接口与信令.doc

接 口 在 介 绍 呼 叫 控 制 之 前, 这 里简 单 介 绍 一 下MSC 的 接 口 及 接 口 上 所 用 的 信 令:1.MSC 和BSS 的 接 口 这 接 口 也 称 为A 接 口,MSC 通 过 此 接 口 连 接 移 动 用 户. 这 里 使 用BSSAP 信 令.2.MSC 和HLR 的 接 口 这 里 使 用MAP 信 令. 实 际 上 是 内 置 于MSC 的VLR , 通 过 此 接 口和HLR 之 间 进 行 更 新, 查 询 等 对 移 动 用 户 数 据 的 操 作. 从 而 使PLMN 网 络 始 终 能 跟 踪 用 户 的 实 际 位 置, 把 呼 叫 送 达.3.MSC 和PSTN 的 接 口 这 是GSM 网 和PSTN 或ISDN 等 其 它网 的 联 系. MSC 能 和 各 种PSTN 使 用 的 信 令 匹 配. 在 这 接 口 上 可 提 供R2 或TUP, 或ISUP 信 令 连 接.4.MSC 和MSC 的 接 口 这 接 口 其 实 一 部 分 是MSC 之 间 的连 接, 使 用TUP 或ISUP 信 令, 另 一 部 分 是VLR 之 间 的 的 连 接, 使 用MAP 信 令.号 码 移 动 网 的 号 码 或 标 识 码 较 为 复 杂. 一 个 移 动 用 户 可 能 同 时 拥 有 多 个 号 码. 有 的 号 码 是 固 定 的, 有 的 是 临 时 的. 下 面 对 移 动 用 户 的 号 码 作 个 介 绍:1.IMEI 国 际 移 动 设 备 标 识 码(International Mobile Equipment Identity) GSM 的 每 个 用 户 终 端 都 有 一 个 唯 一 的 标 识 码 IMEI. IMEI 是 和 移 动 台 设 备 相 对 应 的 号 码, 和 谁 在 使 用 这 设 备 无 关. 移 动 网 可 在 任 何 时 候 请 求 工 作 着 的 移 动 台 的IMEI, 以 检 查 这 设 备 是 否 属 于 被 窃, 或 它 的 型 号 是 否 被 允 许 使 用. 若 结 果 否 定, 呼 叫 会 被 拒 绝. 在 用 户 不 用SIM 卡 作紧 急 呼 叫( 用 户 按 紧 急 呼 叫 键) 的 情 况 下, IMEI 可 被 用 作 用 户 标 识 号 码. 这 也 是 唯 一 的,IMEI 用 于 呼 叫 的 情 况. IMEI 为15 位 长, 它的 组 成 如 下:TAC: 型 号 码, 由 European Type Approval Authority 分 配FAC: 工 厂 组 装 码, 由 厂 家 分 配, 表 明 生 产 厂 家 及 产 地.SNR:流 水 号, 由 厂 家 分 配.2.IMSI 国 际 移 动 用 户 标 识 码(International Mobile Subscriber Identity) IMSI 唯 一 地 标 识了 一 个GSM 移 动 网 的 用 户. 并 且 能 指 出 用 户 所 属 的: 国 家 号 PLMN 网 号 HLR 号 码IMSI 分 别 贮 存 在 用 户 的 身 份 识 别 卡SIM 卡 上 , 和HLR 内, 及用 户 目 前访 问 的VLR 内.IMSI 在 所 有 的 用 户 漫 游 位 置 都 有 效. 移 动 网 用 它 来 识 别 用 户, 和 对 用 户 进 行 安 全 鉴 别, 以 判 定 其 是 否 有 权 建 立 呼 叫 或 作 位 置 更 新.IMSI 也 是15 位 长, 它 的 组 成 如 下:MCC 移 动 用 户 的 国 家 号, 中 国 是 460;MNC 移 动 用 户 的 所 属PLMN 网 号. 中 国900MHZ TDMA 数 字 陆 地 蜂 窝 移 动 通 信 网 是 00 ;MSIN 移 动 用 户 标 识. 目 前 我 国 的 编 号 方 式 为 H1 H2 H3 9 X1 X2 X3 X4 X5 X6 其 中 H1 H2 H3 是HLR 号 码, 它 应 和MSISDN 中 的 H1 H2 H3 相 一 致.3.TMSI 临 时 移 动 用 户 标 识 码(Temporary Mobile Subscriber Identity) TMSI 是 为 了 对 用 户 的 身 份保 密, 而 在 无 线 通 道 上 替 代IMSI 使 用 的 临 时 移 动 用 户 标 识.