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华为资料:GSM通信流程ISSUE3.3.doc

华为资料:GSM通信流程ISSUE3.3

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2018-09-11 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《华为资料:GSM通信流程ISSUE3.3doc》,可适用于工程科技领域

MAGSM通信流程Issue课程说明课程说明课程介绍GSM通信流程包括两方面的内容:呼叫基本流程信令基本流程。其中呼叫流程主要包含:移动主叫流程移动被叫流程汇接呼叫流程。信令基本流程主要包含:鉴权流程位置登记流程呼叫重建流程BSC内部切换流程BSC间切换流程MSC间切换流程移动始发短消息流程移动终结短消息流程定向重试流程。这些流程从系统的角度描述了移动用户经常发生的行为描述了GSM的几个组成部分在呼叫流程、信令流程中的相互关系对移动性特征做重点说明。课程目标本课程的重点是介绍GSM系统的协同工作过程涉及内容包含:呼叫、位置更新、切换、短消息。对流程的介绍突出了移动特征具体的信令细节本课程不做描述可以参考ETSI的GSM规范获得更加详细的内容。通过学习本课程可以基本掌握:移动用户做位置登记的信令过程移动用户做主叫的信令过程移动用户做被叫的信令过程MSC做汇接呼叫的信令过程BSC内切换信令过程BSC间切换的信令过程MSC间切换的信令过程呼叫重建的信令过程定向重试的信令过程。对这些信令流程学习之后对GSM系统的原理会有更加深刻的了解对每个功能实体(MSBTSBSCMSCVLRHLR)的功能有更加深刻的体会。相关资料ETSI关于GSM的规范主要是:GSMGSMGSM。第章呼叫过程的信令分析对一次发生在移动用户间的呼叫来说信令流程可以分为三个相对独立的部分:主叫移动用户部分被叫移动用户部分拆线部分主叫信令流程移动用户做主叫时的信令过程从MS向BTS请求信道开始到主叫用户TCH指配完成为止。一般来说主叫经过几个大的阶段:接入阶段鉴权加密阶段TCH指配阶段取被叫用户路由信息阶段。接入阶段主要包括:信道请求信道激活信道激活响应立即指配业务请求等几个步骤。经过这个阶段手机和BTS(BSC)建立了暂时固定的关系。鉴权加密阶段主要包括:鉴权请求鉴权响应加密模式命令加密模式完成呼叫建立等几个步骤。经过这个阶段主叫用户的身份已经得到了确认网络认为主叫用户是一个合法用户允许继续处理该呼叫。TCH指配阶段主要包括:指配命令指配完成。经过这个阶段主叫用户的话音信道已经确定如果在后面被叫接续的过程中不能接通主叫用户可以通过话音信道听到MSC的语音提示。取被叫用户路由信息阶段主要包括:向HLR请求路由信息HLR向VLR请求漫游号码VLR回送被叫用户的漫游号码HLR向MSC回送被叫用户的路由信息(MSRN)。MSC收到路由信息后对被叫用户的路由信息进行分析可以得到被叫用户的局向。然后进行话路接续。主叫过程的信令流程如后面的图所示。注意:应该注意的是:从VLR到HLRAUC取鉴权集的过程不是必须的。VLR到HLRAUC取鉴权集时HLR每次送组本次使用一组另外组保存在VLR中供后续的鉴权过程使用。只有当VLR中的鉴权集使用完毕VLR才发起向HLRAUC取鉴权集的过程。另外如果MSC通过对被叫用户的MSRN的分析得知被叫用户是本局用户那么就不会向其它MSC发送初始地址消息(IAIIAM)而是根据被叫用户的位置区直接通知本局BSC对被叫用户发起寻呼。如果被叫用户非本局用户则通过信令路由分析通过适当的链路向目的MSC发IAI消息以建立话路。主叫接入阶段、鉴权阶段主要信令:当用户输入被叫号码完毕按下发射按纽后手机(以下以MS代替)将进行一系列动作首先MS将在随机接入信道(RACH)向BSS发送信道请求消息以便申请一个专用信道(SDCCH)BSC为其分配相应的信道成功后在接入允许信道(AGCH)中通过立即分配消息通知MS为其分配的专用信道随后MS将在为其分配的SDCCH上发送一个层三消息CM业务请求消息在该消息中CM业务类型为移动发起呼叫该消息被BSS透明的传送至MSCMSC收到CM业务请求消息后通过处理接入请求消息通知VLR处理此次MS的接入业务请求(同时由于在BSC和MSC之间用到了SCCP有连接服务为建立SCCP连接MSC还将向BSC回连接确认消息)收到业务接入请求后VLR将首先查看在数据库中该MS是否有鉴权三参组如果有将直接向MSC下发鉴权命令否则向相应的HLRAUC请求鉴权参数从HLRAUC得到三参组然后再向MSC下发鉴权命令。