Gsm呼叫信令流程解析

GSM呼叫流程目的和内容目的介绍GSM正常的呼叫流程（空中接口、A-bis接口和A接口）介绍部分常见的异常中断的流程内容GSM网络协议介绍GSM逻辑信道介绍无线链路建立流程（RadioandLinkEstablishmentProcedure）TCH正常分配流程（NormalAssignmentProcedure）主叫流程（OriginatingCall）被叫流程（TerminatingCall）位置更新流程（LocationUpdating）切换流程（HandoverProcedure）呼叫释放流程（CallReleaseProcedure）信道释放流程（ChannelReleaseProcedure）GSM协议层数无线网络优化主要关心第三层的信令无线网络优化主要关心DTAP、RSL的信令无线网络优化主要关心DTAP、BSSMAP和部分SCCP的信令DTAPRSLOMLGSM网络协议Layer3介绍RR:无线资源管理（RadioResourceManagement）由MS、BTS和BSC控制功能举例–Paging管理（PagingManagement）–加密管理（CipheredModeManagement）–频点分配（FrequencyRedefinition）–信道分配（DedicatedChannelAssignment）–切换（HandoverManagement）–测量和功率控制（MeasuresandPowerControl）MM:移动性管理（MobilityManagement）由MS和MSC/VLR控制功能举例–鉴权和身份识别（Authentication/IdentificationProcedures）–位置更新（LocationUpdating）–IMSIAttach/DetachGSM网络协议CC:呼叫控制（CallControl）由MS和MSC控制功能举例–呼叫处理和路由（Callprocessingandrouting）–双音多频（DTMFFacilities）–短消息服务（ShortMessageService）–附加服务（SupplementaryService）GSM网络协议呼叫流程中常用的逻辑信道PCH寻呼信道（PagingChannel）RACH随机接入信道（RandomAccessChannel）AGCH接入认可信道（AccessGrantChannel）SDCCH独立专用控制信道（Stand-aloneDedicatedControlChannel）SACCH慢联系控制信道（SlowAssociatedControlChannel）TCH话务信道（TrafficChannel）FACCH快联系控制信道（FastAssociatedControlChannel）GSM呼叫流程中常用的逻辑信道PCHRACHAGCHSDCCH+SACCHTCH/FACCH+SACCH定义手机与网络间建立一个无线链路，用于信令传送包括以下四个步骤Paging过程（PagingProcedure）（仅用于被叫流程中）随机接入过程（RandomAccessProcedure）立即分配过程（ImmediateAssignmentProcedure）SCCP联接建立过程（SCCPConnectionEstablishmentProcedure）当手机需要与网络发生联系时，必须要先建立无线链路和A接口的信令连接无线链路建立流程MSBTSBSCMSCChannelRequestChannelRequiredChannelActivation（SD）ChannelActAck（SD）ImmediateAssignmentCommandUIImmAssignment/ImmAssExtST9103ET9103ST3126ET3126ST3101SABM[L3Info]EstInd[L3Info]SCCPConRqrd[L3]SCCPConnConfirmET3101ST9105ET9105UA[L3Info]（RACH）（EstCause，RndNbr）（EstCause，RndNbr，TA）RACH_TA_Filtering（TA，BS/MS_TxPwr--Max，Chann）Timer；S--Start；E--EndEntity信令消息空中接口Abis接口(2M)A接口（RndNbr，TDMAFrameNbr，Chan，TA）（AGCH）同时对两个MS分配SDCCH（SDCCH）BSC开始对MS发出的上行DTAP消息排队（如CMServAbort消息）。如果收到MS发出的ClassmarkChange消息，BSC会在SCCP连接完成后发ClassmarkUpdate消息给交换机如CMServReq，PagRes，LocUpdateReq等SetAsynchronousBalanceMode。在任何新信道登陆时均会有SABM过程UnnumberedAck无线链路建立流程无线链路建立流程——AbisAbis信令ChannelRequired无线链路建立流程——AbisChannelActivation无线链路建立流程——AbisImmediatelyAssignment无线链路建立流程——异常情况对不同的呼叫类型有不同的等待时间：WI_EC/CR/OC/OP.