subsistema de conmutación de red

El centro de conmutación móvil (MSC) es el nodo principal de prestación de servicios para GSM/CDMA, responsable del enrutamiento de llamadas de voz y SMS, así como de otros servicios (como llamadas de conferencia, fax y datos conmutados por circuito).

El MSC establece y libera la conexión de extremo a extremo , gestiona los requisitos de movilidad y transferencia durante la llamada y se encarga de la facturación y la monitorización en tiempo real de la cuenta prepago.

En el sistema de telefonía móvil GSM, a diferencia de los servicios analógicos anteriores, la información de fax y datos se envía codificada digitalmente directamente al MSC. Solo en el MSC se vuelve a codificar en una señal "analógica" (aunque en realidad esto casi con seguridad significa que el sonido se codifica digitalmente como una señal de modulación por impulsos codificados (PCM) en una ranura de tiempo de 64 kbit/s, conocida como DS0 en Estados Unidos).

En distintos contextos, los MSC reciben diversos nombres, lo que refleja su complejo papel en la red. Sin embargo, todos estos términos podrían referirse al mismo MSC, pero realizando diferentes funciones en diferentes momentos.

El MSC de puerta de enlace (G-MSC) es el MSC que determina en qué MSC visitado (V-MSC) se encuentra el abonado que recibe la llamada. También se conecta con la PSTN. Todas las llamadas de móvil a móvil y de PSTN a móvil se enrutan a través de un G-MSC. El término solo es válido en el contexto de una llamada, ya que cualquier MSC puede proporcionar tanto la función de puerta de enlace como la de MSC visitado. Sin embargo, algunos fabricantes diseñan MSC dedicados de alta capacidad que no tienen subsistemas de estación base (BSS) conectados. Estos MSC actúan entonces como puerta de enlace para muchas de las llamadas que gestionan.

El MSC visitado (V-MSC) es el MSC donde se encuentra actualmente un cliente. El registro de ubicación de visitantes (VLR) asociado a este MSC contendrá los datos del abonado.

El MSC de anclaje es el MSC desde el que se ha iniciado una transferencia . El MSC de destino es el MSC hacia el que debe realizarse la transferencia. Un servidor de centro de conmutación móvil forma parte del concepto de MSC rediseñado a partir de la versión 4 de 3GPP .

El servidor del centro de conmutación móvil es una variante de conmutación por software (por lo que también se le conoce como conmutador móvil por software, MSS) del centro de conmutación móvil, que proporciona gestión de movilidad de llamadas conmutadas por circuitos y servicios GSM a los teléfonos móviles que se encuentran en itinerancia dentro del área que cubre. Esta funcionalidad permite el control dividido entre el plano de señalización y el plano de usuario (elemento de red denominado puerta de enlace de medios/MG), lo que garantiza una mejor ubicación de los elementos de red dentro de la red.

MSS y la puerta de enlace de medios (MGW) permiten interconectar llamadas conmutadas por circuito mediante IP, ATM AAL2 y TDM . Para obtener más información, consulte la norma 3GPP TS 23.205.

El término Conmutación de Circuitos (CS) que se utiliza aquí proviene de los sistemas de telecomunicaciones tradicionales. Sin embargo, los dispositivos MSS y MGW modernos utilizan principalmente tecnologías genéricas de Internet y conforman redes de telecomunicaciones de última generación . El software MSS puede ejecutarse en ordenadores genéricos o máquinas virtuales en un entorno de nube .

El MSC se conecta a los siguientes elementos:

• El registro de ubicación de origen (HLR) para obtener datos sobre la tarjeta SIM y el número ISDN de servicios móviles (MSISDN; es decir, el número de teléfono).
• Los subsistemas de estación base (BSS) que gestionan la comunicación por radio con teléfonos móviles 2G y 2.5G .
• La red de acceso radioeléctrico terrestre UMTS (UTRAN) gestiona la comunicación por radio con los teléfonos móviles 3G .
• El registro de ubicación de visitantes (VLR) proporciona información del suscriptor cuando este se encuentra fuera de su red doméstica.
• Otros MSC para procedimientos como el traspaso .

