1、移动通信系统的基本组成
MS(Mobile Station)：手机物理设备
2、基站子系统
BSS （Base Station System）：基站系统
主要负责手机信号的接收和发送，把收集到的信号简单处理之后再传送到移动交换中心（MSC），通过交换机等设备的处理，再传送给终端用户，也就实现了无线用户的通信功能
基站收发信台（BTS）：提供GSM规范所要求的无线信道，与MS进行无线通信。
基站控制器（BSC）：功能包括呼叫处理、切换控制、实现陆地电路和空中信道的动态连接/交换、操作和维护管理等，并提供A接口。
3、网络子系统（NSS）
它的作用主要是完成网络侧的数据交换功能、用户数据的存储管理功能、用户移动性管理功能、安全性管理功能以及和其他系统交换数据的网关功能等，是GSM网络的中央机构
NSS包括移动业务交换中心(MSC)、拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、设备识别寄存器(EIR)、鉴权中心(AUC)
A）访问位置寄存器 VLR (Visitor Location Register )
?保存移动用户的业务信息
?保存移动用户当前位置信息--MSRN(Mobile Subscriber Roaming Number )
?保存的用户标识
TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity )
IMSI
MSISDN
B）归属位置寄存器 HLR (Home Location Register )
?HLR保存的主要用户标识:IMSI、MSISDN
?HLR保存的主要信息：位置信息，基本通信业务订制信息，业务限制，补充业务，GPRS订制数据，路由信息。
C）移动交换机 MSC(Mobile-service Switching Center)
?具有传统ISDN交换机的功能, 局间信令采用ISUP、TUP
?移动性的处理功能：必要的无线资源的管理、使用MAP/SS7与VLR、HLR 交互, 用于进行移动用户的位置注册、更新、切换等
?短信功能
?USSD功能
D）鉴权中心AUC (Authentication Centre )
?与HLR相连，存储用户的鉴权信息
E）设备身份寄存器EIR (Equipment Identity Register )
?用作处理设备身份信息，中国没有使用，原因是山寨机市场和移动用户市场的相关性。
F）群呼寄存器GCR(Group Call Register)
?用于群呼和广播呼叫
4、移动网络信令协议栈
A）MAP （Mobile Application Part）
?MAP是为完成移动台的自动漫游功能，在移动通信网络实体之间传递信息的信令。
?MAP支持的业务有：
–移动性业务，包括位置管理，切换，鉴权管理，国际移动设备设备管理，用户管理，故障恢复
–操作与维护，包括用户跟踪，用户识别
–呼叫处理
–与补充业务相关的业务
–短消息业务管理
–网络请求的PDP上下文活动业务
B) ISUP简介
ISDN 用户部分（ISUP），是SS7/C7 信令系统的一种主要协议，定义了协议和程序用于建立、管理和释放中继电路，该中继电路在公共交换电话网络（PSTN）上传输语音和数据呼叫。ISUP 适用于ISDN 呼叫和非ISDN 呼叫。
5、移动网物理实体
PLMN（Public Land Mobile Network，公共陆地移动网络），由政府或它所批准的经营者，为
公众提供陆地移动通信业务目的而建立和经营的网络。该网路必须与公众交换电话网（PSTN）互连，形成整个地区或国家规模的通信网。
PSTN ( Public Switched Telephone Network )定义公共交换电话网络，一种常用旧式电话系统。即我们日常生活中常用的电话网。工作原理公共交换电话网络是一种全球语音通信电路交换网络，包括商业的和政府拥有的。
6、.移动网基本呼叫模型-MO呼叫流程（Mobile Original，终端发起呼叫，打出）
MO呼叫- 消息交互图
初始地址消息IAM
7、移动网基本业务模型- MT呼叫流程
MT呼叫- MAP消息交互图
第4章位置更新 4.1 概述 在GSM系统中有三个地方需要知道位置信息，即HLR、VLR和MS。当这个信息发生变化时，需要保持三 者的一致，由位置更新流程实现。位置更新流程是位 置管理中的主要流程，总是由MS发起。 位置更新流程是一个通用流程，在如下三类位置更新流程中要使用到：正常位置更新、周期性位置更 新、IMSI附着位置更新流程。 正常位置更新用于更新网络侧对于MS的位置区信息，LOCATION UPDATING REQUEST消息中包含位置更新 流程的类型信息。 在网络侧VLR判定MS为未知用户时，会启动正常位置更新流程，作为MM连接建立请求的响应。
为限制位置更新尝试次数，位置更新失败时要使用位置更新attempt counter 计数器。在MS开机或SIM卡刚插入时，该计数器清零。 MS中要保持一个"forbidden location areas for roaming"表和一个"forbidden location areas for regional provision of service"表。MS关机或SIM 卡拔出时，将这两个表删除。当MS收到位置更新拒绝消息，其原因值为"Roaming not allowed in this location area"或"Location Area not allowed"时，从BCCH上收到的LAI信息触发位置更新请求的LAI要加到相应的表中。这两个表的容量至少要有10个表项，当表项数目超过表的容量时，最早的表项内容删除。 成功的进行位置更新后，MS在SIM卡中置UPDATED 状态位（UPDATED状态表明最后一次位置更新请求成
