通信事件和流程-4ppt课件

2020/5/12,1,GSM-R系统中通信事件和通信流程,2020/5/12,.,2,课程介绍,本课程主要讲述GSM-R系统中的主要通信事件和流程，包括GSM-R各接口信令协议栈概述、小区选择、鉴权、加密、位置更新、点对点呼叫、越区切换等；语音组呼、语音广播、eMLPP业务。,2020/5/12,.,3,课程目标,掌握小区选择、鉴权、加密、位置更新、点对点呼叫、越区切换、语音组呼、语音广播、eMLPP等事件和业务的流程和原理。,2020/5/12,.,4,课程提纲,1、GSM-R主要接口信令协议栈简述2、小区选择3、信道分配4、鉴权和加密5、位置更新/IMSI附着/去附着6、点对点呼叫7、越区切换8、语音组呼9、语音广播10、增强多优先级与强拆(eMLPP),2020/5/12,.,5,1、GSM-R主要接口信令协议栈简述,HLR,AC,VLR,EIR,PSTN/ISDN,BSC,BTS,MS,OMC-R,MSC/SSP,OMC-S,Um,Abis,A,C,B,D,F,MSC,E,SCP,GSM-R电路域主要接口,GCR,I,VLR,G,2020/5/12,.,6,ISDN,MTP,HLR,AC,VLR,EIR,BSC,BTS,MS,OMC,MSC,OMC,L1,L2,L3,MTP,SCCP,TCAP,MAP,MTP,ISUP,SCCP,BSSAP,DTAP,BSSMAP,L1,LAPDm,RR,MM,CM,CCSSSMS,x,MSC,SCP,L1,L2,L3,MTP,SCCP,TCAP,CAP/MAP,2020/5/12,.,7,1、GSM-R主要接口信令协议栈简述,2020/5/12,.,8,Um口,物理层：无线接口的最低层，为高层提供各种不同功能的逻辑信道。链路层：基于ISDN的D信道链路接入协议（LAPD），GSM规范对其进行了修改，使其适合在无线路径上传播，称为LAPDm。可以在移动台和基站之间建立可靠的专用数据链路。网络层：包括三个子层：无线资源管理（RR）、移动性管理（MM）和接续管理（CM）。其中CM层又包括多个CC单元，SS单元和SMS单元。,2020/5/12,.,9,物理层,数据链路层LAPDm,无线资源管理RR,移动性管理MM,连接管理CM,呼叫控制CC,补充业务SS,短消息业务SMS,支持的“连接类型”:呼叫控制CC例如:“建立”,“振铃”,“连接”,“拆线”补充业务,例如:呼叫转移,迂忙回叫,计费通知.SMS,信令数据的安全传递例如:广播,寻呼,接入允许,专用信令的可靠传递,专用信道的建立/维护/释放“寻呼”“信道请求”“立即指定”“加密模式命令/完成”“信道释放”,支持移动性管理IMSI附着/去附着位置更新TMSI重分配鉴权CM业务请求，接受,2020/5/12,.,10,Abis口,2020/5/12,.,11,Abis口,物理层：基于PCM2M线路(话音16kbps，复用后在64kbps的时隙上传输)。LAPD层：每个TRX定义了3种类型的逻辑链路，分别为：RSL（用于支持业务管理进程）、OML（用于支持网络管理进程）、L2ML（用于传输2层管理消息到TRX或BCF）。每个BCF定义了2种类型的逻辑链路，分别为：OML、L2ML。,2020/5/12,.,12,Abis口,3层：TRX(BTS侧):管理一个TDMA帧，也就是说管理8个物理信道。进行编码、加密、调制，然后将射频信号馈送给天线；将信号解密、均衡、然后解调；移动呼叫检测；上行链路信道测量；定时提前量的测量；跳频。BCF(BTS侧)：通过Abis接口与BSC相连，将语音和用户数据信道合成以后发送给BSC，将信令信道合成以后发送给BSC。此外，还具有Abis接口管理，时隙分配，外部报警，操作维护，信令的压缩与释放。RSM：无线子系统管理，定义了业务管理消息。主要对无线链路，信道，TRX进行管理。O&M:运营与维护，定义了网络管理消息。,2020/5/12,.,13,A口,2020/5/12,.,14,A口,MTP-1：基于PCM2M线路，64Kbps信令数据链路。MTP-2：数据链路层功能，通过提供差错检测和纠正，信令链路校正和差错监控来确保安全。MTP-3：信令网络功能。SCCP：信令连接控制部分。可以提供面向连接和无连接的业务。应用层：BSSAP：BSS应用部分。包括两个子应用部分，分别为：BSSMAP：BSS管理应用部分。支持MSC和BSS之间与单个呼叫和资源管理相关的进程，BSS需要解译和处理这些消息。DTAP：直接传送应用部分。传送MS与MSC之间的CC层和MM层消息。BSS对其不作解译。,2020/5/12,.,15,MAP移动应用部分,SCCP信令连接控制部分,TCAP事务能力应用部分,ISUPISDN用户部分,连接有关的信令(MSC-MSC/ISDN)例如:“初始地址消息IAM”“地址完成消息ACM”,“振铃”“应答消息”,支持移动流程(MSC寄存器/MSC)例如:“位置更新”(VLRHLR)“插入/删除用户数据”(HLRVLR)“发送IMSI”,“鉴权”,“启动加密”,“转移新的TMSI”(VLRMSC(MS),使其用户部分能够:接入数据库/交换机(全球通过SS7)事务调用识别同一事务的消息,第一层:物理层,第二层:数据链路层,第三层:网络层,提供(L3的扩展):全球路由全球码翻译GTT业务分类(面向连接/无连接),图.5(TM2100EU02TM_0001GSM信令,11),CAPCAMEL应用部分,C/D/E/F/G接口协议栈,2020/5/12,.,16,1小区选择,目的：在建立任何通信之前，获得与GSM-R网络的同步选择目标：传输质量最好，只有那些传输性能超过一个最小值的小区。