GSM呼叫流程简介

1、呼叫处理目录Ed.031目录目录第一章第一章 GSM 呼叫流程简介呼叫流程简介.22.1 缩略语.22.2 名词解释.22.3 手机呼叫描述.32.3.1手机源启呼叫Mobile Originating Call概述.32.3.2手机源启呼叫消息流程.42.3.3手机终接呼叫Mobile Terminating Call概述.62.3.4手机终接呼叫过程涉及接口.82.3.5手机终接呼叫消息流程（注：主叫为PSTN用户）.92.3.6手机本局呼叫流程.142.3.7呼叫释放.19呼叫处理第三章 GSM本局呼叫流程Ed.032第一章第一章 GSM 呼叫流程简介呼叫流程简介2.1 缩略语缩略语BS

2、Base Station基站BSCBase Station Controller基站控制中心BSSAPBase Station System Application Part基站子系统应用部分BSSBase Station System基站子系统DTAPDirect Transfer Application Part直接传送应用部分HLRHome Location Register归属位置寄存器HMSC Home MSC归属 MSCIAMInitial Address Message初始地址信息ISUPISDN User Part ISDN用户部分MAPMobile Application P

3、art移动应用部分MOCMobile originating call手机源启呼叫MSMobile Station手机MSCMobile terminating call手机终接呼叫SCCP Signalling Connection Control Part信令连接控制部分TDMTime Division Multiple Access时分多址VLRVisited Location Register访问位置寄存器VMSC Visited MSC访问 MSC2.2 名词解释名词解释Local Call: Call terminating on a MS served by its Home M

4、SC.被叫手机在其 HMSC 的服务区内。VMSC: Visited MSC which serves the MS.手机当前所在 MSC。HMSC: Home MSC of the subscriber with interface to the (co-located) HLRwhich contains his data.该 MSC 的 HLR 中含有手机的数据信息。呼叫处理第三章 GSM本局呼叫流程Ed.0332.3 手机呼叫描述手机呼叫描述2.3.1 手机源启呼叫手机源启呼叫 Mobile Originating Call 概述概述本章节描述手机发起的呼叫，由 PLMN 呼叫到 PS

5、TN。1、手机通过发送 SCCP Connection Request 连接请求，与基站 Base Station System 联系。基站控制中心 Base Station Controller 将该请求送往交换机MSC。2、MSC 根据手机所在的小区标识 cell identity 判断手机是否允许在该小区内呼叫处理第三章 GSM本局呼叫流程Ed.034发起呼叫，并且以小区标识作为服务小区标识 serving cell identifier。服务小区标识用于标识手机当前位置 location 及手机当前所具有的小区相关功能cell dependent functions。MSC 同时也存储

6、了一些其他相关信息，比如手机切换（handover）时所需要的信息。MSC 将对手机进行鉴权以确认手机有权使用 PLMN 的服务并且为本次呼叫做好计费准备。手机将发出服务选项 service option，比如 1 基本的语音服务 basic voice service。被叫号码将用于数字分析，路由和计费。3、MSC 通过 SCCP 向 BSS 送证实消息 Connection confirmed。4、MSC 发送 BSMAP 消息给 BSS，内容为分配信道 Assignment Request 和服务选项 Service Option。5、BSS 回送 BSMAP 证实消息给 MSC，表示信

7、道分配已经完成 assignment completed。6、MSC 检查服务选项，然后准备 IAM 消息 Initial Address Message 中的初始信息，比如（channel number、service option、charging information） 。7、MSC 发送 IAM 消息给 PSTN，记录出局中继 outgoing trunk 的占用时间seizure time，以便为计费做准备。8、MSC 连通话音信道以便于 PSTN 传送回铃音。PSTN 回送 ACM 消息Address Complete Message 给 MSC。9、PSTN 送应答消息 Ans

8、wer Message 给 MSC，MSC 记录该时间作为计费记录中的应答时间。2.3.2 手机源启呼叫消息流程手机源启呼叫消息流程（a） MSC 收到 CONNECTION REQUEST（CR）消息，其中含有COMPLETE LAYER 3 INFO，而在 COMPLETE LAYER 3 INFO 中又含有 CM SERVICE REQUEST （CM Service Type=MOC） 。 MSC 回送 CONNECTION CONFIRM（CC）(aa)如果消息 CM_SERVICE_REQUEST 中含有鉴权标志=0，MSC 回送CM_SERVICE_ACCEPT。(ab) 如果消

