Location update

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Naar navigatie springen Jump to search

Location Update is een onderdeel van het mobiele management, dat één van de grootste en belangrijkste functie is dat een gsm of UMTS systeem doet werken en beheren. Het mobiele management heeft als doel om alle abonnees de nodige services te kunnen leveren, waarbij het tegelijkertijd weet waar elke abonnee zich bevindt. Een gsm of UMTS netwerk, zoals alle celvormige netwerken, is een netwerk van verschillende individuele cellen, die we kennen als base stations.

Verschillende base stations in een locatiegebied

Elk base station is verantwoordelijk voor een klein geografisch gebied dat deel is van een uniek geïdentificeerd locatiegebied. Door het integreren en combineren van deze base stations kunnen we dus een groter gebied voorzien van dit gsm-netwerk.

Een gsm in beweging zal het netwerk telkens informatie geven over de verandering van plaats in dat locatiegebied, zodat wanneer de gsm verplaatst van de ene cel naar de andere, dan zal de gsm een Location Update moeten uitvoeren naar de operator om de exacte locatie van de gsm te updaten.

De Location Update zal zich enkel voordoen wanneer het signaal van een naburige cel betere ontvangst levert dan de bestaande cel, zodat er een ontvangstsignaal van maximale kwaliteit kan geleverd worden aan de gebruiker.

Terminologie[bewerken]

Bij het uitwerken van een Location Update zullen er bepaalde termen gebruikt worden die een belangrijke bijdrage leveren aan de procedure. Hieronder worden de belangrijksten verduidelijkt.

Location Area[bewerken]

Voorbeeld van een realistisch cellulair netwerk

Een gsm netwerk is verdeeld in cellen, en meerdere cellen vormen een groep: het locatiegebied of de Location Area (LA). Een gsm in beweging zal het netwerk telkens informatie geven over de verandering van plaats in die Location Area.

Broadcast Control Channel[bewerken]

Het Broadcast Control Channel (BCCH) is een point to multipoint kanaal dat wordt gebruikt bij de cellulaire interface van de gsm standaard. Het kanaal wordt gebruikt om herhalende signalen de sturen met informatie van identiteit, configuratie en enkele extra’s van de gsm naar een ontvangend station.

Radio Resource Control[bewerken]

In de Radio Resource Control (RRC) standaard zitten verschillende functies om problemen met de netwerkverbinding op te lossen tussen twee base stations in een cellulaire gsm omgeving.

Temporary Mobile Subscriber Identity[bewerken]

De Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI) is de identiteit dat het meeste wordt verzonden tussen de gsm en het netwerk. Dit is willekeurig aangemaakt en gegeven aan elke gsm in het netwerk vanaf de gsm aanstaat en een verbinding legt. Dit is een lokaal aangewezen nummer dat enkel geldt in die bepaalde cel, dus dit moet geüpdatet worden als de Location Update zich voordoet.

Mobile Switching Center - Visitor Location Register[bewerken]

Het Mobile Switching CenterVisitor Location Register (MSC-VLR) voorziet de verandering van de telefoongesprekken wanneer de gsm van de ene cel naar de andere gaat. De VLR zal voornamelijk bijhouden waar de gsm zich bevindt, terwijl het MSC zorgt voor meerdere location areas, zodat de onderlinge communicatie goed is.

Home Location Register[bewerken]

De Home Location Register (HLR) zorgt voor een database van alle gsm abonnees. Op elk moment zal de HLR weten wat het adres is van de MSC VLR, die de plaats controleren van de location area waar de gsm zich in bevindt. Deze HLR wordt geïnformeerd over een location area update enkel wanneer de verandering heeft plaatsgevonden in de MSC VLR.

Voorbeeld Location Update Procedure[bewerken]

Probleemstelling[bewerken]

In onderstaand voorbeeld zal de procedure worden verduidelijkt bij een persoon die zich per wagen verplaatst van Antwerpen naar Gent. Tijdens de rit wordt er getelefoneerd en is het dus nodig dat de gsm van cel zal veranderen, met behulp van Location Updating.

Uitwerking[bewerken]

Stap 1[bewerken]

LocationUpdate1.jpg

De gebruiker bevindt zich in de LA van Antwerpen en de verbinding is voldoende om niet te moeten veranderen van LA.

Stap 2[bewerken]

LocationUpdate2.jpg

We merken hier de eerste Location Update tussen verschillende cellen, aangezien de LA van Gent een betere ontvangst kan leveren dan de LA van Antwerpen. Er moet gezorgd worden voor een Location Update, waarmee we dus eerst de Radio Resource Connectie moeten voorzien tussen de MSC-VLR van Gent en de gsm van de gebruiker.

Stap 3[bewerken]

LocationUpdate3.jpg

Nadat de overeenkomst tussen de gebruiker en de MSC-VLR Gent is voldaan met de RR Request en de RR Immediate Assignment, kunnen we beginnen met de Location Update.

Stap 4[bewerken]

LocationUpdate4.jpg

Er zal een RR Location Update Request gebeuren tussen de gsm en de LA Gent, die de MSC VLR Gent raadpleegt of dit wel mogelijk is. De RR Connectie Setup is na deze stappen vervolledigd met de RR UA bevestiging (RR Unnumbered Acknowledgement). De oude LA wordt met de nieuwe LA vergeleken, zodat de nieuwe MSC-VLR locatie wordt aangepast, en HLR kan worden geüpdatet.

Stap 5[bewerken]

LocationUpdate5.jpg

Aangezien de TMSI een lokaal aangewezen nummer is, zal dit nog moeten uitgewisseld worden tussen de Home Location Register en de Visitor Location Register van Gent, zodat de Location Update vervolledigd wordt.

Uitbreiding: Authenticatie[bewerken]

LocationUpdate6.jpg

Een authenticatie procedure kan worden verlangd op het einde van de Location Update Procedure wanneer deze moet worden geaccepteerd. De authenticatie procedure begint met een authenticatieverzoek, dat in de vorm van een 128-bit random nummer (RAND) naar de gsm wordt gestuurd. De gsm maakt gebruik van de RAND en de geheime sleutel (Ki), dat wordt opgeslagen op de SIM-kaart met behulp van een encryptie-algoritme(A3) voor het berekenen van een 32-bits getal.

Een andere 64-bits sleutel, de codeersleutel (Kc), wordt berekend met een andere encryptie-algoritme (A8). De Kc parameter wordt later gebruikt voor het coderen bij het MSC-VLR station.

Na deze berekeningen antwoordt de terminal response-bericht, dat de signed response (SRES) bevat. Als een match optreedt zal het netwerk de gebruiker aanvaarden als een geautoriseerde abonnee. Anders wordt de authenticatie afgewezen.

Zie ook[bewerken]

Externe links[bewerken]

Bronnen[bewerken]

  • Pieters, L. (2010), ICT5 – Mobiele datanetwerken, Universitas
  • Tanenbaum, A. (2009), Computer Networks (4E), Prentice Hall, ISBN 978-0130661029
  • Kurose, J.F. (2009), Computer Networking: A Top-Down Approach (5E), Addison Wesley, ISBN 978-0136079675