A口Abis口的基本信令流程.ppt

A口、口、Abis口的根本信令流程口的根本信令流程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. 能分析根本信令流程接口概述SGSNAbisUmBTSBSCTRAUGGSNMSC/VLR/GMSCNSMUFSMUAterAOMCQxHLR/AUCEIRSMCPSTN / PLMN / PSPDN / ISDNBTSBTSBTSGbDTAPCMMMRRSig. layer 2Layer 1 (air)Sig. layer 2Sig. layer 1MTPSCCPBSSMAPRR(CM+MM)MSBSCMTPMTPSCCPSCCPCMMMBSSMAPTCAPMAPISUPMSCSig. 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-MSCInterface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 移动应用局部TCAP 事务能力应用局部ISUP ISDN用户局部MTP 消息传递局部BTSM 基站管理DTAP 透传信令BSSMAP BSS管理应用局部SCCP 信令连接控制GSM系统采用的三层协议v物理层 v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v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 v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翻开、维持和关闭两连接实体之间的连接v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〕§短消息效劳〔Short Message Service〕§附加效劳〔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呼叫流程中常用的逻辑信道vPCHv寻呼信道〔寻呼信道〔Paging Channel〕〕vRACHv随机接入信道〔随机接入信道〔Random Access Channel〕〕vAGCHv接入认可信道〔接入认可信道〔Access Grant Channel〕〕vSDCCHv独立专用控制信道〔独立专用控制信道〔Stand-alone Dedicated Control Channel〕〕vSACCHv慢联系控制信道〔慢联系控制信道〔Slow Associated Channel〕〕vTCHv话务信道〔话务信道〔Traffic Channel〕〕vFACCHv快联系控制信道〔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 + SACCH1. 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：vPaging过程〔Paging Procedure〕〔仅用于被叫流程中〕v随机接入过程〔Random Access Procedure〕v立即分配过程〔Immediate Assignment Procedure〕vSCCP联接建立过程〔SCCP Connection Establishment Procedure〕ST3126ET3126MSBTSBSCMSCChannel RequestChannel RequiredChannel Activation（SD）Channel Act Ack （SD）Immediate AssignmentCommandUI 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_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：对不同的呼叫类型有不同的等待时间：vSDCCH拥塞拥塞v如果如果BSC在收到在收到Channel Required时，相应小区没有空闲的时，相应小区没有空闲的SDCCH，，BSC将会将会v如果小区参数如果小区参数En_Imm_Ass_Rej=“True〞，那么发〞，那么发Immediately Assignment Rejectv否那么忽略否那么忽略Channel Required消息消息vT9103超时超时vBSC发发RF Channel Release消息到消息到BTSvBSC收到收到Channel Activation NAck消息消息vBSC内部释放内部释放BTS的相应无线信道的相应无线信道 (没有任何消息在没有任何消息在Abis接口上传送接口上传送) vT3101超时超时vLayer 3无法建立无法建立 vBSC发发RF Channel Release到到BTSvT9105超时超时vBSC通过呼叫释放过程〔通过呼叫释放过程〔 Call Release Procedure〕释放原先建立的〕释放原先建立的SDCCH连接连接v在在A接口，接口，BSC向向MSC发发SCCP释放请求释放请求 v在在RF局部，局部，BSC向向 和和BTS发信道释放消息发信道释放消息 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 和和BTS发信道释放消息发信道释放消息vAbis上的其它异常中断消息的处理上的其它异常中断消息的处理vBSC收到收到Error IndicationvCause为为 : v“T200 Expiry〞〞 : 监视监视SABM和和UA过程过程v“Unsolicited DM Response〞〞 (发生在发生在Disconnect过程中〕过程中〕v“Sequence Error〞〞v释放：释放：vA接口上，接口上，BSC发发Clear Request “Radio Interface Failure〞到交换机〞到交换机vBSC向向 和和BTS发信道释放消息发信道释放消息vBSC收到收到Connection Failure indication (Cause : Radio Link Failure)v在在A接口上，接口上，BSC发发Clear Request “Radio Interface Failure〞到交换机〞到交换机vBSC向向BTS发发RF Channel Release消息消息vBSC收到收到Release Indicationv当收到当收到 发出的发出的DISC消息消息vA接口上，接口上，BSC发发Clear Request “Radio Interface Failure〞到交换机〞到交换机vBSC向向 和和BTS发信道释放消息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 RequestST3270ET3270Identification