GSM通信流程.doc

GSM 通信流程课程说明课程介绍 GSM 通信流程包括两方面的内容:呼叫基本流程,信令基本流程。其中, 呼叫流程主要包含: 移动主叫流程, 移动被叫流程, 汇接呼叫流程。信令基本流程主要包含: 鉴权流程, 位置登记流程, 呼叫重建流程, BSC 内部切换流程, BSC 间切换流程, MSC 间切换流程,移动始发短消息流程,移动终结短消息流程,定向重试流程。这些流程从系统的角度描述了移动用户经常发生的行为, 描述了 GSM 的几个组成部分在呼叫流程、信令流程中的相互关系, 对移动性特征做重点说明。课程目标本课程的重点是介绍 GSM 系统的协同工作过程, 涉及内容包含: 呼叫、位置更新、切换、短消息。对流程的介绍突出了移动特征, 具体的信令细节本课程不做描述,可以参考 ETSI 的 GSM 规范获得更加详细的内容。通过学习本课程,可以基本掌握: ? 移动用户做位置登记的信令过程; ? 移动用户做主叫的信令过程; ? 移动用户做被叫的信令过程; ? MSC 做汇接呼叫的信令过程; ? BSC 内切换信令过程; ? BSC 间切换的信令过程; ? MSC 间切换的信令过程; ? 呼叫重建的信令过程; ? 定向重试的信令过程。对这些信令流程学习之后,对 GSM 系统的原理会有更加深刻的了解, 对每个功能实体( MS, BTS , BSC , MSC , VLR , HLR )的功能有更加深刻的体会。相关资料 ETSI 关于 GSM 的规范,主要是: GSM0408 , GSM0808 , GSM0902 。第1章呼叫过程的信令分析对一次发生在移动用户间的呼叫来说,信令流程可以分为三个相对独立的部分: ? 主叫移动用户部分? 被叫移动用户部分? 拆线部分 主叫信令流程移动用户做主叫时的信令过程从 MS向 BTS 请求信道开始, 到主叫用户 TCH 指配完成为止。一般来说, 主叫经过几个大的阶段: 接入阶段,鉴权加密阶段, TCH 指配阶段,取被叫用户路由信息阶段。接入阶段主要包括:信道请求,信道激活,信道激活响应,立即指配,业务请求等几个步骤。经过这个阶段,手机和 BTS ( BSC )建立了暂时固定的关系。鉴权加密阶段主要包括:鉴权请求,鉴权响应,加密模式命令, 加密模式完成, 呼叫建立等几个步骤。经过这个阶段, 主叫用户的身份已经得到了确认, 网络认为主叫用户是一个合法用户, 允许继续处理该呼叫。 TCH 指配阶段主要包括:指配命令,指配完成。经过这个阶段, 主叫用户的话音信道已经确定, 如果在后面被叫接续的过程中不能接通,主叫用户可以通过话音信道听到 MSC 的语音提示。取被叫用户路由信息阶段主要包括:向 HLR 请求路由信息; HLR 向 VLR 请求漫游号码; VLR 回送被叫用户的漫游号码; HLR 向 MSC 回送被叫用户的路由信息( MSRN )。 MSC 收到路由信息后, 对被叫用户的路由信息进行分析, 可以得到被叫用户的局向。然后进行话路接续。主叫过程的信令流程如后面的图所示。? 注意: 应该注意的是:从 VLR 到 HLR/AUC 取鉴权集的过程不是必须的。 VLR 到 HLR/AUC 取鉴权集时, HLR 每次送 5 组,本次使用一组,另外4 组保存在 VLR 中供后续的鉴权过程使用。只有当 VLR 中的鉴权集使用完毕, VLR 才发起向 HLR/AUC 取鉴权集的过程。另外, 如果 MSC 通过对被叫用户的 MSRN 的分析得知被叫用户是本局用户,那么就不会向其它 MSC 发送初始地址消息( IAI/IAM ),而是根据被叫用户的位置区直接通知本局 BSC 对被叫用户发起寻呼。如果被叫用户非本局用户, 则通过信令路由分析, 通过适当的链路向目的 MSC 发 IAI 消息,以建立话路。主叫接入阶段、鉴权阶段主要信令: 当用户输入被叫号码完毕按下发射按纽后, 手机( 以下以 MS 代替) 将进行一系列动作,首先 MS 将在随机接入信道( RACH )向 BSS 发送信道请求消息,以便申请一个专用信道( H ), BSC 为其分配相应的信道成功后,在接入允许信道(AGCH) 中通过立即分配消息通知 MS 为其分配的专用信道, 随后 MS 将在为其分配的 H 上发送一个层三消息---CM 业务请求消息,在该消息中 CM 业务类型为移动发起呼叫, 该消息被 BSS 透明的传送至 MSC , MSC 收到 CM 业务请求消息后, 通过处理接入请求消息通知 VLR 处理此次 MS 的接入业务请求,(同时, 由于在 BSC 和 MSC 之间用到了 SCCP 有连接服务, 为建立 SCCP 连接, MSC 还将向 BSC 回连接确认消息),收到业务接入请求后, VLR 将首先查看在数据库中该 MS 是否有鉴权三参组,如果有