信令流程讲解-寻呼流程
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VOLTE信令流程VOLTE是基于SIP协议的语音通话,所有与IMS交互的信令全部为SIP信令,在理解VOLTE 信令方面必须对SIP信令进行了解,EPC只是做为业务承载体。
由于SIP信令是以加密方式传输,SIP信令只有在CN侧和终端侧才能解码,基站CDL无法记录SIP信令,同时CDL无法解码较多NAS层直传消息,所以本文中的信令说明部分不结合CDL信令进行说明1.注册流程及重要信令详解SIP 提供了发现机制,如果用户要发起和另一个用户的会话,SIP 必须发现可到达目的用户的当前主机,注册将记录地址URI 和一个或者多个联系地址相关联,这样才能进行呼叫等业务。
严格意义上说,SUBSCRIBE和NOTIFY过程不属于注册过程,但由于该过程在注册完成后紧跟着出现,所以本文将该过程放在注册流程中进行说明。
用户的注销过程与注册过程相似,主要就是注销请求中,expire值为0,所以本文中不再进行单独说明,注销过程无SUBSCRIBE信令,是因为UE注册时已有SUBSCRIBE。
信令说明如下:1.UE进行Attach,建立QCI=9的默认承载,并使用IMS APN建立PDN连接;2.建立立QCI=5的默认承载,用于传送SIP信令;3.UE通过QCI=5的默认承载向IMS发起注册请求;4.P-CSCF通过HSS获知用户信息不在数据库中,便向终端代理回送401 Unauthorized 质询信息,其中包含安全认证所需的令牌;5.终端将用户标识和密码根据安全认证令牌加密后,再次用REGISTER消息报告给P-CSCF服务器;6.P-CSCF将REGISTER 消息中的用户信息解密,验证其合法后,IMS核心网将该用户信息登记到数据库中,并向终端返回成功响应消息200 OK;7.用户向IMS订阅注册事件包8.服务器应答订阅成功9.IMS服务器发送notify消息,由于订阅的用户已经注册,所以IMS服务器回应Notify消息中,状态为active,同时携带XML信息10.终端发送Notify 200表示接收成功注册过程测试信令载图如下:注销过程测试信令截图如下:1)Activate Default EPS Bearer Context Request(QCI=5)该信令是用于建立QCI=5的默认承载,所有SIP信令都通过QCI=5的承载传输,该信令的内容已在该信令前的RRC重配置中附带下来。
LTE完整信令流程分析LTE(Long Term Evolution)是4G移动通信技术的一种,其完整信令流程可以分为以下几个步骤:小区、小区选择、多路径环境估计、寻呼和分配、随机接入、授权和安全过程、连接和传输。
首先是小区。
移动设备需要找到一个合适的基站进行连接。
移动设备会周期性地扫描周围的频率和小区,以获得可用的信号质量和相应的小区信息。
接下来是小区选择。
移动设备根据收到的小区广播信息,选择一个最佳的小区进行连接。
选择的依据可以是信号强度、小区负载等因素。
然后是多路径环境估计。
移动设备需要识别并估计信号传输过程中所处的多径环境,以便后续的信号处理和解码。
接着是寻呼和分配。
一旦移动设备完成小区选择,它会请求网络进行寻呼以注册到网络中。
网络会为移动设备分配一个临时标识,并通知移动设备在哪个频率和时间上进行下一步操作。
然后是随机接入。
移动设备在分配的频率和时间上,通过发送一个随机接入信令来请求网络的资源分配。
网络收到请求后会返回分配的资源。
接着是授权和安全过程。
网络会验证移动设备的身份,并通过认证过程分配相应的资源。
同时还会启动安全机制来保护用户数据的传输。
最后是连接和传输。
通过授权和安全过程后,移动设备和网络建立连接,并开始进行数据传输。
LTE使用OFDMA(正交频分复用)和MIMO(多输入多输出)技术来提高系统容量和吞吐量。
除了以上流程,LTE还涉及QoS(服务质量)、移动性管理和位置更新等功能来保证通信的稳定性和无缝性。
总的来说,LTE的完整信令流程包括了小区、小区选择、多路径环境估计、寻呼和分配、随机接入、授权和安全过程、连接和传输等步骤。
通过这些步骤,移动设备可以顺利地连接到LTE网络并传输数据。
这些流程不仅保证了通信的可靠性和稳定性,还提高了网络的容量和吞吐量。
1 基本呼叫过程 (22)1.1 移动用户呼叫移动用户主叫侧完整过程(主叫释放) (22)1.2 移动用户呼叫移动用户被叫侧完整过程(被叫释放) (99)1.3 固定用户呼叫移动用户完整过程 (1414)1.4 移动用户呼叫固定用户完整过程 (1919)1.5 呼叫重建过程 (2222)2 位置更新过程 (2323)2.1 第一次位置更新(TMSI再分配) (2323)2.2 VLR内部的位置更新 (2424)2.3 改变VLR时的位置更新 (2929)3 IMSI附着过程 (3434)3.1 IMSI分离过程 (3434)4 切换..................................... 错误!未定义书签。