选择准则：C1,2020/5/12,.,17,1小区选择,移动台对所有频率进行扫描并存储电平最大的载波移动台将频率调到最强载波的FCCH移动台读取该载波SCH（同步信道）上的数据，以便对广播消息进行解码移动台读取该载波BCCH（广播控制信道）上的数据如果该载波满足小区选择的准则，则移动台使用该载波进行通信；否则，移动台尝试下一个最强的导频载波,2020/5/12,.,18,C1准则,C1=RXLEV-RXLEV_ACCESS_MIN-MAX（MS_TXPWR_MAX_CCH-P）,0）其中：RXLEV是移动台接收的平均电平；RXLEV_ACCESS_MIN是允许移动台接入的最小接收电平；MS_TXPWR_MAX_CCH是移动台接入系统时可以使用的最大发射功率电平；P是移动台的最大输出功率。要求服务小区的C1必须大于0。,2020/5/12,.,19,2小区选择,选择过程,2020/5/12,.,20,3信道分配,信道分配过程通常是因为要应答一次寻呼请求或移动台发起业务的请求。,2020/5/12,.,21,3信道分配,2020/5/12,.,22,3信道分配,移动台在RACH（随机接入信道）上发送CHANNELREQUEST消息。当基站正确的对CHANNELREQUEST消息解码后，通过CHANNELREQUIRED消息指示BSC。BSC选择一条空闲的信道SDCCH（专用随路控制信道）或TCH（业务信道，如果没有可用的SDCCH时，才使用TCH），要求基站激活它。,2020/5/12,.,23,3信道分配,基站应答这一激活命令BSC通过基站向移动台发送IMMEDIATEASSIGNMENTCOMMAND消息，移动台通过该消息可以获知已分配信道的描述、初始的定时提前量和初始的最大发送功率移动台就可以在已分配的专用信道上发送业务请求,2020/5/12,.,24,4鉴权,目的：为了验证移动用户的身份鉴权过程总是由网络(VLR)发起的，验证用户身份，为移动台提供加密密钥的信息，但不发送任何用户数据,2020/5/12,.,25,4.1鉴权原理,2020/5/12,.,26,4.2鉴权流程,VLR向HLR发送MAPSENDAUTHENTICATIONPARAMETERS消息并通过HLR转发到AUC。AUC生成一些随机数RAND，对RAND和Ki执行A3和A8算法得到SRES和Kc。AUC向HLR发送回RAND、SRES和Kc并通过HLR转送到VLR。VLR向MSC发送MAPSENDPARAMETERS消息，MSC向移动台发送包含RAND和CKSN的AUTHENTICATIONREQUEST消息。,2020/5/12,.,27,SIM卡对RAND和Ki执行A3算法得到所需的SRESm。移动台通过AUTHENTICATIONRESPONSE消息向VLR返回SRESm。VLR比较SRES和SRESm，如果两者相等，则向MSC发送MMSERVICEACCEPT消息并向基站发送加密命令，从此基站与移动台的通信就可以采用加密模式；否则VLR拒绝接入，向移动台发送AUTHENTICATIONREJECT消息,4.2鉴权流程,2020/5/12,.,28,4.2鉴权流程,A3(Ki,RAND)=SRES,A8(Ki,RAND)=Kc,2020/5/12,.,29,5加密,空中接口对用户信息和话音数据进行加密；目的：防止空口数据被窃听；加密前需鉴权；加密密钥Kc；,2020/5/12,.,30,5.1加密原理,2020/5/12,.,31,5.1加密原理,XOR,XOR,纯文本,加密序列,加密的文本,加密序列,纯文本,010010111001.,001011001110.,011001110111.,001011001110.,010010111001.,基站侧A5(Kc,TDMA-No.)=CS文本XORCS=加密文本,移动台侧：SIM卡：A8(Ki,RAND)=Kc移动台：A5(Kc,TDMA-No.)=CS文本XORCS=加密文本,2020/5/12,.,32,当VLR向MSC发送包含加密密钥Kc的SETCIPHERMODE消息时开始加密过程。MSC通过CIPHERMODECOMMAND消息将加密密钥Kc发送到基站。基站子系统将CIPHERMODECOMMAND消息转送到移动台。,5.2加密流程,2020/5/12,.,33,移动台开启它的加密发送和接收机制，通过CIPHERINGMODECOMPLETE消息告知基站子系统加密模式完成。基站子系统收到CIPHERINGMODECOMPLETE消息后开启它的加密发送和接收机制。基站子系统通过CIPHERMODECOMPLETE消息告知MSC加密模式完成。