超详细GSM信令流程
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GSM信令流程
内容摘要
• GSM主叫信令流程 • GSM被叫信令流程 • GSM切换信令流程 • 系统消息及参数分析 • 案例分析
移动主叫流程一
移动主叫流程二
移动主叫流程三
1.Channel Request 信道要求
• MS通过动态地在RACH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， 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。
Originating speech call from dual-rate MS when TCH/H is sufficient and supported by the MS for speech calls and the network sets NECI bit to 1
Answer to paging
2.Channel Required 信道请求
• BTS向BSC发一条申请信道消息。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。信 道请求消息中除了包含信道要求消息中的一些消息外， 还包括由BTS加入的一些重要的附加消息和TA。
3.Chanel Activation Ack 信道激活证实
• 这是对信道激活消息的应答。当基站收发信台收到这 条消息后，它开始在SACCH信道发送和接受消息。
5.Immediate Assignment Command 立即指配命令
• 基站控制器告诉基站收发信台关于被使用的SDCCH信 道。
9.CM Service Request CM业务请求
• 这条CM业务请求消息被发往MSC
10.UA
• 当在LAPDm协议中建立第2层级别链路时，UA是正 常情况下第2层级别的确认。
11.Authentication Request 鉴权请求
• CC消息
CC：连接证实消息 MM：用于移动台和 MSC/VLR之间交换用户移 动性管理和通信接续信息 RR：用于移动台和BSC之 间交换无限资源分配信息
• MSC要求BSC从无线通路开始加密。假如网络想要在 无线接口开始加密，需要在A接口发送消息。如果网络 使用加密，那么MS在接收到此消息以后开始加密。
• 该消息中包含着密钥Kc，由A5算法产生加密码，利用 Kc（64bit）值和当前脉冲串的帧号码（22bit）进行 计算，结果将产生一个114bit的加密序列，通过它来 和突发脉冲114bit的信息位进行异或操作。
• T3101：用于立即指配过程耗时的计时器，如果SD信 道被占用或者激活失败，BSC发送immediate assignment reject信息给MS。
跳频
采用跳频技术是为了确保通信的秘密性和抗干扰性。 • 跳频功能主要是：(1) 改善衰落；(2) 处于多径环境中的漫速移
动的移动台通过采用跳频技术，大大改善移动台的通信质量。 (3) 跳频相当于频率分集 • GSM中的跳频分为基带跳频（BB）和射频跳频（RF）。 • 基带跳频的原理是将话音信号随着时间的变换使用不同频率发射 机发射。 • 射频跳频是将话音信号用固定的发射机，由跳频序列控制，采用 不同频率发射。需要说明的是，射频跳频必须有两个发射机，一 个固定发射载频，因它带有控制信道BCCH；另一发射机载波频 率可随着跳频序列的序列值的改变而改变。
7.CM Service Request CM业务请求
• 移动台向网络发送CM业务请求，目的是为连接管理子 层实体申请一项服务，包括以下几项：
• CM Service Request - for Mobile Originated calls and Mobile originated SMS
• Location Update Request • IMSI Detach Request • Paging Response - mobile terminated call or
12.Authentication Request 鉴权请求
13.Authentication Response 鉴权响应
14.Authentication Response 鉴权响应
• 为了完成鉴权过程，从MS来的SRES的值在消息内部 被送回VLR。
15.Ciphering Mode Command 加密模式命令
SMS mobile terminated • CM_Re-establishment Request
8.CM Service Request Establish
Indication CM业务请求建立指示
• BTS通过返回建立指示消息确认立即指配命令。建立 指示消息有两种用途。首先，建立指示消息从BTS的 角度出发，指出移动台目前正在SDCCH信道上。这样， BTS向BSC发一消息，指示现在移动台的CM业务请求 正在所描述的这种SDCCH信道上传送。另外，BTS将 识别这一连结并把接收到的第3层的消息加入到这条消 息中。
• 收到从BTS发来的信道请求消息后，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。
6.Immediate Assignment 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。在这条消息中，包括的参数有：寻 呼模式、SDCCH信道描述、跳频， 如果应用了跳频， 则还应包括请求参考（与建立原因相同）、初始时间 提前量和频率分配。
