GSMR通信系统基站与手机的通信流程

GSM手机RF工作原理
1.发射：当用户拨号或发送短信时，手机的处理器会根据输入的命令
和数据生成相应的无线信号。

首先，数字音频数据会经过模数转换器（ADC）将其转换为模拟信号。

然后，模拟音频信号经过数字信号处理器（DSP）进行编码和压缩，转换为数字信号。

接下来，数字信号通过基频
合成器生成载波信号，载波信号再经过射频设备进行调制（调制方式通常
为GMSK，即高斯最小频移键控），形成射频信号。

2.天线传输：射频信号通过手机内部连接到天线，天线将信号辐射出去。

这个过程中，射频信号会经过滤波器和放大器进行相应的处理，以增
强信号的传输质量和范围。

3.基站接收：射频信号到达基站后，经过基站的天线接收和放大处理。

接收的射频信号通过滤波器去除一部分噪声和干扰，并进行放大和解调处理，最终得到数字信号。

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。

欧阳与创编 2021.03.08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。

欧阳与创编 2021.03.08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。

欧阳与创编 2021.03.08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。

第19讲GSMR通信系统基站与手机的通信流程GSM-R通信系统（GSM-Railway）是一种专门为铁路通信而设计的移动通信系统，用于铁路运输领域，以提供高可靠性、高安全性的通信服务。

该系统由基站和手机组成，通过特定的通信流程实现信息的传输和交换。

GSMR基站主要负责管理和控制与之连接的手机的通信，同时还与其他基站进行通信，以实现不同区域的覆盖和无缝切换。

手机则负责与基站进行通信，同时处理和传输其他用户的呼叫和数据。

通信流程如下：1.手机开机和注册：当手机开机时，它将周围的基站，并选择信号最强的基站进行注册。

手机将发送注册请求给基站，包括手机的身份信息和位置信息。

基站收到请求后，将验证手机的身份信息，并将其注册到系统中。

手机在成功注册后，将收到一个临时标识符（TMSI）和一个临时网络识别码（TIN）。

3.呼叫信令交换：当呼叫请求被接受后，基站将与被叫终端进行信令交换，包括呼叫的接受和建立。

一旦建立呼叫，通话双方就可以开始进行语音通信。

4.通话过程：基站会维护通话期间的连接，并提供相关的通话管理功能，如通话的转移、保持和终止。

基站负责将语音数据传输到目标终端，并确保通信质量和稳定性。

5.呼叫终止：当通话结束时，一方或双方可以发送呼叫释放请求给基站。

基站将处理释放请求，并通知对方终端呼叫已经结束。

之后，基站将释放与这次通话相关的资源，并将手机的状态从“通话中”改为“待机”。

除了语音通话，GSM-R系统还支持数据传输和短信功能。

数据传输可以通过GPRS（General Packet Radio Service）进行，用户可以通过手机发送和接收数据包。

短信功能则类似于常规移动通信系统，可以通过手机发送和接收短信。

总之，GSM-R通信系统的通信流程包括手机的开机和注册、呼叫发起、呼叫信令交换、通话过程和呼叫终止等步骤。

该系统通过基站和手机之间的信令和数据交换，提供高可靠性和高安全性的通信服务，满足铁路运输领域的通信需求。

gsm的工作原理
GSM（Global System for Mobile Communications）是一种数字
移动通信标准，它使用时分多址（TDMA）技术实现语音和数据传输。

GSM的工作原理可以简要概括为以下几个步骤：
1. 基站搜索与选择：移动设备通过扫描周围的基站信号，选择信号质量最好的基站进行连接。

2. 建立连接：移动设备发送一个呼叫请求给基站，并提供相关信息，如接收者的手机号码或设备ID。

基站将该呼叫请求传
输到移动交换中心（Mobile Switching Center，MSC）。

3. 鉴权和身份验证：MSC通过向Home Location Register （HLR）发送请求来鉴权和身份验证移动设备。

HLR是一个
存储用户订阅信息、位置信息等的数据库。

4. 寻呼和移动绑定：一旦鉴权和身份验证通过，MSC将通过
广播方式通知指定基站的呼叫请求。

移动设备接收到呼叫请求后，将发送一个响应给MSC，并且与基站建立连接。

5. 语音和数据传输：一旦连接建立，移动设备和基站之间可以进行语音和数据传输。

语音数据经过编码和解码，然后通过无线信道传输。

数据传输可以通过GPRS或EDGE等技术进行。

6. 呼叫结束和断开连接：当通话结束或移动设备离开基站的范
围时，连接将被断开。

MSC将收到断开连接的通知，并更新用户的位置信息。

以上是简要描述了GSM的工作原理。

通过这个过程，GSM网络可以实现移动设备之间的语音和数据通信。

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；整理分享●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。

