网优详细GSM通信流程培训教程模板.doc
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1、n 目前文文件修改密码:8362839n 更多数据请访问精品数据网(.)课程说明课程介绍GSM通信步骤包含两方面内容:呼叫基础步骤,信令基础步骤。其中,呼叫步骤关键包含:移动主叫步骤,移动被叫步骤,汇接呼叫步骤。信令基础步骤关键包含:鉴权步骤,位置登记步骤,呼叫重建步骤,BSC内部切换步骤,BSC间切换步骤,MSC间切换步骤,移动始发短消息步骤,移动终止短消息步骤,定向重试步骤。这些步骤从系统角度描述了移动用户常常发生行为,描述了GSM多个组成部分在呼叫步骤、信令步骤中相互关系,对移动性特征做关键说明。课程目标本课程关键是介绍GSM系统协同工作过程,包含内容包含:呼叫、位置更新、切换、短消息。
2、对步骤介绍突出了移动特征,具体信令细节本课程不做描述,能够参考ETSIGSM规范取得愈加具体内容。经过学习本课程,能够基础掌握:x 移动用户做位置登记信令过程;x 移动用户做主叫信令过程;x 移动用户做被叫信令过程;x MSC做汇接呼叫信令过程;x BSC内切换信令过程;x BSC间切换信令过程;x MSC间切换信令过程;x 呼叫重建信令过程;x 定向重试信令过程。对这些信令步骤学习以后,对GSM系统原理会有愈加深刻了解,对每个功效实体(MS,BTS,BSC,MSC,VLR,HLR)功效有愈加深刻体会。相关资料ETSI相关GSM规范,关键是:GSM0408,GSM0808,GSM0902。第一
3、节 呼叫过程信令分析对一次发生在移动用户间呼叫来说,信令步骤能够分为三个相对独立部分:x 主叫移动用户部分x 被叫移动用户部分x 拆线部分1.1 主叫信令步骤移动用户做主叫时信令过程从MS向BTS请求通道开始,到主叫用户TCH指配完成为止。通常来说,主叫经过多个大阶段: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。x 接入阶段关键包含:信道请求,信道开启,信道开启响应,立即指配,业务请求等多个步骤。经过这个阶段,手机和BTS(BSC)建立了临时固定关系。x 鉴权加密阶段关键包含:鉴权请求,鉴权响应,加密模式命令,加密模式完成,呼叫建立等多个步骤。经过这个阶段,主叫用户身份已经
4、得到了确定,网络认为主叫用户是一个正当用户,许可继续处理该呼叫。x TCH 指配阶段 关键包含:指配命令,指配完成。经过这个阶段,主叫用户话音信道已经确定,假如在后面被叫接续过程中不能接通,主叫用户能够经过话音信道听到MSC语音提醒。x 取被叫用户路由信息阶段关键包含:向HLR请求路由信息;HLR向VLR请求漫游号码;VLR回送被叫用户漫游号码;HLR向MSC回送被叫用户路由信息(MSRN)。MSC收到路由信息后,对被叫用户路由信息进行分析,能够得到被叫用户局向。然后进行话路接续。主叫过程信令步骤如后面图所表示。A 注意:应该注意是:从VLR到HLR/AUC取鉴权集过程不是必需。VLR到HLR
5、/AUC取鉴权集时,HLR每次送5组,此次使用一组,另外4组保留在VLR中供后续鉴权过程使用。只有当VLR中鉴权集使用完成,VLR才提议向HLR/AUC取鉴权集过程。另外,假如MSC经过对被叫用户MSRN分析得悉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),而是依据被叫用户位置区直接通知本局BSC对被叫用户提议寻呼。假如被叫用户非本局用户,则经过信令路由分析,经过合适链路向目标MSC发IAI消息,以建立话路。主叫接入阶段、鉴权阶段关键信令:当用户输入被叫号码完成按下发射按纽后,手机(以下以MS替换)将进行一系列动作,首先MS将在随机接入通道(RACH)向BSS发
