GSM通信流程.pdf

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1、MA000003GSM 通信流程Issue 3.3课程说明1课课程程说说明明课程介绍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

2、、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：l移动用户做位置登记的信令过程；l移动用户做主叫的信令过程；l移动用户做被叫的信令过程；lMSC 做汇接呼叫的信令过程；lBSC 内切换信令过程；lBSC 间切换的信令过程；MA000003GSM 通信流程Issue 3.32lMSC 间切换的信令过程；l呼叫重建的信令过程；l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

3、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。MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析3第第1 1章章呼呼叫叫过过程程的的信信令令分分析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：l主叫移动用户部分l被叫移动用户部分l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

4、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。鉴权加密阶段主要包括：鉴权请求，鉴权响应，加密模式命令，加密模式完成，呼叫建立等几个步骤。经过这个阶段，主叫用户的身份已经得到了确认，网络认为主叫用户是一个合法用户，允许继续处理该呼叫。TCH 指配阶段主要包括：指配命令，指配完成。经过这个阶段，主叫用户的话音信道已经确定，如果在后面被叫接续的过程中不能接通，主叫用户可以通过话音信道听到 MSC 的语音提示。取被叫用户路由信息阶段主要包括：向 HLR 请求路由信息；HLR 向 VLR 请求漫游号码；VLR 回送被叫用户的漫游号

5、码；HLR 向 MSC回送被叫用户的路由信息（MSRN）。MSC 收到路由信息后，对被叫用户的路由信息进行分析，可以得到被叫用户的局向。然后进行话路接续。MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析4主叫过程的信令流程如后面的图所示。A注意:应该注意的是：从 VLR 到 HLR/AUC 取鉴权集的过程不是必须的。VLR 到 HLR/AUC 取鉴权集时，HLR 每次送 5 组，本次使用一组，另外 4 组保存在 VLR 中供后续的鉴权过程使用。只有当 VLR 中的鉴权集使用完毕，VLR 才发起向 HLR/AUC 取鉴权集的过程。另外，如果 MSC 通过对被叫用

6、户的 MSRN 的分析得知被叫用户是本局用户，那么就不会向其它 MSC 发送初始地址消息（IAI/IAM），而是根据被叫用户的位置区直接通知本局 BSC 对被叫用户发起寻呼。如果被叫用户非本局用户，则通过信令路由分析，通过适当的链路向目的 MSC 发 IAI 消息，以建立话路。主叫接入阶段、鉴权阶段主要信令：MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析5当用户输入被叫号码完毕按下发射按纽后，手机（以下以 MS 代替）将进行一系列动作，首先 MS将在随机接入信道（RACH）向 BSS发送信道请求消息，以便申请一个专用信道（SDCCH），BSC 为其分配相应的

7、信道成功后，在接入允许信道(AGCH)中通过立即分配消息通知 MS 为其分配的专用信道，随后 MS 将在为其分配的 SDCCH 上发送一个层三消息-CM 业务请求消息，在该消息中 CM 业务类型为移动发起呼叫，该消息被 BSS 透明的传送至 MSC，MSC 收到 CM 业务请求消息后，通过处理接入请求消息通知 VLR 处理此次 MS 的接入业务请求，（同时，由于在 BSC 和 MSC 之间用到了 SCCP 有连接服务，为建立 SCCP 连接，MSC 还将向 BSC 回连接确认消息），收到业务接入请求后，VLR 将首先查看在数据库中该 MS 是否有鉴权三参组，如果有，将直接向 MSC 下发鉴权命

8、令，否则，向相应的 HLR/AUC 请求鉴权参数，从 HLR/AUC 得到三参组，然后再向 MSC 下发鉴权命令。MSC 收到 VLR 发送的鉴权命令后，通过 BSS 向 MS 下发鉴权请求，在该命令中含有鉴权参数，MS 收到鉴权请求后，利用 SIM 卡中的 IMSI 和鉴权算法，得出鉴权结果，通过鉴权响应消息送达 MSC，MSC 将鉴权结果回送 VLR，由 VLR 核对 MS 上报的鉴权结果和从 HLR 取得的鉴权参数中MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析6的结果，如果二者不一致，拒绝此次接入请求，此次呼叫失败；如果二者一致则鉴权通过，鉴权通过后