整理分享第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。

5g rrc基本信令过程随着移动通信技术的快速发展，5G无疑成为了当前热门话题之一。

作为下一代移动通信标准，5G在可靠性、速度和低延迟等方面有着显著的提升。

在5G网络中，RRC（Radio Resource Control）是其中最重要的基本信令之一，它负责控制和管理无线资源的分配。

下面将详细介绍5G RRC基本信令过程。

1. 建立RRC连接RRC连接的建立是移动设备与基站之间进行通信的第一步。

在5G网络中，移动设备和基站通常采用三步方式来建立RRC连接。

首先，移动设备将发起RRC连接请求，并携带相关的身份信息和系统配置。

基站接收到请求后，会根据设备的身份信息和配置进行验证和筛选。

如果验证成功，基站将向设备发送一个RRC连接确认消息。

设备收到确认消息后，会向基站发送RRC连接建立完成消息，表示连接已建立起来。

2. 配置无线资源RRC连接建立后，移动设备和基站需要协商和配置无线资源，以确保数据传输的顺利进行。

在该过程中，移动设备会向基站发送RRC系统配置请求，包括所需的无线资源参数和服务等。

基站收到请求后，会根据系统配置信息和可用资源情况进行资源分配和配置。

基站会将配置好的资源参数和服务发送给移动设备，移动设备收到后进行确认。

这样，双方就完成了无线资源的配置，为后续的通信做好准备。

3. 执行RRC连接重配置在一些特殊情况下，RRC连接需要进行重配置，以适应网络的变化或其他因素的影响。

例如，移动设备在移动中可能会离开一个小区，此时需要重新配置RRC连接。

在这种情况下，基站会向设备发送RRC连接重配置请求，要求设备重新进行连接配置。

设备收到重配置请求后，会根据基站提供的配置信息进行相应的设置和调整。

一旦设备重新完成配置，RRC连接就可以重新建立起来。

4. RRC连接释放RRC连接释放是指移动设备和基站之间的通信结束的过程。

在一些情况下，RRC连接需要被主动释放，例如移动设备主动断开连接或者网络条件发生变化时。

GSM-R通信过程1 GSM-R通信过程1.1 个别呼叫1.1.1 移动终端按MSISDN号码呼叫移动终端(1) 移动终端以被叫移动终端的MSISDN号码发起呼叫。

(2) GSM-R网络收到呼叫后，以MSISDN号码呼叫移动终端，双方建立通信。

(3) 通话完毕，任意一方挂机，呼叫拆除。

1.1.2 移动终端按功能寻址呼叫移动终端(1) 移动终端以功能号码发起对移动终端的个别呼叫。

(2) GSM-R网络收到呼叫后，将被叫移动终端的功能号转换为MSISDN号码，并以MSISDN呼叫移动终端，双方建立通信。

(3) 通话完毕，任意一方挂机，呼叫拆除。

1.1.3 移动终端按ISDN号码寻址呼叫固定终端(1) 移动终端以被叫固定终端的ISDN号码发起呼叫。

(2) GSM-R网络收到ISDN号码，进行号码分析后，把呼叫路由到FAS，并向FAS发送被叫固定终端ISDN号码。

(3) FAS根据ISDN号码呼叫固定终端，双方建立通信。

(4) 通话完毕，任意一方挂机，呼叫拆除。

1.1.4 移动终端按位置寻址呼叫固定终端(1) 移动终端以短号码发起对固定终端的呼叫。

(2) GSM-R网络接收到呼叫，对短号码进行分析，根据移动终端所在位置把短号码转换为被叫固定终端的ISDN号码，并将呼叫路由到相应的FAS。

(3) 由FAS根据ISDN号码呼叫固定终端，双方建立通话。

(4) 通话完毕，任意一方挂机，呼叫拆除。

1.1.5 固定终端按MSISDN号码呼叫移动终端(1) 固定终端以MSISDN号码对移动终端发起呼叫。

(2) FAS收到MSISDN号码，进行号码分析后，判断是移动终端MSISDN号码，把呼叫路由到GSM-R网络，并把MSISDN号码发给GSM-R网络。

(3) GSM-R网络根据MSISDN号码呼叫移动终端，双方建立通信。

(4) 通话完毕，任意一方挂机，呼叫拆除。

1.1.6 固定终端按功能寻址呼叫移动终端(1) 固定终端以功能号码发起对移动终端的个别呼叫。

gsm系统工作原理
GSM系统是一种无线通信技术，全名为Global System for Mobile Communications，即全球移动通信系统。

它是基于数字技术的，主要用于移动电话和数据传输。

GSM系统的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：
1. 首先，移动电话用户在手机上拨打或接听电话时，手机会将用户的声音等信息转化为数字信号。

