移动通信基本呼叫流程

MS主叫流程

设一个移动台处于开机并且处于空闲状态，若它要建立与另一用户的呼叫（在此以与一个PSTN用户的通信过程为例），在用户看来他只要输入另一个用户的号码，再按发送键，移动台就开始启动程序直到电话拨通。其实移动台和网络需经过许多步骤才能将呼叫建立起来。

一、呼叫建立过程

移动台首先需建立一个与MSC的主信令链路，并要进行鉴权加密及TMSI重分配的过程，详细过程见第二节和第三节的内容。

（一）被叫号码分析过程

在以上过程完毕以后，此时移动台才进入呼叫建立过程。首先将由移动台向网络发出一个启动（SETUP）的报文，该消息包含着被叫号码和所需业务等许多内容（对于数据业务这种说明可以比较长而且详细，对于补充业务还可以包含各种附加的信息），此时MSC就能够根据它来进行呼叫接续。当MSC收到SETUP消息，就要将该消息通过向其VLR发送出局呼叫消息（SEND_INFO_FOR_O/C_CALL）,VLR在收到该消息后，根据其在位置更新过程中从HLR获得的该用户数据消息，来分析被叫的号码（在VLR中有各种号码分类的信息，它会检查看是否有指向该号码的能力）和主叫用户本身的能力（根据主叫用户原来注册的业务是否支持本次呼叫的所需业务，如在拨打国际长途时则看是否有国际长途受限），以及网络本身的资源能力等等）核对是否能接纳这种需求，若某些项目不能通过，则向MS发出释放完成（RELEASE COMPLETE）的消息，呼叫建立就此失败，以后MS再将底层的连接释放掉，然后转入空闲状态；若可以通过VLR则向MSC发回完成呼叫能力查询（COMPLETE_CALL）的报文。当MSC收到此确认后则向MS发出呼叫继续（CALL PROCEEDING）的消息表示主叫用户的呼叫请求已经通过了核对，呼叫正在进行之中。

（二）话音信道指派过程（接续分配）

在MSC向MS发出（CALL PROCEEDING消息后，它就要根据业务请求，来激活后续分配，即分配给用户TCH话音信道的流程。此时，MSC要向BSC发出指派请求（ASSIGNMENT REQUEST） 消息，在此消息中将含有所请求信道的类型等内容来要求BSC来给此次呼叫分配TCH话音信道。

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；

 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。 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。经过这个阶段，手机和BTS（BSC）建立了暂时固定的关系。

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。

移动通信基本呼叫流程

移动通信基本呼叫流程

1： 引言

本文档旨在详细介绍移动通信的基本呼叫流程。移动通信是一种无线通信技术，用户可以通过移动设备（如方式）进行语音通话、短信传输等。了解基本呼叫流程对于理解移动通信的工作原理和应用场景非常重要。

2： 总体流程

移动通信基本呼叫流程可分为以下几个阶段：

2.1： 建立连接阶段

在呼叫开始之前，移动设备需要与通信基站进行连接。连接的建立涉及到设备的注册和识别过程。

2.2： 寻呼过程

通信基站会发送寻呼消息，以寻找目标设备。目标设备会通过监听通信信道来接收寻呼消息。

2.3： 呼叫建立

一旦目标设备接收到寻呼消息，并决定接听呼叫，就会向通信基站发送呼叫请求。通信基站会确认呼叫请求，并建立连接。 2.4： 通话过程

呼叫建立之后，通话双方可以进行语音通话。通话过程中，通信基站会负责信号的传输和管理。

2.5： 呼叫结束

通话结束后，通信基站会释放连接并进行相关的清理工作。

3： 详细流程

3.1： 建立连接阶段

3.1.1： 设册

移动设备需要先注册到通信基站，以获取一个唯一的设备标识。注册包括设备的识别和身份验证过程。

3.1.2： 位置更新

移动设备在移动过程中可能会经常改变位置，因此需要定期更新自己的位置信息，以便通信基站能够准确地找到设备。

3.1.3： 连接建立

一旦设备完成注册和位置更新，成功建立与通信基站的连接。

3.2： 寻呼过程

3.2.1： 寻呼消息发送 通信基站会向特定的目标设备发送寻呼消息，通过广播方式传输。

3.2.2： 寻呼消息接收

目标设备会监听通信信道，接收传输的寻呼消息。

3.2.3： 寻呼消息应答

一旦目标设备接收到寻呼消息，会向通信基站发送相应的应答信号。

3.3： 呼叫建立

3.3.1： 呼叫请求发送

目标设备收到寻呼消息后，判断是否需要接听呼叫，如果需要则向通信基站发送呼叫请求。

3.3.2： 呼叫确认

通信基站收到呼叫请求后，验证请求的合法性，并向目标设备发送呼叫确认信号。