WCDMA基本信令流程.ppt

wcdma基本信令流程 2 课程内容 t 第一章基本概念 第二章移动性管理流程 第三章会话管理流程 3 移动网络区域的划分 4 移动网络区域的划分 服务区 能够为用户提供通信服务的区域 可以覆盖一个或多个plmn构成plmn区域 由多个msc构成 具有共同编号和路由计划 msc区域 msc是由一个移动业务交换中心所控制的所有小区共同覆盖的区域构成plmn网的一部分 一个msc区可以由一个或若干个位置区组成 位置区 位置区是指移动台可任意移动不需要进行位置更新的区域 位置区可由一个或若干个小区 或基站区 组成 为了呼叫移动台 可在一个位置区内所有基站同时发寻呼信号 小区 采用基站识别码或全球小区识别进行标识的无线覆盖区域 5 移动网络号码定义 msisdn cc 国家码 ndc 国内接入号 sn 用户号 e 16486 139 135 h0 0 9 h1h2h3abcdimsi mcc 移动国家码 mnc 移动网号 msin 用户 e 212460 00 中国移动 h1h2h3sxxxxxx plmn内唯一 msc号码 sgsn号码 cc ndc lspe 1648613900477hlr号码 cc ndc h0h1h2h3000e 164 6 移动网络号码定义 lai号 mcc mnc lac 2个字节长的十六进制bcd码 e 164460 00 0001 fffd rai号 mcc mnc lac race 164460 00 0001 fffd cellid mcc mnc lac rac ci460 00 0001 fffd 01 fe tmsi p tmsi4个字节在一个lai rai内有效 7 无线资源管理 rrm 无线资源管理rrm radioresoucemangament 无线资源管理的目的保证qos增强系统的覆盖提高系统的容量无线资源管理流程测量资源的控制和执行 8 mm mobilemanagment 移动性管理 移动性管理完成ms在网络具体位置信息的管理移动性管理专用流程附着周期性位置 路由区更新正常的位置区 路由区更新移动性管理通用流程分离tmsi重分配鉴权身份识别移动性管理连接管理流程连接的建立和释放 9 电路域呼叫控制协议 cc 呼叫控制 callcontrol 主要控制呼叫的接续 协助完成呼叫相关的各类补充业务过程 进行有效的计费 从控制呼叫接续的角度来说 主要有四类基本过程 呼叫建立过程呼叫释放过程呼叫激活状态下的信令过程其他过程从协助完成呼叫相关的各类补充业务过程的角度来说 主要支持下述补充业务操作呼叫线显示呼叫前转呼叫闭锁 包括运营商决定的闭锁和用户发起的闭锁 呼叫等待 呼叫保持多方通话等等 10 分组域会话管理 sm 会话管理 sm sessionmanagement 的主要功能是支持用户终端的pdp上下文处理 通过pdp的激活在ms和gsn之间创建通道 传输分组域数据包与确定接入相关的sm过程只有在ms与网络间已经建立mm上下文的条件下才能被执行 分组域会话管理创建pdp上下文一次pdp激活二次pdp激活修改pdp上下文删除pdp上下文 11 主叫业务流程 cn 接入层 plmn选择 小区选择 rrc连接建立 iu连接建立 进行非接入层的mm信令交互 附着 包括鉴权加密 位置更新 进行业务 电路域的cc过程 分组域的sm过程 建立业务承载链路 结束业务 电路域的cc过程 分组域的sm过程 拆除业务承载链路 进行非接入层的mm信令交互 分离 包括电路域 分组域的分离 接入层 rrc连接释放 开机 关机 接入层 rrc 非接入层 mm sm cc sms 接入层 ranap iu连接释放 12 被叫业务流程 cn 接入层 rrc连接建立 进行业务 电路域的cc过程 分组域的sm过程 建立业务承载链路 结束业务 电路域的cc过程 分组域的sm过程 拆除业务承载链路 进行非接入层的mm信令交互 鉴权加密 接入层 rrc连接释放 待机 接入层 rrc 非接入层 mm sm cc sms 非接入层发起寻呼流程 iu接口信令连接建立 iu接口信令连接释放 接入层 ranap 待机 13 各种功能实体的关系 14 课程内容 t 第一章基本概念 第二章移动性管理流程 第三章会话管理流程 15 plmn选择 plmn选择plmn选择和重选的目的是选择一个可用的 就是能提供正常业务的 最好的plmnrplmn registeredplmn 优先级最高 rplmn就是上次注册成功的plmn 无论自动选网还是手动选网 