它 是 由VLR 分 配 给在 其 覆 盖 区 内 漫 游 的 移 动 用 户 的 标 识 码, 和 用 户 的IMSI 相 对 应. 只 在 本 地VLR 内有 效, TMSI 可 用 作 位 置 更 新, 切 换, 呼 叫, 寻 呼 等 操 作 时 的 用 户 识 别 码, 并 且 可在 每 次 鉴 权 成 功之 后 被 重 新 分 配.它 是 4 字 节 长 的 二 进 制 码. 具 体 格 式 由 各 MSC/VLR 定.4.LMSI 本 地 移 动 用 户 标 识 这 是 由VLR 分 配 的, 分 别 在VLR 和HLR 中 贮 存 的 临 时 性 的 数 据. 目 的 是 加 速VLR 中 用 户 数 据 的 查 找. HLR 并 不 使 用LMSI, 但 总 是 将 它 和IMSI 一 起 放 在 送 到VLR 去 的 消 息 中.5.MSISDN 移 动 用 户 的ISDN 号 码 MSISDN 是 移 动 用 户 的 另 一 重 要 标 识 码. 它 的 目 的 是 使 得 通 信 网 上 的 所 有 用 户 包 括ISDN,PSTN 的 用 户, 都 能 呼 叫GSM 网 内 任 意 一 个 移 动 用 户, 反 之 亦 然. 因 此MSISDN 号 码 是 和 每 个 国 家 通 信 网 现 有 的 编 号 方 式 相 一 致 的 号 码, 也 就 是 说 它 一 定 是CCITT E_164 号 码 . 在 我 国,它 的 组 成 如 下: CC: 国 家 码. 中 国 为 86.NDC: 移 动 服 务 访 问 码. 为139.SN: 用 户 码. 其 中H1 H2 H3 是HLR 标 识 码. 表 明 用 户 所 属 的HLR. 因 此 上 图 也 可 表 示 为: 86 + 139 +H1H2H3 +ABCD MSISDN 的 前 面 部 分 CC+NDC+H1H2H3 其 实就 是 用 户 所 属HLR 的GT 地 址. 这 样 在GMSC 查 询HLR 时 可 直 接 利 用MSISDN 进 行SCCP 的 寻 址.6.MSRN 移 动 用 户 漫 游 号 码 移 动 用 户 的 特 性 决 定 它 的 位 置 是 不 断 变 动 地. 仅 靠MSISDN 还 不 足 以 在PLMN 网 内 把 一 个 呼 叫 送 达 目 标用 户. 它 只 指 出 了 用 户 所 属 的HLR. MSRN 是 由 移 动 用 户 现 访 的VLR 分 配 给 它 的 一 个 临 时ISDN 号 码, 通 过HLR 查 询 送 给GMSC, 使 得GMSC 可建 立 起 一 条 至 目 标用 户 现 访VLR 的 通 路 , 从 而 把 呼 叫 送 达. 因 此MSRN 必 须 是 和MSISDN 一 样 符 合 国 家 通 信 网 统 一 编 号 方 式, 并 且 带 有VVLR 地 址 信 息. 它 的 组 成 如 下: CC: 国 家 码. 中 国 为 86.NDC: 移 动 服 务 访 问 码. 为139.SN: 用 户 码. 其 中 X : 为MSRN 或HONR 的 指 示 位. 04 表 示 此 号 码 是MSRN, 59 表 示HONR. M1 M2 M3 是MSC 标 识 码. 表 明 用 户 所 访 问 的VLR 地 址. MSRN 在 每 次 终 止 呼 叫 时 分 配 给 目 标 用 户,呼 叫 完 成 后 即 释 放, 由别 的 用 户 使 用. 7.HONR 切 换 号 码HONR 是 用 来 建 立 切 换 所 涉 及 的 两 MSC 之 间 的话 路 连 接 的. 它 是 由 切 换 目 的MSC收 到 切 换 源MSC 的 切 换 请 求 后分 配 给 这 次 切 换 的. 它 可 看 作MSRN 的 一 部 分, 组 成 和MSRN 相 同, 见 上 图. 