GSM信令基礎詳解

1、FJ8 04151 0001XLJCAPage:1GSMGSM信令基礎詳解信令基礎詳解FJ8 04151 0001XLJCAPage:2關于本課程關于本課程n目的目的n了解GSM呼叫流程中涉及的各類接口和分層協(xié)議（空中接口、A-bis接口和A接口）n了解GSM正常的呼叫流程（空中接口、A-bis接口和A接口）n了解部分常見的異常中斷的流程n初步了解信令工作FJ8 04151 0001XLJCAPage:3關于本課程關于本課程n內容內容nGSMGSM信令基礎知識信令基礎知識nGSM系統(tǒng)各功能實體之間的接口nGSM網絡各接口的分層協(xié)議介紹nGSM邏輯信道介紹nGSMGSM信令流程信令流程n無線鏈路

2、建立流程和鑒權、身份識別、加密、TMSI重新分配過程nTCH分配過程、主叫與被叫過程n位置更新與切換過程n呼叫釋放nGSMGSM信令工作初步信令工作初步n信令分析工作簡介nAbis信令跟蹤舉例FJ8 04151 0001XLJCAPage:4GSM信令基礎知識FJ8 04151 0001XLJCAPage:5ContentContent目錄目錄nGSMGSM協(xié)議模型簡介協(xié)議模型簡介nGSMGSM實體與接口簡介實體與接口簡介nGSMGSM信道簡介信道簡介n第三層與信令的關系第三層與信令的關系FJ8 04151 0001XLJCAPage:6GSMGSM協(xié)議模型協(xié)議模型1 1MSCBSCBTSBT

3、STRAUCCS7OMC_RMSMSLAPDLAPDLAPDmLAPDmFJ8 04151 0001XLJCAPage:7GSMGSM協(xié)議模型協(xié)議模型2 2網絡網絡層層無線網絡優(yōu)化主要關注第三層的無線網絡優(yōu)化主要關注第三層的信令信令無線網絡優(yōu)化主要關注無線網絡優(yōu)化主要關注DTAPDTAP、RSLRSL的信令的信令無線網絡優(yōu)化主要關注無線網絡優(yōu)化主要關注DTAPDTAP、BSSMAPBSSMAP和部分和部分SCCPSCCP的信令的信令DTAPRSLOML鏈路層鏈路層物理層物理層FJ8 04151 0001XLJCAPage:8OSIOSInOpenOpen System Interconnect

4、 Reference Model System Interconnect Reference Model n開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型 只要遵循OSI標準，一個系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的也遵循OSI標準的其他任何系統(tǒng)進行連接。OSI定義了連接異種計算機的標準框架。OSI(開放式系統(tǒng)互連參考模型)是對怎樣在電訊網絡中任意兩個點之間傳輸信息的參考模型的一種標準描述。它的目的是指導產品實現者以便他們的產品能夠始終與其他的產品合作。參考模型定義了七層在每層交流結束時發(fā)生的功能作用。OSI模型可劃分為7層,分別是物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。每層都具

5、有各自特定的功能,每一層使用下層提供的服務，并向其上一層提供服務。 FJ8 04151 0001XLJCAPage:9OSIOSIFJ8 04151 0001XLJCAPage:10OSIOSIOSI模型中的原語的概念：在OSI七層模型中（N+1）層稱為（N）的用戶，由（N）層向其提供服務，（N-1）層稱為（N）層的服務提供者，向（N）層提供通信連接。服務與服務提供者之間要進行一些交互，即在相鄰層之間均存在層間接口，而這些層間接口是由服務原語（Service Primitive）來定義的。OSI規(guī)定了四種原語類型：請求（REQUEST）指示（INDICATION）響應（RESPONSE）證實（

6、CONFIRMATION）它們完整的描述了兩個對等（N+1）層獲得一次服務的全過程FJ8 04151 0001XLJCAPage:11OSIOSI N+1層 用 戶 AN+1層 用 戶 AN 層N 層 N-1層N-1層（ 1）（ 2）指 示（ 3）響 應請 求（ 4）證 實節(jié) 點 A節(jié) 點 BFJ8 04151 0001XLJCAPage:12OSIOSI以上過程通過以下5步解釋之：i），節(jié)點A的用戶要和節(jié)點B的對等用戶B進行通信，首先用戶A向它的下面的N層發(fā)出“請求”原語，ii），N層協(xié)議分析該請求后形成N層協(xié)議消息，通過N-1層連接向節(jié)點B的N層發(fā)送。iii），節(jié)點B的N層收到此消息并分析

7、后，向其用戶B發(fā)出“指示”原語，告之用戶A請求某種操作或數據。iv），用戶B執(zhí)行該請求后返回結果，向它下面的N層發(fā)出“響應”原語，經N層向節(jié)點A發(fā)送相應消息。v），節(jié)點A的N層收到此消息后即向其用戶A發(fā)送“證實”原語。至此完成一個服務，原語發(fā)送的時間順序為：請求-指示-響應-證實。FJ8 04151 0001XLJCAPage:13ContentContent目錄目錄nGSMGSM協(xié)議模型簡介協(xié)議模型簡介nGSMGSM實體與接口簡介實體與接口簡介nGSMGSM信道簡介信道簡介n第三層與信令的關系第三層與信令的關系FJ8 04151 0001XLJCAPage:14BSSBSS功能實體功能實體n

