【正文】 GL OB AL SY ST E M FO R MOB IL E COMM U NIC AT IONSR網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)文件 GSM 信令流程講義 注意：本資料為上海大唐移動通信設(shè)備有限公司技術(shù)資料，未經(jīng)書面許可不得翻印或傳播！ 2020 年 11 月 8 日 上海大唐移動通信設(shè)備有限公司 上上 海海 大大 唐唐 移移 動動 通通 信信 設(shè)設(shè) 備備 有有 限限 公公 司司 第 1頁 共 1 頁 目 錄 1. BSS 系統(tǒng)中的信令應(yīng)用 ....................................................................................1 2. BSS 系統(tǒng)的信令模型 ........................................................................................2 3. 各層信令在 BSS 系統(tǒng)中的作用 .......................................................................5 4. 移動主叫流程 ..................................................................................................16 5. 移動被叫流程 ..................................................................................................33 6. 位置更新流程 ..................................................................................................51 7. 小區(qū)內(nèi)切換流程 ..............................................................................................62 8. 小區(qū)間切換流程 ..............................................................................................66 9. 外部切換流程 ..................................................................................................72 10. 定向重試流程 ................................................................................................79 上上 海海 大大 唐唐 移移 動動 通通 信信 設(shè)設(shè) 備備 有有 限限 公公 司司 第 1頁 共 84 頁 1. BSS 系統(tǒng)中的信令應(yīng)用 作為 GSM 移動通信系統(tǒng)，主要實現(xiàn)一種任何時間、 任何地點、任何通信對象之間的通信。那么在這樣一個通信過程中，通信對象之間不僅要傳送對通信對象有用的語音及數(shù)據(jù)，還包括一些信令。在 BSS 系統(tǒng)中，涉及到的信令如圖 1，其主要內(nèi)容有： ? 七號信令（ ）：在 MSC 和 BSC 之間傳送； ? D 信道的鏈路接入規(guī)程（ LAPD）：在 BSC 和 BTS 之間傳送； ? Dm信道的鏈路接入規(guī)程（ LAPDm）：在 BTS 和 MS 之間傳送。 圖 1 BSS 系統(tǒng)中的信 令應(yīng)用 MSCBSCBTSBTSTRAUCCS7OM C_ RMSMSLAPDLAPDLA PD mLA PD m 上上 海海 大大 唐唐 移移 動動 通通 信信 設(shè)設(shè) 備備 有有 限限 公公 司司 第 2頁 共 84 頁 2. BSS 系統(tǒng)的信令模型 概述 在 GSM 移動通信系統(tǒng)中， BSS 系統(tǒng)的信令模型采用了一般的 OSI 七層協(xié)議中的低三層協(xié)議，從低到高依次包括： ? 第一層（ L1）：物理層 ? 第二層（ L2）：鏈路層 ? 第三層（ L3）：網(wǎng)絡(luò)層 BSS 系統(tǒng)的信令模型如 圖 2。 圖 2 BSS 系統(tǒng)信令模型 其中各層協(xié)議的含義如下： LAP_Dm： Dm信道的鏈路接入規(guī)程 SSB S S M A PRRB T S MRRB T S MR R 39。CMMMRRL A P _ D mT D M A T D M AL A P _ D mP C M P C ML A P _ DL A P _ DS C C PM T PS C C PM T PMMB T SMSB S C M S CA b i s 接口U m 接口 A 接口L1L2L3B S S M A PS M SSSCCS M SCCCMDTAP 上上 海海 大大 唐唐 移移 動動 通通 信信 設(shè)設(shè) 備備 有有 限限 公公 司司 第 3頁 共 84 頁 RR：無線資源管理 CM：通信管理 SMS：短消息管理 SS：補充業(yè)務(wù)管理 CC：呼叫管理 MM：移動管理 LAPD： D 信道的鏈路接入規(guī)程 BTSM： BTS 管理部分 MTP：消息傳送部分 SCCP：信令連接和控制部分 BSSMAP： BSS 管理應(yīng)用部分 DTAP：直接傳遞應(yīng)用部分 物理層 物理層主要負(fù)責(zé)物理數(shù)據(jù)單元的無錯傳送。在物理層上，定義了傳輸路徑上的電氣特性。 在一般系統(tǒng)中， BTS 與 MS 之間的 Um 接口的物理層采用無線路徑，在BTS 與 BSC 之間的 Abis 接口的物理層采用在不均衡的 75Ω同軸電纜或 120Ω雙絞線上的 2048bps 的 CEPT 數(shù)據(jù)流。 鏈路層 在鏈路層上，主要功能有：幀傳遞、無錯傳送以及通過物理層實現(xiàn)兩連接實體之間的比特傳送。在鏈路層上的任務(wù)主要是建立、維持和釋放兩連接實體之間的連接。 上上 海海 大大 唐唐 移移 動動 通通 信信 設(shè)設(shè) 備備 有有 限限 公公 司司 第 4頁 共 84 頁 在 GSM 中， BTS 與 MS 之間的 Um 接口的數(shù)據(jù)鏈路層通過 LAPDm（ Dm信道的鏈路接入規(guī)程）實現(xiàn)； BTS 與 BSC 之間的 Abis 接口的數(shù)據(jù)鏈路層通過LAPD（ D 信道的鏈路接入規(guī)程）實現(xiàn)。 