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1.1鉴权一般过程 (3)1.2.1鉴权异常情况(一) _____VLR不认识TMSI (4)1.2.2鉴权异常情况(二)_____MS用TMSI标识时鉴权核对结果异常 (5)2.1位置更新操作(一) ____位置更新仅涉及本VLR (6)2.2位置更新操作(二) (7)3.1.1呼叫接续信号流程____移动用户呼叫移动用户(主被叫MS在同一MSC内)(一) (8)3.1.2呼叫接续信号流程____移动用户呼叫移动用户(主被叫MS在同一MSC中)(二) (9)3.1.3呼叫接续流程____挂机过程 (10)3.2.1呼叫接续信号流程____固定用户呼叫移动用户(一) (11)3.2.2呼叫接续流程____固定用户呼叫移动用户(二) (12)3.2.3呼叫接续信号流程____固定用户呼叫移动用户的挂机过程 (13)4.1切换控制流程____同MSC内基站间切换 (14)4.2.1切换控制流程____基本切换处理 (15)4.2.2切换控制流程____后续切换流程(MS离开MSCb漫游到MSCb') (16)AUC 鉴权中心BSS 基站子系统CKSN 流水号GMSC 关口移动交换中心HLR 归属位置寄存器IMSI 国际移动用户识别码ISDN 综合业务数字网HON 漫游号码Kc 加密键LAI 位置区标识MS 移动用户MSC 移动交换中心MSRN 漫游号码PSTN 公共交换电话网PVLR 先前的拜访位置寄存器RACH 随机接入信道RAND 鉴权随机数RAND/SRES/Kc 鉴权三元组SDCCH 独立专用控制信道SRES 鉴权响应TCH 业务信道TMSI 临时移动用户识别码TUP 电话用户部分VLR 拜访位置寄存器VMSC 拜访移动交换中心1.1鉴权一般过程1.2.1鉴权异常情况(一) _____VLR不认识TMSI1.2.2鉴权异常情况(二)_____MS用TMSI标识时鉴权核对结果异常2.1位置更新操作(一) ____位置更新仅涉及本VLR2.2位置更新操作(二)____位置更新涉及本VLR和HLR(当MS进入新的VLR或MS首次登录,或相关网络数据丢失后,且MS都使用IMSI来标识自己)3.1.3呼叫接续流程____挂机过程3.2.1呼叫接续信号流程____固定用户呼叫移动用户(一)3.2.2呼叫接续流程____固定用户呼叫移动用户(二)3.2.3呼叫接续信号流程____固定用户呼叫移动用户的挂机过程4.1切换控制流程____同MSC内基站间切换4.2.1切换控制流程____基本切换处理4.2.2切换控制流程____后续切换流程(MS离开MSCb漫游到MSCb')移动管理MM消息呼叫控制(CC)消息BSSMAP 消息无连接消息BSSMAP 消息面向连接消息。
1.3鉴权1.3.1 鉴权原理和操作机制鉴权是通过比较MS提供的鉴权响应和AUC提供的鉴权三参数组之间是否一致进行判断的，通过鉴权，可以防止非法用户（比如盗用IMSI和KI复制而成的卡）使用网络提供的服务。
首先明确MS中SIM卡和AUC中存储的信息：●SIM卡中：固化数据：IMSI，Ki，A3，A8安全算法。
这些内容不会更改。
临时的网络数据TMSI，LAI，Kc，被禁止的PLMN业务相关数据●AUC中：用于生成随机数（RAND）的随机数发生器鉴权键Ki各种安全算法，这些安全算法和SIM卡中的算法相一致。
AUC的基本功能是产生三参数组（RAND、SRES、Kc），其中：●RAND由随机数发生器产生；●SRES由RAND和Ki由A3算法得出；●Kc由RAND和Ki用A8算出。
三参数组产生后存于HLR中。
当需要鉴权时，由MS所在服务区的MSC/VLR 从HLR中装载至少一套三参数组为此MS服务。
具体到某次鉴权时，如果此时VLR中还有该MS的三参组（或者允许重复使用三参组），则HLR不参与鉴权过程，VLR直接向MS下发鉴权命令；如果VLR中已经没有该MS的三参组，则需首先向HLR取三参组。
1.3.2 鉴权执行控制过程是否执行鉴权，取决于运营公司要求，一般每次呼叫建立、位置更新、无呼叫接续建立的补充业务激活、短消息交换、SMS，需执行鉴权，以保护运营商的利益。
1.3.3 VLR鉴权时的异常情况VLR不认识TMSI非法用户即非法用户不能对鉴权请求提供一个正确的鉴权响应本节课主要描述了鉴权的过程。
鉴权是数字网络区别与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。
通过本课学习，主要了解鉴权的原理、鉴权中心的作用、系统判断非法用户的依据。
1.4位置更新1.4．1 位置更新类型●正常位置更新●周期位置更新●IMSI附着/分离●当HLR被置于故障指示时，VLR收到MS发出的业务操作1．4．2成功操作1.4.2.1 位置更新仅涉及VLRMS进入新位置内，新旧位置区在同一MSC覆盖区域内，即VLR并未改变。