9、，VLR 将首先向 MSC 下发加密命令，然后通知 MSC该 MS 此次接入请求已获通过，MSC 通过 BSS 通知 MS 业务请求获得通过，然后 MSC 向 MS 下发加密命令，该命令内含加密模式，MS 收到此命令并完成加密后，回送加密完成消息，到此 MS 完成了 整个接入阶段的工作。TCH 指配阶段、取被叫漫游号码阶段主要信令：经过接入阶段和鉴权加密过程后，主叫用户的合法身份已经得到确认，已经接入了网络，为继续进行呼叫，需要更为详细的信息，按照规范，此时 MS 将发送一个 set up 消息，在此消息中，携带有被叫号码和主叫标识等更为详细的信息，MSC 收到此消息后，首先通过 S.I.F.

10、O 消息 向 VLR 查询该用户的相关业务信息，VLR 根据此次业务类别和开户时 MS 已经申请的业务信息，决定此次呼叫是否可MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析7以继续，如果可以继续，通过完成呼叫消息向 MSC 回送该用户数据，MSC 收到该信息后，通过呼叫继续消息，经 BSS 通知 MS 呼叫在继续处理之中，然后，根据 A 接口电路情况，向 BSC 发送指配请求消息，在该消息中选定某条 A 接口电路，BSC 收到该指令后，向 BTS、MS 指定无线资源，MS 收到该指令后，占用成功回送分配完成消息，到此 TCH 指配阶段完成，本局的无线资源和

11、A 接口电路均已成功分配。MSC 收到 MS 上报的指配完成消息后，进行被叫分析，根据被叫号码，寻址到 HLR，发送路由信息请求消息，HLR 收到该消息后，根据被叫 IMSI 查询得到被叫所在的 VLR，向被叫所在的 VLR 请求漫游号码，被叫所在的 VLR 在受到请求漫游号码消息后，为对应的MS 分配 MSRN，然后在请求漫游号码响应消息中回送给 HLR，HLR 得到该 MSRN 后，想主叫所在 MSC 发送路由信息响应消息，MSC 从该消息中得到被叫的 MSRN，根据 MSRN 进行局间中继选路，并向被叫所在的 MSC 发送 IAI 消息。至此主叫信令流程基本结束。1.2被叫信令流程对移动

12、用户来说，被叫的过程从 MSC 向 BSC 发起对被叫用户的寻呼开始，到主叫和被叫通话为止。一般来说，被叫流程经过几个大的阶段：接入阶段，鉴权加密阶段，TCH 指配阶段，通话阶段。接入阶段主要包括：手机收到 BTS 的寻呼命令后，信道请求，信道激活，信道激活响应，立即指配，寻呼响应。经过这个阶段，手机和 BTS（BSC）建立了暂时固定的关系。鉴权加密阶段主要包括：鉴权请求，鉴权响应，加密模式命令，加密模式完成，呼叫建立。经过这个阶段，被叫用户的身份已经得到了确认，网络认为被叫用户是一个合法用户。TCH 指配阶段主要包括：指配命令，指配完成。经过这个阶段，被叫用户的话音信道已经确定，被叫振铃，主

13、叫听回铃音。如果这时被叫用户摘机，主被叫用户进入通话状态。被叫接入阶段、鉴权阶段主要信令流程MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析8当一个端局 MSC 收到它局发送的 IAI 消息后，为了确定被叫用户是否能够接受此次呼叫，MSC 会首先通过 S.F.I.C 消息向相应的 VLR查询有关该被叫用户的用户信息，如果 VLR 通过查询用户信息，发现该用户可以接受此次呼叫(未关机且允许接受呼叫)，会向 MSC发送寻呼命令消息，在该消息中，含有用户的位置信息（LAI），MSC 收到此信息后，查询数据，得到控制此位置区的 BSC 的信令点编码，向相应的 BSC

