呼叫流程详解

GSM移动通信原理,广州白云技师学院-电子信息系,Page2,课程内容,第5章GSM通信流程,Page3,第六章GSM通信流程简介,第一节呼叫信令分析第二节呼叫流程举例分析第三节鉴权简介第四节切换过程简介第五节位置更新,Page4,Page4,呼叫信令分析-主叫过程流程,移动台作为起始呼叫者，在与网络端接触以前拨被叫号码，然后发送，网络端会向主叫用户作出应答表明呼叫的结果.,Page5,Page5,主叫过程流程-接入阶段,接入阶段，手机与BTS（BSC）之间建立了暂时固定的关系.其过程包括：信道请求，信道激活，信道激活响应，立即指配，业务请求.,Page6,Page6,主叫过程流程-鉴权加密阶段,该阶段主要包括：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，主叫用户的身份已经确认，网络认为主叫用户是一个合法用户.,Page7,Page7,主叫过程流程-TCH指配阶段,该阶段主要包括：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.,Page8,Page8,主叫过程流程-取被叫用户路由信息阶段,该阶段包括：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.MSC接到路由信息后，对被叫用户的路由信息进行分析，得到被叫用户的局向，然后进行话路接续.,Page9,Page9,被叫过程流程,移动台作被叫时，其MSC通过与外界的接口收到初始化地址消息（IAI）.从这条消息的内容及MSC已经存在VLR中的记录，MSC可以取到如IMSI、请求业务类别等完成接续所需要的全部数据.MSC然后对移动台发起寻呼，移动台接受呼叫并返回呼叫核准消息，此时移动台振铃.MSC在收到被叫移动台的呼叫校准消息后，会向主叫网方向发出地址完成（ADDRESSCOMPLETE）消息（ACM）.,Page10,Page10,被叫过程流程-接入阶段,接入阶段包括：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，手机与BTS（BSC）之间建立了暂时固定的关系.,Page11,Page11,被叫过程流程-鉴权加密阶段,该阶段主要包括：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确认，网络认为被叫用户是一个合法用户.,Page12,Page12,被叫过程流程-TCH指配阶段,该阶段主要包括：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，主叫听回铃音，被叫振铃.如果被叫用户摘机，则进入通话状态.,Page13,Page13,被叫过程流程-通话阶段与拆线阶段,用户摘机进入通话阶段.而拆线阶段可能主叫发起，也可能被叫发起.流程基本类似：拆线，释放，释放完成.没有发起拆线的用户会听到忙音.释放完成，用户进入空闲状态,Page14,GSM通信流程简介,第一节呼叫信令分析第二节呼叫流程举例分析第三节鉴权简介第四节切换过程简介第五节位置更新,Page15,Page15,呼叫流程举例分析,从通信接续的观点来说，通信是电信用户之间为交换信息而建立的一种临时关系.这种关系的建立是根据用户的要求，通过一定的接续过程，最后由电信网为用户双方提供适当的传输线路.只要通信的一方是GSM用户，就会涉及到GSM的接续通信流程.,Page16,Page16,移动呼移动(主，被叫在同一MSC),（1）移动台发MSISDN，完成信道请求，业务请求，鉴权请求，信道指配等步骤.,Page17,Page17,移动呼移动(主，被叫在同一MSC),（2）MSC向HLR发请求，要MSRN.,Page18,Page18,移动呼移动(主，被叫在同一MSC),（3）VLR提供MSRN并回送至MSC.,Page19,Page19,移动呼移动(主，被叫在同一MSC),（4）MSC分析MSRN得知被叫是本局用户，向VLR发一个S.F.I.C（为来话发送信息）.,Page20,Page20,移动呼移动(主，被叫在同一MSC),（5）VLR向MSC发寻呼请求.,Page21,Page21,移动呼移动(主，被叫在同一MSC),（6）MSC向BSSb发出寻呼请求并找到MS.,Page22,Page22,移动