,5.3加密流程,2020/5/12,.,34,5.3加密流程,2020/5/12,.,35,第一次位置更新VLR内部位置更新VLR之间的位置更新-在已知VLR中进行VLR之间的位置更新-在未知VLR中进行IMSI附着IMSI去附着,6位置更新,2020/5/12,.,36,移动台和网络之间进行信道分配，移动台在RACH上发送CHANNELREQUEST消息，基站在AGCH信道上应答IMMEDIATEASSIGNMENT消息，包含专用信道信息。移动台向基站子系统发送包含IMSI的LOCATIONUPDATINGREQUEST消息，发起位置更新的业务请求。VLR可以发起并监控鉴权过程(VLR向HLR索要鉴权参数)，而鉴权过程在位置更新中并不是必须执行的过程。由于网络需要分配一个新的TMSI，因此VLR还可以发起加密过程。,6.1第一次位置更新,2020/5/12,.,37,VLR存储移动台的LAI（位置区域识别码）并通知HLR（归属位置寄存器），HLR向VLR插入用户数据，存储VLR识别码。VLR分配一个TMSI并通过LOCATIONUPDATINGACCEPT消息发送到移动台。移动台收到新的TMSI后向网络发送TMSIREALLOCATIONCOMPLETE消息，MSC（移动交换中心）收到该消息后释放信道连接。位置更新完成后，移动台在SIM卡中设置更新状态为UPDATED（最新的）并存储收到的LAI。,6.1第一次位置更新,2020/5/12,.,38,6.1第一次位置更新,2020/5/12,.,39,与第一次位置更新相同，移动台和网络之间进行信道分配，移动台在RACH上发送CHANNELREQUEST消息，基站在AGCH信道上应答IMMEDIATEASSIGNMENT消息，包含专用信道信息。移动台向基站子系统发送LOCATIONUPDATINGREQUEST消息，包含TMSI、老的LAI，并经过MSC到达VLR，发起位置更新的业务请求。VLR存储新的LAI，如果需要分配一个新的TMSI，则通过LOCATIONUPDATINGACCEPT消息发送到移动台。,6.2VLR内部位置更新,2020/5/12,.,40,与第一次位置更新相同，移动台收到新的TMSI后向网络发送TMSIREALLOCATIONCOMPLETE消息，MSC收到该消息后释放信道连接。与第一次位置更新相同，位置更新完成后，移动台在SIM卡中设置更新状态为UPDATED（最新的）并存储新的LAI。,6.2VLR内部位置更新,2020/5/12,.,41,6.2VLR内部位置更新,2020/5/12,.,42,6.3VLR之间的位置更新-在已知VLR中进行,2020/5/12,.,43,与所有位置更新相同，移动台和网络之间进行信道分配，移动台在RACH上发送CHANNELREQUEST消息，基站在AGCH信道上应答IMMEDIATEASSIGNMENT消息，包含专用信道信息。与VLR内部更新相同，移动台向基站子系统发送包含TMSI和临走前LAI的LOCATIONUPDATINGREQUEST消息，并经过MSC到达VLR，发起位置更新的业务请求。新的VLR向旧的VLR查询移动台身份和加密算子。旧的VLR向新的VLR返回IMSI、RAND、SRES和Kc。,6.3VLR之间的位置更新-在已知VLR中进行,2020/5/12,.,44,新的VLR分配一个TMSI并通过LOCATIONUPDATINGACCEPT消息发送到移动台，如果需要的话，还将发送加密模式。新的VLR通知HLR（归属位置寄存器），HLR向新的VLR发送用户数据并告知旧的VLR删除该移动台的数据。,6.3VLR之间的位置更新-在已知VLR中进行,2020/5/12,.,45,与所有位置更新相同，移动台收到新的TMSI后向网络发送TMSIREALLOCATIONCOMPLETE消息，MSC收到该消息后释放信道连接。与所有位置更新相同，位置更新完成后，移动台在SIM卡中设置更新状态为UPDATED（最新的）并存储新的LAI,6.3VLR之间的位置更新-在已知VLR中进行,2020/5/12,.,46,6.3VLR之间的位置更新-在已知VLR中进行,2020/5/12,.,47,6.4VLR之间的位置更新-在未知VLR中进行,2020/5/12,.,48,与所有位置更新相同，移动台和网络之间进行信道分配，移动台在RACH上发送CHANNELREQUEST消息，基站在AGCH信道上应答IMMEDIATEASSIGNMENT消息，包含专用信道信息。与VLR内部更新相同，移动台向基站子系统发送包含TMSI和临走前LAI的LOCATIONUPDATINGREQUEST消息，并经过MSC到达VLR，发起位置更新的业务请求。新的VLR不认识移动台发上来的TMSI及原来的LAI，要求移动台上报IMSI(Identityrequest)。移动台给网络发送Identityresponse，报告自己的IMSI。,6.4VLR之间的位置更新-在未知VLR中进行,2020/5/12,.,49,新的VLR根据IMSI发送UpdateLocation消息通知HLR，HLR向新的VLR发送用户数据，记录VLRISD，并告知旧的VLR删除该移动台的数据。新的VLR分配一个TMSI并通过LOCATIONUPDATINGACCEPT消息发送到移动台，如果需要的话，还将发送加密模式。