湘潭大學移動通信試驗報告記錄試驗5GSM及GPRS移動臺主呼及被呼叫過程試驗

1、湘潭大學移動通信實驗報告記錄實驗5GShM GPR夠動臺主呼 及被呼叫過程實驗作者:日期:實驗三、GSM/GPR能動臺主呼及被呼叫過程實驗一、實驗目的通過本實驗了解 GSM!戶主呼和被呼的接續(xù)過程。二、基本原理任何一個移動通信系統，其網絡運行的主要功能就是能夠支持該移動通信系統業(yè)務的正常運行，即需實現各移動用戶之間及移動用戶與本地核心網用戶之間建立正常通信。這就包含支持呼叫建立和釋放、尋呼、信道分配和釋放等呼叫處理過程，并能支持補充業(yè)務的激活、去激活及登記和刪除等業(yè)務操作。移動臺呼叫處理的基本原理如圖26-1所示?？臻e切換操作或者無法接收業(yè)務收到除主（始）呼信息 和尋呼響應消息以外的 接入信道

2、證實開機. 移動臺初始化狀態(tài)移動臺完成捕獲與定時系統接入移動臺 空閑狀態(tài)（始）呼叫注冊登記被呼證實響應狀態(tài)轉向業(yè)務信道業(yè)務信道使用結束掛機移動臺控制在業(yè)務信道狀態(tài)圖26-1移動臺呼叫處理狀態(tài)圖1 、移動用戶主呼移動用戶向固定用戶發(fā)起呼叫的接續(xù)過程如圖26-2所示。MSBSMSCVLR“信道請求”“業(yè)務請求”“開始接入請求”應答“立即分配”指令“業(yè)務請求”“鑒權請求”“鑒權請求”“鑒權”“鑒權”響應“鑒權”響應“鑒權”確認“置密模式”指令“置密模式”指令4“置密模式”“開始接入請求”應答“置密模式完成”“置密模式完成”“ TMSI ”指令*“ TMSI ”指令 分配新的“TMSI ”“TMSI

3、”響應“建立呼叫請求”“ TMSI ”響應對分配新的“TMSI ”的應答“建立呼叫請求”厚求-穆送建乂呼胡市.需信息”“呼叫開始”指令“呼叫開始”指令:傳送建立呼叫所需信息”與固定用戶接續(xù)“信道指配”指令“信道指配”指令“信道指配完成”“信道指配完成” “回鈴音”“回鈴首”“連接”指令-9“連接”指令“連接”確認“連接”確認圖26-2移動用戶主呼時的連接過程移動臺（MS在“隨機接入信道（RACH”上，向基站（BS）發(fā)出“信道請求”信 息，若BS接收成功，就給這個M的配一個“專用控制信道”，即在“準許接入信道（AGCH” 上，向MS發(fā)出“立即分配”指令。MSE發(fā)起呼叫的同時，設置一定時器，在規(guī)定

4、的時間內可重復呼叫，如果按照預定的次數重復呼叫后，仍收不到BS的應答，則放棄這次呼叫。MS攵到“立即分配”信令后，禾I用分配的專用控制信道（ DCCH與BS建立起指令鏈路，經 BS向MSC（移動交換中心）發(fā)送“業(yè)務請求”信息。MSCO VLR （訪問用戶位置寄存器）發(fā)送“開始接入請求”應答信令。VLR收到后，經MSCm BS向MS發(fā)出“鑒權請求”，其中包含一隨機數（RAND, MS按鑒權算法 A3進行處理后，向 MSC發(fā)回“鑒權”響應信息。若鑒 權通過，承認此 MS的合法性，VLR就給MSC發(fā)送“置密模式”信息，由MSCS BS向MS發(fā)送“置密模式”指令。MS攵到并完成置密后，要向 MS儂送“

5、置密模式完成”的響應信息。經鑒權、置密完成后， VLR向MSCt作出“開始接入請求”應答。為了保護IMSI （移動用戶識別碼）不被監(jiān)聽或盜用， VLR將給MS分配一個新的TMSI （臨時用戶識別碼），其分配過程 如圖中虛線所示。'接著，MS向MSCt出“建立呼叫請求” ，MSC攵到后，向VLR發(fā)出指令，要求它傳 送建立呼叫所需的信息。如果成功，MS，響MS發(fā)送“呼叫開始”指令，并向 BS發(fā)出分配無線業(yè)務信息的“信道指配”信令。如果BS有空閑的業(yè)務信道（TCH,即向MS發(fā)出“信道指配”指令，當MS導到業(yè)務信道時，向BS和MSCt送"信道指配完成”的信息。MSC在無線鏈路和地面有

