GSM呼叫信令流程

GSM呼叫流程大全
1.手机发起呼叫:
2.基站分配信道:
基站接收到呼叫请求后，它会从可用的信道中选择一个来分配给该呼叫。

这个信道将用于传输手机和基站之间的音频和控制信号。

3.呼叫呼叫请求传输到MSC:
一旦基站获得信道，它会将呼叫请求转发到移动交换中心。

MSC是GSM网络中的核心节点，负责处理所有呼叫的路由和管理。

4.MSC发送呼叫路由请求:
MSC根据呼叫的目标号码发送呼叫路由请求，以确定被叫用户所在的
位置。

该请求通过信令链路发送到被叫用户所在的MSC。

5.被叫用户身份验证:
被叫用户所在的MSC接收到呼叫路由请求后，会验证被叫用户的身份，并确认用户是否可达。

如果被叫用户不可达或无权接听来电，则呼叫会失败。

6.MSC之间的信令交换:
如果被叫用户所在的MSC确定用户可达，它会通过信令链路与手机所
在的MSC进行交互。

这些MSC之间的信令交换用于建立呼叫路径和协商呼
叫参数。

7.呼叫路径建立:
当MSC之间的信令交换完成后，它们会协商并建立一个呼叫路径。

呼叫路径指定了从被叫用户所在的基站到呼叫用户所在基站的路由信息。

8.呼叫转接:
一旦呼叫路径建立，被叫用户所在基站会将呼叫转接到呼叫用户所在的基站。

这个过程包括向调度器发送消息以准备接收呼叫，并将呼叫的控制权移交给呼叫用户所在的基站。

9.呼叫响铃和接听:
10.通话过程:
一旦呼叫接通，用户可以与对方进行通话。

语音数据会通过手机和基站之间的信道进行传输，并通过MSC之间的呼叫路径进行路由。

11.呼叫结束:。

呼叫流程*客户状态移动台客户状态一般是处于MS(客户)开机(空闲状态)、MS关机和MS忙三种状态之一，因此网路需要对这三种状态做相应处理。

(1) MS开机，网路对它作“附着”标记。

当移动台开机(打开电源)后，它首先要在空中接口上搜索以找到正确的频率，并依靠搜索到的正确频率校正和同步频率，并将此频率锁定。

该频率载有广播信息和可能的寻呼信息。

若MS是第一次开机，在其数据存储器(SIM卡)中找不到原来的位置区识别码(LAI)，它就立即要求接入网路，向MSC发送“位置更新请求”消息，通知GSM系统这是一个此位置区内的新客户，如图8－1所示，MSC根据该客户发送的IMSI中的HlH2H3消息，向该客户的归属位置寄存器(HLR)发送“位置更新请求”，HLR记录发请求的MSC号码(即M1M2M3)，并向MSC回送“位置更新接受”消息，至此MSC 认为此MS已被激活，在拜访位置寄存器(VLR)中对该客户对应的IMSI上作“附着”标记，再向MS发送“位置更新证实”消息，MS的SIM卡记录此位置区识别码。

图8－1 第一次登记若MS不是第一次开机，而是关机后又开机的，MS接收到的LAI(LAI是在空中接口上连续发送的广播信息的一部分)与它SIM卡中原来存储的LAI不一致，那么它也是立即向MSC发送“位置更新请求”，MSC要判断原有的LAI是否是自己服务区的位置，如判断为肯定，MSC只需对该客户的SIM卡原来的LAI码改写成新的LAI码，并在该客户对应的IMSI作“附着”标记即可；判断为否定，MSC需根据该客户的IMSI中的HlH2H3信息，向该客户的HLR发送“位置更新请求”，HLR在该客户数据库内记录发请求的MSC号码，再回送“位置更新接受”，MSC再对该客户的IMSI作“附着”标记，并向MS回送“位置更新证实”信息，MS将SIM卡原来的LAI码改写成新的LAI码。

但若MS关机再开机时，所接收到的LAI与它SIM卡中原来存储的LAI相一致，那么MSC只对该客户作“附着”标记。

Figure.5 寻呼不成功信令流程图Figure.6 对MS效劳拒绝信令流程图说明：在极早指配允许的情况下，紧急呼叫、呼叫重建以及SDCCH遇忙会引起极早指配。

说明：在图一(Figure.7)说明极早指配的立即指配信令流程后，对指配操作的流程进行说明。

Figure.9 正常情况下〔即极早指配不允许〕，呼叫重建SDCCH信令流程图Figure.10 正常情况下〔即极早指配不允许〕，呼叫重建TCH信令流程图，排队允许。

