GSM信令基礎(chǔ)及呼叫流程課件

廣州移動(dòng)GSM培訓(xùn)黃滔2006年8月1ByHuangtao廣州移動(dòng)GSM培訓(xùn)黃滔2006年8月1ByHuangGSM網(wǎng)絡(luò)GMCC網(wǎng)絡(luò)介紹GSM信令基礎(chǔ)呼叫接續(xù)流程局?jǐn)?shù)據(jù)簡介課程內(nèi)容2ByHuangtaoGSM網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容2ByHuangtaoNO.7信令系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)3ByHuangtaoNO.7信令系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)3ByHuangtaoNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)－MTP4ByHuangtaoNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)－MTP4ByHuangtNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)－MTP5ByHuangtaoNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)－MTP5ByHuangtaNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)－TUP、ISUP電話用戶部分TUP支持電話業(yè)務(wù)，控制電話網(wǎng)的接續(xù)和運(yùn)行，如呼叫的建立、監(jiān)視、釋放等。ISDN用戶部分ISUP在ISDN環(huán)境中提供話音和非話業(yè)務(wù)所需的功能，以支持ISDN基本業(yè)務(wù)及補(bǔ)充業(yè)務(wù)ISUP具有TUP的所有功能，因此可以代替TUP6ByHuangtaoNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)－TUP、ISUP電話用戶部分TNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)－SCCP7ByHuangtaoNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)－SCCP7ByHuangtNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)-TCAP8ByHuangtaoNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)-TCAP8ByHuangtNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)-INAP、CAP9ByHuangtaoNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)-INAP、CAP9ByHu移動(dòng)應(yīng)用部分－MAP(MobileApplicationPart)MAP是為了完成GSM網(wǎng)內(nèi)和網(wǎng)間互聯(lián)而特有的一個(gè)功能單元，MAP在OSI參考模型里和TCAP同時(shí)處于應(yīng)用層位置，MAP作為一個(gè)TC用戶而存在的。10ByHuangtao移動(dòng)應(yīng)用部分－MAP(MobileApplicationMAP功能MAP主要傳送的十一類MAP消息：11ByHuangtaoMAP功能11ByHuangtaoGSM的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)12ByHuangtaoGSM的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)12ByHuangtao移動(dòng)網(wǎng)使用的信令13ByHuangtao移動(dòng)網(wǎng)使用的信令13ByHuangtaoGSM網(wǎng)絡(luò)GMCC網(wǎng)絡(luò)介紹GSM信令基礎(chǔ)呼叫接續(xù)流程局?jǐn)?shù)據(jù)簡介課程內(nèi)容14ByHuangtaoGSM網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容14ByHuangtaoWCDMAR99網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)GGSNMSC/VLRAIu-CSGbGiPSTN/ISDNNodeBRNC

UMTS

UTRANIubIu-psBTSBSCGSM/GPRS