9、息 CM_SERVICE_REQUEST 中含有鉴权标志=1，MSC 送鉴权请求 Authentication Request invoke 给 HLR。(ac) HLR 送 Authentication Request return result 给 MSC，其中含有鉴权密呼叫处理第三章 GSM本局呼叫流程Ed.035钥 Encryption Keys。 MSC 送 CIPHER MODE COMMAND 消息给 BSC，其中含有鉴权密钥。 启动定时器 Trr8(ad) BSC 回送 CIPHER MODE COMPLETE 停止定时器 Trr8注意：激活加密模式和呼叫处理是同时进行的。比如

10、 MSC/VLR 送CONNECTION CONFIRMED（CC）给 MSC（步骤(a)）以触发 BSC发送 SETUP 消息 （步骤(b)） ，因此步骤 (ac) 和 （ad）的出现顺序可能有所不同。呼叫处理第三章 GSM本局呼叫流程Ed.036(b) BSC 发送 SETUP 消息，其中含有被叫号码。MSC 回送 DTAP CALL PROCEEDINGMSC 送 ASSIGNMENT REQUESTMSC 启动定时器 Trr1(c) MSC 收到 ASSIGNMENT COMPLETE停止定时器 Trr1MSC 向被叫方发送 INITIAL ADDRESS MESSAGE(d) MSC

11、 收到 ADDRESS COMPLETE MESSAGE呼叫处理第三章 GSM本局呼叫流程Ed.037MSC 向 BSC 送消息 ALERTING被叫通过话路传送回铃音。(e) MSC 收到 ANSWER MESSAGE向 BSC 送 DTAP CONNECT启动定时器 T313(f)MSC 收到 DTAP CONNECT ACKNOWLEDGE停止定时器 T3132.3.3 手机终接呼叫手机终接呼叫 Mobile Terminating Call 概述概述本章节描述由 PSTN 呼叫至 PLMN 中 1 手机用户的过程1、PSTN 发送 IAM 消息 Initial Address Mess

12、age 给 MSC。 （控制被叫手机） 。MSC 从被叫手机） 。MSC 从被叫手机的用户记录 subscriber record 获得相关信息。比如，针对主叫所要求的服务，被叫手机可能定义 1 优先选用的服务选项 preferred service option。MSC 通过 BSMAP 消息联系基站控制子系统 BSC 准备寻呼 paging 被叫手机。2、MSC 回送 ACM 消息 Address Complete Message 给 PSTN，并且送回铃音。3、BSS (3a)发送 SCCP Connection Request 消息给 MSC，该消息中含有BSSMAP 消息和 DTAP

13、 paging response 被叫手机寻呼响应消息。MSC (3b)首先根据被叫手机所在小区标识 cell indntity 判断主叫能否呼叫该小区内的手机。然后以小区标识作为服务小区标识 serving cell identifier 服务小区标识用于标识手机当前位置 location 及手机当前所具有的小区相关功能cell dependent functions。4、MSC 回送 SCCP Connection confirmed 连接证实消息给 BSS。5、MSC 发送 BSMAP Assignment Request 信道分配请求信息。6、BSS 验证服务选项 Service op

14、tion，BSS 将服务选项 Service option 拷贝到计费记录中。7、BSS 发送 BSMAP Complete 消息给 MSC。8、MSC 确认服务选项 sevice option 和先前记录的一样。9、MSC 发送 Call Progroess 呼叫进行消息给源 PSTN 交换机。10、BSS 确认 DTAP 相关进程已经完成，发送 DTAP Connect 连接消息给MSC。呼叫处理第三章 GSM本局呼叫流程Ed.03911、MSC 发送 ISUP Answer 应答消息给 PSTN。呼叫处理第三章 GSM本局呼叫流程Ed.03102.3.4 手机终接呼叫过程涉及接口手机终接

15、呼叫过程涉及接口2.3.4.1 被叫手机已漫游被叫手机已漫游2.3.4.2 被叫手机未漫游被叫手机未漫游呼叫处理第三章 GSM本局呼叫流程Ed.03112.3.5 手机终接呼叫消息流程（注：主叫为手机终接呼叫消息流程（注：主叫为 PSTN 用户）用户）2.3.5.1 NO Paging after Route Request(a) Home MSC：接收到 INITIAL ADDRESS MESSAGE向 HLR 发送 location request invoke 其中包含被叫 DN，即 MS-ISDN 号码(b) MSC/VLR：接收到 HLR 发送的 routing request in