14、下发寻呼命令，BSC 通知所控制的 BTS 在寻呼信道（PCH）下发寻呼消息。手机一直在侦听该信道，当收到寻呼自身的消息后，在随机接入信道（RACH）上报寻呼响应消息，（由于在 A 接口用到了 SCCP 的有连接服务，所以寻呼响应同时被视为 SCCP 的连接建立请求消息，MSC 的 SCCP 层对应的应该回一个连接证实消息），同时 MSC 向 VLR 发送处理接入请求消息，VLR 首先启动鉴权流程，查看该用户的鉴权参数组，如果VLR 中没有该用户的鉴权三参组，VLR 会发起向 HLR取鉴权参数的过程（详细过程可以参见主叫用户的接入过程中的鉴权过程），否则 VLR 会直接向 MSC 发送启动鉴权

15、消息，在启动鉴权消息中含有该用户的一个鉴权三参组（RAND，KC，SERS），MSC 收到该消息后，会继续通知对应的 BSC、BTS 下发鉴权命令，MS 收到鉴权请求后，根据 SIM 卡中的 KI，计算出对应的 SERS，之后，将 SERS 在鉴权响应消息中上报 MSC，MSC 回送至 VLR，VLR 收到鉴权响应消息后，核对上报的 SERS 和从 HLR 得到的三参组中的 SERS 是否一致，如果一致，向 MSC 发送接入请求接受消息，通知 MSC 该用户的此次接入请求被接受。并通过完成呼叫消息向 MSC 回送被叫的用户信息；如果不一致，此次呼叫将被拒绝。MA000003GSM 通信流程Is

16、sue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析9被叫 TCH 指配阶段、通话阶段主要信令流程：MSC 收到完成呼叫消息后，向 BSS 侧发送 SETUP 消息，提示将建立呼叫，MS 收到该消息后，回送呼叫证实消息，之后，MSC 选择相应的 A 接口电路，向对应的 BSC 发送指配请求消息，BSC 根据资源情况分配相应的无线资源，并通知 MS，MS 占用成功后回送指配完成消息，同时被叫 MS 开始震铃，向其所在 MSC 回震铃消息，该 MSC 向主叫所在 MSC 回地址全消息，主叫所在 MSC 向MS 发送被叫震铃消息，此时主机用户可以听到回铃音；被叫用户如果决定接受此次呼叫，按应答按纽，此动作

17、被手机翻译成为CONNECT 消息，向 MSC 发送，MSC 收到该消息后，向主叫 MSC 发送应答消息（ANC），主叫 MSC 收到此消息后，向主叫 MSMA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析10发送连接建立请求消息，主叫 MS 相应的向主叫所在 MSC 回连接证实消息，此消息经被叫 MSC 传送至被叫 MS，于是，本此呼叫开始通话，双方进行通话。1.3拆线部分拆线部分相对而言是个很独立的过程，不管是主叫先发起还是被叫先发起，流程基本是类似的：拆线、释放、释放完成、清除、清除完成，不同之处仅在于交换局之间的 TUP 消息略有不同。主叫先拆线：在拆线

18、阶段，手机用户的挂机动作被手机转换为拆线消息（Disconnect）,经 BTS、BSC 向 MSC 传送，MSC 收到拆线请求之后，有两个动作：向 BSC 下发释放命令（Release）；同时 MSC 需要向被叫所在的 MSC 发送前向拆线 TUP 消息请求。此后，主叫方和被叫方的拆线过程将分别进行：MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析11主叫所在 MSC 在收到拆线消息后，首先向 MS 发送 DTAP 消息 REALSE 命令，MS 去活本次呼叫占用的所有信道，并发送释放完成消息确认，网络侧则会在本端释放所占信道以便可以分配给其它呼叫连接使用；

