8. Cụng nghệ GPRS
8.4. CSS cho GPRS
8.4.1. HLR
HLR hiện tại sẽ được tỏi sử dụng cho GPRS. Nú chứa dữ liệu đăng ký GPRS và cỏc thụng tin định tuyến. Dữ liệu đăng ký GPRS lưu trong HLR là loại DPD, APN,
địa chỉ IP, QoS v.v… Thụng tin HLR cú thể truy nhập được từ SGSN qua giao
diện Gr mới. Đối với cỏc mỏy di động chuyển vựng, HLR cú thểở trong một mạng PLMN khỏc chứ khụng phải SGSN hiện đang phục vụ trạm di động đú.
Chế độ truy nhập mạng của thuờ bao (Network Access Mode) được bổ sung vào
trong bộ ghi đang ký thuờ bao của HLR. Nú quyết định kiểu truyền dẫn mà thuờ bao được phộp sử dụng. Đối với chế độ truyền dẫn số liệu gúi thuờ bao cần truy nhập tới mạng GPRS, chẳng hạn như người sử dụng phải được phộp đăng ký tạm thời trong một SGSN. Trong trường hợp đú, HLR chứa dữ liệu đăng ký GPRS và thụng tin định tuyến GPRS cho thuờ bao đú. Nếu thuờ bao chỉ truy nhập đến truyền dẫn số liệu thỡ thuờ bao đú khụng thểđăng ký tạm thời trờn một MSC/VLR.
IMSI của một thuờ bao đó truy nhập vào mạng GPRS cú thể được kết hợp với địa chỉ (cỏc địa chỉ) IP của thuờ bao đú và cỏc thụng tin đăng ký thuờ bao cần thiết cho truyền dẫn số liệu phương thức gúi. HLR nõng cấp SGSN với cỏc thụng tin dựa trờn thụng tin dựa trờn thụng tin cập nhật vị trớ từ SGSN hay khi nú được thay đổi bởi cỏc phương tiện quản lý.
HLR quản lý di động cho cỏc thuờ bao GPRS bằng cỏch lưu trữ cỏc thụng tin định
tuyến cho cỏc thuờ bao GPRS cho cập nhật vị trớ từ SGSN, và thụng bỏo cho SGSN
cũ về sự thay đổi vị trớ của thuờ bao.
HLR cũng lưu trữ thụng tin cho nhận thực và giải mó từ AUC và cung cấp nú cho SGSN dựa trờn yờu cầu.
Quản lý cấu hỡnh của HLR được thực hiện giống như trong hệ thống GSM truyền thống, chẳng hạn như bằng cỏc lệnh MML hay qua giao diện Cổng yờu cầu dịch vụ
(Service Order Gateway). Số lượng đăng ký GPRS cú thể lưu giữ trong HLR cũng tương tự như sốđăng ký GSM thụng thường.
HLR hỗ trợ Tin nhắn ngắn được gửi phỏt qua SGSN.
Khi tin nhắn ngắn đang được gửi tới một thuờ bao di động, HLR kiểm tra xem dịch vụ cú được cung cấp khụng, cú bất kỳ chức năng chặn nào đang hoạt động và xem thuờ bao cú mặt trong phạm vi bao phủ của VLR hay khụng.
Trong trường hợp tin nhắn ngắn gửi đi khụng thành cụng, dịch vụ chờ tin nhắn sẽ
cung cấp cho HLR thụng tin là cú một tin nhắn trong SMS-C đang chờđểđược gửi
đi tới trạm di động. Thụng tin lưu trữ trong HLR – dữ liệu tin nhắn chờ (Message- Waiting-Data MWD) chứa một loạt cỏc địa chỉ tin nhắn gửi đó gửi đi khụng thành cụng. HLR thụng bỏo cho SMS-C khi mỏy di động cú thể lại nhận được tin nhắn.
Sự phõn bố của cỏc địa chỉ IP tĩnh
Cỏch ấn định địa chỉ IP này khụng được giới thiệu vỡ nú khụng đủ khả năng xử lý một nguồn khan hiếm như cỏc địa chỉ IP.