16、voke，其中含有被叫IMSI 号码VLR 回送 routing request return result 给 HLR，其中含有被叫 MSRN 号码(c ) Home MSC：接收到来自 HLR 的 location request return result 消息，含被叫 MSRN。 发送 INITIAL ADDRESS MESSAGE 消息给（通过 Fixed Network）VMSC，其中含有 MSRN(d) 接收到 INITIAL ADDRESS MESSAGE 消息，其中含有被叫 MSRN 号码 发送消息 PAGING REQUEST 启动定时器 T3113 回送 ADDRESS

17、COMPLETE MESSAGE 消息给 HMSC。HMSC 送 CALL PROGRESS 给主叫，并且传送回铃音。(e) VMSC 接收到 CONNECTION REQUEST 消息，其中含有 COMPLETE LAYER 3 INFO，而在 COM-L3-INFO 中含有被叫手机 PAGING RESPONSE 停止定时器 T3113呼叫处理第三章 GSM本局呼叫流程Ed.0312 发送 CONNECTION CONFIRM鉴权：同手机源启呼叫(f) VMSC 向 BSS 发送 SETUP 启动定时器 T303(g) VMSC 接收到 CALL CONFIRM 停止定时器 T303 启动

18、定时器 T310 发送消息 ASSIGNMENT REQUEST 启动定时器 Trr1(h) VMSC 接收到消息 ASSIGNMENT COMPLETE 停止定时器 Trr1(i)接收到振铃消息 ALERTING 通过 HMSC 向主叫发送 ISUP CALL PROGRESS 停止定时器 T310 启动定时器 T301(j)VMSC 接收到消息 CONNECT 停止定时器 T301 向 BSS 发送 CONNECT ACK 通过 HMSC 向主叫方发送 ANSWER MESSAGE呼叫处理第三章 GSM本局呼叫流程Ed.0313mobile terminating call scenari

19、o (no paging after route request)呼叫处理第三章 GSM本局呼叫流程Ed.03142.3.5.2 Paging after route request(a) Home MSC: 接收到 INITIAL ADDRESS MESSAGE向 HLR 发送 location request invoke 其中包含被叫 DN，即 MS-ISDN 号码 向主叫方发送 ADDRESS COMPLETE MESSAGE(b) MSC/VLR：接收到 HLR 发送的 routing request invoke，其中含有被叫IMSI 号码发送消息 PAGING REQUEST启动

20、定时器 T3113(c) VMSC 接收到 CONNECTION REQUEST 消息，其中含有 COMPLETE LAYER 3 INFO，而在 COM-LE-INFO 中含有被叫手机 PAGING RESPONSE停止定时期 T3113VLR 回送 routing request return result 给 HLR，其中含有被叫 MSRN 号码发送 CONNECTION CONFIRM鉴权：同手机源启呼叫，步骤 (D)和步骤 (E)同时进行(d) Home MSC: 接收到来自 HLR 的 location request return result 消息，含被叫 MSRN发送 INI

21、TIAL ADDRESS MESSAGE 消息给（通过 Fixed Network）VMSC，其中含 MSRN(e) MSC/VLR：接收到 INITIAL ADDRESS MESSAGE 消息，其中含有被叫MSRN 号码。回送 ADDRESS COMPLETE MESSAGE 消息给 HMSC HMSC 送 CALL PROGRESS 给主叫，并且传送回铃音VMSC 向 BSS 发送 SETUP启动定时期 T303(f) VMSC 接收到 CALL CONFIRM停止定时期 T303启动定时期 T310发送消息 ASSIGNMENT REQUEST启动定时期 Trr1呼叫处理第三章 GSM本

22、局呼叫流程Ed.0315(g) VMSC 接收到消息 ASSIGNMENT COMPLETE停止定时期 Trr1(h) 接收到振铃消息 ALERTING通过 HMSC 向主叫方发送 ISUP CALL PROGRESS停止定时期 T310启动定时期 T301(i) VMSC 接收到 CONNECT停止定时期 T301向 BSS 发送 CONNECT ACK通过 HMSC 向主叫方发送 ANSWER MESSAGE呼叫处理第三章 GSM本局呼叫流程Ed.03162.3.6 手机本局呼叫流程手机本局呼叫流程本章节描述在同 1 MSC 下 2 手机之间的呼叫呼叫处理第三章 GSM本局呼叫流程Ed.0