8、基站控制器基站控制器BSCBSCn基站收發(fā)信機基站收發(fā)信機BTSBTSn無線子系統(tǒng)操作維護中心無線子系統(tǒng)操作維護中心OMC_ROMC_Rn碼變換器和速率適配單元碼變換器和速率適配單元TRAUTRAUFJ8 04151 0001XLJCAPage:15BSCBSC功能功能n實現實現A接口物理層規(guī)定（接口物理層規(guī)定（PCM/E1）n實現實現A接口接口No7號信令功能（號信令功能（SP）n實現實現Abis接口物理層規(guī)定（接口物理層規(guī)定（PCM/E1）n實現實現Abis接口數據鏈路層（接口數據鏈路層（LAPD）n實現實現A接口與接口與Abis接口間業(yè)務信道交換功能接口間業(yè)務信道交換功能n實現部分網絡層

9、的功能實現部分網絡層的功能n實現無線資源管理（實現無線資源管理（RR）的功能）的功能n實現實現BSS管理應用部分的功能管理應用部分的功能n實現切換功能等等實現切換功能等等FJ8 04151 0001XLJCAPage:16BTSBTS功能功能n實現實現Abis接口物理層規(guī)定（接口物理層規(guī)定（PCM/E1）n實現實現Abis接口數據鏈路層（接口數據鏈路層（LAPD）n實現實現BTS管理功能管理功能n實現部分無線資源管理功能（實現部分無線資源管理功能（RR）n實現實現Um接口數據鏈路層（接口數據鏈路層（LAPDm）n實現實現Um接口物理層規(guī)定（接口物理層規(guī)定（TDMA）n實現跳頻功能實現跳頻功能n

10、實現信道加密、解密實現信道加密、解密n實現信道編譯碼、交織與反交織實現信道編譯碼、交織與反交織n實現調制與解調功能實現調制與解調功能FJ8 04151 0001XLJCAPage:17GSMGSM網絡接口網絡接口n1. 各個接口的定義nA接口定義為網路子系統(tǒng)（NSS）與基站子系統(tǒng)（BSS）之間的通信接口，從系統(tǒng)的功能實體來說，就是移動業(yè)務交換中心（MSC）與基站控制器（BSC）之間的互連接口，其物理鏈接通過采用標準的2.048Mb/s PCM數字傳輸鏈路來實現。此接口傳遞的信息包括移動臺管理、基站管理、移動性管理、接續(xù)管理等。n Abis 接口nAbis 接口定義為基站子系統(tǒng)的兩個功能實體基站

11、控制器（BSC）和基站收發(fā)信臺（BTS）之間的通信接口，用于BTS（不與BSC并置）與BSC之間的遠端互連方式，物理鏈接通過采用標準的2.048Mb/s 或64kbit/s PCM 數字傳輸鏈路來實現。圖3-4 所示的BS接口作為Abis 接口的一種特例，用于BTS（與BSC并置）與BSC之間的直接互連方式，此時BSC與BTS之間的距離小于10米。此接口支持所有向用戶提供的服務，并支持對BTS無線設備的控制和無線頻率的分配。n Um 接口（空口接口）nUm 接口（空中接口）定義為移動臺與基站收發(fā)信臺（BTS）之間的通信接口，用于移動臺與GSM系統(tǒng)的固定部分之間的互通，其物理鏈接通過無線鏈路實現

12、。此接口傳遞的信息包括無線資源管理，移動性管理和接續(xù)管理等。FJ8 04151 0001XLJCAPage:18ContentContent目錄目錄nGSMGSM協(xié)議模型簡介協(xié)議模型簡介nGSMGSM實體與接口簡介實體與接口簡介nGSMGSM信道簡介信道簡介n第三層與信令的關系第三層與信令的關系FJ8 04151 0001XLJCAPage:19TDMATDMA幀結構幀結構204720462101個超高幀2048個超幀012345671個幀8個時隙0252410504911個復幀26個幀1個復幀51個幀0504910252411個超幀51個復幀1個超幀26個復幀FJ8 04151 0001XL

13、JCAPage:20邏輯信道類型邏輯信道類型邏輯信道CCHTCHDCCH上行CCCHACCSDCCBCCH 下行SCHAGCHFACCRACHSACCPCHBCCHFCCH下行上行上下行FJ8 04151 0001XLJCAPage:21邏輯信道邏輯信道n業(yè)務信道業(yè)務信道TCHn廣播控制信道廣播控制信道BCCHn頻率校正信道頻率校正信道FCCHn同步信道同步信道SCHn準予接入信道準予接入信道AGCHn尋呼信道尋呼信道PCHn隨機接入信道隨機接入信道RACHn小區(qū)廣播信道小區(qū)廣播信道CBCHn獨立專用控制信道獨立專用控制信道SDCCHn慢速隨路控制信道慢速隨路控制信道SACCHn快速隨路控制信

