2G GSM呼叫流程.ppt

GSM呼叫流程,目的和内容,目的介绍GSM正常的呼叫流程（空中接口、A-bis接口和A接口）介绍部分常见的异常中断的流程内容GSM网络协议介绍GSM逻辑信道介绍无线链路建立流程（RadioandLinkEstablishmentProcedure）TCH正常分配流程（NormalAssignmentProcedure）主叫流程（OriginatingCall）被叫流程（TerminatingCall）位置更新流程（LocationUpdating）切换流程（HandoverProcedure）呼叫释放流程（CallReleaseProcedure）信道释放流程（ChannelReleaseProcedure）,GSM协议层数,无线网络优化主要关心第三层的信令,无线网络优化主要关心DTAP、RSL的信令,无线网络优化主要关心DTAP、BSSMAP和部分SCCP的信令,DTAP,RSL,OML,GSM网络协议,Layer3介绍RR:无线资源管理（RadioResourceManagement）由MS、BTS和BSC控制功能举例Paging管理（PagingManagement）加密管理（CipheredModeManagement）频点分配（FrequencyRedefinition）信道分配（DedicatedChannelAssignment）切换（HandoverManagement）测量和功率控制（MeasuresandPowerControl）MM:移动性管理（MobilityManagement）由MS和MSC/VLR控制功能举例鉴权和身份识别（Authentication/IdentificationProcedures）位置更新（LocationUpdating）IMSIAttach/Detach,GSM网络协议,CC:呼叫控制（CallControl）由MS和MSC控制功能举例呼叫处理和路由（Callprocessingandrouting）双音多频（DTMFFacilities）短消息服务（ShortMessageService）附加服务（SupplementaryService）,GSM网络协议,呼叫流程中常用的逻辑信道PCH寻呼信道（PagingChannel）RACH随机接入信道（RandomAccessChannel）AGCH接入认可信道（AccessGrantChannel）SDCCH独立专用控制信道（Stand-aloneDedicatedControlChannel）SACCH慢联系控制信道（SlowAssociatedControlChannel）TCH话务信道（TrafficChannel）FACCH快联系控制信道（FastAssociatedControlChannel）,GSM呼叫流程中常用的逻辑信道,定义手机与网络间建立一个无线链路，用于信令传送包括以下四个步骤Paging过程（PagingProcedure）（仅用于被叫流程中）随机接入过程（RandomAccessProcedure）立即分配过程（ImmediateAssignmentProcedure）SCCP联接建立过程（SCCPConnectionEstablishmentProcedure）,当手机需要与网络发生联系时，必须要先建立无线链路和A接口的信令连接,无线链路建立流程,MS,BTS,BSC,MSC,ChannelRequest,ChannelRequired,ChannelActivation（SD）,ChannelActAck（SD）,ImmediateAssignmentCommand,UIImmAssignment/ImmAssExt,ST9103,ET9103,ST3126,ET3126,ST3101,SABML3Info,EstIndL3Info,SCCPConRqrdL3,SCCPConnConfirm,ET3101,ST9105,ET9105,UAL3Info,（RACH）（EstCause，RndNbr）,（EstCause，RndNbr，TA）,RACH_TA_Filtering,（TA，BS/MS_TxPwr-Max，Chann）,Timer；S-Start；E-End,Entity,信令消息,空中接口,Abis接口(2M),A接口,（RndNbr，TDMAFrameNbr，Chan，TA）,（AGCH）,同时对两个MS分配SDCCH,（SDCCH）,BSC开始对MS发出的上行DTAP消息排队（如CMServAbort消息）。如果收到MS发出的ClassmarkChange消息，BSC会在SCCP连接完成后发ClassmarkUpdate消息给交换机,如CMServReq，PagRes，LocUpdateReq等,SetAsynchronousBalanceMode。在任何新信道登陆时均会有SABM过程,UnnumberedAck,无线链路建立流程,无线链路建立流程Abis,Abis信令,ChannelRequired,无线链路建立流程Abis,ChannelActivation,无线链路建立流程Abis,ImmediatelyAssignment,无线链路建立流程异常情况,对不同的呼叫类型有不同的等待时间：WI_EC/CR/OC/OP.