23、3171、在鉴权之后，主叫手机（Msa）发出 SETUP 消息给交换机 Mobile Switching Center (MSC)要求发起 1 呼叫。主叫侧负责处理本次呼叫的信令软件（SIGa）为本次呼叫分配 1 事务处理块 Transaction Control Block（TACB） ，用来存储本次呼叫分配的路径标识 data identifying the path，该标识将用于标识将来为本次呼叫而建立的语音信道。为标识事务控制块，1 TACB-number 将赋予事务控制块，该号码将作为信令参量signalling reference 的组成部分， （信令参量将用于建立呼叫信道） 。主

24、叫侧将称为 A-side。2、A-side 信令软件（SIGa）激活 CFCS 并将本次呼叫的信令参量 signalling reference 即 （TACB-number +the LCE-ID）传给 CFCS。该消息中含有为建立本次呼叫的所需信息，比如被叫号码 distant number，承载能力bearer capabilities 等等。3、CFCS 回送证实消息 SIGa，该消息中含有 CFCS 为本次呼叫分配的应用进程的标识号 identity of the application process constructed for the call，作为 CFCS 标识本次呼叫的

25、 reference 标识。4、CFCS 从 VLR 获得 Msa 相关信息。至此已经获得主叫手机 Class Of Service (COS) data 业务等级数据。5、VLR 将主叫手机相关数据回送给 CFCS，在此消息中可能含有一些特殊消息，比如 Msa 不允许拨打本次呼叫目的地号码或者 Msa 具有主叫号码抑制功能等。6、CFCS 将呼叫相关数据传送给主叫信令软件 SIGa software，这些数据在呼叫处理的后期可能会用到。7、CFCS 将被叫号码传送给字冠分析和任务单元定义 PATED FMM，它将分析被叫号码指向的目的地。8、PATED 在分析中发现被叫 MSb 是 1 手机

26、，为确认 MSb 的当前位置，必须进行 HLR 查询。PATED FMM 将结果回送 CFCS。9、CFCS 通知 SIGa 占用 1 空闲 PCM 信道，用于连向 Msa 所在的基站。10、SIGa 通过 TRM 中继资源管理获得 1 连向基站的中继模块，SIGa 要求该模块的设备处理器分配 1 连向基站的空闲 PCM 信道。11、设备处理器成功分配 PCM 信道后，将通知 SIGa。12、SIGa 通知基站分配空中话务信道 Traffic Channel（TCH）给 Msa，并将结果通知 CFCS。13、CFCS 将进行 HLR-Interrogation，这是通过向 Terminatin

27、g Call 呼叫处理第三章 GSM本局呼叫流程Ed.0318Interrogation (TCI)发送查询消息完成的。TCI 是与 HLR 的接口14、HLR 从 visited MSC（VMSC）获得被叫手机 MSb 的 MSRN 漫游号码 (Roaming-Number)从而得知被叫手机当前所在地，并且通过 TCI 将结果通知 CFCS。15、CFCS 将 MSRN 送给 PATED FMM，进行字冠分析。16、MSb 与 Msa 在同一 Mobile Switching Center (MSC)中，所以 PATED FMM 分析结果为寻呼PAGING 。PATED FMM 将结果通知

28、CFCS。17、CFCS 要求 Mobile Terminating Access control (MTAC) FMM 去获取MSb 的相关数据。18、MTAC FMM 回送证实消息给 CFCS，其中含有为本次呼叫服务的MTAC-process 标识。19、MTAC FMM 通过 CVAS 访问 VLR 获得 MSb 业务数据（COS-data） 。20、CVAS 将 MSb 的业务等级数据（COS-data）回送 MTAC FMM。21、MTAC FMM 发送寻呼请求Paging-Request给基站，以寻呼 MSb。22、当 MSb 响应 Paging-Request 后，B 侧的信令层