14、道快速隨路控制信道FACCHFJ8 04151 0001XLJCAPage:22業(yè)務信道業(yè)務信道業(yè)務信道按承載的業(yè)務可分為話音信道和數據信道業(yè)務信道按承載的業(yè)務可分為話音信道和數據信道話音信道可分為：話音信道可分為： 全速率話音信道 半速率話音信道數據信道可分為：數據信道可分為： 9.6k全速率數據信道（TCH/F9.6） 4.8k全速率數據信道（TCH/F4.8） 4.8k半速率數據信（TCH/H4.8） 2.4k半速率數據信道（TCH/H2.4） 2.4k全速率數據信道（TCH/F2.4）FJ8 04151 0001XLJCAPage:23廣播信道廣播信道頻率校正信道頻率校正信道僅由網絡發(fā)

15、送，用于移動站的頻率校正同步信道同步信道僅由網絡發(fā)送，用于移動站的幀同步和識別基站。主要包括以下內容： 基站色碼BSIC 幀號廣播控制信道廣播控制信道僅由網絡發(fā)送，其內容包括基站的各自信息FJ8 04151 0001XLJCAPage:24公共控制信道公共控制信道尋呼信道尋呼信道僅由網絡發(fā)送，用于尋呼移動站準予接入信道準予接入信道僅由網絡發(fā)送，用于給移動站分配SDCCH或者直接分配TCH隨機接入信道隨機接入信道僅由移動站發(fā)送，用于向網絡申請信道FJ8 04151 0001XLJCAPage:25專用控制信道專用控制信道獨立專用控制信道獨立專用控制信道雙向信道，用于移動站和網絡之間信令的消息傳遞

16、慢速隨路控制信道慢速隨路控制信道雙向信道，與SDCCH或TCH相隨，用于移動站和網絡之間功率控制、測量報告和短消息等信令的傳遞快速隨路控制信道快速隨路控制信道雙向信道，與業(yè)務信道相隨，用于在業(yè)務信道上移動站和網絡的信令消息的傳遞FJ8 04151 0001XLJCAPage:26移動臺使用信道的順序移動臺使用信道的順序 搜尋網絡時，尋找BCCHBCCH 空閑狀態(tài)，監(jiān)聽BCCHBCCH和PCHPCH 需要與網絡通信時，在RACHRACH上發(fā)送信道請求 監(jiān)聽AGCHAGCH，若收到確認信息，則 轉入分配的SDCCHSDCCH+SACCHSACCH，當與網絡完成接續(xù)等信令后，則 轉入網絡分配的TCH

17、TCH+FACCHFACCH+SACCHSACCH，完成業(yè)務通信后，回到空閑狀態(tài)FJ8 04151 0001XLJCAPage:27信道構成信道構成1 1F SCC-D 0D 0D 1D 1D 2D 2D 3D 3D 4D 4D 5D 5D 6D 6D 7D 7A 0A 4D 0D 0D 1D 1D 2D 2D 3D 3D 4D 4D 5D 5D 6D 6D 7D 7A 0A 4A 3A 1A 5A 2A 6A 7-A 3A 1A 5A 2A 6A 7-RD 3D 3D 0D 0D 1D 1D 2D 2A 0A 1A 3A 2F SF SD 3D 2D 3D 2F SF SD 1D 0D 1D

18、 0A 2A 3A 1A 0S:C:A:F:B:D:R:TDMA frame for frequency correction burstTDMA frame for BCCHTDMA frame for SDCCHTDMA frame for RACHBCCH + CCCH(downlink)BCCH + CCCH(uplink)8 SDCCH/8(uplink)8 SDCCH/8(downlink)BCCH + CCCH4 SDCCH/4(downlink)BCCH + CCCH4 SDCCH/4(uplink)TDMA frame for synchronization burstTDM

19、A frame for CCCHTDMA frame for SACCH/C51 frames 235.38 msR R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R RR R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R RRR RRRR RRF SBCFBCSF SCCF SCCF SCCCCF SCCF SF SBCR R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R RR R R R RR R R R RFJ8 041

20、51 0001XLJCAPage:28信道構成信道構成2 2TTTTTTTTTTTTATTTTTTTTTTTT-TtTtTtTtTtTtATtTtTtTtTtTa(a)(b)26 frames = 120 ms(a) case of one full rate TCHT, t: TDMA frame for TCHA, a: TDMA frame for SACCH/T-: idle TDMA frame(b) case of two half rate TCHstFJ8 04151 0001XLJCAPage:29ContentContent目錄目錄nGSMGSM協(xié)議模型簡介協(xié)議模型簡介nG

