核心网基本概念、呼叫流程及网络演进

局间切换流程
MSC2
MSC1
MSC3
(3)
(2) (4) (5)
(1)
(6) (7) (8)
(9)
（7）MS在新频率上发一接入突发脉冲（通过FACCH）.
局间切换流程
MSC2
MSC1
MSC3
(3)
(2) (4) (5)
(1)
(6) (7) (8)
(9)
（8）新BTS收到后，回送时间提前量信息（通过FACCH）
周期性位置更新：网络通过BCCH向全体UE提供更新的周 期，UE自动地、周期地与网络取得联系，核对数据。
IMSI分离：UE关机，VLR中有分离标记。
IMSI附着：当UE开机后，UE处于关机前同一位置，则在 VLR中发生IMSI附着，如UE处于关机前不同位置，则发 生普通位置更新。 新卡启用
SIM卡上的信息
MSC/VLR的主要功能 存储进入其控制区域内已登记 的移动用户相关信息 呼叫控制、接续、释放 移动性管理（位置登记、越区 切换等） 计费文件生成
SMSC的主要功能 存储和转发短信
第1章 部分核心网元及其主要功能 第2章 基本呼叫流程介绍 第3章 网络结构及演进
第2章 基本呼叫流程
第1节 位置更新流程 第2节 2G移动呼移动流程

固化数据：IMSI、Ki、安全算法(A3、A8) 临时网络数据：TMSI、LAI
位置更新过程
UE (1)
RNC (1)
新MSC/VLR
原MSC/VLR HLR
(2) 鉴权和加密
(3) (4) (4) (5) (5)
(6)
(6)
(6)
（1）位置更新请求，携带新LAI号、原LAI号和IMSI
位置更新过程
SM MT: Short Message Mobile Terminated Point-toPoint
MS
移动台终止的点对点短消息信令流程
第1章 部分核心网元及其主要功能 第2章 基本呼叫流程介绍 第3章 网络结构及演进
第3章 网络结构及演进
3.1 信令网
3.2 话b
Paging + Security
SETUP CALL CONFIRMED Context ($) Context (C1) RAB ASSIGNMENT REQ
Q.ALL2 ERQ[SUGR(BNC-ID)] ECF(SAID) Iu UP Init UP ACK
ADD.request ($，Codec1)
第2章 基本呼叫流程
第1节 普通位置更新流程 第2节 2G移动呼移动流程
第3节 3G移动呼移动流程
第4节 局间切换流程 第5节 短信流程
组网介绍
HLR
SS7
VLR/MSC1
VLR/MSC2
LAI1 LAI2
MS
BSC
CM Service req 鉴权加密
MSC/VLR
HLR
MSC/VLR
BSC
信令的分类－按照工作区域分
用户线信令：用户终端与交换机之间传递 的信令 局间信令：交换设备之间传递的信令
局间切换流程
MSC2
MSC1
MSC 3 (1)
(3)
(2) (4) (5)
(6) (7) (8) (9)
（9）MS通过新BSC和新MSC向旧MSC发送切换成功信息，旧 TCH被释放 ，而控制权仍在旧MSC手中.
第3章 基本呼叫流程
第1节 普通位置更新流程 第2节 2G移动呼移动流程
第3节 3G移动呼移动流程
振铃接续过程详解
振铃:
MS占用信道成功并回送ASSIGN-COMP消息的同时，被叫MS开始 震铃，向其所在MSC回ALERT消息 该MSC向主叫所在MSC回ACM消息，主叫所在MSC收到ACM消息 后,向主叫MS发送被叫震铃消息，此时主机用户可以听到回铃音
接续过程
被叫用户如果决定接受此次呼叫，按应答按纽，此动作被手机翻译 成为CONNECT消息向被叫MSC发送 被叫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MS发送连接建立请求消息 主叫MS相应后向主叫所在MSC回连接证实消息 主叫所在MSC将此消息传递给被叫所在MSC 被叫所在MSC将此消息传送至被叫MS，于是，本此呼叫开始通话 ，双方进行通话。
第4节 局间切换流程 第5节 短信流程
短信发送流程
VLR
MSC
SAU SMSC
BSC/PCU
BTS
MS
SM MO: Short Message Mobile Originated Point-toPoint
移动台发起的点对点短消息信令流程
短信接收流程
HLR
VLR SAU SMSC BSC/PCU BTS MSC
1
ADD.reply (T1)
Prepare Bearer
2
RAB ASSIGNMENT COMPL
呼叫流程（二）
RNCa MSOFTX3000
Context (C1) Context (C1)
Context (C1)
MGW
RNCb
ADD.request ($，Codec2)
3
ADD.reply (T2) NOTIFY.request(T1) NOTIFY.reply(T1) RAB ASSIGNMENT REQ
(6)
(6)
(6)
（3）跨MSC位置更新，向HLR发起位置更新，携带新MSC号和IMSI。
位置更新过程
UE (1)
RNC (1)
新MSC/VLR
原MSC/VLR HLR
(2) 鉴权和加密
(3) (4) (4) (5) (5)
(6)
(6)
(6)
（4）删除原VLR中的用户信息。
位置更新过程
UE (1)
MS
CM Service accept
SETUP
Call proceeding Assignment req. Assignment complete
Send routing info. IAM PAGING
鉴权加密 SETUP
Alerting
Connect
ACM ANM
Call confirmed Assignment req. Assignment complete Alerting
RNC (1)
新MSC/VLR
原MSC/VLR HLR
(2) 鉴权和加密
(3) (4) (4) (5) (5)
(6)
(6)
(6)
（5）向新VLR中插入用户数据。
位置更新过程
UE
RNC
新MSC/VLR (1) (2) 鉴权和加密
原MSC/VLR HLR
(1)
