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（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。 NSS 原本由電路交換（circuitswitched）核心網（Core Network）組成，被用於傳統，例如語音呼叫（voice calls）、簡訊，以及電路交換資料（circuit switched data）呼叫。它已經被擴充套件，由一個更外層的架構所覆蓋，以便提供分組交換資料業務（packetswitched data services），被稱為 GPRS 核心網。這允許行動電話可以訪問諸如 WAP、MMS 和因特網這樣的服務。 移動交換中心（MSC） 描述 移動交換中心（，簡稱：）是 GSMCDMA 的主要業務交付節點，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。 MSC 建立和拆除端到端連線，在呼叫過程中，處理可移動性和切換需求，並處理計費和即時預付費賬戶監視。 在 GSM 行動電話系統中，與早期的模擬業務相比，傳真和資料資訊被直接以數字編碼後的形式傳送給。僅僅是在，它被重新編碼為一個 模擬訊號（儘管實際上這將幾乎完全意味著聲音在一個 64 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）。 在不同的上下文中，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，但是在不同的時候做的是不同的事情。 閘道器移動交換中心 閘道器 MSC（，簡稱：）是這樣一個：它確定被叫簽約使用者目前正位於哪個拜訪。它也與公共交換電話網進行介面。所有的行動裝置對行動裝置呼叫，以及對行動裝置呼叫，都被透過一個路由。這個術語僅在一個呼叫的上下文中有效，因為任何一個都可能同時提供閘道器功能和拜訪功能。然而，一些製造商會設計專用的大容量，不負責與任何基站子系統連線。這些對於它們所處理的大部分呼叫來說都是。 拜訪移動交換中心 拜訪 MSC（，簡稱：）是客戶當前正在位於的。與該相關聯的 VLR 將擁有該簽約使用者的資料。 錨附移動交換中心 錨附 MSC是發起切換的。 目標移動交換中心 目標 MSC是將要切換到的。 移動交換中心伺服器 一個移動交換中心伺服器（，簡稱）是從開始的，對概念進行的重設計中的一部分。是的一個軟交換變種，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移動性管理和業務。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 ），從而保證了網路中的網元的更好的佈置。 和 多媒體閘道器使得透過使用網際協議、ATM 以及進行交換的跨連線交換呼叫成為可能。更多資訊可以在 23205 中可以被找到。 連線到 MSC 的其它 GSM 核心網網元 MSC 連線到如下的網元： 歸屬位置暫存器（，簡稱：），用於獲取關於該 SIM 卡和 MSISDN（即電話號碼）的資料。 基站子系統（，簡稱：），處理與 2G 和 25G 行動電話之間的無線電通訊。 UMTS 陸地無線電接入網（，簡稱：），處理與 3G 行動電話的無線電通訊。 拜訪位置暫存器（，簡稱：），當簽約使用者使用者位於其歸屬網路之外時，提供簽約使用者的資訊。 其它 MSC 動作，例如切換。 實現的動作 MSC 實現的動作包括： 根據來自 VLR 的資訊，當呼叫到達時，將其投送給簽約使用者 將出向呼叫連線到其它的移動簽約使用者或 PSTN 將來自簽約使用者的簡訊投送到簡訊中心，反之亦然。 安排從一個 BSC 到另一個的切換。 實現從一個到另一個的切換。 支援補充業務，例如電話會議和呼叫保持。 生成計費資訊。 歸屬位置暫存器（HLR） 歸屬位置暫存器（，簡稱：）是一箇中心資料庫，包含被授權使用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（，簡稱：）中都可以有多個邏輯的或物理的，但是一個 IMSIMSISDN 配對，在同一時間只能被關聯到一個邏輯（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。每個都有一個唯一的識別碼，稱為 國際移動使用者識別碼（，簡稱：），它是每條記錄的主鍵。 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（，簡稱：），它是行動電話發起和接收呼叫所使用的電話號碼。主是用於發起和接收語音呼叫和簡訊的號碼，但是一個有可能擁有第二個和它關聯，用於傳真和資料呼叫。每個也是記錄的一個主鍵。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，就會有資料儲存。 HLR 中的一條 IMSI 記錄儲存的其它資料的例子： 該簽約使用者已經請求或已經被授予的業務。 GPRS 設定，以允許該簽約使用者接入分組服務。 簽約使用者的當前位置（VLR 和 SGSN）。 對於每個被關聯的的可用的來電轉接（，也稱 ）設定。 直接接收並處理來自網路中的網元的 MAP 事務和訊息，例如當一個行動電話來回漫遊的時候，收到 位置更新訊息。 連線到 HLR 的其它 GSM 核心網網元 與如下的網元相連： GMSC，用於處理入向呼叫。 拜訪位置暫存器，用於處理來自行動電話的請求，以附著到網路上。 SMSC，用於處理入向簡訊。 語音信箱系統，用於項行動電話傳送一個通知，告知有一個訊息正在等待中。 鑑權中心，用於鑑權、加密和交換資料（三元組）。 實現的動作 的主要功能是管理 SIM 和電話經常到處移動這個事實。實現瞭如下動作來處理它們： 透過在被稱為 位置區域（，簡稱：）管理區域中更新簽約使用者的由一個來標識的位置，來管理他們的可移動性。一個使用者從一個移動到另一個的動作，被以一個位置區域更新過程來跟蹤。 當一個簽約使用者首次漫遊到某地的時候，向那裡的 VLR 或 SGSN 傳送簽約使用者資料。 在 GMSC 或 SMSC 與簽約使用者的當前 VLR 之間充當訊息中間人的角色，允許投送入向呼叫或文字訊息。 當一個簽約使用者從之前的 VLR 上漫遊離開時，把他的資料刪除。 負責所有與相關的查詢（即，對於呼叫，應當給出或應答） 鑑權中心（AuC） 描述 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 卡的時候被秘密地燒製在其中，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（challengeresponse）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）。 