《移动通讯》实训大纲

《移动通讯》实训大纲一、实训的性质、目的与任务本次实训移动通信业务的实现，它是高等职业技术学院通信工程设计与监理专业的一门实践教学课程，它的目的是通过实践操作，让学生可以把理论应用到实践中去，从而更好地在实践的层面掌握移动通信业务的相关知识。

它的任务是让学生通过完成GSM移动台开机入网和关机实验，移动台主叫和被叫实验，掌握移动系统通信实验，从而掌握移动通信业务的应用。

二、教学基本内容1.GSM 移动终端开机搜索网络的过程；2.GSM 移动终端同基站建立RR连接的信令过程；3.GSM 移动终端开机入网时IMSI附着的信令；4.GSM 移动终端关机时IMSI分离涉及到的信令；5.移动台同MSC之间的信令链路建立过程；6.移动台主叫的呼叫建立过程；7.与通话连接相关的七号信令消息；8.移动台被叫的信令流程；9.呼叫释放时的信令流程；10.移动通信系统的结构框图；11.移动通信系统中主被叫通信过程。

项目一 GSM 移动台开机入网和关机实验(12学时)1．目的要求(1)了解GSM移动终端开机后接入网络进入工作状态的全过程；(2)掌握GSM移动终端开机入网位置登记的信令过程；(3)掌握GSM移动终端关机离开网络的信令过程。

2．方法原理(1)移动台开机搜索网络的过程:移动终端MS开机或者从盲区进入覆盖区时，手机将寻找PLMN（公共陆地移动网络）允许的所有频点，搜寻最强的BCCH载频，接收到FCCH信道信息，锁定到一个正确载频频率上。

紧接着，MS开始解码SCH信道上与同步有关的信息。

这时，MS也可以接收BCCH信道上有关小区信息的系统消息了。

MS比较系统消息中所携带的本小区的LAI和手机中所存储的LAI。

如果两者相同，则触发IMSI附着过程。

否则，则触发正常位置更新。

（2）IMSI附着的信令过程介绍:MM层消息交互的建立是以RR层连接建立为前提的。

信令过程中，首先是MS收到来自基站（BS）的系统消息，其中包含了基站广播的本小区的LAI号，由于这个LAI号同MS中先前存储的LAI号相同。

即表示MS上次关机时所处的位置区同现在开机时所处的位置区相同。

从而MS开始IMSI附着的信令过程。

（3）MS关机的信令过程介绍：关机的过程同其他的过程相同，开始是MS和BS之间进行RR连接的建立过程。

之后在MS发向MSC/VLR的SABM帧中就包含消息IMSI DETACH INDICATION。

收到这条消息以后，MSC/VLR就将与此MS对应的记录改为“未附着”状态。

MSC/VLR维护IMSI的附着与否，作用在于当别的MS呼叫此MS时，MSC/VLR对MS寻呼之前，先查看是否附着这一位，若已附着则进行正常的寻呼，否则就不进行寻呼，直接告诉对方的MSC/VLR此MS未开机或者不在服务区。

3．主要实验仪器及材料（1）基站一台；（2）移动终端实验箱一台；（3）台式计算机一台；4．掌握要点(1)GSM 移动终端开机搜索网络的过程；(2)GSM 移动终端同基站建立RR连接的信令过程；(3)GSM 移动终端开机入网时IMSI附着的信令；(4)GSM 移动终端关机时IMSI分离涉及到的信令。

5．实训内容（1）老师将实验箱关机，在实验箱右下的A扩展接口安插上“GSM开发模块”，用配套的RS232连接线连接“GS M开发模块”和计算机。

打开对应基站电源。

打开交换机的电源，交换机上按下两次“确认”键进入工作状态，显示屏上显示所属实验箱的状态；（2）打开计算机上的“移动系统信令软件”。

（3）打开主叫移动实验箱电源，等待初始化完成。

（4）按“GSM开发模块”左下角的“工作方式选择”按钮，使模块右上角“PC-SYS”对应的指示灯亮，此时计算机和实验箱上的主单片机连接；（5）在“移动系统信令软件”主界面上点击“开机信令”按钮，进入此实验界面；（6）实验箱上，先按“菜单”键，再按数字键“9”进入系统通信实验，相当于MS 开机，液晶屏自动显示本实验箱的号码；（7）当实验箱液晶屏本机号码后显示“*”时，表示移动实验箱开机入网正常，否则重复该步骤（2）或者移动实验箱关机后再开机，重复步骤（2）。