1.1鉴权一般过程 (3)1.2.1鉴权异常情况(一) _____VLR不认识TMSI (4)1.2.2鉴权异常情况(二)_____MS用TMSI标识时鉴权核对结果异常 (5)2.1位置更新操作(一) ____位置更新仅涉及本VLR (6)2.2位置更新操作(二) (7)3.1.1呼叫接续信号流程____移动用户呼叫移动用户(主被叫MS在同一MSC内)(一) (8)3.1.2呼叫接续信号流程____移动用户呼叫移动用户(主被叫MS在同一MSC中)(二) (9)3.1.3呼叫接续流程____挂机过程 (10)3.2.1呼叫接续信号流程____固定用户呼叫移动用户(一) (11)3.2.2呼叫接续流程____固定用户呼叫移动用户(二) (12)3.2.3呼叫接续信号流程____固定用户呼叫移动用户的挂机过程 (13)4.1切换控制流程____同MSC内基站间切换 (14)4.2.1切换控制流程____基本切换处理 (15)4.2.2切换控制流程____后续切换流程(MS离开MSCb漫游到MSCb') (16)AUC 鉴权中心BSS 基站子系统CKSN 流水号GMSC 关口移动交换中心HLR 归属位置寄存器IMSI 国际移动用户识别码ISDN 综合业务数字网HON 漫游号码Kc 加密键LAI 位置区标识MS 移动用户MSC 移动交换中心MSRN 漫游号码PSTN 公共交换电话网PVLR 先前的拜访位置寄存器RACH 随机接入信道RAND 鉴权随机数RAND/SRES/Kc 鉴权三元组SDCCH 独立专用控制信道SRES 鉴权响应TCH 业务信道TMSI 临时移动用户识别码TUP 电话用户部分VLR 拜访位置寄存器VMSC 拜访移动交换中心1.1鉴权一般过程1.2.1鉴权异常情况(一) _____VLR不认识TMSI1.2.2鉴权异常情况(二)_____MS用TMSI标识时鉴权核对结果异常2.1位置更新操作(一) ____位置更新仅涉及本VLR2.2位置更新操作(二)____位置更新涉及本VLR和HLR(当MS进入新的VLR或MS首次登录,或相关网络数据丢失后,且MS都使用IMSI来标识自己)3.1.3呼叫接续流程____挂机过程3.2.1呼叫接续信号流程____固定用户呼叫移动用户(一)3.2.2呼叫接续流程____固定用户呼叫移动用户(二)3.2.3呼叫接续信号流程____固定用户呼叫移动用户的挂机过程4.1切换控制流程____同MSC内基站间切换4.2.1切换控制流程____基本切换处理4.2.2切换控制流程____后续切换流程(MS离开MSCb漫游到MSCb')移动管理MM消息呼叫控制(CC)消息BSSMAP 消息无连接消息BSSMAP 消息面向连接消息。
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；•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。
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。
GSM信令流程分析一、常见业务流程移动主叫流程移动主叫流程图信道请求MS通过动态地在RACH信道（随机接入信道）上发送一个随机接入脉冲向一个BTS申请一条信道。
在信道请求消息中包括了建立的原因，这个原因可能是“寻呼响应”、“紧急呼叫”、“移动主叫”、“短消息业务”或“其他”，比如“位置更新”。
此外，这条消息还包括随机参数，移动台（MS）随机的选5个比特作为随机参数。
这些参数的作用是：当两个移动台同时接入网络时，网络能运用这些参数来区分这些移动台。
Random reference 有5位，最多可同时区分32个MS，但不保证两个同时发起呼叫的MS的RAND值一定不同。
要进一步区别同时发起请求的MS，还要根据Um接口上的应答消息下面是一个Channel Request信令的举例信道请求BTS向BSC发一条信道请求消息。
通过这条消息，BTS进一步向BSC传递由移动台发起的信道请求。
实际上，信道请求消息中除了包含申请信道消息中的一些消息外，还包括通过BTS加入的一些消息。
申请参数直接从信道请求消息中来，初始时间提前量TA（接入延迟）由BTS加入到这条消息中去。
信道激活收到从BTS发来的申请信道消息后，BSC开始按照一定的条件为此次呼叫寻找和分配SDCCH信道，同时BSC向BTS发送一条信道激活消息。
其中最重要的是：分配给哪个BTS以及此SDCCH的信道组合。
此消息中包含的参数有：DTX控制、信道的ID（识别）、信道描述和移动分配、移动台和基站的最大功率电平、BSC计算的有关此次接入的初始时间提前量等。
信道激活证实这是对信道激活消息的应答。
