GSM呼叫流程详解
GSM呼叫流程大全
GSM呼叫流程大全
1.手机发起呼叫:
2.基站分配信道:
基站接收到呼叫请求后，它会从可用的信道中选择一个来分配给该呼叫。
这个信道将用于传输手机和基站之间的音频和控制信号。
3.呼叫呼叫请求传输到MSC:
一旦基站获得信道，它会将呼叫请求转发到移动交换中心。
MSC是GSM网络中的核心节点，负责处理所有呼叫的路由和管理。
4.MSC发送呼叫路由请求:
MSC根据呼叫的目标号码发送呼叫路由请求，以确定被叫用户所在的
位置。
该请求通过信令链路发送到被叫用户所在的MSC。
5.被叫用户身份验证:
被叫用户所在的MSC接收到呼叫路由请求后，会验证被叫用户的身份，并确认用户是否可达。
如果被叫用户不可达或无权接听来电，则呼叫会失败。
6.MSC之间的信令交换:
如果被叫用户所在的MSC确定用户可达，它会通过信令链路与手机所
在的MSC进行交互。
这些MSC之间的信令交换用于建立呼叫路径和协商呼
叫参数。
7.呼叫路径建立:
当MSC之间的信令交换完成后，它们会协商并建立一个呼叫路径。
呼叫路径指定了从被叫用户所在的基站到呼叫用户所在基站的路由信息。
8.呼叫转接:
一旦呼叫路径建立，被叫用户所在基站会将呼叫转接到呼叫用户所在的基站。
这个过程包括向调度器发送消息以准备接收呼叫，并将呼叫的控制权移交给呼叫用户所在的基站。
9.呼叫响铃和接听:
10.通话过程:
一旦呼叫接通，用户可以与对方进行通话。
语音数据会通过手机和基站之间的信道进行传输，并通过MSC之间的呼叫路径进行路由。
11.呼叫结束:。
GSM网络中一次完整的呼叫流程
GSM网络中一次完整的呼叫流程主叫，若一MS处于激活且空闲状态，客户A 要建立一个呼叫，他只要拨被叫B 客户号码，再按“发送”键，MS便开始启动程序。
首先，MS通过随机接入控制信道（RACH)向网络发第一条消息，既接入请求消息，MSC会分配它一专用信道，查看A客户的类别并标注此客户忙。
若网络容许此MS接入网络，则MSC发证实接入请求消息。
接着，MS发呼叫建立消息及B客户号码，MSC根据此号码将主叫与被叫所在MSC连通，并将被叫号码送至被叫所在MSC（B客户为移动客户时）或送入固定网（PSTN）的交换机（B客户为固定客户时）中进行分析。
一旦通往B客户的链路准备好，网络便向MS发呼叫建立证实，并给它分配专用业务信道TCH。
至此，呼叫建立过程基本完成，MS 等待B客户的证实信号。
若MS作被叫，以PSTN的固定客户A呼叫GSM的移动客户B 的呼叫建立过程, 如图24所示。
B客户号码为139HlH2H3ABCD。
A客户拨打B客户，拨MSISDN(0139HlH2H3ABCD)号码。
本地交换机根据A客户所拨B客户号码中国内目的地代码(139)可以与GSM 网的GMSC(GSM网入口交换机)间建立链路，并将B客户MSISDN号码传送给GMSC。
GMSC分析此号码，根据HlH2H3ABCD，应用查询功能向B客户的HLR发MSISDN号码，询问B客户漫游号码(MSRN)。
HLR将B客户MSISDN号码转换为客户识别码(IMSI)，查询B客户目前所在的业务区MSC(如他已漫游到广州)，向该区VLR发被叫的IMSI，请求VLR分配给被叫客户一个漫游号码MSRN，VLR 把分配给被叫客户的MSRN号码回送给HLR，由HLR发送给GMSC。
GMSC 有了MSRN，就可以把入局呼叫接到B客户所在的MSC(郑州-广州)。
GMSC与MSC的连接可以是直达链路，也可由汇接局转接。
VLR查出被叫客户的位置区识别码(LAI)之后，MSC将寻呼消息发送给位置区内所有的BTS，由这些BTS通过无线路径上的寻呼信道(PCH)发送寻呼消息，在整个位置区覆盖范围内进行广播寻呼。
GSM呼叫流程介绍
处理接入请求
寻呼响应（Paging Response）
（Proc Acces Req) 连接证实（Con-Confirm）
启动鉴权
鉴权请求
鉴权请求
鉴权响应
鉴权响应
接入请求接受（Accept Access Req)
完成呼叫
鉴权响应
被叫侧寻呼过程详解
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，含有用户的位置信息（LAI）
指配完成
指配完成（ASSIGN-COMP）
路由信息请求（SendRoutingInformation） 提供漫游号码 （Provide MSRNReq）
路由信息回送（Routing Infotmation Resp)
回送漫游号码（PROV MSRN Resp）
IAI(IAM)
主叫侧信道指配,取被叫漫游号码过程详解(1)
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
被叫侧鉴权加密过程详解
MSC收到寻呼响应之后会向VLR发送处理接入请求消息
(6)
(4)
(5) (5) (6)
（5）向新VLR中插入用户数据。
普通位置更新
UE
Gsm呼叫信令流程解析
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
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
SACCH
慢联系控制信道（Slow Associated Control Channel）
TCH
话务信道（Traffic Channel）
FACCH
快联系控制信道（Fast Associated Control Channel）
PCH
RACH
AGCH
SDCCH + SACCH
TCH/FACCH + SACCH
BTS
Authentication Req
Authenticatiotion Req
Authentication Req
（RAND）
Authentication Resp
Authentication Resp *Authentication Reject*
ET3270
Ciphering Mode Cmp
TMSI Realloc Cmd
（TMSI）
ST3250
TMSI Realloc Cmp
ET3250
第十三页，共81页。
鉴权、身份识别、加密、TMSI重新 分配过程——A口信令
Authentication Request
第十四页，共81页。
鉴权、身份识别、加密、TMSI重新 分配过程——A口信令
第五页，共81页。
无线链路建立流程
定义
GSM主要信令接续流程(呼叫流程)
主要信令接续流程为了对GSM系统的整体工作流程有进一步的认识，本节描述几种主要接续流程。
移动客户至固定客户出局呼叫流程移动台始发呼叫框图见图8－14，流程图见图8－15。
图8－14 移动台始发呼叫框图图8－15 MS始发呼叫流程图图中流程说明如下：(1) 在服务小区内，一旦移动客户拨号后，移动台向基站请求随机接入信道（RACH）。
(2) 在移动台MS与移动业务交换中心MSC之间建立信令连接的过程。
AGCH允许接入信道(3) 对移动台的识别码进行鉴权，如果需加密则设置加密模等，进入呼叫建立的起始阶段。
(4) 分配业务信道的过程。
(5) 采用七号信令的客户部分(1SUP／TUP)，建立与固定网(ISDN／PSTN)至被叫客户的通路，并向被叫客户振铃，向移动台回送呼叫接通证实信号。
(6) 被叫客户取机应答，向移动台发送应答连接消息，最后进入通话阶段。
手机主叫的时候发起的第一条消息是在Um接口上的Channel request 消息，然后BTS 对这个消息进行转发，在A-bis 接口上我们看到Channel required。
Channel request我们可以理解为信道请求，在BTS与BSC之间的Channel required我们通常叫做信道申请。
BSC收到这个Channel required 以后它会返回一个Channel active，在这个Channel active 里面有一个非常重要的信息，就是BSC对BTS激活的这个目标信道的相关描述。
BTS激活这个信道以后会返回一个Channel active ACK。