观察消息框中显示的开机的信令过程。

开机信令过程若正常结束，会弹出对话框“开机过程完成，终端处于空闲状态”；（8）点击“退出”按钮退出开机信令实验。

下面进入关机信令实验。

（9）在“移动系统信令软件”主界面上点击“关机信令”按钮，进入此实验界面；（10）实验箱上，按“菜单”键从系统通信实验中退出，相当于MS关机；（11）观察消息框中显示的关机信令过程。

关机信令过程若正常结束，会弹出对话框“关机结束”；项目二移动台主叫实验(12学时)1、目的要求（1）掌握移动台主叫正常接续时的信令流程；（2）了解移动台主叫时被叫号码为空号时的信令流程；（3）了解移动台主叫时被叫用户关机或处于忙状态时的信令流程；（4）了解移动台主叫时被叫用户振铃后长时间不接听的信令流程。

2．方法原理处于开机空闲状态的移动台要建立与另一个用户的通信，在用户看来他只要输入被叫用户的号码，再按发送键，移动台就开始启动程序直到电话拨通。

实际上，移动台和网络需要经过许多步骤才能将呼叫建立起来。

以移动台同移动台进行通信为例，就包括主叫移动台和主叫MSC建立信令连接、主叫MSC通过被叫电话号码对被叫用户进行选路，即寻找被叫所处的MSC、被叫MSC寻呼被叫MS并建立信令连接过程等三个过程。

本实验主要是让学生掌握移动通信中移动台主叫时MS和MSC之间的信令过程、以及为了完成通话连接，主叫MSC和被叫MSC之间的信令过程（即七号信令中的部分消息）。

并通过作为被叫的移动通信实验箱的配合，去了解在出现被叫忙、被叫振铃未接电话等信令过程。

本节先介绍一般的主叫信令流程。

关于移动台被叫的信令过程以及通话链路释放信令过程我们将在下一个实验中进行。

3．主要实验仪器及材料基站一台、交换机一台、移动终端实验箱两台、计算机一台。

4．掌握要点（1）移动台同MSC之间的信令链路建立过程；（2）移动台主叫的呼叫建立过程；（3）与通话连接相关的七号信令消息。

5．实训内容（1）呼叫建立正常的信令流程1）将与实验箱1相连的电脑上的移动系统信令实验平台软件打开，在主界面上点击“移动台主叫信令”按钮，进入此实验界面；2）主叫在实验箱1上输入被叫移动台的电话号码，并按动对话框边的“确认”按键。

主叫移动台开机拨叫被叫号码；3）由于被叫处于开机空闲状态，很快被叫试验箱电话将振铃，同时显示主叫号码。

被叫振铃后，控制被叫的学生按动被叫实验箱上的“确认”键进行摘机。

此后，主被叫之间的通话链路完全建立，能够进行通话。

主叫学生电脑上的移动系统信令实验平台软件将显示移动台主叫的信令过程；4）通话结束，主叫主动挂断电话。

主叫学生按动试验箱上的“取消”键，网络将自动进行挂机；5）点击“退出键”退出主叫信令实验。

（2）被叫关机的信令流程1）实验箱2（被叫），按“菜单”键退出系统通信实验，相当于被叫关机；2）将与主叫实验箱1相连的电脑上的移动系统信令实验平台软件打开，在主界面上点击“移动台主叫信令”按钮，进入此实验界面；3）主叫在实验箱1上输入被叫号码，并按动对话框边的“确认”按键。

