CS信令流程
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
MCC＋MNC＋LAC
LAC 为 位 置 区 域 码 ， 它 是 唯 一 地 识 别 我 国 数 字 PLMN中每个位置区的，是一个2字节16进制的BCD码 ，表示为L1L2L3L4（范围0000～FFFF，可定义65536 个不同的位置区。）
8.国际移动台设备识别码（IMEI）
唯一地识别一个移动台设备的编码，为一个15位的十进制 数字，结构是：
UTRAN
MSC/VLR
Update_Location_Area_Req
HLR
鉴权、加密
TMSI重分配 Update_Location_Area_Ack
•位置更新涉及的LAC属于不同MSC (Inter MSC)
Old
UTRAN
MSC/VLR
HLR
MSC/VLR
1.Location_Update_Req
•TMSI重分配 •采用TMSI代替IMSI在无线通道上传送 •TMSI只在VLR的区域内有效
UTRAN
MSC/VLR
TMSI_Reallocate_Cmd TMSI_Reallocate_Cfm
课程内容： •区域划分与编号计划 •CS业务介绍 •移动性管理业务流程 •移动呼叫业务流程 •短消息业务流程 •RNC重定位流程 •补充业务流程
3f.Update_Location_Ack 4.Location_Update_Accept
5.TMSI_Reallocation_Complete
• 异常情况（位置更新失败）
当由于鉴权失败或者签约了漫游限制等原因，网络会通过 Location Update Reject消息拒绝用户的位置更新请求。相应 的消息为：
MSC业务区 （由一个 MSCS 控制的区域） 位置区 （定位和寻呼区）
小区 （一特定 NodeB 覆盖的区域）
1、服务区 服务区系指移动台可获得服务的区域。不同通信网的用户 无需知道移动台的具体位置即可与之通信的区域。
2、公用陆地移动通信网区域(PLMN) PLMN区是指整个陆地移动通信网的地理区域。它是独立 于通信网中其它网路（如ISDN、PSTN网）的一个网路。由 一个或多个MSC业务区组成。
Authentication
Security Control Setup
Call Proceeding
Process Access Req Ack
SIFOC Complete Call
Allocate Channel
Connect Ack
Alert Connect
IAM ACM ANM
•UE被叫信令流程
MSC/VLR
HLR
3. Authentication Req
1. Send Authentication Info Req 2. Send Authentication Info Rsp
4. Authentication Failure
4.当MS计算的MAC与收到的Authentication Req消息中不同 或者序列号不一致，MS回应鉴权失败消息Authentication Failure，参数（Reject Cause、Authentication Failure parameter 可选）
SIFOC Call
VLR
GMSC
SRI
IAM
HLR
PRN
Iu
VMSC
M Radio
RNS Signalling
S Signalling
Complete SIFIC Call
VLR
•UE主叫信令流程
MS
RNS
MSC
VLR
CM Service Req CM Service Req
Process Access Req
TMSI是为了对IMSI保密，由VLR临时分配给来 访移动用户的识别码，为一个4字节的BCD码，仅在 本地使用，由各MSCS/VLR自行分配。
6. MSC/VLR号码，HLR号码
在NO.7信令信息中使用的GT号码。 结构为：CC＋NDC＋…
7.位置区识别码（LAI）
LAI是用来识别位置区的，其号码结构是：
它的结构为 MSC号码＋000～899
4.切换号码（HON）
HON是在进行局间切换时为了选择路由，由目 标MSC/VLR临时分配给移动用户的一个号码。
该号码是MSRN号码的一部分，只在移动用户 进行局间切换时使用，接续完成后即可释放给其 他用户使用。
它的结构为 MSC号码＋900～999
5.临时移动用户识别码（TMSI）
位置区LA RNC
存储HLR中 存储VLR中
当用户检测到其所属的位置区LA变化时， 通过位置更新流程通知网络
•Location Update(位置更新)
•位置区LAC的变化同属于一个MSC —不须和HLR交互
•位置区LAC的变化跨越不同的MSC —须通知HLR用户所在的MSC
•位置更新涉及的LAC属于同一个MSC (Intra MSC)
TAC+FAC+SNR+SP
TAC=型号批准码，由欧洲型号认证中心分配。6位数字。 FAC=工厂装配码，由厂家编码，表示生产厂家及其装配地， 2位数字。 SNR=序列码，由厂家分配。识别每个TAC和FAC中的某个设 备，6位数字。 SP=备用。1位数字。