区 域 定 义: GSM 服 务 区 域 PLMN 覆 盖区 域 MSC 覆 盖区 域 MSC 覆 盖区 域 位 置 区 (Loc. Area) 位 置 区 (Loc. Area) 基 站 覆 盖 区 域 基 站 覆 盖 区 域 小 区(CELL) 小 区(CELL) 小 区(CELL) 小 区(CELL) 基 站 覆 盖 区 域 基 站 覆 盖 区 域小 区(CELL) 小 区(CELL) 小 区(CELL) 小 区(CELL) MSC 覆 盖区 域 MSC 覆 盖区 域 位 置 区 (Loc. Area) 位 置 区 (Loc. Area) 基 站 覆 盖 区 域 基 站 覆 盖 区 域 小 区(CELL) 小 区(CELL) 小 区(CELL) 小 区(CELL) 基 站 覆 盖 区 域 基 站 覆 盖 区 域小 区(CELL) 小 区(CELL) 小 区(CELL) 小 区(CELL) 漫 游 漫 游 是GSM 的 一 大 优 点。 移 动 用 户 可 自 由 地 漫 游 在 允 许 范 围 内。 这 个 范 围 不 仅 仅 是 在 一 个PLMN 网 内， 还 可 以 在网 间 漫 游. 所 谓 漫 游 功 能， 是 指 使PLMN 网 始 终 能 够 跟 踪 移 动 用 户 的 实 际 位 置， 从 而 可 以 方 便 地 将 呼 叫 终 接 至 该 用 户。 用 户 从 一 地 漫 游 至 另 一 地， 只 要 开 机 ， 就 可 收 发 呼 叫， 而 不 需 作 任 何 事 先 登 记。 另 外， 用 户 自 由 地 漫 游 也 意 味 着 当 它 跨 越 位 置 区 边 界 时， 进 行 中 的 呼 叫 不 被 中 断。 因 此， 一 个 用 户 的 漫 游 可 引 起 位 置 更 新， 或 者 是 切 换。GSM 入 局 呼 叫 的 建 立 方 案 也 和 它 密 切 相 关。1. 位 置 登 记 器（Location Register) 漫 游 最 重 要 的 是 登 记 并 方 便 地 找 出 用 户 的 位 置。 移 动 用 户 的 位 置 信 息 存 储 在 位 置 登 记 器 中。 从 功 能 上 分 ，移 动 网 有 两 种 位 置 登 记 器， 它 们 其 实 都 是 用 户 数 据 库： HLR 归 属 位 置 登 记 器(Home Location Register)HLR 是 管 理 移 动 用 户 的 数 据 库。 每 个 移 动 用 户 都 以 其 静 态 数 据 在 某 一 个HLR 中 登 记。 它 存 放 移 动 用 户 的 两 类 信 息： 每 个 用 户 的 所 有 属 性 信 息。 包 括 它 的 访 问 能 力， 鉴 约 业 务， 补 充 业 务 等。 用 户 的 当 前 位 置 信 息。 最 重 要 的 是 用 户 当 前 所 访 问 的VLR 和MSC 的 地 址。 用 户 在HLR 中 以 两 种 号 码 登 记 和存 放。 这 两 种 号 码 都 唯 一 地 定 义 了 该 用 户。 用 户 的 信 息 可 以 以 下 面 任 一 种 号 码 被 访 问 或 存 取： IMSI MSISDN VLR 拜 访 位 置 登 记 器(Vistor Location Register) VLR 是 动 态 用 户 数 据 库， 它 存 储 着 进 入 其 覆 盖 区 的 移 动 用 户 的 全 部 有 关 数 据 直 至 该 用 户离 开 。 它 存 储 下 列 信 息： 用 户 的 号 码 信 息。用 户 数 据 可 以 以 下 面 任 一 种 号 码 被 访 问 或 存 取： IMSI MSISDN MSRN TMSI（ 如 果 系 统 使 用 ) LMSI 移 动 用 户 登 记 的 位 置 区 信 息。 用 户 所 有的补 充 业 务 的参 数 用 户 的 鉴 权 三 元 组。2。 位 置 更 新 位 置 更 新 就 是 让 用 户 能 够 随 时 通 知 网 络 自 己 位 置 区 的 变 化。 它 是 以 位 置 区 的 变 化 来 启 动 的，当 用 户 漫 游 至 新 的 位 置 区（LOCATION AREA） 时， 及 时 更 新 其HLR 和 相 关 的VLR 中 的 数 据。 用 户 在 同 一 位 置 区 内 不 同 小 区 间 的 漫 游 不 须 请 求 位 置 更 新。 位 置 更 新 请 求 永 远 是 由 移 动 用 户 手 机 启 动 的。每 个 基 站 将 它 的位 置 区 信 息 放 在 其 广 播 信 道 中 不 停 地 发 送。 