,6.4VLR之间的位置更新-在未知VLR中进行,2020/5/12,.,50,与所有位置更新相同，移动台收到新的TMSI后向网络发送TMSIREALLOCATIONCOMPLETE消息，MSC收到该消息后释放信道连接。与所有位置更新相同，位置更新完成后，移动台在SIM卡中设置更新状态为UPDATED（最新的）并存储新的LAI。,6.4VLR之间的位置更新-在未知VLR中进行,2020/5/12,.,51,6.4VLR之间的位置更新-在未知VLR中进行,2020/5/12,.,52,移动台和网络之间进行信道分配，移动台在RACH上发送CHANNELREQUEST消息，基站在AGCH上应答IMMEDIATEASSIGNMENT消息，包含专用信道信息。移动台在申请到的专用信道上发送包含移动台身份和IMSI附着原因的LOCATIONUPDATINGREQUEST消息。,6.5IMSI附着,2020/5/12,.,53,6.5IMSI附着,如果网络需要鉴权的话，VLR可以发起鉴权过程MSC通过发送LOCATIONUPDATINGACCEPT消息告知移动台接受位置更新请求，可以分配新的TMSI。VLR设置一个标记，指出该用户在网络中是激活的。,2020/5/12,.,54,6.5IMSI附着,注：与第一次位置更新的区别,2020/5/12,.,55,移动台和网络之间进行信道分配，移动台在RACH上发送CHANNELREQUEST消息，基站在AGCH上应答IMMEDIATEASSIGNMENT消息，包含专用信道信息。移动台向VLR发送IMSIDETACHINDICATION消息，发起IMSI分离过程。VLR设置一个标记，指出该用户在网络中解除了激活，除非再次发起IMSI附着过程，否则网络不会向该移动台发送任何寻呼消息。网络无需向移动台做任何应答，MSC收到IMSIDETACHINDICATION消息后释放信道连接。,6.6IMSI去附着,2020/5/12,.,56,6.6IMSI去附着,2020/5/12,.,57,移动台发起呼叫(MOC)移动台接收呼叫(MTC)移动台到移动台呼叫(MMC)呼叫释放,7点对点呼叫,2020/5/12,.,58,7.1移动台发起呼叫(MOC),2020/5/12,.,59,移动台通过在RACH上发送CHANNELREQUEST消息，请求网络分配信道而发起呼叫。网络在AGCH上应答IMMEDIATEASSIGNMENT消息并分配信道TCH、FACCH或SDCCH，移动台就可以在已分配的信道上发送业务请求。如果网络需要鉴权的话，VLR可以发起鉴权和加密过程。对于普通呼叫，移动台向MSC发送SETUP消息（包含被叫方的号码），发起呼叫建立过程。对于紧急呼叫，移动台向MSC发送EMERGENCYSETUP消息。,7.1移动台发起呼叫(MOC),2020/5/12,.,60,MSC向VLR查询该用户是否有呼叫此业务的能力。如果该用户具有呼叫能力，MSC通过INITIALADDRESS消息转发被叫方的号码。MSC向移动台发送CALLPROCEEDING消息，进行呼叫的处理过程。如果提供了eMLPP业务，CALLPROCEEDING消息中还应包含呼叫优先级。支持eMLPP的移动台应存储关于呼叫优先级的信息，不支持eMLPP的移动台则忽略该信息。对于早期的信道分配，呼叫处理后开始分配业务信道。对于晚期的信道分配（有OACSU），应在第10步移动台收到ALERTING消息后开始分配业务信道。,7.1移动台发起呼叫(MOC),2020/5/12,.,61,PSTN对被叫方电话产生振铃后，给MSC返回ISUPADDRESSCOMPLETE消息。收到ISUPADDRESSCOMPLETE消息后，MSC向移动台发送ALERTING消息，产生提示音，提示用户正在接通被叫方。被叫方拿起听筒后，PSTN向MSC发送ISUPANSWER消息。MSC连接移动台，移动台向MSC发送CONNECTACKNOWLEDGE消息，确认连接并开始通信。如果移动台收到网络或被叫方无法接通的指示，则由网络发起呼叫释放过程。,7.1移动台发起呼叫(MOC),2020/5/12,.,62,7.1移动台发起呼叫(MOC),2020/5/12,.,63,7.2移动台接收呼叫(MTC),2020/5/12,.,64,呼叫用户通过拨打MSISDN号进入到PSTN网，PSTN的呼叫接续到GMSC。PSTN网将MSISDN号通过INITIALADDRESS消息发送到GMSC（网关MSC）。GMSC将MSISDN号通过SENDROUTINGINFO消息发送到HLR。HLR根据被叫用户的IMSI(LMSI)和VLRISD向用户所在的VLR发送ProvideRoamingNumber，要求用户所在的VLR提供漫游号。VLR向HLR返回漫游号MSRN并转送到GMSC。,7.2移动台接收呼叫(MTC)-寻呼,2020/5/12,.,65,GMSC通过包含漫游号MSRN的INITIALADDRESS消息呼叫VMSC。VMSC根据漫游号MSRN向VLR查询被叫用户所处的位置区。VLR通过PAGING消息将位置区LA1信息返回到VMSC。