A口、Abis口的基本信令流程.

1、A口、口、Abis口的根本信令流程口的根本信令流程目 標(biāo)1. 理解GSM無線側(cè)主要接口2. 掌握各接口協(xié)議類型及功能3. 能分析根本信令流程接口概述SGSNAbisUmBTSBSCTRAUGGSNMSC/VLR/GMSCNSMUFSMUAterAOMCQxHLR/AUCEIRSMCPSTN / PLMN / PSPDN / ISDNBTSBTSBTSGbDTAPCMMMRRSig. layer 2Layer 1 (air)Sig. layer 2Sig. layer 1MTPSCCPBSSMAPRR(CM+MM)MSBSCMTPMTPSCCPSCCPCMMMBSSMAPTCAPMAPISUPM

2、SCSig. layer 2Layer 1 (air)BTS(CM)(MM)(RR)(CM)(MM)(RR)(CM)(MM)(LAPDm)(LAPDm)(LAPD)Sig. layer 2Sig. layer 1(LAPD)BTSMBTSMRRUm InterfaceAbis InterfaceA InterfaceInter-MSCInterface電路業(yè)務(wù)協(xié)議CM 呼叫管理MM 移動性管理RR 無線資源管理MAP 移動應(yīng)用局部TCAP 事務(wù)能力應(yīng)用局部ISUP ISDN用戶局部MTP 消息傳遞局部BTSM 基站管理DTAP 透傳信令BSSMAP BSS管理應(yīng)用局部SCCP 信令連接控制GS

3、M系統(tǒng)采用的三層協(xié)議v 物理層 v 物理層主要負(fù)責(zé)物理數(shù)據(jù)單元的無錯傳送。在物理層上，定義了傳輸路徑上的電氣特性。v 在GSM中，Um接口的物理層采用無線路徑，在Abis接口的物理層采用E1數(shù)據(jù)流。v 鏈路層 v 在鏈路層上主要功能有：幀傳遞、無錯傳送以及通過物理層實現(xiàn)兩連接實體之間的比特傳送。在鏈路層上的任務(wù)主要是翻開、維持和關(guān)閉兩連接實體之間的連接。v 在GSM中，Um接口的數(shù)據(jù)鏈路層通過LAPDm實現(xiàn)；Abis接口的數(shù)據(jù)鏈路層通過LAPD實現(xiàn)。GSM系統(tǒng)采用的三層協(xié)議v 應(yīng)用層應(yīng)用層 RR : 無線資源管理Radio Resource Management 由MS、BTS和BSC控制 功

4、能舉例 Paging管理Paging Management 加密管理Ciphered Mode Management 頻點分配Frequency Redefinition 信道分配Dedicated Channel Assignment 切換Handover Management 測量和功率控制Measures and Power Control MM : 移動性管理Mobility Management 由MS和MSC / VLR控制 功能舉例 鑒權(quán)和身份識別Authentication / Identification Procedures 位置更新Location Updating IM

5、SI Attach / Detach CC : 呼叫控制Call Control 由MS和MSC控制 功能舉例 呼叫處理和路由Call processing and routing 雙音多頻DTMF Facilities 短消息效勞Short Message Service 附加效勞Supplementary ServiceGSM網(wǎng)絡(luò)協(xié)議物理信道與邏輯信道v 物理信道:采用TDMA接入方式，即在一個載頻上按時間劃分每8個時隙構(gòu)成一個TDMA幀，每個TDMA幀中的相同時隙組成為一個物理信道。v 邏輯信道：根據(jù)無線接口上MS與網(wǎng)絡(luò)間傳送的信息種類，GSM定義了多種邏輯信道傳遞這些信息。邏輯信道在傳

6、輸過程中要映射到某個物理信道上，才能實現(xiàn)信號的傳輸。Frame112345760RFFrame012345760Frame N12345760Channel 0Channel 1Channel 7Time Division Multiple Access (TDMA)v 呼叫流程中常用的邏輯信道呼叫流程中常用的邏輯信道v PCHv 尋呼信道尋呼信道Paging Channelv RACHv 隨機(jī)接入信道隨機(jī)接入信道Random Access Channelv AGCHv 接入認(rèn)可信道接入認(rèn)可信道Access Grant Channelv SDCCHv 獨立專用控制信道獨立專用控制信道Stand

