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移动主被叫及切换信令流程分析
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发表于 2013-12-30 16:44:30  只看楼主 
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    发表于 2013-12-30 22:26:49  QQ
    技术问题,回答得专家指数,快速升级
    1、主叫信令流程
    移动用户做主叫时的信令过程从MS向BTS请求信道开始,到主叫用户TCH指配完成为止。一般来说,主叫经过几个大的阶段:接入阶段,鉴权加密阶段,TCH指配阶段,取被叫用户路由信息阶段。
    􀁹接入阶段主要包括:信道请求,信道激活,信道激活响应,立即指配业务请求等几个步骤。经过这个阶段,手机和BTS BSC 建立了暂时固定的关系。
    􀁹鉴权加密阶段主要包括:鉴权请求,鉴权响应,加密模式命令,加密模式完成,呼叫建立等几个步骤。经过这个阶段,主叫用户的身份已经得到了确认,网络认为主叫用户是一个合法用户允许继续处理该呼叫。
    􀁹TCH指配阶段主要包括:指配命令,指配完成。经过这个阶段,主叫用户的话音信道已经确定,如果在后面被叫接续的过程中不能接通,主叫用户可以通过话音信道听到MSC的语音提示。
    􀁹取被叫用户路由信息阶段主要包括:向HLR请求路由信息,HLR向VLR请求漫游号码,VLR回送被叫用户的漫游号码,HLR向MSC回送被叫用户的路由信息(MSRN)。 MSC收到路由信息后,对被叫用户的路由信息进行分析,可以得到被叫用户的局向。然后进行话路接续。

    主叫接入阶段、鉴权阶段主要信令:

    当用户输入被叫号码完毕按下发射按纽后,手机(以下以MS代替)将进行一系列动作,首先MS将在随机接入信道(RACH )向BSS发送信道请求消息,以便申请一个专用信道(SDCCH ),BSC为其分配相应的信道成功后,在接入允许信道(AGCH)中通过立即分配消息通知MS为其分配的专用信道,随后MS将在为其分配的SDCCH上发送一个层三消息---CM业务请求消息,在该消息中CM业务类型为移动发起呼叫,该消息被BSS透明的传送至MSC,MSC收到CM业务请求消息后,通过处理接入请求消息通知VLR处理此次MS的接入业务请求,(同时,由于在BSC和MSC之间用到了SCCP有连接服务,为建立SCCP连接,MSC还将向BSC回连接确认消息),收到业务接入请求后,VLR将首先查看在数据库中该MS是否有鉴权三参组,如果有将直接向MSC下发鉴权命令,否则向相应的HLR/AUC请求鉴权参数,从HLR/AUC得到三参组,然后再向MSC下发鉴权命令。MSC收到VLR发送的鉴权命令后,通过BSS向MS下发鉴权请求,在该命令中含有鉴权参数,MS收到鉴权请求后,利用SIM卡中的IMSI和鉴权算法,得出鉴权结果,通过鉴权响应消息送达MSC, MSC将鉴权结果回送VLR, 由VLR 核对MS上报的鉴权结果和从HLR取得的鉴权参数中的结果,如果二者不一致拒绝此次接入请求,此次呼叫失败,如果二者一致,则鉴权通过,鉴权通过后,VLR将首先向MSC下发加密命令,然后通知MSC,该MS此次接入请求已获通过,MSC通过BSS通知MS业务请求获得通过,然后MSC向MS下发加密命令,该命令内含加密模式,MS收到此命令并完成加密后回送加密完成消息,到此MS完成了整个接入阶段的工作。