MSC收到VLR发送的鉴权命令后通过BSS向MS下发鉴权请求在该命令中含有鉴权参数MS收到鉴权请求后利用SIM卡中的IMSI和鉴权算法得出鉴权结果通过鉴权响应消息送达MSCMSC将鉴权结果回送VLR由VLR核对MS上报的鉴权结果和从HLR取得的鉴权参数中的结果如果二者不一致拒绝此次接入请求此次呼叫失败如果二者一致则鉴权通过鉴权通过后VLR将首先向MSC下发加密命令然后通知MSC该MS此次接入请求已获通过MSC通过BSS通知MS业务请求获得通过然后MSC向MS下发加密命令该命令内含加密模式MS收到此命令并完成加密后回送加密完成消息到此MS完成了整个接入阶段的工作。TCH指配阶段、取被叫漫游号码阶段主要信令:经过接入阶段和鉴权加密过程后主叫用户的合法身份已经得到确认已经接入了网络为继续进行呼叫需要更为详细的信息按照规范此时MS将发送一个setup消息在此消息中携带有被叫号码和主叫标识等更为详细的信息MSC收到此消息后首先通过SIFO消息向VLR查询该用户的相关业务信息VLR根据此次业务类别和开户时MS已经申请的业务信息决定此次呼叫是否可以继续如果可以继续通过完成呼叫消息向MSC回送该用户数据MSC收到该信息后通过呼叫继续消息经BSS通知MS呼叫在继续处理之中然后根据A接口电路情况向BSC发送指配请求消息在该消息中选定某条A接口电路BSC收到该指令后向BTS、MS指定无线资源MS收到该指令后占用成功回送分配完成消息到此TCH指配阶段完成本局的无线资源和A接口电路均已成功分配。MSC收到MS上报的指配完成消息后进行被叫分析根据被叫号码寻址到HLR发送路由信息请求消息HLR收到该消息后根据被叫IMSI查询得到被叫所在的VLR向被叫所在的VLR请求漫游号码被叫所在的VLR在受到请求漫游号码消息后为对应的MS分配MSRN然后在请求漫游号码响应消息中回送给HLRHLR得到该MSRN后想主叫所在MSC发送路由信息响应消息MSC从该消息中得到被叫的MSRN根据MSRN进行局间中继选路并向被叫所在的MSC发送IAI消息。至此主叫信令流程基本结束。被叫信令流程对移动用户来说被叫的过程从MSC向BSC发起对被叫用户的寻呼开始到主叫和被叫通话为止。一般来说被叫流程经过几个大的阶段:接入阶段鉴权加密阶段TCH指配阶段通话阶段。接入阶段主要包括:手机收到BTS的寻呼命令后信道请求信道激活信道激活响应立即指配寻呼响应。经过这个阶段手机和BTS(BSC)建立了暂时固定的关系。鉴权加密阶段主要包括:鉴权请求鉴权响应加密模式命令加密模式完成呼叫建立。经过这个阶段被叫用户的身份已经得到了确认网络认为被叫用户是一个合法用户。TCH指配阶段主要包括:指配命令指配完成。经过这个阶段被叫用户的话音信道已经确定被叫振铃主叫听回铃音。如果这时被叫用户摘机主被叫用户进入通话状态。被叫接入阶段、鉴权阶段主要信令流程当一个端局MSC收到它局发送的IAI消息后为了确定被叫用户是否能够接受此次呼叫MSC会首先通过SFIC消息向相应的VLR查询有关该被叫用户的用户信息如果VLR通过查询用户信息发现该用户可以接受此次呼叫(未关机且允许接受呼叫)会向MSC发送寻呼命令消息在该消息中含有用户的位置信息(LAI)MSC收到此信息后查询数据得到控制此位置区的BSC的信令点编码向相应的BSC下发寻呼命令BSC通知所控制的BTS在寻呼信道(PCH)下发寻呼消息。手机一直在侦听该信道当收到寻呼自身的消息后在随机接入信道(RACH)上报寻呼响应消息(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MSC的SCCP层对应的应该回一个连接证实消息)同时MSC向VLR发送处理接入请求消息VLR首先启动鉴权流程查看该用户的鉴权参数组如果VLR中没有该用户的鉴权三参组VLR会发起向HLR取鉴权参数的过程(详细过程可以参见主叫用户的接入过程中的鉴权过程)否则VLR会直接向MSC发送启动鉴权消息在启动鉴权消息中含有该用户的一个鉴权三参组(RANDKCSERS)MSC收到该消息后会继续通知对应的BSC、BTS下发鉴权命令MS收到鉴权请求后根据SIM卡中的KI计算出对应的SERS之后将SERS在鉴权响应消息中上报MSCMSC回送至VLRVLR收到鉴权响应消息后核对上报的SERS和从HLR得到的三参组中的SERS是否一致如果一致向MSC发送接入请求接受消息通知MSC该用户的此次接入请求被接受。并通过完成呼叫消息向MSC回送被叫的用户信息如果不一致此次呼叫将被拒绝。