LTE空口信令流程详解以及相关优化案例汇总1、附着信令流程 1.1 、Attach附着信令流程 （统计时延：红色的为开始和结束信令） EPS MM Attach request EPS MM Unknown(0x0734) UL CCCH rrcConnectionRequest DL CCCH rrcConnectionSetup UL DCCH rrcConnectionSetupComplete DL DCCH rrcConnectionReconfiguration DL DCCH dlInformationTransfer UL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete EPS MM Security protected NAS message EPS MM Authentication request EPS MM Authentication response EPS MM Unknown(0x077B) UL DCCH ulInformationTransfer DL DCCH dlInformationTransfer EPS MM Security protected NAS message EPS MM Security mode command EPS MM Security mode complete EPS MM Unknown(0x0790) UL DCCH ulInformationTransfer DL DCCH ueCapabilityEnquiry UL DCCH ueCapabilityInformation DL DCCH securityModeCommand DL DCCH rrcConnectionReconfiguration UL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete EPS MM Security protected NAS message EPS MM Attach accept EPS SM Activate default EPS bearer context request EPS SM Activate default EPS bearer context accept EPS MM Attach complete EPS MM Unknown(0x072D) UL DCCH ulInformationTransfer DL DCCH rrcConnectionReconfiguration UL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete
VoLTE信令流程
内容 VoLTE总体流程 1 VoLTE注册流程 2 VOLTE基本呼叫流程 3
总体流程—承载 ?VoLTE的信令IMS消息使用QCI为5的Non-GBR QoS、语音使用QCI为1的GBR、视频使用QCI为2的GBR QCI Resourc e Type Priority Packet Delay Budget Packet Error Loss Rate Example Services 1 GBR 2 100 ms 10-2Conversational Voice 2 4 150 ms 10-3Conversational Video (Live Streaming) 5 No-GBR 1 100 ms 10-6IMS Signalling 不支持VoLTE的 UE 支持VoLTE的UE 未进行VoLTE会话进行VoLTE语音通话进行VoLTE视频通话 QCI9 QCI5+QCI9 QCI1 + QCI5 + QCI9 QCI1 +QCI2+QCI5+QCI9 ?终端业务承载建立对应关系：
VOLTE总体流程
内容 VoLTE总体流程 1 VoLTE注册流程 2 VOLTE基本呼叫流程 3
VOLTE注册流程—EPS attach（1） ?VoLTE首先在EPS进行联合attach，与普通CSFB一致，再建立QCI5承载： Default bearer (GBR) QCI=8/9 Internet APN Default bearer (Non-GBR) QCI=5 IMS APN ?UE在attach Req中携带SRVCC能力及VOLTE能力： ?EPC在attach Acp中通知UE，网络侧具有VOLTE-IMS，决定UE紧接下来是否发起QCI5承载建立：
V O L T E技术原理与信令 流程 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
VOLTE原理报告 项目名称中移动福州VOLTE测试 文档编号 版本号 作者苏晓群 版权所有 大唐移动通信设备有限公司 本资料及其包含的所有内容为大唐移动通信设备有限公司(大唐移动)所有,受中国法律及适用之国际公约中有关着作权法律的保护。未经大唐移动书面授权，任何人不得以任何形式复制、传播、散布、改动或以其它方式使用本资料的部分或全部内容，违者将被依法追究责任。 目录
1引言 编写目的 本文主要对VOLTE的原理进行介绍，并对VOLTE小区主要参数配置及测试信令进行详细说明，使读者对VOLTE有个基本的了解；由于VOLTE现在未商用，所以实际优化经验较少，优化可以参考R9及2/3G的优化经验。 预期读者和阅读建议 本文档预期读者为网络技术优化人员、系统测试人员等。 参考资料 [1]《TD-LTE半持续调度特性实现报告》 [2]3GPP TS Single Radio Voice Call Continuity (SRVCC) [3] IETF RFC 3261 Session Initiation Protocol [4] -IMS Profile for Voice and SMS [5]《中国移动VoLTE总体建设方案》—移动集团设计院 2VOLTE原理介绍 VOLTE介绍 技术背景 目前业界对LTE语音的解决方案有三种，分别是VOLTE、CSFB、SGLTE， VOLTE与CSFB是3GPP标准化方案，SGLTE为终端实现方案，其中VOLTE是移动4G语音解决方案的终极方案；SGLTE不需要对网络进行改动，VOLTE与CSFB均需对网络进行改造。 