(3) (4)
(4)
(5) (5) (6) （6）位置更新接受 (6) (6)
GMSC
PSTN ISDN
HLR/AUC
SS7 SMS system
GPRS Back bone
SGSN GGSN CG BG
Internet, Intranet
Other PLMN
HLR/AUC的主要功能 其控制区域内所有移动用户 数据存储。包括用户识别号 码，访问能力、用户类别和 补充业务等数据，以及漫游 移动用户所在MSC区域的有 关动态数据 存储鉴权信息和加密密钥
UE (1)
RNC (1)
新MSC/VLR
原MSC/VLR HLR
(2) 鉴权和加密
(3) (4) (4) (5) (5)
(6) （2）发起鉴权和加密流程
(6)
(6)
位置更新过程
UE (1)
RNC (1)
新MSC/VLR
原MSC/VLR HLR
(2) 鉴权和加密
(3) (4) (4) (5) (5)
Stop Tone
CONNECT
CONVERSATION
局内一个MGW的呼叫流程 呼叫建立
第3章 基本呼叫流程
第1节 普通位置更新流程 第2节 2G移动呼移动流程
第3节 3G移动呼移动流程
第4节 局间切换流程 第5节 短信流程
局间切换流程
HLR
VLR/MSC3
SS7
VLR/MSC1
VLR/MSC2
Connect
开始通话
MS
BSC
MSC/VLR
HLR
MSC/VLR
BSC
MS
Disconnect Release Release complete Clear command Clear complete
REL
RLC
Disconnect Release Release complete
Clear command
第2章 基本呼叫流程
第1节 普通位置更新流程 第2节 2G移动呼移动流程
第3节 3G移动呼移动流程
第4节 局间切换流程 第5节 短信流程
组网介绍
MSOFTX3000
UMG8900
RNC
RNC
基站通用
基站通用
呼叫流程（一）
RNCa
SETUP CALL PROCEEDING
MSOFTX3000
MGW
局间切换流程
MSC2
MSC1
MSC3
(3)
(2) (4) (5)
(1)
(6) (7) (8) (9) （3）新MSC分配一个切换号（路由呼叫用），并向新BSC发 送切换请求.新BSC激活 BTS的一个TCH.
局间切换流程
MSC2
MSC1
MSC3
(3)
(2) (4) (5)
(1)
(6) (7) (8)
Prepare Bearer
4
Bearer Established
Bearer Establishment and Iu UP Initialization
5
Q.ALL2 ERQ[SUGR(BNC-ID)] ECF(SAID) Iu UP Init UP ACK
RAB ASSIGNMENT COMPL NOTIFY.request(T2)
Context (C1)
6
NOTIFY.reply(T2)
Bearer Established
呼叫流程（三）
RNCa MSOFTX3000
ALERTING Context (C1) ALERTING MOD.request (T1)
Send Tone
MGW
RNCb
Context (C1 7 MOD.reply (T1) CONNECT Context (C1) Context (C1) 8 MOD.request (T1） MOD.reply (T1)
LAI1 LAI2
局间切换流程
MSC2
MSC1
MSC3
(3)
(2) (4) (5)
(1)
(6) (7) (8) (9)
①旧BSC把切换目标小区标志和切换请求发至旧MSC.
局间切换流程
MSC2
MSC1
MSC3
(3)
(2) (4) (5)
(1)
(6) (7) (8) (9)
②旧MSC判断出小区属另一MSC管辖,向该新MSC请求切换号码。
(9)
（4）新MSC收到BSC回送信息并与切换号一起转至旧MSC.
局间切换流程
MSC2
MSC1
MSC3
(3)
(2) (4) (5)
(1)
(6)
(7) (8) (9)
（5）一个连接在MSC间被建立
局间切换流程
MSC2
MSC1
MSC3
(3)
(2) (4) (5)
(1)
(6) (7) (8) (9)
旧MSC通过旧BSC向MS发送切换命令，其中包含频率，时隙和发射功率
第3节 3G移动呼移动流程
第4节 局间切换流程 第5节 短信流程
位置更新相关概念
HLR: 存储MSC/VLR No.
SS7 VLR/MSC:存储LAI VLR/MSC:存储LAI
LAI2
LAI1
UE/USIM:存储LAI,并检测新的LAI
位置更新的类别
普通位置更新：当UE检测到当前所处LAI与USIM卡中的 LAI不一致时，发起的位置更新。
网络质量是通信企业生命线
南平移动网络部核心网维护中心
交流完此课程，希望您可以：
认识部分核心网元及其主要功能 初步了解基本的呼叫流程 明白核心网络拓扑及其演进
第1章 部分核心网元及其主要功能 第2章 基本呼叫流程介绍 第3章 网络结构及演进
GSM系统结构
MSC/VLR GSM /GPRS BSS BSC BTS PCU BSC BTS
Clear complete
结束通话
被叫侧寻呼过程详解
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会首先向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，得到包含此位置区的所有 BSC的信令点编码，向相应的BSC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
信令是通信设备（包括用户终端、交换 设备等）之间传递的除用户信息以外的 控制信号。 在通信网中，除了传递业务信息外， 还有相当一部分信息在网上流动，这 部分信息不是传递给用户的声音、图 像或文字等与具体业务有关的信号， 而是在通信设备之间传递的控制信号 ，如占用、释放、设备忙闲状态，被 叫用户号码等，这些都属于控制信号 。