21、SMGSM實體與接口簡介實體與接口簡介nGSMGSM信道簡介信道簡介n第三層與信令的關系第三層與信令的關系FJ8 04151 0001XLJCAPage:30第三層簡介第三層簡介1 1n這是實際負責控制和管理的協(xié)議層，把用戶和系統(tǒng)控制過程中的特定信息按一定的協(xié)議分組安排在指定的邏輯信道上。 nL3包括三個基本子層：無線資源管理（RR）、移動性管理（MM）和接續(xù)管理（CM）。為支持補充業(yè)務和短消息業(yè)務，在CM子層中還包括補充業(yè)務管理（SS）單元和短消息業(yè)務管理（SMS）單元。 nRR : 無線資源管理（Radio Resource Management）n由MS、BTS和BSC控制n功能舉例nP

22、aging管理（Paging Management）n加密管理（Ciphered Mode Management）n頻點分配（Frequency Redefinition）n信道分配（Dedicated Channel Assignment）n切換（Handover Management ）n測量和功率控制（Measures and Power Control）FJ8 04151 0001XLJCAPage:31第三層簡介第三層簡介2 2nMM : 移動性管理（Mobility Management）n由MS和MSC / VLR控制n功能舉例n鑒權和身份識別（Authentication /

23、Identification Procedures）n位置更新（Location Updating）nIMSI Attach / Detach其中一個接續(xù)管理子層中含有多個呼叫控制（CC）單元，提供并行呼叫處理。nCC : 呼叫控制（Call Control）n由MS和MSC控制n功能舉例n呼叫處理和路由（Call processing and routing）n雙音多頻（DTMF Facilities）n短消息服務（Short Message Service）n附加服務（Supplementary Service）FJ8 04151 0001XLJCAPage:32OSIOSI原語原語高層低

24、層高層低層證實CONF請求REQ指示IND響應RESP業(yè)務接入點SAP同層協(xié)議同層協(xié)議層間協(xié)議FJ8 04151 0001XLJCAPage:33無線資源管理（無線資源管理（RRRR層）層）空閑模式主要包括廣播系統(tǒng)消息等；RR連接模式主要包括立即指配過程、尋呼過程等；專用模式主要包括信道分配過程、切換過程、加密模式過程、級別更新過程等。FJ8 04151 0001XLJCAPage:34無線資源管理（無線資源管理（RRRR層）層）n系統(tǒng)消息系統(tǒng)消息1跳頻時使用跳頻時使用n系統(tǒng)消息系統(tǒng)消息2，2bis，2ter鄰小區(qū)描述鄰小區(qū)描述n系統(tǒng)消息系統(tǒng)消息3CGI，RACH控制參數等控制參數等n系統(tǒng)消息

25、系統(tǒng)消息4CGI，CBCH有關參數等有關參數等n系統(tǒng)消息系統(tǒng)消息5，5bis，5ter鄰小區(qū)描述鄰小區(qū)描述n系統(tǒng)消息系統(tǒng)消息6CGI，允許的，允許的NCC等等n系統(tǒng)消息系統(tǒng)消息7小區(qū)重選參數小區(qū)重選參數n系統(tǒng)消息系統(tǒng)消息8小區(qū)重選參數小區(qū)重選參數FJ8 04151 0001XLJCAPage:35系統(tǒng)消息的發(fā)送時間系統(tǒng)消息的發(fā)送時間系統(tǒng)消息類型TC位置類型10BCCH類型21BCCH類型2bis5BCCH類型2ter5或4BCCH類型32和6BCCH類型43和7BCCH類型5SACCH類型5bisSACCH類型5terSACCH類型6SACCH類型77CCCH類型83CCCHTC(FN/51)

26、 mod 8FJ8 04151 0001XLJCAPage:36系統(tǒng)消息系統(tǒng)消息1 1格式舉例格式舉例IEIInformation elementType / ReferencePresenceFormatlengthL2 pseudo lengthL2 pseudo lengthMV 110.5.2.19RR managementProtocol DiscriminatorMV1/2Protocol Discriminator10.2Skip IndicatorSkip IndicatorMV1/210.3.1System InformationMessage TypeMV1Type 1 M

27、essage Type10.4Cell ChannelCell Channel DescriptionMV 16Description10.5.2.1bRACH Control ParameterRACH Control ParametersMV310.5.2.29SI 1 Rest OctetsSI 1 Rest OctetsMV110.5.2.32FJ8 04151 0001XLJCAPage:37無線資源管理（無線資源管理（RRRR層）層） 無線資源層（無線資源層（RRRR）主要負責無線資源的管理和分配。）主要負責無線資源的管理和分配。無線資源層的消息從無線資源層的消息從BTSBTS傳送

28、至傳送至MSMS上相應的層，雖然上相應的層，雖然這些消息在這些消息在AbisAbis接口上出現，但是它們可能包含在接口上出現，但是它們可能包含在更低層的結構中。更低層的結構中。RRRR層上的一些消息，具體如下：層上的一些消息，具體如下：部分釋放（Partial Release）信道釋放（Channel Release）部分釋放完成（Partial Release Complete）信道模式修改（Channel Mode Modify）RR狀態(tài)（RR Status）重定義頻率（Frequency Redefinition）測量報告（Measurement Report）級別更新（Classmar

