呼叫流程詳解

GSM移動(dòng)(yídòng)通信原理廣州白云(báiyún)技師學(xué)院--電子信息系精品資料課程內(nèi)容

第5章GSM通信(tōngxìn)流程精品資料第六章GSM通信(tōngxìn)流程簡介第一節(jié)呼叫信令分析第二節(jié)呼叫流程舉例分析第三節(jié)鑒權(quán)簡介第四節(jié)切換過程簡介第五節(jié)位置(wèizhi)更新Page精品資料Page4呼叫信令分析(fēnxī)-主叫過程流程移動(dòng)臺(tái)作為起始呼叫(hūjiào)者，在與網(wǎng)絡(luò)端接觸以前撥被叫號(hào)碼，然后發(fā)送，網(wǎng)絡(luò)端會(huì)向主叫用戶作出應(yīng)答表明呼叫(hūjiào)的結(jié)果.精品資料Page5主叫過程流程(liúchéng)-接入階段接入階段，手機(jī)與BTS（BSC）之間建立了暫時(shí)(zànshí)固定的關(guān)系.其過程包括：信道請(qǐng)求，信道激活，信道激活響應(yīng)，立即指配，業(yè)務(wù)請(qǐng)求.精品資料Page6主叫過程流程-鑒權(quán)加密(jiāmì)階段該階段主要包括：鑒權(quán)請(qǐng)求(qǐngqiú)，鑒權(quán)響應(yīng)，加密模式命令，加密模式完成，呼叫建立.經(jīng)過這個(gè)階段，主叫用戶的身份已經(jīng)確認(rèn)，網(wǎng)絡(luò)認(rèn)為主叫用戶是一個(gè)合法用戶.精品資料Page7主叫過程流程-TCH指配(zhǐpèi)階段該階段主要包括：指配命令，指配完成.經(jīng)過這個(gè)階段，主叫用戶的話音信道已經(jīng)確定，如果在后面被叫接續(xù)(jiēxù)的過程中不能接通，主叫用戶可以通過話音信道聽到MSC的語音提示.精品資料Page8主叫過程(guòchéng)流程-取被叫用戶路由信息階段該階段包括：向HLR請(qǐng)求路由信息，HLR向VLR請(qǐng)求漫游號(hào)碼，VLR回送被叫用戶的漫游號(hào)碼，HLR向MSC回送被叫用戶的路由信息.MSC接到路由信息后，對(duì)被叫用戶的路由信息進(jìn)行分析(fēnxī)，得到被叫用戶的局向，然后進(jìn)行話路接續(xù).精品資料Page9被叫過程(guòchéng)流程移動(dòng)臺(tái)作被叫時(shí)，其MSC通過與外界的接口收到初始化地址消息（IAI）.從這條消息的內(nèi)容及MSC已經(jīng)存在VLR中的記錄，MSC可以取到如IMSI、請(qǐng)求業(yè)務(wù)類別等完成接續(xù)所需要的全部數(shù)據(jù)(shùjù).MSC然后對(duì)移動(dòng)臺(tái)發(fā)起尋呼，移動(dòng)臺(tái)接受呼叫并返回呼叫核準(zhǔn)消息，此時(shí)移動(dòng)臺(tái)振鈴.MSC在收到被叫移動(dòng)臺(tái)的呼叫校準(zhǔn)消息后，會(huì)向主叫網(wǎng)方向發(fā)出地址完成（ADDRESSCOMPLETE）消息（ACM）.精品資料Page10被叫過程流程(liúchéng)-接入階段接入階段包括：手機(jī)收到BTS的尋呼命令后，信道請(qǐng)求，信道激活(jīhuó)，信道激活(jīhuó)響應(yīng)，立即指配，尋呼響應(yīng).經(jīng)過這個(gè)階段，手機(jī)與BTS（BSC）之間建立了暫時(shí)固定的關(guān)系.精品資料Page11被叫過程流程-鑒權(quán)加密(jiāmì)階段該階段主要包括：鑒權(quán)請(qǐng)求，鑒權(quán)響應(yīng)，加密模式命令，加密模式完成，呼叫建立.經(jīng)過這個(gè)階段，被叫用戶的身份已經(jīng)確認(rèn)(quèrèn)，網(wǎng)絡(luò)認(rèn)為被叫用戶是一個(gè)合法用戶.精品資料Page12被叫過程流程-TCH指配(zhǐpèi)階段該階段主要包括：指配命令，指配完成.經(jīng)過這個(gè)階段，被叫用戶的話(dehuà)音信道已經(jīng)確定，主叫聽回鈴音，被叫振鈴.如果被叫用戶摘機(jī)，則進(jìn)入通話狀態(tài).精品資料Page13被叫過程(guòchéng)流程-通話階段與拆線階段用戶摘機(jī)進(jìn)入通話階段.而拆線階段可能主叫發(fā)起，也可能被叫發(fā)起.流程基本類似：拆線，釋放，釋放完成.沒有發(fā)起拆線的用戶會(huì)聽到忙音.釋放完成，用戶進(jìn)入空閑(kòngxián)狀態(tài)精品資料GSM通信流程(liúchéng)簡介第一節(jié)呼叫信令分析第二節(jié)呼叫流程舉例(jǔlì)分析第三節(jié)鑒權(quán)簡介第四節(jié)切換過程簡介第五節(jié)位置更新精品資料Page15呼叫流程舉例(jǔlì)分析從通信接續(xù)的觀點(diǎn)來說，通信是電信用戶之間為交換信息而建立的一種臨時(shí)關(guān)系.這種關(guān)系的建立是根據(jù)用戶的要求，通過一定的接續(xù)過程，最后由電信網(wǎng)為用戶雙方提供適當(dāng)?shù)膫鬏?chuánshū)線路.只要通信的一方是GSM用戶，就會(huì)涉及到GSM的接續(xù)通信流程.精品資料Page16移動(dòng)(yídòng)呼移動(dòng)(yídòng)(主，被叫在同一MSC)