(OP主要指LU,被叫没有相应等待时间),SDCCH拥塞如果BSC在收到ChannelRequired时，相应小区没有空闲的SDCCH，BSC将会如果小区参数En_Imm_Ass_Rej=“True”，则发ImmediatelyAssignmentReject否则忽略ChannelRequired消息T9103超时BSC发RFChannelRelease消息到BTSBSC收到ChannelActivationNAck消息BSC内部释放BTS的相应无线信道(没有任何消息在Abis接口上传送)T3101超时Layer3无法建立BSC发RFChannelRelease到BTST9105超时BSC通过呼叫释放过程（CallReleaseProcedure）释放原先建立的SDCCH连接在A接口，BSC向MSC发SCCP释放请求在RF部分，BSC向手机和BTS发信道释放消息,仅在BSC内部资源表中释放，在Abis上没有信令传送,BSC收到EstablishIndication消息，但消息中不含Layer3InformationBSC向手机和BTS发信道释放消息Abis上的其它异常中断消息的处理BSC收到ErrorIndicationCause为:“T200Expiry”:监视SABM和UA过程“UnsolicitedDMResponse”(发生在Disconnect过程中）“SequenceError”释放：A接口上，BSC发ClearRequest“RadioInterfaceFailure”到交换机BSC向手机和BTS发信道释放消息BSC收到ConnectionFailureindication(Cause:RadioLinkFailure)在A接口上，BSC发ClearRequest“RadioInterfaceFailure”到交换机BSC向BTS发RFChannelRelease消息BSC收到ReleaseIndication当收到手机发出的DISC消息A接口上，BSC发ClearRequest“RadioInterfaceFailure”到交换机BSC向手机和BTS发信道释放消息,无线链路建立流程异常情况,MS,BTS,BSC,MSC,AuthenticationReq,CipheringModeCmd,AuthenticationReq,AuthenticationReq,AuthenticationResp,AuthenticationResp,AuthenticationResp,EncryptionCommand,CipheringModeCmd,CipheringModeCmp,CipheringModeCmp,CipheringModeCmp,TMSIReallocCmd,TMSIReallocCmd,TMSIReallocCmd,TMSIReallocCmp,TMSIReallocCmp,TMSIReallocCmp,Authentication,Ciphering,TMSIRealloc,ST3260,ET3260,*AuthenticationReject*,Identification,IdentificationRequest,ST3270,ET3270,IdentificationRequest,IdentificationRequest,IdentificationResponse,IdentificationResp,IdentificationResponse,ST3250,ET3250,（RAND）,（SRES）,RAND与Ki经过A3算法得到SRES；经过A8算法得到Kc,比较SRES,（IMSI）,选择加密算法,（PermittedAlg，Kc）,准备解密接收,（Alg，Kc）,（Alg（A5算法）,开始加密发射和解密接收,如正确解密接收，则下条消息加密发射,已加密的消息,（TMSI）,VLR从HLR处得到RAND/SRES/Kc,鉴权、身份识别、加密、TMSI重新分配过程,鉴权、身份识别、加密、TMSI重新分配过程A口信令,AuthenticationRequest,鉴权、身份识别、加密、TMSI重新分配过程A口信令,AuthenticationResponse,鉴权、身份识别、加密、TMSI重新分配过程A口信令,IdentificationResponse,鉴权过程中的异常情况鉴权失败如果鉴权过程中使用TMSI，网络将启动身份识别过程。如果手机送上来的IMSI与VLR中TMSI所对应的IMSI不一致，则重新进行鉴权如果鉴权过程中已经使用IMSI，则网络发AuthenticationReject消息。