ue开机后 首先就会尝试rplmn 成功后 就不会有后续过程 如果不成功 ue就会生成一个plmn列表 其中hplmn优先级最高 同时将不成功的发入到forbidenplmn中plmn选择和重选的模式有两种 自动和手动 自动选网就是ue按照plmn的优先级顺序自动的选择一个plmn 手动选网呢 将当前的所有可用网络呈现给用户 将权利给用户 由用户选择一个plmn 16 小区选择和重选 当plmn选定之后 就要进行小区选择 目的是选择一个属于这个plmn的信号最好的小区 小区选择的过程大致如下 1 小区搜索 小区搜索的目的是找到一个小区 尽管它可能不属于选择的plmn的 先进行时隙同步 主sch 然后进行帧同步 副sch 接着进行主扰码同步 2 读广播信道 通过判读广播信道中的参数 断定当前小区是否是可用的plmn和小区 如果可用则驻留下来 如果不可用 则重选小区 如果没有一个小区符合条件 则进行plmn的重选 17 位置登记 附着流程 位置登记和附着流程hlr记录移动用户当前位置信息和所有用户数据 vlr sgsn记录漫游到由该vlr控制位置区的移动用户的相关用户数据 msc sgsn处理移动用户的位置登记进程 与移动用户对话并与hlr vlr交互信息 电路域通过locationupdate消息完成 通过a接口或iu cs接口分组域通过attach消息完成 通过gb接口或iu ps接口联合位置更新系统消息广播网络模式在分组域进行附着流程通过gs接口间的位置更新过程 完成电路域位置信息的更新 18 分组域附着流程 19 分组域附着流程 1 用户通过发送附着请求消息发起附着流程 用户在附着请求消息中携带有imsi或p tmsi和oldrai corenetworkclassmark ksi attachtype oldp tmsisignature followonrequest drxparameters 2 如果用户使用p tmsi附着 并且自上次附着改变了sgsn新sgsn应该发送身份识别请求给旧sgsn 带上用户的p tmsi和相应的路由区标识以及旧p tmsi签名 如果有的话 旧sgsn回应身份识别响应消息 包含用户的imsi和鉴权集 如果用户在旧sgsn未知 旧sgsn回应消息带上相应的原因值 如果用户的p tmsi和签名不匹配 旧sgsn回应消息带上相应的原因值 3 如果用户在旧sgsn为未知新sgsn应该发起身份识别请求给用户 身份类型指示imsi 用户应该报告自己的imsi给sgsn 4 如果用户的移动性管理上下文在网络侧不存在 鉴权过程是必须的 如果将要重分配p tmsi 并且网络支持加密 加密模式应该被设置 20 分组域附着流程 5 如果sgsn号码自从上次分离后发生改变 或者是用户的第一次附着 sgsn应该通知hlr sgsn发送一条updatelocation消息 带有sgsn号码 sgsn地址 imsi 给hlr hlr发送cancellocation 带有imsi 取消类型 消息给旧sgsn同时置取消类型为updateprocedure 旧sgsn以cancellocationack 带有imsi 消息确认收到hlr的cancellocation 如果该用户有任何正在进行中的流程 旧sgsn应该等待这些流程结束 然后才能删除用户的mm上下文和pdp上下文 hlr发送插入用户签约数据消息 带有imsi gprs签约数据 给新sgsn 21 分组域附着流程 e 新sgsn证实用户存在于新的路由区中 如果用户签约数据限制用户在此路由区附着 sgsn应该拒绝用户的附着请求 带以恰当的原因值 同时可以回应插入签约数据确认消息给hlr 如果签约数据检查由于其他原因失败 sgsn应该拒绝用户附着请求 带上合适的原因值 同时回应hlr插入签约数据确认消息 带有imsi 原因值 如果所有签约数据检查通过 sgsn为用户构造mm上下文 同时回应hlr插入签约数据确认消息 带有imsi f hlr在删除旧的mm上下文和插入新的mm上下文完成后 发送updatelocationack消息给sgsn确认sgsn的updatelocation消息 如果updatelocation被hlr拒绝 sgsn带上合适的原因值拒绝用户的附着请求 g 如果在步骤 1 中的附着类型指示已经imsi附着的用户进行gprs附着 或者联合附着 那么vlr应该被更新 如果配置了gs接口的话 vlr号码可以从路由区信息导出 sgsn在上面的步骤 6d 即收到hlr的第一次插入用户签约数据消息时 