被叫TCH指配阶段、通话阶段主要信令流程:MSC收到完成呼叫消息后向BSS侧发送SETUP消息提示将建立呼叫MS收到该消息后回送呼叫证实消息之后MSC选择相应的A接口电路向对应的BSC发送指配请求消息BSC根据资源情况分配相应的无线资源并通知MSMS占用成功后回送指配完成消息同时被叫MS开始震铃向其所在MSC回震铃消息该MSC向主叫所在MSC回地址全消息主叫所在MSC向MS发送被叫震铃消息此时主机用户可以听到回铃音被叫用户如果决定接受此次呼叫按应答按纽此动作被手机翻译成为CONNECT消息向MSC发送MSC收到该消息后向主叫MSC发送应答消息(ANC)主叫MSC收到此消息后向主叫MS发送连接建立请求消息主叫MS相应的向主叫所在MSC回连接证实消息此消息经被叫MSC传送至被叫MS于是本此呼叫开始通话双方进行通话。拆线部分拆线部分相对而言是个很独立的过程不管是主叫先发起还是被叫先发起流程基本是类似的:拆线、释放、释放完成、清除、清除完成不同之处仅在于交换局之间的TUP消息略有不同。主叫先拆线:在拆线阶段手机用户的挂机动作被手机转换为拆线消息(Disconnect),经BTS、BSC向MSC传送MSC收到拆线请求之后有两个动作:向BSC下发释放命令(Release)同时MSC需要向被叫所在的MSC发送前向拆线TUP消息请求。此后主叫方和被叫方的拆线过程将分别进行:主叫所在MSC在收到拆线消息后首先向MS发送DTAP消息REALSE命令MS去活本次呼叫占用的所有信道并发送释放完成消息确认网络侧则会在本端释放所占信道以便可以分配给其它呼叫连接使用之后MSC向BSS发送BSSMAP消息CLEARCOMMAND指示应该释放无线资源BSS收到CLEARCOMMAND消息后开始清除无线接口同时将分配给此次呼叫的地面资源均标示为空闲向MSC发送CLEARCOMPLETEMSC收到CLEARCOMPLETE消息后释放地面资源。被叫所在MSC收到CLF消息后向主叫所在MSC会释放保护消息同时启动本局资源释放流程:MSC向MS发送DTAP消息REALSE命令MS去活本次呼叫占用的所有信道并发送释放完成消息确认网络侧则会在本端释放所占信道以便可以分配给其它呼叫连接使用之后MSC向BSS发送BSSMAP消息CLEARCOMMAND指示应该释放无线资源BSS收到CLEARCOMMAND消息后开始清除无线接口同时将分配给此次呼叫的地面资源均标示为空闲向MSC发送CLEARCOMPLETEMSC收到CLEARCOMPLETE消息后释放地面资源。被叫先挂机:移动呼叫移动(主叫、被叫在同一个MSC内)移动呼叫移动(主叫、被叫在不同的MSC内拆线过程略)移动呼叫固定用户固定用户呼叫移动用户(经GMSC到VMSC)固定用户呼叫移动用户(PSTN直接与VMSC相连,VMSC兼做GMSC)呼叫过程的异常流程:VLR返回一个否定的“访问请求消息”呼叫过程的异常流程:移动用户不允许呼出呼叫过程的异常流程:移动用户话音信道分配失败呼叫过程的异常流程:对被叫移动用户选路失败呼叫过程的异常流程:从被叫用户所在局收到TUP失败信号呼叫过程的异常流程:被叫用户关机被叫用户MS-B已关机则在VLR中设置了IMSI分离标志那么HLR请求MSRN时VLR因该MS已有分离标志而作MSRN分配失败。HLR则返回一个“MSRN请求”否定的结果呼叫过程的异常流程:VLR指示被叫用户不可能接入如果VLR收到的来话用户不可能接入如该用户呼叫被禁止或VLR收到非期望值时则本次呼叫释放。呼叫过程的异常流程:无寻呼响应呼叫过程的异常流程:被叫用户忙呼叫过程的异常流程:被叫侧无线话务信道指配失败呼叫过程的异常流程MSB久叫不应如果被叫久叫不应则网络对主叫和被叫启动清除过程。呼叫过程的异常流程:释放异常用户早释移动用户无拨号早释。在呼叫接续处理过程中用户可能早释早释发生时MS发出“断连”信号(discconect)发向网络网络在呼叫处理的不同阶段接收到该“断连”消息即进入释放处理释放呼叫。释放过程的信号流程参见正常的释放情况。小结本节课主要描述了移动用户的呼叫过程的信令流程包括移动主叫移动被叫汇接呼叫。应该能够掌握各种呼叫过程的信令流程如移动呼叫固定用户固定用户呼叫移动用户TMSC的汇接呼叫过程的信令流程。对各种异常流程应该有一定认识特别是资源的释放过程。第章鉴权鉴权原理和操作机制鉴权是通过比较MS提供的鉴权响应和AUC提供的鉴权三参数组之间是否一致进行判断的通过鉴权可以防止非法用户(比如盗用IMSI和KI复制而成的卡)使用网络提供的服务。首先明确MS中SIM卡和AUC中存贮的信息:·SIM卡中:固化数据:IMSIKiA、A安全算法。这些内容不会更改。临时的网络数据TMSILAIKc被禁止的PLMN业务相关数据·AUC中:用于生成随机数(RAND)的随机数发生器鉴权键Ki各种安全算法这些安全算法和SIM卡中的算法相一致。AUC的基本功能是产生三参数组(RAND、SRES、Kc)其中:·RAND由随机数发生器产生·SRES由RAND和Ki由A算法得出·Kc由RAND和Ki用A算出。三参数组产生后存于HLR中。当需要鉴权时由MS所在服务区的MSCVLR从HLR中装载至少一套三参数组为此MS服务。