BSSAbisGaGMLCSMCSCPHLR/AuC/EIRDNSWAPGatewayRADIUSIntranet/InternetFirewallC/DMISUP/MTUPECAPLgGr/GfGdCAPLgGnGsLcLhInterPLMNGpGGSNBGSGSNCG15ByHuangtaoWCDMAR99網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)GGSNMSC/VLRAIu-CS手機(jī)狀態(tài)手機(jī)狀態(tài)有三種Idie:theMSisONbutacallisnotinprogress登記、漫游、國際漫游、位置更新、尋呼Active:theMSisONandacallisinrogress切換Detached:theMSisOFF16ByHuangtao手機(jī)狀態(tài)16ByHuangtao用戶登記和漫游用戶關(guān)機(jī)后一段時(shí)間，VLR便刪除此用戶的登記信息。當(dāng)用戶重新開機(jī)時(shí)，首先掃描所有的控制信道，鎖定在信號(hào)最強(qiáng)的控制信道上手機(jī)開機(jī)時(shí)，用戶必須登記，既通知網(wǎng)絡(luò)將其在交換機(jī)中的狀態(tài)置為IDLE，如果開機(jī)時(shí)登記的位置和SIM卡中的位置不一致時(shí)，手機(jī)還要做位置更新手機(jī)開機(jī)并處于空閑狀態(tài)時(shí)，手機(jī)始終掃描控制信道，如果新的控制信道屬于另一個(gè)LA，手機(jī)要立即通知新網(wǎng)絡(luò)完成位置更新17ByHuangtao用戶登記和漫游用戶關(guān)機(jī)后一段時(shí)間，VLR便刪除此用戶的登記信GSMNETWORKIDENTITIES移動(dòng)臺(tái)的國際身份號(hào)碼ISDN（MSISDN）是在公用交換電話網(wǎng)編號(hào)計(jì)劃中唯一地識(shí)別移動(dòng)電話的鑒約號(hào)碼。CCITT建議結(jié)構(gòu)為：MSISDN＝CC＋NDC＋SNCC＝國家碼即在國際長途電話通信網(wǎng)中的號(hào)碼（中國+86）NDC＝國內(nèi)目的地碼SN＝用戶號(hào)碼國際移動(dòng)用戶識(shí)別碼（IMSI）是唯一地識(shí)別GSMPLMN網(wǎng)中某一用戶的信息。IMSI＝MCC＋MNC＋MSINMCC＝移動(dòng)網(wǎng)的國家號(hào)碼（與CC不同，中國為460）MNC＝移動(dòng)網(wǎng)號(hào)MSIN＝移動(dòng)臺(tái)識(shí)別號(hào)，最長為15位。使用十進(jìn)制18ByHuangtaoGSMNETWORKIDENTITIES移動(dòng)臺(tái)的國際身份臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼（TMSI）用于保護(hù)IMSI碼，該號(hào)只在本MSC區(qū)域有效，其結(jié)構(gòu)可由各電信部門選擇，長度不超過4個(gè)字節(jié)。一個(gè)CCCC的尋呼容量為2個(gè)IMSI或4個(gè)TMSI。國際移動(dòng)臺(tái)設(shè)備識(shí)別碼（IMEI）是唯一用來識(shí)別移動(dòng)臺(tái)終端設(shè)備的號(hào)碼，稱作系列號(hào)。IMEI＝TAC＋FAC＋SNR＋SPTAC＝型號(hào)論證碼FAC＝最終裝配碼，用于識(shí)別制造廠家。SNR＝序號(hào)SP＝備用19ByHuangtao臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼（TMSI）19ByHuangtao移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼（MSRN）用于一次呼叫的路由選擇。MSRN＝CC＋NSC＋SNCC＝國家號(hào)NDC＝國內(nèi)目的地號(hào)碼(用于識(shí)別PLMN）SN＝用戶號(hào)，用于識(shí)別MSC/VLR的地址。位置區(qū)識(shí)別碼（LA）LAI代表MSC業(yè)務(wù)區(qū)的不同位置區(qū)，用于移動(dòng)用戶的位置更新。LAI＝MCC＋MNC＋LACMCC＝移動(dòng)國家號(hào)，識(shí)別一個(gè)國家MNC＝移動(dòng)網(wǎng)號(hào)，識(shí)別國內(nèi)的GSM網(wǎng)LAC＝位置區(qū)號(hào)碼，識(shí)別一個(gè)GSM網(wǎng)中的位置20ByHuangtao移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼（MSRN）20ByHuangtao小區(qū)全球識(shí)別碼（CGI）用于識(shí)別一個(gè)位置區(qū)內(nèi)的小區(qū)。CGI＝MCC＋MNC＋LAC＋CI基站識(shí)別碼（BSIC）BSIC＝NCC＋BCCNCC＝國家色碼，用于識(shí)別GSM移動(dòng)網(wǎng)BCC＝基站色碼，用于識(shí)別基站小區(qū)數(shù)據(jù)中的NCCPERM=X，用于指定移動(dòng)臺(tái)允許接入的網(wǎng)絡(luò)。BCC可以在OMT2中讀出。21ByHuangtao小區(qū)全球識(shí)別碼（CGI）21ByHuangtao在呼叫過程中各種號(hào)碼的應(yīng)用如下圖所示

