流程管理-信令流程讲义1 精品
信令流程讲义
1、GSM网络拓扑结构
2、GSM齢信令协议ftrt®
3、NO. 7信令网简介
4、各层协议介绍
6、TUP协议介绍
6、JSUP协议介绍
7、GSM信令流複
8、信令流程中H 妥定时暮介紹
9、・?*信令消电内容详解
10、常用信令分析软件
11、基本信令分析方法
1、GSM网络拓扑结构
TMSC1
UM
口
AMSC功能与作用
为其服务区内的移动用户提供交换和信令功能
0呼叫处理
•呼叫建立、连接与清除
•切换过程
•移动性管理
位置更新过程
归用户身份识别
移动设备识别
操作与维护
•数据库管理
•测量
•人机接口（MMI）0网间互通
计费
AHLR功能与作用
0 HLR:Home Location Register
0 用户识别号（IMSI,MSISDN） U :
0当前用户的VLR （当前位置）HLR 0业务能力、业务限制信息
0用户申请的补充业务
AVLR功能与作用
0补充业务信息（例：当前转移的电话号码）0 用户状态（registered/deregistered）
0移动用户漫游号（MSRN）传递
AVLR功能与作用
0 VLR:Visitor Location Register
0移动台状态
0部分补充业务数据
0移动站的位置登记(LAI)
0临时移动用户识别号(TMSI)管理
a MSRN管理
VLR
AAUC功能与作用
/。
LTE主要信令和流程讲义(PPT 86页)
• TD-SCDMA和TD-LTE协议栈比较
TD-SCDMA
C-plane signalling
U-plane information
RRC
control PDCP
PDCP
L3
Radio Bearers
用户平面
L2/PDCP
BMC
L2/BMC
RLC RLC RLC
RLC
RLC
RLC RLC RLC
MAC PHY
• 网络接口
– S1接口：eNodeB与EPC – X2接口：eNodeB之间
NOTE: 和UMTS相比，由于NodeB 和 RNC 融 合为网元eNodeB ,所以TD-LTE少了Iub接口。 X2接口类似于Iur接口，S1接口类似于Iu接口
– Uu接口：eNodeB与UE
空中接口协议栈
control control control control
Logical Channels
Scheduling / Priority Handling
BCCH PCCH
Multiplexing UE1 HARQ
Multiplexing UEn
Transport Channels
HARQ
下行层2结构
• Radio Bearers与Logical channels一一对应 • MAC子层负责将多个Logical channels复用到一个Transport channel（TB）
LTE控制面RRC层介绍
• RRC协议的功能可划分为三大类：
• 对NAS层提供连接管理、消息传递
根据RRC连接建立与否，划分为两个
• 寻呼、系统信息的发送
RRC状态
信令流程讲解-寻呼流程
提升网络覆盖范围
优化基站布局
合理规划基站位置和数量，提高网络 覆盖的连续性和稳定性。
引入新型网络技术
如采用MIMO、Massive MIMO等新 型技术，提高信号传输质量和覆盖范 围。
加强设备维护和故障处理能力
定期巡检和维护
对基站、交换机等设备进行定期巡检和维护，确保设备正常运行。
建立快速响应机制
寻呼响应可以通过单向或双向的 方式发送。
寻呼结果处理
寻呼结果通知
01
当网络收到用户的寻呼响应后，会根据用户的响应内容进行处
理，例如向用户发送新消息、更新用户状态等。
未接收到响应的处理
02
如果网络在一定时间内未收到用户的寻呼响应，网络会采取相
应的措施，例如发送提醒消息或进行再次寻呼。
寻呼结果记录
03
寻呼请求通过无线信令网络发送，并由基站接收和转发给移 动用户。
寻呼类型
立即寻呼
当移动用户处于空闲状态时，立 即寻呼用于通知用户有来电或消 息。
状态寻呼
当移动用户处于通话状态时，状 态寻呼用于通知用户有来电或紧 急消息。
寻呼流程的重要性
保障通信服务质量
寻呼流程是移动通信网络中不可 或缺的一部分，它能够及时地将 来电或消息传递给用户，保障了 通信服务的质量和效率。
网络会对每次寻呼的结果进行记录，用于后续的分析和处理。
03
寻呼流程中的关键信令
Paging Request
用于请求特定移动台响应的信令。
当网络需要与一个或多个移动台通信时，它会向相关的基站发送寻呼请求。这个请 求会包含要寻呼的移动台的标识信息，例如IMSI（国际移动用户识别码）。基站会 根据这些信息向相应的移动台发送寻呼消息。
流程管理-04TDLTE信令流程 精品
网元间用户面整体协议栈
基本概念
协议栈结构
用户面协议栈
用户面和控制面协议栈均包含PHY,MAC,RLC和PDCP层，控制面向上还包含RRC 层和NAS层 没有了RNC，空中接口的用户平面（MAC/RLC）功能由eNB进行管理和控制
