GSM信令培训.ppt

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1、DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持GSM信令培训信令培训珠海世纪鼎利通信科技股份有限公司珠海世纪鼎利通信科技股份有限公司鼎利通信鼎利通信,鼎力支持鼎力支持2021/9/261DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持GSM网络结构图网络结构图主要由主要由MS（移动台）、（移动台）、BS（基站子系统）、（基站子系统）、NSS（网络子系统）三部分（网络子系统）三部分组成，我们主要关注组成，我们主要关注MS测量、测量、Um口的信令交互口的信令交互2021/9/262DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持信令信令事件判

2、断、参数取值的依据事件判断、参数取值的依据2021/9/263DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持GSM信令结构信令结构网络通信都是基于网络通信都是基于OSI分层模型，在分层模型，在GSM移动通信系统中，信令模型采用移动通信系统中，信令模型采用的是的是OSI七层协议中的低三层协议七层协议中的低三层协议2021/9/264DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持GSM信令结构信令结构L1:物理层，在物理层，在GSM中，中，BTS与与MS之间的之间的Um接口的物理层采用无线路径（接口的物理层采用无线路径（TDMA帧）帧）L2:链路层，在链路层

3、，在GSM中，中，BTS与与MS之间的之间的Um接口的数据链路层通过接口的数据链路层通过LAPDm实现实现L3:网络层，在网络层，在GSM中，网络层可以被分为三个子层：中，网络层可以被分为三个子层：CM层（连接管理层）、层（连接管理层）、MM层层（移动管理层）和（移动管理层）和RR层（无线资源层）层（无线资源层）2021/9/265DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持L3信令信令RR:无线资源层的主要作用是负责无线资源的管理和分配，包括建立、维持、释放物理无线资源层的主要作用是负责无线资源的管理和分配，包括建立、维持、释放物理连接（无线的业务和控制信道）连接（无线

4、的业务和控制信道）2021/9/266DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持L3信令信令MM:移动管理层主要用于在网络中的用户设备的注册和用户的鉴别，包括位置更新、鉴移动管理层主要用于在网络中的用户设备的注册和用户的鉴别，包括位置更新、鉴权、权、TMSI再分配等过程再分配等过程2021/9/267DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持L3信令信令CC:呼叫控制主要负责呼叫的建立、维持和清除呼叫控制主要负责呼叫的建立、维持和清除2021/9/268DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持不同手机信令的差异不同手机信

5、令的差异对于不同的终端，手机信令不一样，对于不同的终端，手机信令不一样，L3信息都是一样的，只是有些信息手机不吐信息都是一样的，只是有些信息手机不吐2021/9/269DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持IDLE下的信令下的信令系统消息系统消息系统消息系统消息:1，2，2ter，3，4，7，8我接入小区的限我接入小区的限制，能用的频点制，能用的频点我测量哪些小区我测量哪些小区我的服务小区信我的服务小区信息，接入条件，息，接入条件，小区重选门限小区重选门限我接入小区的我接入小区的条件，使用的条件，使用的信道信道2021/9/2610DingliCommunicati

6、onsInc.鼎利通信 鼎力支持IDLE下的信令下的信令寻呼消息寻呼消息有没有人在找我有没有人在找我2021/9/2611DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持MSBSCChannel activation ackChannel activationEncryption commandChannel requiredComplete Layer 3 Info.Authentication requestTMSI reallocation completeCipher Mode CompleteSABM(Location Update Request)Immediat

7、e assign commandestablish indicationBTSChannel requestUACipher Mode CommandImmediate assignment MSCAuthentication responseLocation updating acceptCipher Mode CommandCipher Mode CompleteChannel ReleaseClear CommandRF Channle releaseDISCDeactivate SACCHRelease IndicationUAClear CompleteRF Channel rele

8、ase ackIDLE下的信令下的信令位置更新流程位置更新流程2021/9/2612DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持三终端位置更新流程三终端位置更新流程2021/9/2613DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持RACHDirection：MSNetwork此信令给出请求建立连接的原因此信令给出请求建立连接的原因位置更新流程简述位置更新流程简述ChannelRequest2021/9/2614DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持位置更新流程简述位置更新流程简述ImmediateAssignment202