Địa chỉ IP tĩnh cú thể hoặc được xỏc định cho cỏc đăng ký thuờ bao trong HLR hay mỏy chủ RADIUS cú thể được định dạng để luụn phõn bổ cựng một địa chỉ IP cho một thuờ bao xỏc định. Địa chỉ tĩnh khụng lấy từ HLR, nú thực sự là điểm cuối cung cấp địa chỉ IP này theo yờu cầu kớch hoạt PDP. Sau đú nú sẽ được kiểm tra ngược lại HLR. Nếu địa chỉ tĩnh được phõn bố từ mỏy chủ RADIUS thỡ sẽ cú một dạng yờu cầu một địa chỉđộng.
Sự phõn bố địa chỉ IP tĩnh cho phộp nhà khai thỏc cung cấp cho cỏc thuờ bao khả
năng sử dụng cỏc địa chỉ IP luụn được cung cấp cho thuờ bao mà cú thể giỳp cho cỏc thuờ bao về những vấn đề bảo mật. Sự phõn bố địa chỉ IP tĩnh cú thể được sử
dụng khi truy nhập cỏc mạng bảo mật sử dụng địa chỉ IP kết nối cuộc gọi như là một sự kiểm tra bảo mật.
8.4.2. MSC/VLR
MSC/VLR được kết nối tới SGSN sử dụng giao diện Gs. Để hỗ trợ cho giao diện
đú VMS/VLR cần nõng cấp phần mềm.
Giao diện Gs được sử dụng để xử lý một cỏch cú hiệu quả với cỏc mỏy đầu cuối gắn với cả lưu lượng GPRS (chuyển gúi) và GSM (chuyển mạch). Cú hai hoạt
động chớnh thực hiện qua giao diện GS:
- Nõng cấp vựng định vị/vựng định tuyến kết hợp
Khi MS đó cài đặt cả IMSI và GPRS, nõng cấp LA và RA được thực hiện theo cỏch phối hợp để tiết kiệm cỏc nguồn lực vụ tuyến nếu được hỗ trợ bởi chế độ vận hành mạng. Khi MS đi vào một vựng định tuyến RA mới trong chế độ vận hành
mạng I, MS sẽ gửi đi một tin nhắn yờu cầu nõng cấp vựng định tuyến. Nõng cấp LA cũng bao gồm trong nõng cấp RA. SGSN sau đú sẽ gửi tiếp phần nõng cấp LA
tới MSC/VLR bằng cỏch chuyển đổi RAI thành một số VLR. MSC/VLR tựy ý trả
về một VLR TMSI mới đó được gửi tới MS qua SGSN. SGSN và MSC/VLR
thụng bỏo một cỏch riờng rẽ vị trớ mới của MS tới HLR. - Truyền tải chuyển mạch kờnh qua GPRS
Khi MS đó cài đặt cả IMSI và GPRS trong một mạng vận hành trong chế độ vận hành mạng I (là 1 trong 3 cỏch xử lý CS paging), MSC/VLR sẽ thực hiện truyền tải cho cỏc dịch vụ chuyển mạch kờnh qua SGSN.
Trong chế độ I, khụng giống chếđộ II và III, GRPS và truyền tải CS được kết hợp với nhau. Sự kết hợp truyền tải cú nghĩa là mạng gửi đi cỏc thụng bỏo truyền tải cho cỏc dịch vụ chuyển mạch kờnh trờn cựng một kờnh như với cỏc dịch vụ chuyển gúi, vớ dụ như trờn kờnh paging GPRS hay trờn kờnh lưu lượng GPRS, MS chỉ cần kiểm soỏt đỳng kờnh đú.
MSC/VLR cũng hỗ trợ gửi SMS qua GPRS. MSC/VLR cú thể yờu cầu SGSN lấy
thụng tin về liờn lạc vụ tuyến kế tiếp với mỏy di động GPRS. Nú cú thể được sử
dụng để đẩy nhanh quỏ trỡnh gửi tin nhắn SMS. Nếu gửi tin nhắn SMS qua mạng
chuyển mạch kờnh GSM khụng thành cụng, MSC/VLR cú thể gửi lại SMS khi
SGSN thụng bỏo cho MSC/VLR về liờn lạc vụ tuyến với thuờ bao di động.
8.4.3. SMS-GMSC và SMS-IWMSC
SMS-GMSC và SMS-IWMSC khụng bị ảnh hưởng bởi việc thực hiện SMS qua
GPRS. SGSN sẽ cú thể kết nối tới SMS-SC qua giao diện mới Gd là giao diện dựa
trờn MAP. Phiờn bản MAP. Nú sẽ cho phộp MS được gắn vào cỏc dịch vụ GPRS
để gửi hoặc nhận SMS qua cỏc kờnh GPRS.