19、之后，MSC 向 BSS 发送 BSSMAP 消息 CLEARCOMMAND，指示应该释放无线资源，BSS 收到 CLEAR COMMAND 消息后，开始清除无线接口，同时将分配给此次呼叫的地面资源均标示为空闲，向 MSC 发送 CLEAR COMPLETE，MSC 收到 CLEAR COMPLETE 消息后，释放地面资源。被叫所在MSC收到CLF消息后，向主叫所在MSC会释放保护消息，同时启动本局资源释放流程：MSC向MS发送DTAP消息REALSE命令，MS 去活本次呼叫占用的所有信道，并发送释放完成消息确认，网络侧则会在本端释放所占信道以便可以分配给其它呼叫连接使用；之后，MSC 向 B

20、SS 发送 BSSMAP 消息 CLEAR COMMAND，指示应该释放无线资源，BSS 收到 CLEAR COMMAND 消息后，开始清除无线接口，同时将分配给此次呼叫的地面资源均标示为空闲，向 MSC 发送 CLEAR COMPLETE，MSC 收到 CLEARCOMPLETE 消息后，释放地面资源。被叫先挂机：MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析121.4移动呼叫移动（主叫、被叫在同一个 MSC 内）MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析13MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第

21、1章 呼叫过程的信令分析141.5移动呼叫移动（主叫、被叫在不同的 MSC 内，拆线过程略）MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析15MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析161.6移动呼叫固定用户MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析17MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析181.7固定用户呼叫移动用户（经 GMSC 到 VMSC）MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析19

22、MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析201.8固定用户呼叫移动用户(PSTN 直接与 VMSC 相连,VMSC 兼做 GMSC)MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析21MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析22MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析231.9呼叫过程的异常流程：VLR 返回一个否定的“访问请求消息”MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析241.10呼叫过程的

23、异常流程：移动用户不允许呼出MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析251.11呼叫过程的异常流程：移动用户话音信道分配失败MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析261.12呼叫过程的异常流程：对被叫移动用户选路失败MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析271.13呼叫过程的异常流程：从被叫用户所在局收到 TUP 失败信号MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析281.14呼叫过程的异常流程：被叫用户关机被叫用户 MSB 已

24、关机，则在 VLR 中设置了 IMSI 分离标志，那么 HLR 请求 MSRN 时，VLR 因该 MS 已有分离标志而作 MSRN 分配失败。HLR 则返回一个“MSRN 请求”否定的结果.MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析29MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析30MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析311.15呼叫过程的异常流程：VLR 指示被叫用户不可能接入如果 VLR 收到的来话用户不可能接入，如该用户呼叫被禁止或 VLR 收到非期望值时，则本次呼

25、叫释放。MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析321.16呼叫过程的异常流程：无寻呼响应MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析33MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析34MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析351.17呼叫过程的异常流程：被叫用户忙MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析36MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析37

26、MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析381.18呼叫过程的异常流程：被叫侧无线话务信道指配失败MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析39MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析401.19呼叫过程的异常流程，MS-B 久叫不应如果被叫久叫不应，则网络对主叫和被叫启动清除过程。MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析41MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析42MA000003GS

27、M 通信流程Issue 3.3第1章第1章 呼叫过程的信令分析431.20呼叫过程的异常流程：释放异常MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章441.21用户早释移动用户无拨号早释。在呼叫接续处理过程中用户可能早释，早释发生时，MS 发出“断连”信号(discconect)发向网络，网络在呼叫处理的不同阶段接收到该“断连”消息即进入释放处理，释放呼叫。释放过程的信号 流程参见正常的释放情况。小结本节课主要描述了移动用户的呼叫过程的信令流程，包括移动主叫，移动被叫，汇接呼叫。应该能够掌握各种呼叫过程的信令流程，如移动呼叫固定用户，固定用户呼叫移动用户，TMSC 的汇接呼叫过

