GSM 快速指南

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GSM - 概述

如果您在欧洲或亚洲并使用手机，那么您很可能在手机中使用 GSM 技术。它是全球广泛使用的移动技术。

什么是 GSM？

GSM 代表 **G**lobal **S**ystem for **M**obile Communication（全球移动通信系统）。它是一种用于传输移动语音和数据服务的数字蜂窝技术。以下是关于 GSM 的重要事实：-

• GSM 的概念起源于贝尔实验室在 20 世纪 70 年代初提出的基于小区的移动无线电系统。

• GSM 是 1982 年成立的一个标准化组织的名称，旨在创建一个通用的欧洲移动电话标准。

• GSM 是电信领域最广泛接受的标准，并在全球范围内实施。

• GSM 是一个电路交换系统，它将每个 200 kHz 信道划分为八个 25 kHz 时隙。GSM 在世界大部分地区使用 900 MHz 和 1800 MHz 的移动通信频段。在美国，GSM 使用 850 MHz 和 1900 MHz 频段。

• GSM 拥有全球超过 70% 的数字蜂窝用户市场份额。

• GSM 使用窄带时分多址 (TDMA) 技术传输信号。

• GSM 是使用数字技术开发的。它能够承载 64 kbps 到 120 Mbps 的数据速率。

• 目前，GSM 在全球 210 多个国家/地区拥有超过 10 亿的移动用户。

• GSM 提供从基本到高级的语音和数据服务，包括漫游服务。漫游是指能够在另一个 GSM 网络中使用您的 GSM 电话号码的功能。

GSM 对数据进行数字化和压缩，然后通过一个信道发送，该信道还包含另外两个用户数据流，每个数据流都在自己的时隙中。

为什么选择 GSM？

以下是 GSM 广受欢迎和广泛接受的原因：

• 改进的频谱效率

• 国际漫游

• 低成本的移动设备和基站 (BS)

• 高品质语音

• 与综合业务数字网 (ISDN) 和其他电话公司服务兼容

• 支持新服务

GSM 历史

下表显示了 GSM 系统推出过程中的一些重要事件。

GSM - 架构

GSM 网络由许多功能单元组成。本章将解释这些功能和接口。GSM 网络可以大致分为：-

• 移动台 (MS)

• 基站子系统 (BSS)

• 网络交换子系统 (NSS)

• 运营支撑子系统 (OSS)

GSM - 移动台

MS 包括物理设备，例如无线电收发器、显示器和数字信号处理器以及 SIM 卡。它为 GSM 网络中的用户提供空中接口。因此，还提供其他服务，包括：-

• 语音电信服务

• 数据承载服务

• 功能补充服务

MS 还提供 SMS 消息的接收器，使用户能够在语音和数据使用之间切换。此外，手机还方便访问语音邮件系统。MS 还提供对 GSM 网络中提供的各种数据服务的访问。这些数据服务包括：-

• 通过与 PAD 的同步或异步拨号连接进行 X.25 分组交换，速度通常为 9.6 Kbps。

• 通用分组无线业务 (GPRS) 使用基于 X.25 或 IP 的数据传输方法，速度高达 115 Kbps。

• 高速电路交换数据，速度高达 64 Kbps。

我们将在 **GSM - 用户服务** 中详细讨论 GMS 服务。

什么是 SIM？

SIM 提供个人移动性，使用户无论终端位置或使用特定终端与否，都能访问所有已订阅的服务。您需要将 SIM 卡插入另一部 GSM 手机才能接收该手机的呼叫、从该手机拨打电话或接收其他已订阅的服务。

GSM - 基站子系统 (BSS)

BSS 由两部分组成：-

• 基站收发信机 (BTS)

• 基站控制器 (BSC)

BTS 和 BSC 通过指定的 Abis 接口进行通信，从而能够在由不同供应商制造的组件之间进行操作。BSS 的无线电组件可能包含 4 到 7 个或 9 个小区。BSS 可以有一个或多个基站。BSS 在 BTS 和 BSC 之间使用 Abis 接口。然后，将一条单独的高速线路 (T1 或 E1) 从 BSS 连接到移动 MSC。

基站收发信机 (BTS)