29、k Change）信道模式修改證實（Channel Mode Modify ACK）系統(tǒng)消息1（System Information 1）系統(tǒng)消息2（System Information 2）系統(tǒng)消息3（System Information 3）FJ8 04151 0001XLJCAPage:38無線資源管理（無線資源管理（RRRR層）層）系統(tǒng)消息4（System Information 4）系統(tǒng)消息5（System Information 5）系統(tǒng)消息6（System Information 6）尋呼響應（Paging Response）切換失敗（Handover Failure）指配完成（

30、Assignment Complete）切換命令（Handover Command）切換完成（Handover Complete）指配命令（Assignment Command）指配失敗（Assignment Failure）加密模式完成（Cipher Mode Complete）加密模式命令（Cipher Mode Command）擴展立即指配（Immediate Assignment Extended）立即指配拒絕（Immediate Assignment Reject）附加指配（Additional Assignment）立即指配（Immediate Assignment）FJ8 041

31、51 0001XLJCAPage:39移動管理（移動管理（MMMM層）層）移動管理層（移動管理層（MMMM）在）在MSMS和和MSCMSC中實現。移動管理層（中實現。移動管理層（MMMM）主要用于在網絡中的用戶設備的注冊和用戶的鑒別，主要用于在網絡中的用戶設備的注冊和用戶的鑒別，在其它處理中，在其它處理中，MMMM參與到位置更新、鑒權、參與到位置更新、鑒權、TMSITMSI再再分配等過程中。分配等過程中。MMMM層上的一些消息，具體如下層上的一些消息，具體如下 ：IMSI分離指示（IMSI Detach Indication）位置更新接收（Location Update Accept）位置更新

32、拒絕（Location Update Reject）位置更新請求（Location Update Request）鑒權拒絕（Authentication Reject）鑒權請求（Authentication Request）鑒權響應（Authentication Response）識別請求（Identity Request）識別響應（Identity Response）TMSI再分配命令（TMSI Reallocation Command）FJ8 04151 0001XLJCAPage:40移動管理（移動管理（MMMM層）層）TMSI再分配完成（TMSI Reallocation Comple

33、te）CM業(yè)務接收（CM Service Accept）CM業(yè)務拒絕（CM Service Reject）CM業(yè)務請求（CM Service Request）CM重建立請求（CM Re-Establish Request）MM狀態(tài)（MM Status）FJ8 04151 0001XLJCAPage:41呼叫控制呼叫控制 （CCCC層）層）在一般的呼叫建立過程中，在在一般的呼叫建立過程中，在AbisAbis接口上生成消息的接口上生成消息的最后一層是在連接管理層（最后一層是在連接管理層（CMCM）中的子層呼叫控制）中的子層呼叫控制（CCCC）中實現的。呼叫控制主要負責呼叫的建立、）中實現的。呼叫控

34、制主要負責呼叫的建立、維持和清除。在維持和清除。在CMCM中的其它兩個子層是中的其它兩個子層是SSSS（補充業(yè)（補充業(yè)務）和務）和SMSSMS（短消息業(yè)務）。在（短消息業(yè)務）。在CCCC子層上的一些消息，子層上的一些消息，具體如下：具體如下： 提醒（Alerting）呼叫進程（Call Proceeding）進展（Progress）建立（Setup）連接（Connect）呼叫證實（Call Confirmed）緊急建立（Emergency Setup）連接證實（Connect ACK）FJ8 04151 0001XLJCAPage:42呼叫控制呼叫控制 （CCCC層）層）用戶信息（User I

35、nformation）修改拒絕（Modify Reject）修改（Modify）修改完成（Modify Complete）拆鏈（Disconnect）釋放完成（Release Complete）釋放（Release）停止DTMF（Stop DTMF）停止DTMF 證實（Stop DTMF ACK）狀態(tài)查詢（Status Enquiry）開始DTMF（Start DTMF）開始DTMF ACK（Start DTMF ACK）開始DTMF拒絕（Start DTMF Reject）阻塞控制（Congestion Control）狀態(tài)（Status）通報（Notify）FJ8 04151 0001XL

36、JCAPage:43BTSBTS管理層（管理層（BTSMBTSM） BTSBTS管理層（管理層（BTSMBTSM）主要負責控制）主要負責控制BTSBTS的一些操作。從的一些操作。從RRRR層來的消息要發(fā)送到層來的消息要發(fā)送到MSMS，必須要以一定的消息類，必須要以一定的消息類型來發(fā)送，這個消息類型就是型來發(fā)送，這個消息類型就是BTSMBTSM中的數據請求消中的數據請求消息；同樣，從息；同樣，從MSMS來的第三層要發(fā)送到來的第三層要發(fā)送到BTSBTS，也必須要，也必須要以一定的消息類型來發(fā)送，這個消息類型就是以一定的消息類型來發(fā)送，這個消息類型就是BTSMBTSM中的數據指示消息。在中的數據指示

