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  移動交換中心(英語:Mobile Switching Center,簡稱:英語:MSC)是GSM/CDMA的主要業務交付節點(英語:Service Delivery Node),負責語音呼叫和簡訊,以及其它業務(例如電話會議、傳真,以及電路交換資料)的路由。  MSC建立(英語:set up)和拆除(英語:release)端到端連線,在呼叫過程中,處理可移動性(英語:mobility)和切換(英語:hand-over)需求,並處理計費和實時預付費賬戶監視。  在GSM行動電話系統中,與早期的模擬業務(英語:analogue services)相比,傳真和資料資訊被直接以數字編碼後的形式傳送給英語:MSC。僅僅是在英語:MSC,它被重新編碼為一個“模擬”(英語:analogue)訊號(儘管實際上這將幾乎完全意味著聲音在一個64-英語:kbps的時隙中被數字編碼為脈衝編碼調製訊號,在美國被稱為一個零號數字信令)。  在不同的上下文中,英語:MSC存在各種不同的叫法,這也反映了它們在網路中的複雜角色。儘管所有這些術語都可以是指同一臺英語:MSC,但是在不同的時候做的是不同的事情。

  閘道器MSC(英語:Gateway MSC,簡稱:英語:GMSC)是這樣一個英語:MSC:它確定被叫簽約使用者目前正位於哪個拜訪(英語:visited)英語:MSC。它也與公共交換電話網(英語:PSTN)進行介面。所有的移動裝置對移動裝置呼叫,以及英語:PSTN對移動裝置呼叫,都被通過一個英語:GMSC路由。這個術語僅在一個呼叫的上下文中有效,因為任何一個英語:MSC都可能同時提供閘道器功能和拜訪英語:MSC功能。然而,一些製造商會設計專用的大容量英語:MSC,不負責與任何基站子系統(英語:BSS)連線。這些英語:MSC對於它們所處理的大部分呼叫來說都是英語:GMSC。

  拜訪MSC(英語:Visited MSC,簡稱:英語:VMSC)是客戶當前正在位於的英語:MSC。與該英語:MSC相關聯的VLR將擁有該簽約使用者的資料。

  錨附MSC(英語:anchor MSC)是發起切換的英語:MSC。

  目標MSC(英語:target MSC)是將要切換到的英語:MSC。

  一個移動交換中心伺服器(英語:Mobile Switching Center Server,簡稱英語:MSCS)是從英語:3GPP第4發行版]]開始的,對英語:MSC概念進行的重設計中的一部分。英語:MSCS是英語:MSC的一個軟交換變種(英語:soft-switch variant),它為漫遊到它所服務的區域的行動電話提供電路交換的主叫(英語:calling)移動性管理和英語:GSM業務。英語:MSCS功能使得控制(信令)和使用者平面能夠分離(網元中的集合通道被成為媒體閘道器/英語:MG),從而保證了網路中的網元的更好的佈置。  英語:MSS和英語:MGW 多媒體閘道器(英語:Media Gateway)使得通過使用網際協議、ATM英語: AAL2以及英語:TDM進行交換的跨連線(英語:cross-connect)交換呼叫成為可能。更多資訊可以在英語:3GPP TS 23.205中可以被找到。

  MSC連線到如下的網元:

  MSC實現的動作(英語:procedures implemented)包括:

