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1、广州移动GSM培训,黄滔 2006年8月,By Huangtao,第2页,GSM网络GMCC网络介绍GSM信令基础呼叫接续流程局数据简介,课程内容,By Huangtao,第3页,NO.7信令系统的分层结构,By Huangtao,第4页,NO.7信令系统的功能级结构 MTP,By Huangtao,第5页,NO.7信令系统的功能级结构MTP,By Huangtao,第6页,NO.7信令系统的功能级结构TUP、ISUP,电话用户部分TUP 支持电话业务，控制电话网的接续和运行，如呼叫的建立、监视、释放等。ISDN用户部分ISUP 在ISDN环境中提供话音和非话业务所需的功能，以支持ISDN基本
2、业务及补充业务 ISUP具有TUP的所有功能，因此可以代替TUP,By Huangtao,第7页,NO.7信令系统的功能级结构SCCP,By Huangtao,第8页,NO.7信令系统的功能级结构-TCAP,By Huangtao,第9页,NO.7信令系统的功能级结构-INAP、CAP,By Huangtao,第10页,移动应用部分MAP(Mobile Application Part),MAP是为了完成GSM网内和网间互联而特有的一个功能单元，MAP在OSI参考模型里和TCAP同时处于应用层位置，MAP作为一个TC用户而存在的。,By Huangtao,第11页,MAP功能,MAP主要传送的
3、十一类MAP消息：,By Huangtao,第12页,GSM的网络结构,By Huangtao,第13页,移动网使用的信令,By Huangtao,第14页,GSM网络GMCC网络介绍GSM信令基础呼叫接续流程局数据简介,课程内容,By Huangtao,第15页,WCDMA R99网络结构,By Huangtao,第16页,手机状态,手机状态有三种Idie:the MS is ON but a call is not in progress 登记、漫游、国际漫游、位置更新、寻呼Active:the MS is ON and a call is in rogress 切换Detached:th
4、e MS is OFF,By Huangtao,第17页,用户登记和漫游,用户关机后一段时间，VLR便删除此用户的登记信息。当用户重新开机时，首先扫描所有的控制信道，锁定在信号最强的控制信道上手机开机时，用户必须登记，既通知网络将其在交换机中的状态置为IDLE，如果开机时登记的位置和SIM卡中的位置不一致时，手机还要做位置更新手机开机并处于空闲状态时，手机始终扫描控制信道，如果新的控制信道属于另一个LA，手机要立即通知新网络完成位置更新,By Huangtao,第18页,GSM NETWORK IDENTITIES,移动台的国际身份号码ISDN（MSISDN）是在公用交换电话网编号计划中唯一地
5、识别移动电话的鉴约号码。CCITT建议结构为：MSISDNCCNDCSN CC国家码即在国际长途电话通信网中的号码（中国+86）NDC国内目的地码 SN用户号码国际移动用户识别码（IMSI）是唯一地识别GSM PLMN网中某一用户的信息。IMSIMCCMNCMSIN MCC移动网的国家号码（与CC不同，中国为460）MNC移动网号 MSIN移动台识别号，最长为15位。使用十进制,By Huangtao,第19页,临时移动用户识别码（TMSI）用于保护IMSI码，该号只在本MSC区域有效，其结构可由各电信部门选择，长度不超过4个字节。一个CCCC的寻呼容量为2个IMSI或4个TMSI。国际移动台
6、设备识别码（IMEI）是唯一用来识别移动台终端设备的号码，称作系列号。IMEITACFACSNRSP TAC型号论证码 FAC最终装配码，用于识别制造厂家。SNR序号 SP备用,By Huangtao,第20页,移动台漫游号码（MSRN）用于一次呼叫的路由选择。MSRNCCNSCSN CC国家号 NDC国内目的地号码(用于识别PLMN）SN用户号，用于识别MSC/VLR的地址。位置区识别码（LA）LAI代表MSC业务区的不同位置区，用于移动用户的位置更新。LAIMCCMNCLAC MCC移动国家号，识别一个国家 MNC移动网号，识别国内的GSM网 LAC位置区号码，识别一个GSM网 中的位置,