VMSC向所有属于位置区LA1的基站控制器BSC1和BSC2发送PAGING消息。,7.2移动台接收呼叫(MTC)-寻呼,2020/5/12,.,66,所有属于该位置区的基站BTS1-1、BTS1-2和BTS2-1在本小区内寻呼被叫用户。不同类型的寻呼消息可以寻呼的用户数和寻呼方式不同，第一类寻呼消息最多寻呼两个移动台，根据移动台的TMSI或IMSI进行识别；第二类寻呼消息最多寻呼两个或三个移动台，其中两个移动台根据它们的TMSI进行识别，第三个移动台根据它的TMSI或IMSI进行识别；第三类寻呼消息最多寻呼四个移动台，根据移动台的TMSI进行识别。,7.2移动台接收呼叫(MTC)-寻呼,2020/5/12,.,67,7.2移动台接收呼叫(MTC)-寻呼,2020/5/12,.,68,呼叫用户拨打MSISDN号发起寻呼过程，VMSC向所有属于被叫用户所处位置区的BSC发送PAGING消息，所有属于被叫用户所处位置区的基站向被叫小区的移动台发送PAGING消息。移动台在RACH上发送CHANNELREQUEST消息，该消息包含业务请求的原因为寻呼。基站子系统发送IMMEDIATEASSIGNMENT消息，分配一个专用信道给移动台。移动台向VMSC发送PAGINGRESPONSE消息，应答寻呼请求。,7.2移动台接收呼叫(MTC)-接续呼叫,2020/5/12,.,69,如果网络需要鉴权的话，VLR可以发起鉴权和加密过程。MSC向移动台发送SETUP消息，发起呼叫建立过程。移动台向MSC返回CALLCONFIRMED消息，应答呼叫建立。对于早期的信道分配（无OACSU），MSC收到CALLCONFIRMED消息后开始分配业务信道。对于晚期的信道分配（有OACSU），应在第10步网络收到CONNECT消息后开始分配业务信道。,7.2移动台接收呼叫(MTC)-接续呼叫,2020/5/12,.,70,产生振铃音，提示用户接听电话，移动台向MSC发送ALERTING消息。收到ALERTING消息后，MSC向PSTN网发送ADDRESSCOMPLETE消息。移动台向MSC发送CONNECT消息，MSC向PSTN网发送ANSWER消息，提示通道已经建立。MSC向移动台发送CONNECTACKNOWLEDGE消息，确认连接并开始通信。,7.2移动台接收呼叫(MTC)-接续呼叫,2020/5/12,.,71,7.2移动台接收呼叫(MTC)-接续呼叫,2020/5/12,.,72,7.3移动台到移动台的呼叫(MMC),1,2,3,4,3,5,4,6,7,6,8,9,10,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,7,A,B,A,B,2020/5/12,.,73,7.3移动台到移动台的呼叫(MMC),移动台A通过在RACH上发送CHANNELREQUEST消息，请求网络分配信道而发起呼叫。网络在AGCH上应答IMMEDIATEASSIGNMENT消息并分配信道TCH、FACCH或SDCCH，移动台就可以在已分配的信道上发送业务请求。VLRA可以发起鉴权和加密过程。对于普通呼叫，移动台A向MSCA发送SETUP消息（包含被叫方的号码），发起呼叫建立过程。,2020/5/12,.,74,7.3移动台到移动台的呼叫(MMC),MSCA向VLRA查询该用户是否有呼叫此业务的能力。如果该用户具有呼叫能力，MSCA向移动台A发送CALLPROCEEDING消息，进行呼叫的处理过程。如果提供了eMLPP业务，CALLPROCEEDING消息中还应包含呼叫优先级。支持eMLPP的移动台应存储关于呼叫优先级的信息，不支持eMLPP的移动台则忽略该信息。对于早期的信道分配，呼叫处理后开始分配业务信道。对于晚期的信道分配（有OACSU），应在移动台收到ALERTING消息后开始分配业务信道。,2020/5/12,.,75,7.3移动台到移动台的呼叫(MMC),MSCA分析被叫MSISDN号通过SENDROUTINGINFO消息发送到移动用户B的HLR。移动用户B的HLR根据IMSI(LMSI)和VLRISD向用户所在的VLRB发送ProvideRoamingNumber，要求用户所在的VLR提供漫游号。VLRB向HLR返回漫游号MSRN并转送到MSCA。MSCA通过包含漫游号MSRN的INITIALADDRESS消息呼叫MSCB。MSCB根据漫游号MSRN向VLRB查询被叫用户所处的位置区。,2020/5/12,.,76,7.3移动台到移动台的呼叫(MMC),VLRB通过PAGING消息将位置区信息返回到MSCB。MSCB向所有属于该位置区的基站控制器发送PAGING消息。所有属于该位置区的基站在本小区内寻呼被叫用户。被叫移动台B在RACH上发送CHANNELREQUEST消息，该消息包含业务请求的原因为寻呼。基站子系统发送IMMEDIATEASSIGNMENT消息，分配一个专用信道给被叫移动台B。移动台B向MSCB发送PAGINGRESPONSE消息，应答寻呼请求。,2020/5/12,.,77,7.3移动台到移动台的呼叫(MMC),如果网络需要鉴权的话，VLRB可以发起鉴权和加密过程。MSCB向移动台发送SETUP消息，发起呼叫建立过程。