具体到某次鉴权时如果此时VLR中还有该MS的三参组(或者允许重复使用三参组)则HLR不参与鉴权过程VLR直接向MS下发鉴权命令如果VLR中已经没有该MS的三参组则需首先向HLR取三参组。鉴权执行控制过程VLR鉴权时的异常情况小结本节课主要描述了鉴权的过程。鉴权是数字网络区别与模拟网络的重要特性之一。通过鉴权系统可以为合法的用户提供服务对不合法的用户拒绝服务。通过本课学习主要了解鉴权的原理、鉴权中心的作用、系统判断非法用户的依据。第章位置更新位置更新类型正常位置更新周期位置更新IMSI附着分离当HLR被置于故障指示时VLR收到MS发出的业务操作成功操作位置更新仅涉及VLRMS进入新位置区新旧位置区在同一MSC覆盖区域内即VLR并未改变。位置更新涉及VLR和HLR包括下列情况:MS处于新的VLR的位置区域所以该位置区必须更新到HLRMS首次登记到网络位置在VLR登记后相关网络数据已经丢失此时MS必须使用IMSI标识自己。文中:LAIO=旧LAI号LAIN=新LAI号位置更新时使用前一个VLR分配的TMSI来标识当MS进入新的VLR(VLR)位置区请求位置更新时使用的是前一个VLR(PVLR)分配的TMSI来标识自己为得到该MS的鉴权三参组VLR需要知道该MS的归属HLR地址信息VLR可以从IMSI分析得到该信息为了得到该MS的“IMSI”VLR需要同PVLR通信故此时位置更新将涉及VLRPVLR和HLRIMSI分离(或关机)IMSI接入IMSI重新进入活动状态而位置自从IMSI分离后已改变则如那样通过位置更新过程来完成如位置自从IMSI分离后未改变则IMSI接入过程通过如下描述完成::(本过程仅在VLR中已设置了“IMSI分离”标志之后使用)异常情况位置更新时VLR不认识TMSI当MS以TMSI标识自己但VLR不认识该TMSI则VLR首先要求MS进行鉴权此鉴权过程可参见“鉴权异常情况”鉴权成功后接着的位置更新如“位置更新的成功操作”那样来完成。位置更新不接受(以仅在VLR完成位置更新为例)小结本课介绍了位置更新的相关内容。学习本课后应掌握位置更新的原因、分类主要流程。明确位置更新和切换的区别。第章切换切换的起因:()无线标准信号质量场强MS和BTS接收电平MS-BTS距离改善干扰与功率控制(选择在确保正常通信质量的情况下切换的小区以尽量减少MS传输功率从而改善干扰)()网络标准话务负荷(防止小区拥塞均化话务但扰乱了小区规划并增加了对周围区域的干扰强度)只在出现特殊事件局部地区产生峰值时暂时使用如举行运动会交易会发生了自然灾害时等。OM原因应操作维护方面的需要切换启动方式()BSC根据管理标准而检测到无线传输原因而执行切换判决MS测量周围邻近小区下行信号电平和质量以搜寻可供选择的BTS并将结果报告正在服务的BTS正在服务的BTS对MS上行信号电平质量和距离进行测量MS测量结果与BTS测量结果送往BSC进行处理BSC根据传输质量标准作出切换判决()MSC询问切换候选人由于MSC业务的原因MSC希望确定是否能够切换到MS所指定的小区则MSC发“切换候选者询问”消息到BSS希望BSS识别在某一特定小区可以切换到另一些小区的切换候选者数目消息中包含最大候选者的数目。切换类型()内部切换由BSS控制进行MSC不参与介入切换控制过程BSS仅在切换完成后发送“切换完成消息”到MSC。内部切换有几种类型:小区内切换同一个无线频道的话务信道之间不同的无线频道之间同基站内小区间切换()外部切换(MSC参与控制切换过程)同MSC内不同基站间切换同PLMN不同MSC之间基站间切换不同PLMN的基站间切换GSM未定义控制流程(以BSS启动“切换请求指示”为例)同MSC基站间切换PLMN内不同MSC之间的基站间切换局间切换GSM定义为两种切换基本切换--最初的MSC(MSCA)的移动用户MS需要切换到另一个MSC(MSCB)的基站去MSCA主控这个切换后续切换--同一个接续在基本切换之后已在MSCB的MS又需切换到另一个MSC(MSCB)或重新返回到MSCA这类切换处理谓之“后续切换”不论是“基本切换”还是“后续切换”MSCA始终处于主控位置基本切换原理如下:局间切换处理小结本课介绍了切换的相关内容。学习本课后应掌握切换的起因切换的分类对于各种切换所涉及到的实体、每个实体在切换中的作用有一定的认识。第章短消息流程短消息相关的网络实体:SMSGMSC:GatewayMSCforShortMessageService短消息关口MSC能够直接从短消息中心接收短消息能够从HLR获取路由信息和短消息信息并将短消息传递给VMSC。SMSIWMSC:InterworkingMSCforShortMessageService在PLMN内部能够接收短消息并提交给短消息中心。