就可以开始locationupdate流程 这将导致用户在vlr中被标记上gprs附着 22 分组域附着流程 h sgsn发送locationupdate消息 带有新的位置区标识lai imsi sgsn号码 locationupdatetype locationupdatetype指示imsi附着 如果用户附着类型是联合附着的话 否则 locationupdatetype应该指示正常locationupdate vlr通过储存sgsn的号码创建和sgsn的关联 i 如果位置区更新发生在msc之间 新的vlr发送updatelocation消息 imsi 新的vlr号码 给hlr j 如果位置区更新发生于msc之间 hlr发送cancellocation 带有imsi 消息给旧vlr k 旧vlr以cancellocationack消息确认 带有imsi l 如果位置区更新发生在msc之间 hlr发送插入用户签约数据消息给新的vlr m vlr以插入签约数据确认消息 带有imsi 确认 23 分组域附着流程 n 在完成msc间的locationupdate流程后 hlr以updatelocationack消息 带有imsi 给新的vlr o vlr回应locationupdateaccept 带有vlr号码 tmsi 消息给sgsn 7 sgsn选择radioprioritysms 发送附着接受消息 带有p tmsi vlr号码 tmsi p tmsi签名 radioprioritysms 给用户 如果重新分配了p tmsi 应该在消息中带上 8 如果p tmsi或者tmsi改变 用户以附着完成消息给sgsn确认新分配的tmsi 9 如果tmsi发生改变 sgsn发生tmsi重分配完成消息给vlr以确认重分配的tmsi 如果附着请求不能被接受 sgsn回送附着拒绝消息 带有cause 给用户 24 分离流程 分离流程在手机和sgsn mscvlr间完成分离后 cn将手机标记为inactive状态分离后 cn释放所有资源分离类型ms发起的分离imsidetachgprsdetach联合detach电路域分离 只有ms到cn的imsidetach消息sgsn msc发起的分离hlr发起的分离隐式分离当手机长时间没有和网络交互或者底层链路故障的情况下 cn将手机隐式分离 不通知手机 25 分离流程 26 分离流程 1 用户发送分离请求消息 带有detachtype p tmsi p tmsisignature switchoff 给sgsn 从而发起分离流程 detachtype指示将要进行何种类型的分离流程 即gprs分离 imsi分离 联合分离 switchoff指示用户的分离是否是因为关机 2 如果是gprs分离 存在于ggsn中属于该用户的激活的pdp上下文 是通过sgsn向ggsn发送删除pdp上下文请求消息 带有teid 来实现的 ggsn以删除pdp上下文响应消息予以确认 3 如果是imsi分离 sgsn应该发送imsi分离指示消息给vlr 4 如果用户需要在gprs分离同时保留imsi附着 sgsn应该发送gprs分离指示消息给vlr vlr删除和sgsn的关联 并且不再通过sgsn发起寻呼和locationupdate 5 如用户不是因为关机发起分离 sgsn应该回应分离接受消息给用户 6 如果用户发起gprs分离 sgsn释放ps域信令连接 27 umts位置管理 在umts中 将ms定位在3个层次上cellura位置区 路由区当位置发生变化 则引起切换和更新流程不同ue状态和不同拓扑结构下 引起不同的过程ue idle状态下 ue通过cellreselection选择新的小区 如果位置区或者路由区发生变化 则引起路由区 位置区更新ue dch状态下 rnc通过切换算法对ue进行切换操作ue pch ue fch状态下 ue通过cellreselection选择切换时机 可以使用cellupdata和uraupdata 28 umts位置管理 位置管理使网络保持跟踪移动台当前实际所处的位置并存储位置信息 位置信息存储在hlr msc vlr和移动台 sim usim卡 中 位置管理流程确保三个实体保存的相关的位置信息的统一性 位置管理的分层控制 hlr 手机在哪个msc vlr上包括vlr号 msc vlr 手机在哪个rnc上包括路由区 位置区 rnc ms 29 umts位置管理 在umts中 将ms定位在3个层次上cellura位置区 