8.4.4. AUC
Trung tõm nhận thực (AUC) là một bộ phận của GSM cung cấp cho HLR 3 khả
năng cần cho quỏ trỡnh nhận thực và giải mó được sử dụng trong mạng. Những tớnh năng chớnh của AUC:
- Cú thể phục vụđược tới 4 triệu thuờ bao trong một node - Được thiết lập như một module ứng dụng độc lập - Được thiết kế cho cỏc cấu hỡnh linh hoạt
- Dung lượng cú thể cõn đối
AUC tạo ra cỏc dữ liệu nhận thực và giải mó dựa theo những quy định GSM cụ thể
của Viện tiờu chuẩn Viễn thụng chõu Âu (ETSI). Mục đớch của tớnh năng bảo mật nhận thực là để bảo vệ mạng lưới khỏi những sử dụng trỏi phộp. Nú cũng cho phộp bảo vệ thuờ bao PLMN bằng cỏch từ chối khả năng những kẻ xõm nhập giả mạo người được phộp.
Số liệu nhận thực được sử dụng đểđảm bảo rằng cỏc thuờ bao đang truy nhập vào hệ thống là những thuờ bao đó được khai bỏo và khụng phải là những người khỏc
đang sử dụng cựng nhận dạng thuờ bao di động quốc tế (International Mobile Subscriber Identity-IMSI).
Dữ liệu giải mó được sử dụng để đảm bảo tớnh bảo mật trờn cỏc kờnh vụ tuyến vật lý.
Việc giải mó ngăn cho thụng tin của người sử dụng và bỏo hiệu cú hiệu lực hay bị
lộ cho cỏc cỏ nhõn khụng được phộp sử dụng.
AuC chứa cỏc thuật toỏn A3/A8 được sử dụng để tạo ra cỏc khoỏ nhận thực và giải mó. AuC được cấu tạo để gỏn khỏch hàng thuật toỏn A3/A8 cụ thể.
Thủ tục nhận thực cho cỏc thuờ bao GPRS và GSM là như nhau. Thay đổi trong
bảo mật cho GPRS chỉ liờn quan đến giải mó. Sự thay đổi này khụng yờu cầu bất kỳ một sự nõng cấp AuC nào nờn chức năng nhận thực của GPRS vẫn giống như
của GSM. Đối với GPRS, thuật toỏn mới A5 cho giải mó được xỏc định. Điều này cú nghĩa là SGSN cũng như những đầu cuối GPRS mới phải hỗ trợ cho thuật toỏn mới A5.
8.4.5.EIR
Bộ ghi nhận dạng thiết bị (EIR) là một bộ phận quan trọng của GSM lưu giữ cơ sở
dữ liệu (CSDL) về nhận dạng phần cứng duy nhất của cỏc trạm di động.
CSDL EIR gồm cỏc danh sỏch ba màu: Trắng, Ghi và Đen. Danh sỏch Trắng chứa
cỏc nhận dạng thiết bị của cỏc mỏy cầm tay được tựy ý sử dụng. Danh sỏch màu Ghi chứa nhận dạng thiết bịđược phộp sử dụng nhưng “bị kiểm soỏt”. Danh sỏch
Đen chứa cỏc nhận dạng thiết bị khụng được phộp sử dụng, cú thể là được bỏo mất hay do hư hỏng.
EIR được kết nối tới trung tõm chuyển mạch nghiệp vụ di động (MSC) qua một kết nối bỏo hiệu (SS7), nú cho phộp MSC kiểm tra tớnh hợp lệ của thiết bị được sử
dụng bởi một thuờ bao, vớ dụ như việc đăng ký.
Trong việc mở rộng EIR được điều khiển bởi cỏc nhà khai thỏc sẽ cú một EIR
trung tõm (CEIR) được quản lý bởi Hiệp hội MoU (Memorandum of
Understanding). Hiệp hội MoU phối hợp cỏc thủ tục mà nhờ đú thiết bị giả và lỗi sẽđược xỏc định. CEIR được thiết kế với vai trũ như là một CSDL toàn cầu qua đú cỏc thành viờn của MoU được yờu cầu trao đổi dữ liệu danh sỏch Đen. CEIR được
Một giao diện quản lý nối tới CEIR cho phộp một nhà khai thỏc nhất định tựđộng nhận/trao đổi thụng tin danh sỏch Đen.