VOLTE是什么最直接简单的理解就是VOIP，只是网络的承载体由互联网变成了LTE，同时在LTE的业务中给了一个高优先级保证QOS。 VoLTE是GSMA IR 92定义的标准LTE语音解决方案，最大的网络改动就是引入IMS网络，由IMS配合LTE和EPC网络实现端到端的基于分组域的语音、视频通信业务。通过IMS系统的控制，VoLTE解决方案可以提供和电路域性能相当的语音业务及其补充业务，包括号码显示、呼叫转移、呼叫等待、会议电话等。 技术优势 VoLTE开启了向移动宽带语音演进之路，其给运营商带来两方面的价值，一是提升无线频谱利用率、降低网络成本。LTE的频谱利用效率GSM的4倍以上。另一个价值就是提升用户体验，VoLTE的体验明显优于传统CS语音。首先，高清语音和视频编解码的引入显着提高了通信质量；其次，VoLTE的呼叫接续时长大幅缩短，VoLTE比CS呼叫缩短一半以上。 下面是实际测试的一些指标：
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Issue 3.3 第1章呼叫过程的信令分析 对一次发生在移动用户间的呼叫来说，信令流程可以分为三个相对独立的部分： ●主叫移动用户部分 ●被叫移动用户部分 ●拆线部分 1.1 主叫信令流程 移动用户做主叫时的信令过程从MS向BTS请求信道开始，到主叫用户TCH指配完成为止。一般来说，主叫经过几个大的阶段：接 入阶段，鉴权加密阶段，TCH指配阶段，取被叫用户路由信息阶段。 接入阶段主要包括：信道请求，信道激活，信道激活响应，立即指配，业务请求等几个步骤。经过这个阶段，手机和BTS（BSC）建 立了暂时固定的关系。 鉴权加密阶段主要包括：鉴权请求，鉴权响应，加密模式命令，加密模式完成，呼叫建立等几个步骤。经过这个阶段，主叫用户的身 份已经得到了确认，网络认为主叫用户是一个合法用户，允许继续处理该呼叫。 TCH指配阶段主要包括：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。 取被叫用户路由信息阶段主要包括：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（MSRN）。MSC收到路由信息后，对被叫用户的路由信息进行分析，可以得到被叫用户的局向。然后进行 话路接续。 2
Issue 3.3 主叫过程的信令流程如后面的图所示。 注意: 应该注意的是：从VLR到HLR/AUC取鉴权集的过程不是必须的。 VLR到HLR/AUC取鉴权集时，HLR每次送5组，本次使用一组，另外4组保存在VLR中供后续的鉴权过程使用。只有当VLR中的 鉴权集使用完毕，VLR才发起向HLR/AUC取鉴权集的过程。 另外，如果MSC通过对被叫用户的MSRN的分析得知被叫用户是本局用户，那么就不会向其它MSC发送初始地址消息（IAI/IAM）， 而是根据被叫用户的位置区直接通知本局BSC对被叫用户发起寻呼。如果被叫用户非本局用户，则通过信令路由分析，通过适当的链 路向目的MSC发IAI消息，以建立话路。 主叫接入阶段、鉴权阶段主要信令： 3
信令模式与非信令模式 手机校准和测试的两种模式signaling test mode和Non Signaling test mode 现在手机校准和测试有两种模式： 【1】signaling test mode 【2】Non Signaling test mode; 你知道这两种模式有何区别吗？ 【1】signaling test mode 理解之一： signaling mode:信令模式，就是用CMU200或8960模拟基站，和手机建立起链接,仪表发出各种信令，手机此时相当于联上了网络。 1）手机此时既要发射信号，又要接收来自仪表的各种信令，这种方式一般用于Final TEST。2）信令模式某种程度上可以说完全模拟了手机和基站注册、寻呼、以及MOC、MOT(发收信息)的呼叫过程以及通话过程。 3）当然，这种和仪器建立的通信还是和真正的通信是有区别的，为了测试的需要，比如测试BER，有时需要手机环回（loop back）基站发出的数据，这在实际通信中是没有的。 理解之二： signaling mode:信令模式，就是用CMU200或8960模拟基站，和手机建立起链接,仪表发出各种信令，手机此时相当于联上了网络。手机此时既要发射信号，又要接收来自仪表的各种信令，8960叫ACTIVE模式这种方式一般用于Final TEST. 【2】Non Signaling test mode; 理解之一： Non Signaling test mode：非信令模式，仪表此时并不发出信令去控制手机，或者仪表只是发射，手机接收；或者仪表只是接收，手机发射。当然为了支持这个模式，手机需要进入一种特殊的模式，能够支持只发，或只收。非信令模式主要用来手机校准（Calibration）或手机研发中故障定位等。比如排除接收的故障，单独看发射是不是好的。 理解之二： non-signaling mode:非信令模式，仪表此时仅仅用作测量手机的射频指标，并不发出信令去控制手机，手机此时只处于发射状态，接收通路一般是关闭的。8960叫TEST模式，这种方式一般用于CALIBRATION。因为手机在校准时要向FLASH写入各种参数，除了RSSI外，主要是发射的参数。此时是无法测量frequency error,RX LEVEL 和BER的。 总而言之，对手机而言，信令模式下手机既要发射信号，又要接收信号。非信令模式下手机仅仅处于发射状态. 信令模式和非信令模式都可以用来测试RF指标，比如Phase Error、Frequency Error、Power/Time Template、Spectrum等，但是非信令模式不能测试BER，因为不能环回数据 测量功率,频谱,误码率: 其实综测仪使用最重要的一步就是连机,要是连上了,其它的测量好说,看一下英文中文说明就可以了. 以CMU200 为例,说明一下测功率: 第一步,打开综测仪,调到信令模式下,利用维修软件拔打112,连接上了,会调出另一个画面,按下MENUS(菜单)->POWER(功率)->Application(应用)->p/PLC(功率/功率等级),则可以查看所有信道的功率了 测频谱: 按下MENUS(菜单)->Spectrum(频谱)->application(应用)->switch&Modulation(开关谱与调制谱) 测误码率: 按下MENUS(菜单)->ReceiverQuality(接收质量)->BERAverage(平均误码率) 以8960为例,讲一下测试方法:
对于信令流程，应该从以下几个方面掌握： 1．能够写出一个完整的呼叫的流程，其中包括RRC连接，Iu口控制面连接，鉴权加密，RAB Assignment。 2．能够写出一个释放业务的流程，清楚的指导单业务和多业务分别释放的流程。 3．能够知道呼叫过程中的每条消息对应的物理信道。 4．能够清楚的理解呼叫过程中的每条消息的主要内容 5．能够清楚的知道呼叫过程中每条消息流经的空中接口和地面接口 6．后期，能够结合NodeB和RNC的单板，指导相关信令从硬件上的流程。 RRC连接： 1．RRC Connection Request 1.1 在这个消息中，主要必须知道其中主要的三个信元： 第一，UE的标识：优先级依次为UE的TMSI或者P-TMSI，IMSI，IMEI 第二，UE发起RRC Connection的原因：其中包括Conversational，Streaming，Interactive，Background，High Priority Signaling, Low Priority Signaling 第三，UE测量到的当时CPICH的Ec/Io 1.2对于这个消息： 从Uu口来看，它从UE的RRC层到UTRAN的RRC层，途径Node B，这个消息在Node B中经过Iub口的用户面，具体是RACH FP。采用的方式是SRB0 1. 3这个消息逻辑信道是CCCH，传输信道RACH，物理信道是PRACH 2．RL Setup Request 2.1这个消息是RNC发给Node B的，其中包含了分配给该UE的所有层一的资源。RNC告诉Node B，让Node B准备相应的资源。在信令Trace中，可以看到里面包含了所有物理信道的配置信息。 2.2这个消息从RNC到Node B，通过NBAP协议过来，具体来说就是CCP。 2.3这里要区分Iub口的用户面和控制面，简单的说来，其用户面就向一个转接头，只是把高层的消息转接过去。而控制面，则是处理了所有RNC和Node B私人之间相关的消息。 3．Start RX 这个时候Node B收到以上参数后，开始收上行UE发来的数据，但是由于UE还不知道上行它自己可以用什么参数，Node B 此时什么都收不到。 4．RL Setup Response Node B给RNC回送的一个准备完成的消息。 5．ALCAP同步 5.1这个同步，主要是给相应的DCH分配AAL2资源。AAL2资源的分配和回收都是Q.AAL2完成的，也就是这个分配的消息途径Iub口的传输网络控制面。 6．DCH FP同步 6.1这个消息主要包含一个CFN 6.2 其作用主要是Node B中的DCH和RNC中的DCH同步，此消息为IuB口的用户面。 7．Start Tx 此时Node B开始发下行的数据，DPCCH
（流程管理）位置更新具体信令流程
位置更新 4.1 概述 于GSM系统中有三个地方需要知道位置信息，即HLR、VLR和MS。当 这个信息发生变化时，需要保持三者的壹致，由位置更新流程实现。位置 更新流程是位置管理中的主要流程，总是由MS发起。 位置更新流程是壹个通用流程，于如下三类位置更新流程中要使用到：正 常位置更新、周期性位置更新、IMSI附着位置更新流程。 正常位置更新用于更新网络侧对于MS的位置区信息， LOCATIONUPDATINGREQUEST消息中包含位置更新流程的类型信息。 于网络侧VLR判定MS为未知用户时，会启动正常位置更新流程，作为 MM连接建立请求的响应。 为限制位置更新尝试次数，位置更新失败时要使用位置更新 attemptcounter计数器。于MS开机或SIM卡刚插入时，该计数器清零。 MS中要保持壹个"forbiddenlocationareasforroaming"表和壹个 "forbiddenlocationareasforregionalprovisionofservice"表。MS关机 或SIM卡拔出时，将这俩个表删除。当MS收到位置更新拒绝消息，其 原因值为"Roamingnotallowedinthislocationarea"或 "LocationAreanotallowed"时，从BCCH上收到的LAI信息触发位置更 新请求的LAI要加到相应的表中。这俩个表的容量至少要有10个表项， 当表项数目超过表的容量时，最早的表项内容删除。 成功的进行位置更新后，MS于SIM卡中置UPDATED状态位（UPDATED 状态表明最后壹次位置更新请求成功，同时此时LAI、TMSI，加密的密钥 和加密序列号均应该保存于SIM卡中），且存储新的位置区信息。 4.2 位置更新流程 正常位置更新、周期性位置更新和IMSI附着位置更新流程基本相同（不 同之处于下面各小节中详细描述），流程如下图： 图4-1位置更新流程 (1) MS于空中接口的接入信道上向BTS发送ChannelRequest（该消 息内含接入原因值为位置更新）；
1、移动通信系统的基本组成 MS(Mobile Station)：手机物理设备 2、基站子系统 BSS （Base Station System）：基站系统 主要负责手机信号的接收和发送，把收集到的信号简单处理之后再传送到移动交换中心（MSC），通过交换机等设备的处理，再传送给终端用户，也就实现了无线用户的通信功能