路由区当位置发生变化 则引起切换和更新流程不同ue状态和不同拓扑结构下 引起不同的过程ue idle状态下 ue通过cellreselection选择新的小区 如果位置区或者路由区发生变化 则引起路由区 位置区更新ue dch状态下 rnc通过切换算法对ue进行切换操作ue pch ue fch状态下 ue通过cellreselection选择切换时机 可以使用cellupdata和uraupdata 30 umts位置管理 切换种类软切换更软切换硬切换srns重定位根据发生迁移时ue所处位置的不同可以分为静态迁移和伴随迁移两种情况 或者说ue不涉及的 uenotinvolved 和ue涉及的 ueinvolved 路由区 位置区更新sgsn msc内路由区 位置区更新sgsn msc间路由区 位置区更新联合路由区 位置区更新系统间切换在切换过程中要将sgsn上下文和rnc上下文传送到目标sgsn和rnc在切换过程中要将缓存数据从源sgsn和rnc取出来 这主要是3g数据缓存在rnc 而2g数据缓存在sgsn 31 分组域路由区更新流程 32 分组域路由区更新流程 1 用户发送路由区更新请求消息 带有p tmsi 旧rai 旧p tmsi签名 路由更新类型 跟随请求 classmark drx参数 给新的sgsn 2 如果路由区更新是跨越sgsn间的 并且用户处于pmm idle状态 新sgsn发送sgsn上下文请求消息 带有用户旧p tmsi 旧rai 旧p tmsi签名 给旧sgsn 以得到用户的mm上下文和pdp上下文 3 新sgsn应该发送sgsn上下文请求消息 带有imsi 旧rai 用户已经验证标志 给旧sgsn 旧sgsn回应sgsn上下文响应消息 cause imsi mm上下文 pdp上下文 4 如果是sgsn间的路由区更新 新sgsn应该发送sgsn上下文确认消息给旧sgsn 旧sgsn在它的上下文中标记msc vlr关联 ggsn和hlr中的信息为非法 如果在完成正在进行的路由更新前 用户回到旧sgsn发起路由更新 这将引起该用户对应的msc vlr ggsn hlr信息被刷新 5 如果是sgsn间的路由更新 并且用户处于pmm idle状态 新sgsn发送修改pdp上下文请求消息 新sgsn地址 协商的qos teid 给相关的ggsn ggsn更新它的pdp上下文 回应修改pdp上下文响应消息 teid 给sgsn 如果发起sgsn间路由区更新的用户处于pmm connected状态 修改pdp上下文的消息见 重定位 章节描述 33 分组域路由区更新流程 6 如果是sgsn间的路由区更新 sgsn以updatelocation消息 sgsn号码 sgsn地址 imsi 通知hlrsgsn的改变 7 如果是sgsn间的路由区更新 hlr发送cancellocation 带有imsi 取消类型 消息给旧sgsn同时置取消类型为updateprocedure 如果步骤2中的定时器没有运行 旧sgsn清除mm上下文 否则 上下文直到定时器超时才删除 这是为了确保用户的上下文保留在旧sgsn中以防用户在完成路由区更新之前 发起另一个sgsn间的路由区更新 旧sgsn以cancellocationack消息 带有imsi 向hlr进行确认 8 如果是sgsn之间的路由区更新 hlr发送插入签约数据消息 带有imsi gprs签约数据 给新sgsn 9 如果是sgsn间的路由区更新 hlr在删除旧的mm上下文和插入新的mm上下文完成后 发送updatelocationack消息给新sgsn确认updatelocation消息 10 如果路由更新类型是联合路由更新伴随imsi附着 或者位置区发生改变 sgsn和vlr之间的关联必须建立 新sgsn发送locationupdaterequest消息 带有新的位置区标识 imsi sgsn号码 位置区更新类型 给vlr 如果路由区更新类型是联合路由区更新伴随imsi附着 位置区更新类型应该指示imsi附着 否则 位置区更新类型应该指示正常位置区更新 vlr的号码是通过rai查询sgsn中的配置表得到 sgsn在上面的步骤8 即收到hlr的第一次插入用户签约数据消息时 就可以开始locationupdate流程 通过存储sgsn号码 vlr创建或者更新同sgsn的关联 34 分组域路由区更新流程 11 hlr删除旧vlr的数据 插入用户签约数据到新的vlr 这个信令同目前的gsm信令一样 