28、程的信令流程。对各种异常流程应该有一定认识，特别是资源的释放过程。MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第2章第2章 鉴权45第第2 2章章鉴鉴权权2.1鉴权原理和操作机制鉴权是通过比较 MS 提供的鉴权响应和 AUC 提供的鉴权三参数组之间是否一致进行判断的，通过鉴权，可以防止非法用户（比如盗用IMSI 和 KI 复制而成的卡）使用网络提供的服务。首先明确 MS 中 SIM 卡和 AUC 中存贮的信息：lSIM 卡中：固化数据：IMSI，Ki，A3、A8 安全算法。这些内容不会更改。临时的网络数据 TMSI，LAI，Kc，被禁止的 PLMN业务相关数据lAUC 中：用于生成随机数

29、(RAND)的随机数发生器鉴权键 Ki各种安全算法，这些安全算法和 SIM 卡中的算法相一致。AUC 的基本功能是产生三参数组(RAND、SRES、Kc)，其中：lRAND 由随机数发生器产生；lSRES 由 RAND 和 Ki 由 A3 算法得出；MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第2章第2章 鉴权46lKc 由 RAND 和 Ki 用 A8 算出。三参数组产生后存于 HLR 中。当需要鉴权时，由 MS 所在服务区的 MSC/VLR 从 HLR 中装载至少一套三参数组为此 MS 服务。具体到某次鉴权时，如果此时 VLR 中还有该 MS 的三参组（或者允许重复使用三参组），则

30、HLR 不参与鉴权过程，VLR 直接向 MS下发鉴权命令；如果 VLR 中已经没有该 MS 的三参组，则需首先向 HLR 取三参组。MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第2章第2章 鉴权47MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第2章第2章 鉴权482.2鉴权执行控制过程MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第2章第2章 鉴权492.3VLR 鉴权时的异常情况MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第2章第2章 鉴权50MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章51小结本节课主要描述了鉴权的过程。鉴权是数字网络区别与模拟网络的

31、重要特性之一。通过鉴权，系统可以为合法的用户提供服务，对不合法的用户拒绝服务。通过本课学习，主要了解鉴权的原理、鉴权中心的作用、系统判断非法用户的依据。MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第3章第3章 位置更新52第第3 3章章位位置置更更新新3.1位置更新类型l正常位置更新l周期位置更新lIMSI 附着/分离当 HLR 被置于故障指示时，VLR 收到 MS 发出的业务操作3.2成功操作3.2.1位置更新仅涉及 VLRMS 进入新位置区，新旧位置区在同一 MSC 覆盖区域内，即 VLR 并未改变。MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第3章第3章 位置更新533.2.

32、2位置更新涉及 VLR 和 HLR包括下列情况：MS 处于新的 VLR 的位置区域，所以该位置区必须更新到 HLRMA000003GSM 通信流程Issue 3.3第3章第3章 位置更新54MS 首次登记到网络位置在 VLR 登记后相关网络数据已经丢失，此时 MS 必须使用 IMSI 标识自己。文中：LAIO=旧 LAI 号，LAIN=新 LAI 号MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第3章第3章 位置更新553.2.3位置更新时使用前一个 VLR 分配的 TMSI 来标识当 MS 进入新的 VLR(VLR2)位置区，请求位置更新时使用的是前一个 VLR(PVLR)分配的 TMS

33、I 来标识自己为得到该 MS 的鉴权三参组，VLR2 需要知道该 MS 的归属 HLR 地址信息，VLR2 可以从 IMSI 分析得到该信息，为了得到该 MS 的“IMSI”，VLR2 需要同 PVLR 通信，故此时位置更新将涉及 VLR2，PVLR 和 HLRMA000003GSM 通信流程Issue 3.3第3章第3章 位置更新56MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第3章第3章 位置更新573.2.4IMSI 分离(或关机)MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第3章第3章 位置更新583.2.5IMSI 接入IMSI 重新进入活动状态，而位置自从 IMSI 分

