《GSM呼叫流程》课件

GSM呼叫流程GSM呼叫流程是指移动电话在GSM网络中建立连接并进行通话的步骤。它涵盖了呼叫发起、呼叫建立、数据传输和呼叫终止等过程。什么是GSM?全球移动通信系统GSM全称GlobalSystemforMobileCommunications，是全球移动通信系统。它是第二代移动通信技术，也是世界上使用最广泛的数字蜂窝移动通信系统。移动电话标准GSM是为移动电话和其他无线设备提供数字蜂窝网络的标准。它为用户提供了高质量的语音和数据服务，并支持全球漫游。GSM网络的主要构成GSM网络主要由基站子系统(BSS)、网络子系统(NSS)和操作支持子系统(OSS)三部分组成。BSS负责与移动设备进行无线通信，NSS负责处理核心网络功能，OSS负责管理和监控整个网络。移动设备接入GSM网络的过程1SIM卡插入手机启动后，SIM卡会发送身份信息到基站。2网络搜索手机会搜索附近的基站并建立连接。3身份验证基站会验证SIM卡的身份信息，确认其合法性。4位置注册手机将自身位置信息注册到网络，以便接收来电。5接入完成手机成功接入GSM网络，可以进行通话和数据服务。用户发起呼叫的步骤拨号操作用户使用手机拨号键输入目标号码，发起呼叫请求。信号传输手机将呼叫请求信号发送到附近的基站，并通过基站传递到移动交换中心。号码识别移动交换中心识别目标号码，并查找相应的用户数据信息。路由选择移动交换中心根据目标号码和用户数据信息，选择最佳路径路由呼叫。连接建立移动交换中心与目标用户所在的基站建立连接，并通知目标用户接听电话。网络确认用户身份验证1SIM卡识别移动设备插入SIM卡，基站读取SIM卡上的身份信息（IMSI），并向移动交换中心（MSC）发送请求。2身份验证MSC根据IMSI查询用户数据库，验证SIM卡的合法性，并生成随机数（RAND）发送给基站。3加密验证基站将RAND传递给移动设备，移动设备使用SIM卡上的密钥（Ki）对RAND进行加密，并生成响应（SRES）发送回基站。4身份确认基站将SRES发送回MSC，MSC使用相同的Ki对RAND进行加密，并与SRES进行比对，确认用户身份。寻址和路由建立连接1识别目标用户通过电话号码识别目标用户的移动设备。2定位基站根据目标用户的号码确定其所在的基站。3建立连接网络通过基站与目标用户的移动设备建立连接。网络根据目标用户的号码，查找其所在的基站，并建立连接，这个过程被称为寻址和路由。这个过程发生在用户发起呼叫后，但在通话建立之前。同步信道分配1同步信道同步信道用于移动设备与基站同步时间，确保数据传输同步2信道分配网络根据移动设备的位置和状态分配特定的同步信道，并进行资源管理3时间同步移动设备通过同步信道接收基站的同步信号，完成时间同步频道指派和语音通道建立频道分配基站从其可用的时隙中选择一个分配给呼叫，以便提供话音传输通道。语音通道建立移动交换中心（MSC）将呼叫连接到分配的语音通道，并通知移动设备和基站建立连接。同步信道切换移动设备从同步信道切换到分配的语音通道，以便开始话音通话。移动设备与基站的通信1无线信号传输移动设备通过无线电波与基站进行通信。2信号编码数据信息被编码成特定格式的信号。3频率分配移动设备和基站使用特定的频率进行数据传输。4功率控制调整发射功率以确保信号质量。用户通话过程中的信令交互1呼叫建立移动设备向基站发送呼叫请求。2身份验证基站验证用户的身份信息。3连接建立基站与目标移动设备建立连接。4数据传输用户开始进行语音通话。5通话结束通话结束后，移动设备发送挂机信号。通话过程中的信令交互是GSM网络的重要组成部分，它确保了通话的顺利进行，并控制着通话的建立、维持和结束。通话过程中移动性管理移动性管理是GSM网络中一项关键功能，确保用户在移动过程中保持通话连接。1位置更新移动设备定期向网络报告其位置信息，保持网络对用户位置的实时跟踪。2呼叫转移当用户在通话过程中移动到其他小区时，网络将呼叫转移到新的基站，确保通话持续进行。3漫游管理当用户移动到其他运营商网络时，漫游管理机制会协调不同网络之间的通信，保证用户能够正常使用服务。基站与移动交换中心的协作1呼叫接续基站将呼叫请求转发至移动交换中心。2资源分配移动交换中心分配语音信道和控制信道。3信令交互基站与移动交换中心进行信令交互，控制呼叫过程。4计费移动交换中心记录通话时长，进行计费。基站和移动交换中心协作完成呼叫建立、信令交互、资源分配、计费等重要功能。移动交换中心的功能呼叫控制处理呼叫建立、接续、释放等操作，确保用户顺利通话。路由选择根据呼叫目标号码，选择最佳路由路径，连接用户和目标电话。用户认证验证用户身份，防止非法用户访问网络资源，确保网络安全。计费管理记录用户通话时长、数据流量等信息，计算话费，并生成计费清单。位置注册和呼叫转接1位置注册移动设备在网络中注册自己的位置信息，以便网络能够找到它，并进行呼叫连接。移动设备在开机或进入新的区域时，会向网络发送位置注册请求。