移動通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報告 北京交通大學(xué)通信工程實(shí)驗(yàn)

1、移動通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)姓名： 學(xué)號： 班級： 通信 同組成員： 上課時間： 周二16：20-18：10 移動臺主被叫實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握移動臺主叫正常接續(xù)時的信令流程。 2、了解移動臺主叫時被叫號碼為空號時的信令流程。 3、了解移動臺主叫時被叫用戶關(guān)機(jī)或處于忙狀態(tài)時的信令流程。 4、了解移動臺主叫時被叫用戶振鈴后長時間不接聽的信令流程。 5、掌握移動臺被叫正常接續(xù)時的信令流程。 6、掌握通話結(jié)束呼叫釋放時的信令流程。 7、了解被叫用戶振鈴后長時間不接聽時移動臺被叫的信令流程。二、實(shí)驗(yàn)儀器1、移動通信實(shí)驗(yàn)箱 一臺；2、臺式計(jì)算機(jī) 一臺；3、小交換機(jī) 一臺：三、實(shí)驗(yàn)原理 處于開機(jī)空閑狀態(tài)的移動臺要建

2、立與另一用戶的通信，在用戶看來只要輸入被叫號碼，再按發(fā)送鍵，移動臺就開始啟動程序直到電話撥通。實(shí)際上，移動臺和網(wǎng)絡(luò)要經(jīng)許多步驟才能將呼叫建立起來。以移動臺和移動臺進(jìn)行通信為例，就包括主叫移動臺和主叫MSC建立信令鏈接、主叫MSC通過被叫電話號碼對被叫用戶進(jìn)行選路，即尋找被叫所處的MSC、被叫MSC尋呼被叫MS并建立信令連接過程等三個過程。本實(shí)驗(yàn)主要是讓學(xué)生掌握移動通信中移動臺主叫時MS和MSC之間的信令過程、以及為了完成通話連接，主叫MSC和被叫MSC之間的信令過程（即七號信令中的部分消息）。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、記錄正常呼叫的過程中，移動臺主叫部分和被叫部分的信令流程 2、記錄被叫關(guān)機(jī)時，移動臺

3、主叫部分的信令流程 3、記錄被叫振鈴后無應(yīng)答時，移動臺主叫部分和被叫部分的信令流程 4、記錄被叫號碼無效時，移動臺主叫的信令流程 5、記錄通話結(jié)束后，呼叫鏈路釋放的信令流程五、實(shí)驗(yàn)步驟主叫實(shí)驗(yàn)：1、通過串行口將實(shí)驗(yàn)箱和電腦連接，給實(shí)驗(yàn)箱上電。將與實(shí)驗(yàn)箱相連的電腦上的學(xué)生平臺程序打開。在主界面上雙擊“主叫實(shí)驗(yàn)”圖標(biāo)，進(jìn)入此實(shí)驗(yàn)界面。 2、點(diǎn)擊“初始化”鍵，看到消息框中出現(xiàn)“初始化”完成。再點(diǎn)擊“開機(jī)”鍵，從而使移動臺處于開機(jī)狀態(tài)。 3、移動臺主叫實(shí)驗(yàn)需要某一個被叫移動臺的配合，在教師的協(xié)調(diào)下，選擇一個作為被叫的實(shí)驗(yàn)箱，并了解此被叫的電話號碼。 4、下面進(jìn)行呼叫建立正常的實(shí)驗(yàn)。 （1）提示被叫通過

4、點(diǎn)擊學(xué)生平臺上的“初始化”、“開機(jī)”鍵，使被叫處于開機(jī)空閑狀態(tài)。 （2）主叫在學(xué)生平臺上選擇或輸入被叫移動臺的電話號碼，并按動對話框邊的“OK”按鈕。點(diǎn)擊界面上的“呼叫”按鈕，主叫學(xué)生戴上實(shí)驗(yàn)箱上配備的耳機(jī)，充當(dāng)話機(jī)。主叫移動臺開機(jī)撥叫被叫號碼。主叫學(xué)生平臺上將顯示移動臺主叫的信令過程。 （3）由于被叫處于開機(jī)空閑狀態(tài)，很快被叫學(xué)生平臺的電話將振鈴。 （4）被叫振鈴后，控制被叫學(xué)生平臺的學(xué)生按動被叫實(shí)驗(yàn)界面上的“摘機(jī)”鍵，被叫學(xué)生戴上實(shí)驗(yàn)箱上配備的耳機(jī)。主叫學(xué)生平臺上會提示“進(jìn)入通話中”。 （5）通話結(jié)束，主叫主動掛斷電話。主叫學(xué)生按動學(xué)生平臺界面上的“掛機(jī)”，并放下實(shí)驗(yàn)箱上的電話。主叫學(xué)生平