BTS 包含定义小区的无线电收发器，并处理与 MS 的无线电链路协议。在大型城市地区，可能会部署大量 BTS。

BTS 对应于网络每个小区中使用的收发器和天线。BTS 通常放置在小区的中心。其发射功率决定了小区的大小。每个 BTS 具有 1 到 16 个收发器，具体取决于小区中用户的密度。每个 BTS 充当一个小区。它还包括以下功能：-

• 对 RF 信号进行编码、加密、多路复用、调制以及馈送到天线

• 转码和速率自适应

• 时间和频率同步

• 通过全速率或半速率服务进行语音传输

• 解码、解密和均衡接收到的信号

• 随机接入检测

• 定时提前

• 上行链路信道测量

基站控制器 (BSC)

BSC 管理一个或多个 BTS 的无线电资源。它处理无线电信道建立、跳频和切换。BSC 是移动设备和 MSC 之间的连接。BSC 还将无线电链路中使用的 13 Kbps 语音信道转换为公共交换电话网络 (PSDN) 或 ISDN 使用的标准 64 Kbps 信道。

它为 MS 分配和释放频率和时隙。BSC 还处理小区间切换。它控制其区域内 BSS 和 MS 的功率传输。BSC 的功能是在 BTS 和 MSC 之间分配必要的时隙。它是一种处理无线电资源的交换设备。

其他功能包括：-

• 控制跳频

• 执行流量集中以减少来自 MSC 的线路数量

• 为 BSS 的运营和维护中心提供接口

• 在 BTS 之间重新分配频率

• 时间和频率同步

• 电源管理

• 从 MS 接收到的信号的时延测量

GSM - 网络交换子系统 (NSS)

网络交换系统 (NSS) 的主要部分是移动交换中心 (MSC)，它执行移动设备与其他固定或移动网络用户之间的呼叫交换，以及移动服务的管理（例如身份验证）。

交换系统包括以下功能元素：-

归属位置寄存器 (HLR)

HLR 是一个用于存储和管理订阅的数据库。HLR 被认为是最重要的数据库，因为它存储了有关用户的信息，包括用户的服务配置文件、位置信息和活动状态。当个人以 SIM 卡的形式购买订阅时，所有关于此订阅的信息都将注册到该运营商的 HLR 中。

移动业务交换中心 (MSC)

网络子系统的核心组件是 MSC。MSC 执行移动设备与其他固定或移动网络用户之间的呼叫交换，以及移动服务的管理（例如注册、身份验证、位置更新、切换和呼叫路由到漫游用户）。它还执行诸如计费、网络接口、公共信令等功能。每个 MSC 都由一个唯一的 ID 标识。

访客位置寄存器 (VLR)

VLR（访问位置寄存器）是一个数据库，包含移动用户漫游时MSC（移动交换中心）所需的临时信息。VLR始终与MSC集成。当移动台漫游到新的MSC区域时，连接到该MSC的VLR会向HLR（归属位置寄存器）请求有关移动台的数据。之后，如果移动台发起呼叫，VLR将拥有呼叫建立所需的信息，而无需每次都查询HLR。

鉴权中心 (AUC)

鉴权中心是一个受保护的数据库，存储每个用户SIM卡中存储的密钥副本，用于对无线信道进行鉴权和加密。AUC保护网络运营商免受当今蜂窝网络中各种类型的欺诈。

设备识别寄存器 (EIR)

设备识别寄存器（EIR）是一个数据库，包含网络上所有有效移动设备的列表，其中其国际移动设备识别码（IMEI）标识每个MS（移动台）。如果IMEI被报告为被盗或未经类型批准，则将其标记为无效。

GSM - 操作支持子系统 (OSS)

操作维护中心（OMC）连接到交换系统中的所有设备以及BSC（基站控制器）。OMC的实现称为操作和支持系统（OSS）。

以下是OMC的一些功能：

• 管理和商业运营（用户订阅、终端设备、计费和统计）。

• 安全管理。

• 网络配置、运营和性能管理。

• 维护任务。

操作和维护功能基于电信管理网络（TMN）的概念，该概念在ITU-T系列M.30中进行了标准化。

下图显示了OMC系统如何覆盖所有GSM元素。

OSS是网络运营商监控和控制系统的功能实体。OSS的目的是为客户提供经济高效的支持，以实现GSM网络所需的集中式、区域性和本地运营和维护活动。OSS的一个重要功能是提供网络概览并支持不同运营和维护组织的维护活动。

