GSM信令流程详解.doc

目 录 1. BSS系统中的信令应用 2 2. BSS系统的信令模型 3 3. 各层信令在BSS系统中的作用 6 4. 移动主叫流程 16 5. 移动被叫流程 32 6. 位置更新流程 44 7. 小区内切换流程 54 8. 小区间切换流程 58 9. 外部切换流程 63 10. 定向重试流程 70 引言 呼叫过程的信令分析 对移动用户来说，主叫和被叫是基本独立的两个流程。主叫的过程从和BTS的信道请求开始，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。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。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。 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。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。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。如果VLR中的鉴权集使用完毕，则VLR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，那么向另外MSC的初始地址消息就不会发送，而是根据被叫用户的位置区直接向BSC发起对被叫用户的寻呼过程。如果被叫用户非本局用户，则通过IAI将话路接续到适当的MSC去。 对移动用户来说，被叫的过程从MSC向BSC发起对被叫用户的寻呼开始，到主叫和被叫通话为止，在本文中，将通话结束后的拆线过程放在被叫过程中。 一般来说，被叫流程经过几个大的阶段：接入阶段，鉴权加密阶段，TCH指配阶段，通话阶段，拆线阶段。 接入阶段主要包括：手机收到BTS的寻呼命令后，信道请求，信道激活，信道激 活响应，立即指配，寻呼响应。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。经过这个阶段，被叫用户的身份已经得到了确认，网络认为被叫用户是一个合法用户。 TCH指配阶段主要包括：指配命令，指配完成。经过这个阶段，被叫用户的话音信道已经确定，主叫听回铃音，被叫振铃。如果这时被叫用户摘机，主叫用户进入通话状态。 拆线可能主叫发起，也可以被叫发起。流程基本类似：拆线，释放，释放完成。没有发起拆线的用户会听到忙音。释放完成后，用户进入空闲状态。 汇接呼叫指主叫用户、被叫用户都不在本局的呼叫。没有和BSS，PSTN相连的MSC是汇接局。移动交换机处理汇接呼叫的过程和固定交换机基本相同，区别移动被叫用户的号码是漫游号码，不是IDSN/PSDN号码。 BSS系统中的信令应用 作为GSM移动通信系统，主要实现一种任何时间、任何地点、任何通信对象之间的通信。那么在这样一个通信过程中，通信对象之间不仅要传送对通信对象有用的语音及数据，还包括一些信令。在BSS系统中，涉及到的信令如图 1，其主要内容有： 七号信令（NO.7）：在MSC和BSC之间传送； D信道的链路接入规程（LAPD）：在BSC和BTS之间传送； Dm信道的链路接入规程（LAPDm）：在BTS和MS之间传送。 图 1 BSS系统中的信令应用 BSS系统的信令模型 概述 在GSM移动通信系统中，BSS系统的信令模型采用了一般的OSI七层协议中的低三层协议，从低到高依次包括： 第一层（L1）：物理层 第二层（L2）：链路层 第三层（L3）：网络层 BSS系统的信令模型如图 2。 图 2 BSS系统信令模型 其中各层协议的含义如下： LAP_Dm：Dm信道的链路接入规程 RR：无线资源管理 CM：通信管理 SMS：短消息管理 SS：补充业务管理 CC：呼叫管理 MM：移动管理 LAPD：D信道的链路接入规程 BTSM：BTS管理部分 MTP：消息传送部分 SCCP：信令连接和控制部分 BSSMAP：BSS管理应用部分 DTAP：直接传递应用部分 物理层 物理层主要负责物理数据单元的无错传送。在物理层上，定义了传输路径上的电气特性。 在一般系统中，