（1）移動(dòng)(yídòng)臺(tái)發(fā)MSISDN，完成信道請(qǐng)求，業(yè)務(wù)請(qǐng)求，鑒權(quán)請(qǐng)求，信道指配等步驟.精品資料Page17移動(dòng)(yídòng)呼移動(dòng)(yídòng)(主，被叫在同一MSC)（2）MSC向HLR發(fā)請(qǐng)求(qǐngqiú)，要MSRN.精品資料Page18移動(dòng)(yídòng)呼移動(dòng)(yídòng)(主，被叫在同一MSC)（3）VLR提供(tígōng)MSRN并回送至MSC.精品資料Page19移動(dòng)(yídòng)呼移動(dòng)(yídòng)(主，被叫在同一MSC)（4）MSC分析MSRN得知被叫是本局用戶(yònghù)，向VLR發(fā)一個(gè)S.F.I.C（為來話發(fā)送信息）.精品資料Page20移動(dòng)(yídòng)呼移動(dòng)(yídòng)(主，被叫在同一MSC)（5）VLR向MSC發(fā)尋呼請(qǐng)求(qǐngqiú).精品資料Page21移動(dòng)(yídòng)呼移動(dòng)(yídòng)(主，被叫在同一MSC)（6）MSC向BSSb發(fā)出(fāchū)尋呼請(qǐng)求并找到MS.精品資料Page22移動(dòng)(yídòng)呼固定（1）移動(dòng)臺(tái)完成了信道請(qǐng)求，業(yè)務(wù)請(qǐng)求，鑒權(quán)請(qǐng)求，信道指配等步驟(bùzhòu)以后，發(fā)被叫固定用戶號(hào)碼.精品資料Page23移動(dòng)(yídòng)呼固定

（2）MSC向VLR請(qǐng)求建立(jiànlì)連接的信息.精品資料Page24移動(dòng)(yídòng)呼固定

（3）VLR回送MSC用戶(yònghù)信息，呼叫進(jìn)程.精品資料Page25移動(dòng)(yídòng)呼固定

（4）MSC與被叫PSTN建立了連接(liánjiē)，并找到被叫用戶.精品資料Page26移動(dòng)(yídòng)呼固定

（5）被叫PSTN向MSC發(fā)回一個(gè)(yīɡè)ACM消息.精品資料Page27移動(dòng)(yídòng)呼固定（6）被叫PSTN向MSC發(fā)回一個(gè)ANS應(yīng)答(yìngdá)消息.精品資料Page28移動(dòng)(yídòng)呼固定（7）MSC向主叫MS發(fā)出提醒（ALTER）和連接(liánjiē)CONNECT）消息.精品資料Page29移動(dòng)(yídòng)呼固定