用户面协议内部的关系
基本概念
协议栈结构
层2协议架构（DL）
层2协议架构（UL）
每种SRB可承载信令内容见附录
SRB0：承载RRC消息，映射到CCCH信道
基本概念
无线网系统消息
系统消息获取
UE
基本概念
E-UTRAN
无线网系统消息
MasterInformationBlock SystemInformationBlockType1
SystemInformation
系统消息信令流程
UE通过E-UTRAN广播消息获取AS和NAS系统消息 此过程适用于RRC-IDLE和RRC_CONNECTED状态
Uu口用户面协议栈
UE PDCP RLC MAC PHY
eNB PDCP RLC MAC PHY
LTE用户面
安全方面的功能，用户面 的加密和解密功能由PDCP 子层完成 仅存在一个MAC实体
基本概念
与3G的异同
协议栈结构
3G中PDCP层仅用于承 载PS业务，广播和多播 业务由BMC层协议承载
3G中用户数据的加密和 解密由RLC和MAC层完 成
基本概念
协议栈结构
与3G的异同
3G中控制平面不存在 PDCP协议栈，由RLC层 提供无线信令承载SRB
RLC层依然提供TM/UM /AM三种传输模式
3G中UM/AM传输模式下 的加密由RLC层实现， TM模式 下的加密由 MAC层实现
信令流程讲解-RRC流程
RRC建立的过程
UE发起连接请求
UE通过发送RRCConnectionRequest消息 向eNodeB发起建立RRC连接的请求。
eNodeB响应
eNodeB收到请求后，通过发送 RRCConnectionSetup消息向UE返回建立RRC连接 的响应。
RRC在移动通信网络中扮演着至关重要的角色，负责管理无线链路，包括建立、 配置、重新配置和释放无线资源，以确保无线资源的有效利用和可靠通信。
RRC的主要功能
建立、维护和释放无线承载
RRC负责建立、维护和释放无线承载， 以确保UE（用户设备）与eNodeB （基站）之间的数据传输。
测量控制
RRC通过测量报告和控制指令，管理 UE的测量活动，以确保无线链路的正
RRC重建可以在以下几 种情况下触发
当UE重新进入连接状态 时，如果之前处于空闲 状态，那么就需要进行 RRC重建。
如果网络侧无法正确寻呼 到UE，那么会发起RRC 重建请求。
当定时器超时时，网络 侧会发起RRC重建请求 。
RRC重建的过程
UE发起重建请求
UE会发起一个RRC重建请求，携带必要的信息，如安全上 下文和NAS安全上下文。
RRC参数更新的过程
准备阶段
设备检测到需要更新RRC参数，会向基站发送一个请求消 息，请求更新参数。
请求阶段
基站收到请求后，会根据设备的身份和当前状态，确定需 要更新的参数和相应的配置。
配置阶段
基站将新的RRC参数和配置信息打包成数据包，发送给设 备。
验证阶段
设备收到数据包后，会验证其中的参数和配置信息是否正 确。如果验证通过，设备会使用新的RRC参数；如果验证 失败，设备会继续使用旧的参数。
信令流程讲义范文
信令流程讲义范文信令流程是在通信系统中用于实现信令交换和控制的一系列过程和协议。
它涉及到发送和接收传递控制信息，以确保通信系统中的设备和网络能够正常运行。
一、信令流程概述在通信系统中，信令流程主要用于支持呼叫建立、终止和管理，以及在通话过程中提供设备和网络的控制。
它是在用户数据传输之外进行的信息交换，用于确保通信设备和网络之间的协调和合作。
信令流程一般由以下几个步骤组成：呼叫建立、信道分配、呼叫控制和释放。
1.呼叫建立：呼叫建立是指在两个通信设备之间建立通话连接的过程。
当一个用户希望与另一个用户通话时，首先需要通过呼叫建立信令来告知网络，网络会分配合适的资源并建立通信链路。
2.信道分配：信道分配是指网络为建立呼叫所分配的信道或频谱资源。
在呼叫建立过程中，网络会根据需要为通话双方分配合适的通信信道，以确保通信质量和资源利用效率。
3. 呼叫控制：呼叫控制是在通话过程中对呼叫进行管理和控制的过程。
它包括通话管理、增加或删除参与者、调整信道等控制功能。
呼叫控制信令可以通过呼叫控制协议实现，如SS7（Signaling System No. 7）。
4.释放：释放是指终止通话并释放通信资源的过程。
当通话结束或用户主动挂断时，会发送释放信令告知网络释放通话资源。
二、信令流程详解1.呼叫建立的信令流程：（1）用户A拨号，向接入网关发送呼叫请求。
（2）接入网关接收到呼叫请求后，通过信令传送网络将呼叫请求传递给信令交换机。
（3）信令交换机验证呼叫请求并根据需要向目标用户分配资源。
（4）信令交换机通过信令传送网络将呼叫请求传递给目标用户所在的接入网关。
（5）目标用户接收到呼叫请求后，可以选择接听或拒绝呼叫。
（6）接收到接听信号后，信令交换机将建立连接的信令传递回源用户所在的接入网关。