移 动 手 机 也 不 停 地 检 测从 广 播 信 息 中 收 到 的 位 置 区 信 息， 若 发 现 与SIM 卡 中 所 登 记 的 不 同， 并 且 可 以 得 到 更 好 的 传 输 性 能， 则 说 明 已 进 入 新 的 位 置。 这 时， 手 机 通 过 新 的 基 站 向 MSC 送 出 位 置 更 新 请 求。 当 手 机 收 到MSC 送 出 的 位 置 更 新 成 功 后， 将 新 的 位 置 区（LAC） 登 记 到SIM 卡 上。 这 样， 一 次 位 置 更 新 就 完 成 了。 下 图 是 典 型 的 位 置 更 新 过 程 的 示 意： 1 一 移 动 用 户（MS）漫 游 到 一 个 新 的 位 置 区（LA）， 假 设 这 个 新 LA 属 于 另 一 个MSC/VLR 。 2 用 户 手 机 从 广 播 信 息 中 发 现 已 进 入 新 的LA。 3 4 手 机 送 出 位 置 更 新 请 求， 通 过BSS送 达MSC。 5 MSC 送 位 置 更 新 消 息 给HLR， 其 中 有MSC 的 标 识， 及 用 户 的IMSI。 6 HLR 检 查 用户 是 否 允 许 漫 游 在 此VLR 覆 盖 区，假 设 允 许， 则 更 新了 该 用 户 的 位 置 信 息 后， 给 出 响 应 ， 及 用 户 的 数 据. 7 8 插 入 从HLR 收 到 的 用 户 数 据。 用 户 在VLR 注 册 成 功。 9 给 出 位 置 更 新 成 功 响 应。 10 删 除 前 一 个VLR 中 的 此 用 户数 据。 注： 上 图 只 是 一 种 简 单 流 程， 未 考 虑 鉴 权， 加 密 等 情 况。 和 位 置 更 新 有 关 的 操 作 有：1。） 一 般 位 置 更 新 这 是 移 动 用 户 在： 发 现 自 己 进 入 了 新 的 位 置 区 或 它 登 记 在VLR 中 的 数 据 因 某 种 原 因 丢 失 了 等 情 况 下 启 动 的 位 置 更 新 过 程。 如 前 例。 它 有 下 面 两 种 类 型： 内 部 位 置 更 新（Internal Location Update) 更 新 请 求 中 的 目 标 位 置 区 和 原 来 的 位 置 区 属 于 同一 个VLR 的 覆 盖 区。 外 部 位 置 更 新 (External Location Update) 更 新 请 求 中 的 目 标 位 置 区 和 原 来 的 位 置 区 属 于不 同VLR 的 覆 盖 区。 2。） 位 置 删 除（Location Cancellation) 这 是 外 部 位 置 更 新 后， HLR 启 动 的 删 除 移 动 用 户在 前 一 个VLR 中 的 数 据 的 操 作。 3。) 周 期 性 位 置 更 新(Periodic Location Update) 移 动 用 户 长 时 间 静 止 在 一 个 位 置 区 内 且 没 有 向 网 络 发 送 信 号 时， 会 从 广 播 信 息中 收 到 超 时 信 息， 从 而 被迫 启 动位 置 更 新， 请 求 的 类 型 为 周 期 性 位 置 更 新。 这 样 能 迫 使 用 户 和 网 络 以 合 理 的 速 率保 持 联 系， 告 知 网 络 自 己 的 可 用 状 态。4。) IMSI 的 分 离 和 附 着 (IMSI Detach/Attach) 这 种 操 作 是 使 移 动 用 户 在 关 机/ 开 机 或 拔 出/ 插 入SIM 卡 时， 能 向 网 络 指 示 它 将 要 进 入 不 活 动/ 活 动 状 态。 收 到IMSI 分 离 消 息 后 VLR 给 该 用 户 的 信 息 设 置 一 个IMSI 分 离 的 标 志。 并 启 动IMSI 分 离 的 计 时 器。计 时 器 超 时， 则 从VLR 中 删 除 该 用 户 的 信 息。IMSI 分 离 的 标 志 设 定 后，MSC 将 停 止 寻 呼 该 用 户， 尽 管 它 仍 然 在 自 己 的 管 辖 区 内。 IMSI 的 附 着 是 由 移 动 用 户 送 位 置 更 新 请 求 来 消 除VLR 中 的 分 离 标 志， 从 而 恢 复 该 用 户 的 正 常 呼 叫 处 理。 这 类 似 于 正 常 的 位 置 更 新。 但 请 求 的 类 型 为IMSI 附 着。 