1、GSM呼叫流程,目的和内容,目的 介绍GSM正常的呼叫流程（空中接口、A-bis接口和A接口） 介绍部分常见的异常中断的流程 内容 GSM网络协议介绍 GSM逻辑信道介绍 无线链路建立流程（Radio and Link Establishment Procedure） TCH正常分配流程（Normal Assignment Procedure） 主叫流程（Originating Call） 被叫流程（Terminating Call） 位置更新流程（Location Updating） 切换流程（Handover Procedure） 呼叫释放流程（Call Release Procedure
2、） 信道释放流程（Channel Release Procedure）,GSM协议层数,无线网络优化主要关心第三层的信令,无线网络优化主要关心DTAP、RSL的信令,无线网络优化主要关心DTAP、BSSMAP和部分SCCP的信令,DTAP,RSL,OML,GSM网络协议,Layer 3介绍 RR : 无线资源管理（Radio Resource Management） 由MS、BTS和BSC控制 功能举例 Paging管理（Paging Management） 加密管理（Ciphered Mode Management） 频点分配（Frequency Redefinition） 信道分配（Ded
3、icated Channel Assignment） 切换（Handover Management ） 测量和功率控制（Measures and Power Control） MM : 移动性管理（Mobility Management） 由MS和MSC / VLR控制 功能举例 鉴权和身份识别（Authentication / Identification Procedures） 位置更新（Location Updating） IMSI Attach / Detach,GSM网络协议,CC : 呼叫控制（Call Control） 由MS和MSC控制 功能举例 呼叫处理和路由（Call pr
4、ocessing and routing） 双音多频（DTMF Facilities） 短消息服务（Short Message Service） 附加服务（Supplementary Service）,GSM网络协议,呼叫流程中常用的逻辑信道 PCH 寻呼信道（Paging Channel） RACH 随机接入信道（Random Access Channel） AGCH 接入认可信道（Access Grant Channel） SDCCH 独立专用控制信道（Stand-alone Dedicated Control Channel） SACCH 慢联系控制信道（Slow Associated
5、Control Channel） TCH 话务信道（Traffic Channel） FACCH 快联系控制信道（Fast Associated Control Channel）,GSM呼叫流程中常用的逻辑信道,定义 手机与网络间建立一个无线链路，用于信令传送 包括以下四个步骤 Paging过程（Paging Procedure）（仅用于被叫流程中） 随机接入过程（Random Access Procedure） 立即分配过程（Immediate Assignment Procedure） SCCP联接建立过程（SCCP Connection Establishment Procedure）,
6、当手机需要与网络发生联系时，必须要先建立无线链路和A接口的信令连接,无线链路建立流程,MS,BTS,BSC,MSC,Channel Request,Channel Required,Channel Activation（SD）,Channel Act Ack （SD）,Immediate Assignment Command,UI Imm Assignment / Imm Ass Ext,ST9103,ET9103,ST3126,ET3126,ST3101,SABM L3 Info,Est Ind L3 Info,SCCP Con Rqrd L3,SCCP Conn Confirm,ET310
7、1,ST9105,ET9105,UA L3 Info,（RACH）（Est Cause，Rnd Nbr）,（Est Cause，Rnd Nbr，TA）,RACH_TA_Filtering,（TA，BS/MS_TxPwr Max，Chann）,Timer； S - Start； E - End,Entity,信令消息,空中接口,Abis接口(2M),A接口,（Rnd Nbr，TDMA Frame Nbr，Chan ，TA）,（AGCH）,同时对两个MS分配SDCCH,（SDCCH）,BSC开始对MS发出的上行DTAP消息排队（如CM Serv Abort消息）。如果收到MS发出的Classmar
8、k Change消息，BSC会在SCCP连接完成后发Classmark Update消息给交换机,如CM Serv Req，Pag Res，Loc Update Req等,Set Asynchronous Balance Mode。在任何新信道登陆时均会有SABM过程,Unnumbered Ack,无线链路建立流程,无线链路建立流程Abis,Abis信令,Channel Required,无线链路建立流程Abis,Channel Activation,无线链路建立流程Abis,Immediately Assignment,无线链路建立流程异常情况,对不同的呼叫类型有不同的等待时间：WI_EC/