GSM体系结构的简单示意图如下：

GSM体系结构的其他组件包括数据库和消息系统功能：

• 归属位置寄存器 (HLR)

• 访客位置寄存器 (VLR)

• 设备识别寄存器 (EIR)

• 鉴权中心 (AuC)

• 短信服务中心 (SMS SC)

• 网关MSC (GMSC)

• 计费中心 (CBC)

• 转码和适配单元 (TRAU)

下图显示了GSM网络以及添加的元素：

MS和BSS通过Um接口通信。它也称为空中接口或无线链路。BSS通过A接口与网络服务交换（NSS）中心通信。

GSM网络区域

在GSM网络中，定义了以下区域：

• 小区 - 小区是基本服务区域；一个BTS（基站收发信机）覆盖一个小区。每个小区都分配了一个小区全局标识（CGI），这是一个唯一标识小区的数字。

• 位置区 - 一组小区构成一个位置区（LA）。这是当用户收到来电时进行寻呼的区域。每个LA都分配了一个位置区标识（LAI）。每个LA由一个或多个BSC服务。

• MSC/VLR服务区域 - 一个MSC覆盖的区域称为MSC/VLR服务区域。

• PLMN - 一个网络运营商覆盖的区域称为公共陆地移动网络（PLMN）。一个PLMN可以包含一个或多个MSC。

GSM - 规范

不同个人通信服务（PCS）系统的需求因每个PCS网络而异。GSM规范的重要特性列在下面：

调制

调制是将输入数据转换为适合传输介质的格式的过程。传输的数据在接收端被解调回其原始形式。GSM使用高斯最小频移键控（GMSK）调制方法。

接入方法

无线频谱是一种有限的资源，被所有用户消耗和划分，GSM设计了TDMA/FDMA的组合作为在用户之间划分带宽的方法。在此过程中，FDMA部分将总共25 MHz带宽的频率划分为124个200 kHz带宽的载波频率。

每个BS分配一个或多个频率，每个频率使用TDMA方案划分为八个时隙。每个时隙都用于数据传输和接收。这些时隙在时间上是分开的，以便移动单元不会同时传输和接收数据。

传输速率

GSM在GMSK中每符号1比特的总符号速率为270.833 K符号/秒。时隙的总传输速率为22.8 Kbps。

GSM是一个数字系统，空口比特率为270 kbps。

频段

GSM指定的上行链路频率范围为933 - 960 MHz（仅限基本900 MHz频段）。下行链路频段为890 - 915 MHz（仅限基本900 MHz频段）。

信道间隔

信道间隔表示相邻载波频率之间的间隔。对于GSM，它是200 kHz。

语音编码

对于语音编码或处理，GSM使用线性预测编码（LPC）。此工具压缩比特率并提供语音参数的估计。当音频信号通过滤波器时，它会模拟声道的功能。在这里，语音以13 kbps进行编码。

双工距离

双工距离是上行链路和下行链路频率之间的空间。GSM的双工距离为80 MHz，其中每个信道有两个相距80 MHz的频率。

其他

• 帧持续时间 - 4.615 mS

• 双工技术 - 频分双工（FDD）接入模式，以前称为WCDMA。

• 每个射频信道的语音信道 - 8。

GSM - 地址和标识符

GSM以不同的方式处理用户和设备。电话号码、用户和设备标识符是一些已知的标识符。还有许多其他已明确定义的标识符，这些标识符是用户移动性管理和寻址其余网络元素所必需的。GSM中使用的重要地址和标识符如下所述。

国际移动台设备识别码 (IMEI)

国际移动台设备识别码（IMEI）更像是一个序列号，在国际上唯一地识别一个移动台。它由设备制造商分配，并由网络运营商注册，后者将其存储在设备识别寄存器（EIR）中。通过IMEI，可以识别过时的、被盗的或无法正常工作的设备。

以下是IMEI的组成部分：

• 型号批准代码 (TAC) - 6位十进制数，集中分配。

• 最终组装代码 (FAC) - 6位十进制数，由制造商分配。

• 序列号 (SNR) - 6位十进制数，由制造商分配。

• 备用 (SP) - 1位十进制数。

因此，IMEI = TAC + FAC + SNR + SP。它唯一地表征了一个移动台，并提供了有关制造商和制造日期的线索。

国际移动用户识别码 (IMSI)