9、1/9/2615DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持MSBSSAUTHENTICATION REQUESTAUTHENTICATION RESPONSEAUTHENTICATION REJECT位置更新流程简述位置更新流程简述鉴权鉴权由由MSC/VLR的交换属性决定是否要鉴权；的交换属性决定是否要鉴权；新拜访用户一般都要鉴权新拜访用户一般都要鉴权选择性鉴权：如果移动台发送的选择性鉴权：如果移动台发送的CKSN与与MSC存储的一致，鉴权过程可以跳过而存储的一致，鉴权过程可以跳过而直接进入加密过程，直接进入加密过程，CKSN由由MS用于下一个用于下一个CMServic

10、eRequest消息消息Authentication RequestCiphering key sequence number:06Authentication parameter:RANDAuthentication ResponseAuthentication parameter:SRES2021/9/2616DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持位置更新流程简述位置更新流程简述鉴权鉴权用户密匙（用户密匙（Ki）随机数（随机数（RAND）用户鉴权响应值用户鉴权响应值（SRES）鉴权算法：鉴权算法：A32021/9/2617DingliCommunications

11、Inc.鼎利通信 鼎力支持位置更新流程简述位置更新流程简述鉴权失败鉴权失败MSC将将MS计算的计算的SRES与存储在与存储在MSC相应的相应的SRES比较，如果不同则鉴权失败，比较，如果不同则鉴权失败，MS清除清除SIM卡中所有的卡中所有的TMSI、LAI和密匙序列号，置为和密匙序列号，置为IDLEnoIMSI状态状态，此后此后只允许进行小区选择和紧急呼叫，直至移动台被关机或只允许进行小区选择和紧急呼叫，直至移动台被关机或SIM被取出被取出2021/9/2618DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持位置更新流程简述位置更新流程简述鉴权失败的其他表现方式鉴权失败的其他

12、表现方式为了防止由于差错或软件错误造成为了防止由于差错或软件错误造成SIM卡无法使用的严重情况，可以改变其不成卡无法使用的严重情况，可以改变其不成功的鉴权交换属性，不发送功的鉴权交换属性，不发送AuthenticationRejectmessage消息。当发生鉴权消息。当发生鉴权不成功时，通过如下的不成功时，通过如下的MS建立原因来拒绝建立原因来拒绝MS接入网络：接入网络：l“IMSIunknowninVLR(Mobileoriginatingcall)l“Nomessage,onlydisconnection”(Mobileterminatingcall)l“PLMNnotallowed(L

13、ocationupdating)l“IMSIunknowninVLR(Supportservicescontroloperations)2021/9/2619DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持位置更新流程简述位置更新流程简述加密加密当需要重新分配当需要重新分配TMSI时，就必须加密；而当不重新分配时，就必须加密；而当不重新分配TMSI和周期性登记和周期性登记时，可以定义为不执行加密过程时，可以定义为不执行加密过程2021/9/2620DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持包含位置更新的类型、更新前的包含位置更新的类型、更新前的LAC等

14、信息等信息更新前的更新前的LAC位置更新类型位置更新类型位置更新流程简述位置更新流程简述LocationUpdateRequest位置更新后是位置更新后是否保持或释放否保持或释放连接连接2021/9/2621DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持包含更新后的包含更新后的LAC等信息等信息更新后的更新后的LAC位置更新流程简述位置更新流程简述LocationUpdateAccept2021/9/2622DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持位置更新流程简述位置更新流程简述LocationUpdate失败失败Reject CauseIMSI

15、unknown in HLRIllegal MSIllegal ME 当位置更新请求未被接受时，网络向当位置更新请求未被接受时，网络向MS发送更新拒绝信息，此时发送更新拒绝信息，此时RR连接将连接将释放释放MS删除删除TMSI/stored LAI/cipher key/ciphering key sequence number;并进入并进入“IDLE NO IMSI”状态，状态，不进行任何位置更新尝试不进行任何位置更新尝试不周期性登记不周期性登记关机时不执行关机时不执行IMSI detach只允许紧急呼叫只允许紧急呼叫对寻呼无响应对寻呼无响应PLMN not allowedLocation