移动台B向MSCB返回CALLCONFIRMED消息，应答呼叫建立。对于早期的信道分配（无OACSU），MSCB收到CALLCONFIRMED消息后开始分配业务信道。对于晚期的信道分配（有OACSU），应在收到CONNECT消息后开始分配业务信道。,2020/5/12,.,78,7.3移动台到移动台的呼叫(MMC),产生振铃音，提示用户接听电话，被叫移动台B向MSCB发送ALERTING消息。收到ALERTING消息后，MSCB通过MSCA向主叫用户A发送ALERTING消息。移动台B向MSCB发送CONNECT消息，MSCB通过MSCA向主叫用户A发送CONNECT消息。移动台A发送CONNECTACKNOWLEDGE消息，确认连接并开始通信。,2020/5/12,.,79,移动用户发起呼叫释放固定用户发起呼叫释放,7.4呼叫释放,2020/5/12,.,80,当前呼叫正在进行。移动台向MSC发送DISCONNECT消息，从而发起呼叫释放过程。MSC向移动台返回RELEASE消息。移动台发送RELEASECOMPLETE消息确认释放完成。MSC可以直接向PSTN网发送RELEASE消息，无需等到收到移动台的RELEASECOMPLETE消息后。,7.4.1移动用户发起呼叫释放,2020/5/12,.,81,BSC向移动台发送CHANNELRELEASE消息，要求其恢复空闲模式。基站通过发送RELEASEINDICATION消息告知BSC信令链路已经拆线。BSC要求基站发起RF信道释放过程。PSTN网产生提示音，告知终端用户呼叫已被释放。,7.4.1移动用户发起呼叫释放,2020/5/12,.,82,7.4.1移动用户发起呼叫释放,2020/5/12,.,83,当前呼叫正在进行。固网向MSC发送ISUPRELEASE消息，从而发起释放过程。MSC收到ISUPRELEASE消息后，向移动台发送DISCONNECT消息。移动台向MSC发送RELEASE消息。MSC向移动台返回RELEASECOMPLETE消息。同时，MSC也向PSTN网发送RELEASECOMPLETE消息。,7.4.2固定用户发起呼叫释放,2020/5/12,.,84,7.4.2固定用户发起呼叫释放,2020/5/12,.,85,切换类型BSC内部切换BSC之间的切换MSC之间的切换,8越区切换,2020/5/12,.,86,小区内部,BSC,BTS,f1,TS1f2,TS2,BSS内部,BTS,BTS,MSC内部,MSC之间,MSC-A,基本切换,后续切换,MSC,切换完成,2020/5/12,.,87,基站1向BSC发送Measurementresult消息，BSC判决发起切换过程。如果基站2的新信道可用的话，BSC激活该信道。基站2建立新信道，并应答BSC。BSC向基站1发送HANDOVERCOMMAND消息，分配新的信道，告知基站1新信道的特性、发送电平级、跳频设置，以及使用同步还是异步切换，如果需要的话还会发送定时提前量。基站1将这些信息转发给移动台。,8.1BSC内部切换,2020/5/12,.,88,如果使用同步切换，移动台在FACCH上连续的时隙中向基站2发送HANDOVERACCESS消息，然后激活新的信道。如果使用异步切换，移动台在TCH上通过发送接入突发，向基站2发送连续的HANDOVERACCESS消息流，直到移动台收到定时提前量为止。基站2向BSC报告越区检测的结果。只有使用异步模式时基站2才会向移动台发送定时提前量。,8.1BSC内部切换,2020/5/12,.,89,基站2向BSC发送建立提示消息。移动台在新的FACCH上通过基站2向BSC发送HANDOVERCOMPLETE消息，BSC向MSC发送HANDOVERPERFORMED消息。BSC要求基站发起RF信道释放过程，BSC向基站1发送RFCHANNELRELEASE消息，基站1向BSC返回应答消息。,8.1BSC内部切换,2020/5/12,.,90,8.1BSC内部切换,BTS1,M,S,BTS2,BSC,MSC,信道激活应答,3,信道激活,2,测量结果,1,*,该消息最多可以重复,4,次,*,只用于异步越区,执行越区,发起越区,越区应答,越区接入,*,5,越区命令,4,越区命令,4,物理信息,*,7,RF,信道释放,10,越区完成,9,RF,信道释放应答,10,越区检测,6,建立提示,8,越区完成,9,越区执行,9,2020/5/12,.,91,基站1向BSC1发送Measurementresult消息，BSC判决发起切换过程。BSC1向MSC发送HANDOVERREQUIRED消息，MSC向BSC2发送HANDOVERREQUEST消息，该消息应包含小区列表或移动台切换的一个目的小区，从而请求BSC2进行信道分配。如果基站2的新信道可用的话，BSC2激活该信道。基站2分配新信道，并应答BSC2。BSC2收到基站2的信道激活应答后向MSC发送越区请求应答，(HANDOVERREQUESTACKNOLODGE)，包含功率等级、信道描述、切换参考等。,8.2BSC之间切换,2020/5/12,.,92,MSC通过BSC1、基站1向移动台发送HANDOVERCOMMAND消息，请求移动台连接基站2。