GSM信令详解课件.ppt
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- GSM 详解 课件
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1、2022-12-1GSMGSM网络信令流程网络信令流程浪潮通信信息系统有限公司浪潮通信信息系统有限公司12/842/43目目 录录一、一、GSMGSM基本信令流程基本信令流程二、二、GSMGSM话音业务信令流程话音业务信令流程三、三、GSMGSM呼叫异常信令分析呼叫异常信令分析2022-12-1Inspur group23/843/43MS中SIM卡和AUC中存贮的信息:SIM卡中:固化数据:IMSI,Ki,A3、A8安全算法。这些内容不会更改。临时的网络数据TMSI,LAI,Kc,被禁止的PLMN业务相关数据AUC中:用于生成随机数(RAND)的随机数发生器鉴权键Ki各种安全算法,这些安全算
2、法和 SIM卡中的算法相一致。AUC的基本功能是产生三参数组(RAND、SRES、Kc),其中:RAND由随机数发生器产生;SRES由RAND和Ki由A3算法得出;Kc由RAND和Ki用A8算出。基本信令流程基本信令流程鉴权鉴权2022-12-1Inspur group34/844/43MSBSSMSCVLRHLR/ACUmBSSAP AMAP BMAP D 相 关 业 务 请 求(呼 叫 建 立/位 置 更 新/补 充 业 务(短 消 息)MAP消 息(业 务 请 求)(CKSN,IMSI/TMSI)1、鉴 权 参 数 请 求(IMSI)3、鉴 权 启 动(CKSN,R)核 对 符 号 响
3、应“SERS”(鉴 权 成 功/鉴 权 失 败)合 法 用 户 非 法 用 户接 受 请 求/拒 绝 请 求如“业 务 接 受”“位 置 更新 接 受”或“鉴 权 拒 绝”消 息回 发 相 关“接 受”消 息4 鉴 权 响 应2、回 送 几 组 参 数(IMSI,KC,S,R)3,3,4,是 否 执 行 鉴 权,取 决 于 运 营 公 司 要 求。一 般 每 次 呼 叫 建 立、位 置 更 新、无 呼 叫 接 续 建 立的 补 充 业 务 激 活、短 消 息 交 换(SM S)需 执 行 鉴 权,以 保 护 运 营 商 的 利 益。基本信令流程基本信令流程鉴权鉴权2022-12-1Inspur
4、 group45/845/43MSBSSVLRMSCBSSAP AMAP BUm L3信息1.位置更新请求(IMSI attach)4.位置更新接受(接入确认)2.接入IMSI(attach IMSI)3.IMSI接入证实LAInLAlo 即位置未改变 否则发“更新位置区”5.清除命令(释放资源)6.清除完成基本信令流程基本信令流程IMSIIMSI附着附着2022-12-1Inspur group56/846/43 基本信令流程IMSIIMSI分离分离MSBSSVLRMSCBSSAP AMAP BUm1.IMSI分离 2.分离IMSI(Deatch IMSI)3.清除命令(释放资源)4.清除完
5、成L3信息2022-12-1Inspur group67/847/43 基本信令流程位置更新位置更新MS进入新位置区,新旧位置区在同一MSC覆盖区域内,即VLR并未改变1、位置更新请求(L3消息)存储 TMSIn LAIn4、鉴权响应(S)3、3、4、8、8、加密模式命令(KC)9、加密模式完成10、位置更新接受(TMSIN,LAI)9、14、清除完成11、TMSIn完成13、清除(释放资源)(CKSN,IMSI/IMSIO,LAIO,LAIn)3、鉴权启动(CKSN,R)2、更新位置区4、SRES6、前传新TMSI5、启动加密(KC)12、TMSI再分配完成证实7、位置更新接受鉴权成功后重新
6、分配TMSI,存储新位置LAI和CKSNVLR清除老的TMSI并记存新TMSI开始加密传送MAP BBSSMSMSCVLRUmBSSAP A2022-12-1Inspur group78/848/43位置更新涉及VLR和HLR 基本信令流程位置更新位置更新取消位置(IMSI)2、更新位置区鉴权成功后重新分配TMSI,存储新位置区LAI和CKSN(IMSI用户数据)8、插入用户数据8、位置更新接受(HLR号)MAP DVLR1、位置更新请求(L3消息)MS存储 TMSIn LAIn6、鉴权响应5、10、13、加密模式完成BSSMSUm5、6、10、加密模式命令(KC)14、位置更新接受13、18
7、、清除完成17、清除(释放资源)MSCBSSAP AHLR/AC(CKSN,IMSI,LAIO,LAIn)14、15、TMSI再分配完成15、TMSI再分配完成证实TMSIn,LAIn11、前传新TMSI12、位置更新接受10、启动加密(KC)6、SRES6、鉴权启动(CKSN,R)MAP B3、鉴权参数请求(IMSI)来访IMSI4、回送鉴权参数(IMSI,KC,S,R)7、更新位置(IMSI,VLR号,LMSI,LAIn)插入用户数据证实VLR存储TMSI取消位置证实(IMSI)(允许漫游)VLRO2022-12-1Inspur group89/849/43切换的起因:1 1)无线标准)无