（7）接入网关收到建立连接的信令后，建立通话连接并通知源用户。
2.信道分配的信令流程：（1）用户A发起信道分配请求。
（2）信令交换机根据用户的请求和网络的资源情况，为用户分配通信信道。
信令流程——精选推荐
信令流程LTE信令流程1、Attach/Detach流程作⽤：–Attach过程完成UE在⽹络的注册，完成核⼼⽹（EPC）对该UE默认承载的建⽴–Detach过程完成UE在⽹络侧的注销和所有EPS承载的删除?Attach说明：–LTE中，Attach伴随着核⼼⽹处默认承载的建⽴Detach说明：–UE/MME/SGSN/HSS均可发起detach过程–若⽹络侧长时间没有获得UE的信息，则会发起隐式的Detach过程，即核⼼⽹将该UE的所有承载释放⽽不通知UE UE开机Attach过程Attach流程说明1.处在RRC_IDLE态的UE进⾏Attach过程，⾸先发起随机接⼊过程，即MSG1消息；2.eNB检测到MSG1消息后，向UE发送随机接⼊响应消息，即MSG2消息；3.UE收到随机接⼊响应后，根据MSG2的TA调整上⾏发送时机，向eNB发送RRCConnectionRequest消息；4.eNB向UE发送RRCConnectionSetup消息，包含建⽴SRB1承载信息和⽆线资源配置信息；5.UE完成SRB1承载和⽆线资源配置，向eNB发送RRCConnectionSetupComplete消息，包含NAS层Attach request信息；6.eNB选择MME，向MME发送INITIAL UE MESSAGE消息，包含NAS层Attach request消息；7.MME向eNB发送INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息，请求建⽴默认承载，包含NAS层Attach Accept、Activate default EPS bearer context request消息；8.eNB接收到INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息，如果不包含UE能⼒信息，则eNB 向UE发送UECapabilityEnquiry消息，查询UE能⼒；9.UE向eNB发送UECapabilityInformation消息，报告UE能⼒信息；10.eNB向MME发送UE CAPABILITY INFO INDICATION消息，更新MME的UE能⼒信息；11.eNB根据INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息中UE⽀持的安全信息，向UE发送SecurityModeCommand消息，进⾏安全激活；12.UE向eNB发送SecurityModeComplete消息，表⽰安全激活完成；13.eNB根据INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息中的ERAB建⽴信息，向UE发送RRCConnectionReconfiguration消息进⾏UE资源重配，包括重配SRB1和⽆线资源配置，建⽴SRB2、DRB（包括默认承载）等；14.UE向eNB发送RRCConnectionReconfigurationComplete消息，表⽰资源配置完成；15.eNB向MME发送INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE响应消息，表明UE上下⽂建⽴完成；16.UE向eNB发送ULInformationTransfer消息，包含NAS层Attach Complete、Activate default EPS bearer context accept消息；17.eNB向MME发送上⾏直传UPLINK NAS TRANSPORT消息，包含NAS层Attach Complete、Activate default EPS bearer context accept消息。
信令流程(图+介绍)
在SANM帧中，透明传输到MSC的L3消息是A接口的第1条L3消息。尽管A接口的MTP连接在通话前已经建立，但对每个呼叫，在L2还要建立一个SCCP的连接。L3消息包含在A接口上SCCP的请求建链消息（CR）中传递。如请求被允许，A接口的第1条下行消息将包含在SCCP层的连接证实（CC）帧中。对SCCP层来说，CR与CC的交换是源参考地址与目的参考地址的交换。在同样的信令点码下，不同的呼叫具有不同的源地址和目的地址。
CC层和MM层的连接释放完毕后，网络启动SCCP连接的释放，释放及应答消息分别为CLRCOM（清除）和CLRCMP（清除完成）。
5.2、释放RR连接