7、By Huangtao,第21页,小区全球识别码（CGI）用于识别一个位置区内的小区。CGIMCCMNCLACCI基站识别码（BSIC）BSICNCCBCC NCC国家色码，用于识别GSM移动网 BCC基站色码，用于识别基站小区数据中的NCCPERM=X，用于指定移动台允许接入的网络。BCC可以在OMT2中读出。,By Huangtao,第22页,在呼叫过程中各种号码的应用如下图所示,PSTN,MSISDN,GMSC,MSISDN,MSRN,MSRN,IMSI,VLR,MSC,IMSI,MSRN,MSISDN,IMSI,MSRN,HLR,VLR,By Huangtao,第23页,GSM鉴权参数
8、,鉴权三元组(Triplet Vector)GSM用于用户鉴权的三个主要参数组成的向量，包括RAND（Random Challenge 随机数）：由随机数发生器产生，长16B，主要作为计算三元组中其他两个参数的基础。SRES（Signed Response符号响应）：对RAND和鉴权密钥Ki利用A3算法计算得出，长4B，用来判断鉴权是否通过，Kc（Cipher Key 密码密钥）：对RAND和Ki 做A8算法计算得出，长8B，用于空间无线信道加密的密钥CKSN（Ciphering Key Sequence Number）CKSN（加密密钥序列号）被用来保证MS与VLR或MS与SGSN之间的GS
9、M鉴权信息（Kc）的一致性，作为临时签约数据存储在VLR（或SGSN）上。,By Huangtao,第24页,GSM鉴权流程,By Huangtao,第25页,MS IN IDLE MODE,By Huangtao,第26页,Attach网络,IMSI Attach伴随着IMSI Acttach 而产生的位置更新,By Huangtao,第27页,网络内漫游,在LA内改变小区在相同的MSC/VLR内的位置更新在新的MSC/VLR内的位置更新周期性位置更新,By Huangtao,第28页,从网络Detach,IMSI DetachImplicit DetachMS PURGING,By Hua
10、ngtao,第29页,MS IN ACTIVE MODE,MS发起的呼叫MS接收的呼叫BSC内的切换MSC内BSC间的切换MSC间的切换,By Huangtao,第30页,MS发起的呼叫,By Huangtao,第31页,MS接收的呼叫,By Huangtao,第32页,切换和定位,在移动台通话期间，移动台从一个小区移动至另一个小区的过程称为切换。MS经常在自己小区中测量信号强度和质量，并测量相临小区的BCCH的强度，RBS测量上行信道的信号强度和质量，测量结果报告BSC报告，基于这些报告，BSC决定是否要做切换和切换到哪个小区，这被称做定位,By Huangtao,第33页,BSC内的切换,
11、小区内的切换同一个BSC内不同小区之间的切换,By Huangtao,第34页,MSC内BSC间的切换,By Huangtao,第35页,MSC间的切换,By Huangtao,第36页,SHORT MESSAGE SERVICE,MS发起SMSMS落地SMS,By Huangtao,第37页,附着流程,HLR,新SGSN,旧SGSN,1、附着请求,2、身份验证,2、身份验证,3、鉴权,3、鉴权,4、更新位置,5、清除位置,6、插入用户数据,7、附着接受,By Huangtao,第38页,分离流程（手机发起）,手机发起的分离：,SGSN,GGSN,MSC/VLR,1、分离请求,2、删除PDP上
12、下文,3、IMSI分离指示,4、GPRS分离指示,5、分离接受,6、释放PS信令连接,By Huangtao,第39页,位置更新,路由区更新：,新SGSN,HLR,旧SGSN,GGSN,1、路由区更新请求,2、SGSN上下文请求，响应,3、鉴权流程,3、鉴权流程,4、更新PDP上下文请求,4、更新PDP上下文响应,5、更新位置,6、清除位置Cancel Location,7、插入用户数据，更新位置完成,8、路由区更新接受,9、路由区更新完成,By Huangtao,第40页,总体呼叫流程UE呼叫UE,HLR,MSC/VLR,1、服务请求,MSC/VLR,主叫,被叫,2、鉴权加密,2、鉴权加密,
13、3、呼叫建立,4、送路由信息请求,5、提供漫游号码请求,6、提供漫游号码响应,7、送路由信息响应,8、初始地址消息IAM,9、寻呼,10、鉴权加密,通话,11、呼叫建立,By Huangtao,第41页,服务请求,手机发起的服务请求：,SGSN,HLR,GGSN,1、RRC连接建立,2、服务请求,3、鉴权加密,3、鉴权加密,4、RAB指派请求,5、RB建立,6、RAB指派响应,7、SGSN发起PDP上下文修改流程,8、UE发送上行数据包,By Huangtao,第42页,移动台的呼入接续过程,1、寻呼。MSC/VLR在数据库中查出用户的资 料并向相关的BSC发送寻呼信息。该信息包含用户所在区域
