR启动加密进程，发加密模式命令“M”（一个数据模型）经基站发往移动台。3、在移动台中对“M”进行加密运算（A5算法），其输入参数为KC、M和TDMA当前帧号。加密后的信息送基站解密。若解密成功（“M”被还原出来），则从现在开始，双方交换

7、的信息（话音、数据、信令）均需经过加密、解密步骤。关键词：加密与TDMA帧号有关AUCHLRMSC/VLRBTSMS存储HLR中所有用户鉴权键Ki对所有用户产生三参数组临时存储所有用户的三参数组(每用户1至10个并请求发给VLR)存储所有拜访用户的三数组(每用户1至7个三参数组)存储所有与网路有关的用户信息监时存储KC用于与MS通话中的加密鉴权程序启动加密A5A5A8RANDKiKcKcMMKcTDMA帧号TDMA帧号加密后信息解密后信息与M比较是否加密完成加密不成功系统的加密过程4、移动设备的识别1、