5、臺會顯示通話鏈路釋放。 5、被叫無應(yīng)答的情況下的信令流程 （1）提示被叫通過點(diǎn)擊學(xué)生平臺上的“初始化”、“開機(jī)”鍵，使被叫處于開機(jī)空閑狀態(tài)。 （2）主叫在學(xué)生平臺上選擇或輸入被叫移動臺的電話號碼，并按動對話框邊的“OK”按鈕。點(diǎn)擊界面上的“呼叫”按鈕，主叫移動臺開機(jī)撥叫被叫號碼。主叫學(xué)生平臺上將顯示移動臺主叫的信令過程。 （3）由于被叫處于開機(jī)空閑狀態(tài)，很快被叫學(xué)生平臺的電話將振鈴。 （4）被叫振鈴后，讓被叫學(xué)生不按動“摘機(jī)”鍵。等待1分鐘后，被叫MSC釋放鏈路的信令顯示在被叫學(xué)生平臺上。6、進(jìn)行被叫未開機(jī)時的信令流程實(shí)驗(yàn)。 （1）讓被叫學(xué)生按動被叫學(xué)生平臺上的“關(guān)機(jī)”鍵，使被叫移動臺處于關(guān)機(jī)

6、狀態(tài)。 （2）主叫在學(xué)生平臺上選擇或輸入被叫移動臺的電話號碼，并按動對話框邊的“OK”按鈕。點(diǎn)擊界面上的“呼叫”按鈕，主叫學(xué)生拿起實(shí)驗(yàn)箱上的話筒。主叫移動臺開機(jī)撥叫被叫號碼。主叫學(xué)生平臺上將顯示移動臺主叫的信令過程。 （3）由于被叫移動臺處于關(guān)機(jī)狀態(tài)，主叫MSC將從被叫MSC收到ISUP RELEASE消息。7、被叫號碼無效時的信令流程。 （1）主叫在學(xué)生平臺上輸入教師規(guī)定的一個號碼（此號碼不對應(yīng)任何實(shí)驗(yàn)箱，因此可認(rèn)為是個不合法的號碼），并按動對話框邊的“OK”按鈕。點(diǎn)擊界面上的“呼叫”按鈕。 （2）學(xué)生平臺上會顯示緊接著的所有的信令過程。最后會彈出對話框提示“本號碼是空號，請掛機(jī)”。學(xué)生放下

7、電話。 8、進(jìn)行以上4種情況的實(shí)驗(yàn)時，每一實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理中的信令流程圖認(rèn)真分析信令流程并做相應(yīng)的記錄。 被叫實(shí)驗(yàn)1、通過串行口將實(shí)驗(yàn)箱和電腦連接，給實(shí)驗(yàn)箱上電。將與實(shí)驗(yàn)箱相連的電腦上的學(xué)生平臺程序打開。在主界面上雙擊“GSM移動臺被叫”實(shí)驗(yàn)圖標(biāo)，進(jìn)入此實(shí)驗(yàn)界面。 2、點(diǎn)擊“初始化”鍵，看到消息框中出現(xiàn)“初始化”完成。再點(diǎn)擊“開機(jī)”鍵，從而使移動臺處于開機(jī)狀態(tài)。 3、移動臺被叫實(shí)驗(yàn)是同一個主叫移動臺配合進(jìn)行的，在教師的協(xié)調(diào)下，確定作為主叫的實(shí)驗(yàn)箱。 4、下面進(jìn)行呼叫建立正常的實(shí)驗(yàn)，主要觀察移動臺被叫的信令過程。 （1）等待主叫移動臺撥叫本實(shí)驗(yàn)箱上的移動臺。（2）被叫MSC尋呼被叫移動臺

