Los procedimientos GSM son conjuntos de pasos realizados por la red GSM y los dispositivos en ella para que la red funcione. GSM (Sistema Global para Comunicaciones Móviles) es un conjunto de estándares para redes de telefonía celular establecidos por el Instituto Europeo de Estándares de Telecomunicaciones y utilizados por primera vez en 1991. Sus procedimientos se refieren a los pasos que toma una red GSM para comunicarse con teléfonos celulares y otros dispositivos móviles en la red. La conexión de IMSI se refiere al procedimiento utilizado cuando un dispositivo móvil o estación móvil se une a una red GSM cuando se enciende y la desconexión de IMSI se refiere al procedimiento utilizado para salir o desconectarse de una red cuando el dispositivo está apagado.
Adjuntar IMSI
En una red GSM , cuando se enciende una estación móvil (MS), se ejecuta el procedimiento de conexión de identidad de abonado móvil internacional (IMSI). Este procedimiento es necesario para que el Centro de conmutación móvil (MSC) y el Registro de ubicación de visitantes (VLR) registren la MS en la red. Si la MS ha cambiado el área de ubicación (LA) mientras estaba apagada, el procedimiento de conexión de IMSI conducirá a una actualización de la ubicación .
Cuando la MS está encendida, busca una red móvil a la que conectarse. Una vez que la MS identifica su red deseada, envía un mensaje a la red para indicar que ha entrado en un estado inactivo. El registro de ubicación de visitantes (VLR) verifica su base de datos para determinar si existe un registro del suscriptor en particular.
Si no se encuentra ningún registro, el VLR se comunica con el Registro de ubicación de origen (HLR) del suscriptor y obtiene una copia de la información de suscripción. La información obtenida se almacena en la base de datos del VLR. Luego, se envía un mensaje de confirmación a la MS. Los pasos para el procedimiento de conexión de IMSI son los siguientes:
- La MS enviará un mensaje de solicitud de canal al BSS (subsistema de estación base) en el RACH (canal de acceso aleatorio).
- El BSS responde en el AGCH (canal de concesión de acceso) con un mensaje de asignación inmediata y asigna un SDCCH a la MS.
- La MS cambia inmediatamente al SDCCH asignado (canal de control dedicado autónomo) y envía una Solicitud de Actualización de Ubicación al BSS. La MS enviará una IMSI o una ( TMSI ) (Identidad de abonado móvil temporal) al BSS.
- El BSS reconocerá el mensaje. Este reconocimiento solo le dice a la MS que la BTS ha recibido el mensaje, no indica que se haya procesado la actualización de la ubicación.
- El BSS reenvía la solicitud de actualización de ubicación al MSC / VLR.
- El MSC / VLR reenvía la IMSI al HLR y solicita la verificación de la IMSI, así como los tripletes de autenticación (RAND, Kc, SRES).
- El HLR enviará la IMSI al Centro de autenticación (AuC) y solicitará tripletes de autenticación.
- El AuC genera los tripletes y los envía junto con el IMSI, de regreso al HLR.
- El HLR valida la IMSI asegurándose de que esté permitida en la red y de los servicios de suscriptor. A continuación, envía el IMSI y los tríos al MSC / VLR.
- El MSC / VLR almacena el SRES y el Kc y reenvía el RAND al BSS y ordena al BSS que autentique el MS.
- El BSS envía a la MS un mensaje de solicitud de autenticación. El único parámetro enviado en el mensaje es RAND.
- La MS usa el RAND para calcular el SRES y envía el SRES de vuelta al BSS en el SDCCH en una Respuesta de autenticación. El BSS reenvía el SRES al MSC / VLR.
- El MSC / VLR compara el SRES generado por el AuC con el SRES generado por el MS. Si coinciden, la autenticación se completa con éxito.
- El MSC / VLR reenvía el Kc para el MS al BSS. El Kc NO se envía a través de la interfaz aérea a la MS. El BSS almacena el Kc y reenvía el comando Establecer modo de cifrado a la MS. El CIPH_MOD_CMD solo le dice a la MS qué cifrado usar (A5 / X), no se incluye ninguna otra información.
- La MS cambia inmediatamente al modo de cifrado utilizando el algoritmo de cifrado A5. Todas las transmisiones ahora están cifradas. Envía un mensaje de modo de cifrado completo al BSS.
- El MSC / VLR envía un mensaje de aceptación de actualización de ubicación al BSS. También genera un nuevo TMSI para la MS. La asignación de TMSI es una función del VLR. El BSS enviará el TMSI en el mensaje LOC_UPD_ACC o enviará un mensaje de comando de reasignación de TMSI por separado. En ambos casos, dado que la interfaz aérea está ahora en modo cifrado, el TMSI no se ve comprometido.
- La MS envía un mensaje de reasignación completa de TMSI al MSC / VLR.
- El BSS indica a la MS que entre en modo inactivo enviándole un mensaje de liberación de canal. A continuación, el BSS anula la asignación del SDCCH.
- El MSC / VLR envía un mensaje de ubicación de actualización al HLR. El HLR registra en qué MSC / VLR se encuentra actualmente la MS, por lo que sabe a qué MSC apuntar cuando se le pregunta la ubicación de la MS.
Separar IMSI
La desconexión de IMSI es el proceso de desconectar una MS de la red móvil a la que estaba conectada. El procedimiento de desconexión de IMSI informa a la red que la estación móvil está apagada o no está disponible.
En el momento del apagado, la MS solicita un canal de señalización. Una vez asignada, la MS envía un mensaje de desconexión de IMSI al VLR. Cuando el VLR recibe el mensaje de desconexión de IMSI, la IMSI correspondiente se marca como desconectada estableciendo la bandera de desconexión de IMSI. El HLR no está informado de esto y el VLR no reconoce a la MS sobre la separación de IMSI.
Si la calidad del enlace de radio es deficiente cuando se produce la desconexión de IMSI, es posible que el VLR no reciba correctamente la solicitud de desconexión de IMSI. Dado que no se envía un mensaje de acuse de recibo a la MS, no realiza más intentos de enviar mensajes de desconexión de IMSI. Por lo tanto, la red GSM considera que la MS aún está conectada.
Separación IMSI implícita
La interfaz aérea GSM, designada Um, transmite información específica de la red en canales de transmisión específicos. Esta información incluye si la actualización periódica de ubicación está habilitada. Si está habilitado, la MS debe enviar solicitudes de actualización de ubicación a intervalos de tiempo especificados por la red. Si la MS está apagada, sin haber completado correctamente el procedimiento de desconexión de IMSI, la red considerará la MS como apagada o inalcanzable si no se actualiza la ubicación. En esta situación, el VLR realiza una desconexión IMSI implícita.
Actualización de ubicación
Este procedimiento se utiliza para actualizar la ubicación de la estación móvil en la red y se describe con más detalle aquí .
Cancelar ubicación
Cuando una estación móvil se registra en un nuevo VLR, los datos del abonado se eliminan del VLR anterior en un procedimiento de cancelación de ubicación. El HLR inicia el procedimiento cuando recibe un mensaje de "actualizar ubicación" de un VLR distinto de aquel en el que se encontraba la MS en el momento en que se actualizó por última vez su información de ubicación en la base de datos del HLR. El procedimiento de cancelación de ubicación también se puede iniciar con comandos MML, con los que, por ejemplo, se utilizan para cambiar el área o eliminar el MS del HLR.
Referencias
Moe Rahnema (abril de 1993). "Descripción general del sistema GSM y la arquitectura del protocolo" (PDF) . Revista de comunicaciones IEEE . Consultado el 14 de abril de 2010 .