連線到 AuC 的其它 GSM 核心網網元 AuC 連線到如下的網元： MSC，用於在之前資料已經被使用過後，為一個 IMSI 請求新的一批三元組資料（triplet data）。這樣確保相同的金鑰和挑戰應答對於一個特定的行動電話不會被使用兩次。 實現的動作 AuC 為每個 IMSI 儲存如下的資料： Ki 演算法 ID（標準的演算法被稱為 A3 或 A8，但是運營商可能會使用一個私有的演算法）。 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： Ki 和 RAND 被送入 A3 演算法，而 簽名響應（signed response，SRES）被算出。 Ki 和 RAND 被送入 A8 演算法，而被稱為 Kc 的會話金鑰被算出。 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 部分發送給 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，行動電話可以透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。 在實踐中，A3 和 A8 演算法通常被用於加密 GSM 蜂窩通訊（稱為 A3A8，參見）。按照 3GPP TS 43020（在 Rel4 之前是 0320）中的定義，一個 A3A8 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。為了加密全球移動通訊系統 （GSM） 蜂窩通訊，使用了 A5 演演算法。 拜訪位置暫存器（VLR） 描述 拜訪位置暫存器（Visitor Location Register，簡稱：VLR）是一個數據庫，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 也被透過適當的介面，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： IMSI 鑑權資料 MSISDN（手機號） 該使用者被允許訪問的 GSM 業務 簽約的接入點（GPRS） 該簽約使用者的 HLR 地址 連線到 VLR 的其它網元 VLR 連線到如下網元： VMSC，為它的操作傳遞資料；例如：鑑權，或呼叫建立。 HLR，為附著到它的服務區域的行動電話請求資料。 其它 VLR，當該行動電話漫遊到新的 VLR 區域時，用於傳輸它們的臨時資料。例如：臨時移動簽約使用者識別碼（TMSI，英文：Temporary Mobile Subscriber Identity） 實現的操作 VLR 的主要功能是： 通知 HLR，一個簽約使用者已經抵達該 VLR 所覆蓋的特定區域 當沒有呼叫正在進行時，在該 VLR 區域（位置區域）內追蹤該簽約使用者。 允許或不允許簽約使用者可能使用的業務。 當處理入向呼叫時，分配漫遊號碼。 當一個簽約使用者在處於該 VLR 區域內期間狀態變為不活躍（inactive）時，清除該簽約使用者的記錄。當超過一定時間都一直不活躍時，VLR 刪除該簽約使用者的資料，並通知 HLR（例如，當該電話被關機並棄置不用，或當該簽約使用者被移動到一個沒有訊號覆蓋的區域超過很長時間）。 當一個簽約使用者明確地移動到其它 VLR 時，遵照 HLR 的要求，刪除該簽約使用者的記錄。 裝置身份暫存器（EIR） 裝置身份暫存器（Equipment Identity Register，簡稱：EIR）是一個數據庫，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。MSC、SGSN、MME 等網元向 EIR 傳送相關請求。EIR 關於裝置身份的應答結果有以下幾種 白名單：准許該設備註冊到網路 黑名單：禁止該設備註冊到網路 灰名單：暫時允許該設備註冊到網路 未知裝置（unknown equipment）錯誤 MSC、SGSN、MME 等交換裝置必須依據 EIR 的回應來決定是否允許設備註冊或重新註冊到網路。對灰名單和未知裝置錯誤的處理在標準文件中缺乏明確的描述，因此很少被 EIR 實際使用。 EIR 通常會將失竊或丟失的裝置的 IMEI 記錄到 IMEI 黑名單裡。而禁止特定型別終端裝置的操作通常是政府的法律的結果，EIR 被交付給運營商時通常預設對所有終端的請求返回白名單結果。如果法律要求禁止特定型別的終端裝置，通常在該國家會有一箇中心 EIR（Central EIR），各運營商的 EIR 與之整合，以獲取需要禁止的裝置資訊。 有些國家的運營商可能會有特殊的需求。例如哈薩克要求 SIM 卡和手機必須繫結，但又允許使用者把 SIM 卡放入新裝置之後透過特定的服務號碼去繫結新手機。所以當手機的 IMSI 和 IMEI 不對應時，手機僅被允許做限定的操作：呼叫特定的服務號碼、向特定的服務號碼發簡訊、將對因特網的訪問重定向到特定服務頁面。該功能的實現需要 EIR 向其他網元傳送命令。 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透過一箇中心 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 資料不必要即時更新，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。 其它支撐功能 計費中心（BC） 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（SMSC） 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（MMSC） 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）的手機發送（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（VMS） 語音信箱系統（VoiceMail System）記錄並存儲語音留言。 合法監聽功能 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。 參見 關於 GSM 核心網的剩餘部分，參看 GPRS 核心網 基站子系統 3GPP 4G LTE 參考 外部連結 3GPP GSM 和 UMTS 的標準主體 CategoryGSM 標準 Category 電信基礎設施