PSTNMSISDNGMSCMSISDNMSRNMSRNIMSIVLRMSCIMSIMSRNMSISDNIMSIMSRNHLRVLR22ByHuangtao在呼叫過程中各種號(hào)碼的應(yīng)用如下圖所示PSTNMGSM鑒權(quán)參數(shù)鑒權(quán)三元組(TripletVector)GSM用于用戶鑒權(quán)的三個(gè)主要參數(shù)組成的向量，包括RAND（RandomChallenge隨機(jī)數(shù)）：由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生，長16B，主要作為計(jì)算三元組中其他兩個(gè)參數(shù)的基礎(chǔ)。SRES（SignedResponse符號(hào)響應(yīng)）：對(duì)RAND和鑒權(quán)密鑰Ki利用A3算法計(jì)算得出，長4B，用來判斷鑒權(quán)是否通過，Kc（CipherKey密碼密鑰）：對(duì)RAND和Ki做A8算法計(jì)算得出，長8B，用于空間無線信道加密的密鑰CKSN（CipheringKeySequenceNumber）CKSN（加密密鑰序列號(hào)）被用來保證MS與VLR或MS與SGSN之間的GSM鑒權(quán)信息（Kc）的一致性，作為臨時(shí)簽約數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在VLR（或SGSN）上。23ByHuangtaoGSM鑒權(quán)參數(shù)鑒權(quán)三元組(TripletVector)23GSM鑒權(quán)流程24ByHuangtaoGSM鑒權(quán)流程24ByHuangtao

MSINIDLEMODE25ByHuangtao

MSINIDLEMODE25ByHuangtaoAttach網(wǎng)絡(luò)IMSIAttach伴隨著IMSIActtach而產(chǎn)生的位置更新26ByHuangtaoAttach網(wǎng)絡(luò)IMSIAttach26ByHuang網(wǎng)絡(luò)內(nèi)漫游在LA內(nèi)改變小區(qū)在相同的MSC/VLR內(nèi)的位置更新在新的MSC/VLR內(nèi)的位置更新周期性位置更新27ByHuangtao網(wǎng)絡(luò)內(nèi)漫游在LA內(nèi)改變小區(qū)27ByHuangtao從網(wǎng)絡(luò)DetachIMSIDetachImplicitDetachMSPURGING28ByHuangtao從網(wǎng)絡(luò)DetachIMSIDetach28ByHuanMSINACTIVEMODEMS發(fā)起的呼叫MS接收的呼叫BSC內(nèi)的切換MSC內(nèi)BSC間的切換MSC間的切換29ByHuangtaoMSINACTIVEMODEMS發(fā)起的呼叫29ByMS發(fā)起的呼叫30ByHuangtaoMS發(fā)起的呼叫30ByHuangtaoMS接收的呼叫31ByHuangtaoMS接收的呼叫31ByHuangtao切換和定位在移動(dòng)臺(tái)通話期間，移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)至另一個(gè)小區(qū)的過程稱為切換。MS經(jīng)常在自己小區(qū)中測量信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量，并測量相臨小區(qū)的BCCH的強(qiáng)度，RBS測量上行信道的信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量，測量結(jié)果報(bào)告BSC報(bào)告，基于這些報(bào)告，BSC決定是否要做切換和切換到哪個(gè)小區(qū)，這被稱做定位32ByHuangtao切換和定位在移動(dòng)臺(tái)通話期間，移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)至另一個(gè)小區(qū)BSC內(nèi)的切換小區(qū)內(nèi)的切換同一個(gè)BSC內(nèi)不同小區(qū)之間的切換33ByHuangtaoBSC內(nèi)的切換小區(qū)內(nèi)的切換33ByHuangtaoMSC內(nèi)BSC間的切換34ByHuangtaoMSC內(nèi)BSC間的切換34ByHuangtaoMSC間的切換35ByHuangtaoMSC間的切換35ByHuangtaoSHORTMESSAGESERVICEMS發(fā)起SMSMS落地SMS36ByHuangtaoSHORTMESSAGESERVICEMS發(fā)起SMS3附著流程HLR新SGSN舊SGSN1、附著請求2、身份驗(yàn)證2、身份驗(yàn)證3、鑒權(quán)3、鑒權(quán)4、更新位置5、清除位置6、插入用戶數(shù)據(jù)7、附著接受37ByHuangtao附著流程HLR新SGSN舊SGSN1、附著請求2、身份驗(yàn)證分離流程（手機(jī)發(fā)起）手機(jī)發(fā)起的分離：SGSNGGSNMSC/VLR1、分離請求2、刪除PDP上下文3、IMSI分離指示4、GPRS分離指示5、分離接受6、釋放PS信令連接38ByHuangtao分離流程（手機(jī)發(fā)起）手機(jī)發(fā)起的分離：SGSNGGSNMSC位置更新路由區(qū)更新：新SGSNHLR舊SGSNGGSN1、路由區(qū)更新請求2、SGSN上下文請求，響應(yīng)3、鑒權(quán)流程3、鑒權(quán)流程4、更新PDP上下文請求4、更新PDP上下文響應(yīng)5、更新位置6、清除位置CancelLocation7、插入用戶數(shù)據(jù)，更新位置完成8、路由區(qū)更新接受9、路由區(qū)更新完成39ByHuangtao位置更新路由區(qū)更新：新SGSNHLR舊SGSNGGSN1、總體呼叫流程－UE呼叫UEHLRMSC/VLR1、服務(wù)請求MSC/VLR主叫被叫2、鑒權(quán)加密2、鑒權(quán)加密3、呼叫建立4、送路由信息請求5、提供漫游號(hào)碼請求6、提供漫游號(hào)碼響應(yīng)7、送路由信息響應(yīng)8、初始地址消息IAM9、尋呼10、鑒權(quán)加密通話11、呼叫建立40ByHuangtao總體呼叫流程－UE呼叫UEHLRMSC/VLR1、服務(wù)請UTRAN服務(wù)請求手機(jī)發(fā)起的服務(wù)請求：SGSNHLRGGSN1、RRC連接建立2、服務(wù)請求3、鑒權(quán)加密3、鑒權(quán)加密4、RAB指派請求5、RB建立6、RAB指派響應(yīng)7、SGSN發(fā)起PDP上下文修改流程8、UE發(fā)送上行數(shù)據(jù)包41ByHuangtaoUTRAN服務(wù)請求手機(jī)發(fā)起的服務(wù)請求：SGSNHLRGGSN移動(dòng)臺(tái)的呼入接續(xù)過程1、尋呼。