接下来BSC就可以向手机指配这条目标信道了，这个信令消息叫做Immediate Assign Command（立即指配命令）。
在这里我们要关心一下就是BSC激活和指配的这个目标信道它是什么样的信道。
在正常的流程中，通常MS接入BTS是在RACH中，就是随机接入信道中。
然后BSC要激活的信道通常是SDCCH信道，就是独立专用控制信道；Immediate Assign Command这条消息，它是通过AGCH信道下发给手机的，在这AGCH信道里面指配了一条SDCCH信道。
《GSM呼叫流程》课件
GSM使用的是窄带TDMA（Time Division Multiple Access）技术，即时间分复用 技术。
GSM网络架构
01
02
03
04
05
GSM网络架构包括移动 台（MS）、基站子系统 （BSS）、网络子系统 （NSS）和操作支持子 系统（OSS）四个部分 。
呼叫流程是指从用户发起呼叫请求到接通被叫号码的整个过程，包括主叫发起呼 叫、网络寻呼被叫、建立通信链路、通话维持和释放通信链路等环节。
呼叫流程是通信网络中最重要的组成部分之一，其质量和效率直接影响到用户的 使用体验和运营商的运营效率。
呼叫流程的组成部分
主叫发起呼叫
网络寻呼被叫
用户通过手机等终端设备输入被叫号码并 按下呼叫键，终端设备将发起呼叫请求。
在正常的呼叫过程中，当 一方挂断电话或完成通话 时，系统会自动释放连接 ，结束呼叫流程。
显示呼叫状态
在通话过程中，系统会实 时显示当前的呼叫状态， 以便用户了解通话进展情 况。
自动重连
如果由于网络问题导致呼 叫中断，系统会自动尝试 重新建立连接，恢复通话 。
异常释放流程
异常释放流程
在某些情况下，如一方掉线、网 络故障等，呼叫连接可能会异常 释放。此时系统会尝试重新建立
鉴权与加密是保障移动通信安全的重 要措施，可以有效防止非法用户入侵 和通信内容泄露。
加密过程
加密是为了保护用户通信内容不被窃 听，使用加密密钥对通信内容进行加 密。
业务信道分配阶段
01
信道分配方式
在业务信道分配阶段，网络会根据当前信道资源情况，选择一个合适的
信道分配给呼叫请求。
02 03
GSM 标准呼叫流程及相关计数器介绍
>
T7家族：
• • 计数器: L1.18: TIME_LAPD_CONG 定义: 传输链路中的Lapd拥塞的时间
3
GSM标准呼叫流程 无线链路建立－TC 呼叫成功
被叫：RLE 呼叫成功
MS BTS PAGING REQUEST <-------------(PCH)-------------CHANNEL REQUEST -------------(RACH)------------> MSC PAGING PAGING COMMAND <---------------------------------<---------------------------------------------start T3113 MC8A CHANNEL REQUIRED ----------------------------------------------> MC8C CHANNEL ACTIVATION (SDCCH) <---------------------------------------------- MC148 CHANNEL ACTIVATION ACK ----------------------------------------------> IMMEDIATE ASSIGN COMMAND <---------------------------------------------- Start T3101 MC8B BSC
Radio Link Establishment SDCCH Phase TCH assignment Alerting/CNX Phase
IMMEDIATE ASSIGN <------------(AGCH)------------SABM (PAGING RESP) -------------(SDCCH)-----------> ESTABLISH IND (PAGING RESP) UA (PAGING RESP) ----------------------------------------------> Stop T3101 <-----------(SDCCH)------------MC01 CR (COMPLETE L3 INFO) ----------------------------------> stop T3113
GSM基本呼叫流程
目录第1章基本呼叫流程 ............................................................................................................... 1-11.1 移动用户呼叫移动用户主叫侧接续流程............................................................................. 1-21.2 移动用户呼叫移动用户被叫侧接续流程............................................................................. 1-31.3 移动用户呼叫移动用户挂机过程........................................................................................ 1-41.4 固定用户呼叫移动用户接续流程（一）............................................................................. 1-51.5 固定用户呼叫移动用户接续流程（二）............................................................................. 1-61.6 固定用户呼叫移动用户挂机过程........................................................................................ 1-71.7 移动用户呼叫固定用户接续流程........................................................................................ 1-81.8 移动用户呼叫固定用户挂机流程........................................................................................ 1-9第2章呼叫异常流程 ............................................................................................................... 2-12.1 VLR返回一个否定的“访问请求消息”............................................................................. 2-12.2 移动用户不允许呼出.......................................................................................................... 2-22.3 移动用户话音信道分配失败............................................................................................... 