อ่าน 6 นาที
ระบบย่อยการสลับเครือข่าย
ระบบสลับเครือข่าย ( NSS ) (หรือ เครือข่ายหลักของ GSM ) เป็นส่วนประกอบของ ระบบ GSM ที่ทำ หน้าที่จัดการ การโทรออก และ การเคลื่อนที่ สำหรับ โทรศัพท์มือถือ ที่ใช้งานโรมมิ่ง บน...
ระบบย่อยการสลับเครือข่าย
ระบบสลับเครือข่าย ( NSS ) (หรือเครือข่ายหลักของ GSM ) เป็นส่วนประกอบของ ระบบ GSMที่ทำ หน้าที่จัดการ การโทรออกและการเคลื่อนที่สำหรับโทรศัพท์มือถือที่ใช้งานโรมมิ่งบนเครือข่ายสถานีฐาน ระบบนี้เป็นกรรมสิทธิ์และติดตั้งโดยผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือและช่วยให้อุปกรณ์เคลื่อนที่สามารถสื่อสารกันเองและกับโทรศัพท์ในเครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะ (PSTN) ที่กว้างกว่าได้ สถาปัตยกรรมนี้มีคุณสมบัติและฟังก์ชันเฉพาะที่จำเป็นเนื่องจากโทรศัพท์ไม่ได้ติดตั้งอยู่กับที่
เดิมที NSS ประกอบด้วยเครือข่ายหลักแบบ สวิตช์วงจร ซึ่งใช้สำหรับบริการ GSM แบบดั้งเดิม เช่น การโทรด้วยเสียงSMSและ การโทร ข้อมูลแบบสวิตช์วงจร ต่อมาได้มีการขยายด้วยสถาปัตยกรรมแบบโอเวอร์เลย์เพื่อให้บริการข้อมูลแบบสวิตช์แพ็กเก็ต ซึ่งรู้จักกันในชื่อเครือข่ายหลัก GPRSทำให้โทรศัพท์มือถือ GSM สามารถเข้าถึงบริการต่างๆ เช่นWAP , MMSและอินเทอร์เน็ตได้
ศูนย์สลับสัญญาณเคลื่อนที่ (MSC)
คำอธิบาย
ศูนย์สลับสัญญาณเคลื่อนที่ (MSC) เป็นโหนดการให้บริการหลักสำหรับ GSM/CDMA มีหน้าที่ในการกำหนดเส้นทางสายสนทนาและ SMS รวมถึงบริการอื่นๆ (เช่น การประชุมทางโทรศัพท์ แฟกซ์ และข้อมูลแบบวงจร)
MSC จะทำการตั้งค่าและยกเลิกการเชื่อมต่อแบบครบวงจรจัดการเรื่องการเคลื่อนที่และการส่งต่อสายระหว่างการโทร และดูแลเรื่องการเรียกเก็บเงินและการตรวจสอบบัญชีเติมเงินแบบเรียลไทม์
ในระบบโทรศัพท์มือถือ GSM นั้น แตกต่างจากบริการอนาล็อกรุ่นก่อนๆ ตรงที่ข้อมูลแฟกซ์และข้อมูลต่างๆ จะถูกส่งแบบเข้ารหัสดิจิทัลโดยตรงไปยัง MSC (Mobile Service Center) จากนั้น MSC จะทำการเข้ารหัสข้อมูลนี้ใหม่เป็นสัญญาณ "อนาล็อก" อีกครั้ง (แม้ว่าในความเป็นจริงแล้ว เสียงจะถูกเข้ารหัสแบบดิจิทัลเป็น สัญญาณแบบ Pulse-Code Modulation (PCM) ในช่วงเวลา 64 กิโลบิต/วินาที ซึ่งในอเมริกาเรียกว่าDS0 )
ในบริบทต่างๆ มีชื่อเรียก MSC ที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงบทบาทที่ซับซ้อนของพวกมันในเครือข่าย แม้ว่าคำเรียกทั้งหมดนี้อาจหมายถึง MSC ตัวเดียวกัน แต่ทำหน้าที่ต่างกันในเวลาที่ต่างกันก็ตาม
เกตเวย์MSC (G-MSC) คือ MSC ที่ทำหน้าที่กำหนดว่าผู้รับสายอยู่ที่ "MSC ที่รับสาย" (V-MSC) ใด นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะ (PSTN) การโทรจากมือถือไปยังมือถือและการโทรจาก PSTN ไปยังมือถือทั้งหมดจะถูกส่งผ่าน G-MSC อย่างไรก็ตาม คำว่า "เกตเวย์" นั้นใช้ได้เฉพาะในบริบทของการโทรเพียงครั้งเดียวเท่านั้น เนื่องจาก MSC ใดๆ ก็สามารถทำหน้าที่ได้ทั้งเกตเวย์และ MSC ที่รับสาย แต่ผู้ผลิตบางรายออกแบบ MSC ที่มีความจุสูงโดยเฉพาะ ซึ่งไม่มีระบบสถานีฐาน (BSS) เชื่อมต่ออยู่ MSC เหล่านี้จึงกลายเป็นเกตเวย์ MSC สำหรับการโทรจำนวนมากที่พวกมันจัดการ