8、結(jié)束后，被叫MSC與被叫移動臺之間的信令連接建立。過片刻，被叫實(shí)驗(yàn)箱振鈴。（3）按動學(xué)生平臺上的“摘機(jī)”鍵并且佩戴實(shí)驗(yàn)箱上的耳機(jī)作為電話聽筒。5、下面進(jìn)行通話結(jié)束呼叫釋放的實(shí)驗(yàn)。 （1）通話結(jié)束，被叫主動掛斷電話，觀察學(xué)生平臺上呼叫釋放的信令流程。 6、下面進(jìn)行呼叫建立時被叫振鈴不應(yīng)答的實(shí)驗(yàn)，觀察移動臺被叫的信令過程。 （1）等待主叫移動臺撥叫本實(shí)驗(yàn)箱上的移動臺。（2）被叫MSC尋呼被叫移動臺結(jié)束后，被叫MSC與被叫移動臺之間的信令連接建立。7、進(jìn)行以上三種情況的實(shí)驗(yàn)時，每一實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理中的信令流程圖認(rèn)真分析信令流程并做相應(yīng)的記錄。 六、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備以及信令流程1、實(shí)驗(yàn)界面獲得本機(jī)電腦

9、的IP地址，由此查得本機(jī)號碼并記錄在SYSTEM中實(shí)驗(yàn)所用的軟件界面：2、主叫初始化：分析：這個過程是主叫MSC向被叫MSC發(fā)送的最早的一條信令。當(dāng)主叫MSC查詢到被叫MSC的地址后，就向被叫MSC發(fā)送IAM消息，此消息中包含主叫號碼、被叫號碼和業(yè)務(wù)類型等。被叫MSC根據(jù)這條消息就可以知道主叫的電話號碼、以及被尋呼的被叫號碼。根據(jù)被叫號碼被叫MSC可以在相應(yīng)的位置區(qū)對被叫MS發(fā)起尋呼3、移動臺開機(jī)：分析：經(jīng)過了兩個階段：1、接入階段：信道請求，信道激活，信道激活相應(yīng)，立即指配（建立“手機(jī)”（電腦）與BTS（BSC）建立了暫時固定的關(guān)系）；2、鑒權(quán)加密階段：鑒權(quán)請求，鑒權(quán)響應(yīng)（應(yīng)答）4、選擇被叫

10、（輸入被叫號碼，點(diǎn)擊“OK”鍵主叫顯示界面）：分析：主叫用戶的身份已經(jīng)得到了確認(rèn)，網(wǎng)絡(luò)認(rèn)為主叫用戶是一個合法用戶，允許繼續(xù)處理呼叫。5、主叫呼叫、被叫接通:分析： 呼叫過程中，被叫振鈴，通過按“摘機(jī)”鍵實(shí)現(xiàn)雙方通信。MS發(fā)送一個SET UP 消息（攜帶有被叫號碼和主叫標(biāo)識等更為詳細(xì)的信息），MSC收到此消息后，首先向VLP查詢該用戶的相關(guān)業(yè)務(wù)信息，VLR根據(jù)此次業(yè)務(wù)類別和開戶時MS已經(jīng)申請的業(yè)務(wù)信息，決定此次呼叫是否可以繼續(xù)；繼續(xù)的話，進(jìn)行被叫分析，根據(jù)被叫號碼，尋址到被叫的HLP，在經(jīng)過一些信令傳輸過程，達(dá)到最終通話6、被叫主動掛斷:分析： MS向被叫MSC發(fā)送ISUP PELEASE消息，

11、這時被叫MSC就會向主叫的MSC發(fā)送ISUP RELEASE消息，收到此消息的主叫MSC就會向MS發(fā)送DISCONNECT消息，開始鏈路釋放。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示被叫未開機(jī)7、 主叫主動掛斷電話:主機(jī)處單機(jī)“掛機(jī)”鍵。分析: MS向主叫MSC發(fā)送ISUP PELEASE消息，這時主叫MSC就會向被叫的MSC發(fā)送ISUP RELEASE消息，收到此消息的被叫MSC就會向MS發(fā)送DISCONNECT消息，開始鏈路釋放。8、 被叫未開機(jī)主機(jī)處單機(jī)“呼叫”鍵，而顯示被叫未開機(jī)。分析：被叫MSC收到主叫MSC發(fā)送來的初始化地址消息ISUP INITIAL ADDRESS后，被叫MSC將根據(jù)初始化地址消息中包含的