Figure.11 呼叫中，指配操作失败情况信令流程图，排队强拆不允许Figure.12 MSC发起的去除操作信令流程图，没有计数器Figure.13 呼叫操作，TCH信道激活失败-超时信令流程图，排队强拆不允许Figure.14 呼叫操作，TCH信道模式修改失败-超时信令流程图，排队强拆不允许Figure.15 SDCCH占用失败，由于没有资源〔即BSS故障〕，极早指配不允许Figure.16 SDCCH占用失败，由于信道激活失败—超时〔即BSS故障〕，极早指配不允许Figure.17 SDCCH掉话情况，由于连接失败、错误指示、Abis断链等原因Figure.18 TCH掉话情况，由于连接失败、错误指示、Abis断链、A接口和OM失败等原因，不包括排队/强拆情况〔两个情况：在振铃时的掉话如何统计，在切换过程中发生的掉话如何统计〔切换接入为界〕？Figure.19 直接重试不允许，呼叫TCH占用排队失败，由于队列满、队列定时器超时原因。

Figure.20 呼叫TCH占用排队失败，由于队列满、队列定时器超时等原因，直接重试允许。

说明：在直接重试允许的情况下，不进行BSC及小区TCH 占用失败统计。

Figure.21 位置更新操作，信令流程图Figure.22 主叫TCH占用遇忙，BSC内部直接重试，排队不允许，省略内部切换计数器Figure.23 呼叫主叫TCH占用遇全忙，启动BSC内部直接重试，由于内部切换拒绝或等待HO_Ready超时，内部直接重试失败，省略内部切换计数器Figure.24 呼叫主叫TCH占用遇全忙，启动出BSC直接重试，由于出局切换拒绝或T7超时，出局直接重试失败，省略出局切换计数器Figure.25 BSC内小区间切换成功流程，由于空间关系，缺少计数器见附图一Figure.26 BSC内小区间切换成功流程，补充计数器，附图一Figure.27 BSC内小区间切换成功流程，后续流程及计数器，附图二Figure.28 BSC内小区内切换成功流程，省略呼叫建立流程及相关计数器Figure.29 出BSC切换成功流程，省略呼叫建立流程及相关计数器Figure.30 出BSC切换成功流程，后续流程及计数器，附图一Figure.31 入BSC切换成功流程，省略呼叫建立流程及相关计数器Figure.32-1 BSC内入小区切换失败流程，无可用信道情况，说明：本图仅包括BSC内小区间切换请求计数器，失败计数器及后续流程见Figure.32-2Figure.32-2 BSC内入小区切换失败流程，无可用信道，切换请求计数器见Figure.32-1Figure.33 BSC内入小区切换失败流程，BSS失败，信道激活否认应答情况，图一说明：切换请求流程及计数器省略，详见Figure.32-1Figure.34 BSC内入小区切换失败流程，BSS失败，信道激活等待超时情况，图二说明：切换请求流程及计数器省略，详见Figure.32-1Figure.35 BSC内入小区切换失败流程，BSS失败，等待iPATH响应超时情况，图三说明：切换请求流程及计数器省略，详见Figure.32-1 ，源小区切换失败计数有错误Figure.36 BSC内入小区切换失败流程，BSS失败，等待CCB更改完成超时情况，图四说明：切换请求流程及计数器省略，详见Figure.32-1，源小区切换失败计数有错误Figure.37 BSC内入小区切换失败流程(其他原因，图一)，建立Abis连接失败或发送信道激活消息失败。