这个SIM将被认为是无权的T3260超时第一次超时，网络将重发鉴权请求；第二次超时，网络将释放该MM连接身份识别过程中的异常情况T3270超时第一次超时，网络将重发身份识别请求；第二次超时，网络将释放该MM连接TMSI重新分配过程中的异常情况T3250超时第一次超时，网络将重发TMSI重新分配请求；第二次超时，网络将释放该MM连接,鉴权、身份识别、加密、TMSI重新分配过程异常情况,定义分配TCH的过程特殊情况排队（Queuing）直接重试（DirectedRetry）,TCH分配过程,MS,BTS,BSC,MSC,ChannelActivationTCH,SABM(FACCH),ChannelActivationAck.,AssignmentCommand,AssignmentCommand,AssignmentRequest,PhysicalContextRequest,PhysicalContextConfirm,EstablishIndication,UA,AssignmentComplete,AssignmentComplete,AssignmentCmp,RFChannelRelease(SD),RFChannelReleaseAck.,STrr1,ETrr1,ST9108,ET9108,ST9103,ET9103,ST3107,ET3107,（ChnType，Priority，CIC，DLDTX，QueuingFlag）,（TA，MS/BS_TxPwr）,（SDCCH）,（TA，MS/BS_TxPwr）,（MA，TS，HSN，MAIO，MS_TxPwr）,占用TCH时，如需传送信令，则通过StealingFlag将TCH转换成FACCH,一般情况下，在RF信道释放前都有PhysicalContextReq过程,TCH分配过程,TCH分配过程A口,AssignmentRequest,TCH分配过程Abis,Abis信令,TCH分配过程Abis,PhysicalContextComfirm,TCH分配过程Abis,SystemInformationType5,TCH分配过程Abis,SystemInformationType6,TCH分配过程Abis,AssignmentCommand,TCH分配过程Abis,FrequencyEncoding频段分配FrequencyEncoding（主要有三种方式）FixedBitmapBitmap0只能表现1124频点,TCH分配过程Abis,RecursiveDichotomyAlgorithm递归二分法VariableBitmap,MS,BTS,BSC,MSC,SABM(FACCH),ChannelActivation,HOCMD,AssignmentRequest,PhysicalConReq,Chan.Act.Ack.,HODetection,UA,Phys.Info,AssignmentCmp,ST11,ST3103,QueuingIndication,ET11,Atthistime,aTCHbecomefree,TCH拥塞和排队,AssignmentRequest,ST11,QueuingIndication,ET11,AHandoveralarmisraised.AtargetBTSisselected,HOCMD,HOAccess,ST9103,ET9103,T,T,S,T,T,EstablishIndication,T,T,HOCMP,T,HOCMP,ST3124,ET3124,ET3103,直接重试,如果QueuingInd=True或Queuing_Anyway=True。（当Queuing_Anyway时T11_Forced取代T11,TCH分配过程排队和直接重试,TCH拥塞情况不允许排队或队列已满在A接口BSC发AssignmentFailureNoRadioResourceAvailable呼叫进入队列，但T11时间内没有TCH空出在A接口BSC发ClearRequestNoRadioResourceAvailable呼叫被优先级更高的呼叫挤出队列在A接口BSC发AssignmentFailureNoRadioResourceAvailable”T9108超时:BTS对physicalcontextrequest没有响应之后的ChannelActivation消息中将不带TA和手机及BTS的发射功率信息T9103超时:ChannelActivation没有回应A接口上BSC发AssignmentFailureRadioInterfaceFailureBSC向BTS发RFChannelRelease消息,TCH分配过程异常情况,BSC收到ChannelActivationNegativeAcknowledge消息ChannelActivationNegativeAcknowledge有以下几种原因:ChannelAlreadyActivated(CAA):BSC向手机和BTS发信道释放消息RadioResourceNotAvailable(RRNA)-Protocolerror(PE):BSC内部释放Requestedtranscodingratenotsupported(RTRNS):BSC内部释放Encryptionalgorithmnotimplemented(EANI):BSC内部释放OMS的PagingGroup=(IMSImod1000)modN;MS只监听自己对应的PagingGroup的PagingReq消息,（MSID（TMSI/IMSI），CellID（LAC/LAC+CI）,（MSID（TMSI/IMSI），PagingGroup）,（MSID（TMSI/IMSI）（最多可同时发4个TMSI）,（MobileID，Classmark2，Priority，）,（callingpartynbr）,被叫过程,A口信令,被叫过程A口,Paging,被叫过程A口,A口信令,被叫过程A口,Setup,被叫过程A口,T3113超时如果T3113超时，PagingResponse消息没有收到，网络会重发Paging消息，并重新开始T3113计时。