另 外，用 户 应 和 分 离 前 在 同 一 位 置 区 内， 否 则， 它 只 能 启 动一 般 的 位 置 更 新 过 程。 IMSI 分 离/ 附 着功 能 可 以 由MSC 设 置 或 关 闭。并 且 在 系 统 信 息 消 息 中 广 播 给 用 户。 5。) 位 置 登 记 器 的 恢 复 更 新 这 是 位 置 登 记 器 中的 信 息 因 某 种 原 因 丢 失 后 的 恢 复 操 作。 它 有 两 种 情 况： VLR 的 恢 复 HLR 的 恢 复 通 常 在HLR 再 启 动 后 ，HLR 送 一 个RESET 消 息 给VLR，VLR 将 所 有 登 记 在 这 里 的 该HLR 的 用 户 的 数 据 返 送 给HLR。2。1 内 部 位 置 更 新 它 的 特 点 是 用 户 数 据 已 登 记 在VLR 中 了。 因 此 不 需 访 问HLR。 新 的LA 也 不 用 通 知HLR， 因 为 对HLR 来 说， 用 户 所 在 的MSC/VLR ID 才 是 最 重 要 的 位 置 信 息。2。2 外 部 位 置 更 新 它 的 特 点 是 用 户 在VLR 中 新 登 记， 必 须 访 问HLR 取 得 用 户 的 数 据， 告 知HLR 用 户 的 新 位 置。 HLR 随 后 删 除 用 户 在 前 一 个VLR 中 的 登 记。 由 于VLR 是 根 据 用 户 的IMSI 来 找 出 用 户 所 属 的HLR。 因 此 当 用 户 以TMSI 作 位 置 更 新 请 求 时，VLR 可 从 前 一 个VLR 中 得 到 用 户 的IMSI 及 鉴 权 加 密 数 据。 或 通 过 号 码 请 求 （IDENTIFICATION）直 接 向 用 户 取 得IMSI。 用 户 安 全 功 能 空 中 接 口 是 移 动 通 信 中 最 重 要 的 通 道。 保 护 在 它上 面 所 传 送 的 用 户 信 息 和 信 令 不 被 无 权 者 获 知， 是PLMN 网 提 供 的 一 种 重 要 功 能， 即 用 户 安 全 功 能。 所 谓 空 中 接 口 的 安 全 是 指： 空 中 所 传 送 的 话 音 及 数 据不 被 窃 听 网 络不 为 无 权 者 提 供 服 务 使 用 接 口 的 用 户不 能 被识 别 或 跟 踪 这 样，GSM 提 供 下 列 用 户 安 全 功 能：1） 鉴 权（AUTHENTICATION） 也 就 是 对 移 动 用 户 识 别 码 进 行 鉴 权， 以 保 护 网 络 资 源 及 用 户 不 被 无 权 者 使 用。2） TMSI 的 使 用（Temporary Mobile Subscriber Identity） 这 是 对 移 动用 户 识 别 码 的 保 护。也 就 是 在 空 中 通 道 使 用TMSI 这 种 临 时 分 配 的 号 码， 来 代 替 固 定 的IMSI。 这 样 可 以 保 护 用 户 在 空 中 的 话 务 及 信 令 通 道 的 隐 私， 它 的IMSI 不 会 暴 露 给 无 权 者。3） 加 密（CIPHERING） 就 是 对 用 户 在 空 中 所 传 送 的 用 户 数 据（ 包 括 话 音 及 数 据）和 信 令 数 据进 行 加 密，以 保 护 话 务 和 信 令 通 道 中 的 用 户信 息 的 隐 私。 下 面 介 绍 和 安 全 功 能 有 关 的 几 个 概 念1）SIM 卡2） 鉴 权 三 元 组3） 鉴 权 中 心 及A3,A5,A8 算 法鉴 权 鉴 权 的 作 用 有 两 点： 1） 保 证 只 有 有 权 用 户 可 以 访 问 网 络。 2） 选 定 一 个 加 密 模 式， 以 便 对 随 后 空 中 所 传 的 信 息 加 密。 鉴 权 总 是 由MSC/VLR 启 动 并 最 终 判 定 是 否 成 功。鉴 权 是 一 个 独 立 的 功 能， 但 它 通 常 是 伴 随 下 面 这 些 操 作 而 启 动 的：1 位 置 更 新（ 包 括IMSI 附 着）2 呼 叫 建 立3 某 些 补 充 业 务 的 用 户 操 作 但 是 对 于 切 换 操 作， 从 不 进 行 鉴 权。根 据PLMN 管 理 者 的 要 求， 在MSC/VLR 中 可 关 闭 或 开 放 鉴 权 功 能， 并 可 设 置 在 上 述 操 作 时 是 每 次 都 启 动 鉴 权 程 序， 或 是 若 干 次 启 动 一 次 鉴 权。