行動通訊

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行動通訊

CHAPTER 9 行動通訊系統

9.2 蜂巢式系統的基礎建設

各基地台含有一個基地收發台（BTS）與一個基地台控制器（BSC）。

驗證中心（authentication center; AUC）

提供驗證與加密等參數。

行動通訊第九章第211頁

9.2 蜂巢式系統的基礎建設

設備身分資料庫（equipment identity register; EIR）是用來存放有關手機設備的身分資訊。

本籍註冊資料庫（home location register;

HLR）與客籍註冊資料庫（visitor location register; VLR）是兩組漫遊管理的資料庫。

HLR是位於MS的本籍MSC。

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9.2 蜂巢式系統的基礎建設

行動通訊第九章第212頁圖9.1

9.2 蜂巢式系統的基礎建設

9.3 註冊

註冊的完成需藉助在MS與BS之間交換一種叫做「信標信號」（beacon signals）的資訊。

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9.4 換手參數與底層支援

換手需求可能是由BS或MS所提出，其決定因素包括：

1. 無線電連結。

無線電連結的換手主要是因為MS的移動性。

2. 網路管理。

網路管理所造成的換手主要是相鄰細胞的流量有嚴重的不平衡。

3. 服務議題。

服務相關的換手主要是品質保證（quality of service; QoS）的惡化。

行動通訊第九章第216-217頁

9.4.2 換手之底層支援

換手可以分為兩種類型：硬式換手（hard handoff）與軟式換手（soft handoff）。

硬式換手，又叫做「先切斷後建立」（break before make），會先釋放與現有BS之間的無線電資源，然後才與新的BS建立連線。

一段短的時間內，MS可同時與舊有BS以及新的BS進行通訊。這種方案叫做軟式換手，或

「先建立後切斷」（make before break）。

9.4.2 換手之底層支援

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9.4.2 換手之底層支援

9.5 漫遊支援

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9.5 漫遊支援

9.5.1 本籍代理人、客籍代理人，以及行動IP

在行動IP（mobile Internet protocol;

Mobile IP），有兩個重要的代理人：本籍代理人（home agent; HA）與客籍代理人

（foreign agent; FA）。

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HA─FA的功能有點類似HLR─VLR的功用，但差別在於前者所能提供的移動性遠大於後者。

當FA發現有一個新的MS進入其網域，它會分配一個轉交位址（care-of-address; CoA）給MS。

CoA可以是FA本身的位址，或也可以透過DHCP

（dynamic host configuration protocol）分配一個叫共同分配的轉交位址（collocated CoA;

CCoA）作為MS的新位址。

一旦MS接收到CoA，就會向它的HA註冊此 CoA，以及此CoA的有效時間。

HA會將封包用MS的CoA進行封裝

（encapsulation），然後轉送給FA。

如果是使用CCoA位址，則MS會直接收到封包，然後反封裝。

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9.6 多點傳送

多點傳送（multicasting）[9.8] 是將訊息利用一個稱為群組位址（group address）

的位址從原始端傳送至多個目的端的過程。

9.6 多點傳送

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9.6 多點傳送

9.7 安全與隱私

有一種攻擊是利用超強功率的發射器來人為干擾（jamming）某個頻率，可以輕易地利用跳頻技術來克服。

真正的挑戰是如何確保未獲授權的用戶無法輕易地攔截並解譯信號。

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9.7.1 加密技術

訊息的加密可以在傳送前進行簡單的位元排列。

9.7.1 加密技術

圖9.18所示為一種輸入位元的資料加密標準

（data encryption standard; DES）。

行動通訊第九章第229-230頁圖9.18

9.7.1 加密技術

EX─OR與它的互補布林函數都能做唯一轉換，解碼也會產生唯一對應。

行動通訊第九章第230-231頁圖9.20

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9.7.2 驗證

用戶的驗證基本上是要確認用戶的真實性。

一種作法是使用兩把不同但相關之鑰匙，第一把鑰匙僅有產生此鑰匙的系統所知悉，而第二把是用來公諸於世的。

9.7.2 驗證

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9.7.2 驗證

9.7.3 無線系統安全

安全服務可以分為下面幾種類型：

1. 機密性（confidentiality）

2. 不可否認性（nonrepudiation）

3. 驗證

4. 完整性（integrity）

5. 可用性（availability）

9.7.3 無線系統安全

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9.7.3 無線系統安全

威脅可廣義地分為兩種：意外威脅與蓄意威脅。

這些攻擊可分類為如圖9.26所示。

1. 中斷（interruption）

2. 攔截（interception）

3. 變更（modification）

4. 偽造（fabrication）

9.7.3 無線系統安全

攻擊可分為主動式與被動式攻擊兩種。

各種主動式攻擊的類型：

1. 偽裝（masquerade）

2. 重演（replay）

3. 資料變更（modification of data）

4. 服務阻斷（denial of service; DoS）

被動式攻擊是當未獲授權的攻擊者對網路進行監控與封包攔截。