MSC/VLR在數(shù)據(jù)庫中查出用戶的資料并向相關(guān)的BSC發(fā)送尋呼信息。該信息包含用戶所在區(qū)域的LAI和用戶的IMSI或者TMSI。2、尋呼命令。BSC向LA區(qū)內(nèi)的所有BTS發(fā)出尋呼命令。該信息包含IMSI或TMSI。收發(fā)信單元識(shí)別碼、信道類型和時(shí)隙號(hào)。3、尋呼請求。BTS在PCH上向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送尋呼信息。該信息包含用戶的IMSI或TMSI。4、信道請求。被尋呼的移動(dòng)臺(tái)在RACH上發(fā)送一個(gè)短的接入脈沖串至BTS。BTS接收該尋呼響應(yīng)信號(hào)后記錄該突發(fā)脈沖串的遲滯值。(TA動(dòng)態(tài)PWR)5、信道請求。BTS向BSC發(fā)信道請求信息。該信息還包含移動(dòng)臺(tái)接入系統(tǒng)的遲滯值(TA.PWR)。6、信道激活。BSC選擇一條空閑的SDCCH并指示BTS激活該信道。7、信道激活證實(shí)。BTS激活SDCCH后向BSC發(fā)信道激活證實(shí)信息。8、立即分配。BSC透過BTS經(jīng)由AGCH向移動(dòng)臺(tái)發(fā)出允許接入系統(tǒng)信息。該信息包含頻率、時(shí)隙號(hào)、SDCCH信道號(hào)和移動(dòng)臺(tái)將要使用的時(shí)間提前值TA等。42ByHuangtao移動(dòng)臺(tái)的呼入接續(xù)過程1、尋呼。MSC/VLR在數(shù)據(jù)庫中查出用9、尋呼響應(yīng)。移動(dòng)臺(tái)通過SDCCH向BSC發(fā)尋呼響應(yīng)信息。該信息包含移動(dòng)臺(tái)的IMSI或TMSI和移動(dòng)臺(tái)的等級(jí)標(biāo)記，BSC加入CGI后把信息送往MSC/VLR。10、鑒權(quán)請求。MSC/VLR透過BSC、BTS向移動(dòng)臺(tái)發(fā)鑒權(quán)請求，其中包含隨機(jī)數(shù)RAND，用移動(dòng)臺(tái)的鑒權(quán)運(yùn)算。11、鑒權(quán)響應(yīng)。移動(dòng)臺(tái)經(jīng)鑒權(quán)計(jì)算后向MSC/VLR發(fā)回鑒權(quán)響應(yīng)信息，MSC/VLR檢查用戶全法性，如用戶全法，則開始啟動(dòng)加密程序。12、加密模式命令。MSC/VLR通過BSC、BTS向移動(dòng)用戶發(fā)加密模式命令。該命令在SDCCH上傳送。13、加密模式完成。移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行加密運(yùn)算后向BTS發(fā)出已加密的特定信號(hào)，BTS解密成功后透過BSC向MSC/VLR發(fā)加密模式完成信息。14、設(shè)置呼叫類型。MSC向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送呼叫類型設(shè)置信息。該信息包含該次呼叫的類型。如傳真、通話或數(shù)據(jù)通信等類型。15、呼叫類型證實(shí)。移動(dòng)臺(tái)設(shè)置好呼叫類型后向MSC發(fā)出呼叫類型證實(shí)信息。16、分配請求。MSC要求BSC選擇一條通往移動(dòng)臺(tái)的話音信道，同時(shí)MSC在一條通往BSC的PCM上選擇一個(gè)空閑時(shí)隙，并把時(shí)隙的電路識(shí)別碼CIC送往BSC。43ByHuangtao9、尋呼響應(yīng)。移動(dòng)臺(tái)通過SDCCH向BSC發(fā)尋呼響應(yīng)信息。該17、信道激活。如果BSC發(fā)現(xiàn)某小區(qū)上有一條空閑的TCH，它將向BTS發(fā)送信道激活命令。18、信道激活證實(shí)。BTS激活TCH后向BSC發(fā)回信道激活證實(shí)信息。19、分配命令。BSC通過SDCCH向移動(dòng)臺(tái)發(fā)信道切換指令，命令移動(dòng)臺(tái)切換至所指定的TCH。20、分配完成。移動(dòng)臺(tái)切換至所指定的TCH后向BSC發(fā)送信道分配完成信息，BSC接收后再送往MSC/VLR。21、無線頻率信道釋放/釋放證實(shí)。BSC釋放SDCCH信道并把它標(biāo)記為空閑狀態(tài)。22、振鈴回應(yīng)。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)開始振鈴時(shí)移動(dòng)臺(tái)要向MSC發(fā)送一個(gè)通知信息。23、連接。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)摘機(jī)應(yīng)答時(shí)，移動(dòng)臺(tái)向MSC發(fā)送一個(gè)連接信息，MSC把移動(dòng)臺(tái)的電路接通，開始通話。44ByHuangtao44ByHuangtaoMSLAPDm信令BTSLAPD信令BSCBSSAP信令