包含于此处用于注解 新vlr发送updatelocation消息 带有新的vlr号码 给hlr hlr发送cancellocation消息 imsi 给旧vlr 删除旧vlr中的数据 旧vlr以cancellocationack消息确认 带有imsi hlr发送插入用户签约数据消息 imsi 用户签约数据 给新的vlr vlr以插入用户签约数据确认消息 带有imsi 确认 hlr以updatelocationack消息 带有imsi 给新的vlr 12 新vlr分配新的tmsi 回应locationupdateaccept 带有vlr号码 tmsi 消息给新sgsn 如果vlr没有改变 tmsi分配是可选的 13 新sgsn证实用户存在于新的路由区中 如果所有签约数据检查通过 sgsn为用户构造mm上下文 新sgsn回应用户路由更新接受消息 带有p tmsi vlrtmsi p tmsi签名 14 用户以附着完成消息给sgsn确认新分配的p tmsi和tmsi 15 如果tmsi发生改变 sgsn发生tmsi重分配完成消息给vlr以确认重分配的tmsi 35 srns重定位流程 ueinvolved 36 srns重定位 uenotinvolved 37 srns重定位流程 重定位流程发生在ue连接模式下由rnc根据切换条件判断发起软切换 uenotinvolved 还是硬切换 ueinvolved 切换过程可分为重定位准备relocationrequired 包括源rncid 目标rncid forwardrelocationrequest 如果源和目标rnc不在同一个sgsn 用于sgsn间切换 传送mm上下文和pdp上下文 relocationcommand重定位资源分配relocationrequest 指示需要处理的rabid和用于用户面数据传输的iu地址 relocationacknowleged重定位检测relocationdetected重定位完成relocationcomplete 38 srns重定位流程 切换过程中需要转发mm上下文和pdp上下文 在forwardrelocationrequestsrns上下文 在rlocationcommit或forwardsrnscontext用户数据 在forwardofdata新sgsn和ggsn间更新已经存在的pdp上下文切换完成后 还要引起后续的路由区更新流程 39 系统间切换 3g 2gsgsn间 40 分组域路由区更新流程 系统间切换可以分为sgsn内2g 3g3g 2gsgsn间2g 3g3g 2g系统间的切换需要完成rnc上下文的转移 在srnscontext中rnc中用户数据的转移 在srnsdataforwordcommand中如果sgsn间的 需要更新新旧sgsn用户信息 如果伴随位置区的变化 需要更新新旧msc vlr的用户信息 41 安全性管理 网络接入的安全管理身份的安全性tmsi重分配身份标志核查鉴权加密数据完整性检查移动终端的检查 42 p tmsi tmsi重分配 网络通常不直接使用用户的标识imsi 而使用tmsi在sgsn和ms之间使用由sgsn给ms分配的p tmsi作为用户的临时标识在msc和ms之间使用由msc给ms分配的tmsi作为用户的临时标识tmsi p tmsi只在一个lai或一个rai中有效只有cn和手机知道imsi和tmsi之间的对应关系 使用完后 要释放分配了一个新的临时身份标识后 要删除旧的tmsi 并更新和imsi的对应关系临时身份标识的分配流程附着位置区 路由区更新重分配流程 43 p tmsi tmsi重分配 44 身份标识核查 身份核查流程的目的是获得手机的imsi如果附着流程中 ms如果使用p tmsi 而且sgsn发生了变化 则新sgsn要根据p tmsi发起到旧sgsn的身份核查流程如果新sgsn从旧的sgsn获得imsi 则向手机发起身份核查流程 45 鉴权流程 鉴权流程由网络发起 ms和auc进行参数计算 sgsn进行参数比较鉴权流程包括两个过程鉴权参数获得网络对用户的鉴权3g增加了用户对网络的鉴权过程加密密钥 ck 一致性检查密钥 ik 的约定鉴权参数2g使用的鉴权三元组 3g使用的是鉴权五元组鉴权参数包括arandomnumberrand anexpectedresponsexres acipherkeyckanintegritykeyik anauthenticationtokenautn 46 鉴权流程 