呼固定,（1）移动台完成了信道请求，业务请求，鉴权请求，信道指配等步骤以后，发被叫固定用户号码.,Page23,Page23,移动呼固定,（2）MSC向VLR请求建立连接的信息.,Page24,Page24,移动呼固定,（3）VLR回送MSC用户信息，呼叫进程.,Page25,Page25,移动呼固定,（4）MSC与被叫PSTN建立了连接，并找到被叫用户.,Page26,Page26,移动呼固定,（5）被叫PSTN向MSC发回一个ACM消息.,Page27,Page27,移动呼固定,（6）被叫PSTN向MSC发回一个ANS应答消息.,Page28,Page28,移动呼固定,（7）MSC向主叫MS发出提醒（ALTER）和连接CONNECT）消息.,Page29,Page29,移动呼固定,（8）MS连接证实（CONN-ACK）.,Page30,GSM通信流程简介,第一节呼叫信令分析第二节呼叫流程举例分析第三节鉴权简介第四节切换过程简介第五节位置更新,Page31,Page31,鉴权简介,鉴权是数字网络区别于模拟网络的重要特性之一.通过鉴权，系统可以为合法的用户提供服务，对不合法的用户拒绝服务.,Page32,Page32,鉴权原理,鉴权是通过鉴权中心(AUC)完成的.AUC是为了防止非法用户接入GSM系统而设置的安全措施.它可以不断地为每个用户提供一组参数（包括随即数RAND、符号响应SRES和密匙KC等三个参数）.MSC/VLR在每次呼叫过程中通过检查系统所提供的和用户响应的三参数是否一致来鉴定用户身份的合法性.,Page33,Page33,鉴权原理,由于鉴权中心提供的三参数组总是与每个用户相关连的，因此通常AUC与HLR是合在同一个实体（HLR/AUC）中，或者AUC直接与HLR相连的.每个用户在VLR中至少有一个可用的新的三参数组，以保证在任何时候MSC/VLR可提供一个新的鉴权参数.当用户要进行呼叫，位置更新等操作时，先需对其鉴权。,Page34,Page34,鉴权原理,MSC、VLR传送RAND至MSMS用RAND和KI算出SRES并返回MSC/VLRMSC/VLR把收到的SRES与存储在其中的SRES比较，决定其真实性,在SIM卡中进行的算法有：Ki(IMSI)+RAND+A3-SRESKi(IMSI)+RAND+A8-Kc,Page35,GSM通信流程简介,第一节呼叫信令分析第二节呼叫流程举例分析第三节鉴权简介第四节切换过程简介第五节位置更新,Page36,Page36,切换过程简介,在MS通话阶段中MS小区的改变引起的系统相应操作叫切换.切换的依据是MS对周邻的BTS信号强度的测量报告和BTS对MS发射信号及通话质量.BSS统一评价后决定是否进行切换.,Page37,切换的决定主要由BSS作出，当BSS对当前BSS与移动用户的无线连接质量不满意，BSS根据现场情况发起不同的切换要求，也可由NSS根据话务信息要求MS开始切换流程.,Page38,Page38,切换类型,小区内切换：同一个无线频道的话务信道之间不同的无线频道之间同基站内小区间切换同MSC内基站间切换同PLMN不同MSC之间切换不同PLMN的基站间切换，GSM不定义,Page39,Page39,同BSC控制的小区间切换,BSC预订新的BTS激活一个TCH.,Page40,Page40,同BSC控制的小区间切换,BSC通过旧BTS发送一个包括频率及时隙及发射功率参数的信息至MS，此信息在FACCH上传送.,Page41,Page41,同BSC控制的小区间切换,MS在规定新频率上发送一个切换接入突发脉冲（通过FACCH发送）.,Page42,Page42,同BSC控制的小区间切换,新BTS收到此突发脉冲后，将时间提前量信息通过FACCH回送MS.,Page43,Page43,同BSC控制的小区间切换,MS通过新BTS向BSC发送一切换成功信息.,Page44,Page44,同BSC控制的小区间切换,BSC要求旧BTS释放TCH.,Page45,GSM通信流程简介,第一节呼叫信令分析第二节呼叫流程举例分析第三节鉴权简介第四节切换过程简介第五节位置更新,Page46,Page46,位置更新,位置更新的发生：当移动用户远离一个小区，向另一个小区移动时，该MS接收到原小区BCCH上的信号强度减弱，而决定转移到临近小区的新的无线频道上去.当新的BTS发出的BCCH载频信号强度优于原小区时，MS锁定这