GSM信令流程总结呼叫建立阶段的信令流程如下：1.扫描和选择基站：移动台扫描周围的基站，并选择最强信号的基站进行连接。

2.建立无线连接：移动台发送连接请求给所选择的基站。

基站收到请求后，发送连接确认给移动台。

3.注册移动台：移动台通过发送注册请求将自己的位置信息注册到网络中。

基站收到请求后，发送注册确认给移动台。

4.寻呼移动台：当有呼叫或短信发送给移动台时，网络会发送寻呼请求给所在区域的基站。

基站通过广播方式将寻呼请求发送给所有的移动台。

5.移动台响应：移动台收到寻呼请求后，发送响应给所在区域的基站。

基站收到响应后，向核心网发送移动台的位置信息。

6.路径设置：核心网根据移动台的位置信息确定路由和传输路径，以确保呼叫可以正确连接。

呼叫释放阶段的信令流程如下：1.完成通话：通话结束后，通信控制器向基站发送释放请求。

2.呼叫释放确认：基站收到释放请求后，向核心网发送释放确认。

3.核心网清除连接：核心网收到释放确认后，清除与移动台的连接，并从网络中删除移动台的位置信息。

4.发送呼叫释放消息：基站向移动台发送呼叫释放消息。

5.移动台响应：移动台收到呼叫释放消息后，确认释放，并将自己恢复到空闲状态。

在整个信令流程中，GSM使用了多种信令协议和消息来实现不同的功能。

例如，移动台和基站之间使用的信令协议是GSM-MAP（Mobile Application Part），它用于处理移动台的位置注册和寻呼等功能。

通信控制器和核心网之间使用的协议是SS7（Signaling System No.7），它用于处理呼叫建立和释放的信令交换。

总结起来，GSM信令流程是一个复杂的过程，涉及到移动台和基站、基站和核心网之间的信令交换。

通过这个信令流程，GSM实现了移动通信网络中的呼叫建立和释放等功能，确保通信连接的可靠性和稳定性。

主要信令接续流程为了对GSM系统的整体工作流程有进一步的认识，本节描述几种主要接续流程。

移动客户至固定客户出局呼叫流程移动台始发呼叫框图见图8－14，流程图见图8－15。

图8－14 移动台始发呼叫框图图8－15 MS始发呼叫流程图图中流程说明如下：(1) 在服务小区内，一旦移动客户拨号后，移动台向基站请求随机接入信道（RACH）。

(2) 在移动台MS与移动业务交换中心MSC之间建立信令连接的过程。

AGCH允许接入信道(3) 对移动台的识别码进行鉴权，如果需加密则设置加密模等，进入呼叫建立的起始阶段。

(4) 分配业务信道的过程。

(5) 采用七号信令的客户部分(1SUP／TUP)，建立与固定网(ISDN／PSTN)至被叫客户的通路，并向被叫客户振铃，向移动台回送呼叫接通证实信号。

(6) 被叫客户取机应答，向移动台发送应答连接消息，最后进入通话阶段。

手机主叫的时候发起的第一条消息是在Um接口上的Channel request 消息，然后BTS 对这个消息进行转发，在A-bis 接口上我们看到Channel required。

Channel request我们可以理解为信道请求，在BTS与BSC之间的Channel required我们通常叫做信道申请。

BSC收到这个Channel required 以后它会返回一个Channel active，在这个Channel active 里面有一个非常重要的信息，就是BSC对BTS激活的这个目标信道的相关描述。

BTS激活这个信道以后会返回一个Channel active ACK。

接下来BSC就可以向手机指配这条目标信道了，这个信令消息叫做Immediate Assign Command（立即指配命令）。

在这里我们要关心一下就是BSC激活和指配的这个目标信道它是什么样的信道。

在正常的流程中，通常MS接入BTS是在RACH中，就是随机接入信道中。

然后BSC要激活的信道通常是SDCCH信道，就是独立专用控制信道；Immediate Assign Command这条消息，它是通过AGCH信道下发给手机的，在这AGCH信道里面指配了一条SDCCH信道。

GSM信令流程分析一、常见业务流程1.移动主叫流程移动主叫流程图1.1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1.2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。

1.3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。

1.4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。

1.5立即指配命令BSC告诉BTS关于被使用的SDCCH信道。

1.6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。

Figure.5 寻呼不成功信令流程图Figure.6 对MS服务拒绝信令流程图说明：在极早指配允许的情况下，紧急呼叫、呼叫重建以及SDCCH遇忙会引起极早指配。

说明：在图一(Figure.7)说明极早指配的立即指配信令流程后，对指配操作的流程进行说明。

Figure.9 正常情况下（即极早指配不允许），呼叫重建SDCCH信令流程图Figure.10 正常情况下（即极早指配不允许），呼叫重建TCH信令流程图，排队允许。

Figure.11 呼叫中，指配操作失败情况信令流程图，排队强拆不允许Figure.12 MSC发起的清除操作信令流程图，没有计数器Figure.13 呼叫操作，TCH信道激活失败-超时信令流程图，排队强拆不允许Figure.14 呼叫操作，TCH信道模式修改失败-超时信令流程图，排队强拆不允许Figure.15 SDCCH占用失败，由于没有资源（即BSS故障），极早指配不允许Figure.16 SDCCH占用失败，由于信道激活失败—超时（即BSS故障），极早指配不允许Figure.17 SDCCH掉话情况，由于连接失败、错误指示、Abis断链等原因Figure.18 TCH掉话情况，由于连接失败、错误指示、Abis断链、A接口和OM失败等原因，不包括排队/强拆情况（两个情况：手机在振铃时的掉话如何统计，在切换过程中发生的掉话如何统计（切换接入为界）？Figure.19 直接重试不允许，呼叫TCH占用排队失败，由于队列满、队列定时器超时原因。