RequestIdentification RequestIdentification ResponseIdentification RespIdentification ResponseST3250ET3250〔〔RAND〕〕〔〔SRES〕〕RANDRAND与与KiKi经过经过A3A3算算法得到法得到SRESSRES；；经过经过A8A8算法得到算法得到KcKc比较比较SRESSRES〔〔IMSI〕〕选择加密算法选择加密算法〔〔Permitted Alg，，Kc〕〕准备解密接收准备解密接收〔〔Alg，，Kc〕〕〔〔Alg〔〔A5算法〕〕算法〕〕开始加开始加密发射密发射和解密和解密接收接收如正确解密接收，那么如正确解密接收，那么下条消息加密发射下条消息加密发射已加密的消息已加密的消息〔〔TMSI〕〕VLRVLR从从HLRHLR处处得到得到RAND/SRAND/SRES/KcRES/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过程中的异常情况v鉴权失败鉴权失败v如果鉴权过程中使用如果鉴权过程中使用TMSI，网络将启动身份识别过程。

如果，网络将启动身份识别过程如果 送上来的送上来的IMSI与与VLR中中TMSI所对应的所对应的IMSI不一致，那么重不一致，那么重新进行鉴权新进行鉴权v如果鉴权过程中已经使用如果鉴权过程中已经使用IMSI，那么网络发，那么网络发Authentication Reject消息这个消息这个SIM将被认为是无权的将被认为是无权的vT3260超时超时v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连接连接v身份识别过程中的异常情况身份识别过程中的异常情况vT3270超时超时v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，网络将释放该放该MM连接连接vTMSI重新分配过程中的异常情况重新分配过程中的异常情况vT3250超时超时v第一次超时，网络将重发第一次超时，网络将重发TMSI重新分配请求；第二次超时，网重新分配请求；第二次超时，网络将释放该络将释放该MM连接连接2、鉴权、身份识别、加密、TMSI重新分配过程v定义v分配TCH的过程v特殊情况v排队〔Queuing〕v直接重试〔Directed Retry〕3、TCH分配过程MSBTSBSCMSCChannel Activation TCHSABM (FACCH)Channel Activation Ack.Assignment CommandAssignment CommandAssignment RequestPhysical Context RequestPhysical Context ConfirmEstablish IndicationUAAssignment CompleteAssignment CompleteAssignment CmpRF Channel Release (SD)RF Channel Release Ack.STrr1ETrr1ST9108ET9108ST9103ET9103ST3107ET3107〔〔TA，，MS/BS_TxPwr〕〕〔〔SDCCH〕〕〔〔TA，，MS/BS_TxPwr〕〕〔〔MA，，TS，，HSN，，MAIO，，MS_TxPwr〕〕占用占用TCHTCH时，如需传送信令，那么通时，如需传送信令，那么通过过Stealing FlagStealing Flag将将TCHTCH转换成转换成FACCHFACCH3、TCH分配过程SABM (FACCH)Channel ActivationHO CMDPhysical Con ReqChan. Act. Ack.HO DetectionUAPhys. InfoAssignment CmpST3103MSBTSBSCMSCAssignment RequestST11Queuing IndicationET11At this time, a TCH become freeTCH拥塞和排队Assignment RequestST11Queuing IndicationET11A Handover alarm is raised. A target BTS is selectedHO CMDHO AccessST9103ET9103TTSTTEstablish IndicationTTHO CMPTHO CMPST3124ET3124ET3103直接重试TCH分配过程——排队和直接重试vTCH拥塞情况拥塞情况v不允许排队或队列已满不允许排队或队列已满v在在A接口接口BSC发发Assignment Failure "No Radio Resource Available"v呼叫进入队列，但呼叫进入队列，但T11时间内没有时间内没有TCH空出空出v在在A接口接口BSC发发Clear Request "No Radio Resource Available"v呼叫被优先级更高的呼叫挤出队列呼叫被优先级更高的呼叫挤出队列v在在A接口接口BSC发发Assignment Failure "No Radio Resource Available〞〞vT9108超时超时 : BTS对对physical context request没有响应没有响应v之后的之后的Channel Activation消息中将不带消息中将不带TA和和 及及BTS的发的发射功率信息射功率信息vT9103超时超时 : Channel Activation没有回应没有回应vA接口上接口上BSC发发Assignment Failure "Radio Interface Failure"vBSC向向BTS发发RF Channel Release消息消息TCH分配过程——异常情况vAbis上的其它异常中断消息的处理上的其它异常中断消息的处理vBSC收到收到Connection Failure Indicaiton消息消息vCause为为 : v“Radio Interface Failure〞〞 : 无线链路超时引起的释放无线链路超时引起的释放v释放：释放：vA接口上，接口上，BSC发发Clear Request “Radio Interface Failure〞到交换机〞到交换机vBSC向向BTS发发RF Channel Release消息消息vBSC收到收到Error Report消息消息vBSC收到收到Error Indication消息消息vBSC收到收到Release Indication消息消息TCH分配过程——异常情况课程内容常见信令流程分析常见信令流程分析移动主叫信令流程-1移动主叫信令流程-2移动被叫信令流程-1移动被叫信令流程-2位置更新信令流程小区内切换信令流程小区间切换信令流程MSC内BSC间切换信令流程空闲状态发点对点短消息流程空闲状态收点对点短消息流程通话状态发点对点短消息流程通话状态收点对点短消息流程。