下 面 是 鉴 权 过 程 的 简 单 示 意 图： 由 上 图 可 见， 鉴 权 可 分 为 两 个 过 程： 对 用 户 的 鉴 权： 当 用 户 请 求 服 务 时， 审 核 其 是 否 有 权 访 问 网 络。1MSC/VLR 送 鉴 权 请 求（Authentication Request ) 给 用 户（ 这 是DTAP 消 息， 通 过BSS 直 送 用 户）。 鉴 权 请 求 中 有 一 个 随 机 数（RAND）， 另 外 还 有 为 后 面 加 密 用 的CKSN。2 用 户 用 收 到 的RAND 在SIM 卡 上 算 出 一 个 回 答 响 应（SRES）， 放 在 鉴 权 报 告（Authentication Report） 中， 送 回MSC/VLR. 将CKSN 存 入SIM 卡 中。3MSC/VLR 将 收 到 的SRES 和VLR 中 所 存 的 相 比 较， 若 是 相 同， 鉴 权 便 算 成 功， 可 继 续 进 行 用 户 所 请 求 的 服 务， 如 位 置 更 新， 呼 叫 等。 否 则， 拒 绝 为 该 用 户 服 务。 VLR 请 求 用 户 的 鉴 权 数 据 用 户 现 访的VLR 从HLR 或 用 户 先 前 访 问 的VLR， 取 得 鉴 权 数 据 鉴 权 三 元 组（ 即RAND，SRES，Kc). 在 下 列 两 种 情 况 下 VLR 要 请 求 鉴 权 数 据： 1 用 户 在VLR 中 没 有 登 记， 当 用 户 请 求 服 务 时，VLR 就 向 用 户 所 属 的HLR， 或 可 能 的 话 从 用 户 先 前 访 问 的VLR 中 取 得 鉴 权 数 据。 2 用 户 在VLR 中 有 登 记， 但VLR 中 所 存 的 该 用 户 的 鉴 权 三 元 组 只 剩 下2 组 时，VLR 自 动 向HLR 请 求 用 户 的 鉴 权 数 据。 加 密（Ciphering ) 加 密 是 通 过 对 空 中 接 口 所 传 的 码 流 加 密， 使 得 用 户 的 通 话 和 信 令 不 被 窃 听。 它 使 用 加 密 密 钥Kc， 用A5 算 法 同 时 在 基 站 和 手 机 加 密 和 解 密。Kc 是 安 全 三 元 组 的 一 项。 移 动 手 机可 用 鉴 权 过 程 中 得 到 的CKSN， 产 生 密 钥Kc。MSC 在 启 动 加 密 模 式 时， 将 密 钥Kc 告 知BSS。 这 样Kc 只 在 有 线 部 分 传 送， 空 中 接 口 送 的 是CKSN， 使 得 加 密 消 息 更 为 安 全。 由 此 也 可 知 道， 加 密 功 能 总 是 和 鉴 权 功 能 一 起 使 用 的。 下 面 是 数 据 加 密 的 简 单 示 意 图： 注 意， MSC 送 出 的加 密 模 式 命 令 是 属 于 无 线 资 源 管 理（RR） 的BSSMAP 消 息， 只 在A 接 口 上 传 送， 即送 到BSS， 命 令 中 有Kc。 由BTS 送 给MS 的 加 密 模 式 命 令 是 不 同 的， 它 仅 仅是 告 知 用 户 启 动 加 密 或 不 加 密。 TMSI 的 使 用 和 再 分 配TMSI 是VLR 分 配 给 进 入 其 覆 盖 区 的 移 动 用 户 的 临 时识 别 码。 它 总 是 和 加 密 一 起 使 用。 TMSI 对 每 个 用 户 是 唯 一 的, 因 此 在 呼 叫 建 立, 位 置 更 新 等 过 程 中, 可 替 代IMSI 在 空 中 接 口 上 使 用. 另 外,TMSI 可 根 据 网 络 需 要， 每 次 或 若 干 次 空 中 接 口 操 作 后( 如 呼 叫 建 立, 位 置 更 新), 重 新 分 配 一 次。 因 此 能 有 效 地 保 护 用 户 在 无 线 通 道 上 不 被 跟 踪 识 别。 下 面 是TMSI 分 配 的 流 程 示 意 图： 软 件 在 系 统12 中, 用 户 的 安 全 功 能 MSC 部 分 的 实 现 是 由MCHK 程 序 控 制 完 成 的. MCHK 呼 叫 建 立GSM 所 有 提 供 的 特 殊 功 能， 无 论 是 漫 游， 切 换， 还 是 鉴 权， 加 密， 目 的 都 是 为 呼 叫 建 立 服 务 的。 