37、消息。在BTSMBTSM層上的一些消息，具體層上的一些消息，具體如下如下：數據請求（Data Request）數據指示（Data Indication）錯誤指示（Error Indication）建立請求（Establish Request）建立證實（Establish Confirmation）建立指示（Establish Indication）FJ8 04151 0001XLJCAPage:44BTSBTS管理層（管理層（BTSMBTSM） 釋放請求（Release Request）釋放證實（Release Confirmation）釋放指示（Release Indication）單元數據

38、請求（Unit Data Request）單元數據指示（Unit Data Indication）BCCH信息（BCCH Information）CCCH負載指示（CCCH Load Indication）信道請求（Channel Request）刪除指示（Delete Indication）尋呼命令（Paging Command）立即指配命令（Immediate Assignment Command）短消息廣播請求（SMS Broadcast Request）RF資源指示（RF Resource Incication）SACCH擁塞（SACCH Filling）過載（Overload）錯誤報

39、告（Error Report）FJ8 04151 0001XLJCAPage:45BTSBTS管理層（管理層（BTSMBTSM） 信道激活（Channel Activation）信道激活證實（Channel Activation ACK）信道激活非證實（Channel Activation NACK）連接失?。–onnection Fail）去活SACCH（Deactivation SACCH）加密命令（Encryption Command）切換檢測（Handover Detect）測量結果（Measurement Result）模式修改請求（Mode Modify Request）模式修改A

40、CK（Mode Modify ACK）模式修改NACK（Mode Modify NACK）物理上下文請求（Physical Context Request）物理上下文證實（Physical Context Confirmation）FJ8 04151 0001XLJCAPage:46BTSBTS管理層管理層（BTSMBTSM） RF信道釋放（RF Channel Release）MS功率控制（MS Power Control）BTS功率控制（BTS Power Control）預處理配置（Preprocess Configure）預處理測量結果（Preprocessed Measurement

41、 Result）RF信道釋放證實（RF Channel Release ACK）FJ8 04151 0001XLJCAPage:47BSS BSS 應用層（應用層（BSSAPBSSAP） BSSAPBSSAP層被分為兩部分：層被分為兩部分：BSSBSS管理應用部分（管理應用部分（BSSMAPBSSMAP）和數據直傳）和數據直傳應用部分（應用部分（DTAPDTAP）。其中，）。其中，BSSMAPBSSMAP部分負責部分負責MSCMSC與與BSSBSS之間的之間的通訊，通訊，DTAPDTAP部分負責部分負責MSCMSC與與MSMS上的上的MMMM層和層和CMCM層之間的消息傳遞。層之間的消息傳遞。

42、 DTAPDTAP消息將會在消息將會在CMCM和和MMMM部分進行處理。對于部分進行處理。對于BSSMAPBSSMAP消息，由于大消息，由于大多數消息僅僅用于多數消息僅僅用于MSCMSC與與BSCBSC之間的通信，或在傳遞至之間的通信，或在傳遞至BTSBTS或或MSMS之前已經被之前已經被BSCBSC改變了消息格式，因此，這部分消息將不會在改變了消息格式，因此，這部分消息將不會在AbisAbis接口上看到。在接口上看到。在BSSAPBSSAP層上的一些消息，具體如下：層上的一些消息，具體如下：指配請求（Assignment Request）指配完成（Assignment Complete）指配

43、失敗（Assignment Failure）切換請求（Handover Request）切換要求（Handover Required）切換請求證實（Handover Request ACK）切換命令（Handover Command）切換完成（Handover Complete）切換失?。℉andover Failure）FJ8 04151 0001XLJCAPage:48BSS BSS 應用層（應用層（BSSAPBSSAP） 切換執(zhí)行（Handover Performed）切換候選小區(qū)問詢（Handover Candidate Enquiry）切換候選小區(qū)響應（Handover Candid

44、ate Response）切換請求拒絕（Handover Required Reject）切換檢測（Handover Detection）清除命令（Clear Command）清除完成（Clear Complete）清除請求（Clear Request）SAPI n 清除命令（SAPI n Clear Command）SAPI n 清除完成（SAPI n Clear Complete）SAPI n 拒絕（SAPI n Reject）復位（Reset）復位證實（Reset ACK）過載（Overload）跟蹤調用（Trace Invocation）復位電路（Reset Circuit）FJ8 0

45、4151 0001XLJCAPage:49BSS BSS 應用層（應用層（BSSAPBSSAP） 復位電路證實（Reset Circuit ACK）阻塞（Block）阻塞證實（Block ACK）解閉（Unblock）解閉證實（Unblock ACK）資源請求（Resource Request）資源指示（Resource Indication）尋呼（Paging）加密模式命令（Ciphering Mode Command）級別修改（Classmark Update）加密模式完成（Ciphering Mode Complete）隊列指示（Queuing Indication）完成L3消息（Com

