《移动通信》期中论文-移动用户主呼和被呼过程实现研究.doc

移动通信期中论文论文题目 移动用户主呼和被呼 过程实现研究 移动用户主呼和被呼过程实现研究摘 要 本文简要介绍了gsm系统中移动用户主呼和被呼的基本通信流程，该流程包括三方面的内容：移动台主呼接续流程，移动台被呼接续流程及挂机流程。其中，移动台主呼流程包括：接入流程，tch指配流程，鉴权加密流程和取被叫用户路由信息流程。移动台被呼流程包括：接入流程，鉴权加密流程，tch指配流程和通话流程。而挂机流程则分主叫先挂机和被叫先挂机，他们又都有相关流程。这些流程从系统的角度描述了移动用户经常发生的行为，对于实践具有指导意义。关键词 gsm系统,信令流程,移动台主呼与被呼,主叫先挂机与被叫先挂机abstractthis paper briefly introduces the gsm system with householder call and was moving out of the basic communication process,it includes: ms (mobile station) calling process, ms called process and hang up process.ms calling process includes:access process,triffic channel allocated process，authenticating encrypting process and take called user routing information precoss.ms called process includes:access process, authenticating encrypting process, triffic channel allocated process and hold conversation process.hang up process includes: first hang up and was called subscriber first hang up.thses process have a guiding significance for practice.key words: gsm,signaling process,ms calling and called,calling first hang up and called first hang up目 录1.绪论52.gsm呼叫过程分析 52.1 主叫信令流程 52.1.1 主叫接入阶段、鉴权阶段主要信令6 2.1.2 tch指配阶段主要信令82.2 被叫信令流程102.2.1 被叫接入阶段、鉴权阶段主要信令流程102.2.2 被叫tch指配阶段主要信令流程112.3 拆线部分 13 2.3.1 主叫先拆线142.3.2 被叫先挂机143.总结15参考文献151.绪论随着移动通信产业的发展，在gsm系统中出现了许多新的理论及技术，而这些技术成熟的前提，就是你必须对gsm网络结构及信令流程、协议都有较深入的掌握。信令，是网络体系中的重要组成部分，对话音及数据等业务起着控制和管理作用，目前，中国和其他大多数国家一样，g网采用no.7信令系统。但是，信令本身是一个复杂的理论体系，不易被人们理解与掌握，且易于遗忘。基于此，本文详细论述了no.7信令中的一个重要应用，即移动台做主叫和被叫时的信令流程。他之所以重要，是因为他是如今系统网络优化中必须掌握的知识，通过对信令的分析，能够快速查找出影响网络质量的原因所在。鉴于信令的重要性，本文的描述力求简单，通俗易懂，能够使读者在最短时间内掌握它。2. gsm呼叫过程分析对一次发生在移动用户间的呼叫来说，呼叫流程可以分为三个相对独立的部分：主叫移动用户部分；被叫移动用户部分和拆线部分。2.1 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 。2.1.1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msc，msc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hlr/auc请求鉴权参数，从hlr/auc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msc，msc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。2.1.2 tch指配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s.i.f.o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hlr，hlr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。2.2 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。通话阶段主要包括：计费命令等。2.2.1 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s.f.i.c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（rand，kc，sres），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sres，之后，将sres在鉴权响应消息中上报msc，msc回送至vlr，vlr收到鉴权响应消息后，核对上报的sres和从hlr得到的三参组中的sres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。2.2.2 被叫tch指配阶段主要信令流程： 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ms，ms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。2.3 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 。2.3.1 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clear command，指示应该释放无线资源，bss收到clear command 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clear complete ，msc收到clear complete 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：m