Arquitectura y Seguridad en Redes GSM: Algoritmos y Procesos de Handover

Algoritmos especificados en GSM

• A3 para autentificación (interfaz abierta).
• A5 para encriptación (estandarizado).
• A8 para generación de clave (interfaz abierta).

Propósito de los algoritmos

• Protección de la red contra accesos no autorizados y el uso indebido de los servicios ofrecidos.
• Protección del suscriptor móvil contra el uso no autorizado de su propia identidad.

El Proceso de Handover

El Handover es el proceso que permite que la llamada establecida de una MS (Mobile Station) se mueva desde un canal, frecuencia o zona de cobertura de una BTS a un nuevo canal.

Tipos de Handover

• Intra-celda: Cambio de frecuencia o timeslot dentro de la misma celda que cubre la BTS. Es controlado por el BSC.
• Inter-celda, intra-BSC: Handover a una nueva BTS que está bajo el control del mismo BSC. Es controlado por el BSC.
• Inter-BSC, intra-MSC: Handover a una nueva BTS que está controlada por un diferente BSC, pero bajo el mismo MSC. Es controlado por el MSC.
• Inter-MSC: Handover a una nueva BTS que está controlada por un diferente MSC. Es controlado por la señalización del MSC.

Flujo de ejecución del Handover

1. La MS monitorea el nivel de señal de las celdas vecinas a la BTSold.
2. Se envían reportes vía BTSold a la BSCold.
3. La BSCold informa a la MSC cuando se requiere el HO (Handover), proceso asistido por la MS.
4. La MSC solicita la reserva de recursos (canal/timeslot) en la BSCnew.
5. La BSCnew activa el canal en la BTSnew.
6. El reconocimiento regresa a la MSC y esta envía la orden de HO a la MS.
7. La MS accede a la BTSnew vía RACH, y el enlace se establece.
8. La BTSnew señala que el HO está completo y la MSC libera la conexión anterior.

Componentes del Sistema GSM

• MSC (Mobile Switching Center): Controla todas las conexiones vía una red separada hacia o desde un terminal móvil que esté dentro del dominio de la MSC.
• HLR (Home Location Register): Base de datos maestra central que contiene datos de los usuarios, tanto permanentes como variables.
• VLR (Visitor Location Register): Base de datos local para un subconjunto de usuarios, incluyendo datos acerca de todos los usuarios registrados actualmente en el dominio del VLR.
• AuC (Authentication Center): Genera parámetros específicos de autentificación de usuario a solicitud de un VLR.
• EIR (Equipment Identity Register): Registra estaciones móviles GSM y derechos de uso. Los equipos robados o adulterados pueden ser bloqueados o incluso localizados.
• OMC (Operation and Maintenance Center): Capacidad de control para el subsistema de radio y el de red.