9、CR/OC/OP.(OP主要指LU,被叫没有相应等待时间),SDCCH拥塞 如果BSC在收到Channel Required时，相应小区没有空闲的SDCCH，BSC将会 如果小区参数En_Imm_Ass_Rej=“True”，则发Immediately Assignment Reject 否则忽略Channel Required消息 T9103超时 BSC发RF Channel Release消息到BTS BSC收到Channel Activation NAck消息 BSC内部释放BTS的相应无线信道 (没有任何消息在Abis接口上传送) T3101超时 Layer 3无法建立 BSC发RF
10、Channel Release到BTS T9105超时 BSC通过呼叫释放过程（ Call Release Procedure）释放原先建立的SDCCH连接 在A接口，BSC向MSC发SCCP释放请求 在RF部分，BSC向手机和BTS发信道释放消息,仅在BSC内部资源表中释放，在Abis上没有信令传送,BSC收到Establish Indication消息，但消息中不含Layer 3 Information BSC向手机和BTS发信道释放消息 Abis上的其它异常中断消息的处理 BSC收到Error Indication Cause为 : “T200 Expiry” : 监视SABM和UA过程
11、 “Unsolicited DM Response” (发生在Disconnect过程中） “Sequence Error” 释放： A接口上，BSC发Clear Request “Radio Interface Failure”到交换机 BSC向手机和BTS发信道释放消息 BSC收到Connection Failure indication (Cause : Radio Link Failure) 在A接口上，BSC发Clear Request “Radio Interface Failure”到交换机 BSC向BTS发RF Channel Release消息 BSC收到Release In
12、dication 当收到手机发出的DISC消息 A接口上，BSC发Clear Request “Radio Interface Failure”到交换机 BSC向手机和BTS发信道释放消息,无线链路建立流程异常情况,MS,BTS,BSC,MSC,Authentication Req,Ciphering Mode Cmd,Authentication Req,Authentication Req,Authentication Resp,Authentication Resp,Authentication Resp,Encryption Command,Ciphering Mode Cmd,Cip
13、hering Mode Cmp,Ciphering Mode Cmp,Ciphering Mode Cmp,TMSI Realloc Cmd,TMSI Realloc Cmd,TMSI Realloc Cmd,TMSI Realloc Cmp,TMSI Realloc Cmp,TMSI Realloc Cmp,Authentication,Ciphering,TMSI Realloc,ST3260,ET3260,*Authentication Reject*,Identification,Identification Request,ST3270,ET3270,Identification R
14、equest,Identification Request,Identification Response,Identification Resp,Identification Response,ST3250,ET3250,（RAND）,（SRES）,RAND与Ki经过A3算法得到SRES；经过A8算法得到Kc,比较SRES,（IMSI）,选择加密算法,（Permitted Alg，Kc）,准备解密接收,（Alg，Kc）,（Alg（A5算法）,开始加密发射和解密接收,如正确解密接收，则下条消息加密发射,已加密的消息,（TMSI）,VLR从HLR处得到RAND/SRES/Kc,鉴权、身份识别、加
15、密、TMSI重新分配过程,鉴权、身份识别、加密、TMSI重新分配过程A口信令,Authentication Request,鉴权、身份识别、加密、TMSI重新分配过程A口信令,Authentication Response,鉴权、身份识别、加密、TMSI重新分配过程A口信令,Identification Response,鉴权过程中的异常情况 鉴权失败 如果鉴权过程中使用TMSI，网络将启动身份识别过程。如果手机送上来的IMSI与VLR中TMSI所对应的IMSI不一致，则重新进行鉴权 如果鉴权过程中已经使用IMSI，则网络发Authentication Reject消息。这个SIM将被认为是无