2. 然后，手机会将这些数字信号发送给附近的基站。

基站是一种设备，通常位于一个区域内，负责接收和发送移动电话的信号。

3. 基站接收到手机发送的信号后，会将信号转发给移动电话交换机(MSC)。

MSC是一个中央控制设备，负责管理整个GSM 网络，包括基站和其他网络设备。

4. MSC根据目标用户的位置信息将信号转发给目标用户所在的基站。

5. 目标基站接收到信号后，将信号转发给目标用户的手机。

6. 目标手机接收到信号后，将信号转化为声音或其他形式的信息，供用户使用。

通过以上几个步骤，整个GSM系统可以实现移动电话用户之间的通信。

除了用于电话通话，GSM系统还可以支持其他功能，如短信发送和数据传输等。

总的来说，GSM系统的工作原理就是将用户的语音或其他信息转化为数字信号，并通过网络传输到目标用户。

这种数字化的方式可以提高通信质量和容量，并且支持更多的功能。

讲解目的：GSM系统由于其强大的漫游功能和丰富的业务提供能力而获得了大规模地成功应用。

而这些能力是与GSM具有的接口标准性、信令流程丰富分不开的。

因此，了解、熟悉GSM 通信流程不但能了解系统所能提供的业务特性，而且对于网络的维护和快速分析定位终端用户的问题有很好的帮助。

内容提纲如下：首先简单介绍联通GSM网络结构。

因为每个实体都完成相应的功能，并不是每条消息都要经过所有实体，也不是每个实体都要处理通过它的所有消息。

GSM对这些消息分了一下类，不同类别的消息完成不同的功能，并且需要不同的地点处理。

接下来讲几个典型的流程；最后，给出这几个流程的参考规范；胶片三：联通网络结构自1995联通开通GSM网络以来，到目前为止，已经取得了非常瞩目的成就：网络具有相当规模，初步覆盖全国大部分省、市、自治区；业务运营理念务实、有效，用户发展非常迅速；所有这些为联通今后与其他移动运营商展开竞争打下了非常好的基础。

中国联通全国GSM网话路网由三级组成，即：大区级移动汇接中心（TMSC1）、省级移动业务汇接中心（TMSC2）、本地移动业务汇接中心（MSC）。

设有北京、上海、广州、沈阳4个TMSC1，他们之间网状相连；每个省内设置1、2个TMSC2，分别与相应大区的TMSC1相连；一般来说，省内由多个MSC组合组成，并分别以负荷分担方式与相应的TMSC2相连。

建有专用的GSM移动通信No.7信令网，采用HSTP、LSTP和SP三级结构，TMSC1设HSTP，TMSC2设LSTP，MSC/VLR及其他网元（如EIR、HLR/AUC、SMSC、VMS等）设信令点SP。

网络的分层结构，可方便业务的开展和减少运营维护的工作量，如果数据规划合理的话，某本地网增加一台交换设备或增加一个SP，只需要在STP/TMSC上修改数据即可，而不必全网设备修改。