7、-alone Dedicated Control Channelv SACCHv 慢聯(lián)系控制信道慢聯(lián)系控制信道Slow Associated Channelv TCHv 話務(wù)信道話務(wù)信道Traffic Channelv FACCHv 快聯(lián)系控制信道快聯(lián)系控制信道Fast Associated Control ChannelGSM呼叫流程中常用的邏輯信道PCHRACHAGCHSDCCH + SACCHTCH/FACCH + SACCH1. 呼叫建立過程v 一個呼叫的建立是由移動臺或網(wǎng)絡(luò)的上層發(fā)起的，它包括以下四個步驟：v Paging過程Paging Procedure僅用于被叫流程中v 隨機(jī)接

8、入過程Random Access Procedurev 立即分配過程Immediate Assignment Procedurev SCCP聯(lián)接建立過程SCCP Connection Establishment ProcedureST3126ET3126MSBTSBSCMSCChannel RequestChannel RequiredChannel Activation（SD）Channel Act Ack （SD）Immediate AssignmentCommandUI Imm Assignment / Imm Ass ExtST9103ET9103ST3101SABM L3 InfoE

9、st Ind L3 InfoSCCP Con Rqrd L3SCCP Conn ConfirmET3101ST9105ET9105UA L3 Info（RACH）（）（Est Cause，Rnd Nbr）（Est Cause，Rnd Nbr，TA）RACH_TA_FilteringRACH_TA_Filtering信令消息信令消息（AGCH）（SDCCH）如如CM Serv ReqCM Serv Req，Pag ResPag Res，Loc Update ReqLoc Update Req等等1. 呼叫建立過程呼叫建立過程異常情況對不同的呼叫類型有不同的等待時間：對不同的呼叫類型有不同的等待時

10、間：v SDCCH擁塞擁塞v如果如果BSC在收到在收到Channel Required時，相應(yīng)小區(qū)沒有空閑的時，相應(yīng)小區(qū)沒有空閑的SDCCH，BSC將會將會v如果小區(qū)參數(shù)如果小區(qū)參數(shù)En_Imm_Ass_Rej=“True，那么發(fā)，那么發(fā)Immediately Assignment Rejectv否那么忽略否那么忽略Channel Required消息消息v T9103超時超時v BSC發(fā)發(fā)RF Channel Release消息到消息到BTSv BSC收到收到Channel Activation NAck消息消息v BSC內(nèi)部釋放內(nèi)部釋放BTS的相應(yīng)無線信道的相應(yīng)無線信道 (沒有任何消息在沒

11、有任何消息在Abis接口上傳送接口上傳送) v T3101超時超時v Layer 3無法建立無法建立 v BSC發(fā)發(fā)RF Channel Release到到BTSv T9105超時超時v BSC通過呼叫釋放過程通過呼叫釋放過程 Call Release Procedure釋放原先建立的釋放原先建立的SDCCH連接連接v在在A接口，接口，BSC向向MSC發(fā)發(fā)SCCP釋放請求釋放請求 v在在RF局部，局部，BSC向向 和和BTS發(fā)信道釋放消息發(fā)信道釋放消息 vBSC收到收到Establish Indication消息，但消息中不含消息，但消息中不含Layer 3 InformationvBSC向向

12、 和和BTS發(fā)信道釋放消息發(fā)信道釋放消息vAbis上的其它異常中斷消息的處理上的其它異常中斷消息的處理vBSC收到收到Error IndicationvCause為為 : v“T200 Expiry : 監(jiān)視監(jiān)視SABM和和UA過程過程v“Unsolicited DM Response (發(fā)生在發(fā)生在Disconnect過程中過程中v“Sequence Errorv釋放：釋放：vA接口上，接口上，BSC發(fā)發(fā)Clear Request “Radio Interface Failure到交換機(jī)到交換機(jī)vBSC向向 和和BTS發(fā)信道釋放消息發(fā)信道釋放消息vBSC收到收到Connection Fail

13、ure indication (Cause : Radio Link Failure)v在在A接口上，接口上，BSC發(fā)發(fā)Clear Request “Radio Interface Failure到交換機(jī)到交換機(jī)vBSC向向BTS發(fā)發(fā)RF Channel Release消息消息vBSC收到收到Release Indicationv當(dāng)收到當(dāng)收到 發(fā)出的發(fā)出的DISC消息消息vA接口上，接口上，BSC發(fā)發(fā)Clear Request “Radio Interface Failure到交換機(jī)到交換機(jī)vBSC向向 和和BTS發(fā)信道釋放消息發(fā)信道釋放消息呼叫建立過程異常情況MSBTSBSCMSCAuthe