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4.1 小区内切换......................... 错误!未定义书签。
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4.2 BSC内的小区间切换 ................. 错误!未定义书签。
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4.3 MSC内的BSC间切换 ................. 错误!未定义书签。
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4.4 MSC间切换 ......................... 错误!未定义书签。
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4.5 强迫切换........................... 错误!未定义书签。
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5 短消息传送过程........................... 错误!未定义书签。
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5.1 空闲模式下MS发起的短消息传送...... 错误!未定义书签。
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5.2 空闲模式下MS终止的短消息传送...... 错误!未定义书签。
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5.3 专用模式下MS发起的短消息传送...... 错误!未定义书签。
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5.4 专用模式下MS终止的短消息传送...... 错误!未定义书签。
5G信令寻呼流程分析指导书网络通过寻呼找到UE。
按照消息的来源分,寻呼可以分为如下两类:●第一类是来自5GC,称作5GC寻呼,RRC_IDLE状态UE有下行数据到达时,5GC通过Paging寻呼消息通知UE●第二类是来自gNB,称作RAN寻呼,RRC_INACTIVE状态UE有下行数据到达时,gNB通过RAN Paging寻呼消息通知UE启动数传最终的寻呼消息下发都是由gNB通过空口下发给UE的。
5.1 5GC寻呼5.2 RAN寻呼5.3 寻呼消息发送1.1 5GC寻呼当UE有下行数据到达,5GC将通知gNB进行寻呼,由gNB发起对UE的寻呼。
UE接收到寻呼消息后将发起服务请求,响应核心网的寻呼消息。
图5. 5GC寻呼原理示意图1.1.1 信令流程当UE有下行数据到达,5GC将通知gNB进行寻呼,由gNB发起对UE的寻呼。
UE接收到寻呼消息后将发起服务请求,响应核心网的寻呼消息。
参考3GPP TS 23.502.4.2.3,5GC寻呼过程如下图所示:5GC寻呼NR信令流程●寻呼条件:UE已注册且处于CM_IDLE/RRC_IDLE态,核心网检测到UE有下行数据需要发送;●寻呼过程:5GC发起,gNB在TAC范围内寻呼UE。
●寻呼范围:Tracing Area1.1.2 关键消息解读1.1.2.1 NGAP PAGING消息定义参见3GPP 38.413。
关键信元解读:1.UE Paging IdentityUE Paging Identity = 5G-S-TMSI mod 1024,由核心网计算,参见3GPP38.304。
2.Paging DRX−根据协议23501-f30 5.4.5章节,空闲模式的UE可以与AMF协商专有的DRX(UE Specific DRX),如果UE要使用专有的DRX,UE会在Initial Registration和Mobility Registration过程中传递UE Specific DRX给AMF。
一、终端开机的IMS注册过程:用户开机以后,首先完成附着过程,附着完成以后,发起IMS注册过程。
在IMS注册流程中,先建立QCI=5的SIP信令承载。
然后进行SIP的注册过程,当完成注册过程以后,就可以进行VoLTE呼叫了。
SIP信令的注册过程如下图所示。
二、VoL TE呼叫VoL TE的信令呼叫流程:三、Volte呼叫volte的AMR-WB 12.65K的确定AMR-WB采样频率为16kHz,AMR的采用频率为8kHZ。
AMR-WB总共支持8种模式,其中模式2代表AMR-WB 12.65kbps,模式8代表AMR-WB 23.85kbps。
在上图中就是mode-set=2,表示AMR-WB只适应12.65kbps编码方式。
VOLTE呼叫过程中,I NVITE消息中携带的媒体类型和编码格式:主被叫协商以后,在UPDATE消息中确定的媒体类型和编码格式:AMR-WB采样频率为16kHz,AMR的采用频率为8kHZ。
