GSM业务流程比较全面.docx

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GSM业务流程比较全面

1.1.1.寻呼

在移动通信系统中，通信终端的位置不是固定的。

为了建立一次呼叫，需要知道被叫用户或者短信的接收者的位置信息。

MSC会通过IU接口/A接口向该MSC所管辖的所有RNC/BSC发送寻呼消息（paging广播消息）,当RNC/BSC收到该消息后,该用户所在的RNC/BSC会向MSC回复一个pagingresponse消息，由于在A接口用到了SCCP的有连接服务，所以寻呼响应同时被视为SCCP的连接建立请求消息。

注意：

不是所有的被叫用户都会发起寻呼消息。

当该用户正在发生业务时（SCCP连接未断开时，不用再进行寻呼）。

寻呼流程：

1．MSC通过paging消息向BSC发起寻呼

2．该用户所在的BSC收到寻呼消息后向MSC回复pagingresponse消息

1.1.2.鉴权

鉴权是指GSM网络侧确定移动台在身份验证过程中在无线接口上传输的IMSI或TMSI合法性的过程。

鉴权的目的是为了防止非法用户接入GSM网络系统，同时也防止合法用户的私人信息被非法用户窃取。

是否执行鉴权，取决与运营公司要求。

一般每次呼叫建立、位置更新、无呼叫连接建立的补充业务激活、短消息交换（SMS）需执行鉴权，以保护运营商的利益。

网络侧在下列条件下可以启动鉴权流程：

1MS申请在VLR或HLR用户相关信息更改；

2业务接入时（包括MS主叫、移动态被叫、MS激活或去活及补充业务时）；

3MSC/VLR重启后的第一次网络接入；

4密钥序列KC不匹配时；

鉴权过程具体有两方面作用：

1确定MS提供的身份是否可以接入网络；

2提供参数供MS计算新的密钥；

3鉴权总是由网络侧发起和控制。

鉴权流程：

1．鉴权请求

2．鉴权响应

1.1.3.加密

加密流程一般出现在位置更新、业务接入、局间切换等服务请求中，需要GSM网络设备特别是基站的支持，也取决于MS的加密支持能力。

加密流程的目的是传送相关的加密和完整性算法信息给UTRAN，UTRAN利用这些信息选择使用合适的参数和设备加密用户和信令数据，以及存储相关的完整性算法参数，该流程使用面向连接信令。

加密流程：

1．加密模式设置流程中，MSC向BSC发一条CipherModeCommand命令

2．BSC向MSC回复CipherModeComplete

1.1.4.身份标识

标识流程是网络用来要求MS向网络提供特定身份标识的，如IMSI、IMEI等。

CN侧可以设置是否要求UE上报IMEI，如果打开此开关，则会下发IdentityRequest消息，随后UE通过IdentityResponse消息上报IMEI。

身份标识流程：

1．MSCServer向MS发送IdentityRequest

2．只要RR连接，MS随时准备接受IdentityRequest消息并回复IdentityResponse

1.1.5.TMSI重新分配

TMSI再分配流程的目的是保护用户标识的机密性，例如防止用户IMSI在空中接口被

入侵者识别并对该用户进行定位。

由于标识的机密性服务是针对IMSI的，一个临时移动

用户标识TMSI只用于在无线接口的信令流程中作为标识。

TMSI什么情况下需要再分配取决于网络运营者，但至少在位置区的变化后要进行

TMSI再分配。

每个TMSI只在一个位置区内唯一TMSI，再分配的流程可以单独运行或者

隐含在使用TMSI进行位置更新的流程中。

TMSI再分配的流程总是由网络发起的。

TMSI再分配功能也可在其他流程中实现，如

在呼叫建立、位置更新成功时，通过LOCATIONUPDATINGACCEPT等消息下发给终端。

1．呼叫中的TMSI重新分配

MSC主动发起TMSI重新分配流程把新分配的TMSI通过TMSIReallocationCommand里面。

BSC更新完TMSI后向MSC回复TMSIReallocationComplete

2．位置更新中的TMSI重新分配

BSC向MSC发起位置更新请求LocationUpdatingRequest

MSC把分配好的TMSI通过LocationUpdatingAccept发送给BSC

BSC更新完TMSI后向MSC回复TMSIReallocationComplete

1.1.6.位置更新流程

在GSM系统中有三个地方需要知道位置信息，即HLR、VLR和MS。

当这个信息发生变化时，需要保持三者的一致，由位置更新流程实现。

位置更新流程是位置管理中的主要流程，总是由MS发起。

位置更新流程是一个通用流程，在如下三类位置更新流程中要使用到：

正常位置更新、周期性位置更新、IMSI附着位置更新流程。

正常位置更新用于更新网络侧对于MS的位置区信息，LOCATIONUPDATINGREQUEST消息中包含位置更新流程的类型信息。

在网络侧VLR判定MS为未知用户时，会启动正常位置更新流程，作为MM连接建立请求的响应。

为限制位置更新尝试次数，位置更新失败时要使用位置更新attemptcounter计数器。

在MS开机或SIM卡刚插入时，该计数器清零。

MS中要保持一个"forbiddenlocationareasforroaming"表和一个of"forbiddenlocationareasforregionalprovisionofservice"表。

MS关机或SIM卡拔出时，将这两个表删除。

当MS收到位置更新拒绝消息，其原因值为"Roamingnotallowedinthislocationarea"或"LocationAreanotallowed"时，从BCCH上收到的LAI信息触发位置更新请求的LAI要加到相应的表项中。