详细信息可查阅规范:GSM移动始发短消息的基本流程对于手机来说移动始发短消息和移动终结短消息是完全独立的两个过程移动始发的短消息从手机接入系统开始到收到短消息中心发来的发送成功为止。手机将短信发送给VMSCVMSC根据短信中携带的短消息中心的标识号将短信提交给IWMSC由IWMSC提交短信中心。移动始发短消息可以分为以下几个过程:接入和鉴权加密发送短消息到短消息中心短消息中心向手机报告发送结果。其中接入和鉴权加密的过程和移动用户主叫对应的过程一致。下图是移动始发短消息的流程图。移动终结短消息的基本流程移动终结短消息的过程与移动用户被叫的过程类似短消息中心将收到的短消息发送给SMSGMSCSMSGMSC向HLR取得为发送短消息所必需的路由信息然后将短信传送给短信接收者所在的MSC由MSC将短消息发送给手机。整个过程包括取路由信息寻呼接入和寻呼响应鉴权加密短消息传送最后向短消息中心报告接受结果这个结果经SMSGMSC分别送HLR和短消息中心由短消息中心回送始发短消息用户。下图为移动终结短消息的流程图。短消息案例现象描述:A地新建MSC用户反映短消息收发有以下几种不成功情况:(所有手机均为A地本地手机A地手机使用B地的短信中心)()本MSC内两个手机互相收发短消息发方显示发送失败接收方无法收到短消息()本MSC内手机向其他MSC内手机发送短消息发方显示发送失败但接收方能正常收到短消息()其他MSC内手机向我MSC内手机发送短消息发方显示发送成功但接收方实际上收不到短消息。处理过程通过跟踪链路上的与短消息有关的消息发现本MSC能够收到从短消息中心发过来的forwardshortmessage消息但发出此消息的OPC并不是MTP目的信令点表中所配置的短消息中心的SPC经过询问该OPC是B地MSC的SPC由于我们MSC与该MSC没有任何关连所以MTP目的信令点表中并未配置该DPC将该DPC添加后所有短消息收发均正常。原因分析:其中:A地华为MSC对B地短消息中心使用DPCSSN方式寻址DPC为B地短信的DPC该消息发往HSTP通过HSTP转到B地短信而由于B地短信与HSTP没有直达链路所有短信中心发出的消息都是通过B地MSC进行转接短信中心的寻址方式为DPCGT(DPC为B地MSC的DPC)从B地短信中心发出的forwardshortmessage消息经过B地MSC进行翻译后以DPC寻址方式继续发往目的MSC但该消息的OPC已经变成了B地MSC的信令点由于A地华为MSC的MTP目的信令点表中没有配置该DPC的数据所以A地华为MSC收到MTP层的该消息后做失败处理并不会进行进一步的SCCP层的分析处理所以造成了以下几种失败情况:()A地华为MSC内的手机向其他MSC内手机发短消息该消息可以正常发到B地短消息中心所以被叫手机可以正常收到该短消息但由于A地华为MSC不能正常收到短消息中心发来的发送确认所以手机显示发送失败()A地华为MSC内手机向本MSC内手机发送短消息该短消息能送到B地短消息中心短消息送至我MSC后我MSC无法正常接收所以被叫手机无法接收短消息而发送确认消息我MSC也无法正常接收所以发送方手机显示发送失败同时接收方无法收到该短信()其他MSC的手机向我MSC内手机发送短消息发送方由于可以收到该短消息中心的发送确认所以发送方显示发送成功但我MSC无法正常接收短消息中心发过来的短消息所以被叫手机无法收到短消息。从上面的案例中我们可以清楚的看出:短消息始发和短消息终结是两个完全独立的过程所以A地手机用户始终要通过B地短消息中心发送短消息但不一定只从B地短消息中心接收短消息。手机所显示的是否正确发送实际上是根据SC所回复的deliverreport消息决定的无法正确收到该消息手机会显示发送失败。小结本节课描述了短消息的基本流程短消息网络和GSM网络PSTN网络的用户同时提供服务。学习本节内容应基本掌握短消息的流程。第章呼叫重建和定向重试流程呼叫重建的基本流程呼叫重建指移动用户进入通话状态后由于无线方面的原因在较短时间(秒钟)内与BTS失去联系即BTS没有收到该手机的测量报告手机就发起一个呼叫重建的过程试图恢复以前的通话。呼叫重建功能是一项有效的降低呼损率的功能。当用户在穿越隧道或BTS突然瘫痪时会在一段时间内与基站失去联系在这种情况下手机会再次捕捉信道重新发起呼叫重建请求。如果MSC支持呼叫重建功能就可以直接将此次新建立的信道与原有的呼叫连接起来从而实现继续保持呼叫有效降低呼损的目的。呼叫重建包括以下几个过程:接入过程重新指配话音信道的过程。重新指配话音信道时指配命令与第一次指配话音信道时指配命令不同。呼叫重建的一个简单流程如下所示。定向重试的基本流程定向重试指:在指配过程中往往因为一些原因如小区拥塞、没有无线资源可以分配会发生指配失败的情况。而在手机当前服务小区资源紧张的同时它的临近小区可能有充足的资源可以利用。