14、ntication ReqCiphering Mode CmdAuthentication ReqAuthentication ReqAuthentication RespAuthentication RespAuthentication RespEncryption CommandCiphering Mode CmdCiphering Mode CmpCiphering Mode CmpCiphering Mode CmpTMSI Realloc CmdTMSI Realloc CmdTMSI Realloc CmdTMSI Realloc CmpTMSI Realloc CmpTMSI R

15、ealloc CmpAuthenticationCipheringTMSI ReallocST3260ET3260*Authentication Reject*IdentificationIdentification RequestST3270ET3270Identification RequestIdentification RequestIdentification ResponseIdentification RespIdentification ResponseST3250ET3250RANDSRESRANDRAND與與KiKi經(jīng)過經(jīng)過A3A3算算法得到法得到SRESSRES；經(jīng)過經(jīng)過

16、A8A8算法得到算法得到KcKc比較比較SRESSRESIMSI選擇加密算法選擇加密算法Permitted Alg，Kc準(zhǔn)備解密接收準(zhǔn)備解密接收Alg，KcAlgA5算法算法開始加開始加密發(fā)射密發(fā)射和解密和解密接收接收如正確解密接收，那么如正確解密接收，那么下條消息加密發(fā)射下條消息加密發(fā)射已加密的消息已加密的消息TMSIVLRVLR從從HLRHLR處處得到得到RAND/SRAND/SRES/KcRES/Kc2、鑒權(quán)、身份識別、加密、TMSI重新分配過程v 鑒權(quán)過程中的異常情況鑒權(quán)過程中的異常情況v 鑒權(quán)失敗鑒權(quán)失敗v 如果鑒權(quán)過程中使用如果鑒權(quán)過程中使用TMSI，網(wǎng)絡(luò)將啟動身份識別過程。如果，

17、網(wǎng)絡(luò)將啟動身份識別過程。如果 送上來的送上來的IMSI與與VLR中中TMSI所對應(yīng)的所對應(yīng)的IMSI不一致，那么重不一致，那么重新進(jìn)行鑒權(quán)新進(jìn)行鑒權(quán)v 如果鑒權(quán)過程中已經(jīng)使用如果鑒權(quán)過程中已經(jīng)使用IMSI，那么網(wǎng)絡(luò)發(fā)，那么網(wǎng)絡(luò)發(fā)Authentication Reject消息。這個消息。這個SIM將被認(rèn)為是無權(quán)的將被認(rèn)為是無權(quán)的v T3260超時超時v 第一次超時，網(wǎng)絡(luò)將重發(fā)鑒權(quán)請求；第二次超時，網(wǎng)絡(luò)將釋放該第一次超時，網(wǎng)絡(luò)將重發(fā)鑒權(quán)請求；第二次超時，網(wǎng)絡(luò)將釋放該MM連接連接v 身份識別過程中的異常情況身份識別過程中的異常情況v T3270超時超時v 第一次超時，網(wǎng)絡(luò)將重發(fā)身份識別請求；第二次超

18、時，網(wǎng)絡(luò)將釋第一次超時，網(wǎng)絡(luò)將重發(fā)身份識別請求；第二次超時，網(wǎng)絡(luò)將釋放該放該MM連接連接v TMSI重新分配過程中的異常情況重新分配過程中的異常情況v T3250超時超時v 第一次超時，網(wǎng)絡(luò)將重發(fā)第一次超時，網(wǎng)絡(luò)將重發(fā)TMSI重新分配請求；第二次超時，網(wǎng)重新分配請求；第二次超時，網(wǎng)絡(luò)將釋放該絡(luò)將釋放該MM連接連接2、鑒權(quán)、身份識別、加密、TMSI重新分配過程v定義v分配TCH的過程v特殊情況v排隊Queuingv直接重試Directed Retry3、TCH分配過程MSBTSBSCMSCChannel Activation TCHSABM (FACCH)Channel Activation A