MSC1、尋呼2、尋呼命令3、尋呼請求PCH4、信道請求RACH(計(jì)算TA值,PWR)5、信道要求(TA值.PWR)6、信道激活7、信道激活證實(shí)(FreqTA

TSD子組)9、尋呼響應(yīng)SDCCH8、直接分配AGCH9、尋呼響應(yīng)（CGI、IMSI）9、尋呼響應(yīng)10、AUC請求(RAND)10、AUC請求(RAND)10、AUC請求(RAND)11、鑒權(quán)響應(yīng)(SRES)12、加密模式命令(Kc)13、加密模式完成14、建立11、鑒權(quán)響應(yīng)(SRES)11、鑒權(quán)響應(yīng)(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承載業(yè)務(wù)類型LAIIMSI(TMSI)BSSAP信令45ByHuangtaoMSLAPDm信令MSBTSBSCMSC15、呼叫證實(shí)(有能力承載)16、分配請求(CIC)18、信道激活證實(shí)17、信道激活(TCH)19、分配命令20、分配完成21、SDCCH釋放命令21、SDCCH釋放證實(shí)22、回鈴23、連接證實(shí)摘機(jī)20、分配完成20、分配完成19、分配命令(SDCCH上分配TCH)15、呼叫證實(shí)15、呼叫證實(shí)46ByHuangtaoMS謝謝！47ByHuangtao謝謝！47ByHuangtao演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！廣州移動(dòng)GSM培訓(xùn)黃滔2006年8月49ByHuangtao廣州移動(dòng)GSM培訓(xùn)黃滔2006年8月1ByHuangGSM網(wǎng)絡(luò)GMCC網(wǎng)絡(luò)介紹GSM信令基礎(chǔ)呼叫接續(xù)流程局?jǐn)?shù)據(jù)簡介課程內(nèi)容50ByHuangtaoGSM網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容2ByHuangtaoNO.7信令系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)51ByHuangtaoNO.7信令系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)3ByHuangtaoNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)－MTP52ByHuangtaoNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)－MTP4ByHuangtNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)－MTP53ByHuangtaoNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)－MTP5ByHuangtaNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)－TUP、ISUP電話用戶部分TUP支持電話業(yè)務(wù)，控制電話網(wǎng)的接續(xù)和運(yùn)行，如呼叫的建立、監(jiān)視、釋放等。ISDN用戶部分ISUP在ISDN環(huán)境中提供話音和非話業(yè)務(wù)所需的功能，以支持ISDN基本業(yè)務(wù)及補(bǔ)充業(yè)務(wù)ISUP具有TUP的所有功能，因此可以代替TUP54ByHuangtaoNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)－TUP、ISUP電話用戶部分TNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)－SCCP55ByHuangtaoNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)－SCCP7ByHuangtNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)-TCAP56ByHuangtaoNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)-TCAP8ByHuangtNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)-INAP、CAP57ByHuangtaoNO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)-INAP、CAP9ByHu移動(dòng)應(yīng)用部分－MAP(MobileApplicationPart)MAP是為了完成GSM網(wǎng)內(nèi)和網(wǎng)間互聯(lián)而特有的一個(gè)功能單元，MAP在OSI參考模型里和TCAP同時(shí)處于應(yīng)用層位置，MAP作為一個(gè)TC用戶而存在的。