移动台向基站2发送HANDOVERACCESS消息。基站2通过BSC2向MSC报告越区检测的结果(HandoverDetect)，告知MSC接受基站1的切换请求。基站2建立与移动台的连接,发送物理信息。基站2告知BSC2与移动台的无线数据链路已经建立。,8.2BSC之间切换,2020/5/12,.,93,MSC将呼叫从BSC1切换到BSC2，移动台向基站2发送HANDOVERCOMPLETE消息，表明已经完成了切换至目标小区的任务。基站2通过BSC2告知MSC连接已经完成。MSC向BSC1发送CLEARCOMMAND消息，要求其释放基站1的无线资源。BSC1要求基站1发起RF信道释放过程，BSC1向基站1发送RFCHANNELRELEASE消息，基站1向BSC1返回应答消息。BSC1收到RF信道释放的应答消息后，向MSC返回清除完成的消息。,8.2BSC之间切换,2020/5/12,.,94,8.2BSC之间切换,2020/5/12,.,95,8.3MSC之间切换,2020/5/12,.,96,移动台从小区1切换到2，基站1向BSC1发送Measurementresult消息，BSC1判决发起切换过程，并向MSC1发送越区请求(HandoverRequired)。MSC1向MSC2发送PrepareHandover消息,包含切换请求。MSC2要求BSC2分配新的业务信道，发送HandoverRequest消息。BSC2请求BTS2准备信道，BTS2给BSC2发送信道激活应答；BSC2给MSC2发送HandoverRequestACK消息，包含功率等级、信道描述、切换参考等。,8.3MSC之间切换,2020/5/12,.,97,MSC2应答MSC1的PrepareHandover消息，包含切换号码、切换参考等信息。MSC1以切换号码作为被叫号码，向MSC2发送IAM消息，建立两个MSC之间的话路，MSC2发送ACM及ANM消息应答；MSC1通过BSC1、基站1向移动台发送HANDOVERCOMMAND消息，请求移动台连接基站2。移动台向基站2发送HANDOVERACCESS消息(切换参考)。基站2通过BSC2向MSC2报告越区检测的结果(Handoverdetect)，MSC2向MSC1发送ProcessAccessSignal(Handoverdetect),表示已经成功接入目标小区。,8.3MSC之间切换,2020/5/12,.,98,基站2建立与移动台的连接，发送物理信息。BTS2通知BSC2数据链路层已经建立。移动台给BTS发送HandoverComplete表明已完全完成了至目标小区的切换任务，MSC1将呼叫切换到MSC2，MSC2将呼叫经由BSC2和基站2a路由到移动台。BTS2将切换完成消息通知BSC2，BSC2向MSC2发送HandoverComplete消息，MSC2向MSC1发送Send_end_Signal，通知切换完成。MSC1释放BSC1的无线资源。,8.3MSC之间切换,2020/5/12,.,99,8.3MSC之间切换,BTS1b,MS,BTS2a,BSC2,MSC,2,信道激活,4,信道激活应答,4,测量结果,1,执行越区,发起越区,越区应答,越区命令,8,11,13,越区检测,10,建立提示,12,B,SC1,转移请求,2,越区检测,10,越区完成,14,越区完成,14,RF,信道释放,15,RF,信道释放应答,15,越区接入,9,MSC,1,越区请求,1,转移请求应答,6,越区命令,8,越区命令,8,越区完成,14,物理信息,越区完成,3越区请求,越区请求应答,5,7,越区检测,10,2020/5/12,.,100,基本概念语音组呼业务概述语音组呼建立过程语音组呼通知过程语音组呼通话过程释放语音组呼,9语音组呼,2020/5/12,.,101,9.1基本概念,2020/5/12,.,102,9.1基本概念,业务用户：预定了VGCS业务的移动用户，业务用户有讲话的权利，但必须先争取到上行信道才能讲话。调度员：调度员身份必须由业务提供商在网络中预定义，拥有随时讲话的权利，它们可以是固网用户或移动用户。调度员可以发起某个组ID的组呼，也可以接收组呼区域中一定组ID的所有组呼。当由调度员发起组呼时，他们要呼叫一个特殊的MSISDN号，该号与组ID以及组呼区域有关。一个组呼中最多可以有5个调度员，也可以没有。,2020/5/12,.,103,9.1基本概念,组呼区域：必须由业务提供商预先定义，它由分配了VGCS业务的一个小区或者一簇小区组成。一个组呼区可能包含不止一个MSC域和不止一个网络中的小区。组ID：在一个网络中能定义的最大组ID数由在此网络中定义的组呼区域数决定，业务用户最多可以具有50个组ID号。语音组呼信道：在组呼进行时，网络给组呼区域上的每个小区分配的一对专用业务信道，这条信道的上行链路只有讲话的业务用户才能占用，小区内的其他业务用户则共享下行链路聆听消息。,2020/5/12,.,104,9.1基本概念,空闲模式：该模式下系统不会给移动台分配任何专用信道，移动台只能收听公共控制信道和广播控制信道上的信息。专用模式：该模式下系统会给移动台分配至少两条专用信道，其中的一条是SACCH。