为了提高呼叫接通率降低呼损率GSM系统提出了定向重试的方案。定向重试是指在手机指配过程中在当前服务小区资源紧张的情况下直接为手机分配临近小区的业务信道借用切换流程将手机切换到临近资源充足的小区从而顺利完成指配流程的过程。因此定向重试可以认为是一种特殊的切换。定向重试在实际中用很强的实用性它可以动态的调配小区间话务量实现小区互助。特别是处理一些紧急突发性事件更能体现它的优越性。例如某小区因为某种原因(如召开大型博览会)导致话务量突然上升在现有小区规划不变的情况下会导致呼损率急速上升。而通过定向重试可以将一部分话务量引导到此小区的临近小区从而减低此小区的压力大幅度降低呼损率。小结本节课描述了呼叫重建和定向重试的基本原理和信令流程。呼叫重建和定向重试能够降低移动网的掉话率提高服务质量。学习本课程应基本掌握呼叫重建和定向重试的意义以及基本的信令流程。习题及答案简单给出移动用户呼叫固定用户的接通过程的流程图请说明MSRN在移动用户呼叫过程中的作用。漫游号码(MSRN)在接续被叫的过程中使用。主叫侧MSC向被叫归属的HLR发起请求路由信息被叫归属的HLR向被叫当前所在的VLR请求漫游号码被叫当前所在的VLR分配给该用户一个漫游号码返回被叫归属的HLR被叫归属的HLR向主叫MSC回送路由信息。主叫MSC根据路由信息将呼叫接续到被叫当前的MSC被叫MSC根据主叫MSC发送的漫游号码到VLR中查找被叫建立连接。然后释放漫游号码。说明切换和位置更新的区别。切换是在通话过程中由于通信质量原因由BSC根据切换判决算法而决定的行为其目的是提高通信质量。位置更新是由于手机发现SIM卡中保存的位置区与当前系统的位置区不一致而发起的行为其目的是更新手机在网络中的位置。给出周期性位置更新的信令流程简单给出BSC间切换的信令流程。给出移动用户始发的短消息的信令流程。说明呼叫重建流程发起的原因和意义。呼叫重建指移动用户进入通话状态后由于无线方面的原因在秒钟内与BTS失去联系即BTS没有收到该手机的测量报告手机就发起一个呼叫重建的过程试图恢复以前的通话。呼叫重建在无线覆盖不是很好的地方意义很大可以减少掉话率提高服务质量。说明定向重试流程发起的原因和意义。在指配过程中往往因为一些原因如小区拥塞、没有无线资源可以分配会发生指配失败的情况。而在手机当前服务小区资源紧张的同时它的临近小区可能有充足的资源可以利用。为了提高呼叫接通率降低呼损率GSM系统提出了定向重试的方案。定向重试在实际中用很强的实用性它可以动态的调配小区间话务量实现小区互助。特别是处理一些紧急突发性事件更能体现它的优越性。例如某小区因为某种原因(如召开大型博览会)导致话务量突然上升在现有小区规划不变的情况下会导致呼损率急速上升。而通过定向重试可以将一部分话务量引导到此小区的临近小区从而减低此小区的压力大幅度降低呼损率。附录一DTAP消息移动管理(MM)消息消息名传递方向功能鉴权拒绝AuthenticationrejectNetworktoMS向MS指明鉴权已经失败鉴权请求AuthenticationrequestNetworktoMS网络启动MS鉴权鉴权响应AuthenticationresponseMStoNetwork将计算出的鉴权响应SRES传送网络CM重建请求CMReestablishmentrequestMStoNetwork若前一个连接失败MS请求重建一个连接CM业务接受CMserviceacceptNetworktoMS网络向MS指明已经接受请求的业务CM业务拒绝CMservicerejectNetworktoMS网络向MS指明不能提供请求的业务CM业务请求CMservicerequestMStoNetworkMS请求连接管理(CM)子层实体的业务识别请求IdentityrequestNetworktoMS网络请求MS提供标识识别响应IdentityresponseMStoNetworkMS提供标识给网络IMSI分离指示IMSIdetachindicationMStoNetwork在网络中设置此MS处于非活动状态位置更新接受LocationupdatingacceptNetworktoMS网络通知MS位置更新或IMSI附着已经完成位置更新拒绝LocationupdationrejectNetworktoMS网络通知MS位置更新或IMSI附着失败位置更新请求LocationupdatingrequestMStoNetworkMS请求位置更新或IMSI附着MM状态MMStatus双向向另一方报告错误状况TMSI再分配TMSIreallocationcommandNetworktoMS网络再分配一个新的TMSI给MSTMSI再分配完成TMSIreallocationcompleteMStoNetworkMS通知网络一个新的TMSI再分配已经发生附