RR连接释放的目的是去活正在使用的专用信道，专用信道释放后，MS返回到IDLE（空闲）状态。RR连接释放的命令是CHREL（信道释放），包括释放原因（正常释放、超时、切换失败等）。MS收到CHREL后，启动定时器，回送一条LAPDm层的DISC消息，准备断开连接。当DISC消息被系统的UA消息证实或定时器超时后，MS去活所有信道，返回到空闲模式。
IMMASS的目的是在Um接口建立MS与系统间的无线连接，即RR连接。MS收到IM－MASS后，如果RA值和T值都符合要求，就会在系统所指配的新信道上发送SABM帧，其中包含一个完整的L3消息（MP－L3－INF），这条消息在不同的接口有不同的作用。在Um接口，SABM帧是LAPDm层上请求建立一个多帧应答操作方式连接的消息。系统收到SANM帧后，回送一个UA帧，作为对SABM帧的应答，表明在MS与系统之间已建立了一条LAPDm通路；另外，此UA帧的消息域包含同样一条L3消息，MS收到该消息后，与自己发送的SABM帧中相应的内容比较，只有当完全一样时，才认为被系统接受。L3消息中包含MS的IMSI，IMSI对每个MS是唯一的，这可保证在该信道上只有一个MS可接入系统。在Abis接口，这条消息是ESTIND（建立指示），用来通知已建立LAPDm连接，作为对IMMASS消息的应答。
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Layer N-1 header
Data
Introduction to protocols
端到端协议
Layer 4 Layer 3 Layer 2 Layer 1
Peer-to-peer protocols
Layer 4 Layer 3 Layer 2 Layer 1
Introduction to protocols
是利用包含在各帧中的数据链路连接标识符来加以区别； b) 帧的定界和透明性，从而允许识别在D信道上以帧形式发送的
一串比特； c) 顺序控制，以保持通过数据链路连接的各帧的次序； d) 检测一数据链路连接上的传输差错，格式差错和操作差错； e) 根据检测到的传输差错，格式差错和操作差错进行恢复； f) 把不能修复的差错通知管理实体； g) 流量控制
OSI 参考模型
Layer 7 Layer 6 Layer 5 Layer 4 Layer 3 Layer 2 Layer 1
应用 表达 对话 传输 网络 数据链路 物理
Network Data Link Physical Layer 0
应用 表达 对话 传输 网络 数据链路 物理
Introduction to protocols
帧结构
LAPD、MTP2、LAPDm
LAPD 的帧结构（一）
LAPD的帧结构 FCS：帧校验序列
FLAG
HDLC：高级数据链路协议， 8 7 6 5 4 3 2 1
主要用于定界。 LAPD的消息长度限制在 260个Byte。
3、检测和纠错
检测手段： LAPD和MTP：16位CRC校验；BER>4*10E-3时 LAPDm：物理层已提供这一功能；
用途： 1、检测错误，请求重发； 2、监视链路质量，通知OMC。
有线：填充帧，BER>4*10E-3时 无线：利用SACCH定时传送，计算无效帧数。
检测和纠错
消息传递的方式 确认式：重发； 非确认式：只发送一次； e.g：系统消息、测量报告
➢ 两个主要协议群
– 1、7号信令协议群
• A接口 • NSS内部接口 • GSM与其余网络接口
– 2、GSM专用协议群：
• Abis接口、Um接口
➢ 移动 C7 信令协议群
OSI Layers
SS#7
Application 7
MAP
BSSAP
Presentation Session
6 5 电话用户 ISDN用户
4、复用
功能不同而又相互独立的消息流在同一条数据链路上 传递的可能性。
SAPI：业务接入点识别 源于ISDN DLCI：数据链路连接识别 OSI的正式术语 LAPD
SAPI＝0、62、63 TEI：对应不同的TRX单元 LAPDm SAPI＝0、3
5、流量控制
目的： 控制每个信息流，使局部过载不会导致全局灾
➢GSM系统专用协议群
MS
CM MM
RR
Sig. layer 2 (LAPDm) Layer 1 (air)
BTS
(CM)
(CM)
(MM)
(MM)
(RR)
(RR)
RR'
BTSM
Sig. layer 2 Sig. layer 2 (LAPDm) (LAPD)
Layer 1(air) Sig. layer 1
4.2 L2层协议介绍
UM口 LAPDm ABIS口 LAPD A口以上 MTP2
1、基本帧结构
01111110
信息比特
01111110
起始标志
终止标志
帧
：将要传送的信息构造成比单个比 特大的单位
关键问题：比特的起止位置
插“0”技术，帧长度可变，头尾标志可共用。
基本帧结构
01111110
信息比特
呼叫处理
呼叫建立、连接与清除 切换过程 移动性管理
位置更新过程 用户身份识别 移动设备识别
