GSM 各种信令流程

一次完整GSM主被叫通话的信令流程1.一次完整主叫通话的信令流程Mobile Station NetworkSystem information type 1Channel RequestImmediate AssignmentCM Service RequestClassmark Change控制参数更改CM Service AcceptAuthentication Request鉴别请示Authentication ResponseCiphering Mode Command 计算类型命令Ciphering Mode CompleteSetupCall ProceedingAssignment CommandAssignment CompleteAlerting 发信号ConnectConnect acknowledge 确认DisconnectReleaseRelease CompleteChannel Release2 需要注意的几点信令（1）在被叫时的Paging Request 与Idle时的Paging Request 的区别在于前者在寻呼时包含有TMSI（临时用户识别码），如果为主叫起呼，则从Channel Request信令开始计算（2）Ciphering Mode 为加密模式（3）在Setup之后若手机为主叫则是Call Proceeding,手机为被叫则是Call Confirmed(证实)。

一次完整被叫通话的信令流程MobileStation NetworkPaging RequestChannel RequestImmediate AssignmentPaging ResponseClassmark ChangeAuthentication RequestAuthentication ResponseCiphering Mode CommandCiphering Mode CompleteSetupCall ConfirmedAssignment CommandAssignment CompleteAlertingConnectConnect acknowledgeDisconnectReleaseRelease CompleteChannel Release2 需要注意的几点信令（1）在被叫时的Paging Request 与Idle时的Paging Request 的区别在于前者在寻呼时包含有TMSI。

TEMS8.0：主叫：1、Call Initiation(MS) –>CM Service Request(MS)–>Channel Request(CallAttempt)(MS)《RACH》->Immediate Assignment(NW)《AGCH》->Classmark Change(MS)《SDCCH》->GPRS Suspension Request(MS) ->A uthentication Request(NW)-> Authentication Response(MS)->Ciphering Mode Command(NW)-> Ciphering Mode Complete(MS)->Setup(MS)->Call Proceeding(NW)->Assignment Command（NW）->Assignment complete(MS) ->Call Progress(NW)->Alerting (Call Setup)(MW)->Connect(Call Established)(NW)->Connect Acknowledge(MS)->Disconnect(MS)-> Release(Call End)(NW)->Release Complete(MS)->Channel Release(NW)2、Call Initiation(MS) -> CM Service Request ↑-> Immediate Assignment↓->Channel Request(Call Attempt) ↑-> Immediate Assignment↓-> Classmark Change↑-> GPRS Suspension Request↑->Authentication Request↓-> Authentication Response↑-> Ciphering Mode Command↓-> Ciphering Mode Complete↑-> Setup↑-> Call Proceeding↓-> Assignment Command↓-> Assignment complete↑ -> Alerting (Call Setup) ↓-> Connect(Call Established) ↓-> Connect Acknowledge↑ -> Disconnect↑ -> Release(Call End) ↓-> Release Complete↑-> Channel Release↓被叫：Channel Request(Call Attempt)-> Immediate Assignment->Paging Response-> Classmark Change-> GPRS Suspension Request -> Authentication Request-> Authentication Response-> Ciphering Mode Command-> Ciphering Mode Complete-> Setup -> Call Confirmed-> Assignment Command-> Assignment Complete-> Alerting(Call Setup)-> Connect->Connect Acknowledge(Call Established)->Disconnect-> Release(Call End)-> Release Complete ->Channel ReleasePilot Navigator：CM Service Request→Immediate Assignment→Classmark Change→Authentication Request→Authentication Response→Chihering Mode Command →Chihering Mode Complete →Setup →Call Proceeding →Assignment Command →Assignment complete→Alerting→Connect→Connect Acknowledge→Disconnect →Release →Release Complete →Channel ReleaseBlocked-Recovery on timer expiry：被叫无答应时出现的信令在红颜色信令之后，未出现SDCCH—DL：CONNECT而出现blocked call 未接通主叫手机在channal request （试呼）之后，如果缺少connect或者connect acknowledge，我们都视为block call，如果某小区SDCCH拥塞，那么我们从测试现象上应该看到一次channal request之后直接转为空闲模式；如果某小区TCH拥塞，那么在Call proceeding之后手机将转为空闲模式。

Issue 3.3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；1Issue 3.3•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。

2Issue 3.3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。

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。

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。

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。