6、送信道请求消息,方便申请一个专用通道(SDCCH),BSC为其分配对应通道成功后,在接入许可通道(AGCH)中经过立即分配消息通知MS为其分配专用通道,随即MS将在为其分配SDCCH上发送一个层三消息-CM业务请求消息,在该消息中CM业务类型为移动提议呼叫,该消息被BSS透明传送至MSC,MSC收到CM业务请求消息后,经过处理接入请求消息通知VLR处理此次MS接入业务请求,(同时,因为在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回连接确定消息),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,假如有,将直接向MSC下发鉴权命令,不然
7、,向对应HLR/AUC请求鉴权参数,从HLR/AUC得到三参组,然后再向MSC下发鉴权命令。MSC收到VLR发送鉴权命令后,经过BSS向MS下发鉴权请求,在该命令中含有鉴权参数,MS收到鉴权请求后,利用SIM卡中IMSI和鉴权算法,得出鉴权结果,经过鉴权响应消息送达MSC,MSC将鉴权结果回送VLR,由VLR 查对MS上报鉴权结果和从HLR取得鉴权参数中结果,假如二者不一致,拒绝此次接入请求,此次呼叫失败;假如二者一致则鉴权经过,鉴权经过后,VLR将首先向MSC下发加密命令,然后通知MSC该MS此次接入请求已获经过,MSC经过BSS通知MS业务请求取得经过,然后MSC向MS下发加密命令,该命令
8、内含加密模式,MS收到此命令并完成加密后,回送加密完成消息,到此MS完成了 整个接入阶段工作。TCH指配阶段、取被叫漫游号码阶段关键信令:经过接入阶段和鉴权加密过程后,主叫用户正当身份已经得到确定,已经接入了网络,为继续进行呼叫,需要更为具体信息,根据规范,此时MS将发送一个set up消息,在此消息中,携带有被叫号码和主叫标识等更为具体信息,MSC收到此消息后,首先经过S.I.F.O消息 向VLR查询该用户相关业务信息,VLR依据此次业务类别和开户时MS已经申请业务信息,决定此次呼叫是否能够继续,假如能够继续,经过完成呼叫消息向MSC回送该用户数据,MSC收到该信息后,经过呼叫继续消息,经B
9、SS通知MS呼叫在继续处理之中,然后,依据A接口电路情况,向BSC发送指配请求消息,在该消息中选定某条A接口电路,BSC收到该指令后,向BTS、MS指定无线资源,MS收到该指令后,占用成功回送分配完成消息,到此TCH指配阶段完成,本局无线资源和A接口电路均已成功分配。MSC收到MS上报指配完成消息后,进行被叫分析,依据被叫号码,寻址到HLR,发送路由信息请求消息,HLR收到该消息后,依据被叫IMSI查询得到被叫所在VLR,向被叫所在VLR请求漫游号码,被叫所在VLR在受到请求漫游号码消息后,为对应MS分配MSRN,然后在请求漫游号码响应消息中回送给HLR,HLR得到该MSRN后,想主叫所在MS
10、C发送路由信息响应消息,MSC从该消息中得到被叫MSRN,依据MSRN进行局间中继选路,并向被叫所在MSC发送IAI消息。至此主叫信令步骤基础结束。1.2 被叫信令步骤对移动用户来说,被叫过程从MSC向BSC提议对被叫用户寻呼开始,到主叫和被叫通话为止。通常来说,被叫步骤经过多个大阶段:接入阶段,鉴权加密阶段,TCH指配阶段,通话阶段。x 接入阶段关键包含:手机收到BTS寻呼命令后,信道请求,信道开启,信道开启响应,立即指配,寻呼响应。经过这个阶段,手机和BTS(BSC)建立了临时固定关系。x 鉴权加密阶段关键包含:鉴权请求,鉴权响应,加密模式命令,加密模式完成,呼叫建立。经过这个阶段,被叫用
11、户身份已经得到了确定,网络认为被叫用户是一个正当用户。x TCH指配阶段 关键包含:指配命令,指配完成。经过这个阶段,被叫用户话音信道已经确定,被叫振铃,主叫听回铃音。假如这时被叫用户摘机,主被叫用户进入通话状态。x 通话阶段关键包含:计费命令等。被叫接入阶段、鉴权阶段关键信令步骤当一个端局MSC收到它局发送IAI消息后,为了确定被叫用户是否能够接收此次呼叫,MSC会首先经过S.F.I.C消息向对应VLR查询相关该被叫用户用户信息,假如VLR经过查询用户信息,发觉该用户能够接收此次呼叫(未关机且许可接收呼叫),会向MSC发送寻呼命令消息,在该消息中,含有用户位置信息(LAI),MSC收到此信息