到hlr取得五元组通过鉴权请求将 rand autn cksn 发给手机手机验证autn 完成手机对网络的鉴权利用rand计算出ck ik xressgsn比较xres 如果相同 则鉴权成功手机保存ck和ik 47 加密和完整性检查流程 3g的加密时在rnc和手机之间进行的加密密钥存储在vlr或sgsn中 当需要时发送到rnc当手机需要和cn建立连接时 在classmark参数中将手机支持的算法上报给cn 48 课程内容 t 第一章基本概念 第二章移动性管理流程 第三章会话管理流程 49 分组域会话管理 会话管理实体 sgsn ggsn和mspdp上下文状态非激活状态 pdp上下文不包含处理分组数据包所需的路由及映射信息 对于用户的路由区更新信息不作修改 不能进行数据传送激活状态 pdp上下文包含处理分组数据包所需的路由及映射信息 可以进行数据传送 此时的mm状态为就绪或待命pdp上下文信息ms sgsn和ggsn中的pdp上下文信息略有不同包括pdpstate pdptype pdpaddress apn sendn pdunumber receiven pdunumber qosprofilenegotiated等等apn 用于推导出应接入的ggsn及外部网络pdp地址静态地址动态地址 50 分组域会话管理功能 pdp上下文激活 ms发起或网络发起 pdp上下文状态迁移为active鉴权sgsn经过apn分析推导出ggsn地址qos协商 地址分配 启动计费等pdp上下文修改pdp上下文中的某些参数 如服务sgsn qos 需要改变时执行该规程pdp上下文去激活ms发起或网络发起 pdp上下文状态迁移为inactive删除pdp上下文回收动态pdp地址二次激活在一个pdp地址上可以有多个通过而起激活流程产生的pdp上下文 这些上下文用tft进行区分和标识 51 分组域会话管理 apn网络标识定义了ggsn所连接的外部网络apn运营商标识定义了ggsn位于的gprs骨干网包含了网络标识和运营商标识的apn对应一个ggsn的域名apn分类通用apn cmnet cmwap 本地接入区域apn test xy 归属地接入 mnc mcc gprs apn网络标识 apn运营商标识 52 pdp激活流程 53 分组域会话管理 ms发起active流程nsapi由手机的sm模块选择 要保证没有被手机的其他sm实体使用手机上报一个qos 用于后续qos协商过程手机上报一个apn 或者不上报apn 由sgsn或签约信息决定手机上报一个静态地址 或者不使用地址 而由动态地址分配设备分配一个地址签约数据对比进行apn选择根据手机上报的apn sgsn配置的默认apn 签约的apn vplmn是否漫游允许 根据ts24 008apn选择流程选择一个apn 54 分组域会话管理 进行apn解析根据选择的apn 依次在cache hostfile dnsserver中进行apn解析qos协商根据手机上报的qos sgsn配置的默认qos 签约的qos进行协商 协商出一个qos在gn接口发起创建gtp隧道是否支持请求的apn及地址进行qos协商进行应用层接入鉴权 计费创建成功 sgsn开始传输数据 55 网络侧激活流程 56 网络侧激活流程 流程触发ggsn收到外部数据网对某个用户的数据包 这个用户没有pdp上下文存在ms具有静态pdp地址ggsn到hlr找ms所在的sgsn消息中为imsihlr返回结果如果hlr不支持服务 例如 imsiunkowninhlr 则返回错误 在一定时间内 不在接收此imsi的服务如果可以服务 则返回sgsn地址以及是否mnrg 如果nnrg没有置位或者原因是 nopagingrespongd 则向sgsn发pdu消息并将ggsn中的mnrg置位如果不是上述原因 则在hlr中将ggsn地址加入ggsn listsgsn通过paging进行寻呼寻呼原因是 requestpdpcontextactive ms通过servicerequest activepdpcontxtreq 进行正常的pdp激活过程 57 pdp去激活和修改流程 去激活流程ms发起pdp去激活sgsn发起pdp去激活ggsn发起pdp去激活修改流程sgsn发起的pdp修改 修改qosggsn发起的pdp修改 修改改变传输路由的qos或用户的pdpaddressms发起修改流程的目的是为了改变pdpcontext的qos或tft 58 课程内容 t 第一章基本概念 第二章移动性管理流程 