GSM信令流程分析.docx

1、GSM信令流程分析GSM信令流程分析一、常见业务流程1. 移动主叫流程移动主叫流程图1.1 信道请求通过动态地在ACH信道（随机接入信道）上发送一个随机接入脉冲向一个BS申请一条信道。在信道请求消息中包括了建立的原因，这个原因可能是“寻呼响应”、“紧急呼叫”、“移动主叫”、“短消息业务”或“其他”,比如“位置更新”。此外,这条消息还包括随机参数,移动台（M)随机的选5个比特作为随机参数。这些参数的作用是：当两个移动台同时接入网络时，网络能运用这些参数来区分这些移动台。ndomrefrece有5位,最多可同时区分32个MS,但不保证两个同时发起呼叫的MS的RAND值一定不同。要进一步区别同时发起

2、请求的MS,还要根据U接口上的应答消息下面是一个Chnne Reqes信令的举例1.2 信道请求BTS向BSC发一条信道请求消息。通过这条消息，TS进一步向BSC传递由移动台发起的信道请求。实际上,信道请求消息中除了包含申请信道消息中的一些消息外，还包括通过BTS加入的一些消息。申请参数直接从信道请求消息中来，初始时间提前量TA（接入延迟）由BTS加入到这条消息中去。1.3 信道激活收到从BT发来的申请信道消息后,BC开始按照一定的条件为此次呼叫寻找和分配SCH信道,同时BSC向BTS发送一条信道激活消息。其中最重要的是：分配给哪个BT以及此SDCCH的信道组合。此消息中包含的参数有：DTX控

3、制、信道的ID（识别）、信道描述和移动分配、移动台和基站的最大功率电平、BSC计算的有关此次接入的初始时间提前量等。1.4 信道激活证实这是对信道激活消息的应答。当BTS收到这条消息后，它开始在AC信道发送和接受消息。1.5 立即指配命令BSC告诉BTS关于被使用的CCH信道。1.6 立即指配基站分系统通过AGCH信道告知移动台有关使用的DCCH信道的情况。实际上，这条消息是一条从网络向移动台发送的从G信道转到先前定义的CC信道工作的指令。在这条消息中，包括的参数有：寻呼模式、SCCH信道描述、随路ACCH、跳频, 如果应用了跳频， 则还应包括请求参考(与建立原因相同)、初始时间提前量和频率分

4、配。1.7 C业务请求移动台向网络发送CM业务请求，目的是为连接管理子层实体申请一项服务，比如，电路交换连接建立、补充业务激活或短消息传送。1.8 C业务请求(建立指示）BS通过返回建立指示消息确认立即指配命令。建立指示消息有两种用途。首先，建立指示消息从BTS的角度出发,指出移动台目前正在SDC信道上。这样，TS向BSC发一消息,指示现在移动台的CM业务请求正在所描述的这种SDCCH信道上传送。另外,BS将识别这一连结并把接收到的第3层的消息加入到这条消息中。1.9 C业务请求这条M业务请求消息被送往移动交换中心。1.10 UA当在APD协议中建立第2层级别链路时，UA是正常情况下第2层级别

5、的确认。1.11 鉴权请求作为CC（连接证实)消息，移动交换中心发送一条鉴权请求消息给B。这条消息包括随机数RAD。1.12 鉴权请求B通过S把消息传送给M。1.13 鉴权响应MS以带符号的响应SRES来响应鉴权请求。鉴权响应通过BTS被送往BS。在MS鉴权过程中,使用两种算法A3和。这些算法和3位数字密钥被存储在SM卡中。当网络申请移动台的鉴权,AUC/VLR发送32位十进制随机数字给。MS接着计算带符号的响应（RS）并把它回送给VLR。VLR把接收到的SS和从先前AUC的鉴权组内部接收到的SRES作比较。如果这些SRE相同,鉴权成功,M可以继续呼叫。你可以注意到,I的前8个数字被用来鉴权和

6、SE算法,剩下的4个数字被保留用作密钥算法。1.14 鉴权响应为了完成鉴权过程,从MS来的SES的值在消息内部被送回VLR。1.15 加密模式命令MSC要求BC从无线通路开始加密。假如网络想要在无线接口开始加密,需要在A接口发送消息。如果网络使用加密,那么在接收到此消息以后开始加密。1.16 加密命令S把加密消息储存到它的存储器中然后向BT发送一个加密命令来发起加密模式操作。1.17 加密模式命令BS告知MS加密的初始，开始接收被加密模式。1.18 加密模式完成MS确认加密命令。1.19 加密模式完成如果加密被使用,那么这是在空中接口中的第一条加密的消息。BSS确认加密命令,通知MSC移动台已

7、经开始加密并开始以加密模式发送消息。1.20 TMSI再分配命令TMI再分配的目的是提供身份的保密性。SI的再分配通常至少在每次位置更新时执行。MC通过发送TMI再分配命令消息给MS发起TMSI再分配过程。TMI再分配命令消息包括MI与由网络分配的LI的组合；或者如果正在使用的TMSI将被删除，就包括一个LAI和IMSI。通常，通过应用加密模式的RR连接, T再分配命令被送往M。1.21 TMI再分配命令MSI再分配命令被送到MS。1.22 TMS再分配完成当MS接收到TSI再分配命令消息后，把LAI储存在IM卡中。如果接收到的身份识别是MS的IMS,它就把先前储存的TI删除。如果接收到的身份

