A口、Abis口的基本信令流程.ppt

A口、Abis口的基本信令流程目 标1. 理解GSM无线侧主要接口2. 掌握各接口协议类型及功能3. 能分析基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)MSBSCMTPMTPSCCPSCCPCMMMBSSMAPTCAPMAPI S U PMSCSig. layer 2Layer 1 (air)BTS(CM)(MM)(RR)(CM)(MM)(RR)(CM)(MM)(LAPDm)(LAPDm)(LAPD)Sig. layer 2Sig. layer 1(LAPD)BTSMBTSMRR'Um InterfaceAbis InterfaceA InterfaceInter-MSC Interface电路业务协议CM 呼叫管理 MM 移动性管 理 RR 无线资源管 理MAP 移动应用部分 TCAP 事务能力应用部分 ISUP ISDN用户部分 MTP 消息传递部分BTSM 基站管理 DTAP 透传信令 BSSMAP BSS管理应用部分 SCCP 信令连接控制GSM系统采用的三层协议v 物理层 w物理层主要负责物理数据单元的无错传送。

在物理层 上，定义了传输路径上的电气特性w在GSM中，Um接口的物理层采用无线路径，在Abis接口 的物理层采用E1数据流v 链路层 w在链路层上主要功能有：帧传递、无错传送以及通过物理层实现两连接实体之间的比特传送在链路层上的任 务主要是打开、维持和关闭两连接实体之间的连接w在GSM中，Um接口的数据链路层通过LAPDm实现；Abis 接口的数据链路层通过LAPD实现GSM系统采用的三层协议v 应用层§RR : 无线资源管理（Radio Resource Management） •由MS、BTS和BSC控制 •功能举例 –Paging管理（Paging Management） –加密管理（Ciphered Mode Management） –频点分配（Frequency Redefinition） –信道分配（Dedicated Channel Assignment） –切换（Handover Management ） –测量和功率控制（Measures and Power Control）§MM : 移动性管理（Mobility Management） •由MS和MSC / VLR控制 •功能举例 –鉴权和身份识别（Authentication / Identification Procedures） –位置更新（Location Updating） –IMSI Attach / Detach§CC : 呼叫控制（Call Control） •由MS和MSC控制 •功能举例 –呼叫处理和路由（Call processing and routing） –双音多频（DTMF Facilities） –短消息服务（Short Message Service ） –附加服务（Supplementary Service）GSM网络协议物理信道与逻辑信道v 物理信道:采用TDMA接入方式，即在一个载频上按时 间划分每8个时隙构成一个TDMA帧，每个TDMA帧中的 相同时隙组成为一个物理信道。