19、ck.Assignment CommandAssignment CommandAssignment RequestPhysical Context RequestPhysical Context ConfirmEstablish IndicationUAAssignment CompleteAssignment CompleteAssignment CmpRF Channel Release (SD)RF Channel Release Ack.STrr1ETrr1ST9108ET9108ST9103ET9103ST3107ET3107TA，MS/BS_TxPwrSDCCHTA，MS/BS_T

20、xPwrMA，TS，HSN，MAIO，MS_TxPwr占用占用TCHTCH時，如需傳送信令，那么通時，如需傳送信令，那么通過過Stealing FlagStealing Flag將將TCHTCH轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成FACCHFACCH3、TCH分配過程SABM (FACCH)Channel ActivationHO CMDPhysical Con ReqChan. Act. Ack.HO DetectionUAPhys. InfoAssignment CmpST3103MSBTSBSCMSCAssignment RequestST11Queuing IndicationET11At this time

21、, a TCH become freeTCH擁塞和排隊Assignment RequestST11Queuing IndicationET11A Handover alarm is raised. A target BTS is selectedHO CMDHO AccessST9103ET9103TTSTTEstablish IndicationTTHO CMPTHO CMPST3124ET3124ET3103直接重試TCH分配過程排隊和直接重試v TCH擁塞情況擁塞情況v 不允許排隊或隊列已滿不允許排隊或隊列已滿v 在在A接口接口BSC發(fā)發(fā)Assignment Failure No Rad

22、io Resource Availablev 呼叫進(jìn)入隊列，但呼叫進(jìn)入隊列，但T11時間內(nèi)沒有時間內(nèi)沒有TCH空出空出v 在在A接口接口BSC發(fā)發(fā)Clear Request No Radio Resource Availablev 呼叫被優(yōu)先級更高的呼叫擠出隊列呼叫被優(yōu)先級更高的呼叫擠出隊列v 在在A接口接口BSC發(fā)發(fā)Assignment Failure No Radio Resource Availablev T9108超時超時 : BTS對對physical context request沒有響應(yīng)沒有響應(yīng)v 之后的之后的Channel Activation消息中將不帶消息中將不帶TA和和

23、及及BTS的發(fā)的發(fā)射功率信息射功率信息v T9103超時超時 : Channel Activation沒有回應(yīng)沒有回應(yīng)v A接口上接口上BSC發(fā)發(fā)Assignment Failure Radio Interface Failurev BSC向向BTS發(fā)發(fā)RF Channel Release消息消息TCH分配過程異常情況v Abis上的其它異常中斷消息的處理上的其它異常中斷消息的處理v BSC收到收到Connection Failure Indicaiton消息消息v Cause為為 : v “Radio Interface Failure : 無線鏈路超時引起的釋放無線鏈路超時引起的釋放v釋放

24、：釋放：v A接口上，接口上，BSC發(fā)發(fā)Clear Request “Radio Interface Failure到交換機(jī)到交換機(jī)v BSC向向BTS發(fā)發(fā)RF Channel Release消息消息v BSC收到收到Error Report消息消息v BSC收到收到Error Indication消息消息v BSC收到收到Release Indication消息消息TCH分配過程異常情況課程內(nèi)容常見信令流程分析常見信令流程分析移動主叫信令流程-1移動主叫信令流程-2移動被叫信令流程-1移動被叫信令流程-2位置更新信令流程小區(qū)內(nèi)切換信令流程小區(qū)間切換信令流程MSC內(nèi)BSC間切換信令流程MSBT

25、SBSCMSCChan RequestChan RequiredChan ActivationChan Act ACKImm Ass Cmd(Imm Ass)Imm AssSABM(CM Ser Req)Est Ind (CM Ser Req)UA(CM Ser Req)CR (CM Ser Req)CC (Authen Req)Authentication ReqAuthentication RespCipher Mode CmdEncryption CmdCipher Mode CmdCipher Mode CmpCipher Mode CmpSABM(SAPI=3)Est Ind (SAPI=3)UACP_DATA(RP_DATA)CP_ACKCP_DATA(RP_ACK)CP_ACKClear CmdChan ReleaseDeact SACCHDISC(SAPI=0)Release IndRF Chan ReleaseRF Chan Release ACKClear CmpTo SCRP_DATAFrom SCRP_ACK空閑狀態(tài)發(fā)點對點短消息流程MSBTSBSCMS