    TCH指配阶段、取被叫漫游号码阶段主要信令


    经过接入阶段和鉴权加密过程后,主叫用户的合法身份已经得到确认,已经接入了网络,为继续进行呼叫,需要更为详细的信息,按照规范,此时MS将发送一个set up消息,在此消息中携带有被叫号码和主叫标识等更为详细的信息,MSC收到此消息后,首先通过S.I.F.O消息向VLR查询该用户的相关业务信息,VLR根据此次业务类别和开户时MS已经申请的业务信息,决定此次呼叫是否可以继续,如果可以继续,通过完成呼叫消息向MSC回送该用户数据,MSC收到该信息后,通过呼叫继续消息经BSS通知MS呼叫在继续处理之中,然后,根据A接口电路情况,向BSC发送指配请求消息,在该消息中选定某条A接口电路,BSC收到该指令后向BTS、 MS指定无线资源,MS收到该指令后,占用成功回送分配完成消息,到此TCH指配阶段完成,本局的无线资源和A接口电路均已成功分配。
    MSC收到MS上报的指配完成消息后,进行被叫分析,根据被叫号码寻址到HLR,发送路由信息请求消息,HLR收到该消息后,根据被叫IMSI查询得到被叫所在的VLR,向被叫所在的VLR请求漫游号码,被叫所在的VLR在受到请求漫游号码消息后,为对应的MS分配MSRN ,然后在请求漫游号码响应消息中回送给HLR, HLR得到该MSRN后,向主叫所在MSC发送路由信息响应消息,MSC从该消息中得到被叫的MSRN, 根据MSRN进行局间中继选路,并向被叫所在的MSC发送IAI消息。至此主叫信令流程基本结束。


    2、被叫信令流程
    对移动用户来说,被叫的过程从MSC向BSC发起对被叫用户的寻呼开始,到主叫和被叫通话为止。一般来说,被叫流程经过几个大的阶段:接入阶段、鉴权加密阶段、TCH指配阶段、通话阶段。
    􀁹接入阶段主要包括:手机收到BTS的寻呼命令后,信道请求,信道激活,信道激活响应,立即指配,寻呼响应。经过这个阶段,手机和BTS、BSC 建立了暂时固定的关系。
    􀁹鉴权加密阶段主要包括:鉴权请求,鉴权响应,加密模式命令,加密模式完成,呼叫建立。经过这个阶段,被叫用户的身份已经得到了确认,网络认为被叫用户是一个合法用户。
    􀁹TCH指配阶段主要包括:指配命令,指配完成。经过这个阶段,被叫用户的话音信道已经确定,被叫振铃,主叫听回铃音。如果这时被叫用户摘机,主被叫用户进入通话状态。


    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会首先通过S.F.I.C消息向相应的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,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,得到控制此位置区的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(由于在A接口用到了SCCP的有连接服务所以寻呼响应同时被视为SCCP的连接建立请求消息MSC的SCCP层对应的应该回一个连接证实消息),同时MSC向VLR发送处理接入请求消息,VLR首先启动鉴权流程,查看该用户的鉴权参数组,如果VLR中没有该用户的鉴权三参组,VLR会发起向HLR取鉴权参数的过程(详细过程可以参见主叫用户的接入过程中的鉴权过程),否则VLR会直接向MSC发送启动鉴权消息,在启动鉴权消息中含有该用户的一个鉴权三参组(RAND 、KC、 SERS),MSC收到该消息后,MSC收到该消息后,会继续通知对应的BSC、BTS下发鉴权命令,MS收到鉴权请求后,根据SIM卡中的KI, 计算出对应的SERS,之后,将SERS在鉴权响应消息中上报MSC,MSC回送至VLR VLR收到鉴权响应消息后,核对上报的SERS和从HLR得到的三参组中的SERS是否一致,如果一致,向MSC发送接入请求接受消息,通知MSC该用户的此次接入请求被接受。并通过完成呼叫消息向MSC回送被叫的用户信息;如果不一致,此次呼叫将被拒绝。

    被叫TCH指配阶段通话阶段主要信令流程:

    MSC收到完成呼叫消息后,向BSS侧发送SETUP消息,提示将建立呼叫,MS收到该消息后,回送呼叫证实消息,之后,MSC选择相应的A接口电路,向对应的BSC发送指配请求消息,BSC根据资源情况分配相应的无线资源,并通知MS,MS占用成功后回送指配完成消息,同时被叫MS开始震铃,向其所在MSC回震铃消息,该MSC向主叫所在MSC回地址全消息,主叫所在MSC向MS发送被叫震铃消息,此时主机用户可以听到回铃音;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MSC发送,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相应的向主叫所在MSC回连接证实消息,此消息经被叫MSC传送至被叫MS,于是,本此呼叫开始通话双方进行通话。


    3、切换信令流程
    1)小区内切换


    2)小区间切换


    3)外部切换

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