卡特-gsm呼叫流程-附多媒体讲座.ppt

1、GSM,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（Radio and Link Establishment Procedure） TCH正常分配流程（Normal Assignment Procedure） 主叫流程（Originating Call） 被叫流程（Terminating Call） 位置更新流程（Location Updating） 切换流程（Handover Procedure） 呼叫释放流程（Call Release Procedure） 信道

2、释放流程（Channel Release Procedure）,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,Layer 3介绍 RR : 无线资源管理（Radio Resource Management） 由MS、BTS和BSC控制 功能举例 Paging管理（Paging Management） 加密管理（Ciphered Mode Management） 频点分配（Frequency Redefinition） 信道分配（Dedicat

3、ed Channel Assignment） 切换（Handover Management ） 测量和功率控制（Measures and Power Control） MM : 移动性管理（Mobility Management） 由MS和MSC / VLR控制 功能举例 鉴权和身份识别（Authentication / Identification Procedures） 位置更新（Location Updating） IMSI Attach / Detach,GSM网络协议,CC : 呼叫控制（Call Control） 由MS和MSC控制 功能举例 呼叫处理和路由（Call proces

4、sing and routing） 双音多频（DTMF Facilities） 短消息服务（Short Message Service） 附加服务（Supplementary Service）,GSM网络协议,呼叫流程中常用的逻辑信道 PCH 寻呼信道（Paging Channel） RACH 随机接入信道（Random Access Channel） AGCH 接入认可信道（Access Grant Channel） SDCCH 独立专用控制信道（Stand-alone Dedicated Control Channel） SACCH 慢联系控制信道（Slow Associated Chan

5、nel） TCH 话务信道（Traffic Channel） FACCH 快联系控制信道（Fast Associated Control Channel）,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（Paging Procedure）（仅用于被叫流程中） 随机接入过程（Random Access Procedure） 立即分配过程（Immediate Assignment Procedure） SCCP联接建立过程（SCCP Connection Establishment Procedure）,当手机需要与网络发生联系

6、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,Channel Request,Channel Required,Channel Activation（SD）,Channel Act Ack （SD）,Immediate Assignment Command,UI Imm Assignment / Imm Ass Ext,ST9103,ET9103,ST3126,ET3126,ST3101,SABM L3 Info,Est Ind L3 Info,SCCP Con Rqrd L3,SCCP Conn Confirm,ET3101,ST9105,ET9

7、105,UA L3 Info,（RACH）（Est Cause，Rnd Nbr）,（Est Cause，Rnd Nbr，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,A接口,（Rnd Nbr，TDMA Frame Nbr，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CM Serv Abort消息）。如果收到MS发出的Classmark Change消息，BSC会

8、在SCCP连接完成后发Classmark Update消息给交换机,如CM Serv Req，Pag Res，Loc Update Req等,Set Asynchronous Balance Mode。在任何新信道登陆时均会有SABM过程,Unnumbered Ack,无线链路建立流程,无线链路建立流程Abis,Abis信令,Channel Required,无线链路建立流程Abis,Channel Activation,无线链路建立流程Abis,Immediately Assignment,无线链路建立流程异常情况,SDCCH拥塞 如果BSC在收到Channel Required时，相应小区

9、没有空闲的SDCCH，BSC将会 如果小区参数En_Imm_Ass_Rej=“True”，则发Immediately Assignment Reject 否则忽略Channel Required消息 T9103超时 BSC发RF Channel Release消息到BTS BSC收到Channel Activation NAck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 Layer 3无法建立 BSC发RF Channel Release到BTS T9105超时 BSC通过呼叫释放过程（ Call Release Procedure）释放原先

10、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Establish Indication消息，但消息中不含Layer 3 Information BSC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Error Indication Cause为 : “T200 Expiry” : 监视SABM和UA过程 “Unsolicited DM Response” (发生在Disconnect过程中） “Sequence Error” 释放： A

11、接口上，BSC发Clear Request “Radio Interface Failure”到交换机 BSC向手机和BTS发信道释放消息 BSC收到Connection Failure indication (Cause : Radio Link Failure) 在A接口上，BSC发Clear Request “Radio Interface Failure”到交换机 BSC向BTS发RF Channel Release消息 BSC收到Release Indication 当收到手机发出的DISC消息 A接口上，BSC发Clear Request “Radio Interface Fail

12、ure”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,Authentication Req,Ciphering Mode Cmd,Authentication Req,Authentication Req,Authentication Resp,Authentication Resp,Authentication Resp,Encryption Command,Ciphering Mode Cmd,Ciphering Mode Cmp,Ciphering Mode Cmp,Ciphering Mode Cmp,TMSI Realloc C