课程内容： •区域划分与编号计划 •CS业务介绍 •移动性管理业务流程 •移动呼叫业务流程 •短消息业务流程 •切换和RNC重定位流程 •补充业务流程
GMSC HLR
VLR
MSC
RNS
MS
IAM SRI
PRN
SRI Ack
PRN Ack IAM
SIFIC
Pre-Paging
Paging
Complete Call
Setup Call Conf
Allocate Channel
ACM ANM
Alert Connect Connect Ack
•Iu承载建立过程(RAB 指派)
国内有效ISDN号码
2.国际移动用户识别码（IMSI） IMSI是在PLMN网中唯一识别一个移动用户的号码，由15 位数字组成：
MCC
MNC
MSIN
国际移动用户识别
国内移动用户识别
MCC＝移动国家号码 MNC＝移动网号 MSIN＝移动用户识别号码
3.移动用户漫游号码（MSRN）
MSRN是在每次呼叫移动用户时，为了使网络再次选 择路由，根据HLR的请求，由VLR临时分配给移动用 户的一个号码。该号码在接续完成后即可释放给其他 用户使用。
其中Reject Cause指示MS失败的原因
Authentication Failure parameter 提供序列号同步参数
• 异常情况（网络侧失败）
UTRAN
MSC/VLR
HLR
3. Authentication Req
4. Authentication Rsp 5. Authentication Reject
CS信令流程
目录
• 第一部分 区域划分与编号计划 • 第二部分 CS业务介绍 • 第三部分 移动性管理业务流程 • 第四部分 移动呼叫业务流程 • 第五部分 短消息业务流程 • 第六部分 RNC重定位流程 • 第七部分 补充业务流程
区域划分与编号计划
WCDMA 服务区 （全部成员国） PLMN业务区 （每国一个或多个）
• 移动呼叫业务流程
• 基本的呼叫信令过程 • 始呼 • 终呼
• 呼叫承载建立过程（网关呼叫信令流程和RAB指配） • Iu侧承载建立过程 • Nb侧承载建立过程
• 呼叫释放 • 用户发起 • 网络发起
•基本的呼叫信令流程
M S
Radio
Signalling
RNS
Iu
VMSC
IAM
Signalling Complete
1. Send Authentication Info Req 2. Send Authentication Info Rsp
5.网络收到Authentication Response中的RES和VLR中存储 的由AUC计算的XRES不同，鉴权失败，返回消息 Authentication Reject，（无参数）
鉴权过程
•鉴权的信令流程
UTRAN
MSC/VLR
HLR
3. Authentication Req 4. Authentication Rsp
1. Send Authentication Info Req 2. Send Authentication Info Rsp
• 异常情况（用户侧失败）
UTRAN
2.Idetification_Req 2.Idetification_Resp
鉴权、加密
3a.Update_Location
3b.Cancle_Location
3c.Cancle_Location_Ack 3d.Insert_Subscriber _Data
3e.Insert_Subscriber _Data_Ack
5. 位置更新拒绝Location Update Reject：包括的参数有 （Reject Cause）
其中Reject Cause指示网络拒绝的原因值。
•周期位置更新
•什么是周期性位置更新？ •为什么要采用周期性位置更新？ •周期性位置更新流程与一般位置更新相同 •当用户长时间无操作,系统管理员可将VLR内的该记录 通过Purge消息来删除，VLR将删除该用户数据，并通 知HLR。
3、MSC区 指由一个移动业务交换中心所控制的所有小区共覆盖的区 域构成的PLMN网的一部分。一个MSC区可由一个或若干位 置区构成。
4、位置区 指移动台可任意移动不需要进行位置更新的区域，一个位 置区可由若干个小区（或基站区）组成,可能和一个或多个 RNC有关，但只属于一个MSCS。位置区信息存储于系统的 MSC/VLR中，系统使用位置区识别码LAI识别位置区。
• CS业务
IMSI分离 关机
开机搜索小区
IMSI附着/ 位置更新
TMSI重分配
鉴权、加密
发起短信
发起呼叫
呼叫业务
短信业务
寻呼
切换 补充业务
课程内容： •区域划分与编号计划 •CS业务介绍 •移动性管理业务流程 •移动呼叫业务流程 •短消息业务流程 •RNC重定位流程 •补充业务流程
• 移动性管理业务
存储鉴权向量
选择一组鉴权向量 AV(i)
User authentication request
验证 AUTN(i)
RAND(i) || AUTN(i)
