实验二GSM移动台相关实验一、 实验目的1•了解GSM移动终端开机后接入网络进入工作状态的全过程；2•掌握GSM移动终端开机入网位置登记的信令过程；3. 掌握GSM移动终端关机离开网络的信令过程4 •掌握移动台主叫、被叫正常接续时的信令流程5•了解移动台主叫时被叫号码为空号时的信令流程6 •了解移动台主叫时被叫用户关机或处于忙状态时的信令流程7•了解移动台主叫、被叫时被叫用户振铃后长时间不接听的信令流程掌握通话结束呼叫释放时的信令流程二、 预备知识1. GSM移动终端开机搜索网络的过程；2. GSM移动终端同基站建立 RR连接的信令过程；3. GSM移动终端开机入网时IMSI附着的信令；4. GSM移动终端关机时IMSI分离涉及到的信令5. 移动台同MSC之间的信令链路建立过程6. 移动台主叫的呼叫建立过程7. 与通话连接相关的七号信令消息移动台被叫的信令流程9.呼叫释放时的信令流程三、 实验仪器1. 移动通信实验箱 一台；2. 台式计算机 一台；3. 交换机 一台；四、 实验原理1移动台开机搜索网络的过程当移动终端 MS开机或者从盲区进入覆盖区时， 将寻找PLMN （公共陆地移动网络）允许的所有频点，搜寻最强的 BCCH载频，接收到FCCH信道信息，锁定到一个正确载频频率上。
紧接着，MS开始解码SCH信道上与同步有关的信息这时，MS也可以接收BCCH 信道上有关小区信息的系统消息了 MS比较系统消息中所携带的本小区的 LAI和中所 存储的LAI如果两者相同，则触发 IMSI附着过程否则，则触发正常位置更新本实验主要进行IMSI附着的信令过程，及其MSC/VLR数据库中对于此 MS记录的改变情况GSM 网络中位置更新程序包括三类： IMSI附着、正常位置更新、周期性位置更新从信令角度上看，周期性位置更新的信令过程同 IMSI附着相似，目的是周期性向网络报告 MS的可达性有了周期性的位置更新，当移动台开机进入盲区的时候， MS就不会向网络进行周期性的位置更新，网络就将此 MS标记为隐含关机状态，这时如果有其他的 MS呼叫此MS，MSC/VLR就不会对此MS进行呼叫2、IMSI附着的信令过程介绍图521-1是MS进行IMSI附着的信令过程附着#图521-1 MS进行IMSI附着的信令过程3、MS关机的信令过程介绍MS和BS之间图5.2.1-2是关机的信令过程关机的过程同其他的过程相同，开始是进行RR连接的建立过程之后在MS发向MSC/VLR的SABM帧中就包含消息 IMSIDETACH INDICATION 。
收到这条消息以后， MSC/VLR 就将与此 MS对应的记录改为“未附着”状态MSBSMSC/VLRCHANNEL REQUESTRACHAGCHDCCHL2-UACLEARCHANNEL RELEASE* L2-DISCMS关机的信令过程L2-UA图 5.2.1-2IMSI DETACH INDCATIONRR连接释放IMMEDIATE ASSIGNMENT-4 RR连接建立请求 IMSI分离4、主叫实验原理5、主叫信令流程523-1是两个移动台建立通话并释放的整个信令过程F面的图图5.2.3-1 成功建立呼叫的信令流程6、呼叫建立过程中出现的异常现象及其对应的信令（1）被叫号码无效时的情况：主叫过程中， MSC收到SET UP消息后，能够知道被叫号码和主叫标识等更为详细的信息当主叫 MSC分析SET UP消息发现其中的信息无效时，比如被叫号码为"未分配号码”、"号码已改变”、"无效号码格式（长度不完全）时， MSC将向主叫MS发送Release Complete消息，启动清除程序，释放 MSC和MS之间的信令链路信令流程如图523-3 所示:~MS~~BS~CHANNEL REQUESTIMMEDIATE ASSIGNMENTCM SERVICE REQUESTL2-UAAUTHENTICATION REQUESTAUTHENTICATION RESPO\ISESET UPRELEASE COMPLETECHANNEL RELEASEL2-DISCL2-UA图 5.2.3-3被叫号码无效时的信令过程(2) 被叫忙或者未开机时的情况：此情况的信令流程如图 523-4所示:图523-4 被叫忙或者被叫未开机情况下的信令流程(3 )被叫无应答的情况下的信令流程：被叫的振铃，但是被叫长时间没有应答时的信令流程如图523-5所示：图523-5被叫无应答的情况下的信令流程7、移动台被叫的信令过程对移动用户来说，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：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，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被叫TCH指配阶段、通话阶段主要信令流程为：在完成对被叫 MS的寻呼后，BS要向MS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 