2-32.4 对被叫移动用户选路失败 .................................................................................................. 2-42.5 从被叫用户所在局收到TUP失败信号 .............................................................................. 2-52.6被叫用户关机..................................................................................................................... 2-62.6.1 主被叫MS在同一个MSC内的情况....................................................................... 2-62.6.2 主被叫MS在不同MSC内的情况 .......................................................................... 2-72.6.3 被叫用户关机但通过呼叫前转仍可接通的情况 ....................................................... 2-82.7 VLR指示被叫用户不可能接入 ........................................................................................... 2-92.8 无寻呼响应 ...................................................................................................................... 2-102.8.1 主被叫MS在同一个MSC内的情况..................................................................... 2-102.8.2 主被叫MS在不同MSC内的情况 ........................................................................ 2-112.8.3 被叫MS登记了不可及前转业务的情况................................................................ 2-122.9 被叫用户忙 ...................................................................................................................... 2-142.9.1 主被叫MS在同一MSC内的情况 ........................................................................ 2-142.9.2 主被叫MS在不同MSC内的情况 ........................................................................ 2-152.9.3 被叫MS前转业务活动的情况............................................................................... 2-162.10 被叫侧无线话务信道指配失败 ....................................................................................... 2-172.10.2 主被叫MS在不同的MSC内的情况................................................................... 2-182.11 被叫MS久叫不应 ......................................................................................................... 2-182.11.1 主被叫MS在同一MSC内的情况 ...................................................................... 2-192.11.2 主被叫MS在不同MSC内的情况 ...................................................................... 2-202.11.3 具有呼叫前转业务激活的情况............................................................................. 2-212.12 释放异常........................................................................................................................ 2-22第3章基本信令流程 ............................................................................................................... 3-13.1 鉴权................................................................................................................................... 3-23.1.1 鉴权原理和操作机制............................................................................................... 3-23.1.2 鉴权流程 ................................................................................................................. 3-43.1.3 VLR鉴权时的异常情况............................................................................................ 3-5 3.2 位置更新............................................................................................................................ 3-73.2.1 位置更新仅涉及VLR的情况................................................................................... 3-73.2.2 位置更新涉及本VLR和HLR的情况...................................................................... 3-83.2.3 MS进入新位置区使用旧位置区分配的TMSI来标识自己 ....................................... 