计算 RES(i)
User authentication response
RES(i)
鉴权过程
计算 CK(i) and IK(i)
比较 RES(i) and XRES(i)
5、小区 GSM网路的最小不可分割的区域，是由一个基站（全向天 线）或一个基站的一个扇形天线所覆盖的区域，称小区或 cell。
1.移动用户的ISDN号码（MSISDN） MSISDN号码是呼叫数字公用陆地蜂窝移动通信
网中某一用户时主叫用户所拨的号码。 号码组成为：
CC
+
NDC
+
SN
国际有效ISDN号码
• 位置更新 • IMSI Attach/Detach(IMSI 附着/分离) • Normal Location Update(普通位置更新) • Periodical Location Update(周期性位置更新)
• 安全性管理 • Authentication(鉴权) • Identification(标识) • TMSI Reallocation(TMSI重分配)
RNC
MSCS
MGW
1.ADD Request($) 2.ADD Reply(T1，BindingID，Transport Layer Address)
RANAP： 3.RAB Assignment Req（RAB ID，User Plane Mode， UP Mode Versions ，Transport Layer Address ，BindingID ） ALCAP： 4.Bear Establish Req（PathID ，CID，BindingID ） ALCAP：5.Bear Establish Cfm（AAL2ID） AAL2： 6.UP Initial AAL2： 7.UP Initial ACK
•鉴权
•鉴权五元组：RAND、XRES、CK、IK、AUTN
•双向鉴权：用户
网络
•增加了完整性保护
•鉴权和完整性保护在RNC中实现
MS
MSCS/VLR
HLR /AUC
Send Authentication Info Req
产生鉴权向量 AV(1..5)
Send Authentication Info Rsp AV(1..5)
•IMSI Attach/Detach(IMSI 附着/分离) 网络侧（VLR）记录用户MS的开关机状态
开机
位置更新请求
VLR设置该 用户状态为
位置更新
Attach
MSC/VLR
源自文库
HLR
关机
IMSI分离指示 VLR设置该 用户状态为 Detach
•核心网测对移动用户的位置管理
Served MSC/VLR
LAC 为 位 置 区 域 码 ， 它 是 唯 一 地 识 别 我 国 数 字 PLMN中每个位置区的，是一个2字节16进制的BCD码 ，表示为L1L2L3L4（范围0000～FFFF，可定义65536 个不同的位置区。）
8.国际移动台设备识别码（IMEI）
唯一地识别一个移动台设备的编码，为一个15位的十进制 数字，结构是：
UTRAN
MSC/VLR
Update_Location_Area_Req
HLR
鉴权、加密
TMSI重分配 Update_Location_Area_Ack
•位置更新涉及的LAC属于不同MSC (Inter MSC)
Old
UTRAN
MSC/VLR
HLR
MSC/VLR
1.Location_Update_Req
•TMSI重分配 •采用TMSI代替IMSI在无线通道上传送 •TMSI只在VLR的区域内有效
UTRAN
MSC/VLR
TMSI_Reallocate_Cmd TMSI_Reallocate_Cfm
课程内容： •区域划分与编号计划 •CS业务介绍 •移动性管理业务流程 •移动呼叫业务流程 •短消息业务流程 •RNC重定位流程 •补充业务流程
3f.Update_Location_Ack 4.Location_Update_Accept
5.TMSI_Reallocation_Complete
• 异常情况（位置更新失败）
当由于鉴权失败或者签约了漫游限制等原因，网络会通过 Location Update Reject消息拒绝用户的位置更新请求。相应 的消息为：
MSC业务区 （由一个 MSCS 控制的区域） 位置区 （定位和寻呼区）
小区 （一特定 NodeB 覆盖的区域）
1、服务区 服务区系指移动台可获得服务的区域。不同通信网的用户 无需知道移动台的具体位置即可与之通信的区域。
2、公用陆地移动通信网区域(PLMN) PLMN区是指整个陆地移动通信网的地理区域。它是独立 于通信网中其它网路（如ISDN、PSTN网）的一个网路。由 一个或多个MSC业务区组成。
Authentication
Security Control Setup
Call Proceeding
Process Access Req Ack
SIFOC Complete Call
Allocate Channel
Connect Ack
Alert Connect
IAM ACM ANM
•UE被叫信令流程