这两个表的容量至少要有10个表项，当表项数目超过表的容量时，最早的表项内容删除。

成功的进行位置更新后，MS在SIM卡中置UPDATED状态位，并存储新的位置区信息。

1：

普通位置更新

移动台在开机或移动过程中，收到的位置区标识与移动台中存储的位置区识别不一致时，移动台发起位置更新请求通知网络更新该移动台的位置区识别。

根据位置更新请求消息中位置区是否属于同一MSCServer/VLR的位置区，是否需要IMSI参与，位置更新流程分为：

同一个MSCServer/VLR区域内部的位置更新、跨越不同MSCServer/VLR区域的可以从前VLR使用IMSI的位置更新、跨越不同MSCServer/VLR区域的不能从前VLR使用IMSI的位置更新。

1．普通位置更新

1.1同一个MSC下的位置更新

重要部分描述：

1：

BSC发送LocationUpdatingRequest向MSC发起位置更新请求

2：

MSC回复位置更新回复LocationUpdatingAccept,把新分配的TIMSI下发给BSC

3：

BSC更新TMSI后返回TMSIReallocationComplete

局内位置更新流程：

1.位置更新请求

2.SCCP连接确认

3.身份认证请求

4.身份认证响应

5.加密命令

6.加密完成

7.接收位置更新消息

8.TMSI再分配完成

9.释放信道

10.释放信道完成

11.释放SCCP

12.释放SCCP完成

1.2不同MSC下的位置更新

如果MSC发现BSC带来的位置区和TMSI不是当前的位置区，MSC会主动发起MAPSendAuthenticationrequest向之前用户所在的MSC请求IMSI回来，之前的VLR通过MAPSendAuthenticationresponse把IMSI带回当前的MSC，当前的MSC通过ID-CommonID下发当前得到的IMSI，VLR发起鉴权流程，MSC向BSC发起鉴权，BSC回复鉴权信息，MSC通过MAPUpdateLocationrequest向HLR同步数据，HLR把新的数据插入到当前的MSC，HLR插入完成后发送MAPCanceLocationrequest向用户所在的前一个MSC请求删除数据。

，VLR删除完成后回复MAPCanceLocationresponse，MSC提示HLR数据插入完成，HLR回复MSC的MAPUpdateLocationresponse位置更新完成

局间位置更新流程：

1.位置更新请求

2.SCCP连接确认

3.身份验证请求发送

4.发送身份验证响应

5.鉴权请求

6.鉴权响应

7.位置更新请求

8.取消位置请求

9.身份认证请求

10.取消位置响应

11.订阅者数据插入命令

12.插入订阅者数据完成

13.位置更新响应

14.TMSI再分配完成.

15.释放信道

16.释放信道完成

17.释放SCCP

18.释放SCCP完成

2．周期性位置更新

当移动台突然进入网络覆盖不到的区域，或者突然掉电，移动台还来不及发送IMSI

DETACH消息就和网络分离。

显然，在这种情况下，VLR是无法给IMSI置分离标记的，如果该IMSI做被叫，电路资源和无线资源就要被浪费。

解决这个问题的办法是：

移动台发起周期性位置更新流程，即任何移动台无论是否进入新的位置区，都要定时（例如每隔30分钟）发起一次位置更新流程，指定的周期到时后，没有发起周期性位置更新流程，则VLR将该IMSI置为分离。

周期性位置更新的周期可以人为设定，从6分钟到24小时不等，甚至可以设为无穷大（不作周期性位置更新）。

流程基本同普通位置更新。

BSC定时向MSC发起LocationUpdatingRequest汇报自己的位置状态和网络状态，MSC回复位置更新回复LocationUpdatingAccept,把新分配的TIMSI下发给BSC，BSC更新TMSI后返回TMSIReallocationComplete。

周期位置更新流程：

1.位置更新请求

2.SCCP连接确认

3.鉴权请求

4.鉴权响应

5.接收位置更新消息

6.TMSI再分配完成

7.释放信道

8.释放信道完成

9.释放SCCP

10.释放SCCP完成

3．开关机

为节省宝贵的空口资源，当被叫用户不可及时，MSC不会发出paging消息。

VLR中需要为IMSI设立标志，当IMSI可用时，将该标志置为IMSI附着。

IMSI不可用时，将该标志置为IMSI分离。

当移动台重新进入活动状态（如终端开机时），需要发起位置更新使VLR将其设为附着状态。

如果位置区自从IMSI分离后已改变，则通过普通位置更新流程来完成（位置更新类型为Locationupdating）；如果未改变，则通过IMSI附着流程（位置更新类型为IMSIDetach）完成，流程基本同普通位置更新。

1．关机

BSC向MAC发送IMSIDETACHINICATION告诉MSC自己要关机，MSC回复CC消息表明SCCP连接建立，释放SCCP，关机完成。

关机流程：

1.IMSI分离指示

2.SCCP连接确认

3.释放信道

4.释放信道完成

5.释放SCCP

6.释放SCCP完成

2．开机

BSC发送LocationUpdatingRequest向MSC发起开机请求，MSC回复位置更新回复LocationUpdatingAccept,把新分配的TIMSI下发给BSC，BSC更新TMSI后返回TMSIReallocationComplete。

开机流程：

1.位置更新请求

2.SCCP连接确