12、被叫用戶的信息進(jìn)行查詢。如果被叫被開機(jī)，則向主叫MSC發(fā)送ISUP RELEASE消息，收到此消息的主叫MSC則向主叫MS發(fā)送DISCONNECT消息，進(jìn)行鏈路的釋放 9、被叫未開程序:分析：被叫未開程序，類似于撥號時不存在此被叫號碼，從而顯示無法建立信令連接七、思考題1.實(shí)驗(yàn)中，若主叫無法呼叫被叫方，分析可能產(chǎn)生的原因。答：（1）硬件連接的問題；（2）機(jī)器問題；（3）實(shí)驗(yàn)開始前未點(diǎn)擊“初始化”；（4）被叫方關(guān)機(jī)；（5）被叫正在與其他人進(jìn)行通話；（6）系統(tǒng)文件配置問題。2.實(shí)驗(yàn)中，小交換機(jī)的作用是什么？如果配置文件的端口和實(shí)際連接端口不符，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？答：小交換機(jī)中在實(shí)驗(yàn)中的作用是將主叫與

13、被叫兩臺PC之間建立連接，將主叫呼叫的信息傳送給被叫一方。如果配置文件的端口和實(shí)際端口不符則會彈出警告的對話框顯示無法建立與被叫的信令連接。3.系統(tǒng)配置文件主要有什么作用？答：由于在實(shí)驗(yàn)中計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)包括MSC、VLR、HLR、AUC等實(shí)體的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)功能，所以需要在軟件平臺中存儲用戶信息，保證兩臺電腦上這兩個數(shù)據(jù)庫是完全一樣的。SYSTEM文件中包括的內(nèi)容有：學(xué)生計(jì)算機(jī)的IP地址+對應(yīng)學(xué)生平臺的手機(jī)號碼（11位）+IMSI國際移動用戶識別碼+TMSI號+LAI定位區(qū)標(biāo)識+小交換機(jī)號（實(shí)驗(yàn)箱跟交換機(jī)接口的序號）。4.分析個人11位手機(jī)號碼的基本組成，IMSI和TMSI各有什么作用？答：手機(jī)號碼M

14、SISDN，共11位， N1N1N3+H1H2H3+SN，N1N2N3是數(shù)字蜂窩移動業(yè)務(wù)接入號如：移動的138、139，聯(lián)通的130，131等。H1H2H3是HLR識別號，全國統(tǒng)一分配，SN為用戶自行分配號碼。IMSI國際移動用戶識別碼，是識別移動用戶的標(biāo)志，IMSI是全網(wǎng)和全球唯一的（非法制造商也可能造出IMSI相同的SIM卡），一般在入網(wǎng)和TMSI更新失敗時使用。IMSI存儲在SIM卡和HLR中，IMSI為15位數(shù)字，所有IMSI的前五位460（中國代碼）00/02/07/01/03/05/20（移動網(wǎng)代碼）是固定的，移動國家碼和移動網(wǎng)號后為10位MSIN，分配為H1H2H3 9×

15、;×××××。H1H2H3是HLR識別號。比如手機(jī)號應(yīng)的IMSI為：460001589000001。 TMSI：臨時移動用戶識別碼，它是IMSI的臨時“代表”，出于IMSI的安全考慮，為盡量避免在空中接口傳遞IMSI，由VLR給用戶分配的，TMSI在當(dāng)前VLR中是唯一的。 TMSI，共8位，本地有效，要保證每個MS不同即可。 當(dāng)用戶漫游至其它VLR時，當(dāng)前VLR向前一VLR查詢用戶TMSI，查詢成功后當(dāng)前VLR完成對用戶的鑒權(quán)，并重新給用戶分配一個新的TMSI，前一VLR將用戶的過期TMSI和用戶信息刪除；如果查詢失敗，則當(dāng)前VLR向用戶歸屬HLR查詢用戶IMSI，完成鑒權(quán)。5.主被叫初始化時，系統(tǒng)提示“完成IMSI附著”是什么意思？答：IMSI 附著，對應(yīng)用戶開機(jī),并和MSC保持著聯(lián)系。6.GSM系統(tǒng)中的Um接口、A接口、No.7信令在實(shí)驗(yàn)平臺上是如何實(shí)現(xiàn)的？答：實(shí)驗(yàn)箱上的無線射頻接口相當(dāng)于GSM實(shí)際系統(tǒng)中的Um接口，實(shí)驗(yàn)箱與學(xué)生平臺之間的串口相當(dāng)于實(shí)際系統(tǒng)中的A接口，MSC/VLR與