13、md,TMSI Realloc Cmd,TMSI Realloc Cmd,TMSI Realloc Cmp,TMSI Realloc Cmp,TMSI Realloc Cmp,Authentication,Ciphering,TMSI Realloc,ST3260,ET3260,*Authentication Reject*,Identification,Identification Request,ST3270,ET3270,Identification Request,Identification Request,Identification Response,Identification

14、 Resp,Identification Response,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,（Permitted Alg，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,Authentication Request,鉴权、身份识

15、别、加密、TMSI重新分配过程A口信令,Authentication Response,鉴权、身份识别、加密、TMSI重新分配过程A口信令,Identification Response,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Authentication Reject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

16、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（Directed Retry）,TCH分配过程,MS,BTS,BSC,MSC,Channel Activation TCH,SABM (FACCH),Channel Activation Ack.,Assignment Command,Assignment Command,Assignm

17、ent Request,Physical Context Request,Physical Context Confirm,Establish Indication,UA,Assignment Complete,Assignment Complete,Assignment Cmp,RF Channel Release (SD),RF Channel Release Ack.,STrr1,ETrr1,ST9108,ET9108,ST9103,ET9103,ST3107,ET3107,（Chn Type，Priority，CIC，DL DTX，Queuing Flag）,（TA，MS/BS_TxP

18、wr）,（SDCCH）,（TA，MS/BS_TxPwr）,（MA，TS，HSN，MAIO，MS_TxPwr）,占用TCH时，如需传送信令，则通过Stealing Flag将TCH转换成FACCH,一般情况下，在RF信道释放前都有Physical Context Req过程,TCH分配过程,TCH分配过程A口,Assignment Request,TCH分配过程Abis,Assignment Command,MS,BTS,BSC,MSC,SABM (FACCH),Channel Activation,HO CMD,Assignment Request,Physical Con Req,Chan.

19、 Act. Ack.,HO Detection,UA,Phys. Info,Assignment Cmp,ST11,ST3103,Queuing Indication,ET11,At this time, a TCH become free,TCH拥塞和排队,Assignment Request,ST11,Queuing Indication,ET11,A Handover alarm is raised. A target BTS is selected,HO CMD,HO Access,ST9103,ET9103,T,T,S,T,T,Establish Indication,T,T,HO

20、CMP,T,HO CMP,ST3124,ET3124,ET3103,直接重试,如果Queuing Ind=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Assignment Failure No Radio Resource Available 呼叫进入队列，但T11时间内没有TCH空出 在A接口BSC发Clear Request No Radio Resource Available 呼叫被优先级更高的呼叫挤出队列 在A接口BSC发Ass

21、ignment Failure No Radio Resource Available” T9108超时 : BTS对physical context request没有响应 之后的Channel Activation消息中将不带TA和手机及BTS的发射功率信息 T9103超时 : Channel Activation没有回应 A接口上BSC发Assignment Failure Radio Interface Failure BSC向BTS发RF Channel Release消息,TCH分配过程异常情况,BSC收到Channel Activation Negative Acknowledg

22、e消息 Channel Activation Negative Acknowledge有以下几种原因 : Channel Already Activated (CAA): BSC向手机和BTS发信道释放消息 Radio Resource Not Available (RRNA) - Protocol error (PE) : BSC内部释放 Requested transcoding rate not supported (RTRNS) : BSC内部释放 Encryption algorithm not implemented (EANI) : BSC内部释放 OMS的Paging Grou

23、p = (IMSI mod 1000) mod N;MS只监听自己对应的Paging Group的Paging Req消息,（MS ID（TMSI/IMSI），Cell ID（LAC/LAC+CI）,（MS ID（TMSI/IMSI），Paging Group）,（MS ID（TMSI/IMSI） （最多可同时发4个TMSI）,（Mobile ID，Classmark2，Priority，）,（calling party nbr）,被叫过程,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，Paging Response消息

24、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,Clear CMD,ESTIN (Loc Up Req),RR Connection Establishment,RR Connection Establishment,RR Connection Establishment,Authentication Procedure,Authentication Procedure,Authentication Procedure,Ciphering Procedure,Ciphering Procedure,Ci

25、phering Procedure,TMSI Realloc Procedure,TMSI Realloc Procedure,TMSI Realloc Procedure,Loc Up Accept,Channel Release,Deactivate SACCH,DISC,Release Indication,UA,RF Ch Release,Loc Up Req,Loc Up Accept,Loc Up Accept,Channel Release,RF Ch Release Ack,Clear CMP,ST3210,ET3210,（LU Type，MS ID，LAI，Classmark