34、离后已改变，则如 6.2.那样通过位置更新过程来完成；如位置自从 IMSI 分离后未改变，则 IMSI 接入过程通过如下描述完成：(本过程仅在 VLR 中已设置了“IMSI 分离”标志之后使用)3.3异常情况3.3.1位置更新时，VLR 不认识 TMSI当 MS 以 TMSI 标识自己，但 VLR 不认识该 TMSI，则 VLR 首先要求 MS 进行鉴权，此鉴权过程可参见“鉴权异常情况”，鉴权成功后，接着的位置更新如“位置更新的成功操作”那样来完成。MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章593.3.2位置更新不接受（以仅在 VLR 完成位置更新为例）小结本课介绍了位置更

35、新的相关内容。学习本课后，应掌握位置更新的原因、分类，主要流程。明确位置更新和切换的区别。MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第4章第4章 切换60第第4 4章章切切换换4.1切换的起因：(1)无线标准l信号质量l场强 MS 和/BTS 接收电平lMSBTS 距离l改善干扰与功率控制（选择在确保正常通信质量的情况下切换的小区以尽量减少 MS 传输功率从而改善干扰）(2)网络标准l话务负荷（防止小区拥塞，均化话务；但扰乱了小区规划并增加了对周围区域的干扰强度)，只在出现特殊事件，局部地区产生峰值时暂时使用，如举行运动会，交易会，发生了自然灾害时等。lO&M 原因，应操作维护方面的需

36、要4.2切换启动方式(1)BSC 根据管理标准而检测到无线传输原因而执行切换判决lMS 测量周围邻近小区下行信号电平和质量，以搜寻可供选择的 BTS，并将结果报告正在服务的 BTSl正在服务的 BTS 对 MS 上行信号电平，质量和距离进行测量lMS 测量结果与 BTS 测量结果送往 BSC 进行处理，BSC 根据传输质量标准作出切换判决(2)MSC 询问切换候选人由于 MSC 业务的原因，MSC 希望确定是否能够切换到 MS 所指定的小区，则 MSC 发“切换候选者询问”消息到 BSS，希望 BSS 识别在某一特定小区可以切换到另一些小区的切换候选者数目，消息中包含最大候选者的数目。MA00

37、0003GSM 通信流程Issue 3.3第4章第4章 切换614.3切换类型(1)内部切换由 BSS 控制进行，MSC 不参与介入切换控制过程；BSS 仅在切换完成后发送“切换完成消息”到 MSC。内部切换有几种类型：l小区内切换同一个无线频道的话务信道之间不同的无线频道之间l同基站内小区间切换(2)外部切换（MSC 参与控制切换过程）l同 MSC 内不同基站间切换l同 PLMN 不同 MSC 之间基站间切换l不同 PLMN 的基站间切换，GSM 未定义4.4控制流程（以 BSS 启动“切换请求指示”为例）4.4.1同 MSC 基站间切换MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第4

38、章第4章 切换62MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第4章第4章 切换634.4.2PLMN 内不同 MSC 之间的基站间切换l局间切换 GSM 定义为两种切换基本切换最初的 MSC（MSCA）的移动用户 MS 需要切换到另一个 MSC（MSCB）的基站去，MSCA 主控这个切换后续切换同一个接续在基本切换之后，已在 MSCB 的 MS 又需切换到另一个 MSC（MSCB）或重新返回到 MSCA，这类切换处理谓之“后续切换”l不论是“基本切换”还是“后续切换”，MSCA 始终处于主控位置，基本切换原理如下：MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第4章第4章 切换64

39、4.4.3局间切换处理MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章65小结本课介绍了切换的相关内容。学习本课后，应掌握切换的起因，切换的分类，对于各种切换所涉及到的实体、每个实体在切换中的作用有一定的认识。MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第5章第5章 短消息流程66第第5 5章章短短消消息息流流程程短消息相关的网络实体：SMS-GMSC：Gateway MSC for Short Message Service 短消息关口 MSC，能够 直接从短消息中心接收短消息，能够从 HLR 获取路由信息和短消息信息，并将短消息传递给 VMSC。SMS-IWMSC：In