操作与维护
数据库管理
测量
人机接口（MMI）
网间互通
计费
MSC
➢HLR功能与作用
HLR:Home Location Register
用户识别号（IMSI,MSISDN）
当前用户的VLR（当前位置）
目录
1、 GSM 网络拓扑结构 2、 GSM的信令协议结构 3、 NO.7信令网简介 4、 各层协议介绍 5、 TUP协议介绍 6、 ISUP协议介绍 7、 GSM 信令流程 8、 信令流程中重要定时器介绍 9、 重要信令消息内容详解 10、常用信令分析软件 11、基本信令分析方法
1、GSM 网络拓扑结构
SIM
MS
BTS
Speech,
Speech,
Sres Data
Data
Ki A3
无线通路
A8
A5
A5
Kc
VLR
Sres Kc RAND
2、 GSM的信令协议结构
BTS
BSC
MSC /VLR
HLR
GMSC
CM
MM RR Transmission
HLR GSM的协议结构
MS BTS
BSC MSC/VLR
01111110
起始标志
终止标志
LAPDm的特点：不需要头尾标志
原因
：无线定时
2、分段和重组
帧长度
A接口：272字节，直接沿用于SS7，能满足所有信 令需要，不用分段；
Abis接口：264字节，对应于上层消息的260字节； LAPDm：需要分段，受限于无线接口最大帧长（23
字节）。
重组
利用帧中的附加信息，该信息表示当前帧是否是最 后一段。
循环计数器：检测帧重复和丢失 发送窗长：K，应答足够大。 Lapdm：K＝1，即发送－等待。不会造成过大影响。无线信道是交
替编排，信令帧通常一次只有一帧。（在FACCH情况下有影响）。
检测和纠错
LAPD/LADPm 如何进入确认操作方式：
SABM、UA
LAPD/LADPm 如何退出确认操作方式：
DISC、UA
Layer N Layer M Layer 2 Layer 1
Layer N
Layer M
Layer 2 Layer 1
分层封装－消息头的概念
Layer N+1
….
Layer N
Layer N header Data
Layer N-1 Layer N-1 header
Data
….
Layer N header Data
害。
方法：向信息流的实际源通知出错情况； 简化处理：延迟发送确认； 停－走控制：只LAPD和MTP有此功能。
真正的控制是通过高层对呼叫的控制，达到减少 系统流量。
L2链路层协议分析 LAPD、LAPDm、MTP2
LAPD 功能
LAPD包括下列功能 a) 在D信道上提供一个或多个数据链路连接。数据链路连接之间
VLR
➢AUC功能与作用
鉴权和加密数据
Ki,RAND A3,A8算法 Kc,Sres
C
D H
BTS
A
BTS
MSC
E
BTS
MSC
F
➢鉴权（Authentication）
SIM
Sres Ki A3
A8 Kc
VLR
=? Sres Kc RAND
AUC
Sres A3 Ki
Kc
A8
RAND
➢ 加密（Ciphering )
数字移动系统７号信令网结构
A平面
HSTP1
B平面
HSTP1
HSTP2
HSTP2
LSTP
LSTP
SP
SP
SP
LSTP
LSTP
SP
SP
数字蜂窝PLMN信令网
信令网组成
SP（信令点）、SL（信令链路）和STP（信令转接点）
SP:MSC/VLR、EIR、HLR/AUC SL:两接点间的PCM链路的一个或多个时隙 STP:转接信令
SCCP Signalling Connection Control Part MAP Mobile Application Part TCAP Transaction Capability Application Part ISUP ISDN User Part MTP Message Transfer Part
TCAP
(DATP+BSSMAP)
4
TUP
ISUP
Transportation 4
SCCP
Network
3
MTP 3
3
MTP 2
2
Link
2
MTP 1
Physical
1
2Mb/s Trunk
1
➢协议层名称
MTP－消息传递部分 SCCP－信令连接控制部分 MAP－移动应用部分 TCAP－事物处理应用部分 BSSAP－基站子系统应用部分 TUP－电话用户部分 ISUP－ISDN用户部分
•帧定位 •差错控制 •序列号和重发机制
Introduction to protocols
数据链路层
Flag Address Sequence number Layer 3 data Check sum Flag
Introduction to protocols
Layer 3 - 网络层
问题3：一条消息如何从一点到达另一点，并最终到达 其目的地；
TMSC1
C口
TMSC2
H口
HLR
AUC
NO.7信令网
VLR MSC1
B口