CALLCONFIRMED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，并用 ASSIGNMENCOMMAND息通知MS，MS占用成功后回送指配完成消息 ASSIGNMENT COMPLET同时被叫MS开始震铃，向其所在 MSC回震 铃消息ALERTING该MSC向主叫所在 MSC回地址完成消息 ACM主叫所在MSC向MS发 送被叫震铃消息 ALERTING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，按应答按钮，此动作被翻译成为 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 CONNECT主叫 MS相应的向主叫所在 MSC回连接证实消息 CONNECTACKNOWLED,G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。
8、通话链路释放信令此程序的目的是去活正在使用的所有相关专用信道当信道释放后， MS返回到CCCH配置的空闲模式当一方用户挂机时，系统开始清除通信连接从第三层 （L3）的CC子层开始清除，最终到物理层（L1）下面将以MS主叫用户首先挂机为例来说明一下呼叫释放的过 程图524-1 呼叫释放的信令过程五、实验步骤1. 通过串行口将实验箱和电脑连接， 给实验箱上电将与实验箱相连的电脑上的学生平台程序打开在主界面上双击“开机登陆”实验图标，进入此实验界面2. 点击界面上的“初始化”键看到消息框中出现 “初始化”完成3. 点击界面上“查看参数列表”键，观察 MS参数列表，“是否附着” 一栏中，目前的状态为“未附着”4. 点击界面上的“开机”开机键，观察消息框中显示的开机的信令过程 “是否附着”一栏，目前的状态变为“已附着”5. 至U目前为止，正常的开机过程结束，紧接着点击界面上的“关机”键，观察消息框中显 示的关机信令过程关机信令过程若正常结束，会弹出对话框“关机结束”是否附着” 一栏，目前的状态变为“未附着”6. 在主界面上双击“主叫实验”图标，进入此实验界面7. 点击“初始化”键，看到消息框中出现“初始化”完成。
再点击“开机”键， 11、下面进行呼叫建立正常的实验1） 提示被叫通过点击学生平台上的“初始化” 、“开机”键，使被叫处于开机空闲 状态2） 主叫在学生平台上选择或输入被叫移动台的号码， 并按动对话框边的“0K ” 按钮点击界面上的“呼叫”按钮，主叫学生平台上将显示移动台主叫的信令过程3） 由于被叫处于开机空闲状态，很快被叫学生平台的将振铃，（4） 被叫振铃后，控制被叫学生平台的学生按动被叫实验界面上的“摘机”键，被叫学生戴上实验箱上配备的耳机主叫学生平台上会提示“进入通话中” 5） 通话结束，主叫主动挂断主叫学生按动学生平台界面上的“挂机” ，并放 下实验箱上的主叫学生平台会显示通话链路释放8. 被叫无应答的情况下的信令流程（1） 提示被叫通过点击学生平台上的“初始化” 、“开机”键，使被叫处于开机空闲 状态2） 主叫在学生平台上选择或输入被叫移动台的号码， 并按动对话框边的“0K ” 按钮点击界面上的“呼叫”按钮，主叫移动台开机拨叫被叫号码主叫学生平台上将显示移动台主叫的信令过程3） 由于被叫处于开机空闲状态，很快被叫学生平台的将振铃，（4） 被叫振铃后，让被叫学生不按动“摘机”键。
等待 1分钟后，被叫MSC释放链路的信令显示在被叫学生平台上并且被叫 MSC向主叫 MSC发送ISUPRELEASE消息，主叫MSC收到此消息后，将进行主叫链路的释放，所有的释 放链路的信令将依次显示在主叫学生平台的界面上9. 进行被叫未开机时的信令流程实验1） 让被叫学生按动被叫学生平台上的“关机”键，使被叫移动台处于关机状态2） 主叫在学生平台上选择或输入被叫移动台的号码， 并按动对话框边的“0K ”按钮点击界面上的“呼叫”按钮，由于被叫移动台处于关机状态，主叫 MSC将从被叫MSC收到ISUP RELEASE消息主叫学生平台上会显示从被叫 MSC收到此消息，紧接着是主叫 MSC释放链路的信令过程10. 被叫号码无效时的信令流程1） 主叫在学生平台上输入教师规定的一个号码（此号码不对应任何实验箱，因此可认为是个不合法的号码），并按动对话框边的“0K”按钮点击界面上的“呼 叫”按钮2） 学生平台上会显示紧接着的所有的信令过程最后会弹出对话框提示“本号码是空号，请挂机”学生放下11. 在主界面上双击“ GSM移动台被叫”实验图标，进入此实验界面12•点击“初始化”键，看到消息框中出现“初始化”完成。
再点击“开机”键，13. 下面进行呼叫建立正常的实验，主要观察移动台被叫的信令过程1） 等待主叫移动台拨叫本实验箱上的移动台2） 被叫MSC寻呼被叫移动台结束后，被叫 MSC与被叫移动台之间的信令连接建立3） 按动学生平台上的“摘机”键并且佩戴实验箱上的耳机作为听筒14. 下面进行通话结束呼叫释放的实验1） 通话结束，被叫主动挂断，观察学生平台上呼叫释放的信令流程15. 下面进行呼叫建立时被叫振铃不应答的实。