基站收发信台（BTS）：提供GSM规范所要求的无线信道，与MS进行无线通信。 基站控制器（BSC）：功能包括呼叫处理、切换控制、实现陆地电路和空中信道的动态连接/交换、操作和维护管理等，并提供A接口。 3、网络子系统（NSS） 它的作用主要是完成网络侧的数据交换功能、用户数据的存储管理功能、用户移动性管理功能、安全性管理功能以及和其他系统交换数据的网关功能等，是GSM网络的中央机构 NSS包括移动业务交换中心(MSC)、拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、设备识别寄存器(EIR)、鉴权中心(AUC) A）访问位置寄存器 VLR (Visitor Location Register ) ?保存移动用户的业务信息 ?保存移动用户当前位置信息--MSRN(Mobile Subscriber Roaming Number ) ?保存的用户标识 TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity ) IMSI MSISDN B）归属位置寄存器 HLR (Home Location Register ) ?HLR保存的主要用户标识:IMSI、MSISDN
?HLR保存的主要信息：位置信息，基本通信业务订制信息，业务限制，补充业务，GPRS订制数据，路由信息。 C）移动交换机 MSC(Mobile-service Switching Center) ?具有传统ISDN交换机的功能, 局间信令采用ISUP、TUP ?移动性的处理功能：必要的无线资源的管理、使用MAP/SS7与VLR、HLR 交互, 用于进行移动用户的位置注册、更新、切换等 ?短信功能 ?USSD功能 D）鉴权中心AUC (Authentication Centre ) ?与HLR相连，存储用户的鉴权信息 E）设备身份寄存器EIR (Equipment Identity Register ) ?用作处理设备身份信息，中国没有使用，原因是山寨机市场和移动用户市场的相关性。 F）群呼寄存器GCR(Group Call Register) ?用于群呼和广播呼叫 4、移动网络信令协议栈
流程管理 CS 呼叫流程 目录 1.概述 (1) 1.1本文的目的和内容 (1) 1.2本文的依据 (1) 1.3缩略语 (1) 2.研究动机/顾客受益 (4) 3.典型处理流程 (5) 3.1主叫信令流程 (5) 3.1.1主叫流程图 (5) 3.1.2流程简述 (9) 3.1.3主要消息 (12) 3.2被叫信令流程 (13) 3.2.1被叫流程 (13) 3.2.2流程简述 (17) 3.2.3主要消息 (17) 3.3呼叫释放信令流程 (17) 3.3.1释放RRC 连接情况 (17) 3.3.2仅释放Iu 连接 (19) 4.典型异常流程 (23) 4.1U U 接口异常流程 (23) 4.1.1网络拒绝建立RRC 连接 (23) 4.1.2RRC 连接释放时的异常情况 (25) 4.1.3初始/直接传输异常处理 (27) 4.1.4安全模式控制失败（包括 Iu 接口的安全模式控制） (27) 4.1.5无线承载建立失败（包括Iu 接口的RAB 建立过程） (29) 4.1.6无线承载释放失败（包括Iu 接口的RAB 释放过程） (33) 4.2I U接口异常流程 (34) 4.2.1RAB 分配请求异常处理 (35) 4.2.2安全模式控制异常处理 (35) 4.3I UB接口异常流程 (35) 4.3.1无线链路建立失败 (35) 4.3.2无线链路重配置失败 (38) 5.文件历史 (40) 1.概述 1.1本文的目的和内容 本文描述了TD-SCDMA 系统中主叫信令流程、被叫信令流程和呼叫释放信令流程， 以及典型的异常流程，并对信令消息的配置参数进行了说明。 1.2本文的依据(修改模板，增加参考文献) [1]3GPP TR 25.931 v4.0.0 “UTRAN Functions, Examples on Signalling Procedures” [2]3GPP TR 25.401 v4.0.0 “UTRAN Overall Description”[3] 3GPP TS 25.331 v4.0.0 “RRC Protocol Sepcification”[4] 3GPP
. 精品 信令的基本概念和分类 一. 信令的基本概念 ● 信令是设备间相互协作所采用的一种“通信语言”。为了使不同厂家生产的设备可 以配合工作，这种“通信语言”应该是可以相互理解的。 ● 通信网中的设备在信令交互时需要遵循一定的规约和规定，这些规约和规定就是信 令方式。信令方式包括信令的结构形式、信令的传送方式以及信令传送过程中使用的控制方式。 ● 信令系统是指实现某种信令方式所必须具有的全部硬件和软件系统的总和。 二. 信令的分类 信令的分类方法很多，常用的分类有以下几种。 1．用户信令和局间信令 ● 用户信令是用户终端和交换机之间传送的信令 ● 局间信令是在交换机与交换机之间、或者交换机与网管中心、数据库之间传送的 信令。 2．随路信令和公共信道信令 ● 随路信令是指用传送话音的通路来传送与该话路有关的各种信令，或某一信令通 路唯一地对应于一条话音通道 ● 公共信道信令又叫共路信令，是指传送信令的通路与传送话音的通路分开，信令 有专用的传送通道 1.2 信令的发展 ● 电信网较早使用的是随路信令，利用传送话音的通路来传送与该话路有关的信令。 ●第一个公共信道信令系统是CCITT 于1968年提出的No.6信令系统，主要用于模拟电话网。 ●20世纪80年代中期，国际上开始窄带综合业务数字网 (N-ISDN)的商用。 ●20世纪90年代中期，IP 电话兴起。 ●将来，电路交换网与IP 网的完全融合，最终演进为一个统一的、以IP 为承载层的分组化网络。相应地，在这个分组化网络上所有的信令均采用IP 作为承载，传统的信令网也转变为IP 信令网。 ● 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！ ● ● ●