内容摘要
• GSM主叫信令流程 • GSM被叫信令流程 • GSM切换信令流程 • 系统消息及参数分析 • 案例分析
移动主叫流程一
移动主叫流程二
移动主叫流程三
1.Channel Request 信道要求
• MS通过动态地在RACH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， 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。
Originating speech call from dual-rate MS when TCH/H is sufficient and supported by the MS for speech calls and the network sets NECI bit to 1
Answer to paging
2.Channel Required 信道请求
• BTS向BSC发一条申请信道消息。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。信 道请求消息中除了包含信道要求消息中的一些消息外， 还包括由BTS加入的一些重要的附加消息和TA。
3.Chanel Activation Ack 信道激活证实
• 这是对信道激活消息的应答。当基站收发信台收到这 条消息后，它开始在SACCH信道发送和接受消息。
5.Immediate Assignment Command 立即指配命令
• 基站控制器告诉基站收发信台关于被使用的SDCCH信 道。
9.CM Service Request CM业务请求
• 这条CM业务请求消息被发往MSC
10.UA
• 当在LAPDm协议中建立第2层级别链路时，UA是正 常情况下第2层级别的确认。
11.Authentication Request 鉴权请求
• CC消息
CC：连接证实消息 MM：用于移动台和 MSC/VLR之间交换用户移 动性管理和通信接续信息 RR：用于移动台和BSC之 间交换无限资源分配信息
• MSC要求BSC从无线通路开始加密。假如网络想要在 无线接口开始加密，需要在A接口发送消息。如果网络 使用加密，那么MS在接收到此消息以后开始加密。
• 该消息中包含着密钥Kc，由A5算法产生加密码，利用 Kc（64bit）值和当前脉冲串的帧号码（22bit）进行 计算，结果将产生一个114bit的加密序列，通过它来 和突发脉冲114bit的信息位进行异或操作。
• T3101：用于立即指配过程耗时的计时器，如果SD信 道被占用或者激活失败，BSC发送immediate assignment reject信息给MS。
跳频
采用跳频技术是为了确保通信的秘密性和抗干扰性。 • 跳频功能主要是：(1) 改善衰落；(2) 处于多径环境中的漫速移
动的移动台通过采用跳频技术，大大改善移动台的通信质量。 (3) 跳频相当于频率分集 • GSM中的跳频分为基带跳频（BB）和射频跳频（RF）。 • 基带跳频的原理是将话音信号随着时间的变换使用不同频率发射 机发射。 • 射频跳频是将话音信号用固定的发射机，由跳频序列控制，采用 不同频率发射。需要说明的是，射频跳频必须有两个发射机，一 个固定发射载频，因它带有控制信道BCCH；另一发射机载波频 率可随着跳频序列的序列值的改变而改变。
7.CM Service Request CM业务请求
• 移动台向网络发送CM业务请求，目的是为连接管理子 层实体申请一项服务，包括以下几项：
• CM Service Request - for Mobile Originated calls and Mobile originated SMS
• Location Update Request • IMSI Detach Request • Paging Response - mobile terminated call or
12.Authentication Request 鉴权请求
13.Authentication Response 鉴权响应
14.Authentication Response 鉴权响应
• 为了完成鉴权过程，从MS来的SRES的值在消息内部 被送回VLR。
15.Ciphering Mode Command 加密模式命令
SMS mobile terminated • CM_Re-establishment Request
8.CM Service Request Establish
Indication CM业务请求建立指示
• BTS通过返回建立指示消息确认立即指配命令。建立 指示消息有两种用途。首先，建立指示消息从BTS的 角度出发，指出移动台目前正在SDCCH信道上。这样， BTS向BSC发一消息，指示现在移动台的CM业务请求 正在所描述的这种SDCCH信道上传送。另外，BTS将 识别这一连结并把接收到的第3层的消息加入到这条消 息中。
• 收到从BTS发来的信道请求消息后，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。
6.Immediate Assignment 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。在这条消息中，包括的参数有：寻 呼模式、SDCCH信道描述、跳频， 如果应用了跳频， 则还应包括请求参考（与建立原因相同）、初始时间 提前量和频率分配。