每个注册用户都拥有一个原始的国际移动用户识别码（IMSI）及其有效的IMEI，存储在其用户识别模块（SIM）中。

IMSI包含以下部分：

• 移动国家代码 (MCC) - 3位十进制数，国际标准化。

• 移动网络代码 (MNC) - 2位十进制数，用于在国家/地区内唯一识别移动网络。

• 移动用户识别号码 (MSIN) - 最多10位十进制数，用户在其归属移动网络中的识别号码。

移动用户ISDN号码 (MSISDN)

移动台的真实电话号码是移动用户ISDN号码（MSISDN）。基于SIM卡，移动台可以有多个MSISDN，因为每个用户在其SIM卡中分别分配了一个单独的MSISDN。

以下是MSISDN类别遵循的结构，它们是根据国际ISDN号码计划定义的：

• 国家代码 (CC) - 最多3位十进制数。

• 国家目的地代码 (NDC) - 通常为2-3位十进制数。

• 用户号码 (SN) - 最多10位十进制数。

移动台漫游号码 (MSRN)

移动台漫游号码（MSRN）是由区域负责的访问位置寄存器（VLA）分配给移动台的临时位置相关ISDN号码。使用MSRN，将传入呼叫引导到MS。

MSRN与MSISDN具有相同的结构。

• 国家代码 (CC) - 被访问网络的国家代码。

• 国家目的地代码 (NDC) - 被访问网络的国家目的地代码。

• 用户号码 (SN) - 当前移动网络中的用户号码。

位置区标识 (LAI)

在PLMN内，位置区标识其自身的位置区标识（LAI）。LAI层次结构基于国际标准，并以如下所示的唯一格式构建：

• 国家代码 (CC) - 3位十进制数。

• 移动网络代码 (MNC) - 2位十进制数。

• 位置区代码 (LAC) - 最多5位十进制数或最多两次8位十六进制编码（LAC < FFFF）。

临时移动用户识别码 (TMSI)

临时移动用户识别码（TMSI）可以由负责用户当前位置的VLR分配。TMSI只需要在VLR处理的区域内具有本地意义。这仅存储在网络侧的VLR中，不会传递到归属位置寄存器（HLR）。

TMSI与当前位置区一起唯一地标识用户。它可以包含最多4×8位。

本地移动用户识别码 (LMSI)

每个移动台都可以由VLR分配一个本地移动用户识别码（LMSI），它是一个原始密钥。此密钥可用作每个移动台在其区域内的辅助搜索密钥。它还有助于加速数据库访问。如果移动台已在VLR上注册并发送到HLR，则会分配LMSI。LMSI由四个八位字节（4x8位）组成。

小区标识（CI）

使用小区标识（CI）（最大2×8）位，可以识别LA内的各个小区。当组合全局小区标识（LAI + CI）呼叫时，则唯一定义。

GSM - 操作

一旦移动台发起呼叫，就会发生一系列事件。分析这些事件可以深入了解GSM系统的运行。

移动电话到公用交换电话网络（PSTN）

当移动用户向PSTN电话用户拨打电话时，会发生以下事件序列：

• MSC/VLR接收呼叫请求消息。

• MSC/VLR检查移动台是否有权访问网络。如果是，则激活移动台。如果移动台未经授权，则拒绝服务。

• MSC/VLR分析号码并与PSTN发起呼叫设置。

• MSC/VLR要求相应的BSC分配一个话务信道（一个无线信道和一个时隙）。

• BSC分配话务信道并将信息传递给移动台。

• 被叫方接听电话，并进行通话。

• 移动台持续测量当前小区和邻近小区的无线信道，并将信息传递给BSC。BSC决定是否需要切换。如果是，则为移动台分配一个新的话务信道，并进行切换。如果不需要切换，则移动台继续在相同频率上传输。