16、Area not allowedRoaming not allowed in this location area一般为漫游受限用户收到漫游信号后发起的位置更新一般为漫游受限用户收到漫游信号后发起的位置更新被拒，回到原漫游区可以发起位置更新重新入网被拒，回到原漫游区可以发起位置更新重新入网2021/9/2623DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持MSBSCChannel activation ackChannel activationEncryption commandChannel requiredComplete Layer 3 Info.Authentica

17、tion requestCall proceedingCipher Mode CompleteSABM(CM_Service_Request)Immediate assign commandestablish indicationBTSChannel requestUACipher Mode CommandImmediate assignment MSCAuthentication responseSetupCipher Mode CommandCipher Mode Complete(To be continued)主叫信令流程主叫信令流程1234567892021/9/2624Dingli

18、CommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持MSBSCBTSMSCAssignment RequestChannel activation ackAssignment commandestablish indicationAssignment CompleteAssignment CompleteDeactivate SACCHRelease requestRelease confirmRF Channle releaseRF Channel release ackAlertingConnectConnect acknowledgeSABMUAChannel activation(T

19、o be continued)主叫信令流程主叫信令流程10111213142021/9/2625DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持MSBSCBTSMSCChannel ReleaseRelease CompleteReleaseClear CommandRF Channle releaseDISCDeactivate SACCHRF Channel release ackRelease IndicationUADisconnectClear Complete(End)主叫信令流程主叫信令流程151617182021/9/2626DingliCommunicati

20、onsInc.鼎利通信 鼎力支持呼叫事件与信令呼叫事件与信令移动移动/联通联通规范：以规范：以ChannelRequest和和CMServiceRequest同时出现为试呼，同时出现为试呼，以主叫收到以主叫收到Connect/ConnectACK为接通（为接通（联通有联通有15秒的接入时间限值，移动秒的接入时间限值，移动没有接入时间限值没有接入时间限值）。接通之后如出现）。接通之后如出现Disconnect或或ChannelRelease中任意中任意一条，就计为一次呼叫正常释放。只有当两条消息都未出现而由专用模式转为空一条，就计为一次呼叫正常释放。只有当两条消息都未出现而由专用模式转为空闲模式

21、时，才计为一次掉话闲模式时，才计为一次掉话电信电信规范：以规范：以ChannelRequest和和CMServiceRequest同时出现为试呼，以同时出现为试呼，以15秒内，被叫没收到秒内，被叫没收到Connect/ConnectACK为未接通。接通之后如出现为未接通。接通之后如出现Disconnect或或ChannelRelease中任意一条，就计为一次呼叫正常释放。只有中任意一条，就计为一次呼叫正常释放。只有当两条消息都未出现而由专用模式转为空闲模式时，才计为一次掉话当两条消息都未出现而由专用模式转为空闲模式时，才计为一次掉话2021/9/2627DingliCommunications

22、Inc.鼎利通信 鼎力支持连接管理子层服务请求连接管理子层服务请求Direction：MSNetwork呼叫呼叫紧急呼叫紧急呼叫短消息短消息DCCH请求信令请求信令信道请求信道请求&服务请求服务请求2021/9/2628DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持三终端的起呼表现三终端的起呼表现2021/9/2629DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持Direction：MSNetwork加密算法加密算法功率等级功率等级频段频段短消息短消息手机能力申报手机能力申报ClassmarkChange2021/9/2630DingliCommunic

23、ationsInc.鼎利通信 鼎力支持Direction：MSNetwork手机能力申报手机能力申报ClassmarkChangeCMSERVICEREQUEST里已上报了手机的里已上报了手机的RFPOWERCAPABILITY为为3，这，这个是个是1800不支持的，在之后虽然不支持的，在之后虽然classmarkchange信令中指示是对的，但网络信令中指示是对的，但网络估计网络由于前一个不兼容已作出拒绝接入的动作估计网络由于前一个不兼容已作出拒绝接入的动作2021/9/2631DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持Direction：MSNetwork被叫电话号