主叫： 1、rrc连接请求（UE—RNC、RACH） 可看出业务类型（speech（12.2k）、video（64k））；包含UE标识：TMSI、LAI=MCC+MNC+LAC；请求原因：主叫会话、被叫会话、短信发送、短信接收、FTP下载、注册；UE能力：是否支持GSM等。 2、RNC要求NODEB建立无线链路，准备无线资源（建立在DCH 上才有） RL建立请求、RL建立响应、DL SYNC、UL SYNC。 3、rrc连接建立（RNC—UE、FACH） 包含rrc建立的链路消息（建立在公共信道或DCH）、频点、上行最大发射功率等；RNC侧还可以看到UE的IMSI、TMSI、P-TMSI，功率步长等。 4、rrc连接建立完成（UE—RNC、DCCH） UE上报自己的能力：功率支持等级、是否支持GSM、多载波、FDD/TDD。 5、CM服务请求（初始直传消息、RNC—UE、DCCH） 业务请求：呼叫、紧急呼叫、短消息等。 6、初始化UE消息（RNC—UE） 7、直传消息（鉴权请求消息、CN—RNC） 8、直传消息（鉴权请求消息、RNC—UE） 9、直传消息（鉴权响应、UE—RNC—CN） 10、安全模式建立过程，同鉴权过程 11、身份认证请求（RNC—UE）
12、身份认证响应（UE—RNC） 13、SETUP（UE—RNC） 包含UE支持的语音编码及被叫号码。 14、呼叫进程启动（RNC—UE） 表明请求的呼叫已被接受。 15、Rab指派请求（CN—RNC） Rab建立是为了UE与CN间传送语音、数据及多媒体业务，rrc建立则是为了建立UE—RNC—CN之间的信令连接。 16、无线链路重配置准备（RNC—NODEB） NODEB建立DCH来承载rab。 17、无线链路重配置完毕（NODEB—RNC） 18、rb建立（RNC—UE） 建立一个新的物理承载，包含扩频因子信息。 19、rb建立完成（UE—RNC） 表明请求的呼叫已被接受。 20、rab指派响应（RNC—CN） 表明rab建立完成。 21、振铃（RNC—UE） 被叫发振铃音。 22、Connect（RNC—UE） 表明被叫已接电话。 23、连接确认（UE—RNC） 主叫确认连接，呼叫建立完成开始通话。 24、Disconnect（UE—RNC） 挂机，包含挂机原因：user等。
第一章 信令基本概念 1.1 信令的概念 1.1.1 什么是信令 在日常生活中，我们经常打电话。当拿起送受话器，话机便向交换机发出了摘机信息，紧接着我们就会听到一种连续的“嗡嗡”声，这是交换机发出的，告诉我们可以拨号的信息。当拨通对方后，又会听到“哒－哒－”的呼叫对方的声音，这是交换局发出的，告诉我们正在呼叫对方接电话的信息……。 这里所说的摘机信息、允许拨号的信息、呼叫对方的回铃信息等等，主要用于建立双方的通信关系，我们把用以建立、维持、解除通信关系的这类信息称为信令。 一个用户在通过用户设备、交换设备、传输设备与另一用户通信的过程中，要用到许多信令。为深入理解信令的含义，下面举一个两个用户通过两个交换局通话的例子。 图1.1(a)是两个用户通信的网络结构图，图1.1(b)是其通信过程中使用的信令及其流程。 (a) (b) 图1.1 用户通话信令及其流程 如图1.1(b)所示，当主叫用户摘机时，摘机信令（或启呼信令）送到发端交换局； 被叫 主叫 用户线 中继线 用户线 (终端局) (发端局)
发端交换局立即向主叫用户送出拨号音；主叫用户听到拨号音后，开始拨号，送出拨号信令； 发端交换局根据被叫号码选择局向（路由）及中继线。如有路由可利用，发端交换局向终端局发送占用信令，然后把被叫用户号码送终端局； 终端交换局根据被叫号码，将呼叫连到被叫用户，向被叫用户发送振铃信号，并向主叫用户送回铃音； 当被叫用户摘机应答时，此应答信令送给终端交换局并将应答信令转发给发端交换局。 双方开始通话； 通话完毕，若被叫用户先挂机，则一挂机信令由终端局发送发端局；发端交换局通知主叫用户挂机；如果主叫用户先挂机，则发端局立即拆线，并把一拆线信令送给送终端交换局，通知其拆线； 终端交换局拆线后，回送一个拆线证实信令，于是一切设备复原。 以上是电话接续中最基本的信令流程。在电话网中，实际通信过程和使用的信令比这要复杂得多。 随着电话通信技术的发展，信令的种类、具有的功能及其传输方式都有了较大的变化。信令的定义也远远超出了上述定义的范围。在种类上，不仅包括通信过程为建立、维持、解除通信关系所使用的信令，还包括了交换局间传递的网络管理、业务管理方面的信令；在功能上不仅有监视、选择功能，还具有网络管理功能；在信令的形式上，不仅有直流脉冲信令、多音频编码信令，还有数据传送的分组消息形式的信令。 但是，不管信令的种类、功能及传送形式如何变化，信令本身却始终具有一些区别于其它信息的明显特征： ──信令是在用户设备与网络节点间/或网络节点间传送的信息； ──信令是上述信息中起监视、选择及网络管理功能的信息（在一个信令系统中，一种功能可以用几个信令来表示，而一个特定的信令又可以用来实现一种或几种不同的功能）。 1.1.2信令方式 信令的传送要遵守一定的规约和规定,这就是信令方式。它包括信令的结构形式，信令在多段路由上的传送控制方式。选择合适的信令方式，关系到整个通讯网通信质量的好坏和投资成本的高低。 1.1.3信令系统 信令系统指为了完成特定的信令方式，所使用的通信设备的全体。 综上所述，可以明显的看到信令在电话接续中的重要作用。如果没有这些信令，人和机