58ByHuangtao移動(dòng)應(yīng)用部分－MAP(MobileApplicationMAP功能MAP主要傳送的十一類MAP消息：59ByHuangtaoMAP功能11ByHuangtaoGSM的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)60ByHuangtaoGSM的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)12ByHuangtao移動(dòng)網(wǎng)使用的信令61ByHuangtao移動(dòng)網(wǎng)使用的信令13ByHuangtaoGSM網(wǎng)絡(luò)GMCC網(wǎng)絡(luò)介紹GSM信令基礎(chǔ)呼叫接續(xù)流程局?jǐn)?shù)據(jù)簡介課程內(nèi)容62ByHuangtaoGSM網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容14ByHuangtaoWCDMAR99網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)GGSNMSC/VLRAIu-CSGbGiPSTN/ISDNNodeBRNC

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UTRANIubIu-psBTSBSCGSM/GPRS

BSSAbisGaGMLCSMCSCPHLR/AuC/EIRDNSWAPGatewayRADIUSIntranet/InternetFirewallC/DMISUP/MTUPECAPLgGr/GfGdCAPLgGnGsLcLhInterPLMNGpGGSNBGSGSNCG63ByHuangtaoWCDMAR99網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)GGSNMSC/VLRAIu-CS手機(jī)狀態(tài)手機(jī)狀態(tài)有三種Idie:theMSisONbutacallisnotinprogress登記、漫游、國際漫游、位置更新、尋呼Active:theMSisONandacallisinrogress切換Detached:theMSisOFF64ByHuangtao手機(jī)狀態(tài)16ByHuangtao用戶登記和漫游用戶關(guān)機(jī)后一段時(shí)間，VLR便刪除此用戶的登記信息。當(dāng)用戶重新開機(jī)時(shí)，首先掃描所有的控制信道，鎖定在信號(hào)最強(qiáng)的控制信道上手機(jī)開機(jī)時(shí)，用戶必須登記，既通知網(wǎng)絡(luò)將其在交換機(jī)中的狀態(tài)置為IDLE，如果開機(jī)時(shí)登記的位置和SIM卡中的位置不一致時(shí)，手機(jī)還要做位置更新手機(jī)開機(jī)并處于空閑狀態(tài)時(shí)，手機(jī)始終掃描控制信道，如果新的控制信道屬于另一個(gè)LA，手機(jī)要立即通知新網(wǎng)絡(luò)完成位置更新65ByHuangtao用戶登記和漫游用戶關(guān)機(jī)后一段時(shí)間，VLR便刪除此用戶的登記信GSMNETWORKIDENTITIES移動(dòng)臺(tái)的國際身份號(hào)碼ISDN（MSISDN）是在公用交換電話網(wǎng)編號(hào)計(jì)劃中唯一地識(shí)別移動(dòng)電話的鑒約號(hào)碼。CCITT建議結(jié)構(gòu)為：MSISDN＝CC＋NDC＋SNCC＝國家碼即在國際長途電話通信網(wǎng)中的號(hào)碼（中國+86）NDC＝國內(nèi)目的地碼SN＝用戶號(hào)碼國際移動(dòng)用戶識(shí)別碼（IMSI）是唯一地識(shí)別GSMPLMN網(wǎng)中某一用戶的信息。IMSI＝MCC＋MNC＋MSINMCC＝移動(dòng)網(wǎng)的國家號(hào)碼（與CC不同，中國為460）MNC＝移動(dòng)網(wǎng)號(hào)MSIN＝移動(dòng)臺(tái)識(shí)別號(hào)，最長為15位。使用十進(jìn)制66ByHuangtaoGSMNETWORKIDENTITIES移動(dòng)臺(tái)的國際身份臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼（TMSI）用于保護(hù)IMSI碼，該號(hào)只在本MSC區(qū)域有效，其結(jié)構(gòu)可由各電信部門選擇，長度不超過4個(gè)字節(jié)。一個(gè)CCCC的尋呼容量為2個(gè)IMSI或4個(gè)TMSI。國際移動(dòng)臺(tái)設(shè)備識(shí)別碼（IMEI）是唯一用來識(shí)別移動(dòng)臺(tái)終端設(shè)備的號(hào)碼，稱作系列號(hào)。IMEI＝TAC＋FAC＋SNR＋SPTAC＝型號(hào)論證碼FAC＝最終裝配碼，用于識(shí)別制造廠家。SNR＝序號(hào)SP＝備用67ByHuangtao臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼（TMSI）19ByHuangtao移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼（MSRN）用于一次呼叫的路由選擇。MSRN＝CC＋NSC＋SNCC＝國家號(hào)NDC＝國內(nèi)目的地號(hào)碼(用于識(shí)別PLMN）SN＝用戶號(hào)，用于識(shí)別MSC/VLR的地址。位置區(qū)識(shí)別碼（LA）LAI代表MSC業(yè)務(wù)區(qū)的不同位置區(qū)，用于移動(dòng)用戶的位置更新。