录二DTAP消息呼叫控制(CC)消息提醒Alerting被叫MS到网络或网络到主叫MS通知对方已经提醒被叫用户呼叫证实Callconficmed被叫MS到网络被叫用户证实一个来话请求呼叫进行Callproceeding网络到主叫MS网络表明主叫用户所请求的呼叫建立信息已经接收到连接Connect被叫MS到网络或网络到主叫MS表明被叫用户已经接受呼叫连接证实Connectacknowledge网络到被叫MS或主叫MS到网络表明MS已经获得呼叫紧急建立EmergencysetupMS到网络MS启动紧急呼叫的建立进展Progress网络到MS表明一个呼叫的进展建立Setup双向启动呼叫建立修改Modify双向请求改变一个呼叫的负载能力修改完成Modifycomplete双向表明呼叫负载能力的改变已经完成修改拒绝Modifyreject双向表明呼叫负载能力的改变已经失败用户信息Userinformation双向MS发送到远端用户的信息或网络发送远端用户的信息断连Disconnect双向MS请求清除端对端连接或网络指明端对端连接被清除释放Release双向表明发送方准备释放业务标识符TI释放完成Releasecomplete双向表明发送方已经释放TI且接收方将释放TI拥塞控制Congestioncontrol双向表明在发送用户信息消息时流量控制的建立和终止通知Notify双向指明关于一个呼叫的信息启动DTMFStartDTMFMS到网络网络请求将包含的数字转变成DTMF音调启动DTMF证实StartDTMFacknowledge网络到MS指明网络已经成功地将包含的数字转变成DTMF音调启动DTMF拒绝StartDTMFreject网络到MS表明网络不接受将包含的数字转变成DTMF音调的请求状态Status双向报告错误状况状态查询Statusenquiry双向请求同层的层实体发送Status消息停止DTMFStopDTMFMS到网络停止发送DTMF音调到远端用户停止DTMF证实StopDTMFacknowledge网络到MS表明DTMF音调的发送已经停止附录三BSSMAP消息无连接消息消息名传递方向功能阻塞BLOCKBSStoMSC向MSC指明特定的陆地资源阻塞阻塞证实BLOCKINGACKNOWLEDGEMSCtoBSS指明相关电路中的业务已经被移去介闭UNBLOCKBSStoMSC指明特定的陆地资源可恢复服务介闭证实UNBLOCKINGACKNOWLEDGEMSCtoBSS指明相关电路已经恢复服务切换已执行HANDOVERPERFORMEDBSStoMSC指明BSS已经执行了一个内部切换切换候选者询问HANDOVERCANDIDATEENQUIREMSCtoBSSMSC查询正在某个小区中工作的MS是否可以切换到其他小区切换候选者询问响应HANDOVERCANDIDATERESPONSEBSStoMSC指明候选MS的数目资源请求RESOURCEREQUESTMSCtoBSSBSS请求当前特定小区中的空闲资源资源指示RESOURCEINDICATIONBSStoMSC响应资源请求消息寻呼PAGINGMSCtoBSS通知BSS在正确的小区发送寻呼消息复位RESET双向指明发送方发生了故障复位证实RESETACKNOWLEDGE双向指明发送方已经发生了复位等待恢复业务过载OVERLOAD双向表明发送方过载复位电路RESETCIRCUIT双向由于故障发送方特定的电路状态不明复位电路证实RESETCIRCUITACKNOWLEDGE双向表明发送方已清除了可能有关的呼总等待恢复业务附录四BSSMAP消息面向连接消息消息名传递方向功能指配请求ASSIGNMENTREQMSCtoBSS请求BSS指配无线资源消息中包括资源的特性和地面信道指配完成ASSIGNMENTCOMPLETEBSStoMSC指出所请求的指配已经正确完成指配故障ASSFAILUREBSStoMSC指出在BSS指配过程中出现故障指配程序已终止切换请求HORequestMSCtoBSS某MS要切换到该BSS所属的小区切换要求HORequiredBSStoMSC指出已有专用无线资源的某一MS请求切换原因在消息中给出切换请求证实HORequestAcknowledgeBSStoMSC指出BSS可以支持请求的切换并指示MS应切换到的信道切换命令HOCommandMSCtoBSS包含MS应重新调谐的目标信道切换完成HOCompleteBSStoMSC指出正确的MS已经成功地接入目标小区切换故障HOFailureBSStoMSC指出在对资源分配过程中出现故障已放弃切换寻呼PagingMSCtoBSS该消息包含足够的信息以使寻呼在正确的时间和正确的小区发送清除请求ClearRequestBSStoMSC指出BSS希望释放相关的专用资源清除命