12、后,查询数据,得到控制此位置区BSC信令点编码,向对应BSC下发寻呼命令, BSC通知所控制BTS在寻呼通道(PCH)下发寻呼消息。手机一直在侦听该通道,当收到寻呼本身消息后,在随机接入通道(RACH)上报寻呼响应消息,(因为在A接口用到了SCCP有连接服务,所以寻呼响应同时被视为SCCP连接建立请求消息,MSCSCCP层对应应该回一个连接证实消息),同时MSC向VLR发送处理接入请求消息,VLR首先开启鉴权步骤,查看该用户鉴权参数组,假如VLR中没有该用户鉴权三参组,VLR会提议向HLR取鉴权参数过程(具体过程能够参见主叫用户接入过程中鉴权过程),不然VLR会直接向MSC发送开启鉴权消息,在
13、开启鉴权消息中含有该用户一个鉴权三参组(RAND,KC,SERS),MSC收到该消息后,会继续通知对应BSC、BTS下发鉴权命令,MS收到鉴权请求后,依据SIM卡中KI,计算出对应SERS,以后,将SERS在鉴权响应消息中上报MSC,MSC回送至VLR,VLR收到鉴权响应消息后,查对上报SERS和从HLR得到三参组中SERS是否一致,假如一致,向MSC发送接入请求接收消息,通知MSC该用户此次接入请求被接收。并经过完成呼叫消息向MSC回送被叫用户信息;假如不一致,此次呼叫将被拒绝。被叫TCH指配阶段、通话阶段关键信令步骤:MSC收到完成呼叫消息后,向BSS侧发送SETUP消息,提醒将建立呼叫,
14、MS收到该消息后,回送呼叫证实消息,以后,MSC选择对应A接口电路,向对应BSC发送指配请求消息 ,BSC依据资源情况分配对应无线资源,并通知MS,MS占用成功后回送指配完成消息,同时被叫MS开始震铃,向其所在MSC回震铃消息,该MSC向主叫所在MSC回地址全消息,主叫所在MSC向MS发送被叫震铃消息,此时主机用户能够听到回铃音;被叫用户假如决定接收此次呼叫,按应答按纽,此动作被手机翻译成为CONNECT消息,向MSC发送,MSC收到该消息后,向主叫MSC发送应答消息(ANC),主叫MSC收到此消息后,向主叫MS发送连接建立请求消息,主叫MS对应向主叫所在MSC回连接证实消息,此消息经被叫MS
15、C传送至被叫MS,于是,本此呼叫开始通话,双方进行通话。1.3 拆线部分拆线部分相对而言是个很独立过程,不管是主叫先提议还是被叫先提议,步骤基础是类似:拆线、释放、释放完成、清除、清除完成,不一样之处仅在于交换局之间TUP消息略有不一样。主叫先拆线:在拆线阶段,手机用户挂机动作被手机转换为拆线消息(Disconnect),经BTS、BSC向MSC传送,MSC收到拆线请求以后,有两个动作:向BSC下发释放命令(Release);同时MSC需要向被叫所在MSC发送前向拆线TUP消息请求。以后,主叫方和被叫方拆线过程将分别进行:主叫所在MSC在收到拆线消息后,首先向MS发送DTAP消息REALSE命
16、令,MS去活此次呼叫占用全部通道,并发送释放完成消息确定,网络侧则会在本端释放所占通道方便能够分配给其它呼叫连接使用;以后,MSC向BSS发送BSSMAP消息CLEAR COMMAND,指示应该释放无线资源,BSS收到CLEAR COMMAND 消息后,开始清除无线接口,同时将分配给此次呼叫地面资源均标示为空闲,向MSC发送CLEAR COMPLETE ,MSC收到CLEAR COMPLETE 消息后,释放地面资源。被叫所在MSC收到CLF消息后,向主叫所在MSC会释放保护消息,同时开启本局资源释放步骤:MSC向MS发送DTAP消息REALSE命令,MS去活此次呼叫占用全部通道,并发送释放完成
17、消息确定,网络侧则会在本端释放所占通道方便能够分配给其它呼叫连接使用;以后,MSC向BSS发送BSSMAP消息CLEAR COMMAND,指示应该释放无线资源,BSS收到CLEAR COMMAND 消息后,开始清除无线接口,同时将分配给此次呼叫地面资源均标示为空闲,向MSC发送CLEAR COMPLETE ,MSC收到CLEAR COMPLETE 消息后,释放地面资源。被叫先挂机:1.4 移动呼叫移动(主叫、被叫在同一个MSC内)1.5 移动呼叫移动(主叫、被叫在不一样MSC内,拆线过程略)1.6 移动呼叫固定用户1.7 固定用户呼叫移动用户(经GMSC到VMSC)1.8 固定用户呼叫移动用户