它 们 使 得 用 户 能 够 安 全， 自 如， 方 便 地 发 出 和 接 收 呼 叫。1.分 类 从 移 动 用 户（MS）的 角 度， 呼 叫 建 立 可 分 为 两 大 类：1) 移 动 用 户 源 起呼 叫(MS Originating Call)2) 移 动 用 户 终 止 呼 叫(MS Terminating Call) 从 网 络 角 度, 呼 叫 又 可 分 为:1)MS-MS 之 间 的呼 叫2)MS-PSTN 之 间 的呼 叫 从 呼 叫 提 供 的 服 务 上 分, 有1) 电 信 业 务 呼 叫(Teleservices) 如: * 普 通 电 话(Telephony) * 紧 急 呼 叫(Emergency Call) * 短 消 息 (Short Message Service-SMS) * 传 真 等. 2) 承 载 业 务(Bearer Services) 提 供 各 种 透 明 和 不 透 明 的 数 据 传 送 服 务.2. 信 令 呼 叫 建 立 涉 及 多 种 信 令. 在A 接 口 上 使 用DTAP 传 送 呼 叫 处 理 有 关 信 息, 使 用BSSMAP 进 行 资 源 管 理. 在 和HLR 之 间 的 接 口 上, 使 用MAP 信 令, 查 询 被 叫 移 动 用 户 的 位 置, 及 漫 游 号 码. 在 和PSTN 的 接 口 上 使 用TUP 或ISUP 信 令, 以 建 立 话 路, 如 同 普 通 固 定 网 的 局 间 信 令. 如若 呼 叫 涉 及 两 个MSC, 在MSC 间 使 用MTUP 建 立 话 路,MAP 信 令 在VLR 之 间 传 递 漫 游 号 码, 鉴 权 数 据 等 信 息.3. 移 动 用 户 源 起 呼 叫(MS Originating Call) 这 是 指 由 移 动 用 户 发 出 的 呼 叫. 主 叫 是 移 动 用 户, 被 叫 则 可 能 是 * 另 一 移 动 用 户 * PSTN 用 户 下 面 以 至PSTN 的 呼 叫 为 例 说 明MOC 的 信 令1. 在 服 务 小 区 内(Cell), 移 动 用 户 通 过 随 抢(Random Access) 方 式, 在 无 线 通 道 上请 求 一 信 道, 以 用 作 信 令 信 道.2. 建 立 移 动 用 户 和 MSC 的 信 令 连 接(MSC 和BSC 之 间 的SCCP 连 接). 并 且 移 动 用 户 送 出 服 务 请 求, 其 中有用 户 的 标 识(IMSI 或TMSI) 服 务 的 类 型 等.3. 对 用 户 鉴 权. 若 是 需 对 用 户 进 行 号 码 请 求, 在 鉴 权 前 进 行.4,5 若 是 系 统 设 置 加 密, 则在 此 设 定加 密 模 式 , 并 分 配 新 的TMSI.6. 用 户 送 出CALL_SET_UP 请 求, 其 中 有 被 叫 用 户 号 码, 呼 叫 服 务 类 别 等, 从 而 真 正 启 动 呼 叫 建 立 过 程. 7. MSC 分 配 话 务 信 道. 这 是 无 线 资 源 管 理 命 令, MSC 实 际 上 只 分 配 指 定 了 一 条 至BSC 的PCM 话 路, 然 后 由BSS 再 分 配 一 条 相 应 的至MS 的 无 线 话 路.8. MSC 向PSTN 建 立 话 路.9. 若 被 叫 用 户 空 闲,PSTN 成 功 建 立 至 被 叫 的 话 路, 在 向 被 叫 振 铃 的 同 时, 回 送ACM 给MSC, MSC 送 回 铃 音 给 主 叫 移 动 用 户.10. 被 叫 摘 机,PSTN 送 应 答 信 号 给MSC, MSC 送CONNECT 至MS. 至 此 话 路 接 通, 用 户 进 入 通 话 状 态.11-14 是 呼 叫 释 放 的 示 意. 这 里 假 设 是 被 叫 先 挂 机:11. PSTN 通 知MSC 被 叫 挂 机(CLB 信 号),MSC 前 向 拆 除 和PSTN 的 话 路.12. 通 知MS 被 叫 挂 机(Disconnect 信 号), 释 放 呼 叫.13. 释 放PCM 话 路和 无 线 的话 路和 信 令 信 道资 源.14. 