8、线标准信号质量场强 MS和/BTS接收电平 MSBTS距离改善干扰与功率控制(选择在确保正常通信质量的情况下切换的小区以尽量减少MS传输功率从而改善干扰)2 2)网络标准)网络标准话务负荷(防止小区拥塞,均化话务;但扰乱了小区规划并增加了对周围区域的干扰强度),只在出现特殊事件,局部地区产生峰值时暂时使用,如举行运动会,交易会,发生了自然灾害时等。O&M原因,应操作维护方面的需要 基本信令流程切换切换2022-12-1Inspur group910/8410/43MSCBSS1BSS2MSAAUmUm BSS1和 MS间 无 线 传 输 信 号 测 量HANDOVER REQUIRED(目 标
9、 小 区 表)切 换 请 求 HANDOVER REQUEST(PCM&Channel type)切 换 确 认 HANDOVER REQUEST ACKNOW LEDGE(参数L3信息 携带了 无线接 口上的 HANDOVER COMMAND消息它包含 New TCH号切 换参考 号)切换命令 HANDOVER COMMAND(包含 Target channel并携带了无线接口上HANDOVER COMMAND 消息)切换 命令 HANDOVER COMMAND (包含 New TCH号和切换参考号)通过原BSS,让MS转到 新的信 道切换检 测 HANDOVER DETECT切换检测 HA
10、NDOVER DETECT切换 完成 HANDOVER COMPLETE切换完成 HANDOVER COMPLETEMS 进入 目标小 区 CLEAR COMMANDCLEAR COMPLETE释 放 资 源释放PCM切 换 命 令 证 实 基本信令流程切换切换同MSC基站间切换2022-12-1Inspur group1011/8411/43 基本信令流程切换切换PLMN内不同MSC之间的基站间切换 2022-12-1Inspur group1112/8412/43移动始发短消息的流程图。MSMSCVLRHLRSMS_IWMSC接 入 请 求 过 程 同 主 叫 过 程 sms_messag
11、e_transfer map_send_info_for_mo_smc map_forward_sms sms_message_transferdilivery_reportSCdilivery_reportdilivery_report 基本信令流程短消息流程短消息流程2022-12-1Inspur group1213/8413/43 SCSMS_GMSC HLRVLRMSC sms_message_transfer send_routing_info_for_smc map_forward_sms sms_message_transferdilivery_report MSdilivery
12、_reportdilivery_reportmap_send_info_for_mt_smc寻 呼、接 入 请 求 过 程 同 被 叫 过 程dilivery_report 基本信令流程短消息流程短消息流程移动终结短消息的基本流程 2022-12-1Inspur group1314/8414/43目目 录录一、一、GSMGSM基本信令流程基本信令流程二、二、GSMGSM话音业务信令流程话音业务信令流程三、三、GSMGSM呼叫异常信令分析呼叫异常信令分析2022-12-1Inspur group1415/8415/43GSMGSM话音业务呼叫信令流程话音业务呼叫信令流程主叫移动用户部分被叫移动用
13、户部分拆线部分呼叫信令流程2022-12-1Inspur group1516/8416/43移动用户做主叫时的信令过程从MS向BTS请求信道开始,到主叫用户TCH指配完成为止。一般来说,主叫经过几个大的阶段:接入阶段,鉴权加密阶段,TCH指配阶段,取被叫用户路由信息阶段。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,呼叫建立等几个步骤。经过这个阶段,主叫用户的身份已经得到了确认,网络认为主叫用户是一个合法用户,允许继续处理该呼叫。TCH 指配阶段 主要包括:指配命令,指配完成。经过这个阶段,主叫用户的话音信道已经确定,如果在后面被叫接续的过程中不能接通,主叫用户可以通过
14、话音信道听到MSC的语音提示。取被叫用户路由信息阶段主要包括:向HLR请求路由信息;HLR向VLR请求漫游号码;VLR回送被叫用户的漫游号码;HLR向MSC回送被叫用户的路由信息(MSRN)。MSC收到路由信息后,对被叫用户的路由信息进行分析,可以得到被叫用户的局向。然后进行话路接续。GSMGSM话音业务呼叫信令流程话音业务呼叫信令流程主要移动用户信令流程主要移动用户信令流程2022-12-1Inspur group1617/8417/43接入阶段接入阶段 鉴权加密鉴权加密 TCH TCH 指配阶段指配阶段 取被叫用户路由信息阶段取被叫用户路由信息阶段 鉴权请求,鉴权响应,加密模式命令,加密模
15、式完成,呼叫建立等几个步骤。经过这个阶段,主叫用户的身份已经得到了确认,网络认为主叫用户是一个合法用户,允许继续处理该呼叫 向HLR请求路由信息;HLR向VLR请求漫游号码;VLR回送被叫用户的漫游号码;HLR向MSC回送被叫用户的路由信息(MSRN)。MSC收到路由信息后,对被叫用户的路由信息进行分析,可以得到被叫用户的局向。然后进行话路接续。信道请求,信道激活,信道激活响应,立即指配,业务请求等几个步骤。经过这个阶段,手机和BTS(BSC)建立了暂时固定的关系。指配命令,指配完成。经过这个阶段,主叫用户的话音信道已经确定,如果在后面被叫接续的过程中不能接通,主叫用户可以通过话音信道听到MS