40、terworking MSC for Short Message Service，在 PLMN 内部能够接收短消息并提交给短消息中心。详细信息可查阅规范：GSM03405.1移动始发短消息的基本流程对于手机来说，移动始发短消息和移动终结短消息是完全独立的两个过程，移动始发的短消息从手机接入系统开始，到收到短消息中心发来的发送成功为止。手机将短信发送给VMSC，VMSC根据短信中携带的短消息中心的标识号，将短信提交给IWMSC，由IWMSC提交短信中心。移动始发短消息可以分为以下几个过程：l接入和鉴权加密l发送短消息到短消息中心l短消息中心向手机报告发送结果。其中接入和鉴权加密的过程和移动用户主

41、叫对应的过程一致。下图是移动始发短消息的流程图。MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第5章第5章 短消息流程675.2移动终结短消息的基本流程移动终结短消息的过程与移动用户被叫的过程类似，短消息中心将收到的短消息发送给 SMS-GMSC，SMS-GMSC 向 HLR 取得为发送短消息所必需的路由信息，然后将短信传送给短信接收者所在的 MSC，由 MSC 将短消息发送给手机。整个过程包括取路由信息，寻呼，接入和寻呼响应，鉴权加密，短消息传送，最后向短消息中心报告接受结果，这个结果经 SMS_GMSC 分别送 HLR 和短消息中心，由短消息中心回送始发短消息用户。下图为移动终结短消息

42、的流程图。MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第5章第5章 短消息流程68MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第5章第5章 短消息流程695.3短消息案例现象描述：A 地新建 MSC，用户反映短消息收发有以下几种 不成功情况：（所有手机均为 A 地本地手机，A 地手机使用 B 地的短信中心）(1)本 MSC 内两个手机互相收发短消息，发方显示发送失败，接收方无法收到短消息；(2)本 MSC 内手机向其他 MSC 内手机发送短消息，发方显示发送失败，但接收方能正常收到短消息；(3)其他 MSC 内手机向我 MSC 内手机发送短消息，发方显示发送成功，但接收方实际上收不

43、到短消息。处理过程通过跟踪链路上的与短消息有关的消息，发现本 MSC 能够收到从短消息中心发过来的 forward short message 消息，但发出此消息的OPC 并不是 MTP 目的信令点表中所配置的短消息中心的 SPC，经过询问，该 OPC 是 B 地 MSC1 的 SPC，由于我们 MSC 与该 MSC没有任何关连，所以 MTP 目的信令点表中并未配置该 DPC，将该 DPC 添加后，所有短消息收发均正常。原因分析：其中：A 地华为 MSC2 对 B 地短消息中心使用 DPC+SSN 方式寻址，DPC 为 B 地短信的 DPC，该消息发往 HSTP，通过 HSTP 转到B 地短信

44、，而由于 B 地短信与 HSTP 没有直达链路，所有短信中心发出的消息都是通过 B 地 MSC1 进行转接，短信中心的寻址方式为DPC+GT（DPC 为 B 地 MSC1 的 DPC），从 B 地短信中心发出的 forward short message 消息经过 B 地 MSC1 进行翻译后，以 DPCMA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章70寻址方式继续发往目的 MSC，但该消息的 OPC 已经变成了 B 地 MSC1 的信令点；由于 A 地华为 MSC2 的 MTP 目的信令点表中没有配置该 DPC 的数据，所以 A 地华为 MSC2 收到 MTP 层的该消息后，

45、做失败处理，并不会进行进一步的 SCCP 层的分析处理，所以造成了以下几种失败情况：(4)A 地华为 MSC2 内的手机向其他 MSC 内手机发短消息，该消息可以正常发到 B 地短消息中心，所以被叫手机可以正常收到该短消息，但由于 A 地华为 MSC2 不能正常收到短消息中心发来的发送确认，所以手机显示发送失败；(5)A 地华为 MSC2 内手机向本 MSC 内手机发送短消息，该短消息能送到 B 地短消息中心，短消息送至我 MSC 后，我 MSC 无法正常接收，所以被叫手机无法接收短消息，而发送确认消息我 MSC 也无法正常接收，所以发送方手机显示发送失败，同时接收方无法收到该短信；(6)其他