Figure.20 呼叫TCH占用排队失败，由于队列满、队列定时器超时等原因，直接重试允许。

说明：在直接重试允许的情况下，不进行BSC及小区TCH 占用失败统计。

Figure.21 位置更新操作，信令流程图Figure.22 主叫TCH占用遇忙，BSC内部直接重试，排队不允许，省略内部切换计数器Figure.23 呼叫主叫TCH占用遇全忙，启动BSC内部直接重试，由于内部切换拒绝或等待HO_Ready超时，内部直接重试失败，省略内部切换计数器Figure.24 呼叫主叫TCH占用遇全忙，启动出BSC直接重试，由于出局切换拒绝或T7超时，出局直接重试失败，省略出局切换计数器Figure.25 BSC内小区间切换成功流程，由于空间关系，缺少计数器见附图一Figure.26 BSC内小区间切换成功流程，补充计数器，附图一Figure.27 BSC内小区间切换成功流程，后续流程及计数器，附图二Figure.28 BSC内小区内切换成功流程，省略呼叫建立流程及相关计数器Figure.29 出BSC切换成功流程，省略呼叫建立流程及相关计数器Figure.30 出BSC切换成功流程，后续流程及计数器，附图一Figure.31 入BSC切换成功流程，省略呼叫建立流程及相关计数器Figure.32-1 BSC内入小区切换失败流程，无可用信道情况，说明：本图仅包括BSC内小区间切换请求计数器，失败计数器及后续流程见Figure.32-2Figure.32-2 BSC内入小区切换失败流程，无可用信道，切换请求计数器见Figure.32-1Figure.33 BSC内入小区切换失败流程，BSS失败，信道激活否定应答情况，图一说明：切换请求流程及计数器省略，详见Figure.32-1Figure.34 BSC内入小区切换失败流程，BSS失败，信道激活等待超时情况，图二说明：切换请求流程及计数器省略，详见Figure.32-1Figure.35 BSC内入小区切换失败流程，BSS失败，等待iPATH响应超时情况，图三说明：切换请求流程及计数器省略，详见Figure.32-1 ，源小区切换失败计数有错误Figure.36 BSC内入小区切换失败流程，BSS失败，等待CCB更改完成超时情况，图四说明：切换请求流程及计数器省略，详见Figure.32-1，源小区切换失败计数有错误Figure.37 BSC内入小区切换失败流程(其他原因，图一)，建立Abis连接失败或发送信道激活消息失败。

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本局呼叫流程详述1.主叫用户拨号：呼叫的建立始于主叫用户拨号，主叫用户通过手机或其他终端设备输入被叫用户的号码，并按下拨号键进行呼叫请求。

2.手机用户识别：当主叫用户拨号后，手机将发出一个呼叫请求信令，该信令中包含了主叫用户的身份信息和被叫用户的号码。

网络将通过这些信息来识别主叫用户的位置并为其建立通信连接。

3.基站选址：一旦网络确定了主叫用户的位置，系统将根据主叫用户所在的基站区域来选择能够提供最佳覆盖的基站，以便实现通信连接。

4.建立信道：选址完成后，网络将为主叫用户分配一个信道，用于在主叫用户和基站之间进行通信。

这个信道可以是语音信道、数据信道或控制信道，具体取决于呼叫的性质。

5.信令传输：在建立信道后，网络会发送一系列控制信令来确保通信连接的正常建立。

这些信令包括呼叫建立请求、确认信令和连接成功信令等。

6.呼叫转接：一旦主叫用户与基站之间的通信连接建立成功，网络将开始将呼叫请求从基站传输到核心网络，以便与被叫用户进行通信。

7.呼叫传输：核心网络将呼叫请求从基站接入网传输到目标MSC（Mobile Switching Center），MSC将负责根据被叫用户的位置信息找到其所在的基站，并建立与之的通信连接。

8.呼叫接收：被叫用户所在的基站将接收到来自MSC的呼叫请求，并向被叫用户发出呼叫提醒信号，提示用户有来电。

9.呼叫建立：被叫用户接听来电后，通信连接将建立成功，主叫用户和被叫用户之间可以进行语音通信或数据传输。

如果被叫用户拒接来电或者无法接听，系统将发出相应的通知信令。

10.通话结束：总体来说，GSM本局呼叫流程实质上是一个信令控制过程，通过网络中的各个节点之间的协调和通信来实现用户间的通信连接。

通过这些步骤的精确执行，GSM网络能够实现高效的呼叫管理，确保用户间的通信顺畅可靠。