24、码被叫电话号码手机支持的手机支持的话音编码话音编码AMRFREFRFRHRAMRHR被叫的被叫的Setup中包含的中包含的是主叫的电话号码是主叫的电话号码呼叫真正初始化呼叫真正初始化Setup（主叫）（主叫）T303:SetupCallConfirmed，超时则释放主叫，原因码，超时则释放主叫，原因码“NoUserResponding”2021/9/2632DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持NavigatorPioneerFleet各软件统计到的话音编码各软件统计到的话音编码2021/9/2633DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持

25、SagemOT76/96/160/190SagemOT260/290/460/490/468/498MotoK1/V360SamsungZ548/Z560/Z728/F400/M8800NokiaN95/N85/6120/6121各类测试手机支持的话音编码各类测试手机支持的话音编码2021/9/2634DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持Direction：NetworkMS呼叫接续呼叫接续CallProceeding&Progress指示正在为用户接续，提醒主叫用户不要挂机指示正在为用户接续，提醒主叫用户不要挂机2021/9/2635DingliCommunic

26、ationsInc.鼎利通信 鼎力支持分配分配TCH信道信道分配的分配的TCH信道的频点、信道的频点、HSN、MAIO、Timeslot、ChannelModeDirection：NetworkMS业务信道分配业务信道分配AssignmentCommand2021/9/2636DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持此信令表明手机已经成功建此信令表明手机已经成功建立了主要的信令链路，完成立了主要的信令链路，完成了了SDCCH到到TCH的转换的转换Direction：MSNetwork业务信道分配业务信道分配AssignmentComplete2021/9/2637Di

27、ngliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持Direction：MSNetwork小区内切换小区内切换TS/TCH再分配再分配2021/9/2638DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持被叫发振铃音被叫发振铃音Direction：NetworkMSAlerting(主叫主叫)：Connect(主叫主叫)：ConnectAcknowledge(主叫主叫)：Direction：NetworkMSDirection：MSNetwork被叫接电话被叫接电话应答应答电话接通电话接通Alerting/Connect/ConnectAcknowledge2021

28、/9/2639DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持接听电话两种方式接听电话两种方式ATA:软件控制手机接听，一般振铃后一段时间才接听，避免过快接听导致静音软件控制手机接听，一般振铃后一段时间才接听，避免过快接听导致静音ATS0=1:手机自动接听，响一声才接，从手机自动接听，响一声才接，从Alerting到到Connect约约6秒秒2021/9/2640DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持请求网络拆除端到端的连接请求网络拆除端到端的连接原因码原因码Direction：MSNetworkDisconnect（主叫）（主叫）2021/9/2

29、641DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持释放释放TCH信道信道Release(主叫主叫)：ReleaseComplete(主叫主叫)：Direction：NetworkMSDirection：MSNetworkRelease/ReleaseComplete2021/9/2642DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持释放资源释放资源Direction：NetworkMS原因码原因码ChannelRelease2021/9/2643DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持未接通的软件判断未接通的软件判断软件不应该

30、根据信令来判断未接通，即遇到软件不应该根据信令来判断未接通，即遇到“所谓所谓”的未接通信令不能主动去挂机，造的未接通信令不能主动去挂机，造成未接通事件；软件应该是接入时长到后才挂机，才判为未接通成未接通事件；软件应该是接入时长到后才挂机，才判为未接通2021/9/2644DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持异常原因码异常原因码根据根据Disconnet原因码可判断的非网络质量导致的异常事件，但以下原因码基本原因码可判断的非网络质量导致的异常事件，但以下原因码基本在在30秒网络才下发，在规定的秒网络才下发，在规定的15秒接入时长到后，软件会自动挂机，导致无法自秒接入

31、时长到后，软件会自动挂机，导致无法自动剔除异常动剔除异常1、Operator Determined Barring（主叫欠费）（主叫欠费）2、Call Rejected（被叫欠费）（被叫欠费）3、Unassigned number（空号）（空号）4、Invalid number format 或者或者address incomplete（无效的号码（无效的号码格式）格式）5、user Alerting，no answer（用户振铃，无应答）（用户振铃，无应答）2021/9/2645DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持异常原因码异常原因码有可能由于解码协议不兼容导致