3-93.2.4 IMSI分离(或关机) .................................................................................................. 3-103.2.5 IMSI接入............................................................................................................... 3-103.2.6 位置更新异常情况................................................................................................. 3-10 3.3 MS做被叫时的取路由信息流程 ....................................................................................... 3-11 3.4 基本切换流程................................................................................................................... 3-113.4.1 MSC内部切换流程................................................................................................ 3-113.4.2 基本切换流程........................................................................................................ 3-123.4.3 后续切换流程........................................................................................................ 3-13 3.5 短消息流程 ...................................................................................................................... 3-143.5.1 短消息业务综述 .................................................................................................... 3-143.5.2 移动台终接的点到点短消息业务........................................................................... 3-153.5.3 移动台始发的点到点短消息业务........................................................................... 3-163.5.4 移动台终接短消息失败后的即时触发.................................................................... 3-17第1章基本呼叫流程GSM基本呼叫流程包括：●移动用户呼叫移动用户主叫侧接续流程●移动用户呼叫移动用户被叫侧接续流程●移动用户呼叫移动用户挂机流程●固定用户呼叫移动用户接续流程●固定用户呼叫移动用户挂机流程●移动用户呼叫固定用户接续流程●移动用户呼叫固定用户挂机流程1.1 移动用户呼叫移动用户主叫侧接续流程主被叫MS在同一MSC内的情况。
080814- GSM呼叫流程
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11
沧州移动交流
System Information Type1
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12
沧州移动交流
System Information Type2
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13
沧州移动交流
System Information Type3
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14
沧州移动交流
System Information Type4
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威尔科技
3
沧州移动交流
GSM网络协议 网络协议
Layer 3介绍
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）
15
沧州移动交流
System Information Type5
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16
沧州移动交流
System Information Type6
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沧州移动交流
System Information Type13
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沧州移动交流
掉话
在一次通话中如出现 Disconnect或 Channel Release中 任意一条，就计为一 次呼叫正常释放。只 有当两条消息都未出 现而由专用模式转为 空闲模式时，才计为 掉话。
GSM呼叫流程
对呼叫过程的信令分析可分为主叫和被叫两个基本独立的流程。
主叫的过程从对BTS的信道请求开始，到主叫用户TCH指配完成为止。
被叫的过程从MSC向BSC发起对被叫用户的寻呼开始，到主叫和被叫通话并完成拆线为止.主叫经过的阶段：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。
被叫经过的阶段：接入阶段、鉴权加密阶段、TCH指配阶段、通话阶段、拆线阶段。
2.1 主叫过程流程移动台作为起始呼叫者，在与网络段接触以前拨被叫号码，然后发送，网络端会向主叫用户作出应答表明呼叫的结果，这种结果可以是忙音，可以是某种录音申请，或是正常接续的回铃音。
2.1.1 接入阶段通过接入阶段，手机与BTS（BSC）之间建立了暂时固定的关系，其过程包括：信道请求，信道激活，信道激活响应，立即指配，业务请求。
2.1.2 鉴权加密阶段该阶段主要包括：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，主叫用户的身份已经确认，网络认为主叫用户是一个合法用户。
2.1.3 TCH指配阶段该阶段主要包括: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。
2.1.4 读取被叫用户路由信息阶段该阶段包括：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。
MSC接到路由信息后，对被叫用户的路由信息进行分析，得到被叫用户的局向，然后进行话路接续。
2.2 被叫过程流程移动台的被叫建立过程很简单，在主叫呼叫到达移动台的VMSC后，从用户的角度来说，话机振铃，来话显示，摘机，通话就可以进行了。
从信令的观点看，移动台作被叫时，其MSC通过与外界的接口收到初始化地址（INITIAL ADDRESS）消息（IAI）。
从这条消息的内容及MSC原先已经在VLR中的记录，MSC可以取到如IMSI、请求业务类别等完成接续所需要的全部数据。