当BTS收到这条消息后，它开始在SACCH信道发送和接受消息。
立即指配命令BSC告诉BTS关于被使用的SDCCH信道。
立即指配基站分系统通过AGCH信道告知移动台有关使用的SDCCH信道的情况。
实际上，这条消息是一条从网络向移动台发送的从AGCH信道转到先前定义的SDCCH信道工作的指令。
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 UPDATINGREQUEST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"forbiddenlocation 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 allowedin 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功，同时此时LAI、TMSI，加密的密钥和加密序列号都应该保存在SIM卡中），并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（不同之处在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在空中接口的接入信道上向BTS发送Channel Request（该消息内含接入原因值为位置更新）；(2) BTS向BSC发送Channel Required消息；(3) BSC收到Channel Required后，分配信令信道，向BTS发送ChannelActivation；(4) BTS收到Channel Activation后，如果信道类型正确，则在指定信道上开功率放大器，上行开始接收信息，并向BSC发送Channel ActivationAcknowledge；(5) BSC通过BTS向MS发送Immediate Assignment Command；(6) MS发SABM帧接入；(7) BTS回UA帧进行确认；(8) BTS向BSC发Establishment Indication，该消息中包含了Location UpdateRequest消息内容；(9) BSC建立A接口SCCP链接，向MSC发送Location Update Request，该消息中包含了当前小区的CGI信息；(10) MSC向BSC回链接确认消息；(11) MSC向MS回位置更新接受消息，表明位置更新成功；(12) 在网络侧拒绝本次位置更新时，网络侧下发消息给MS；(13) 若MSC侧选择“位置更新时分配TMSI”为否，则在位置更新的过程中，MS没有“TMSI Reallocation Complete”消息的上报。
信令流程的详细描述同步过程当手机开机后，会去扫描所有的无线信道并在3秒至5秒内测量它们的信号强度，将30个信号最强载频存储下来，然后调制到信号强度最强的载频上，通过扫描它的FCCH突发脉冲来判断它是否是一BCCH频点，若是的话会继续去收听它的SCH突发脉冲，看是否能对之进行解调，若能通过解出的BSIC号，看是否是被SIM卡禁止的若可以接入，则继续收听BCCH广播，看该小区是否被禁止接入，若允许接入则根据小区选择准则C1算法，看是否满足C1大于0的要求，若完全通过则该小区则被选为服务小区，若其中一步失败则对次强信道进行同样的流程。
手机空闲状态下的工作当手机进入空闲模式下后，手机先对该服务小区的系统消息进行按TC顺序进行分析，若是GSM900M的话，将会系统接受SYSTEM INFORMATION TYPE 1、TYPE2、TYPE3、TYPE4；若是GSM1800M的话，则会系统接受TYPE1、TYPE2、TYPE2 BIS、TYPE3、TPPE4；若是双频网络的话会系统接受TYPE1、TYPE2、TYPE2 BIS、TYPE2 TER、TYPE3、TPPE4；每个系统消息相隔一个51复祯，中间还要根据noofMultiFrameBetweenPaging参数所定义的时长到所指定的寻呼块来接受系统的寻呼消息（一般在寻呼业务量大的地方，或邻小区多的地方该值定义的较小，即定义了手机不连续接受的时长，该值越大，在该服务区的手机就越省电，如市区可定义为2即手机在102祯内收听一次寻呼消息，郊区可定义为4或6），在手机完成对系统消息的测量后，就进入休息状态，仅在指定的寻呼块内受听寻呼消息并同时测量邻小区的BCCH的接收电平，在30秒左右的时间内又将会去收听系统消息，来判断小区重选的进程。
现对手机发起呼叫的流程进行分析：1)MS通过RACH信道先发起一channel request 消息（8bits），其中包括请求信道原因及一个随机参考值，来等待AGCH信道的指派，此时MS在物理信道TS0上等待BSC给它分配无线资源。