重试的次数在交换机中定义。,Paging失败,MS,BTS,BSC,MSC,ClearCMD,ESTIN(LocUpReq),RRConnectionEstablishment,RRConnectionEstablishment,RRConnectionEstablishment,AuthenticationProcedure,AuthenticationProcedure,AuthenticationProcedure,CipheringProcedure,CipheringProcedure,CipheringProcedure,TMSIReallocProcedure,TMSIReallocProcedure,TMSIReallocProcedure,LocUpAccept,ChannelRelease,DeactivateSACCH,DISC,ReleaseIndication,UA,RFChRelease,LocUpReq,LocUpAccept,LocUpAccept,ChannelRelease,RFChReleaseAck,ClearCMP,ST3210,ET3210,（LUType，MSID，LAI，Classmark1，）,位置更新过程,A口信令,位置更新过程A口,注：在这段信令中，手机LocationUpdateRequest中所带的TMSI不能被VLR识别（一般在跨MSC位置更新时），所以MSC发IdentificationRequest，要求手机上发IMSI号码。得到IMSI号码后，MSC到老的VLR中要到鉴权信息，并对手机进行鉴权。全部完成后MSC到老的VLR中做CancelLocation，结束所有过程。,LocationUpdateRequest,位置更新过程A口,LocationUpdateAccept,位置更新过程A口,切换分为小区内切换（IntraCellInternalHandover）:切换原因(按优先级排序)Cause15&16干扰切换(HighlevelinterferenceonULorDL).Cause10&11:同心圆内圆电平过低而向外园切换（Toolowlevel,innerzone(innertoouterzoneHO,concentriccell)(UL&DL)）Cause13:同心圆外圆电平较高时向内圆切换（ToohighlevelontheULandDL,outerzone(outertoinnerzoneHO,concentriccell)）BSC内部小区间切换（IntercellInternalHandover）切换原因(按优先级排序)Cause7:微小区BadSACCH切换（SeveralconsecutiveBadSACCHframesreceived(rescuemicrocellHO)）Cause17&18:微小区高门限切换（Toolowlevelinamicrocellcomparedtoahighthreshold(UL&DL)）Cause2&4:质量切换（TooLowQuality(UL&DL)）Cause3&5:电平切换（TooLowLevel(UL&DL)）Cause6:太长距离且换（ToolongMS-BSdistance）Cause22:扩站小区外小区太短距离切换（TooshortMS-BSdistance）Cause20:强制直接重试（ForcedDirectRetry）Cause25:GPRS重定向（GPRSRedirection）,切换过程,Cause21:PreferredBand切换（Highlevelinneighborcellinthepreferredband）Cause14:宏小区到微小区切换（HighlevelinaneighbormicrocellformacrocelltomicrocellHO.）Cause12:PBGT切换（PowerBudget(BetterCellHO)）Cause23:话务切换（TrafficHO）Cause24:综合捕捉切换（GeneralCaptureHO）同步切换IntraCell切换部分InternalInterCell切换异步切换,切换过程,MS,BTS,BSC,MSC,MeasurementRep,MeasurementRes,Intracell切换,PhysContextReq,OC,OC,PhysContextConf,OC:OldChannelNC:NewChannel,NC,NC,ChannelActivationAck,ChannelActivation,AssignmentCommand,AssignmentCommand,OC,SABM,EstablishIndication,UA,OC,NC,NC,NC,AssignmentComplete,NC,AssignmentComplete,HandoverPerformed,RFChannelRel,OC,RFChannelRelAck.,OC,ST9108,ET9108,ST9103,ET9103,ST3107,ET3107,ST_RCR_ACK,ET_RCR_ACK,原信道上的TA、MS/BS_TxPwr被沿用到了新的信道上,IntraCellHO总是用Assignment的过程来完成,（HOCause，CellID，ChnType）,IntraCell切换过程,Abis信令,IntraCell切换过程Abis,AssignmentCommand,IntraCell切换过程Abis,TCH拥塞IntraCell切换将不会发生T9108超时:BTS对physicalcontextrequest没有响应之后的ChannelActivation消息中将不带TA和手机及BTS的发射功率信息T9103超时:ChannelActivation没有回应IntraCell切换过程将终止A接口上不会有任何消息传送BSC向BTS发RFChannelRelease消息，释放新信道BSC收到ChannelActivationNegativeAcknowledge消息IntraCell切换过程将终止ChannelActivationNegativeAcknowledge有以下几种原因:ChannelAlreadyActivated(CAA):BSC向手机和BTS发信道释放消息RadioResourceNotAvailable(RRNA)-Protocolerror(PE):BSC内部释放Requestedtranscodingratenotsupported(RTRNS):BSC内部释放Encryptionalgorithmnotimplemented(EANI):BSC内部释放O&MIntervention(OI):BSC内部释放A接口上不会有任何消息传送,IntraCell切换过程异常情况,在原来的信道上（如SDCCH信道）收到AssignmentFailure消息IntraCell切换过程将终止A接口上不会有任何消息传送BSC向BTS发RFChannelRelease消息，释放新信道AssignmentCommand的内容有误，手机发AssignmentFailure消息到BSCIntraCell切换过程将终止A接口上不会有任何消息传送BSC向BTS发RFChannelRelease消息，释放新信道T3107超时BSC在A接口发ClearRequest“RadioInterfaceMessageFailure”BSC向BTS发RFChannelRelease消息，释放新老信道形成切换掉话其它异常中断消息ErrorReportConnectionFailureIndicationReleaseIndicationErrorIndication,IntraCell切换过程异常情况,MS,BTSserving,BSC,MSC,BTStarget,MeasReport,MeasResult,HOAlarm&CandidateCell,PhysContextReq,PhysContextConf,ChannelActivation,ChannelActAck.,HOCommand,HOCommand,HOAccess,HODetection,SABM,EstablishInd,UA,HandoverComplete,HandoverComplete,HandoverPerformed,RFChannelRelease,RFChannelRel.Ack.,ST9108,ET9108,ST9103,ET9103,ST3103,ST3103,ST3106,ET3106,ST_RCR_ACK,ET_RCR_ACK,ST200,ET200,原信道上的TA、被沿用到了新的信道上，而MS/BS_TxPwr将用最大功率在新的信道上发射,（AB，DCH）,（Cell，MA，MAIO，HSN，TS，TA）,（TA被采用）,InternalInterCell切换过程同步切换,MS,BTSserving,BSC,MSC,BTStarget,HOAlarm&CandidateCell,ChannelActivation,ChannelActAck.,HOCommand,HOCommand,HOAccess,HODetection,SABM,EstablishInd,UA,HandoverComplete,HandoverComplete,HandoverPerformed,RFChannelRelease,RFChannelRel.Ack.,ST9103,ET9103,ST3103,ST3103,ST3105,ET3105,PhysicalInfo,ST3124,ET3124,ST200,ET200,ST_RCR_ACK,ET_RCR_ACK,PhysContextReq,PhysContextConf,ST9108,ET9108,MeasReport,MeasResult,没有PhysicalContReq过程，原信道上的TA不能被沿用到新的信道上,测量TA,（TA）,（TA被采用）,在RF信道释放前，有PhysicalContextReq过程,InternalInterCell切换过程异步切换,InternalInterCell切换过程A口,HOPerformed,TCH拥塞InternalInterCell切换将不会发生T9108超时（同步切换）同IntraCell情况T9103超时同IntraCell情况BSC收到ChannelActivationNegativeAcknowledge消息同IntraCell情况,InternalInterCell切换过程异常情况,在原来的信道上（如SDCCH信道）收到HOFailure消息InternalInterCell切换过程将终止A接口上不会有任何消息传送BSC向BTS发RFChannelRelease消息，释放新信道HOCommand的内容有误，手机发HOFailure消息到BSCInternalInterCell切换过程将终止A接口上不会有任何消息传送BSC向BTS发RFChannelRelease消息，释放新信道T3103超时BSC在A接口发ClearRequest“RadioInterfaceMessageFailure”BSC向BTS发RFChannelRelease消息，释放新老信道形成切换掉话其它异常中断消息ErrorReportConnectionFailureIndicationReleaseIndicationErrorIndication,InternalInterCell切换过程异常情况,MS,BTSserving,BSCserving,MSC,BTStarget,MeasReport,MeasResult,HOAlarm&CandidateCell,ChannelActivation,ChannelActAck.,HOCommand,HOCommand,HOAccess,HODetection,SABM,EstablishInd,UA,HandoverComplete,HandoverComplete,HOComplete,RFChannelRelease,RFCh.Rel.Ack.,BSCtarget,HORequired,HORequest,HORequestAck.,HOCommand,PhysInformation,（SCCPConRequired）,（SCCPConConf）.,ClearCommand,ClearComplete,SCCPReleased,SCCPRel.Cmp.,STrr2,ET3124,ETrr2,ST_HO_REQ_Lost,ST9103,ST9103,ST9113,ST3103,ET3103,ST3124,ST200,ET200,ST3106,ET3106,ST8,ET8,ExternalInterCell切换过程异步切换,ET9113,ET_HO_REQ_Lost,ExternalInterCell切换过程A口,A口信令切出,A口信令切入,ExternalInterCell切换过程A口,HORequired,ExternalInterCell切换过程A口,HOCommand,ExternalInterCell切换过程A口,ClearCommand,ExternalInterCell切换过程A口,HORequest（1of2）,ExternalInterCell切换过程A口,HORequest（2of2）,ExternalInterCell切换过程A口,HORequestAck,ExternalInterCell切换过程A口,HOComplete,T8超时服务BSC在A接口发ClearRequest“RadioInterfaceMessageFailure”服务BSC向BTS发RFChannelRelease消息，释放老信道形成切换掉话T9113Expiry目标BSC在A接口发HOFailure“RadioInterfaceFailure”目标BSC向BTS发RFChannelRelease消息，释放新信道,ExternalInterCell切换过程异常情况,MS,BTS,BSC,MSC,Disconnect,Disconnect,Disconnect,Release,Release,Release,ReleaseComplete,ReleaseComplete,ReleaseComplete,手机触发的呼叫释放,Disconnect,Disconnect,Disconnect,Release,Release,Release,ReleaseComplete,ReleaseComplete,ReleaseComplete,网络触发的呼叫释放,呼叫释放过程,呼叫释放过程A口,A口信令手机发起的呼叫释放过程,Disconnect,呼叫释放过程A口,A口信令网络发起的呼叫释放过程,Disconnect,DisconnectCause0001000Operatordeterminedbarring（主叫过程中，主叫欠费停机）0010000Normalcallclearing（主被叫通话过程中，正常挂机）0010001Userbusy（主被叫过程中，振铃时，被叫挂断）0010010Nouserresponding（主叫过程中，被叫手机PagingError）0010011Useralerting,noanswer（主叫过程中，被叫振铃但无人接听）0010101Callrejected（主被叫过程中，振铃时，被叫挂断）0011100Invalidnumberformat（主叫过程中，被叫号码错误导致的呼损）0011111Normal,unspecified（一般情况下，是指非本交换机发生的挂断消息，但本交换机没有相应的CAUSE翻译）0100010Nocircuit/channelavailable（一般发生在手机打手机的主叫过程中，TCH分配完成后）0100110Networkoutoforder（一般发生在手机打手机的主叫过程中，TCH分配完成后）0101001