释 放SCCP 连 接. 这 里 移 动 用 户 的 呼 叫 释 放 过 程 是 很 典 型 的, 对 于MSC, 首 先 是 呼 叫 控 制 层 的 释 放, 然 后 是 释 放PCM 话 路, 也 就 是 给BSS 的无 线 资 源 释 放 命 令, 最 后 释 放SCCP 连 接. 移 动 用 户 不 论 是 在 哪 一 种 呼 叫 中, 是 作 主 叫 或 是 被 叫, 都 按 此 步 骤 释 放.4. 移 动 用 户 终 止 呼 叫 ( MS Terminated Call ) 这 是 移 动 用 户 作 被 叫 的 情 况. 呼 叫 源 可 能 是:1) 来 自PSTN2) 来 自 其 它MSC 3) 来 自 本 局 内 的 另 一 移 动 用 户. 下 面 以 来 自PSTN 的 呼 叫 为 例, 说 明 典 型 的 终 止 呼 叫 流 程:1. 从PSTN 来 的 呼 叫, 总 是 固 定 地由 最 近 的 人 口MSC(GMSC-Gateway MSC) 进 入 移 动 网.2,3GMSC 根 据 被 叫 的MSISDN 号 码, 查 询 相 应 的HLR, 以 得 到用 户 的 漫 游 号 码(MSRN). MSRN 能 告 知GMSC 用 户 现 在 所 访 问 的MSC( 即VMSC) 的 地 址. 2a,2b MSRN 号 码 是 每 次 呼 叫 分 配 的. GMSC 查 询HLR 时,HLR 并 不 知 用 户 的MSRN, 它 必 须 查 询 用 户 现 访 的VLR. 此VLR 为 该 用 户 分 配 一 个MSRN 号 码.4. 现 在GMSC 在MSRN 的 帮 助 下 建 立 一 条 至VMSC 的 话 路.5.6.VMSC 从 它 的VLR 取 得 被 叫 用 户 的 数 据.7,8 VMSC 命 令 被 叫用 户 所 在 位 置 区(LOC Area) 内 的 所 有BS 寻 呼 该 用 户.9,10 被 叫用 户 收 到 寻 呼 后, 送 出 响 应. 然 后 如 图 的1,2,3,4,5 那 样 建 立 起VMSC 和 用 户 之 间 的 话 路. 由 上 图 可 见, 用 户 终 止 呼 叫 的 特 点 是1) HLR 查 询 2)MSRN 的 使 用3) 寻 呼 S12 MSC系 统 的呼 叫 处 理: 在系 统12 的MSC 交 换 机 中, 呼 叫 处 理 所 涉 及 的 软 件 模 块 可 分 为 三 层 结 构: 其 中, 连 接层 是 呼 叫 各 方 所 涉 及 的 设 备 处 理 模 块, 负 责 集 群 侧 的 占 用, 释 放, 话 路 的 连 接, 释 放 等; 协 议 层 是 呼 叫 所 涉 及 的 各 种 信 令 模 块, 如 BSSAP, MTUP 等, 负 责MSC 对 外 的 各 接 口 上 信 令 连 接, 协 调 各 协 议 , 传 送 翻 译 呼 叫 控 制 层 所 需 的 信 息, 指 挥 连 接 层 的 占 用, 连 接 和 释 放. 它 们 虽 然 都在 呼 叫 处 理 中 起 着 重 要 作 用, 但 在 其 它 章 节 中 已 有 详 细 的 分 类 介 绍. 这 里 着 重 介 绍 呼 叫 控 制 层 .呼 叫 控 制 层 的 主 要 功 能 是 号 码 分 析 路 由 选 择 呼 叫 结 构 管 理 控 制 用 户 类 别 的 处 理 用 户 特 服 功 能 的 处 理CFCS 呼 叫 及 特 服 控 制 系 统(Call and Facility Control System) 它 最 重 要 的 模 块 是CFCS, 它 独 立 工 作 于 各 种 信 令 之 上, 控 制 1) 呼 叫 建 立 过 程2) 补 充 业 务 功 能的 实 现3) 话 路 切 换 和 非MSC 交 换 机 的 呼 叫 处 理 模 块 相 比, 它 特 有 的 新 功 能 是1) 切 换 连 接 控 制 管 理 功 能 在HOMA 的 指 挥 下, 建 立 至 切 换 目 的 地 的 新 话 路 连 接, 协 同 信 令 送 出 切 换 命 令 等.2) 短 消 息(SMS) 管 理 功 能 为GSM 特 有 的SMS 功 能 实 现 服 务, 建 立 移 动 用 户 至 短 消 息 中 心 的 信 令 连 接, 提 供 它 们 之 间 的 消 息 传 送.