46、plete L3 Informaion）FJ8 04151 0001XLJCAPage:50LAPDLAPD LAPD用于BTS與BSC之間的Abis接口上的鏈路層。LAPD消息一般由一些固定的幀組成，而且這些幀都會形成它自己的幀結構以便在消息傳遞雙方傳遞數據。LAPD上的幀結構有三種：信息幀、監(jiān)視幀、未編號幀。在GSM中LAPD用到的一些幀類型，具體如下： FJ8 04151 0001XLJCAPage:51LAPDLAPD FJ8 04151 0001XLJCAPage:52LAPDLAPD SABME幀幀當建立LAPD連接時，SABME幀一般是第一個被傳遞的幀。當發(fā)送完SABME幀之后，

47、開始多幀證實模式。當接收端收到SABME幀以后，以前沒有被證實的幀將會被忽略。DISC幀被用于停止多幀的證實模式。UA幀幀當收到SABME幀或DISC幀以后，接收端將發(fā)送一個UA幀作為響應，以告訴發(fā)送端，剛才發(fā)送的SABME幀或DISC幀已經被接收端接收。I幀幀當接收方已經被證實以后，I幀被用于傳送信息幀。在I幀中，也可以包含一些先前接收幀的證實。RR幀幀 RR幀主要用于指示讓接收端準備去接收一個I幀，同樣，RR幀也可以對先前接收幀進行證實。UI幀幀UI幀主要用于發(fā)送一些不需要接收端進行證實的消息幀。比如在LAPDm上的系統(tǒng)消息的廣播就是一個UI幀。FJ8 04151 0001XLJCAPag

48、e:53小練習小練習nOSI模型分為 層，其中第三層為 層，其作用是 。nSACCH可以映射在 信道上。nMS從主叫并接通的過程中先后使用了哪些信道？n建立一個LAPD的過程？n無線方面重點關注哪幾個接口？FJ8 04151 0001XLJCAPage:54GSMGSM信令流程之一信令流程之一無線鏈路建立流程和鑒權、身份無線鏈路建立流程和鑒權、身份識別、加密、識別、加密、TMSITMSI重新分配過程重新分配過程FJ8 04151 0001XLJCAPage:55無線鏈路建立流程和鑒權、身份識別、加密、無線鏈路建立流程和鑒權、身份識別、加密、TMSI重新分配重新分配過程過程Immediately

49、 Assignment Cmd.Channel Activation AcknowledgeST9103Channel ActivationChannel RequiredChannel RequestET9103ST3101UI Immediately AssignmentST3126ET3126SABM L3 Inf.Establish Indication L3 Inf.ET3101SCCP Connect Required L3ST9105ET9105SCCP Connect ConfirmUnnumbered AcknowledgeAuthentication RequestAuth

50、entication RequestAuthentication RequestST3260Authentication ResponseAuthentication ResponseET3260Authentication ResponseIdentification RequestIdentification RequestIdentification RequestST3270Identification ResponseIdentification ResponseIdentification ResponseET3270Ciphering Mode Cmd.Ciphering Mod

51、e Cmd.Ciphering Mode Cmd.Ciphering Mode CompleteCiphering Mode CompleteCiphering Mode CompleteTMSI Reallocation Cmd.TMSI Reallocation Cmd.TMSI Reallocation Cmd.TMSI Reallocation CompleteST3250TMSI Reallocation CompleteTMSI Reallocation Complete無線鏈路建立流程身份識別加密TMSI重新分配過程MS BTS BSC MSCFJ8 04151 0001XLJC

52、APage:56n定義n手機與網絡間建立一個無線鏈路，用于信令傳送n包括以下四個步驟nPaging過程（Paging Procedure）（僅用于被叫流程中）n隨機接入過程（Random Access Procedure）n立即分配過程（Immediate Assignment Procedure）nSCCP聯(lián)接建立過程（SCCP Connection Establishment Procedure） 當手機需要與網絡發(fā)生聯(lián)系時，必當手機需要與網絡發(fā)生聯(lián)系時，必須要先建立無線鏈路和須要先建立無線鏈路和A A接口的信令接口的信令連接連接無線鏈路建立流程無線鏈路建立流程FJ8 04151 0001

53、XLJCAPage:57MSBTSBSCMSCChannel RequestChannel RequiredChannel Activation（SD）Channel Act Ack （SD）Immediate AssignmentCommandUI Imm Assignment / Imm Ass ExtST9103ET9103ST3126ET3126ST3101SABM L3 InfoEst Ind L3 InfoSCCP Con Rqrd L3SCCP Conn ConfirmET3101ST9105ET9105UA L3 Info（RACH）（）（Est Cause，Rnd Nbr）（