第三章会话管理流程 第四章呼叫控制流程 59 移动被叫的路由过程 在介绍cc的主要信令流程之前 先简要介绍一下移动被叫的路由过程 与传统的有线电话不同 在移动通信中移动台作为被叫时 主叫方发出的被叫号码并不说明某条电话用户线或某个地理位置 而只是指向某个hlr中的用户数据存贮区 移动电话号码的结构基于isdn的编号方式 因此称为msisdn 其编号方式按照ccitt的e 164建议 漫游号码的结构基于isdn的编号方式 因此称为msisdn 其编号方式按照ccitt的e 164建议 60 移动被叫的路由过程 msisdn cc 国家码 ndc 国内接入号 sn 用户号 e 16486 139 135 h0 0 9 h1h2h3abcdmsisdn cc 国家码 ndc 国内接入号 sn 用户号 e 16486 139 135 h0 0 9 h1h2h3abcd 61 移动被叫的路由过程 移动用户电话号码中的前几位数字可以表明该用户归属的移动通信网 分析开头几位号码还能确定存放该用户数据的hlr 从这个hlr的用户数据中就能读出该用户目前访问的移动交换中心vmsc 因此通过查询hlr 可以确定最终到达该移动用户的路由 得到该路由后 呼叫将转向vmsc 从而完成被叫 乃至整个呼叫建立过程由此可见 整个呼叫建立过程可分为两部分 查询hlr以前和查询以后 这使得呼叫路由也分为两部分从主叫地到发出查询的地方 第一段可从msisdn中导出 该段路由的终点到达发起查询的地方 它与被叫的位置无关 再从查询地到被叫处 这个发起查询的地方叫做关口移动交换局 gmsc 对hlr的查询是一种简单的 请求 回答 过程 回答中包含用户识别码 用于计费 和下一段路由的信息 该信息指向被叫移动用户当前所在的位置 或者在被叫设置呼叫前转业务的情况下 满足呼叫前转条件时指向被叫预先设置的第三方用户 在移动网中 下一段的路由信息由漫游号码 msrn 表示 漫游号码也按照e 164建议进行编号 62 移动被叫的路由过程 对于漫游号码 呼叫的主叫或者被叫都不必知道这个号码 因为这个号码不是分配给某个移动用户的永久性号码 而且 该号码只用于指示移动系统中网络端的设备 那么漫游号码从何而来呢 是在到拜访地msc取漫游号码时 由msc分配的 根据这个漫游号码可以路由到拜访地msc 当接续完成 释放该资源 移动系统中 确定移动用户的位置是通过对该用户归属的hlr数据库的查询 hlr中存储了移动用户的资料 其中包括他们的移动用户识别码 imsi 以及位置信息 也就是可被7号信令使用的vmsc vlr地址 63 移动被叫的路由过程 移动呼叫的路由过程可以通过下图来表示 64 ue主叫流程 65 ue主叫流程 每次呼叫都产生一个cm实体 cm对等层之间交互信息需要mm层存在连接 这个连接就是通过cmservicerequest来实现的 在这里消息中 要指出当前进行的业务的类型 如果是基本呼叫或者紧急呼叫 则发setup 消息翻译了主叫用户的请求 内容包括被叫号码和所需业务的说明 如果是112紧急呼叫的情况 被叫号码和所需业务的说明可以不必携带 对数据业务来说 这种说明比较长 66 ue主叫流程 cn收到了setup消息或者emergencysetup后 将分析用户的需求 并根据cn是否具有处理主叫用户业务需求的能力 主叫用户是否签约该业务以及网络资源是否允许这三个方面来核对是否能够接纳用户的需求 如果一切正常 那么cn将通过网络建立到被叫的呼叫过程 同时向移动台发送call proceeding消息 表明主叫用户的呼叫请求已通过核对 呼叫正在进行中 之后 cn将发起对主叫用户的指配过程 指配是为移动台建立可用的无线接入承载的过程 如果指配失败 cn将发起呼叫的释放 67 ue主叫流程 当被叫呼叫建立正确启动后 被叫用户将听到振铃音 cn将收到网络侧发回的被叫移动台正在待命的报告 此时 cn向主叫移动台发alerting消息 主叫用户可以听到回铃音了 当被叫用户摘机后 cn将向移动台发送connect消息 回铃音将被中断 主叫移动台向网络端返回connectacknowledge消息 此时 呼叫进入激活态 如果是语音业务 那么主被叫用户双方可以通话了 如果是数据业务 那么主被叫双方的终端设备开始数据传输 无论哪种业务 对主叫用户计费都从这个时候开始 68 ue被叫流程 69 ue被叫流程 移动被叫建立成功过程说明 1 移动被叫的接入过程和mm连接建立的过程与移动主叫的接入和mm连接建立的过程有一些差别 