46、 MSC 的手机向我 MSC 内手机发送短消息，发送方由于可以收到该短消息中心的发送确认，所以发送方显示发送成功，但我MSC 无法正常接收短消息中心发过来的短消息，所以被叫手机无法收到短消息。从上面的案例中我们可以清楚的看出：短消息始发和短消息终结是两个完全独立的过程，所以 A 地手机用户始终要通过 B 地短消息中心发送短消息，但不一定只从 B 地短消息中心接收短消息。手机所显示的是否正确发送，实际上是根据 SC 所回复的 deliver-report 消息决定的，无法正确收到该消息，手机会显示发送失败。小结本节课描述了短消息的基本流程，短消息网络和 GSM 网络，PSTN 网络的用户同时提供

47、服务。学习本节内容，应基本掌握短消息的流程。MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第6章第6章 呼叫重建和定向重试流程71第第6 6章章呼呼叫叫重重建建和和定定向向重重试试流流程程6.1呼叫重建的基本流程呼叫重建指移动用户进入通话状态后，由于无线方面的原因，在较短时间（8 秒钟）内与 BTS 失去联系，即 BTS 没有收到该手机的测量报告，手机就发起一个呼叫重建的过程，试图恢复以前的通话。呼叫重建功能是一项有效的降低呼损率的功能。当用户在穿越隧道或 BTS 突然瘫痪时，会在一段时间内与基站失去联系，在这种情况下，手机会再次捕捉信道，重新发起呼叫重建请求。如果 MSC 支持呼叫重建功

48、能，就可以直接将此次新建立的信道与原有的呼叫连接起来，从而实现继续保持呼叫，有效降低呼损的目的。呼叫重建包括以下几个过程：接入过程，重新指配话音信道的过程。重新指配话音信道时指配命令与第一次指配话音信道时指配命令不同。呼叫重建的一个简单流程如下所示。MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第6章第6章 呼叫重建和定向重试流程72MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第6章第6章 呼叫重建和定向重试流程736.2定向重试的基本流程定向重试指：在指配过程中，往往因为一些原因，如小区拥塞、没有无线资源可以分配，会发生指配失败的情况。而在手机当前服务小区资源紧张的同时，它的临近小

49、区可能有充足的资源可以利用。为了提高呼叫接通率，降低呼损率，GSM 系统提出了定向重试的方案。定向重试是指在手机指配过程中，在当前服务小区资源紧张的情况下，直接为手机分配临近小区的业务信道，借用切换流程，将手机切换到临近资源充足的小区，从而顺利完成指配流程的过程。因此定向重试可以认为是一种特殊的切换。定向重试在实际中用很强的实用性，它可以动态的调配小区间话务量，实现小区互助。特别是处理一些紧急突发性事件，更能体现它的优越性。例如某小区因为某种原因（如召开大型博览会）导致话务量突然上升，在现有小区规划不变的情况下，会导致呼损率急速上升。而通过定向重试可以将一部分话务量引导到此小区的临近小区，从而

50、减低此小区的压力，大幅度降低呼损率。MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第6章第6章 呼叫重建和定向重试流程74MA000003GSM 通信流程Issue 3.3第1章第1章75小结本节课描述了呼叫重建和定向重试的基本原理和信令流程。呼叫重建和定向重试能够降低移动网的掉话率，提高服务质量。学习本课程，应基本掌握呼叫重建和定向重试的意义以及基本的信令流程。MA000003GSM 通信流程Issue 3.3习题及答案76习习题题及及答答案案1.简单给出移动用户呼叫固定用户的接通过程的流程图MA000003GSM 通信流程Issue 3.3习题及答案772.请说明 MSRN 在移动用户