54、Est Cause，Rnd Nbr，FN，TA）RACH_TA_FilteringRACH_TA_Filtering（TA，BS/MS_TxPwr -Max，Chann）TimerTimer；S - StartS - Start；E - EndE - EndEntityEntity信令消息信令消息空中接口空中接口AbisAbis接口接口A A接口接口（Rnd Nbr，TDMA Frame Nbr，Chan ，TA）（AGCH）同時對兩個同時對兩個MSMS分配分配SDCCHSDCCH（SDCCH）BSCBSC開始對開始對MSMS發(fā)出的上行發(fā)出的上行DTAPDTAP消息消息排隊（如排隊（如CM S

55、ervCM Serv Abort Abort消息）。消息）。如果收到如果收到MSMS發(fā)出的發(fā)出的ClassmarkClassmark ChangeChange消息，消息，BSCBSC會在會在SCCPSCCP連接完連接完成后發(fā)成后發(fā)ClassmarkClassmark Update Update消息給消息給交換機交換機如如CM Serv ReqCM Serv Req，Pag ResPag Res，Loc Update ReqLoc Update Req等等Set Asynchronous Set Asynchronous Balance ModeBalance Mode。在。在任何新信道登陸時任

56、何新信道登陸時均會有均會有SABMSABM過程過程Unnumbered AckUnnumbered Ack無線鏈路建立流程無線鏈路建立流程FJ8 04151 0001XLJCAPage:58信令詳解信令詳解信道要求MS通過動態(tài)地在RACH信道（隨機接入信道）上發(fā)送一個隨機接入脈沖向一個（BTS）基站收發(fā)信臺申請一條信道。在信道請求消息中包括了建立的原因，這個原因可能是“尋呼響應”、“緊急呼叫”、“移動主叫”、“短消息業(yè)務”或“其他”，比如“位置更新”。此外，這條消息還包括隨機參數，移動臺（MS）隨機的選5個比特作為隨機參數。這些參數的作用是：當兩個移動臺同時接入網絡時，網絡能運用這些參數來區(qū)分

57、這些移動臺。信道請求基站收發(fā)信臺向基站控制器發(fā)一條申請信道消息。通過這條消息，基站收發(fā)信臺進一步向基站控制器傳遞由移動臺發(fā)起的信道請求。實際上，信道請求消息中除了包含信道要求消息中的一些消息外，還包括通過基站收發(fā)信臺加入的一些消息。請求參考單元直接從信道要求消息中來，初始時間提前量（接入延遲）由基站收發(fā)信臺加入到這條消息中去。FJ8 04151 0001XLJCAPage:59信令詳解信令詳解信道激活收到從基站收發(fā)信臺發(fā)來的信道請求消息后，基站控制器開始按照一定的條件為此次呼叫尋找和分配SDCCH信道，同時基站控制器向基站收發(fā)信臺發(fā)送一條信道激活消息。其中最重要的是：分配給哪個基站收發(fā)信臺以及

58、此SDCCH的信道組合。此消息中包含的參數有：DTX控制、信道的ID（識別）、信道描述和移動分配、移動臺和基站的最大功率電平、基站控制器計算的有關此次接入的初始時間提前量等。信道激活證實這是對信道激活消息的應答。當基站收發(fā)信臺收到這條消息后，它開始在SACCH信道發(fā)送和接受消息。立即指配命令基站控制器告訴基站收發(fā)信臺關于被使用的SDCCH信道。FJ8 04151 0001XLJCAPage:60信令詳解信令詳解立即指配基站分系統(tǒng)通過AGCH信道告知移動臺有關使用的SDCCH信道的情況。實際上，這條消息是一條從網絡向移動臺發(fā)送的從AGCH信道轉到先前定義的SDCCH信道工作的指令。在這條消息中，

59、包括的參數有：尋呼模式、SDCCH信道描述、隨路SACCH、跳頻， 如果應用了跳頻， 則還應包括請求參考（與建立原因相同）、初始時間提前量和頻率分配。FJ8 04151 0001XLJCAPage:61信令詳解信令詳解SABM（設置異步平衡模式）這是一條第二層的消息， 包含一些第三層消息， 包括業(yè)務請求， 加密鍵序列，移動臺級別和移動標識。建立指示建立指示消息有兩個用途。第一，此時應用建立指示消息，可以讓基站收發(fā)信臺知道移動臺目前正在FACCH信道上，這樣，基站收發(fā)信臺可以向基站控制器發(fā)送消息，指示移動臺現在正在使用的FACCH信道的情況。第二，BTS識別此鏈路為主信令信道并且將收到的第三層消

60、息加入建立指示消息中，這第三層消息來自于MS。UAUA通常是建立第二層LAPDm鏈路時的第二層確認。FJ8 04151 0001XLJCAPage:62信令詳解信令詳解SCCP聯(lián)接請求BSC請求建立SCCP聯(lián)接，L3消息SCCP聯(lián)接證實MSC對SCCP聯(lián)接證實FJ8 04151 0001XLJCAPage:63無線鏈路建立流程無線鏈路建立流程AbisnAbis信令Channel RequiredFJ8 04151 0001XLJCAPage:64無線鏈路建立流程無線鏈路建立流程AbisnChannel ActivationFJ8 04151 0001XLJCAPage:65無線鏈路建立流程無線