  歸屬位置暫存器(英語:Home Location Register,簡稱:英語:HLR)是一箇中心資料庫,包含被授權使用英語:GSM核心網的各個行動電話簽約使用者的詳細資訊。每個公共陸地行動網路(英語:Public Land Mobile Network,簡稱:英語:PLMN)中都可以有多個邏輯的或物理的英語:HLR,但是一個IMSI/MSISDN配對,在同一時間只能被關聯到一個邏輯英語:HLR(可能橫跨多個物理節點)上。  HLR儲存行動電話運營商所發行的每個SIM卡的詳細資訊。每個英語:SIM都有一個唯一的識別碼,稱為“國際移動使用者識別碼(英語:International Mobile Subscriber Identity,簡稱:英語:IMSI)”,它是每條英語:HLR記錄的主鍵。  另一個關聯到SIM的重要資料項就是移動臺國際使用者識別碼(英語:Mobile Subscriber ISDN Number,簡稱:英語:MSISDN),它是行動電話發起和接收呼叫所使用的電話號碼。主英語:MSISDN是用於發起和接收語音呼叫和簡訊的號碼,但是一個英語:SIM有可能擁有第二個英語:MSISDN和它關聯,用於傳真和資料呼叫。每個英語:MSISDN也是英語:HLR記錄的一個主鍵。只要一個簽約使用者還是該行動電話運營商的一個使用者,就會有英語:HLR資料儲存。  HLR中的一條IMSI記錄儲存的其它資料的例子:  英語:HLR直接接收並處理來自英語:GSM網路中的網元的MAP事務和訊息,例如當一個行動電話來回漫遊的時候,收到“位置更新”(英語:location update)訊息。

  英語:HLR與如下的網元相連:

  英語:HLR的主要功能是管理SIM和電話經常到處移動這個事實。英語:HLR實現瞭如下動作來處理它們(英語:procedures implemented):

  

  鑑權中心(Authentication Center,簡稱:AuC)是一個對各個對GSM核心網的連線的嘗試(通常是在電話開機的時候進行)的SIM卡進行鑑權的功能。一旦鑑權成功,HLR就被允許管理該SIM以及上面描述的服務。一個金鑰(encryption key)也被生成,它將隨後被用於加密所有的行動電話和GSM核心網之間的無線通訊(語音、簡訊,等等)。  如果鑑權失敗,則對於那個SIM卡和它所嘗試的行動電話運營商來說,沒有任何業務是可用的。在下面的EIR一節描述了另一個的附加的對該行動電話的序列號進行的身份識別的形式,但是這與AuC處理無關。  在AuC之中和之外的安全性的正確實現,是運營商避免SIM克隆的一個關鍵部分。  AuC不直接參與鑑權過程,而是生成被稱為“三元組”(tiplets)的資料,供MSC在這個過程中使用。該處理的安全性依賴於AuC和SIM之間的共享金鑰(shared secret),稱為“Ki”。Ki在製造SIM卡的時候被祕密地燒製在其中,同時被安全地複製到AuC中。這個Ki從不會被在AuC和SIM之間傳輸,但是會被關聯到IMSI來產生一個挑戰/響應(challenge/response)用於身份識別,以及一個被稱為“Kc”的金鑰(encryption key)來在空中通訊上使用(air communications)。

  AuC連線到如下的網元:

  AuC為每個IMSI儲存如下的資料:  當MSC向AuC詢問一個特定IMSI的新的一個三元組集合的時候,AuC首先生成一個被稱為“RAND”的隨機數。這個RAND隨後被關聯到Ki來生成如下兩個數字:  號碼(RAND, SRES, Kc)形成一個三元組,被髮回給MSC。當一個特定的IMSI請求接入GSM核心網時,MSC將三元組的RAND部分傳送給SIM。該SIM將這個號碼,以及Ki(燒製在SIM中的)送入適當的A3演算法,而SRES被算出併發回給MSC。如果SRES匹配在三元組中的SRES(如果是一個合法的SIM的話,就應該匹配),則該行動電話就被允許附著(attach),並繼續使用GSM業務。  在成功鑑權之後,MSC向基站控制器(Base Station Controller,簡稱:BSC)傳送金鑰Kc,這樣所有的通訊都可以被加密和解密。當然,行動電話可以通過將鑑權期間所提供的相同的RAND和Ki一同送入A8演算法,來自己生成Kc。  AuC通常和HLR一起佈置,儘管這不是必須的。儘管這個過程對於大部分的日常使用來說是安全的,但它不保證不被突破。因此一個新的安全性措施被為3G電話而設計。  A3演算法被用於加密GSM蜂窩通訊。實踐中,A3和A8演算法基本上被一起實現(稱為A3/A8,參見COMP128)。按照3GPP TS 43.020(在Rel-4之前是03.20)中的定義,一個A3/A8演算法被在SIM和GSM網路AuC中被實現。它被用於對客戶進行鑑權,並生成一個金鑰,來加密語音和資料流量。儘管有現成的實現A3和A8演算法的例子,但它們的開發被認為是各個獨立的GSM網路運營商的事情。