32、的异常原因码有可能由于解码协议不兼容导致的异常原因码2021/9/2646DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持未接通的辅助分析未接通的辅助分析目前网络下发的目前网络下发的disconnect原因码有时并不是完全按照规范定义，很多时下发的原因码为原因码有时并不是完全按照规范定义，很多时下发的原因码为“Normal，unspecified”，导致不能定位原因，导致不能定位原因接通前录音，非常适合没有接入时延限值的未接通辅助分析接通前录音，非常适合没有接入时延限值的未接通辅助分析被叫关机被叫忙暂时无法接通2021/9/2647DingliCommunicationsIn

33、c.鼎利通信 鼎力支持所有国内的规范都规定，接通后如果没有上行或下行的释放命令（所有国内的规范都规定，接通后如果没有上行或下行的释放命令（Disconnect，ChannelRelease）而转为）而转为IDLE状态的，才算为掉话。状态的，才算为掉话。质差、弱覆盖、反向链路质差质差、弱覆盖、反向链路质差掉话的典型情况掉话的典型情况掉话掉话2021/9/2648DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持MSBSCBTSMSCChannel activation ackChannel activationEncryption commandChannel requiredC

34、omplete Layer 3 Info.Authentication requestCall confirmCipher Mode CompleteSABM(Paging Response)Immediate assign commandestablish indicationChannel requestUACipher Mode CommandImmediate assignment Authentication responseSetupCipher Mode CommandCipher Mode CompletePaging CommandPaging RequestPaging(T

35、o be continued)被叫信令流程被叫信令流程123456789102021/9/2649DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持MSBSCBTSMSCAssignment RequestChannel activation ackAssignment commandestablish indicationAssignment CompleteAssignment CompleteDeactivate SACCHRelease requestRelease confirmRF Channle releaseRF Channel release ackAlert

36、ingConnectConnect acknowledgeSABMUAChannel activation被叫信令流程被叫信令流程11121314152021/9/2650DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持MSBSCBTSMSCChannel ReleaseRelease CompleteReleaseClear CommandRF Channle releaseDISCDeactivate SACCHRF Channel release ackRelease IndicationUADisconnectClear Complete(End)被叫信令流程被叫信令

37、流程161718192021/9/2651DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持Direction：MSNetwork响应寻呼响应寻呼2021/9/2652DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持Direction：MSNetwork确认被叫建立请求确认被叫建立请求CallConfirmed2021/9/2653DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持Dedicated时系统下发手机需要在通话时测量的时系统下发手机需要在通话时测量的BCCH频点频点非非IDLE下信令下信令SystemInformationType5

38、/5ter/5bis2021/9/2654DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持Dedicated时系统下发服务小区信息，包括时系统下发服务小区信息，包括LAI、CellID、RadioLinkTimeout、DTX、NCCPermitted非非IDLE下信令下信令SystemInformationType62021/9/2655DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持手机上报的测量报告，手机上报的测量报告，480ms左右一次；含服务小区、邻小区的相关测量信息。左右一次；含服务小区、邻小区的相关测量信息。SACCH非非IDLE下信令下信令M

39、easurementReport2021/9/2656DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持非非IDLE下信令下信令HandoverCommandMSCBSCBTS 1MSBTS 21 Measurement Report3Channel ActivationChannel Activation Ack45 Handover Command6Handover Command8 Handover Detect7HO Access9 Physical Info10SABM11 Establish Indication12 UA13 Handover Complete14

40、 Receiver ReadyHondover Complete1516 HO PerformedRelease Request1718Release Confirmation19RF Channel Release20RF Channel Release Ack2Prep Measurement Result2021/9/2657DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持含切换的目标小区、跳频频点、时隙等信息；含切换的目标小区、跳频频点、时隙等信息；非非IDLE下信令下信令HandoverCommand2021/9/2658DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持非非IDLE下信令下信令HandoverComplete/Failure2021/9/2659DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持MSBSSPROGRESSSTATUSNOTIFYMODIFYMODIFY COMPLETEMODIFY REJECTHOLDHOLD ACKNOWLEDGEHOLD REJECTRETRIEVERETRIEVE ACKNOWLEDGERETRIEVE REJECT通话中的其他信令通话中的其他信令2021/9/2660DingliCommunicationsInc.鼎利通信 鼎力支持谢谢!2021/9/2661