,2020/5/12,.,105,9.1基本概念,组接收模式：当正在参与组呼或者广播呼叫时，移动台作为听者所处的状态，该模式下系统不会给移动台分配专用信道，移动台只能收听组呼或广播呼叫的下行链路，有时，移动台也收听当前小区的广播信道。组发送模式：该模式下网络会给移动台分配两条专用信道，其中的一条是SACCH，这两条信道只分配给讲话用户的移动台。,2020/5/12,.,106,9.1基本概念,退出组呼：指不终止呼叫而只断开本用户与该组呼的连接，退出组呼后用户无法收到与该组呼有关的信息。用户可以在退出组呼后重新返回到该组呼中。拆除组呼：指拆掉该组呼的所有连接，所有与该组呼相关的用户和调度员都无法收到与该组呼有关的信息。拆除组呼后只有重新发起才能建立VGCS呼叫。,2020/5/12,.,107,语音组呼业务(VGCS)是高级语音呼叫的一个特征，使得移动用户之间能够建立点对多点的连接。,9.2语音组呼业务概述,2020/5/12,.,108,9.2语音组呼业务概述,组呼成员包括业务用户和调度员。业务用户是预定了VGCS业务的移动用户，使用半双工无线信道，必须先争取到上行链路才能讲话，业务用户可以通过组ID来发起组呼。调度员拥有随时讲话的权利，可以是固定用户或移动用户，移动调度员可以位于组呼区域外，调度员通过拨叫组呼参考的方式发起组呼，是组呼通信中具有较高级别的管理者，各自占用一对专用信道。,2020/5/12,.,109,如果业务用户想讲话，将按下PTT向网络发送请求，如果当前组呼的上行链路空闲，则该用户可以占用上行链路讲话，并同时利用下行链路聆听信息，这时下行链路会对上行链路产生回声，所以，如果只有讲话的业务用户一人在讲话时，讲话用户的移动台应屏蔽掉下行链路的语音。如果除了讲话用户讲话外，还有调度员在讲话时，移动台会收到一个指示，然后不再屏蔽下行链路的语音。如果调度员不再说话，讲话用户仍接入到上行链路中，移动台会收到指示再次屏蔽下行链路的话音。,9.2语音组呼业务概述,2020/5/12,.,110,由业务用户发起一个VGCS呼叫时，组呼区域由该业务用户在发起VGCS呼叫时所在的小区和呼叫使用的组ID来唯一确定的。业务用户可以激活或关闭不同组ID的语音广播，相应的用户组ID列表储存在SIM卡中。在GSM-R呼叫建立时必须实行鉴权操作。为了能够快速建立VGCS呼叫，讲话用户的鉴权可以推迟进行。,9.2语音组呼业务概述,2020/5/12,.,111,业务用户发起组呼调度员发起组呼,9.3语音组呼建立过程,2020/5/12,.,112,发起阶段网络会检查业务用户是否有发起组呼的权限网络会检查业务用户是否能在该小区内发起组呼网络会检查是否存在正在进行的具有相同组呼参考的呼叫,9.3.1业务用户发起组呼,2020/5/12,.,113,9.3.1业务用户发起组呼,建立传输方式给主叫用户分配一条专用信道在指定组呼区域内的所有小区内都要建立语音组呼信道释放主叫业务用户的专用连接如果主叫用户没有讲话，网络会要求他通过信道释放程序作为聆听方加入语音组呼信道如果主叫用户一直在讲话，网络会通过信道分配过程，切换过程或信道模式修正过程使其作为讲话方加入语音组呼信道。,2020/5/12,.,114,调度员身份的用户(包括固定调度员和移动调度员)通过拨打MSISDN号码发起组呼请求。组呼前缀在编号方案中定义为50。MSISDN号码的格式：国家代码（CC）+目的地网络代码（NDC）组呼前缀（Prefix）组呼参考（GroupCallReference）,9.3.2调度员发起组呼,2020/5/12,.,115,GMSC收到呼叫请求后，分析该MSISDN号码，根据其内部的路由表直接将呼叫路由到组呼的主控MSC。主控MSC通过MSISDN号码所包含的组呼参考向GCR查询。这时，GCR会检查主叫调度员号码是否在允许建立语音组呼的调度员列表中，如果在，将向MSC发送组呼属性，否则呼叫将被拒绝(带有原因值为Callrejected)。主控MSC收到组呼属性后，会检查是否存在正在进行的具有相同组呼参考的组呼。如果有，将把调度员加入到该组呼的会议桥中，而不再建立新的组呼。,9.3.2调度员发起组呼,2020/5/12,.,116,9.3.3多个用户同时发起组呼,如果在某一时刻，有多个使用同一个组ID和组呼区域的呼叫要建立，那么网络将只尝试响应一个呼叫建立如果在GCR中认为呼叫正在进行的时候，GCR收到一个新的与此语音组呼有关的询问，GCR就会将此呼叫正在进行的信息和语音呼叫参考一起返回给MSC,2020/5/12,.,117,Um接口的通知信道NCH上广播通知消息，其中包含了组呼信道的描述通知消息需要周期性广播通知空闲模式下的移动台通知组接收/发送或专用模式下的移动台,9.4语音组呼通知过程,2020/5/12,.,118,业务用户可以申请接入语音组呼信道的上行链路，然后他的讲话将在所有语音组呼信道的下行链路上广播调度员的语音任何时候都应在组呼信道的下行链路上进行广播,9.5语音组呼通话过程,2020/5/12,.,119,9.6离开组呼过程,调度员可以离开组呼而不终止该呼叫。业务用户可以通过人机界面离开组呼区，离开后不再收听组呼下行链路，忽略与该组呼相关的消息并返回空闲模式。业务用户离开组呼区域后将离开组呼，不再收听组