PSTN到移动电话

当PSTN用户呼叫移动台时，会发生以下事件序列：

• 网关MSC接收呼叫并查询HLR以获取将呼叫路由到服务MSC/VLR所需的信息。

• GMSC将呼叫路由到MSC/VLR。

• MSC检查VLR以获取MS的位置区。

• MSC通过广播消息（即通过寻呼请求）通过BSC联系MS。

• MS响应寻呼请求。

• BSC分配话务信道并向MS发送消息以调整到该信道。MS生成振铃信号，并且在用户接听后，建立语音连接。

• 如果需要，切换将与前面案例中讨论的一样进行。

为了在规定的时间内通过无线信道传输语音，MS以13 Kbps的速度对其进行编码。BSC将语音转码为64 Kbps，并通过陆地链路或无线链路发送到MSC。然后，MSC将语音数据转发到PSTN。在反方向上，语音以64 Kbps的速度在BSC处接收，BSC将其转码为13 Kbps以进行无线传输。

GSM支持9.6 Kbps数据，该数据可以信道化在一个TDMA时隙中。为了提供更高的数据速率，对GSM标准（GSM第二阶段和GSM第二阶段+）进行了许多增强。

GSM - 协议栈

GSM架构是一个分层模型，旨在允许两个不同系统之间进行通信。较低层确保上层协议的服务。每一层都传递适当的通知，以确保已正确格式化、传输和接收传输的数据。

GMS协议栈图如下所示：

MS协议

基于接口，GSM信令协议被组装成三个通用层：

• 第1层 - 物理层。它使用空中接口上的信道结构。

• 第2层 - 数据链路层。在Um接口上，数据链路层是用于ISDN中的D信道链路访问协议（LAP-D）协议的修改版本，称为Dm信道上的链路访问协议（LAP-Dm）。在A接口上，使用SS7的第2层消息传输部分（MTP）。

• 第3层 - GSM信令协议的第三层分为三个子层：

  • 无线资源管理（RR），

  • 移动性管理（MM），以及

  • 连接管理（CM）。

MS到BTS协议

RR层是较低层，它管理MS和MSC之间的无线和固定链路。对于此结构，涉及的主要组件是MS、BSS和MSC。RR层的职责是管理RR会话（移动设备处于专用模式时的时间）和无线信道，包括专用信道的分配。

MM层位于RR层之上。它处理由用户移动性以及身份验证和安全方面产生的功能。位置管理涉及使系统能够知道已打开电源的MS的当前位置，以便可以完成传入呼叫路由的程序。

CM层是GSM协议栈的最顶层。此层负责呼叫控制、补充服务管理和短消息服务管理。这些服务中的每一个都作为CM层内的单个层进行处理。CC子层的其他功能包括呼叫建立、服务类型的选择（包括在呼叫期间在服务之间切换）和呼叫释放。

BSC协议

BSC从BTS接收数据后，使用一组不同的协议。BTS和BSC之间使用Abis接口。在此级别，第3层下部的无线资源从RR更改为基站收发机管理（BTSM）。BTS管理层是BTS到BSC的中继功能。

RR协议负责在MS和BTS之间分配和重新分配话务信道。这些服务包括控制对系统的初始访问、对MT呼叫的寻呼、小区站点之间呼叫的切换、功率控制和呼叫终止。BSC仍然具有一些无线资源管理，用于频率协调、频率分配以及第2层接口的整体网络层的管理。

要从BSC过渡到MSC，使用BSS移动应用部分或直接应用部分，并且中继器应用SS7协议，以便可以使用MTP 1-3作为主要架构。

MSC协议

在MSC处，从BSC开始，信息通过A接口映射到MTP第1层到第3层。在这里，基站系统管理应用部分（BSS MAP）被认为是等效的无线资源集。中继过程由堆叠在第3层协议之上的层完成，它们是BSS MAP/DTAP、MM和CM。这完成了中继过程。为了在网络中查找和连接用户，MSC使用控制信令网络进行交互。MSC数据库中包含位置寄存器，以帮助确定如何以及是否要与漫游用户建立连接。

每个GSM MS用户都分配了一个HLR，该HLR依次包含用户的地理位置和订购的服务。VLR是一个单独的寄存器，用于跟踪用户的地理位置。当用户移出HLR覆盖区域时，MS会通知VLR以查找用户的位置。VLR反过来，借助控制网络，向MS新位置的HLR发出信号。借助用户HLR中包含的位置信息，可以将MT呼叫路由到用户。