令ClearCommandMSCtoBSS指出BSS释放相关专用资源清除完成ClearCompleteBSStoMSCBSS通知相关专用资源已释放切换执行HOperformedMSCtoBSS指出BSS已完成了一个内部切换包括小区识别MSC调用跟踪MSCmvokeTraceBSStoMSC指示BSS开始跟踪记录级别更新ClassmarkUpdated双向更新相关MS的级别加密模式命令CipherModeCommandMSCtoBSS要求更清相关的MS加密参数加密模式完成CipherModeCommpleteBSStoMSC指出通过无线接口已达到成功的加密同步完全层消息CompleteLMessageBSStoMSC寻呼响应位置更新请求CM重建请求CM业务请求IMSI分离BSS执行SACP连接建立时MS发出的第一个层消息(SABM帧上)排队批示QueveingIndicationBSStoMSC指出所需的TCH的指配会有延时SAPI“n”拒绝SAPI“n”RejectBSStoMSC指出SAPI中的一个消息被拒绝了切换要求拒绝HORequridRejectMSCtoBSS指出BSS要求的切换没能执行切换检测到HODetecfedBSStoMSC指出正确的MS已成功地接入目标小区BSS调用跟踪BSSInvokeTrace双向发端批示收端开始跟踪记录级别请求ClassMarkRequestMSCtoBSS请求为对应的MS更新级别参数加密模式拒绝CipherModeRejectBSStoMSC指出BSS不能实现MSC请求的加密算法附录五缩略语清单缩略语含义缩略语含义AUC鉴权中心MSC移动交换中心BSS基站子系统MSCA主叫MS所属的移动交换中心BSSA主叫MS所属的基站子系统MSCB被叫MS所属的移动交换中心BSSB被叫MS所属的基站子系统MSRN漫游号码CKSNN新分配的流水号PSTN公共交换电话网CKSNO先前的流水号PVLR先前的拜访位置寄存器EXC交换局RACH随机接入信道GMSC关口MSCRAND鉴权随机数HLR归属位置寄存器RANDSRESKC鉴权三元组HON切换号码SDCCH独立专用控制信道IMSI国际移动用户识别码SRES鉴权响应ISDN综合业务数字网TCH业务信道ISUPISDN用户TMSI临时移动用户识别码KC加密键TMSIN新分配的移动用户识别码LAIN新进入的位置区标识TUP电话用户部分LAIO先前的位置区标识VLR拜访位置寄存器MS移动台(移动用户)VLRA主叫MS所属的拜访位置寄存器MSA主叫移动台(移动用户)VLRB被叫MS所属的拜访位置寄存器MSB被叫移动台(移动用户)VMSC拜访移动交换中心目录课程说明课程介绍课程目标相关资料第章呼叫过程的信令分析主叫信令流程被叫信令流程拆线部分移动呼叫移动(主叫、被叫在同一个MSC内)移动呼叫移动(主叫、被叫在不同的MSC内拆线过程略)移动呼叫固定用户固定用户呼叫移动用户(经GMSC到VMSC)固定用户呼叫移动用户(PSTN直接与VMSC相连,VMSC兼做GMSC)呼叫过程的异常流程:VLR返回一个否定的“访问请求消息”呼叫过程的异常流程:移动用户不允许呼出呼叫过程的异常流程:移动用户话音信道分配失败呼叫过程的异常流程:对被叫移动用户选路失败呼叫过程的异常流程:从被叫用户所在局收到TUP失败信号呼叫过程的异常流程:被叫用户关机呼叫过程的异常流程:VLR指示被叫用户不可能接入呼叫过程的异常流程:无寻呼响应呼叫过程的异常流程:被叫用户忙呼叫过程的异常流程:被叫侧无线话务信道指配失败呼叫过程的异常流程MSB久叫不应呼叫过程的异常流程:释放异常用户早释小结第章鉴权鉴权原理和操作机制鉴权执行控制过程VLR鉴权时的异常情况小结第章位置更新位置更新类型成功操作位置更新仅涉及VLR位置更新涉及VLR和HLR位置更新时使用前一个VLR分配的TMSI来标识IMSI分离(或关机)IMSI接入异常情况位置更新时VLR不认识TMSI位置更新不接受(以仅在VLR完成位置更新为例)小结第章切换切换的起因:切换启动方式切换类型控制流程(以BSS启动“切换请求指示”为例)同MSC基站间切换PLMN内不同MSC之间的基站间切换局间切换处理小结第章短消息流程移动始发短消息的基本流程移动终结短消息的基本流程短消息案例小结第章呼叫重建和定向重试流程呼叫重建的基本流程定向重试的基本流程小结习题及答案附录一DTAP消息附录二DTAP消息附录三BSSMAP消息附录四BSSMAP消息附录五缩略语清单课程MAGSM通信流程ISSUEunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknown

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