AMR-WB总共支持8种模式,其中模式2代表AMR-WB 12.65kbps,模式8代表AMR-WB 23.85kbps。
在上图中就是mode-set=2,表示AMR-WB只适应12.65kbps编码方式。
建立语音业务承载QCI=1,打开ROHCTTI-Bundling关闭关闭SPS功能,通过查看qci=1语音承载RRCConnectionReconfiguration消息,没有sps 相关ie。
四、Volte呼叫vollte的AMR-WB 23.85k的确定:1:Invite消息中的AMR-23.85k的编码方法:2:update 消息中协商以后的媒体类型和编码方式。
下图中:媒体类型为AMR-WB,采样频率为16k,单通道。
采用的模式为AMR-WB的mode 8。
mode8对应的编码速率为23.85kbps。
五、VoL TE呼叫2G上图是VoLTE呼叫2G信令流程。
流程和VoLTE呼叫VoLTE是相同的。
1 基本呼叫过程 (2)1.1 移动用户呼叫移动用户主叫侧完整过程(主叫释放) (2)1.2 移动用户呼叫移动用户被叫侧完整过程(被叫释放) (10)1.3 固定用户呼叫移动用户完整过程 (17)1.4 移动用户呼叫固定用户完整过程 (22)1.5 呼叫重建过程 (26)2 位置更新过程 (27)2.1 第一次位置更新(TMSI再分配) (27)2.2 VLR内部的位置更新 (29)2.3 改变VLR时的位置更新 (34)3 IMSI附着过程 (40)3.1 IMSI分离过程 (40)4 切换 (44)4.1 小区内切换 (44)4.2 BSC内的小区间切换 (46)4.3 MSC内的BSC间切换 (48)4.4 MSC间切换 (50)4.5 强迫切换 (54)5 短消息传送过程 (56)5.1 空闲模式下MS发起的短消息传送 (56)5.2 空闲模式下MS终止的短消息传送 (60)5.3 专用模式下MS发起的短消息传送 (65)5.4 专用模式下MS终止的短消息传送 (67)6 高级语音呼叫过程 (69)6.1 组呼的信令过程 (69)6.1.1 发起组呼的信令流程 (69)6.1.1.1 移动用户发起组呼的信令流程 (69)6.1.1.2 固定用户发起组呼的信令流程 (72)6.1.2 移动用户在主控MSC上申请上行链路的信令流程 (74)6.1.3 组呼挂断的信令流程 (76)6.1.3.1 主控MSC下的移动用户挂断组呼的信令流程1 (76)6.1.3.2 中继MSC下的用户挂断组呼的信令流程 (77)6.1.3.3 固定用户挂断组呼的信令流程 (78)6.2 语音广播呼叫过程 (79)6.2.1 语音广播呼叫建立信令流程 (79)6.2.2 语音广播挂断信令流程 (82)1 基本呼叫过程1.1 移动用户呼叫移动用户主叫侧完整过程(主叫释放)1移动用户呼叫移动用户主叫侧完整过程(主叫释放)流程1.Channel request :该消息在RACH上以随机模式被传送,主要应用过程有IMSI附着、短消息、补充业务管理。
LTEERAN信令流程之寻呼流程1.1 寻呼知识概述在以下三种场景下,eNB需要在空口发起寻呼。
上层在收到寻呼信息后,有可能会触发RRC连接建立过程,用于作为被叫接入。
(1)网络侧要发送数据给处于RRC_IDLE状态UE;(2)用于通知处于RRC_IDLE和RRC_CONNECTED状态的UE 系统消息改变时;(3)网络侧通知UE当前有ETWS主通知或从通知时;寻呼消息根据使用场景既可以由MME触发也可以由eNodeB触发。
MME发送寻呼消息时,eNodeB根据寻呼消息中携带的UE的TAL信息,通过逻辑信道PCCH向其下属于TAL的所有小区发送寻呼消息寻呼UE。
寻呼消息中包含指示寻呼来源的域,以及UE标识,UE 标识可以是S-TMSI或者IMSI。
系统消息变更时,eNodeB将通过寻呼消息通知小区内的所有EMM注册态的UE,并在紧随下一个系统消息修改周期中发送更新的系统消息。
eNodeB要保证小区内的所有EMM注册态UE能收到系统消息,也就是eNodeB要在DRX周期下所有可能时机发送寻呼消息。
两者触发源虽然不一样,但在空口的寻呼机制是一样的。
1. 空口寻呼机制空闲状态下,UE以DRX(Discontinuous Reception)方式接收寻呼信息以节省耗电量。
寻呼信息出现在空口的位置是固定的,以寻呼帧PF (Paging Frame)和寻呼时刻PO(Paging Occasion)来表示。
如0所示,一个寻呼帧PF是一个无线帧,可以包含一个或多个PO。
寻呼时刻PO是寻呼帧中的一个子帧,其中包含P-RNTI(Paging Radio Network Temporary Identity)的信息,在PDCCH上传输。
P-RNTI在协议中被定义为固定值。
UE将根据P-RNTI从PDSCH上读取寻呼消息。
寻呼机制示意图如下:PF的帧号和PO的子帧号可通过UE的IMSI、DRX周期以及DRX 周期内PO的个数来计算得出。