GSM - 用户服务

GSM提供的不仅仅是语音电话。请联系您当地的GSM网络运营商以了解您可以享受的具体服务。

GSM提供三种基本类型的服务：

• 电话服务或电信服务

• 数据服务或承载服务

• 补充服务

电信服务

承载服务的功能由电信服务用于传输数据。这些服务以以下方式进一步传输：

语音呼叫

GSM支持的最基本的电信服务是电话。这包括13 kbps的全速率语音和紧急呼叫，其中通过拨打三位数字通知最近的紧急服务提供商。

视讯和传真

另一组电信服务包括视讯访问、电传传输、传真备用语音和传真3组、自动传真3组等。

短信

短消息服务（SMS）是一种文本消息服务，允许在您的GSM手机上发送和接收文本消息。除了简单的文本消息外，还可以传输其他文本数据，包括新闻、体育、金融、语言和基于位置的数据。

承载服务

数据服务或承载服务通过GSM手机使用。接收和发送数据是导致广泛的移动互联网访问和移动数据传输的基本构建块。GSM目前的数据传输速率为9.6k。现在可以使用HSCSD（高速电路交换数据）和GPRS（通用分组无线服务）等将为GSM用户提高数据传输速率的新开发。

补充服务

补充服务是在电信服务和承载服务之外提供的附加服务。这些服务包括主叫号码显示、呼叫转移、呼叫等待、多方通话以及禁止呼出（国际）呼叫等。这里简要介绍了补充服务：

• 会议 - 它允许移动用户建立多方通话，即三个或更多用户之间的同时通话以建立电话会议。此服务仅适用于普通电话。

• 呼叫等待 - 此服务在通话过程中通知移动用户有来电。用户可以接听、拒绝或忽略来电。

• 呼叫保持 - 此服务允许用户将来电保持，并在一段时间后恢复。呼叫保持服务适用于普通电话。

• 呼叫转移 - 呼叫转移用于将呼叫从原始接收者转移到另一个号码。它通常由用户自己设置。用户可以利用它在不可用时将呼叫从移动台转移出去，从而确保呼叫不会丢失。

• 呼叫禁止 - 呼叫禁止可用于限制某些类型的呼出呼叫（例如ISD）或阻止来自不需要号码的呼叫。呼叫禁止是一项灵活的服务，使用户能够有条件地禁止呼叫。

• 号码识别 - 有以下与号码识别相关的补充服务：

  • 主叫号码显示 - 此服务在屏幕上显示主叫方的电话号码。

  • 主叫号码限制 - 不希望自己的号码显示给其他人的用户订阅此服务。

  • 被叫号码显示 - 提供此服务是为了让主叫方获得他们连接到的用户的电话号码。此服务在转发等情况下很有用，因为连接的号码不是拨打的号码。

  • 被叫号码限制 - 有时，被叫方不希望自己的号码被显示，因此他们会订阅此服务。通常，这会覆盖显示服务。

  • 恶意呼叫识别 - 提供恶意呼叫识别服务是为了打击淫秽或烦人的呼叫的传播。受害者应订阅此服务，然后他们可以使用简单的命令在GSM网络中识别已知的恶意呼叫。

• 费用通知 (AoC) − 此服务旨在向用户提供其使用服务的费用指示。此外，那些希望向没有自己SIM卡的用户提供租赁服务的运营商也可以以稍微不同的形式使用此服务。数据呼叫的AoC基于时间测量提供。

• 封闭用户组 (CUGs) − 此服务适用于希望仅互相呼叫而不与其他人呼叫的用户组。

• 非结构化补充服务数据 (USSD) − 这允许运营商定义个人服务。

GSM - 安全与加密

GSM是目前最安全的蜂窝通信系统。GSM的安全方法已标准化。GSM通过保持呼叫的机密性和GSM用户的匿名性来维护端到端的安全性。

为用户的号码分配临时识别号码以维护用户的隐私。通过应用可以利用数字系统和信令启用的加密算法和跳频来维护通信的隐私。

本章概述了为GSM用户实施的安全措施。

移动台认证

GSM网络通过使用挑战-响应机制来验证用户的身份。将一个128位随机数 (RAND) 发送到MS。MS根据使用个人用户身份验证密钥 (Ki) 通过身份验证算法 (A3) 对RAND进行加密来计算32位签名响应 (SRES)。在从用户接收SRES后，GSM网络重复计算以验证用户的身份。