29、软件 SIGb 为本次呼叫建立 1 进程，并分配 1 事务控制块 TACB-Number。23、MSb 的位置和 TACB-Number 由 SIGb 送还 MTAC FMM。24、MTAC FMM 将相关数据送给 CFCS。25、CFCS 要求 SIGa 开始创建 A-and B-sides 话路。26、SIGa 通知 SIGb 来创建 A-and B-Sides 话路。27、SIGb 通过呼叫建立消息 (call set-up message)通知 MSb 将要建立 1呼叫，并通过 TRM 选取 1 连向基站的中继模块。SIGb 通知 B 侧设备处理器建立到 A 侧的网络通道，同时建立到被

30、叫所在基站的话路。28、B-side 设备处理器占用 1 空闲 PCM-channel 并连向基站，同时通过用户控制路径 User Controlled Path (UCP)建立到 A-side 的语音信道。A-side设备处理器将该 UCP 与通向基站的 PCM-channel 相连用于传送语音和数据。29、B-side 设备处理器将结果通知 SIGb。30、SIGb 通知 SIGa 路径已经成功建立。31、SIGb 通知 CFCS 主被叫侧的话路分配完毕，随后通过分配消息assignment request 通知基站为 MSb 分配 1 空中话务信道。32、MSb 通知 SIGb 被叫手机

31、正在振铃。SIGb 通知 B-side 设备处理器通过网络信道向 Msa 提供回铃音。呼叫处理第三章 GSM本局呼叫流程Ed.031933、SIGb 通知 CFCS MSb 正在振铃。34、CFCS 通知 SIGa 和 SIGb 呼叫已经进入稳态阶段并且退出服务。35、MSb 摘机后将发出应答消息。SIBb 要求 B-side 设备处理器断开回铃音并将通向基站的 PCM-channel 与网络信道（UCP）相连。36、SIGb 通知 SIGa MSb 已经应答。SIGa 通知 MSa MSb 已经摘机，主被叫可以开始通话。在呼叫建立期间 CFCS 已经为本次呼叫进行计费准备。当 MSb 应答后

32、，SIGa 和 SIGb 通知各自的计费系统开始计费。本次呼叫相关资源的释放由信令系统负责。呼叫处理第三章 GSM本局呼叫流程Ed.0320呼叫处理第三章 GSM本局呼叫流程Ed.03212.3.7 呼叫释放呼叫释放本章节介绍各种情况下的呼叫释放。2.3.7.1 正常情况下手机发起呼叫释放正常情况下手机发起呼叫释放当 BSC 收到手机的释放要求后，发送 DISCONNECT 消息 MSC。MSC 回送 RELEASE 消息，BSS 回送 RELEASE COMPLETE 消息。为释放 A 接口话路和空中接口无线资源，MSC 发送 CLEAR COMMAND给 BSC。BSC 发送 CLEAR

33、COMPLETE 消息给 MSC 通知 MSC 准备释放SCCP 连接。MSC 发送 RELEASED（RLSD）消息 BSC 以释放 SCCP 连接，BSC 回送RELEASE CONFIRM（RLC）消息以完成 SCCP 连接的释放。(a) MSC 接收到 DISCONNECT；其中含有 Cause Layer3 参数表征本次释放的原因如果含有 Power Down Indicator，说明手机执行 explicit detach procedure。 （手机关机程序）MSC 回送 RELESEMSC 向主叫方送 RELEASE(b) MSC 接收到 RELEASE COMPLETEMSC

34、 发送 CLEAR COMMAND 以释放 A 接口话路和无线资源。呼叫处理第三章 GSM本局呼叫流程Ed.0322启动定时期 T315(c) MSC 接收到 CLEAR COMPLETE停止定时期 T315发送 RLSD 以断开 SCCP connection(d) 接收到 RLC2.3.7.2 BSC 发起呼叫释放发起呼叫释放2.3.7.2.1 Scenario I: 无线信道失败 Radio Channel failure 或手机关机(a) MSC 接收到 CLEAR REQUEST；其中含有 Cause Layer 3 参数，表征本次释放的原因。MSC 发送 CLEAR COMMAND 以释放 A 接口话路和无线资源。MSC 向主叫方送 RELEASE启动定时期 T315(b) MSC 接收到 RELEASE COMPLETE MSC 接收到 CLEAR COMPLETE停止定时期 T315，发送 RLSD 以断开 SCCP connection(c) 接收到 RLC2.3.7.2.2 Scenario II：BSC 拒绝 SETUP 消息在非正常状况下，BSC 拒绝接受 SETUP 消息，回送 MSC 以 RELEASE-CO