ศูนย์ บริการเคลื่อนที่ที่ลูกค้า เยี่ยมชม (V-MSC) คือศูนย์บริการเคลื่อนที่ที่ลูกค้าอยู่ ณ ปัจจุบันข้อมูลของผู้สมัครใช้บริการจะถูกบันทึกไว้ใน ทะเบียนสถานที่เยี่ยมชม (VLR) ที่เชื่อมโยงกับศูนย์บริการเคลื่อนที่นี้
MSC หลัก(Anchor MSC)คือ MSC ที่เริ่มการส่งมอบการเชื่อมต่อ ส่วน MSC ปลายทาง (Target MSC)คือ MSC ที่การส่งมอบการเชื่อมต่อควรเกิดขึ้นเซิร์ฟเวอร์ศูนย์สลับสัญญาณเคลื่อนที่ (Mobile Switching Center Server)เป็นส่วนหนึ่งของแนวคิด MSC ที่ได้รับการออกแบบใหม่ตั้งแต่3GPP Release 4 เป็นต้น ไป
เซิร์ฟเวอร์ศูนย์สลับสัญญาณเคลื่อนที่ (MSC-Server, MSCS หรือ MSS)
เซิร์ฟเวอร์ศูนย์สลับสัญญาณเคลื่อนที่ ( Mobile Switching Center Server)เป็นซอฟต์สวิตช์ชนิดหนึ่ง (ดังนั้นอาจเรียกว่า ซอฟต์สวิตช์เคลื่อนที่ หรือ MSS) ซึ่งทำหน้าที่จัดการการเคลื่อนที่ของการโทรผ่านวงจร และบริการ GSM ให้แก่โทรศัพท์มือถือที่ใช้งานโรมมิ่งภายในพื้นที่ที่ให้บริการ ฟังก์ชันการทำงานนี้ช่วยให้สามารถควบคุมแยกส่วนระหว่างการส่งสัญญาณ (signaling) และส่วนของผู้ใช้ (bearer ในองค์ประกอบเครือข่ายที่เรียกว่า media gateway/MG) ซึ่งรับประกันการจัดวางองค์ประกอบเครือข่ายภายในเครือข่ายได้ดียิ่งขึ้น
MSS และเกตเวย์สื่อ (MGW) ทำให้สามารถเชื่อมต่อสายเรียกเข้าแบบ Circuit-switched ที่สลับสัญญาณโดยใช้ IP, ATM AAL2 และTDMได้ ข้อมูลเพิ่มเติมสามารถดูได้ใน 3GPP TS 23.205
คำว่าCircuit switching (CS) ที่ใช้ในที่นี้ มีที่มาจากระบบโทรคมนาคมแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ MSS และ MGW สมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้ เทคโนโลยี อินเทอร์เน็ต ทั่วไป และสร้างเครือข่ายโทรคมนาคมยุคใหม่ซอฟต์แวร์ MSS อาจทำงานบนคอมพิวเตอร์ทั่วไปหรือเครื่องเสมือนในสภาพแวดล้อม คลาวด์
องค์ประกอบเครือข่ายหลัก GSM อื่นๆ ที่เชื่อมต่อกับ MSC
MSC เชื่อมต่อกับองค์ประกอบต่อไปนี้:
- ระบบลงทะเบียนตำแหน่งที่ตั้งบ้าน (HLR) สำหรับรับข้อมูลเกี่ยวกับซิมการ์ดและ หมายเลข ISDN ของบริการโทรศัพท์มือถือ (MSISDN; เช่น หมายเลขโทรศัพท์)
- ระบบสถานีฐานย่อย (BSS) ซึ่งทำหน้าที่จัดการการสื่อสารทางวิทยุกับโทรศัพท์มือถือ2Gและ2.5G
- เครือข่ายการเข้าถึงวิทยุภาคพื้นดิน UMTS (UTRAN) ซึ่งทำหน้าที่จัดการการสื่อสารทางวิทยุกับโทรศัพท์มือถือ3G
- ระบบบันทึกตำแหน่งผู้เยี่ยมชม (VLR) จะให้ข้อมูลผู้สมัครใช้บริการเมื่อผู้สมัครใช้บริการอยู่นอกเครือข่ายบ้านของตน
- MSC อื่นๆ สำหรับขั้นตอนต่างๆ เช่นการส่งมอบงาน