26、1，）,位置更新过程,Location Update Request,位置更新过程 A口,Location Update Accept,位置更新过程 A口,切换分为 小区内切换（IntraCell Internal Handover） : 切换原因 (按优先级排序) Cause 15 & 16 干扰切换(High level interference on UL or DL). Cause 10 & 11 : 同心圆内圆电平过低而向外园切换（Too low level, inner zone (inner to outer zone HO, concentric cell) (UL & DL)

27、） Cause 13 : 同心圆外圆电平较高时向内圆切换（Too high level on the UL and DL, outer zone (outer to inner zone HO, concentric cell)） BSC内部小区间切换（Intercell Internal Handover） 切换原因 (按优先级排序) Cause 7 : 微小区BadSACCH切换（Several consecutive Bad SACCH frames received (rescue microcell HO)） Cause 17 & 18 : 微小区高门限切换（Too low leve

28、l in a microcell compared to a high threshold (UL & DL)） Cause 2 & 4 : 质量切换（Too Low Quality (UL & DL)） Cause 3 & 5 : 电平切换（Too Low Level (UL & DL)） Cause 6 : 太长距离且换（Too long MS-BS distance） Cause 22: 扩站小区外小区太短距离切换（Too short MS-BS distance） Cause20: 强制直接重试（Forced Direct Retry） Cause25: GPRS重定向（GPRS Re

29、direction ）,切换过程,Cause 21: Preferred Band切换（High level in neighbor cell in the preferred band） Cause 14: 宏小区到微小区切换（High level in a neighbor microcell for macrocell to microcell HO.） Cause 12: PBGT切换（Power Budget (Better Cell HO)） Cause 23: 话务切换（Traffic HO） Cause 24: 综合捕捉切换（General Capture HO） 同步切换 I

30、ntra Cell切换 部分Internal Inter Cell切换 异步切换,切换过程,MS,BTS,BSC,MSC,Measurement Rep,Measurement Res,Intra cell切换,Phys Context Req,OC,OC,Phys Context Conf,OC : Old Channel NC : New Channel,NC,NC,Channel Activation Ack,Channel Activation,Assignment Command,Assignment Command,OC,SABM,Establish Indication,UA,O

31、C,NC,NC,NC,Assignment Complete,NC,Assignment Complete,Handover Performed,RF Channel Rel,OC,RF Channel Rel Ack.,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,IntraCell HO总是用Assignment的过程来完成,（HO Cause，Cell ID，Chn Type）,Intra Cell切换过程,Assignment Comman

32、d,Intra Cell切换过程 Abis,TCH拥塞 Intra Cell切换将不会发生 T9108超时 : BTS对physical context request没有响应 之后的Channel Activation消息中将不带TA和手机及BTS的发射功率信息 T9103超时 : Channel Activation没有回应 Intra Cell切换过程将终止 A接口上不会有任何消息传送 BSC向BTS发RF Channel Release消息，释放新信道 BSC收到Channel Activation Negative Acknowledge消息 Intra Cell切换过程将终止 Ch

33、annel Activation Negative Acknowledge有以下几种原因 : Channel Already Activated (CAA): BSC向手机和BTS发信道释放消息 Radio Resource Not Available (RRNA) - Protocol error (PE) : BSC内部释放 Requested transcoding rate not supported (RTRNS) : BSC内部释放 Encryption algorithm not implemented (EANI) : BSC内部释放 O&M Intervention (OI)

34、 : BSC内部释放 A接口上不会有任何消息传送,Intra Cell切换过程异常情况,在原来的信道上（如SDCCH信道）收到Assignment Failure消息 Intra Cell切换过程将终止 A接口上不会有任何消息传送 BSC向BTS发RF Channel Release消息，释放新信道 Assignment Command的内容有误，手机发Assignment Failure消息到BSC Intra Cell切换过程将终止 A接口上不会有任何消息传送 BSC向BTS发RF Channel Release消息，释放新信道 T3107超时 BSC在A接口发Clear Request

35、“Radio Interface Message Failure” BSC向BTS发RF Channel Release消息，释放新老信道 形成切换掉话 其它异常中断消息 Error Report Connection Failure Indication Release Indication Error Indication,Intra Cell切换过程异常情况,MS,BTSserving,BSC,MSC,BTStarget,Meas Report,Meas Result,HO Alarm & Candidate Cell,Phys Context Req,Phys Context Conf

36、,Channel Activation,Channel Act Ack.,HO Command,HO Command,HO Access,HO Detection,SABM,Establish Ind,UA,Handover Complete,Handover Complete,Handover Performed,RF Channel Release,RF Channel Rel. 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