  

  拜訪位置暫存器(Visitor Location Register,簡稱:VLR)是一個資料庫,用於儲存漫遊到一個MSC所提供服務的範圍的簽約使用者的資料。網路中的每個主要基站都嚴格地僅由一個VLR來提供服務(在MSC池的情況下,一個BTS可能由多個MSC提供服務),因此一個簽約使用者不會同時出現在超過1個VLR上。  儲存在VLR中的資料要麼接收自HLR,要麼從MS(移動臺,英文:Mobile Station)採集。實踐中,由於效能原因,大部分供應商將VLR與VMSC整合在一起,即使沒有這麼做,VLR也被通過適當的介面,緊密地與MSC聯絡在一起。不論何時,一旦MSC發現它的網路中出現了一個新的MS,除了在VLR中建立一條新的記錄之外,它還更新該移動簽約使用者的HLR,將該MS的新位置告知它。如果VLR資料被損壞,可能會導致簡訊和呼叫業務的嚴重問題。儲存的資料包括:

  VLR連線到如下網元:

  VLR的主要功能是:

  裝置身份暫存器(Equipment Identity Register,簡稱:EIR)是一個資料庫,儲存關於移動裝置的身份相關的訊息,以防止來自被盜的、未授權的或有缺陷的移動臺的呼叫。一些EIR同時有能力對手機請求嘗試記錄日誌,並將其儲存在一個日誌檔案中。EIR通常和HLR整合在一起。EIR保留一個要被本網路禁止或監視行動電話列表(由IMEI來區分)。這個被設計為允許對被盜電話的追蹤。理論上,關於所有被盜行動電話的所有資料都應當通過一箇中心EIR被分發到全世界所有的EIR。但是,很明顯,在一些國家沒有運營這項業務。EIR資料不必要實時更新,也就意味著此功能不必像HLR功能達到那麼高的分散式程度。

  

  計費中心(Billing Center,簡稱:BC)負責處理由VLR和HLR生成收費單(toll tickets),併為每個簽約使用者生成一個賬單。它也負責為漫遊簽約使用者生成賬單資料。

  簡訊中心(Short Message Service Center,簡稱:SMSC)支援簡訊的傳送和接收。

  多媒體訊息中心(Multimedia Messaging Service Center,簡稱:MMSC)支援向(或從)能夠使用多媒體訊息(MMS)的手機傳送(或接收)多媒體資料(例如,圖片、音訊、視屏,以及其它組合)。

  語音信箱系統(VoiceMail System)記錄並儲存語音留言。

  根據美國法律,也被照搬到許多其它國家,尤其是歐洲,所有的電信裝置都必須提供設施用於對被選中的使用者的呼叫進行監聽。必須有一定程度的支撐,以便它能被建立在任何不同的網元中。按照相關的美國法律,“合法監聽”的概念也被稱為“通訊協助執法法”(Communications Assistance for Law Enforcement Act,簡稱:CALEA)。基本上,合法監聽的實現和電話會議的實現類似。當A和B在相互談話時,C可以進入這個通話,並靜默地收聽。
網路交換子系統(Network Switching Subsystem,簡稱:NSS)又稱GSM核心網(GSM Core Network),是GSM系統的一個元件,它為基站網路上的行動電話漫遊(mobile phones roaming)實現電話交換(call switching)和移動性管理(mobility management)功能。它為行動電話運營商(mobile phone operators)所擁有並部署,允許移動裝置與各個其它的電話,在更為廣泛的公共交換電話網(PSTN)中進行通訊。該架構包含一些因為電話並非固定在一處,因而必須具有的特定的特性和功能。