MSC/VLR
HLR
3. Authentication Req
1. Send Authentication Info Req 2. Send Authentication Info Rsp
4. Authentication Failure
4.当MS计算的MAC与收到的Authentication Req消息中不同 或者序列号不一致，MS回应鉴权失败消息Authentication Failure，参数（Reject Cause、Authentication Failure parameter 可选）
SIFOC Call
VLR
GMSC
SRI
IAM
HLR
PRN
Iu
VMSC
M Radio
RNS Signalling
S Signalling
Complete SIFIC Call
VLR
•UE主叫信令流程
MS
RNS
MSC
VLR
CM Service Req CM Service Req
Process Access Req
TMSI是为了对IMSI保密，由VLR临时分配给来 访移动用户的识别码，为一个4字节的BCD码，仅在 本地使用，由各MSCS/VLR自行分配。
6. MSC/VLR号码，HLR号码
在NO.7信令信息中使用的GT号码。 结构为：CC＋NDC＋…
7.位置区识别码（LAI）
LAI是用来识别位置区的，其号码结构是：
它的结构为 MSC号码＋000～899
4.切换号码（HON）
HON是在进行局间切换时为了选择路由，由目 标MSC/VLR临时分配给移动用户的一个号码。
该号码是MSRN号码的一部分，只在移动用户 进行局间切换时使用，接续完成后即可释放给其 他用户使用。
它的结构为 MSC号码＋900～999
5.临时移动用户识别码（TMSI）
位置区LA RNC
存储HLR中 存储VLR中
当用户检测到其所属的位置区LA变化时， 通过位置更新流程通知网络
•Location Update(位置更新)
•位置区LAC的变化同属于一个MSC —不须和HLR交互
•位置区LAC的变化跨越不同的MSC —须通知HLR用户所在的MSC
•位置更新涉及的LAC属于同一个MSC (Intra MSC)
TAC+FAC+SNR+SP
TAC=型号批准码，由欧洲型号认证中心分配。6位数字。 FAC=工厂装配码，由厂家编码，表示生产厂家及其装配地， 2位数字。 SNR=序列码，由厂家分配。识别每个TAC和FAC中的某个设 备，6位数字。 SP=备用。1位数字。
课程内容： •区域划分与编号计划 •CS业务介绍 •移动性管理业务流程 •移动呼叫业务流程 •短消息业务流程 •切换和RNC重定位流程 •补充业务流程
GMSC HLR
VLR
MSC
RNS
MS
IAM SRI
PRN
SRI Ack
PRN Ack IAM
SIFIC
Pre-Paging
Paging
Complete Call
Setup Call Conf
Allocate Channel
ACM ANM
Alert Connect Connect Ack
•Iu承载建立过程(RAB 指派)
国内有效ISDN号码
2.国际移动用户识别码（IMSI） IMSI是在PLMN网中唯一识别一个移动用户的号码，由15 位数字组成：
MCC
MNC
MSIN
国际移动用户识别
国内移动用户识别
MCC＝移动国家号码 MNC＝移动网号 MSIN＝移动用户识别号码
3.移动用户漫游号码（MSRN）
MSRN是在每次呼叫移动用户时，为了使网络再次选 择路由，根据HLR的请求，由VLR临时分配给移动用 户的一个号码。该号码在接续完成后即可释放给其他 用户使用。
其中Reject Cause指示MS失败的原因
Authentication Failure parameter 提供序列号同步参数
• 异常情况（网络侧失败）
UTRAN
MSC/VLR
HLR
3. Authentication Req
4. Authentication Rsp 5. Authentication Reject
CS信令流程
目录
• 第一部分 区域划分与编号计划 • 第二部分 CS业务介绍 • 第三部分 移动性管理业务流程 • 第四部分 移动呼叫业务流程 • 第五部分 短消息业务流程 • 第六部分 RNC重定位流程 • 第七部分 补充业务流程
区域划分与编号计划
WCDMA 服务区 （全部成员国） PLMN业务区 （每国一个或多个）
• 移动呼叫业务流程
• 基本的呼叫信令过程 • 始呼 • 终呼
• 呼叫承载建立过程（网关呼叫信令流程和RAB指配） • Iu侧承载建立过程 • Nb侧承载建立过程
• 呼叫释放 • 用户发起 • 网络发起
•基本的呼叫信令流程
M S
Radio
Signalling
RNS
Iu
VMSC
IAM
Signalling Complete
1. Send Authentication Info Req 2. Send Authentication Info Rsp