18、(PSTN直接和VMSC相连,VMSC兼做GMSC)1.9 呼叫过程异常步骤:VLR返回一个否定摲梦是肭笙1.10 呼叫过程异常步骤:移动用户不许可呼出1.11 呼叫过程异常步骤:移动用户话音信道分配失败1.12 呼叫过程异常步骤:对被叫移动用户选路失败1.13 呼叫过程异常步骤:从被叫用户所在局收到TUP失败信号1.14 呼叫过程异常步骤:被叫用户关机被叫用户MSB已关机,则在VLR中设置了IMSI分离标志,那么HLR请求MSRN时,VLR因该MS已经有分离标志而作MSRN分配失败。HLR则返回一个“MSRN请求驱穸慕峁.1.15 呼叫过程异常步骤:VLR指示被叫用户不可能接入假如VLR收到
19、来话用户不可能接入,如该用户呼叫被严禁或VLR收到非期望值时,则此次呼叫释放。1.16 呼叫过程异常步骤:无寻呼回应 1.17 呼叫过程异常步骤:被叫用户忙1.18 呼叫过程异常步骤, 被叫侧无线话务通道指配失败 1.19 呼叫过程异常步骤, MS-B久叫不应 假如被叫久叫不应,则网络对主叫和被叫开启清除过程。1.20 呼叫过程异常步骤:释放异常1.21 用户早释移动用户无拨号早释。在呼叫接续处理过程中用户可能早释,早释发生时,MS发出摱狭玛信号(discconect)发向网络,网络在呼叫处理不一样阶段接收到该摱狭玛消息即进入释放处理,释放呼叫。释放过程信号 步骤参见正常释放情况。小结本节课关
20、键描述了移动用户呼叫过程信令步骤,包含移动主叫,移动被叫,汇接呼叫。应该能够掌握多种呼叫过程信令步骤,如移动呼叫固定用户,固定用户呼叫移动用户,TMSC汇接呼叫过程信令步骤。对多种异常步骤应该有一定认识,尤其是资源释放过程。第二节 鉴权2.1 鉴权原理和操作机制鉴权是经过比较MS提供鉴权回应和AUC提供鉴权三参数组之间是否一致进行判定,经过鉴权,能够预防非法用户(比如盗用IMSI和KI复制而成卡)使用网络提供服务。首先明确MS中SIM卡和AUC中存贮信息:x SIM卡中:固化数据:IMSI,Ki,A3、A8安全算法。这些内容不会更改。临时网络数据TMSI,LAI,Kc,被严禁PLMN业务相关资
21、料x AUC中:用于生成随机数(RAND)随机数发生器鉴权键Ki多种安全算法,这些安全算法和 SIM卡中算法相一致。AUC基础功效是产生三参数组(RAND、SRES、Kc),其中:x RAND由随机数发生器产生;x SRES由RAND和Ki由A3算法得出;x Kc由RAND和Ki用A8算出。三参数组产生后存于HLR中。当需要鉴权时,由MS所在服务区MSC/VLR从HLR中装载最少一套三参数组为此MS服务。具体到某次鉴权时,假如此时VLR中还有该MS三参组(或许可反复使用三参组),则HLR不参与鉴权过程,VLR直接向MS下发鉴权命令;假如VLR中已经没有该MS 三参组,则需首先向HLR取三参组。
22、2.2 鉴权实施控制过程2.3 VLR鉴权时异常情况小结本节课关键描述了鉴权过程。鉴权是数字网络区分和模拟网络关键特征之一。经过鉴权,系统能够为正当用户提供服务,对不正当用户拒绝服务。经过本课学习,关键了解鉴权原理、鉴权中心作用、系统判定非法用户依据。第三节 位置更新3.1 位置更新类型x 正常位置更新x 周期位置更新x IMSI附着/分离x 当HLR被置于故障指示时,VLR收到MS发出业务操作3.2 成功操作3.2.1 位置更新仅包含VLRMS进入新位置区,新旧位置区在同一MSC覆盖区域内,即VLR并未改变3.2.2 位置更新包含VLR和HLR包含下列情况:x MS处于新VLR位置区域,所以
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