14、的LAI和用户的IMSI或者TMSI。2、寻呼命令。BSC向LA区内的所有BTS发出寻呼命令。该信息包含IMSI或TMSI。收发信单元识别码、信道类型和时隙号。3、寻呼请求。BTS在PCH上向移动台发送寻呼信息。该信息包含用户的IMSI或TMSI。4、信道请求。被寻呼的移动台在RACH上发送一个短的接入脉冲串至BTS。BTS接收该寻呼响应信号后记录该突发脉冲串的迟滞值。(TA 动态PWR)5、信道请求。BTS向BSC发信道请求信息。该信息还包含移动台接入系统的迟滞值(TA.PWR)。6、信道激活。BSC选择一条空闲的SDCCH并指示BTS激活该信道。7、信道激活证实。BTS激活SDCCH后向B
15、SC发信道激活证实信息。8、立即分配。BSC透过BTS经由AGCH向移动台发出允许接入系统信息。该信息包含频率、时隙号、SDCCH信道号和移动台将要使用的时间提前值TA等。,By Huangtao,第43页,9、寻呼响应。移动台通过SDCCH向BSC发寻呼响应信息。该信息包含移动台的IMSI或TMSI和移动台的等级标记，BSC加入CGI后把信息送往MSC/VLR。10、鉴权请求。MSC/VLR透过BSC、BTS向移动台发鉴权请求，其中包含随机数RAND，用移动台的鉴权运算。11、鉴权响应。移动台经鉴权计算后向MSC/VLR发回鉴权响应信息，MSC/VLR检查用户全法性，如用户全法，则开始启动加
16、密程序。12、加密模式命令。MSC/VLR通过BSC、BTS向移动用户发加密模式命令。该命令在SDCCH上传送。13、加密模式完成。移动台进行加密运算后向BTS发出已加密的特定信号，BTS解密成功后透过BSC向MSC/VLR发加密模式完成信息。14、设置呼叫类型。MSC向移动台发送呼叫类型设置信息。该信息包含该次呼叫的类型。如传真、通话或数据通信等类型。15、呼叫类型证实。移动台设置好呼叫类型后向MSC发出呼叫类型证实信息。16、分配请求。MSC要求BSC选择一条通往移动台的话音信道，同时MSC在一条通往BSC的PCM上选择一个空闲时隙，并把时隙的电路识别码CIC送往BSC。,By Huang
17、tao,第44页,17、信道激活。如果BSC发现某小区上有一条空闲的TCH，它将向BTS发送信道激活命令。18、信道激活证实。BTS激活TCH后向BSC发回信道激活证实信息。19、分配命令。BSC通过SDCCH向移动台发信道切换指令，命令移动台切换至所指定的TCH。20、分配完成。移动台切换至所指定的TCH后向BSC发送信道 分配完成信息，BSC接收后再送往MSC/VLR。21、无线频率信道释放/释放证实。BSC释放SDCCH信道并把它标记为空闲状态。22、振铃回应。当移动台开始振铃时移动台要向MSC发送一个通知信息。23、连接。当移动台摘机应答时，移动台向MSC发送一个连接信息，MSC把移动
18、台的电路接通，开始通话。,By Huangtao,第45页,MS LAPDm信令 BTS LAPD信令 BSC BSSAP信令 MSC,1、寻呼,2、寻呼命令,3、寻呼请求PCH,4、信道请求RACH(计算TA值,PWR),5、信道要求(TA值.PWR),6、信道激活,7、信道激活证实(Freq TA TS D子组),9、寻呼响应SDCCH,8、直接分配AGCH,9、寻呼响应（CGI、IMSI）,9、寻呼响应,10、AUC请求(RAND),10、AUC请求(RAND),10、AUC请求(RAND),11、鉴权响应(SRES),12、加密模式命令(Kc),13、加密模式完成,14、建立,11、鉴
19、权响应(SRES),11、鉴权响应(SRES),12、加密模式命令(Kc),12、加密模式命令(Kc),13、加密模式完成,13、加密模式完成,14、建立(SDCCH),14、建立MS承载业务类型,LAI IMSI(TMSI)BSSAP信令,By Huangtao,第46页,MS BTS BSC MSC,15、呼叫证实(有能力承载),16、分配请求(CIC),18、信道激活证实,17、信道激活(TCH),19、分配命令,20、分配完成,21、SDCCH释放命令,21、SDCCH释放证实,22、回铃,23、连接证实,摘机,20、分配完成,20、分配完成,19、分配命令(SDCCH上分配TCH),15、呼叫证实,15、呼叫证实,By Huangtao,第47页,谢谢！,