16、C的语音提示。移动用户做主叫时的信令过程从MS向BTS请求信道开始,到主叫用户TCH指配完成为止。一般来说,主叫经过如下几个大的阶段:GSMGSM话音业务呼叫信令流程话音业务呼叫信令流程主要移动用户信令流程主要移动用户信令流程2022-12-1Inspur group1718/8418/43信道请求(CHAN-REQ)AMSBSSMSCVLR鉴权响应CM业务接受加密模式命令加密模式完成(CIP MOD COM)加密模式命令(CIP MOD CMD)CM-业务接受(CM-SERV-ACC)鉴权响应(AUTHRES)AUmBSSAP AMAP BHLRMAP DBSSAP AAUCBBSSBMSU
17、m启动加密(START-CIP)接受接入请求(ACP ACCES REQ)收到响应,VLR核对鉴权响应,如相符,继续处理,否则,拒绝该用户业务请求业务请求(CM-SERV-REQ)鉴权请求鉴权请求(AUTHREQ)CM-业务请求(CONN-REQ)CON-CONF(接续确认)CC处理接入请求(PROC ACCES REQ)启动鉴权鉴权参数请求AUT-INFO-REQ AUT-INFO-PROY 立即分配(IMMED-ASSIGN)鉴权参数响应鉴权响应(AUTHRES)加密模式完成主叫信令流程主叫信令流程接入阶段接入阶段鉴权加密阶段鉴权加密阶段2022-12-1Inspur group1819/
18、8419/43BSSAP AMAP BMAP DAMSBSSMSCVLR建立呼叫(SET UP)指配请求(ASSIGN-REQ)指配完成指配完成(ASSIGN-COMP)指配请求(ASSIGN-REQ呼叫继续(CALL PROC)建立呼叫(SET UP)AUmHLR被叫所在VLR为去话发送信息(S.F.O.C)完成呼叫 (回主叫用户数据COM CALL)路由信息回送(Routing Infotmation Resp)路由信息请求(Send Routing Information)提供漫游号码(Provide MSRN Req)回送漫游号码(PROV MSRN Resp)呼叫继续(CALL PR
19、OC)IAI(IAM)MSC主叫信令流程主叫信令流程TCHTCH指配阶段指配阶段取被叫用户路由信息阶段取被叫用户路由信息阶段2022-12-1Inspur group1920/8420/43接入阶段接入阶段 鉴权加密鉴权加密 TCH TCH 指配阶段指配阶段 通话阶段通话阶段 鉴权请求,鉴权响应,加密模式命令,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,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。网络认为被叫用户是一个合法用户。计费命令等计费命令等 手机收到手机收到BTSBTS的寻
20、呼命令后,信道请求,的寻呼命令后,信道请求,信道激活,信道激活响应,立即指配,寻信道激活,信道激活响应,立即指配,寻呼响应。经过这个阶段,手机和呼响应。经过这个阶段,手机和BTSBTS(BSCBSC)建立了暂时固定的关系。建立了暂时固定的关系。指配命令,指配完成。经过这个阶段,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,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。主被叫用户进入通话状态。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
21、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。GSMGSM话音业务呼叫信令流程话音业务呼叫信令流程被叫移动用户信令流程被叫移动用户信令流程2022-12-1Inspur group2021/8421/43M S-AB S S-AM S C-AA U CH L RB S S-BM S C-BV L R-AU mABDU mV L R-BABM S-B连 接 证 实(C o n-C o n f i r m)启 动 鉴 权接 入 请 求 接 受(A c c e p t A c c e s s R e q)寻 呼 响 应(P a g i n g R e s p o
22、 n s e)寻 呼(P a g i n g)处 理 接 入 请 求(P r o c A c c e s R e q)寻 呼 命 令(P a g i n g)为 来 话 发 送 信 息(S.F.I.C)鉴 权 请 求鉴 权 请 求鉴 权 响 应鉴 权 响 应鉴 权 响 应鉴 权 响 应I A I(I A M)完 成 呼 叫被叫信令流程被叫信令流程接入阶段接入阶段鉴权加密阶段鉴权加密阶段2022-12-1Inspur group2122/8422/43MS-ABSS-AMSC-AAUCHLRBSS-BMSC-BVLR-AUmABDUmVLR-BABMS-B被 叫摘 机提 醒(ALERT)连接 请
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