LAI＝MCC＋MNC＋LACMCC＝移動(dòng)國家號(hào)，識(shí)別一個(gè)國家MNC＝移動(dòng)網(wǎng)號(hào)，識(shí)別國內(nèi)的GSM網(wǎng)LAC＝位置區(qū)號(hào)碼，識(shí)別一個(gè)GSM網(wǎng)中的位置68ByHuangtao移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼（MSRN）20ByHuangtao小區(qū)全球識(shí)別碼（CGI）用于識(shí)別一個(gè)位置區(qū)內(nèi)的小區(qū)。CGI＝MCC＋MNC＋LAC＋CI基站識(shí)別碼（BSIC）BSIC＝NCC＋BCCNCC＝國家色碼，用于識(shí)別GSM移動(dòng)網(wǎng)BCC＝基站色碼，用于識(shí)別基站小區(qū)數(shù)據(jù)中的NCCPERM=X，用于指定移動(dòng)臺(tái)允許接入的網(wǎng)絡(luò)。BCC可以在OMT2中讀出。69ByHuangtao小區(qū)全球識(shí)別碼（CGI）21ByHuangtao在呼叫過程中各種號(hào)碼的應(yīng)用如下圖所示

PSTNMSISDNGMSCMSISDNMSRNMSRNIMSIVLRMSCIMSIMSRNMSISDNIMSIMSRNHLRVLR70ByHuangtao在呼叫過程中各種號(hào)碼的應(yīng)用如下圖所示PSTNMGSM鑒權(quán)參數(shù)鑒權(quán)三元組(TripletVector)GSM用于用戶鑒權(quán)的三個(gè)主要參數(shù)組成的向量，包括RAND（RandomChallenge隨機(jī)數(shù)）：由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生，長16B，主要作為計(jì)算三元組中其他兩個(gè)參數(shù)的基礎(chǔ)。SRES（SignedResponse符號(hào)響應(yīng)）：對(duì)RAND和鑒權(quán)密鑰Ki利用A3算法計(jì)算得出，長4B，用來判斷鑒權(quán)是否通過，Kc（CipherKey密碼密鑰）：對(duì)RAND和Ki做A8算法計(jì)算得出，長8B，用于空間無線信道加密的密鑰CKSN（CipheringKeySequenceNumber）CKSN（加密密鑰序列號(hào)）被用來保證MS與VLR或MS與SGSN之間的GSM鑒權(quán)信息（Kc）的一致性，作為臨時(shí)簽約數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在VLR（或SGSN）上。71ByHuangtaoGSM鑒權(quán)參數(shù)鑒權(quán)三元組(TripletVector)23GSM鑒權(quán)流程72ByHuangtaoGSM鑒權(quán)流程24ByHuangtao

MSINIDLEMODE73ByHuangtao

MSINIDLEMODE25ByHuangtaoAttach網(wǎng)絡(luò)IMSIAttach伴隨著IMSIActtach而產(chǎn)生的位置更新74ByHuangtaoAttach網(wǎng)絡(luò)IMSIAttach26ByHuang網(wǎng)絡(luò)內(nèi)漫游在LA內(nèi)改變小區(qū)在相同的MSC/VLR內(nèi)的位置更新在新的MSC/VLR內(nèi)的位置更新周期性位置更新75ByHuangtao網(wǎng)絡(luò)內(nèi)漫游在LA內(nèi)改變小區(qū)27ByHuangtao從網(wǎng)絡(luò)DetachIMSIDetachImplicitDetachMSPURGING76ByHuangtao從網(wǎng)絡(luò)DetachIMSIDetach28ByHuanMSINACTIVEMODEMS發(fā)起的呼叫MS接收的呼叫BSC內(nèi)的切換MSC內(nèi)BSC間的切換MSC間的切換77ByHuangtaoMSINACTIVEMODEMS發(fā)起的呼叫29ByMS發(fā)起的呼叫78ByHuangtaoMS發(fā)起的呼叫30ByHuangtaoMS接收的呼叫79ByHuangtaoMS接收的呼叫31ByHuangtao切換和定位在移動(dòng)臺(tái)通話期間，移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)至另一個(gè)小區(qū)的過程稱為切換。MS經(jīng)常在自己小區(qū)中測量信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量，并測量相臨小區(qū)的BCCH的強(qiáng)度，RBS測量上行信道的信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量，測量結(jié)果報(bào)告BSC報(bào)告，基于這些報(bào)告，BSC決定是否要做切換和切換到哪個(gè)小區(qū)，這被稱做定位80ByHuangtao切換和定位在移動(dòng)臺(tái)通話期間，移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)至另一個(gè)小區(qū)BSC內(nèi)的切換小區(qū)內(nèi)的切換同一個(gè)BSC內(nèi)不同小區(qū)之間的切換81ByHuangtaoBSC內(nèi)的切換小區(qū)內(nèi)的切換33ByHuangtaoMSC內(nèi)BSC間的切換82ByHuangtaoMSC內(nèi)BSC間的切換34ByHuangtaoMSC間的切換83ByHuangtaoMSC間的切換35ByHuangtaoSHORTMESSAGESERVICEMS發(fā)起SMSMS落地SMS84ByHuangtaoSHORTMESSAGESERVICEMS發(fā)起SMS3附著流程HLR新SGSN舊SGSN1、附著請求2、身份驗(yàn)證2、身份驗(yàn)證3、鑒權(quán)3、鑒權(quán)4、更新位置5、清除位置6、插入用戶數(shù)據(jù)7、附著接受85ByHuangtao附著流程HLR新SGSN舊SGSN1、附著請求2、身份驗(yàn)證分離流程（手機(jī)發(fā)起）手機(jī)發(fā)起的分離：SGSNGGSNMSC/VLR1、分離請求2、刪除PDP上下文3、IMSI分離指示4、GPRS分離指示5、分離接受6、釋放PS信令連接86ByHuangtao分離流程（手機(jī)發(fā)起）手機(jī)發(fā)起的分離：SGSNGGSNMSC位置更新路由區(qū)更新：新SGSNHLR舊SGSNGGSN1、路由區(qū)更新請求2、SGSN上下文請求，響應(yīng)3、鑒權(quán)流程3、鑒權(quán)流程4、更新PDP上下文請求4、更新PDP上下文響應(yīng)5、更新位置6、清除位置CancelLocation7、插入用戶數(shù)據(jù)，更新位置完成8、路由區(qū)更新接受9、路由區(qū)更新完成87ByHuangtao位置更新路由區(qū)更新：新SGSNHLR舊SGSNGGSN1、總體呼叫流程－UE呼叫UEHLRMSC/VLR1、服務(wù)請求MSC/VLR主叫被叫2、鑒權(quán)加密2、鑒權(quán)加密3、呼叫建立4、送路由信息請求5、提供漫游號(hào)碼請求6、提供漫游號(hào)碼響應(yīng)7、送路由信息響應(yīng)8、初始地址消息IAM9、尋呼10、鑒權(quán)加密通話11、呼叫建立88ByHuangtao總體呼叫流程－UE呼叫UEHLRMSC/VLR1、服務(wù)請UTRAN服務(wù)請求手機(jī)發(fā)起的服務(wù)請求：SGSNHLRGGSN1、RRC連接建立2、服務(wù)請求3、鑒權(quán)加密3、鑒權(quán)加密4、RAB指派請求5、RB建立6、RAB指派響應(yīng)7、SGSN發(fā)起PDP上下文修改流程8、UE發(fā)送上行數(shù)據(jù)包89ByHuangtaoUTRAN服務(wù)請求手機(jī)發(fā)起的服務(wù)請求：SGSNHLRGGSN移動(dòng)臺(tái)的呼入接續(xù)過程1、尋呼。MSC/VLR在數(shù)據(jù)庫中查出用戶的資料并向相關(guān)的BSC發(fā)送尋呼信息。該信息包含用戶所在區(qū)域的LAI和用戶的IMSI或者TMSI。2、尋呼命令。BSC向LA區(qū)內(nèi)的所有BTS發(fā)出尋呼命令。該信息包含IMSI或TMSI。收發(fā)信單元識(shí)別碼、信道類型和時(shí)隙號(hào)。3、尋呼請求。BTS在PCH上向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送尋呼信息。該信息包含用戶的IMSI或TMSI。4、信道請求。被尋呼的移動(dòng)臺(tái)在RACH上發(fā)送一個(gè)短的接入脈沖串至BTS。BTS接收該尋呼響應(yīng)信號(hào)后記錄該突發(fā)脈沖串的遲滯值。(TA動(dòng)態(tài)PWR)5、信道請求。BTS向BSC發(fā)信道請求信息。該信息還包含移動(dòng)臺(tái)接入系統(tǒng)的遲滯值(TA.PWR)。6、信道激活。BSC選擇一條空閑的SDCCH并指示BTS激活該信道。7、信道激活證實(shí)。BTS激活SDCCH后向BSC發(fā)信道激活證實(shí)信息。8、立即分配。BSC透過BTS經(jīng)由AGCH向移動(dòng)臺(tái)發(fā)出允許接入系統(tǒng)信息。該信息包含頻率、時(shí)隙號(hào)、SDCCH信道號(hào)和移動(dòng)臺(tái)將要使用的時(shí)間提前值TA等。90ByHuangtao移動(dòng)臺(tái)的呼入接續(xù)過程1、尋呼。MSC/VLR在數(shù)據(jù)庫中查出用9、尋呼響應(yīng)。移動(dòng)臺(tái)通過SDCCH向BSC發(fā)尋呼響應(yīng)信息。該信息包含移動(dòng)臺(tái)的IMSI或TMSI和移動(dòng)臺(tái)的等級(jí)標(biāo)記，BSC加入CGI后把信息送往MSC/VLR。10、鑒權(quán)請求。MSC/VLR透過BSC、BTS向移動(dòng)臺(tái)發(fā)鑒權(quán)請求，其中包含隨機(jī)數(shù)RAND，用移動(dòng)臺(tái)的鑒權(quán)運(yùn)算。11、鑒權(quán)響應(yīng)。移動(dòng)臺(tái)經(jīng)鑒權(quán)計(jì)算后向MSC/VLR發(fā)回鑒權(quán)響應(yīng)信息，MSC/VLR檢查用戶全法性，如用戶全法，則開始啟動(dòng)加密程序。12、加密模式命令。MSC/VLR通過BSC、BTS向移動(dòng)用戶發(fā)加密模式命令。該命令在SDCCH上傳送。13、加密模式完成。移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行加密運(yùn)算后向BTS發(fā)出已加密的特定信號(hào)，BTS解密