37、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）,Internal Inter Cell切换过程同步切换,MS,BTSserving,BSC,MSC,BTStarget,HO Alarm & Candidate Cell,Channel Activation,Channel Act Ack.,HO Command,HO Command,HO Access,HO Detection,SABM,Establish Ind,UA,Handover Complete,Handover Complet

38、e,Handover Performed,RF Channel Release,RF Channel Rel. Ack.,ST9103,ET9103,ST3103,ST3103,ST3105,ET3105,Physical Info,ST3124,ET3124,ST200,ET200,ST_RCR_ACK,ET_RCR_ACK,Phys Context Req,Phys Context Conf,ST9108,ET9108,Meas Report,Meas Result,没有Physical Cont Req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

39、信道释放前，有Physical Context Req过程,Internal Inter Cell切换过程异步切换,Internal Inter Cell切换过程A口,HO Performed,TCH拥塞 Internal Inter Cell切换将不会发生 T9108超时（同步切换） 同Intra Cell情况 T9103超时 同Intra Cell情况 BSC收到Channel Activation Negative Acknowledge消息 同Intra Cell情况,Internal Inter Cell切换过程异常情况,在原来的信道上（如SDCCH信道）收到HO Failure消息

40、 Internal Inter Cell切换过程将终止 A接口上不会有任何消息传送 BSC向BTS发RF Channel Release消息，释放新信道 HO Command的内容有误，手机发HO Failure消息到BSC Internal Inter Cell切换过程将终止 A接口上不会有任何消息传送 BSC向BTS发RF Channel Release消息，释放新信道 T3103超时 BSC在A接口发Clear Request “Radio Interface Message Failure” BSC向BTS发RF Channel Release消息，释放新老信道 形成切换掉话 其它异常

41、中断消息 Error Report Connection Failure Indication Release Indication Error Indication,Internal Inter Cell切换过程异常情况,MS,BTSserving,BSCserving,MSC,BTStarget,Meas Report,Meas Result,HO Alarm & Candidate Cell,Channel Activation,Channel Act Ack.,HO Command,HO Command,HO Access,HO Detection,SABM,Establish Ind

42、,UA,Handover Complete,Handover Complete,HO Complete,RF Channel Release,RF Ch. Rel. Ack.,BSCtarget,HO Required,HO Request,HO Request Ack.,HO Command,Phys Information,（SCCP Con Required）,（SCCP Con Conf）.,Clear Command,Clear Complete,SCCP Released,SCCP Rel. Cmp.,STrr2,ET3124,ETrr2,ST_HO_REQ_Lost,ST9103

43、,ST9103,ST9113,ST3103,ET3103,ST3124,ST200,ET200,ST3106,ET3106,ST8,ET8,External Inter Cell切换过程异步切换,ET9113,ET_HO_REQ_Lost,External Inter Cell切换过程A口,HO Required,External Inter Cell切换过程A口,HO Command,External Inter Cell切换过程A口,Clear Command,External Inter Cell切换过程A口,HO Request （1 of 2）,External Inter Cell

44、切换过程A口,HO Request （2 of 2）,External Inter Cell切换过程A口,HO Request Ack,External Inter Cell切换过程A口,HO Complete,T8 超时 服务BSC在A接口发Clear Request “Radio Interface Message Failure” 服务BSC向BTS发RF Channel Release消息，释放老信道 形成切换掉话 T9113 Expiry 目标BSC在A接口发HO Failure “Radio Interface Failure” 目标BSC向BTS发RF Channel Relea

45、se消息，释放新信道,External Inter Cell切换过程异常情况,MS,BTS,BSC,MSC,Disconnect,Disconnect,Disconnect,Release,Release,Release,Release Complete,Release Complete,Release Complete,手机触发的呼叫释放,Disconnect,Disconnect,Disconnect,Release,Release,Release,Release Complete,Release Complete,Release Complete,网络触发的呼叫释放,呼叫释放过程,呼叫释

46、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,Disconnect Cause 0001000Operator determined barring（主叫过程中，主叫欠费停机） 0010000Normal call clearing（主被叫通话过程中，正常挂机） 0010001User busy（主被叫过程中，振铃时，被叫挂断） 0010010No user responding（主叫过程中，被叫手机Paging Error） 0010011User alerting, no answer（主叫过程中，

47、被叫振铃但无人接听） 0010101Call rejected（主被叫过程中，振铃时，被叫挂断） 0011100Invalid number format（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） 0100010No circuit/channel available（一般发生在手机打手机的主叫过程中，TCH分配完成后） 0100110Network out of order （一般发生在手机打手机的主叫过程中，TCH分配完成后） 0101001Temporary failure（一般发生在主被叫过程中，TCH分