主叫试验箱1拨叫被叫号码；4）之后，主叫学生电脑上的移动系统信令实验平台软件将显示移动台被叫关机的信令过程。

（3）被叫号码无效的信令流程1）将与主叫实验箱1相连的电脑上的移动系统信令实验平台软件打开，在主界面上点击“移动台主叫信令”按钮，进入此实验界面；2）主叫在实验箱1上输入被叫号码80（此号码不对应任何实验箱，因此可认为是个不合法的号码），并按动对话框边的“确认”按键。

主叫试验箱1拨叫被叫号码，主叫实验箱1将显示“空号”；3）之后，主叫学生电脑上的移动系统信令实验平台软件将显示移动台被叫号码无效的信令过程；项目三移动台被叫实验（10学时)1．目的要求（1）掌握移动台被叫正常接续时的信令流程；（2）掌握通话结束呼叫释放时的信令流程；（3）了解被叫用户振铃后长时间不接听时移动台被叫的信令流程。

2．方法原理本次实验主要是让学生掌握移动台被叫的信令过程以及通话链路释放信令过程。

（1）移动台被叫的信令过程当一个端局MSC收到它局发送的IAM消息后，MSC会首先向相应的VLR查询有关该被叫用户的用户信息，如果VLR通过查询用户信息，发现该用户可以接受此次呼叫(未关机且允许接受呼叫)，会向MSC发送寻呼命令消息，在该消息中，含有用户的位置信息（LAI），MSC收到此信息后，查询数据，得到控制此位置区的BSC的信令点编码，向相应的BSC下发寻呼命令，BSC通知所控制的BTS在寻呼信道（PCH）下发寻呼请求消息PAGING REQUEST。

手机一直在侦听该信道，当收到寻呼自身的消息后，在随机接入信道（RACH）上报寻呼响应消息PAGING RESPONSE，同时MSC向VLR发送处理接入请求消息，VLR首先启动鉴权流程，查看该用户的鉴权参数组，如果VLR中没有该用户的鉴权三参组，VLR会发起向HLR取鉴权参数的过程，否则VLR会直接向MSC发送启动鉴权消息，在启动鉴权消息中含有该用户的一个鉴权三参组（RAND，KC，SERS），MSC收到该消息后，会继续通知对应的BSC、BTS下发鉴权命令，MS收到鉴权请求后，根据SIM卡中的KI，计算出对应的SERS，之后，将SERS在鉴权响应消息中上报MSC，MSC回送至VLR，VLR收到鉴权响应消息后，核对上报的SERS和从HLR得到的三参组中的SERS是否一致，如果一致，向MSC发送接入请求接受消息，通知MSC该用户的此次接入请求被接受。

并通过完成呼叫消息向MSC回送被叫的用户信息；如果不一致，此次呼叫将被拒绝。

（2）通话链路释放信令此程序的目的是去活正在使用的所有相关专用信道。

当信道释放后，MS返回到CCCH配置的空闲模式。

当一方用户挂机时，系统开始清除通信连接。

从第三层(L3)的CC子层开始清除，最终到物理层(L1)。

3．主要实验仪器及材料基站一台、交换机一台、移动终端实验箱两台、计算机一台。

4．掌握要点（1）移动台被叫的信令流程；（2）呼叫释放时的信令流程。

5．实训内容（1）呼叫建立正常的被叫信令流程。

1）将与实验箱1相连的电脑上的移动系统信令实验平台软件打开，在主界面上点击“移动台被叫信令”按钮，进入此实验界面；2）主叫在实验箱2上输入被叫移动台的电话号码，并按动对话框边的“确认”按键。

主叫移动台开机拨叫被叫号码；3）由于被叫处于开机空闲状态，很快被叫试验箱电话将振铃，同时显示主叫号码。

被叫振铃后，被叫的学生按动被叫实验箱上的“确认”键进行摘机。

此后，主被叫之间的通话链路完全建立，能够进行通话。

被叫学生电脑上的移动系统信令实验平台软件将显示移动台被叫的信令过程。