（8）MS連接(liánjiē)證實(shí)（CONN-ACK）.精品資料GSM通信流程(liúchéng)簡介第一節(jié)呼叫信令分析第二節(jié)呼叫流程舉例(jǔlì)分析第三節(jié)鑒權(quán)簡介第四節(jié)切換過程簡介第五節(jié)位置更新精品資料Page31鑒權(quán)簡介(jiǎnjiè)鑒權(quán)是數(shù)字網(wǎng)絡(luò)區(qū)別于模擬網(wǎng)絡(luò)的重要特性之一.通過鑒權(quán)，系統(tǒng)可以為合法的用戶(yònghù)提供服務(wù)，對(duì)不合法的用戶(yònghù)拒絕服務(wù).精品資料Page32鑒權(quán)原理(yuánlǐ)鑒權(quán)是通過鑒權(quán)中心(AUC)完成的.AUC是為了防止非法用戶接入GSM系統(tǒng)而設(shè)置的安全措施.它可以不斷地為每個(gè)用戶提供一組參數(shù)（包括隨即數(shù)RAND、符號(hào)響應(yīng)SRES和密匙KC等三個(gè)參數(shù)）.MSC/VLR在每次呼叫(hūjiào)過程中通過檢查系統(tǒng)所提供的和用戶響應(yīng)的三參數(shù)是否一致來鑒定用戶身份的合法性.精品資料Page33鑒權(quán)原理(yuánlǐ)由于鑒權(quán)中心提供的三參數(shù)組總是與每個(gè)用戶相關(guān)連的，因此通常AUC與HLR是合在同一個(gè)實(shí)體（HLR/AUC）中，或者AUC直接與HLR相連的.每個(gè)用戶在VLR中至少(zhìshǎo)有一個(gè)可用的新的三參數(shù)組，以保證在任何時(shí)候MSC/VLR可提供一個(gè)新的鑒權(quán)參數(shù).當(dāng)用戶要進(jìn)行呼叫，位置更新等操作時(shí)，先需對(duì)其鑒權(quán)。精品資料Page34鑒權(quán)原理(yuánlǐ)MSC、VLR傳送(chuánsònɡ)RAND至MSMS用RAND和KI算出SRES并返回MSC/VLRMSC/VLR把收到的SRES與存儲(chǔ)在其中的SRES比較，決定其真實(shí)性

在SIM卡中進(jìn)行的算法有：

Ki(IMSI)+RAND+A3>SRESKi(IMSI)+RAND+A8>Kc精品資料GSM通信流程(liúchéng)簡介第一節(jié)呼叫信令分析第二節(jié)呼叫流程舉例分析第三節(jié)鑒權(quán)簡介第四節(jié)切換過程簡介第五節(jié)位置(wèizhi)更新精品資料Page36切換過程(guòchéng)簡介在MS通話階段中MS小區(qū)的改變引起的系統(tǒng)相應(yīng)操作叫切換.切換的依據(jù)是MS對(duì)周鄰的BTS信號(hào)強(qiáng)度的測量報(bào)告(bàogào)和BTS對(duì)MS發(fā)射信號(hào)及通話質(zhì)量.BSS統(tǒng)一評(píng)價(jià)后決定是否進(jìn)行切換.精品資料切換的決定主要由BSS作出，當(dāng)BSS對(duì)當(dāng)前(dāngqián)BSS與移動(dòng)用戶的無線連接質(zhì)量不滿意，BSS根據(jù)現(xiàn)場情況發(fā)起不同的切換要求，也可由NSS根據(jù)話務(wù)信息要求MS開始切換流程.Page精品資料Page38切換(qiēhuàn)類型小區(qū)內(nèi)切換： 同一個(gè)無線頻道的話務(wù)信道之間不同的無線頻道之間 同基站內(nèi)小區(qū)間(qūjiān)切換 同MSC內(nèi)基站間切換 同PLMN不同MSC之間切換 不同PLMN的基站間切換，GSM不定義精品資料Page39同BSC控制(kòngzhì)的小區(qū)間切換①BSC預(yù)訂(yùdìng)新的BTS激活一個(gè)TCH.精品資料Page40同BSC控制(kòngzhì)的小區(qū)間切換②BSC通過舊BTS發(fā)送一個(gè)包括頻率(pínlǜ)及時(shí)隙及發(fā)射功率參數(shù)的信息至MS，此信息在FACCH上傳送.精品資料Page41同BSC控制(kòngzhì)的小區(qū)間切換③MS在規(guī)定新頻率上發(fā)送一個(gè)切換(qiēhuàn)接入突發(fā)脈沖（通過FACCH發(fā)送）.精品資料Page42同BSC控制的小區(qū)間(qūjiān)切換④新BTS收到此突發(fā)脈沖后，將時(shí)間提前(tíqián)量信息通過FACCH回送MS.精品資料Page43同BSC控制的小區(qū)間(qūjiān)切換⑤MS通過新BTS向BSC發(fā)送一切換成功(chénggōng)信息.精品資料Page44同BSC控制的小區(qū)間(qūjiān)切換⑥BSC要求(yāoqiú)舊BTS釋放TCH.精品資料GSM通信流程(liúchéng)簡介第一節(jié)呼叫信令分析第二節(jié)呼叫流程(liúchéng)舉例分析第三節(jié)鑒權(quán)簡介第四節(jié)切換過程簡介第五節(jié)位置更新精品資料Page46位置(wèizhi)更新位置更新的發(fā)生：當(dāng)移動(dòng)用戶遠(yuǎn)離一個(gè)小區(qū)，向另一個(gè)小區(qū)移動(dòng)時(shí)，該MS接收到原小區(qū)BCCH上的信號(hào)強(qiáng)度減弱，而決定轉(zhuǎn)移到臨近小區(qū)的新的無線頻道上去.當(dāng)新的BTS發(fā)出的BCCH載頻信號(hào)強(qiáng)度