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1、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,DTAP,CM,MM,RR,Sig. layer 2,Layer 1 (air),Sig. layer 2,Sig. layer 1,MTP,SCCP,BSSMAP,RR,(CM+MM),MS,BSC,MTP,MTP,SCCP,SCCP,CM,MM,BSSMAP,TCAP,MAP,I,S,U,P,MSC,Sig. layer 2,Layer 1,(air),BTS,(CM),(MM),(RR),(CM),(MM),(RR),(CM),(MM),(LAPDm
2、),(LAPDm),(LAPD),Sig. layer 2,Sig. layer 1,(LAPD),BTSM,BTSM,RR,Um Interface,Abis Interface,A Interface,Inter-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,物理层 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
3、了传输路径上的电气特性。 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。 链路层 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。 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,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
4、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
5、 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,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。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
6、输。,Time Division Multiple Access (TDMA),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 Cont
7、rol Channel）,GSM呼叫流程中常用的逻辑信道,1. 呼叫建立过程,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）,ST3126,ET3126,1. 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：,SDCCH拥塞 如果BSC在收
8、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 T9103超时 BSC发RF Channel Release消息到BTS BSC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) T3101超时 Layer 3无法建立 BSC发RF Channel Release到BTS T9105超时 BSC通过呼叫释放过程（ Call
9、 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向手机和BTS发信道释放消息,BSC收到Establish Indication消息，但消息中不含Layer 3 Information BSC向手机和BTS发信道释放消息 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，
10、BSC发Clear Request “Radio Interface Failure”到交换机 BSC向手机和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 当收到手机发出的DISC消息 A接口上，BSC发Clear Request “Radio Interface Failure”
11、到交换机 BSC向手机和BTS发信道释放消息,呼叫建立过程异常情况,MS,BTS,BSC,MSC,Authentication Req,Ciphering Mode Cmd,Authentication Req,Authentication Req,Authentication Resp,Authentication Resp,Authentication Resp,Encryption Command,Ciphering Mode Cmd,Ciphering Mode Cmp,Ciphering Mode Cmp,Ciphering Mode Cmp,TMSI Realloc Cmd,TMS
12、I Realloc Cmd,TMSI Realloc Cmd,TMSI Realloc Cmp,TMSI Realloc Cmp,TMSI Realloc Cmp,Authentication,Ciphering,TMSI Realloc,ST3260,ET3260,*Authentication Reject*,Identification,Identification Request,ST3270,ET3270,Identification Request,Identification Request,Identification Response,Identification Resp,
13、Identification Response,ST3250,ET3250,（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/SRES/Kc,2、鉴权、身份识别、加密、TMSI重新分配过程,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。如果手机送上来的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 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 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,