设备功能：VMSC首先要完成漫游用户数据管理，VLR在启动时是没有用户数据的，只有当移动用户在VLR中登记时，VLR中才从HLR中复制一份数据过来。

GSM通信流程非常全面GSM通信是一种全球性的无线通信标准，它可以实现无线语音和数据传输，为用户提供覆盖范围广、通信质量稳定的无线通信服务。

在这个网络中，通信设备和基站的交流是通过一系列步骤完成的，本文将详细介绍GSM通信的流程。

GSM通信的流程可以分为接入阶段和连接阶段两个部分。

接入阶段是指手机要连接到GSM网络的过程，而连接阶段则是指手机已经连接到GSM网络后，进行通信的过程。

接入阶段的流程包括以下几个步骤：步骤一：手机搜索发现网络当手机打开时，它会搜索附近的GSM网络，在发现网络之后，它会向网络发送一个“请握手”的请求。

步骤二：网络确认握手请求网络收到握手请求后，会对手机的相关信息进行验证，并完成一些必要的访问许可验证。

如果一切都顺利，网络会向手机发送一个认证请求。

步骤三：手机进行认证手机接收到认证请求后，会发送一个包含SIM卡信息的认证整数给网络。

SIM卡中包含了网络能够识别手机的唯一标识，网络可以根据这个标识去确认手机的身份信息。

步骤四：网络确认认证信息当网络确认手机能够通过认证之后，它会向手机发送一个授权请求。

这个请求包含了手机可以使用网络的基本设置，如信道类型、业务等级、速率等信息。

步骤五：手机确认授权请求手机收到授权请求后，会根据请求内容进行设置。

如果手机不能满足网络的授权要求，它将被阻止进入网络。

连接阶段的流程包括以下几个步骤：步骤一：手机建立连线手机通过向基站发送一个连接请求，与网络建立起连线。

在连线建立之前，手机必须选择一个适合自己的基站，这个过程叫做“寻呼过程”。

步骤二：网络确认连接请求网络收到手机的连接请求后，会对手机的位置进行确认，以便为其分配可用资源。

步骤三：网络资源分配网络为手机分配一个可用的信道，并指定一个时间段给手机进行通信。

步骤四：通信数据传输在网络为手机分配了信道和时间段之后，手机和网络之间就可以进行数据传输了。

传输的内容可能是语音、文字和数据等。

步骤五：挂断通信通信结束后，手机需要向网络发送一个挂断信号。

GSMR的使用流程介绍GSMR（Global System for Mobile Communications-Railway，全球移动通信系统-铁路）是专门为铁路行业设计的移动通信标准。

它提供了可靠的通信服务，帮助铁路运营商管理和监控列车运行状态、保障乘客安全以及提高铁路运输的效率。

本文档将介绍GSMR的使用流程，包括申请使用、设备准备、连接和操作等步骤。

申请使用1.联系当地的铁路运营商或相关部门，向他们提出申请使用GSMR。

2.提供必要的个人或公司信息，并按照要求填写相关申请表格。

3.等待审核，一般会在几个工作日内收到审核结果。

设备准备1.一台支持GSMR网络的移动通信设备。

这可以是一部支持GSMR的手机，或者是专门用于铁路工作的手持终端设备。

2.确保设备已经安装了GSMR的SIM卡，这是连接GSMR网络的必要条件。

连接网络1.打开设备的通信功能，确保GSMR网络可用。

2.在设备的网络设置中，选择GSMR网络。

3.输入正确的用户名和密码进行连接。

这些信息将由铁路运营商提供。

操作一旦连接上GSMR网络，您即可开始使用相关功能，包括但不限于以下几个方面：电话通信1.使用设备拨打GSMR网络支持的电话号码。

这些号码通常由铁路运营商提供，用于特定的通信需求，如与列车驾驶员、车站人员等进行联系。

2.接听来自GSMR网络的电话。

您可以接听来自其他GSMR用户的电话，进行交流和沟通。

文字通信1.使用设备发送和接收短信。

您可以通过GSMR网络发送和接收短信，与其他GSMR用户进行文字通信。

2.通过设备上的消息应用程序与其他GSMR用户进行实时聊天。

数据传输1.通过GSMR网络进行数据传输。

您可以使用设备上的浏览器、邮件客户端等应用程序，通过GSMR网络进行数据的上传、下载和共享。

2.注意，由于GSMR网络的特殊性，数据传输可能会受到一些限制，如带宽限制、网络延迟等。

位置跟踪1.GSMR网络支持对设备的位置进行跟踪。

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。

GSM通信技术过程详解GSM（Global System for Mobile Communications全球移动通信系统）是目前全球使用最广泛的移动通信标准之一。

作为一种数字化移动通信技术，它已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。

GSM通信技术实现了电话音频的数字化传输，同时也可支持数据、短消息（SMS）、彩信（MMS）等多种通信应用。

下面，我们将详细探讨GSM通信技术的过程。

一、GSM通信体系结构GSM通信体系结构由移动台、基站子系统、网络子系统和运营支持子系统组成。

其中，移动台是指基于GSM标准的终端，如手机；基站子系统由基站控制器（BSC）和基站收发器（BTS）组成；网络子系统包括交换机网络、控制网络、数据传输网络和位置登记网络；运营支持子系统提供业务支持和运营管理。

二、基站控制器和基站收发器基站控制器是基站子系统的核心控制器，它负责控制一定范围内的多个基站，进行通信的管理和控制，向移动台提供服务。

而基站收发器是指放置在基站塔上，用于接收/发射无线信号的设备。

三、无线传输和频率规划GSM通信技术采用了时分复用（TDM）和频分复用（FDM）的双重复用方式。

无线信号的传输利用了时隙复用技术，即每个时隙只能用于传输一个移动台的数据，并能在帧的不同时隙中传输多个移动台的数据，实现多址复用。

频率规划则是指将适当的频段分配给不同的移动通信服务提供商，避免频带重叠和干扰现象的发生。

GSM频段被划分为8个 125 kHz 的通道，并将这些通道分别分成24个时隙，每个时隙有 577 个 bit 的传输速度。

每个基站的工作频段由基站控制器控制，以确保由于频段的分配和使用而造成的干扰最小化。

四、移动台的工作过程1.注册（Location Area Update）当移动台申请入网时，它需要完成位置登记，也称地理定位，以便网络能够知道移动台当前所在的位置。

位置登记也是移动台与GSM网络进行有效通信的首要条件。