但都是为了建立移动台与cn之间的适当的信令连接 2 移动台和cn之间适当的信令连接建立完成之后 cn向被叫移动台发送setup消息 该消息中包含了请求的业务类别和主叫号码等内容3 被叫移动台收到setup消息后 要核实是否能够处理主叫请求的业务类别 如果能处理 就返回callconfirmed消息 该消息中将携带一些移动台选定的参数 比如业务类别等4 cn收到callconfirmed消息后 如果该消息中不带有移动台选定的参数 或者带有移动台指定的业务类别参数且经过cn核准后认为支持 那么 cn将发起指配过程 70 ue被叫流程 5 移动被叫的指配过程和移动主叫的指配过程一样 如果失败 cn将终止移动被叫呼叫过程 6 一旦移动台进入待命状态 将发送alerting消息到cn 同时 被叫用户将听到振铃音 7 被叫移动用户按下接听键 被叫移动台将发送connect消息到cn cn收到网络侧返回的主叫移动台的接通确认后 将发送connectacknowledge消息给被叫移动台 呼叫进入激活态 主被叫用户开始进入业务传输状态 对被叫用户计费是从用户摘机开始的 71 呼叫释放过程 释放的信令流程 从移动主叫或者被叫呼叫建立的失败流程中 已经对释放流程有一个基本了解了 下面针对移动用户发起的释放和cn发起的释放过程作一个简单的讨论 用户发起的释放过程 网络发起的释放过程 72 用户发起的释放过程 73 用户发起的释放过程 释放的信令流程用户发起的释放流程说明 1 在呼叫的激活态 通信的双方都可以随时终止通信 用户按终止键 移动台会向cn发送disconnect消息 于是呼叫被拆除 2 此时 呼叫并未完全释放 cn收到移动台发送的disconnect消息后 cn到移动台本地链路仍然保持还需执行一些辅助任务 例如向移动台送收费指示等 当cn认为已没必要再保持与移动台之间的链路时 将向移动台发送release消息 3 移动台收到cn发送的release消息后 将返回releasecomplete消息 这时所有低层链路才释放 移动台回到空闲状态 74 网络发起的释放过程 75 网络发起的释放过程 网络发起的释放过程说明1 在呼叫激活态 如果cn收到了网络侧的释放指示 将发起释放过程 首先 向移动台发送disconnect消息 2 移动台收到disconnect消息后 返回release消息 网络端以releasecomplete消息作为应答 开始释放低层链路 76 呼叫模式修改 3g网络中的cn 支持由网络发起的呼叫模式的修改过程 呼叫模式的改变 实际上就是移动台支持的业务的改变 从前面的呼叫建立过程中可知 主叫移动台到cn和cn到被叫移动台的setup消息中 携带了本次呼叫所需的业务说明 一般情况下的话音呼叫或者数据呼叫中 在setup消息中 只携带一种业务说明 要么话音 要么数据 在可能进行呼叫模式修改的呼叫建立过程当中 setup消息中 会携带两种业务说明 cn会以第一种业务说明为准 建立呼叫 呼叫进入激活态后 如果有必要 cn可以发起呼叫模式的修改 修改后的呼叫将进行第二种业务说明所描述的业务 77 呼叫模式修改流程 78 双音多频传送过程 79 双音多频发送过程 在呼叫激活状态下 移动用户按下号码键盘时 移动台向cn发送双音多频信令 由cn产生双音多频信号因为移动台每发一个双音多频信令 都要得到cn的一次确认 移动台将发送startdtmf消息到cn侧 该消息中包含了所按的键的信息 80 补充业务 补充业务修改和增添了基本业务 允许用户能够按照自己的需要改变网络对其呼入呼出的处理 或者通过网络向用户提供某种信息让用户智能化地利用一些常规的业务 现有3g网络所支持的各种补充业务大部分都是从isdn系统中继承而来的 每个用户在开户时可以申请若干种补充业务 用户只能在这个范围内干预网络的通信接续过程 用户可以根据需要 随时进行设置 修改和查询补充业务的设置状态 只要通过键盘打入规定的指令即可 81 补充业务类型 呼叫前转类补充业务无条件前转 cfu 遇忙前转 cfb 呼叫不可及前转 cfnrc 呼叫无应答前转 cfnry 呼叫闭锁类补充业务运营商的闭锁用户决定的闭锁呼叫显示类主叫显示 限制 setup 被叫显示 限制呼叫等待和呼叫保持多方通话 82 补充业务的触发点 决定呼叫前转时机hlr决定 主叫向被叫hlr查询路由时发生 主要有无条件前转和关机引起的呼叫不可及前转msc决定 其他的前转类型 前转信息是在位置更新过程中插入的 83 补充业务流程 呼叫前转类补充业务 呼叫前转 1 无条件前转