ขั้นตอนที่ดำเนินการ
หน้าที่ของ MSC ประกอบด้วย:
- ส่งต่อสายเรียกเข้าให้กับผู้สมัครใช้บริการ ตามลำดับการโทร เข้ามา โดยอิงจากข้อมูลจาก VLR (Virtual Licensing Receptor)
- เชื่อมต่อสายโทรออกไปยังผู้ใช้โทรศัพท์มือถือรายอื่นหรือเครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะ (PSTN)
- การส่งข้อความ SMS จากผู้ใช้บริการไปยังศูนย์บริการข้อความสั้น (SMSC) และในทางกลับกัน
- จัดการการส่งมอบงานจาก BSC หนึ่งไปยังอีก BSC หนึ่ง
- ดำเนินการส่งมอบงานจากศูนย์บริการทางการแพทย์แห่งนี้ไปยังอีกแห่งหนึ่ง
- รองรับบริการเสริมต่างๆเช่น การประชุมทางโทรศัพท์ หรือการพักสาย
- กำลังสร้างข้อมูลการเรียกเก็บเงิน
ทะเบียนระบุตำแหน่งบ้าน (HLR)
ฐานข้อมูลระบุตำแหน่งบ้าน (HLR) เป็นฐานข้อมูลส่วนกลางที่เก็บรายละเอียดของผู้ใช้โทรศัพท์มือถือแต่ละรายที่ได้รับอนุญาตให้ใช้เครือข่ายหลัก GSM อาจมี HLR ทั้งในเชิงตรรกะและเชิงกายภาพหลายรายการต่อเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่สาธารณะ (PLMN) หนึ่งเครือข่าย อย่างไรก็ตามหมายเลขประจำตัวผู้ใช้โทรศัพท์มือถือระหว่างประเทศ (IMSI) และหมายเลข MSISDN หนึ่งคู่ สามารถเชื่อมโยงกับ HLR เชิงตรรกะได้เพียงหนึ่งรายการเท่านั้น (ซึ่งอาจครอบคลุมโหนดทางกายภาพหลายโหนด) ในแต่ละครั้ง
ระบบ HLR จะจัดเก็บรายละเอียดของซิมการ์ด ทุกใบ ที่ออกโดยผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือ ซิมการ์ดแต่ละใบจะมีรหัสประจำตัวที่ไม่ซ้ำกันเรียกว่า IMSI ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญสำหรับระเบียน HLR แต่ละรายการ
ข้อมูลสำคัญอีกอย่างหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับซิมการ์ดคือหมายเลข MSISDN ซึ่งเป็นหมายเลขโทรศัพท์ที่โทรศัพท์มือถือใช้ในการโทรออกและรับสาย หมายเลข MSISDN หลักคือหมายเลขที่ใช้สำหรับการโทรออกและรับสายและส่ง SMS แต่ซิมการ์ดอาจมีหมายเลข MSISDN รองอื่นๆ ที่เชื่อมโยงอยู่ด้วยสำหรับใช้ในการส่งแฟกซ์และการโทรข้อมูล หมายเลข MSISDN แต่ละหมายเลขยังเป็นรหัสเฉพาะสำหรับบันทึก HLR ด้วย ข้อมูล HLR จะถูกจัดเก็บไว้ตราบเท่าที่ผู้ใช้บริการยังคงใช้บริการกับผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถืออยู่
ตัวอย่างข้อมูลอื่นๆ ที่จัดเก็บไว้ใน HLR โดยอ้างอิงจากระเบียน IMSI ได้แก่:
- บริการ GSM ที่ผู้ใช้บริการร้องขอหรือได้รับ
- การตั้งค่า General Packet Radio Service (GPRS) เพื่ออนุญาตให้ผู้สมัครใช้บริการเข้าถึงบริการแพ็กเก็ตได้
- ตำแหน่งปัจจุบันของผู้ใช้งาน (VLR และโหนดสนับสนุน GPRS / SGSN ที่ให้บริการ)
- การตั้งค่า การโอนสายใช้ได้กับ MSISDN แต่ละหมายเลขที่เชื่อมโยงอยู่
HLR คือระบบที่รับและประมวล ผลธุรกรรมและข้อความ MAP โดยตรง จากองค์ประกอบต่างๆ ในเครือข่าย GSM ตัวอย่างเช่น ข้อความอัปเดตตำแหน่งที่ได้รับเมื่อโทรศัพท์มือถือใช้งานโรมมิ่ง
