第19讲GSMR通信系统基站与手机的通信流程

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；标准文案●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。

标准文案第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。

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。

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。