Issue 3.3 课程说明 课程介绍 GSM通信流程包括两方面的内容：呼叫基本流程，信令基本流程。其中，呼叫流程主要包含：移动主叫流程，移动被 叫流程，汇接呼叫流程。信令基本流程主要包含：鉴权流程，位置登记流程，呼叫重建流程，BSC内部切换流程，BSC 间切换流程，MSC间切换流程，移动始发短消息流程，移动终结短消息流程，定向重试流程。 这些流程从系统的角度描述了移动用户经常发生的行为，描述了GSM的几个组成部分在呼叫流程、信令流程中的相互 关系，对移动性特征做重点说明。 课程目标 本课程的重点是介绍GSM系统的协同工作过程，涉及内容包含：呼叫、位置更新、切换、短消息。对流程的介绍突出 了移动特征，具体的信令细节本课程不做描述，可以参考ETSI的GSM规范获得更加详细的内容。 通过学习本课程，可以基本掌握： ?移动用户做位置登记的信令过程； ?移动用户做主叫的信令过程； ?移动用户做被叫的信令过程； 1
Issue 3.3 ?MSC做汇接呼叫的信令过程； ?BSC内切换信令过程； ?BSC间切换的信令过程； ?MSC间切换的信令过程； ?呼叫重建的信令过程； ?定向重试的信令过程。 对这些信令流程学习之后，对GSM系统的原理会有更加深刻的了解，对每个功能实体（MS，BTS，BSC，MSC，VLR， HLR）的功能有更加深刻的体会。 相关资料 ETSI关于GSM的规范，主要是：GSM0408，GSM0808，GSM0902。 2
Issue 3.3 第一节呼叫过程的信令分析 对一次发生在移动用户间的呼叫来说，信令流程可以分为三个相对独立的部分： ?主叫移动用户部分 ?被叫移动用户部分 ?拆线部分 1.1 主叫信令流程 移动用户做主叫时的信令过程从MS向BTS请求信道开始，到主叫用户TCH指配完成为止。一般来说，主叫经过几个大 的阶段：接入阶段，鉴权加密阶段，TCH指配阶段，取被叫用户路由信息阶段。 ?接入阶段主要包括：信道请求，信道激活，信道激活响应，立即指配，业务请求等几个步骤。经过这个阶段，手机 和BTS（BSC）建立了暂时固定的关系。 ?鉴权加密阶段主要包括：鉴权请求，鉴权响应，加密模式命令，加密模式完成，呼叫建立等几个步骤。经过这个阶 段，主叫用户的身份已经得到了确认，网络认为主叫用户是一个合法用户，允许继续处理该呼叫。 ?TCH 指配阶段主要包括：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。 3
1、什么是信令？ 信令是通信网中规范化的命令，它的作用是控制通信网中各种通信连接的建立，维护通信网的正常运行。 信令是各交换局在完成呼叫接续中使用的一种通信语言，它是控制交换机产生动作的命令。 2、什么是信令方式？它包含哪三方面的内容？ 信令在传送过程中所要遵守的规约和规定，就是信令方式。 包括信令的结构形式、信令在多段路由上的传送方式及控制方式。 3、试比较端到端和逐段转发两种信令传送模式的不同，并分析它们应用的环境有什么不同。 端到端：对线路传输质量要求较高，信令传送速度快，接续时间短，信令在多段路由上的类型必须相同。 逐段转发：对线路传输质量要求不高，信令传送速度慢，话路接续时间长，在多段路由上传送信令的类型可以不同。 在优质电路上使用端到端方式，在劣质电路上使用逐段转发方式。 4、画图说明全互动方式的过程。 Page：138 图4.9 5、什么是随路信令？它的基本特征是什么？ 随路信令：信令和话音在同一条话路中传送的信令方式。 基本特征：（1）共路性：信令和用户信息在同一通信信道上传送 （2）相关性：信令通道与用户信息通道在时间位置上 具有相关性。 6、什么是公共信道信令？它的基本特征是什么？ 公共信道信令（共路信令）：信令通路与话音通路分开，且一条
信令通路可以为多条话音通路服务。 基本特征：（1）分离性：信令和用户信息在各自的通信信道上传 送； （2）独立性：信令通道与用户信息通道之间不具有时 间位置的关联性，彼此相互独立。 7、No.7信令的技术特点是什么？ （1）No.7信令采用公共信道方式。 （2）No.7信令是基于分组交换的数据报方式，其信息传送的最小单位是信令单元（SU），基于统计时分复用方式。 （3）由于话路与信令通道分开，所以必须要对话路进行单独的导通检验。 （4）必须要设置备用设备，以保证可靠性。 8、画出面向OSI七层协议的No.7信令协议栈，并说明各部分完成的功能。
TD-LTE信令流程及信令解码 本文主要就PS业务建立流程和LTE系统内切换的信令及信令解码进行重点IE分析，并加以标注，所有信令为eNB侧跟踪的信令。 PS业务建立流程： 1.1RRC Connection Request UE上行发送一条RRC Connection Request消息给eNB,请求建立一条RRC连 接，该消息携带主要IE有： -ue-Identity :初始的UE标识。如果上层提供S-TMSI，侧该值为S-TMSI； 否则从0…240-1中抽取一个随机值，设置为ue-Identity。 -establishmentCause:建立原因。该原因值有emergency, highPriorityAccess, mt-Access, mo-Signalling, mo-Data, spare3, spare2, spare1。其中“mt”代表移动终端，“mo”代表移动始端。 信令解码如下： -RRC-MSG : |_msg : |_struUL-CCCH-Message : |_struUL-CCCH-Message : |_message : |_c1 : |_rrcConnectionRequest : |_criticalExtensions : |_rrcConnectionRequest-r8 : |_ue-Identity : |_establishmentCause : ---- highPriorityAccess(1) |_spare : ---- '0'B(00 ) 04 53 14 97 b7 8c 32 1.2RRC Connection Setup UE初始标识，此处因为上层没有提供S-TMSI,所以为随机值。 建立原因，此处 highPriorityAcces s指的是AC11~AC15