v 逻辑信道：根据无线接口上MS与网络间传送的信息 种类，GSM定义了多种逻辑信道传递这些信息逻辑 信道在传输过程中要映射到某个物理信道上，才能 实现信号的传输Frame112345760RFFrame012345760Frame N12345760Channel 0Channel 1Channel 7Time Division Multiple Access (TDMA)v 呼叫流程中常用的逻辑信道 §PCH •寻呼信道（Paging Channel） §RACH •随机接入信道（Random Access Channel） §AGCH •接入认可信道（Access Grant Channel） §SDCCH •独立专用控制信道（Stand-alone Dedicated Control Channel） §SACCH •慢联系控制信道（Slow Associated Channel） §TCH •话务信道（Traffic Channel） §FACCH •快联系控制信道（Fast Associated Control Channel）GSM呼叫流程中常用的逻辑信道PCHRACHAGCHSDCCH + SACCHTCH/FACCH + SACCH1. 呼叫建立过程v 一个呼叫的建立是由移动台或网络的上层发起的， 它包括以下四个步骤： •Paging过程（Paging Procedure）（仅用于 被叫流程中） •随机接入过程（Random Access Procedure ） •立即分配过程（Immediate Assignment Procedure） •SCCP联接建立过程（SCCP Connection Establishment Procedure）ST3126ET3126MSBTSBSCMSCChannel Request Channel RequiredChannel Activation（SD）Channel Act Ack （SD）Immediate Assignment CommandUI Imm Assignment / Imm Ass ExtST9103ET9103ST3101SABM [L3 Info]Est Ind [L3 Info]SCCP Con Rqrd [L3]SCCP Conn ConfirmET3101ST9105ET9105UA [L3 Info]（RACH）（Est Cause，Rnd Nbr）（Est Cause，Rnd Nbr，TA）RACH_TA_Filtering信令消息（AGCH）（SDCCH）如CM Serv Req，Pag Res ，Loc Update Req等1. 呼叫建立过程呼叫建立过程——异常情况对不同的呼叫类型有不同的等待时间：vSDCCH拥塞 §如果BSC在收到Channel Required时，相应小区没有空闲的SDCCH，BSC 将会 •如果小区参数En_Imm_Ass_Rej=“True”，则发Immediately Assignment Reject •否则忽略Channel Required消息 vT9103超时 §BSC发RF Channel Release消息到BTS vBSC收到Channel Activation NAck消息 §BSC内部释放BTS的相应无线信道 (没有任何消息在Abis接口上传送) vT3101超时 §Layer 3无法建立 §BSC发RF Channel Release到BTS vT9105超时 §BSC通过呼叫释放过程（ Call Release Procedure）释放原先建立的 SDCCH连接 •在A接口，BSC向MSC发SCCP释放请求 •在RF部分，BSC向和BTS发信道释放消息v BSC收到Establish Indication消息，但消息中不含Layer 3 Information §BSC向和BTS发信道释放消息 v Abis上的其它异常中断消息的处理 §BSC收到Error Indication •Cause为 : –“T200 Expiry” : 监视SABM和UA过程 –“Unsolicited DM Response” (发生在Disconnect过程中 ） –“Sequence Error” •释放： –A接口上，BSC发Clear Request “Radio Interface Failure”到交换机 –BSC向和BTS发信道释放消息 §BSC收到Connection Failure indication (Cause : Radio Link Failure) •在A接口上，BSC发Clear Request “Radio Interface Failure”到交 换机 •BSC向BTS发RF Channel Release消息 §BSC收到Release Indication •当收到发出的DISC消息 –A接口上，BSC发Clear Request “Radio Interface Failure”到交换机 –BSC向和BTS发信道释放消息呼叫建立过程——异常情况MSBTSBSCMSCAuthentication 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 Realloc CmpAuthenticationCipheringTMSI ReallocST3260ET3260 *Authentication Reject*IdentificationIdentification Request ST3270ET3270Identification RequestIdentification RequestIdentification Response Identification RespIdentification ResponseST3250ET3250（RAND）（SRES）RAND与Ki经过A3算 法得到SRES；经过 A8算法得到Kc比较 SRES（IMSI）选择加密算法（Permitted Alg，Kc）准备解密接收（Alg，Kc）（Alg（A5算法））开始加 密发射 和解密 接收如正确解密接收，则下 条消息加密发射已加密的消息（TMSI）VLR从 HLR处 得到 RAND/S RES/Kc2、鉴权、身份识别、加密、TMSI重新分配过程v 鉴权过程中的异常情况 §鉴权失败 •如果鉴权过程中使用TMSI，网络将启动身份识别过程。

如 果送上来的IMSI与VLR中TMSI所对应的IMSI不一致，则重新进 行鉴权 •如果鉴权过程中已经使用IMSI，则网络发Authentication Reject消息这个SIM将被认为是无权的 §T3260超时 •第一次超时，网络将重发鉴权请求；第二次超时，网络将 释放该MM连接 v 身份识别过程中的异常情况 §T3270超时 •第一次超时，网络将重发身份识别请求；第二次超时，网 络将释放该MM连接 v TMSI重新分配过程中的异常情况 §T3250超时 •第一次超时，网络将重发TMSI重新分配请求；第二次超时 ，网络将释放该MM连接2、鉴权、身份识别、加密、TMSI重新分配过程v定义 §分配TCH的过程 §特殊情况 •排队（Queuing） •直接重试（Directed Retry）3、TCH分配过程MSBTSBSCMSCChannel Activation TCHSABM (FACCH)Channel Activation Ack.Assignment CommandAssignment CommandAssignment Request Physical Context。