(OP主要指LU,被叫没有相应等待时间)SDCCH拥塞如果BSC在收到ChannelRequired时，相应小区没有空闲的SDCCH，BSC将会如果小区参数En_Imm_Ass_Rej=“True”，则发ImmediatelyAssignmentReject否则忽略ChannelRequired消息T9103超时BSC发RFChannelRelease消息到BTSBSC收到ChannelActivationNAck消息BSC内部释放BTS的相应无线信道(没有任何消息在Abis接口上传送)T3101超时Layer3无法建立BSC发RFChannelRelease到BTST9105超时BSC通过呼叫释放过程（CallReleaseProcedure）释放原先建立的SDCCH连接在A接口，BSC向MSC发SCCP释放请求在RF部分，BSC向手机和BTS发信道释放消息仅在BSC内部资源表中释放，在Abis上没有信令传送当信道激活不成功时触发的BTSRFChanRel不包含PhysContReq过程BSC收到EstablishIndication消息，但消息中不含Layer3InformationBSC向手机和BTS发信道释放消息Abis上的其它异常中断消息的处理BSC收到ErrorIndicationCause为:–“T200Expiry”:监视SABM和UA过程–“UnsolicitedDMResponse”(发生在Disconnect过程中）–“SequenceError”释放：–A接口上，BSC发ClearRequest“RadioInterfaceFailure”到交换机–BSC向手机和BTS发信道释放消息BSC收到ConnectionFailureindication(Cause:RadioLinkFailure)在A接口上，BSC发ClearRequest“RadioInterfaceFailure”到交换机BSC向BTS发RFChannelRelease消息BSC收到ReleaseIndication当收到手机发出的DISC消息–A接口上，BSC发ClearRequest“RadioInterfaceFailure”到交换机–BSC向手机和BTS发信道释放消息无线链路建立流程——异常情况MSBTSBSCMSCAuthenticationReqCipheringModeCmdAuthenticationReqAuthenticationReqAuthenticationRespAuthenticationRespAuthenticationRespEncryptionCommandCipheringModeCmdCipheringModeCmpCipheringModeCmpCipheringModeCmpTMSIReallocCmdTMSIReallocCmdTMSIReallocCmdTMSIReallocCmpTMSIReallocCmpTMSIReallocCmpAuthenticationCipheringTMSIReallocST3260ET3260*AuthenticationReject*IdentificationIdentificationRequestST3270ET3270IdentificationRequestIdentificationRequestIdentificationResponseIdentificationRespIdentificationResponseST3250ET3250（RAND）（SRES）RAND与Ki经过A3算法得到SRES；经过A8算法得到Kc比较SRES（IMSI）选择加密算法（PermittedAlg，Kc）准备解密接收（Alg，Kc）（Alg（A5算法））开始加密发射和解密接收如正确解密接收，则下条消息加密发射已加密的消息（TMSI）VLR从HLR处得到RAND/SRES/Kc鉴权、身份识别、加密、TMSI重新分配过程鉴权、身份识别、加密、TMSI重新分配过程——A口信令AuthenticationRequest鉴权、身份识别、加密、TMSI重新分配过程——A口信令AuthenticationResponse鉴权、身份识别、加密、TMSI重新分配过程——A口信令IdentificationResponse鉴权过程中的异常情况鉴权失败如果鉴权过程中使用TMSI，网络将启动身份识别过程。如果手机送上来的IMSI与VLR中TMSI所对应的IMSI不一致，则重新进行鉴权如果鉴权过程中已经使用IMSI，则网络发AuthenticationReject消息。这个SIM将被认为是无权的T3260超时第一次超时，网络将重发鉴权请求；第二次超时，网络将释放该MM连接身份识别过程中的异常情况T3270超时第一次超时，网络将重发身份识别请求；第二次超时，网络将释放该MM连接TMSI重新分配过程中的异常情况T3250超时第一次超时，网络将重发TMSI重新分配请求；第二次超时，网络将释放该MM连接鉴权、身份识别、加密、TMSI重新分配过程——异常情况定义分配TCH的过程特殊情况排队（Queuing）直接重试（DirectedRetry）TCH分配过程MSBTSBSCMSCChannelActivationTCHSABM(FACCH)ChannelActivationAck.AssignmentCommandAssignmentCommandAssignmentRequestPhysicalContextRequestPhysicalContextConfirmEstablishIndicationUAAssignmentCompleteAssignmentCompleteAssignmentCmpRFChannelRelease(SD)RFChannelReleaseAck.STrr1ETrr1ST9108ET9108ST9103ET9103ST3107ET3107（ChnType，Priority，CIC，DLDTX，QueuingFlag）（TA，MS/BS_TxPwr）（SDCCH）（TA，MS/BS_TxPwr）（MA，TS，HSN，MAIO，MS_TxPwr）占用TCH时，如需传送信令，则通过StealingFlag将TCH转换成FACCH一般情况下，在RF信道释放前都有PhysicalContextR