5.网络收到Authentication Response中的RES和VLR中存储 的由AUC计算的XRES不同，鉴权失败，返回消息 Authentication Reject，（无参数）
鉴权过程
•鉴权的信令流程
UTRAN
MSC/VLR
HLR
3. Authentication Req 4. Authentication Rsp
1. Send Authentication Info Req 2. Send Authentication Info Rsp
• 异常情况（用户侧失败）
UTRAN
2.Idetification_Req 2.Idetification_Resp
鉴权、加密
3a.Update_Location
3b.Cancle_Location
3c.Cancle_Location_Ack 3d.Insert_Subscriber _Data
3e.Insert_Subscriber _Data_Ack
5. 位置更新拒绝Location Update Reject：包括的参数有 （Reject Cause）
其中Reject Cause指示网络拒绝的原因值。
•周期位置更新
•什么是周期性位置更新？ •为什么要采用周期性位置更新？ •周期性位置更新流程与一般位置更新相同 •当用户长时间无操作,系统管理员可将VLR内的该记录 通过Purge消息来删除，VLR将删除该用户数据，并通 知HLR。
3、MSC区 指由一个移动业务交换中心所控制的所有小区共覆盖的区 域构成的PLMN网的一部分。一个MSC区可由一个或若干位 置区构成。
4、位置区 指移动台可任意移动不需要进行位置更新的区域，一个位 置区可由若干个小区（或基站区）组成,可能和一个或多个 RNC有关，但只属于一个MSCS。位置区信息存储于系统的 MSC/VLR中，系统使用位置区识别码LAI识别位置区。
• CS业务
IMSI分离 关机
开机搜索小区
IMSI附着/ 位置更新
TMSI重分配
鉴权、加密
发起短信
发起呼叫
呼叫业务
短信业务
寻呼
切换 补充业务
课程内容： •区域划分与编号计划 •CS业务介绍 •移动性管理业务流程 •移动呼叫业务流程 •短消息业务流程 •RNC重定位流程 •补充业务流程
• 移动性管理业务
存储鉴权向量
选择一组鉴权向量 AV(i)
User authentication request
验证 AUTN(i)
RAND(i) || AUTN(i)
计算 RES(i)
User authentication response
RES(i)
鉴权过程
计算 CK(i) and IK(i)
比较 RES(i) and XRES(i)
5、小区 GSM网路的最小不可分割的区域，是由一个基站（全向天 线）或一个基站的一个扇形天线所覆盖的区域，称小区或 cell。
1.移动用户的ISDN号码（MSISDN） MSISDN号码是呼叫数字公用陆地蜂窝移动通信
网中某一用户时主叫用户所拨的号码。 号码组成为：
CC
+
NDC
+
SN
国际有效ISDN号码
• 位置更新 • IMSI Attach/Detach(IMSI 附着/分离) • Normal Location Update(普通位置更新) • Periodical Location Update(周期性位置更新)
• 安全性管理 • Authentication(鉴权) • Identification(标识) • TMSI Reallocation(TMSI重分配)
RNC
MSCS
MGW
1.ADD Request($) 2.ADD Reply(T1，BindingID，Transport Layer Address)
RANAP： 3.RAB Assignment Req（RAB ID，User Plane Mode， UP Mode Versions ，Transport Layer Address ，BindingID ） ALCAP： 4.Bear Establish Req（PathID ，CID，BindingID ） ALCAP：5.Bear Establish Cfm（AAL2ID） AAL2： 6.UP Initial AAL2： 7.UP Initial ACK
•鉴权
•鉴权五元组：RAND、XRES、CK、IK、AUTN
•双向鉴权：用户
网络
•增加了完整性保护
•鉴权和完整性保护在RNC中实现
MS
MSCS/VLR
HLR /AUC
Send Authentication Info Req
产生鉴权向量 AV(1..5)
Send Authentication Info Rsp AV(1..5)
•IMSI Attach/Detach(IMSI 附着/分离) 网络侧（VLR）记录用户MS的开关机状态
开机
位置更新请求
VLR设置该 用户状态为
位置更新
Attach
MSC/VLR
源自文库
HLR
关机
IMSI分离指示 VLR设置该 用户状态为 Detach
•核心网测对移动用户的位置管理
Served MSC/VLR