องค์ประกอบเครือข่ายหลัก GSM อื่นๆ ที่เชื่อมต่อกับ HLR
HLR เชื่อมต่อกับองค์ประกอบต่อไปนี้:
- G-MSC สำหรับจัดการสายเรียกเข้า
- VLR สำหรับจัดการคำขอจากโทรศัพท์มือถือเพื่อเชื่อมต่อกับเครือข่าย
- SMSC สำหรับจัดการข้อความ SMS ขาเข้า
- ระบบข้อความเสียงสำหรับส่งการแจ้งเตือนไปยังโทรศัพท์มือถือว่ามีข้อความรออยู่
- AuC สำหรับการตรวจสอบความถูกต้อง การเข้ารหัส และการแลกเปลี่ยนข้อมูล (สามส่วน)
ขั้นตอนที่ดำเนินการ
หน้าที่หลักของ HLR คือการจัดการกับการเคลื่อนย้ายซิมการ์ดและโทรศัพท์ที่เกิดขึ้นบ่อยครั้ง จึงได้มีการนำขั้นตอนต่อไปนี้มาใช้เพื่อจัดการกับปัญหานี้:
- จัดการการเคลื่อนย้ายของสมาชิกโดยการอัปเดตตำแหน่งของพวกเขาในพื้นที่บริหารที่เรียกว่า 'พื้นที่ตำแหน่ง' ซึ่งระบุด้วย LAC การกระทำของผู้ใช้ในการย้ายจากพื้นที่ตำแหน่งหนึ่งไปยังอีกพื้นที่ตำแหน่งหนึ่ง จะถูกติดตามโดย HLR ด้วยขั้นตอนการอัปเดตพื้นที่ตำแหน่ง
- ส่งข้อมูลผู้ใช้บริการไปยัง VLR หรือ SGSN เมื่อผู้ใช้บริการเริ่มใช้งานโรมมิ่งในพื้นที่ดังกล่าวเป็นครั้งแรก
- ทำหน้าที่เป็นตัวกลางระหว่าง G-MSC หรือ SMSC กับ VLR ปัจจุบันของผู้สมัครใช้บริการ เพื่อให้สามารถรับสายเรียกเข้าหรือรับข้อความได้
- ลบข้อมูลผู้สมัครใช้บริการจาก VLR ตัวเก่าเมื่อผู้สมัครใช้บริการได้เปลี่ยนไปใช้บริการโรมมิ่งที่อื่นแล้ว
- รับผิดชอบในการตอบคำถามทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับ SRI (เช่น การเรียกใช้ SRI, HLR ควรให้คำตอบเกี่ยวกับ SRI หรือ SRI)
ศูนย์ตรวจสอบสิทธิ์ (AuC)
คำอธิบาย
ศูนย์ตรวจสอบสิทธิ์ (AuC) เป็นฟังก์ชันที่ใช้ในการตรวจสอบสิทธิ์ซิมการ์ดแต่ละอันที่พยายามเชื่อมต่อกับ เครือข่ายหลัก GSM (โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นเมื่อเปิดเครื่องโทรศัพท์) เมื่อการตรวจสอบสิทธิ์สำเร็จแล้ว HLR จะได้รับอนุญาตให้จัดการซิมการ์ดและบริการต่างๆ ที่กล่าวมาข้างต้น นอกจากนี้ยังมีการสร้าง คีย์เข้ารหัสซึ่งจะใช้ในการเข้ารหัสการสื่อสารไร้สายทั้งหมด (เสียง ข้อความ SMS ฯลฯ) ระหว่างโทรศัพท์มือถือและเครือข่ายหลัก GSM ด้วย
หากการตรวจสอบสิทธิ์ล้มเหลว จะไม่สามารถใช้บริการใดๆ จากซิมการ์ดและผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือที่พยายามใช้งานได้ นอกจากนี้ยังมีการตรวจสอบยืนยันตัวตนเพิ่มเติมโดยใช้หมายเลขประจำเครื่องของโทรศัพท์มือถือตามที่อธิบายไว้ในส่วน EIR ด้านล่าง แต่ไม่เกี่ยวข้องกับการประมวลผล AuC
การนำมาตรการรักษาความปลอดภัยที่เหมาะสมมาใช้ในและรอบๆ AuC ถือเป็นส่วนสำคัญของกลยุทธ์ของผู้ประกอบการเพื่อหลีกเลี่ยง +919563036845