基站将该请求转发到移动交换中心，并更新设备的位置信息。2呼叫转接当用户拨打一个移动电话时，网络会根据设备的位置信息，将呼叫路由到目标设备所在基站。如果用户不在服务区，或设备关机，呼叫将被转接到语音信箱或其他预设的号码。呼叫转接机制确保用户能够在任何时间接收到来电。3位置管理网络通过位置注册和呼叫转接机制，能够及时有效地管理移动设备的位置信息，并为用户提供稳定的呼叫服务。这项机制是移动通信网络的核心功能之一，它保障了用户在移动过程中能够持续接收到呼叫。随着网络技术不断发展，位置管理功能也在不断完善，例如，通过位置信息进行精准的广告推送和个性化服务等。资源分配和质量控制11.频率资源分配GSM网络分配特定频率资源，以确保通话质量，避免干扰。22.功率控制基站调整发射功率，确保信号覆盖，避免干扰。33.信道质量监控实时监测信道状态，确保通话质量稳定可靠。44.错误率控制通过重传等机制，减少传输错误，保障数据完整性。通话过程中的计费机制时长计费根据通话时长进行计费，通常以分钟为单位。数据流量计费计费单位通常为MB或GB。漫游计费漫游通话和数据流量会根据运营商政策进行额外的计费。语音通话计费语音通话通常根据通话时长和通话类型进行计费。用户挂机和通话终止用户发起挂机请求用户按下手机上的挂机键或选择结束通话选项，发送挂机请求。移动设备向基站发送挂机信令移动设备将挂机请求信息封装成信令，发送到附近的基站。基站将挂机信令转发到移动交换中心基站接收到挂机信令后，将其转发到负责处理该呼叫的移动交换中心。移动交换中心向另一方发送挂机信令移动交换中心向另一方用户所在的移动交换中心发送挂机信令，通知对方通话结束。通话连接断开，释放资源双方移动设备收到挂机信令后，断开通话连接，释放语音通道和其他资源。通话结束的清算过程1通话记录记录通话时长、流量等2计费根据计费规则计算费用3账单生成生成包含通话费用的账单4账单发送通过短信或邮件发送账单通话结束后，网络会记录通话信息，包括时长、流量等。根据计费规则，计算通话费用，并生成账单。最后，通过短信或邮件将账单发送给用户。网络性能监控和优化网络性能监控和优化对确保高质量的用户体验至关重要。通过实时监测关键指标，如呼叫成功率、掉线率、信号强度和延迟等，可以及时发现潜在问题并采取措施。性能指标监控方法优化策略呼叫成功率实时监控呼叫记录优化基站配置，减少干扰掉线率分析用户连接状态提升网络覆盖范围，增加基站密度信号强度监测信号接收强度优化天线方向，减少信号衰减常见的通话问题诊断通话中断信号强度不足，网络拥塞，基站故障，移动设备问题等因素都可能导致通话中断。通话质量差信号干扰，网络延迟，语音编码问题等因素会导致通话质量下降，例如声音断断续续，杂音或回声。呼叫失败网络故障，用户号码错误，手机欠费，手机设置问题等都可能导致呼叫失败。无法接收到短信网络信号弱，短信中心故障，手机接收短信功能失效等都可能导致无法接收到短信。通话质量改善措施1优化网络覆盖增强基站信号强度，扩展网络覆盖范围，减少信号盲区。2提升网络容量增加基站数量，升级网络设备，提高网络承载能力，降低通话掉线率。3改进信号质量优化基站位置和天线方向，减少信号干扰，提升通话清晰度。4优化网络性能定期维护和升级网络设备，优化网络配置参数，提升网络稳定性和可靠性。用户体验的关键指标用户体验对于移动通信网络至关重要，因此评估用户体验至关重要。99.9%可用性保证稳定的网络连接，减少通话中断和信号丢失。10ms延迟确保低延迟，提供流畅的语音通话和数据传输。95%呼叫成功率提高呼叫连接成功率，减少用户拨号失败的次数。4.5满意度评分收集用户反馈，评估用户对网络质量和服务的满意度。未来5G时代的发展趋势超高速率5G网络将提供更高的数据传输速率，可达每秒数千兆位，支持更高速率的移动互联网服务。超高连接密度5G网络支持海量设备同时连接，为物联网、智慧城市等领域提供强大的连接能力。超低延迟5G网络的低延迟特性，可以实现实时数据传输，支持更具交互性的应用和服务。行业发展动态与挑战5G技术的快速发展5G技术的应用将推动移动通信网络的革新，带来更高速度、更低延迟和更大容量，对GSM网络构成挑战。物联网的广泛应用物联网设备的不断增加，对网络连接提出了更高的要求，GSM网络需要不断升级以满足新的需求。网络安全威胁日益严峻随着网络攻击的不断演变，GSM网络需要加强安全防护措施，保障网络安全和用户数据隐私。提升GSM网络服务能力优化网络覆盖通过增加基站数量，完善网络基础设施，提升网络覆盖率，确保用户在更多区域都能享受稳定通话。提高网络容量采用先进的网络技术和设备，增加网络容量，提升网络处理能力，确保网络在高峰时段也能正常运行。构建智慧移动通信生态数据驱动利用大数据分析和人工智能技术，优化网络资源分配，提升服务质量和效率。个性化服务根据用户需求和行为数据，提供定制化的通信服务和应用，满足用户多样化需求。安全可靠加强网络安全防护，保障用户隐私和数据安全，构建可信赖的移动通