LTE信令流程
目录 第一章协议层与概念 (5) 1.1控制面与用户面 (5) 1.2接口与协议 (5) 1.2.1NAS协议（非接入层协议） (7) 1.2.2RRC层（无线资源控制层） (7) 1.2.3PDCP层（分组数据汇聚协议层） (8) 1.2.4RLC层（无线链路控制层） (8) 1.2.5MAC层（媒体接入层） (9) 1.2.6PHY层（物理层） (10) 1.3空闲态和连接态 (12) 1.4网络标识 (13) 1.5承载概念 (14) 第二章主要信令流程 (16) 2.1 开机附着流程 (16) 2.2随机接入流程 (19) 2.3 UE发起的service request流程 (23) 2.4寻呼流程 (26) 2.5切换流程 (27) 2.5.1 切换的含义及目的 (27) 2.5.2 切换发生的过程 (28) 2.5.3 站内切换 (28) 2.5.4 X2切换流程 (30) 2.5.5 S1切换流程 (32) 2.5.6 异系统切换简介 (34) 2.6 CSFB流程 (35) 2.6.1 CSFB主叫流程 (36) 2.6.2 CSFB被叫流程 (37) 2.6.3 紧急呼叫流程 (39) 2.7 TAU流程 (40) 2.7.1 空闲态不设置“ACTIVE”的TAU流程 (41)
2.7.2 空闲态设置“ACTIVE”的TAU流程 (43) 2.7.3 连接态TAU流程 (45) 2.8专用承载流程 (46) 2.8.1 专用承载建立流程 (46) 2.8.2 专用承载修改流程 (48) 2.8.3 专用承载释放流程 (50) 2.9去附着流程 (52) 2.9.1 关机去附着流程 (52) 2.9.1 非关机去附着流程 (53) 2.10 小区搜索、选择和重选 (55) 2.10.1 小区搜索流程 (55) 2.10.1 小区选择流程 (56) 2.10.3 小区重选流程 (57) 第三章异常信令流程 (60) 3.1 附着异常流程 (61) 3.1.1 RRC连接失败 (61) 3.1.2 核心网拒绝 (62) 3.1.3 eNB未等到Initial context setup request消息 (63) 3.1.4 RRC重配消息丢失或eNB内部配置UE的安全参数失败 (64) 3.2 ServiceRequest异常流程 (65) 3.2.1 核心网拒绝 (65) 3.2.2 eNB建立承载失败 (66) 3.3 承载异常流程 (68) 3.3.1核心网拒绝 (68) 3.3.2 eNB本地建立失败（核心网主动发起的建立） (68) 3.3.3 eNB未等到RRC重配完成消息，回复失败 (69) 3.3.4 UE NAS层拒绝 (70) 3.3.5上行直传NAS消息丢失 (71) 第四章系统消息解析 (72) 4.1 系统消息 (73) 4.2 系统消息解析 (74) 4.2.1 MIB （Master Information Block）解析 (74) 4.2.2 SIB1 （System Information Block Type1）解析 (75) 4.2.3 SystemInformation消息 (77) 第五章信令案例解析 (83) 5.1实测案例流程 (84)
1. 概述 作为一名网优工程师, 需要牢牢掌握一个完整呼叫的信令流程. 我们做GSM优化, 主要是对Um口要把握的更深些. 尤其是Layer3信令－也就是我们平常做路测的工程师说的层3信令。关于层3信令，可以参考GSM规范04.08. 对层3信令的准确理解,可以帮助我们快速分析和定位网络问题. 2. 理论部分 2.1一次完整的主叫流程（含切换） IDLE： DL: SYSTEM INFORMATION TYPE 1：包括小区信道描述和RACH控制参数 DL: SYSTEM INFORMATION TYPE 2（2bis，2ter）：邻小区BCCH频点描述，RACH 控制信道，允许的PLMN（扩展邻小区BCCH频点描述+RACH控制信道；扩展邻小区BCCH频点描述2） DL: SYSTEM INFORMATION TYPE 3：CI，LAI，控制信道描述，小区选择，小区选择参数，RACH控制参数 DL: SYSTEM INFORMATION TYPE 4：LAI，小区选择参数，RACH控制参数，CBCH 信道描述，CBCH移动配置 DL: SYSTEM INFORMATION TYPE 7：小区重选参数 DL: SYSTEM INFORMATION TYPE 8：小区重选参数 UL: Channel request DL: Immediate assignment（SDCCH） 试呼： UL:CM service request（如果后面直接收到System Information Type1，则视为起呼失败） DL: CM service Request DL: CM service accept DL: AUTHENTICATION REQUEST UL: AUTHENTICATION RESPONSE DL: CIPHER MODE COMMAND UL: CIPHER MODE COMPLETE DL: TMSI REALLOCATION COMMAND UL: TMSI REALLOCATION COMPLETE UL: SETUP DL: CALL PROCEEDING DL: ASSIGNMENT COMMAND UL: ASSIGNMENT COMPLETE （TCH） DL: ALERTING 成功起呼： DL: CONNECT（呼叫成功的标志,） UL: CONNECT ACKNOWLEDGE DL: SYSTEM INFORMATION TYPE 5（5bis，5ter）：邻近小区BCCH频点描述（扩展邻近小区BCCH频点描述） DL: SYSTEM INFORMATION TYPE 6：CI，LAI，小区参数设置