AuC ไม่ได้มีส่วนร่วมโดยตรงในกระบวนการตรวจสอบสิทธิ์ แต่จะสร้างข้อมูลที่เรียกว่าทริปเล็ตเพื่อให้ MSC ใช้ในระหว่างกระบวนการ ความปลอดภัยของกระบวนการขึ้นอยู่กับรหัสลับร่วมกันระหว่าง AuC และ SIM ที่เรียกว่าKi Kiถูกบันทึกไว้อย่างปลอดภัยใน SIM ระหว่างการผลิต และยังถูกทำสำเนาอย่างปลอดภัยบน AuC ด้วย Ki นี้จะไม่ถูกส่งระหว่าง AuC และ SIM แต่จะถูกรวมเข้ากับ IMSI เพื่อสร้างการท้าทาย/การตอบสนองเพื่อวัตถุประสงค์ในการระบุตัวตน และรหัสการเข้ารหัสที่เรียกว่าKcสำหรับใช้ในการสื่อสารทางอากาศ
องค์ประกอบเครือข่ายหลัก GSM อื่นๆ ที่เชื่อมต่อกับ AuC
AuC เชื่อมต่อกับองค์ประกอบต่อไปนี้:
- MSC จะร้องขอชุดข้อมูลสามตัวใหม่สำหรับ IMSI หลังจากที่ใช้ข้อมูลชุดก่อนหน้าไปแล้ว เพื่อให้แน่ใจว่าไม่ได้ใช้คีย์และคำตอบการท้าทายชุดเดียวกันซ้ำสองครั้งสำหรับโทรศัพท์มือถือเครื่องใดเครื่องหนึ่ง
ขั้นตอนที่ดำเนินการ
AuC จะจัดเก็บข้อมูลต่อไปนี้สำหรับ IMSI แต่ละรายการ:
- เคไอ
- รหัสอัลกอริธึม (อัลกอริธึมมาตรฐานเรียกว่า A3 หรือ A8 แต่ผู้ให้บริการอาจเลือกใช้อัลกอริธึมที่เป็นกรรมสิทธิ์ของตนเองก็ได้)
เมื่อ MSC ขอชุดตัวเลขสามตัวใหม่สำหรับ IMSI เฉพาะจาก AuC นั้น AuC จะสร้างเลขสุ่มที่เรียกว่า RAND ขึ้นมาก่อนจากนั้น จะนำ RANDนี้ไปรวมกับKiเพื่อสร้างตัวเลขสองตัวดังต่อไปนี้:
- ค่าK iและRANDจะถูกป้อนเข้าสู่อัลกอริธึม A3 และจะคำนวณค่าการตอบสนองแบบมีเครื่องหมาย (SRES)
- ค่าK iและRAND จะถูกป้อนเข้าสู่อัลกอริธึม A8 และ จะคำนวณหาคีย์เซสชันที่เรียกว่าK c
ตัวเลข ( RAND , SRES, Kc )ประกอบกันเป็นชุดตัวเลขสามตัวที่ส่งกลับไปยัง MSC เมื่อ IMSI ใดๆ ร้องขอการเข้าถึงเครือข่ายหลัก GSM MSC จะส่ง ส่วน RANDของชุดตัวเลขสามตัวไปยังซิมการ์ด จากนั้นซิมการ์ดจะป้อนหมายเลขนี้และค่าKi (ซึ่งถูกบันทึกไว้ในซิมการ์ด) เข้าสู่ขั้นตอนวิธี A3 ตามความเหมาะสม และจะคำนวณค่า SRES แล้วส่งกลับไปยัง MSC หากค่า SRES นี้ตรงกับค่า SRES ในชุดตัวเลขสามตัว (ซึ่งควรจะตรงกันหากเป็นซิมการ์ดที่ถูกต้อง) โทรศัพท์มือถือก็จะได้รับอนุญาตให้เชื่อมต่อและใช้งานบริการ GSM ได้
หลังจากยืนยันตัวตนสำเร็จแล้ว MSC จะส่งรหัสเข้ารหัสKcไปยังตัวควบคุมสถานีฐาน (BSC) เพื่อให้สามารถเข้ารหัสและถอดรหัสการสื่อสารทั้งหมด ได้แน่นอนว่าโทรศัพท์มือถือสามารถสร้างKc ได้เองโดยการป้อนค่า RAND เดียวกันกับที่ได้รับระหว่างการยืนยันตัวตนและค่าKiเข้าสู่อัลกอริทึม A8
โดยปกติแล้ว AuC จะอยู่ร่วมกับ HLR แต่ก็ไม่จำเป็นเสมอไป แม้ว่าขั้นตอนดังกล่าวจะปลอดภัยสำหรับการใช้งานทั่วไปส่วนใหญ่ แต่ก็ไม่ได้ป้องกันการแฮ็กได้ 100% ดังนั้นจึงมีการออกแบบวิธีการรักษาความปลอดภัยชุดใหม่สำหรับโทรศัพท์ 3G