6、線鏈路建立后，把呼叫接續(xù)到固定網絡，并和被呼叫的固定用戶建立連接，然后給 MS發(fā)送回鈴音。被呼叫的用戶摘機后，MSCO BS和MS發(fā)送“連接”指令，待MS發(fā)回“連接”確認后，即轉入通信狀態(tài)，從而完成了MS呼叫固定用戶的整個接續(xù)過程。2 、移動用戶被呼固定用戶向移動用戶發(fā)起呼叫的接續(xù)過程如圖26-3所示。GMSCHLRVLRVMSCBSMS4固定用 戶撥號詢問“路由信息”詢問“路由信息”“尋呼請求”“尋呼請求”“MSRN ”“MSRN ”“撥號信息”-'1詢問“呼叫參數”*“呼叫請求”“開始接入請求”«'“鑒權”“尋呼”響應A“信道請求” 4“立即指配”指令“尋呼”響應

7、“鑒權請求”“鑒權請求”“鑒權”確認 4“置密模式”寸“鑒權”響應“鑒權”響應“置密”指令-“置密”指令., “置密完成”“開始接入應答”一請求“完成呼叫”“置密完成”“呼叫建立”“呼叫建立”，,“呼叫證實”* “呼叫證實”信道“指配請求“信道指配” _.“連接完成”，“指配完成”.“指配完成”一 回鈴音一 回鈴音一“連接”. “連接“撥號應答”“連接”確認才“連接”確認.圖26-3移動用戶被呼叫時的接線過程當固定用戶向移動用戶撥出呼叫號碼后，固定網絡把呼叫接續(xù)到就近的移動交換中心，此移動交換中心在網絡中起到入口的作用，記作GMSCGMS卻向相應的HLR （原籍用戶位置寄存器）查詢路由信息，H

8、LR在其保存的用戶位置數據庫中，查出被呼MS所在的地區(qū)，并向該區(qū) VLR查詢該MSg游號碼（MSRNI, VLR把t% MS的（MSRN送到HLR并轉發(fā)給 查詢路由信息的 GMSCGMSC!甘巴呼叫接續(xù)到被呼 MS所在地區(qū)的移動交換中心，記作 VMSC 由VMSCH%VLR查詢有關的“呼叫參數”，獲得成功后，再向相關的基站（BS）發(fā)出“尋呼 請求”。基站控制器（BS。根據MS所在的小區(qū)，確定所用的收發(fā)臺（BTS）,在尋呼信道（PCH上發(fā)送此“尋呼請求”信息。MS在收到尋呼請求信息后，在隨機接入信道（ RACH向BS發(fā)送“信道請求”，由BS分配專用控制信道（DCCH,即在公用控制信道（CCCH上

9、給MS發(fā)送“立即指配”信令。 MSJ用分配到的DCCHf BS建立起信令鏈路，然后向 VMSCt回“尋呼”響應。VMSC 接到MS的“尋呼響應”后，向 VLR發(fā)送“開始接入請求”，接著啟動常規(guī)的 “鑒權”和“置密模式”的過程。之后， VLR即向VMSCm "開始接入應答”和“完成呼 叫”的請求。VMSE BS及MS發(fā)送“呼叫建立”的信令。被呼MS收到此信令后，向 BS和VMS3回“呼叫證實”信息，表明MS已可進入通信狀態(tài)。VMSC 收到MSW “呼叫證實”信息后，向BS發(fā)出信道“指配請求”，要求BS給MS分配無線“業(yè)務信道” （TCH。接著，MS向BS及VMSCm "指配完

10、成”響應和回鈴音，于 是VMSCJ固定用戶發(fā)送“連接完成”信息。被呼移動用戶摘機時，向VMSCt送“連接”信息。VMSC!主呼用戶發(fā)送“撥號應答”信息，并向M弦送“連接”確認信息。至此，完成了固定用戶呼叫移動用戶的整個接續(xù)過程。除去兩種常用呼叫的接續(xù)過程外，還有移動臺呼叫另一移動臺的接續(xù)過程，這里不再介紹。三、實驗步驟1、硬件連接。在操作之前需要進行硬件連接：a 、連接計算機串口跟 GSM/GPR膜塊串口；b 、連接好GSM/GPR膜塊天線；c 、在 GSM/GPR膜塊的SIM卡座上插入 SIM卡；d 、在GSM/GPR膜塊上接好話筒跟耳機；e 、檢查無誤后接上 5V穩(wěn)壓電源，模塊通電。2、運行移動實驗系統程序，選擇與模塊連接的端口后連接設備，點擊“話路通信”按鈕，打開下拉菜單，點