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層主要用于建立端到端的連接，并實現(xiàn)尋址和選擇路由功能。在網(wǎng)絡(luò)層上，它主要負(fù)責(zé)通過一個任意的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)從目的地取得消息。 在 GSM 中，網(wǎng)絡(luò)層可以被分為三個子層： CM 層（連接管理層）、 MM 層（移動管理層）和 RR 層（無線資源層）。 無線資源層（ RR）為移動管理層（ MM）提供了一些服務(wù)，無線資源層的主要作用包括建立、維持、釋放物理連接（比如無線的業(yè)務(wù)和控制信道）。無線資源層的一些主要功能在 BSC 中實現(xiàn)，但部分功能在 BTS 中實現(xiàn)。 移動管理層（ MM）主要用于在網(wǎng)絡(luò)中的用戶設(shè)備的注冊和用戶的鑒別，移動管理層的功能在 MSC 一側(cè)實現(xiàn)。 連接管理層（ CM）是 GSM 信令模型中的最高一層，這個我們可以從它在信令模型中的位置可以很清楚的看到（在 MSC 和 MS 的信令模型結(jié)構(gòu)的最高層）。在 GSM系統(tǒng)中，無線資源層是與用戶之間一個基本的接口。 連接管理層又可以被分為三個子層： CC（呼叫控制），主要負(fù)責(zé)呼叫的建立、維持和釋放； SS（補充業(yè)務(wù)）； SMS（短消息業(yè)務(wù)）。 上上 海海 大大 唐唐 移移 動動 通通 信信 設(shè)設(shè) 備備 有有 限限 公公 司司 第 5頁 共 84 頁 3. 各層信令在 BSS 系統(tǒng)中的作用 無線資源層（ RR） 無線資源層（ RR）主要負(fù)責(zé)無線資源的管理和分配。無線資源層的消息從BTS 傳送至 MS 上相應(yīng)的層，雖然這些消息在 Abis 接口上出現(xiàn)，但是它們可能包含在更低層的結(jié)構(gòu)中。下面我們來看看在 RR 層上的一些消息，具體如 表 1： 編號 消息名 1 部分釋放（ Partial Release） 2 信道釋放（ Channel Release） 3 部分釋放完成（ Partial Release Complete） 4 信道模式修改（ Channel Mode Modify） 5 RR 狀態(tài)（ RR Status） 6 重定義頻率（ Frequency Redefinition） 7 測量報告（ Measurement Report） 8 級別更新（ Classmark Change） 9 信道模式修改證實（ Channel Mode Modify ACK） 10 系統(tǒng)消息 1（ System Information 1） 11 系統(tǒng)消息 2（ System Information 2） 12 系統(tǒng)消息 3（ System Information 3） 13 系統(tǒng)消息 4（ System Information 4） 14 系統(tǒng)消息 5（ System Information 5） 15 系統(tǒng)消息 6（ System Information 6） 16 尋呼響應(yīng)（ Paging Response） 17 切換失敗（ Handover Failure） 18 指配完成（ Assignment Complete） 19 切換命令（ Handover Command） 20 切換完成（ Handover Complete） 21 指配命令（ Assignment Command） 上上 海海 大大 唐唐 移移 動動 通通 信信 設(shè)設(shè) 備備 有有 限限 公公 司司 第 6頁 共 84 頁 22 指配失?。?Assignment Failure） 23 加密模式完成（ Cipher Mode Complete） 24 加密模式命令（ Cipher Mode Command） 25 擴(kuò)展立即指配（ Immediate Assignment Extended） 26 立即指配拒絕（ Immediate Assignment Reject） 27 附加指配（ Additional Assignment） 28 立即指配（ Immediate Assignment） 表 1 RR 層的消息列表 移動管理層（ MM） 移動管理層（ MM）在 MS 和 MSC 中實現(xiàn)。移動管理層（ MM）主要用于在網(wǎng)絡(luò)中的用戶設(shè)備的注冊和用戶的鑒別，在其它處理中， MM 參與到位置更新、鑒權(quán)、 TMSI 再分配等過程 中。下面我們來看看在 MM 層上的一些消息，具體如 表 2： 編號 消息名 1 IMSI 分離指示（ IMSI Detach Indication） 2 位置更新接收（ Location Update Accept） 3 位置更新拒絕（ Location Update Reject） 4 位置更新請求（ Location Update Request） 5 鑒權(quán)拒絕（ Authentication Reject） 6 鑒權(quán)請求（ Authentication Request） 7 鑒權(quán)響應(yīng)（ Authentication Response） 8 識別請求（ Identity Request） 9 識別響應(yīng)（ Identity Response） 10 TMSI 再分配命令（ TMSI Reallocation Command） 上上 海海 大大 唐唐 移移 動動 通通 信信 設(shè)設(shè) 備備 有有 限限 公公 司司 第 7頁 共 84 頁 11 TMSI 再分配完成（ TMSI Reallocation Complete） 12 CM 業(yè)務(wù)接收（ CM Service Accept） 13 CM 業(yè)務(wù)拒絕（ CM Service Reject） 14 CM 業(yè)務(wù)請求（ CM Service Request） 15 CM 重建立請求（ CM ReEstablish Request） 16 MM 狀態(tài)（ MM Status） 表 2 MM 層的消息列表 呼叫控制（ CC） 在一般的呼叫建立過程中，在 Abis 接口上生成消息的最后一層是在連接管理層（ CM）中的子層呼叫控制（ CC）中實現(xiàn)的。呼叫控制主要負(fù)責(zé)呼叫的建立、維持和清除。在 CM 中的其它兩個子層是 S