ในทางปฏิบัติ อัลกอริทึม A3 และ A8 มักจะถูกนำไปใช้ร่วมกัน (เรียกว่า A3/A8 ดูCOMP128 ) อัลกอริทึม A3/A8 ถูกนำไปใช้ในซิมการ์ด (Subscriber Identity Module) และศูนย์ตรวจสอบความถูกต้องของเครือข่าย GSM โดยใช้เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของลูกค้าและสร้างคีย์สำหรับการเข้ารหัสการรับส่งข้อมูลเสียงและข้อมูล ตามที่กำหนดไว้ใน 3GPP TS 43.020 (03.20 ก่อน Rel-4) การพัฒนาอัลกอริทึม A3 และ A8 ถือเป็นเรื่องของผู้ให้บริการเครือข่าย GSM แต่ละราย แม้ว่าจะมีตัวอย่างการใช้งานอยู่ก็ตาม สำหรับการเข้ารหัสการสื่อสารเคลื่อนที่ระบบทั่วโลก (GSM) จะใช้อัลกอริทึม A5 [ 1 ]
เครื่องบันทึกตำแหน่งผู้เยี่ยมชม (VLR)
คำอธิบาย
ระบบลงทะเบียนตำแหน่งผู้เยี่ยมชม (Visitor Location Register หรือ VLR)คือฐานข้อมูลของสถานีเคลื่อนที่ ( Mobile Station หรือ MS) ที่เข้ามาอยู่ในเขตอำนาจของศูนย์สลับสัญญาณเคลื่อนที่ (Mobile Switching Center หรือ MSC) ที่ระบบนั้นให้บริการ สถานีฐานหลักแต่ละแห่งในเครือข่ายจะได้รับการบริการจาก VLR เพียงหนึ่งเดียว ( ในกรณีที่ MSC อยู่ในกลุ่ม สถานีฐานหลัก หนึ่งแห่ง อาจได้รับการบริการจาก MSC หลายแห่ง) ดังนั้น ผู้ใช้บริการจึงไม่สามารถอยู่ใน VLR มากกว่าหนึ่งแห่งในเวลาเดียวกันได้
ข้อมูลที่จัดเก็บใน VLR ได้รับมาจากHome Location Register (HLR)หรือรวบรวมจาก MS ในทางปฏิบัติ เพื่อเหตุผลด้านประสิทธิภาพ ผู้ผลิตส่วนใหญ่จึงรวม VLR เข้ากับ V-MSC โดยตรง และหากไม่ได้ทำเช่นนั้น VLR จะเชื่อมโยงกับ MSC อย่างแน่นหนาผ่านอินเทอร์เฟซเฉพาะของแต่ละผู้ผลิต เมื่อใดก็ตามที่ MSC ตรวจพบ MS ใหม่ในเครือข่าย นอกจากการสร้างบันทึกใหม่ใน VLR แล้ว มันยังอัปเดต HLR ของผู้ใช้โทรศัพท์มือถือ เพื่อแจ้งตำแหน่งใหม่ของ MS นั้นด้วย หากข้อมูลใน VLR เสียหาย อาจนำไปสู่ปัญหาที่ร้ายแรงกับบริการส่งข้อความและการโทร
ข้อมูลที่จัดเก็บไว้ประกอบด้วย:
- IMSI (หมายเลขประจำตัวผู้สมัครใช้บริการ)
- ข้อมูลการตรวจสอบสิทธิ์
- MSISDN (หมายเลขโทรศัพท์ของผู้สมัครใช้บริการ)
- บริการ GSM ที่ผู้สมัครใช้บริการได้รับอนุญาตให้เข้าถึงได้
- ได้สมัครใช้ จุดเชื่อมต่อ (GPRS)แล้ว
- ที่อยู่ HLR ของผู้สมัครใช้บริการ
- ที่อยู่ SCP (สำหรับผู้สมัครใช้บริการแบบเติมเงิน)
ขั้นตอนที่ดำเนินการ
หน้าที่หลักของ VLR มีดังนี้:
- เพื่อแจ้งให้ HLR ทราบว่าผู้สมัครใช้บริการได้เดินทางมาถึงพื้นที่ที่ครอบคลุมโดย VLR แล้ว
- เพื่อติดตามตำแหน่งของผู้ใช้บริการภายในพื้นที่ VLR (พื้นที่ระบุตำแหน่ง) เมื่อไม่มีการโทรอยู่
- เพื่ออนุญาตหรือไม่อนุญาตให้ผู้สมัครใช้บริการใดบ้าง
- เพื่อจัดสรรหมายเลขโรมมิ่งระหว่างการประมวลผลสายเรียกเข้า
- เพื่อลบข้อมูลผู้สมัครใช้บริการหากผู้สมัครใช้บริการไม่ใช้งานขณะอยู่ในพื้นที่ครอบคลุมของ VLR โดย VLR จะลบข้อมูลของผู้สมัครใช้บริการหลังจากไม่ใช้งานเป็นระยะเวลาที่กำหนด และแจ้งให้ HLR ทราบ (เช่น เมื่อโทรศัพท์ถูกปิดและไม่ได้ใช้งาน หรือเมื่อผู้สมัครใช้บริการย้ายไปยังพื้นที่ที่ไม่มีสัญญาณครอบคลุมเป็นเวลานาน)
- เพื่อลบข้อมูลสมาชิกเมื่อสมาชิกย้ายไปใช้บริการของผู้ให้บริการรายอื่นโดยชัดเจน ตามคำแนะนำของ HLR
