Аутентификация и идентификация.

Первоначально в аналоговых системах сотовой связи процедура аутентификации имела простейший вид, а именно – подвижная станция передавала свой уникальный идентификатор (ESN) – электронный серийный номер. Если таковой отыскивался среди зарегистрированных серийных номеров, то идентификация подтверждалась.

Идея процедуры аутентификации в цифровой системе сотовой связи заключается в шифровании некоторых паролей-идентификаторов с использованием псевдослучайных чисел, периодически передаваемых на подвижную станцию с центра коммутации и индивидуального для каждой подвижной станции алгоритма шифрования. Такое шифрование, с использованием одних и тех же исходных данных и алгоритмов выполняется как на подвижной станции, так и в центре коммутации (центре аутентификации). При этом аутентификация считается успешной, если оба результата совпадают.

В стандарте GSM процедура аутентификации связана с использованием модуля идентификации абонента (SIM – subscriber identity module). Этот модуль содержит персональный идентификационный номер абонента (PIN), международный идентификатор абонента подвижной связи (IMSI – international mobile subscriber identity), индивидуальный ключ аутентификации абонента Ki, индивидуальный алгоритм аутентификации абонента A3, индивидуальный алгоритм вычисления ключа шифрования A8.

Рисунок 9

Для аутентификации используется зашифрованный отклик (S), являющийся результатом применения алгоритма А3 к ключу Ki и псевдослучайному числу R, получаемому подвижной станцией от центра аутентификации через центр коммутации. Алгоритм А8 используется для вычисления ключа шифрования сообщений (КС).

Уникальный идентификатор IMSI для текущей работы заменяется временным идентификатором TMSI, присваиваемым аппарату при его первой регистрации в регионе и, соответственно, сбрасываемом при выходе аппарата из пределов региона. PIN-код используется для авторизации абонента на аппарате.

Передача обслуживания

Базовая станция, находясь в центре ячейки, обслуживает все подвижные станции в пределах своей ячейки. При перемещении подвижной станции из одной ячейки в другую ее обслуживание передается от базовой станции 1 ячейки к базовой станции 2 ячейки. Эта процедура называется передача обслуживания, которая реализуется только в том случае, когда подвижная станция пересекает границу ячейки во время сеанса связи и связь при этом не прерывается. Если же подвижная станция перемещается из одной ячейки в другую, находясь в режиме ожидания, она отслеживает эти перемещения по информации системы, передаваемой по каналам связи и, в определенный момент, перестраивается на более сильный сигнал. Необходимость в передаче обслуживания возникает в том случае, если качество каналов связи, оцениваемое по уровню сигнала или частоте битовой ошибки, падает ниже допустимого предела. В стандарте GSM указанные параметры постоянно измеряются подвижной станцией для своей ячейки и 16 смежных ячеек. Результат измерений передается на базовую станцию. В стандарте D-AMPS эти параметры измеряются только для своей ячейки. Если сигнал ухудшается ниже допустимого порога, об этом сообщается в центр коммутации и, по его команде, измерения осуществляется по соседним ячейкам. По результатам этих измерений центр коммутации выбирает ячейку, которой должно быть передано обслуживание.

В аналоговых системах связи такие измерения осуществлялись только на базовых станциях.

Обязательным условием для передачи обслуживания из одной ячейки в другую является более высокое качество канала связи во 2 ячейки по сравнению с 1. Другими словами обслуживание передается из ячейки с худшим качеством в ячейку с лучшим качеством, при этом указанное различие должно быть не менее некой, заранее заданной величины.

Передача обслуживания осуществляется в любом случае по команде из центра коммутации

РОУМИНГ

Роуминг – процедура предоставления услуг сотовой связи абоненту одного оператора в системе другого оператора. Для реализации этой процедуры необходимо в 1 очередь техническое осуществление ее осуществимости. При попытке подвижной станции установить связь, находясь не в своей системе, центр коммутации этой системы, убедившись, что в домашнем регистре нет этого абонента, заносит его в гостевой регистр и, одновременно, запрашивает в домашнем регистре родной системы сведения, необходимые для организации обслуживания – баланс, услуги и прочие. Затем сообщает место нахождения этого абонента.