Las tareas del MSC incluyen:

• Realizar las llamadas a los suscriptores a medida que llegan, basándose en la información del VLR.
• Conectar llamadas salientes con otros abonados móviles o con la red telefónica pública conmutada (PSTN).
• Envío de mensajes SMS desde los suscriptores al centro de servicio de mensajes cortos (SMSC) y viceversa.
• Organizar traspasos entre centros de servicios compartidos (BSC).
• Realizar traspasos de un MSC a otro.
• Ofrecer servicios complementarios como llamadas en conferencia o retención de llamadas.
• Generando información de facturación.

The HLR connects to the following elements:

• The G-MSC for handling incoming calls
• The VLR for handling requests from mobile phones to attach to the network
• The SMSC for handling incoming SMSs
• The voice mail system for delivering notifications to the mobile phone that a message is waiting
• The AuC for authentication and ciphering and exchange of data (triplets)

The main function of the HLR is to manage the fact that SIMs and phones move around a lot. The following procedures are implemented to deal with this:

• Manage the mobility of subscribers by means of updating their position in administrative areas called 'location areas', which are identified with a LAC. The action of a user of moving from one LA to another is followed by the HLR with a Location area update procedure.
• Send the subscriber data to a VLR or SGSN when a subscriber first roams there.
• Broker between the G-MSC or SMSC and the subscriber's current VLR in order to allow incoming calls or text messages to be delivered.
• Remove subscriber data from the previous VLR when a subscriber has roamed away from it.
• Responsible for all SRI related queries (i.e. for invoke SRI, HLR should give sack SRI or SRI reply).

The authentication center (AuC) is a function to authenticate each SIM card that attempts to connect to the gsm core network (typically when the phone is powered on). Once the authentication is successful, the HLR is allowed to manage the SIM and services described above. An encryption key is also generated that is subsequently used to encrypt all wireless communications (voice, SMS, etc.) between the mobile phone and the GSM core network.

If the authentication fails, then no services are possible from that particular combination of SIM card and mobile phone operator attempted. There is an additional form of identification check performed on the serial number of the mobile phone described in the EIR section below, but this is not relevant to the AuC processing.

Proper implementation of security in and around the AuC is a key part of an operator's strategy to avoid +919563036845.

El AuC no participa directamente en el proceso de autenticación, sino que genera datos conocidos como tripletes que el MSC utiliza durante el procedimiento. La seguridad del proceso depende de un secreto compartido entre el AuC y la SIM, denominado K _i . El K _i se graba de forma segura en la SIM durante su fabricación y también se replica de forma segura en el AuC. Este K _i nunca se transmite entre el AuC y la SIM, sino que se combina con el IMSI para generar un desafío/respuesta con fines de identificación y una clave de cifrado denominada K _c para su uso en comunicaciones inalámbricas.

El AuC se conecta a los siguientes elementos:

• El MSC solicita un nuevo lote de datos tripletes para un IMSI después de que se hayan utilizado los datos anteriores. Esto garantiza que no se utilicen las mismas claves y respuestas de desafío dos veces para un móvil en particular.

El AuC almacena los siguientes datos para cada IMSI:

• el K _i
• Identificador del algoritmo (los algoritmos estándar se denominan A3 o A8, pero un operador puede elegir uno de su propia marca).

Cuando el MSC solicita al AuC un nuevo conjunto de tripletes para un IMSI en particular, el AuC primero genera un número aleatorio conocido como RAND . Este RAND se combina luego con el K _i para producir dos números como sigue:

• Los valores K _i y RAND se introducen en el algoritmo A3 y se calcula la respuesta con signo (SRES).
• Los valores K _i y RAND se introducen en el algoritmo A8 y se calcula una clave de sesión llamada K _{c .}

Los números ( RAND , SRES, Kc ) forman la terna que se envía de vuelta al MSC. Cuando un IMSI específico solicita acceso a la red central GSM, el MSC envía la _parte RAND de la terna a la tarjeta SIM. La tarjeta SIM introduce este número y el Ki (que está grabado en la SIM) en el algoritmo A3 según corresponda _, y se calcula un SRES que se envía de vuelta al MSC. Si este SRES coincide con el SRES de la terna (lo cual debería ocurrir si se trata de una tarjeta SIM válida), se permite que el móvil se conecte y utilice los servicios GSM.

After successful authentication, the MSC sends the encryption key K_c to the base station controller (BSC) so that all communications can be encrypted and decrypted. Of course, the mobile phone can generate the K_c itself by feeding the same RAND supplied during authentication and the K_i into the A8 algorithm.

The AuC is usually collocated with the HLR, although this is not necessary. Whilst the procedure is secure for most everyday use, it is by no means hack proof. Therefore, a new set of security methods was designed for 3G phones.

In practice, A3 and A8 algorithms are generally implemented together (known as A3/A8, see COMP128). An A3/A8 algorithm is implemented in Subscriber Identity Module (SIM) cards and in GSM network Authentication Centers. It is used to authenticate the customer and generate a key for encrypting voice and data traffic, as defined in 3GPP TS 43.020 (03.20 before Rel-4). Development of A3 and A8 algorithms is considered a matter for individual GSM network operators, although example implementations are available. To encrypt Global System for Mobile Communications (GSM) cellular communications A5 algorithm is used.^[1]

The Visitor Location Register (VLR) is a database of the MSs (mobile stations) that have roamed into the jurisdiction of the Mobile Switching Center (MSC) which it serves. Each main base transceiver station in the network is served by exactly one VLR (one BTS may be served by many MSCs in case of MSC in pool), hence a subscriber cannot be present in more than one VLR at a time.

The data stored in the VLR has either been received from the Home Location Register (HLR), or collected from the MS. In practice, for performance reasons, most vendors integrate the VLR directly to the V-MSC and, where this is not done, the VLR is very tightly linked with the MSC via a proprietary interface. Whenever an MSC detects a new MS in its network, in addition to creating a new record in the VLR, it also updates the HLR of the mobile subscriber, apprising it of the new location of that MS. If VLR data is corrupted it can lead to serious issues with text messaging and call services.

Data stored include:

• IMSI (the subscriber's identity number).
• Authentication data.
• MSISDN (the subscriber's phone number).
• GSM services that the subscriber is allowed to access.
• access point (GPRS) subscribed.
• The HLR address of the subscriber.
• SCP Address(For Prepaid Subscriber).

The primary functions of the VLR are:

• To inform the HLR that a subscriber has arrived in the particular area covered by the VLR.
• Para rastrear la ubicación del suscriptor dentro del área VLR (área de ubicación) cuando no hay ninguna llamada en curso.
• Para permitir o denegar qué servicios puede utilizar el suscriptor.
• Para asignar números de roaming durante el procesamiento de las llamadas entrantes.
• Para eliminar el registro del suscriptor si este se vuelve inactivo mientras se encuentra en el área de cobertura de un VLR. El VLR elimina los datos del suscriptor después de un período fijo de inactividad e informa al HLR (por ejemplo, cuando el teléfono se ha apagado y se ha dejado apagado o cuando el suscriptor se ha trasladado a un área sin cobertura durante un período prolongado).
• Para eliminar el registro del suscriptor cuando este se transfiere explícitamente a otro, según las instrucciones del HLR.

El centro de facturación se encarga de procesar los tickets de peaje generados por los VLR y HLR, y de generar una factura para cada abonado. Asimismo, se encarga de generar los datos de facturación de los abonados en roaming.

El centro de servicio de mensajería multimedia admite el envío de mensajes multimedia (por ejemplo, imágenes, audio , vídeo y sus combinaciones) hacia (o desde) MMS-bluetooth.

El sistema de correo de voz graba y almacena los mensajes de voz.

Según la legislación estadounidense, que también se ha adoptado en muchos otros países, especialmente en Europa, todos los equipos de telecomunicaciones deben ofrecer funciones para monitorizar las llamadas de usuarios seleccionados. Debe existir algún tipo de soporte para ello integrado en cualquiera de los diferentes componentes. El concepto de interceptación legal también se conoce, según la legislación estadounidense pertinente, como CALEA . En general, la implementación de la interceptación legal es similar a la de una llamada en conferencia. Mientras A y B hablan entre sí, C puede unirse a la llamada y escuchar en silencio.