ทะเบียนระบุอุปกรณ์ (EIR)
EIRคือระบบที่จัดการคำขอแบบเรียลไทม์เพื่อตรวจสอบหมายเลข IMEI (checkIMEI) ของอุปกรณ์เคลื่อนที่ที่มาจากอุปกรณ์สวิตช์ชิ่ง (MSC, SGSN , MME ) คำตอบจะประกอบด้วยผลลัพธ์ของการตรวจสอบ:
- อนุญาตแล้ว – อุปกรณ์นั้นได้รับอนุญาตให้ลงทะเบียนบนเครือข่าย
- ถูกขึ้นบัญชีดำ – อุปกรณ์ดังกล่าวถูกห้ามไม่ให้ลงทะเบียนในเครือข่าย
- อยู่ในรายชื่อสีเทา – อุปกรณ์นั้นได้รับอนุญาตให้ลงทะเบียนในเครือข่ายเป็นการชั่วคราว
- อาจแสดงข้อผิดพลาด 'อุปกรณ์ไม่รู้จัก' ได้เช่นกัน
อุปกรณ์สวิตช์ต้องใช้การตอบสนอง EIR เพื่อพิจารณาว่าจะอนุญาตให้อุปกรณ์ลงทะเบียนหรือลงทะเบียนใหม่ในเครือข่ายหรือไม่ เนื่องจากมาตรฐานไม่ได้อธิบายการตอบสนองของอุปกรณ์สวิตช์ต่อการตอบสนอง "อุปกรณ์ที่อยู่ในรายการสีเทา" และ "อุปกรณ์ที่ไม่รู้จัก" ไว้อย่างชัดเจน จึงมักไม่ได้นำมาใช้
โดยส่วนใหญ่ EIR จะใช้คุณสมบัติบัญชีดำ IMEI ซึ่งประกอบด้วย IMEI ของอุปกรณ์ที่ต้องถูกแบนจากเครือข่าย โดยปกติแล้วจะเป็นอุปกรณ์ที่ถูกขโมยหรือสูญหาย ผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือไม่ค่อยใช้ความสามารถของ EIR ในการบล็อกอุปกรณ์ด้วยตนเอง โดยปกติการบล็อกจะเริ่มต้นเมื่อมีกฎหมายในประเทศที่บังคับให้ผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือทุกรายในประเทศต้องทำเช่นนั้น ดังนั้น ในการส่งมอบส่วนประกอบพื้นฐานของระบบย่อยการสลับเครือข่าย (เครือข่ายหลัก) มักจะมี EIR ที่มีฟังก์ชันพื้นฐานอยู่แล้ว ซึ่งรวมถึงการตอบสนอง 'อนุญาต' ต่อ CheckIMEI ทั้งหมด และความสามารถในการกรอกบัญชีดำ IMEI ซึ่งจะได้รับการตอบสนองเป็น 'บัญชีดำ'
เมื่อกรอบกฎหมายสำหรับการบล็อกการลงทะเบียนอุปกรณ์ในเครือข่ายโทรศัพท์มือถือปรากฏขึ้นในประเทศ หน่วยงานกำกับดูแลด้านโทรคมนาคมมักจะมีระบบ EIR ส่วนกลาง ( CEIR ) ซึ่งบูรณาการเข้ากับ EIR ของผู้ให้บริการทั้งหมด และส่งรายการตัวระบุจริงที่ต้องใช้ในการประมวลผลคำขอ CheckIMEI ไปยังผู้ให้บริการเหล่านั้น ในการดำเนินการดังกล่าว อาจมีข้อกำหนดใหม่ ๆ สำหรับระบบ EIR จำนวนมากที่ไม่มีอยู่ใน EIR เดิม:
- การซิงโครไนซ์รายการกับระบบ CEIR ระบบ CEIR ไม่ได้ถูกกำหนดด้วยมาตรฐาน ดังนั้นโปรโตคอลและโหมดการแลกเปลี่ยนอาจแตกต่างกันไปในแต่ละประเทศ
- รองรับรายการเพิ่มเติม เช่น รายการ IMEI ที่อนุญาต (White List), รายการ IMEI ที่ไม่อนุญาต (Grey List), รายการTAC ที่จัดสรรไว้ เป็นต้น
- รองรับการแสดงรายการไม่เพียงแค่ IMEI เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการเชื่อมโยงต่างๆ เช่น IMEI-IMSI, IMEI-MSISDN และ IMEI- IMSI - MSISDNด้วย
- รองรับตรรกะที่กำหนดเองของรายการที่ใช้
- การเพิ่มรายการลงในรายการโดยอัตโนมัติในสถานการณ์ต่างๆ
- การส่ง ข้อความแจ้งเตือน ทาง SMSไปยังผู้สมัครรับข้อมูลในสถานการณ์ต่างๆ