个人用户身份验证密钥 (Ki) 永远不会通过无线信道传输，因为它存在于用户的SIM卡以及AUC、HLR和VLR数据库中。如果接收到的SRES与计算值一致，则MS已成功进行身份验证，并且可以继续。如果值不匹配，则连接将终止，并且向MS指示身份验证失败。

签名响应的计算在SIM卡内处理。它提供了增强的安全性，因为诸如IMSI或个人用户身份验证密钥 (Ki) 等机密用户信息在身份验证过程中永远不会从SIM卡中释放。

信令和数据机密性

SIM卡包含用于生成64位加密密钥 (Kc) 的加密密钥生成算法 (A8)。此密钥是通过将身份验证过程中使用的相同随机数 (RAND) 与个人用户身份验证密钥 (Ki) 一起应用于加密密钥生成算法 (A8) 来计算的。

GSM通过提供一种更改加密密钥的方法来提供额外的安全级别，从而使系统更能抵抗窃听。可以根据需要定期更改加密密钥。与身份验证过程一样，加密密钥 (Kc) 的计算在SIM卡内部进行。因此，SIM卡永远不会泄露诸如个人用户身份验证密钥 (Ki) 等敏感信息。

MS和网络之间的加密语音和数据通信是通过使用加密算法A5来完成的。加密通信由来自GSM网络的加密模式请求命令启动。收到此命令后，移动台开始使用加密算法 (A5) 和加密密钥 (Kc) 对数据进行加密和解密。

用户身份机密性

为了确保用户身份机密性，使用临时移动用户识别码 (TMSI)。完成身份验证和加密过程后，将TMSI发送到移动台。收到后，移动台将进行响应。TMSI在其发放的区域内有效。对于区域外的通信，除了TMSI之外，还需要位置区域标识 (LAI)。

GSM - 计费

GSM服务提供商根据他们向客户提供的服务进行计费。所有参数都足够简单，可以向客户收取所提供服务的费用。

本章概述了用于向GSM用户收费的常用计费技术和参数。

电话服务

这些服务可以按每次呼叫收费。呼叫发起者必须支付费用，而现在来电是免费的。可以根据不同的参数向客户收费，例如：

• 国际电话或长途电话。

• 本地电话。

• 在高峰时段拨打的电话。

• 在夜间拨打的电话。

• 周末期间的折扣电话。

• 按分钟或按秒收费。

• 服务提供商可以设计更多其他标准来向其客户收费。

短信服务

大多数服务提供商根据发送的短信数量向客户收取短信服务费用。还有其他主要的短信服务，其中服务提供商收取的费用高于普通短信费用。这些服务是与电视网络或广播网络合作提供的，以向受众征收短信费用。

大多数情况下，费用由短信发送方支付，但对于某些服务（如股票和股价、手机银行设施和休闲预订服务等），短信接收方需要支付服务费用。

GPRS服务

使用GPRS服务，您可以浏览互联网、玩游戏和下载电影。因此，服务提供商将根据您手机上上传和下载的数据向您收费。这些费用将基于每千字节下载/上传的数据。

其他参数可能是为您提供的QoS。如果您想观看电影，则低QoS可能会起作用，因为某些数据丢失是可以接受的，但如果您正在下载zip文件，则单个字节丢失将损坏您下载的整个文件。

另一个参数可能是下载数据文件或浏览互联网的高峰和非高峰时间。

补充服务

大多数补充服务是基于每月租金或完全免费提供的。例如，呼叫等待、呼叫转移、主叫号码识别和呼叫保持可免费使用。

• 呼叫禁止是一项服务，服务提供商使用它来收回欠款等，否则此服务不会被任何用户使用。

• 电话会议服务是一种简单的电话呼叫形式，客户需要为同时拨打的多个电话付费。没有服务提供商为此服务收取额外费用。

• 封闭用户组 (CUG) 非常流行，主要用于在用户向特定定义的用户组拨打电话时提供特殊折扣。

• 费用通知 (AoC) 可以根据用户提出的查询数量收费。

GSM - 移动电话

GSM Arena是关于最新GSM手机信息的最大来源。此页面作为GSM Arena的礼貌显示。如果您计划购买GSM手机，我们建议您仔细阅读所有评论，然后再决定哪款手机适合您。