8、是TSI，把它存储在SM中。在这两种情况下,MS将发送一条MSI再分配完成消息给网络。1.23 MS再分配完成TSI再分配完成消息送往MC。1.24 建立在鉴权，识别，加密后，处在SDC信道上,准备开始真正呼叫建立信令。S发送一建立消息给BSC，再被送到SC。1.25 建立BSC向MS发送建立消息来告知SC将要执行的呼叫。1.26 呼叫进程MSC对建立消息的响应。1.27 呼叫进程当S的呼叫控制实体接收到呼叫进程消息后,就进入“移动主叫进程”状态。1.28 指配请求这条消息开始了TC（话音信道)的分配。在A接口,MSC是主控者,它为A接口上的这次呼叫寻找一个可使用的电路。这条消息根据GM规范包

9、括了一些可选项。这些可选项是:呼叫的优先权、下行的不连续传输(DX)、无线信道的识别和可用的接口带宽。1.29 信道激活在BC内部的信道保存和分配之后,它通过发送这条消息给BS来激活T信道。消息内容主要包括:信道号、激活的类型、信道模式（DTX/O X)、信道类型(话音/数据：如果是话音，则包括GSM编码算法,如果是数据，则包括信道中消息是透明还是不透明的以及数据速率)、信道识别、接收到消息的加密消息、BS和MS的功率等级和时间提前量。1.30 信道激活证实B返回目前TDMA帧号，然后通过Abi接口激活CH。1.31 分配命令B进一步把收到的消息发送给MS。消息内容主要包括：信道描述、功率级别

10、、小区信道描述、信道模式（全速率半速率)和移动分配。1.32 ABM(设置异步平衡模式）这是一条第二层的消息， 包含一些第三层消息， 包括业务请求,加蜜键序列,移动台级别和移动标识。1.33 建立指示建立指示消息有两个用途。第一，此时应用建立指示消息，可以让BS知道移动台目前正在FCCH信道上,这样,BS可以向SC发送消息，指示移动台现在正在使用的FCC信道的情况。第二,TS识别此链路为主信令信道并且将收到的第三层消息加入建立指示消息中,这第三层消息来自于MS。1.34 U无编号确认UA通常是建立第二层LAP链路时的第二层确认。1.35 指配完成这条消息由移动台发送给网络以指示移动台已成功建立

11、TH。1.36 指配完成BSS向SC证实获取TCH信道。1.37 信道释放使正在使用的DCC停止活动。这个消息是由BSC发向MS的。另外,它也被称为“第三层的断链消息”。在正常的呼叫建立情况下,呼叫原因为“正常”。1.38 去活ACCH(慢速随路控制信道)BSC向下行发送这个消息，S禁止向MS传送系统消息。事实上，此时已经没有在SACCH上接收 发送任何消息的必要了，因此它将被去活。1.39 释放指示BTS通知BC,S没有更多专用的无线资源。1.40 R信道释放BS通知BT释放其余的无线资源。1.41 F信道释放证实所有的无线资源被释放；T发送证实消息给BS, 这些无线资源为: TH/CH和S

12、ACC。1.42 振铃提醒MSC发送提醒消息给BSS。1.43 振铃提醒当在移动主叫过程中，MSC通知MS被叫用户已经被提醒。如果MS收到提醒消息,就应当接通话音通路，此时主叫用户可以听到振铃声，表示被叫用户正在振铃。1.44 连接MSC通过SS发送一连接消息给MS。此消息向S表明已经通过网络建立连接。1.45 连接S一收到连接消息，它就把用户连接到无线通路上,并返回一连接证实消息，停止所有本地产生的振铃指示,进入“激活”状态。1.46 连接证实MS用这条消息告诉MS，目前M正处于”激活”状态。1.47 连接证实此消息被送往MSC。1.48 测量报告在建立了主信令信道后,移动台每秒发送两次关于

13、话音质量的测量报告。1.49 预处理测量结果如果这些测量报告在BTS中已经过预处理,则测量结果被传到B;如果BT中没有经过预处理过程，测量报告直接被传到C，而不需要BTS的参与。1.50 拆链由S发出拆链请求消息。消息内容主要包括:清除终端到终端的连接。这条消息将停止了有关此次呼叫连接的收费。1.51 拆链拆链消息发往MSC。1.52 释放实际的释放将来自C,真正的呼叫才结束。1.53 释放释放消息送往MS。1.54 释放完成MS通知网络它将释放此次业务标识，也就表示释放过程正在进行中。1.55 释放完成 释放完成消息被发送到MSC。1.56 清除命令这个消息由MSC发出，用来释放所有相关的资

14、源，也就是与这次通话过程相关的SP。1.57 信道释放使正在使用的CH停止活动。这个消息是由BSC发向MS的。另外,它也被称为“第三层 的断链消息”。在正常的呼叫建立情况下，呼叫原因为“正常”。1.58 去活SACH(慢速随路控制信道)SC向下行发送这个消息，BSC禁止向MS发送系统消息。事实上，此时已经没有在SACH上接收/ 发送任何消息的必要了，因此它将被去活。1.59 DICS在上行方向将发送第2层ISC帧,并通知BTS在C/CC信道上的业务。1.60 UAB确认IS帧，其结果：M重新开始监听BCCH信道,并且所有的无线接口将被释放。1.61 释放指示S通知BS,MS没有更多专用的无线资源。1.62 RF信道释放BC通知TS释放其余无线资源。1.63 RF信道释放确认所有的无线资源被释放;TS发送证实消息给BSC， 这些无线资源为: TCH/FAC和SACCH。1.64 清除完成此消息是对清除命令的确认,此时BS通知MSC所有与此次呼叫有关的无线资源被释放。1.65 CCP释放当所有无线资源被释放,与此次呼叫有关的BSP连接不再需要。此消息通知BC释放SCC连接，并作为RLD消息发送。1.66 SCP释放确认SC通知MS有关此次呼叫的专用SC连接被释放,并作为LC消息发送。2. 移动被叫流程移动被叫流程图2.1