- การเชื่อมต่อกับระบบเรียกเก็บเงินเพื่อรับชุดหมายเลข IMSI-MSISDN
- รวบรวมข้อมูลโปรไฟล์ของผู้สมัครสมาชิก (ประวัติการเปลี่ยนอุปกรณ์)
- การจัดเก็บข้อมูลการประมวลผลคำขอตรวจสอบ IMEI ทั้งหมดในระยะยาว
ในบางกรณีอาจจำเป็นต้องมีฟังก์ชันอื่นๆ เพิ่มเติม ตัวอย่างเช่น ประเทศคาซัคสถานได้กำหนดให้ต้องลงทะเบียนอุปกรณ์และผูกอุปกรณ์เข้ากับผู้ใช้บริการ แต่เมื่อผู้ใช้บริการรายใหม่นำอุปกรณ์ใหม่เข้ามาในเครือข่าย การทำงานของเครือข่ายจะไม่ถูกปิดกั้นโดยสมบูรณ์ และผู้ใช้บริการจะสามารถลงทะเบียนอุปกรณ์ได้ โดยในการลงทะเบียนนั้น บริการทั้งหมดจะถูกปิดกั้น ยกเว้นบริการต่อไปนี้: การโทรไปยังหมายเลขบริการเฉพาะ การส่ง SMS ไปยังหมายเลขบริการเฉพาะ และการรับส่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ตทั้งหมดจะถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังหน้าเว็บปลายทางเฉพาะ ซึ่งทำได้โดยที่ EIR สามารถส่งคำสั่งไปยังระบบ MNO หลายระบบ (HLR, PCRF , SMSCเป็นต้น)
ผู้จำหน่ายระบบ EIR แบบรายบุคคล (ไม่ใช่ส่วนหนึ่งของโซลูชันที่ซับซ้อน) ที่พบได้บ่อยที่สุด ได้แก่ บริษัท BroadForward, Mahindra Comviva, Mavenir, Nokia และ Eastwind
ฟังก์ชันสนับสนุนอื่นๆ
ฟังก์ชันอื่นๆ อีกมากมายเชื่อมต่อโดยตรงกับเครือข่ายหลักของ GSM ไม่มากก็น้อย
ศูนย์เรียกเก็บเงิน (BC)
ศูนย์เรียกเก็บเงินมีหน้าที่ประมวลผลใบเสร็จค่าผ่านทางที่ออกโดย VLR และ HLR และออกใบเรียกเก็บเงินสำหรับผู้ใช้บริการแต่ละราย นอกจากนี้ยังมีหน้าที่สร้างข้อมูลการเรียกเก็บเงินสำหรับผู้ใช้บริการโรมมิ่งด้วย
ศูนย์บริการข้อความมัลติมีเดีย (MMSC)
ศูนย์บริการรับส่งข้อความมัลติมีเดียรองรับการส่งข้อความมัลติมีเดีย (เช่น รูปภาพเสียงวิดีโอ และการผสมผสานของ สิ่งเหล่านี้) ไปยัง (หรือจาก) MMS-บลูทูธ
ระบบฝากข้อความเสียง (VMS)
ระบบวอยซ์เมลจะบันทึกและจัดเก็บข้อความเสียง
ฟังก์ชันการดักฟังตามกฎหมาย
ตามกฎหมายของสหรัฐอเมริกา ซึ่งถูกนำไปใช้ในหลายประเทศ โดยเฉพาะในยุโรป อุปกรณ์โทรคมนาคมทั้งหมดต้องมีฟังก์ชันสำหรับการตรวจสอบการโทรของผู้ใช้ที่เลือกไว้ ต้องมีการสนับสนุนในระดับหนึ่งในส่วนประกอบต่างๆ แนวคิดของการดักฟังอย่างถูกกฎหมาย นี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อ CALEAตามกฎหมายที่เกี่ยวข้องของสหรัฐอเมริกาโดยทั่วไป การดำเนินการดักฟังอย่างถูกกฎหมายนั้นคล้ายกับการดำเนินการประชุมทางโทรศัพท์ ในขณะที่ A และ B กำลังคุยกัน C สามารถเข้าร่วมการโทรและฟังอย่างเงียบๆ ได้
ดูเพิ่มเติม
- เครือข่ายหลักของ GSM
- ระบบย่อยสถานีฐาน
- COMP128
- 4GLET
ลิงก์ภายนอก
- 4GLET - หน่วยงานกำหนดมาตรฐานสำหรับ GSM และ UMTS
- เครือข่าย UMTS: โปรโตคอล ศัพท์เฉพาะ และการใช้งาน(เก็บถาวรเมื่อ 2009-05-23 ที่Wayback Machine) - หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ PDF โดย Gunnar Heine