16、权的 T3260超时 第一次超时，网络将重发鉴权请求；第二次超时，网络将释放该MM连接 身份识别过程中的异常情况 T3270超时 第一次超时，网络将重发身份识别请求；第二次超时，网络将释放该MM连接 TMSI重新分配过程中的异常情况 T3250超时 第一次超时，网络将重发TMSI重新分配请求；第二次超时，网络将释放该MM连接,鉴权、身份识别、加密、TMSI重新分配过程异常情况,定义 分配TCH的过程 特殊情况 排队（Queuing） 直接重试（Directed Retry）,TCH分配过程,MS,BTS,BSC,MSC,Channel Activation TCH,SABM (FACCH),C
17、hannel Activation Ack.,Assignment Command,Assignment Command,Assignment Request,Physical Context Request,Physical Context Confirm,Establish Indication,UA,Assignment Complete,Assignment Complete,Assignment Cmp,RF Channel Release (SD),RF Channel Release Ack.,STrr1,ETrr1,ST9108,ET9108,ST9103,ET9103,ST3
18、107,ET3107,（Chn Type，Priority，CIC，DL DTX，Queuing Flag）,（TA，MS/BS_TxPwr）,（SDCCH）,（TA，MS/BS_TxPwr）,（MA，TS，HSN，MAIO，MS_TxPwr）,占用TCH时，如需传送信令，则通过Stealing Flag将TCH转换成FACCH,一般情况下，在RF信道释放前都有Physical Context Req过程,TCH分配过程,TCH分配过程A口,Assignment Request,TCH分配过程Abis,Abis信令,TCH分配过程Abis,Physical Context Comfirm,TC
19、H分配过程Abis,System Information Type 5,TCH分配过程Abis,System Information Type 6,TCH分配过程Abis,Assignment Command,TCH分配过程Abis,Frequency Encoding 频段分配Frequency Encoding （主要有三种方式） Fixed Bitmap Bitmap 0 只能表现1124频点,TCH分配过程Abis,Recursive Dichotomy Algorithm 递归二分法Variable Bitmap,MS,BTS,BSC,MSC,SABM (FACCH),Channel
20、 Activation,HO CMD,Assignment Request,Physical Con Req,Chan. Act. Ack.,HO Detection,UA,Phys. Info,Assignment Cmp,ST11,ST3103,Queuing Indication,ET11,At this time, a TCH become free,TCH拥塞和排队,Assignment Request,ST11,Queuing Indication,ET11,A Handover alarm is raised.A target BTS is selected,HO CMD,HO
21、Access,ST9103,ET9103,T,T,S,T,T,Establish Indication,T,T,HO CMP,T,HO CMP,ST3124,ET3124,ET3103,直接重试,如果Queuing Ind=True或Queuing_Anyway=True。（当Queuing _Anyway时T11_Forced取代T11,TCH分配过程排队和直接重试,TCH拥塞情况 不允许排队或队列已满 在A接口BSC发Assignment Failure “No Radio Resource Available“ 呼叫进入队列，但T11时间内没有TCH空出 在A接口BSC发Clear Re
22、quest “No Radio Resource Available“ 呼叫被优先级更高的呼叫挤出队列 在A接口BSC发Assignment Failure “No Radio Resource Available” T9108超时 : BTS对physical context request没有响应 之后的Channel Activation消息中将不带TA和手机及BTS的发射功率信息 T9103超时 : Channel Activation没有回应 A接口上BSC发Assignment Failure “Radio Interface Failure“ BSC向BTS发RF Channel
23、 Release消息,TCH分配过程异常情况,BSC收到Channel Activation Negative Acknowledge消息 Channel Activation Negative Acknowledge有以下几种原因 : Channel Already Activated (CAA): BSC向手机和BTS发信道释放消息 Radio Resource Not Available (RRNA) - Protocol error (PE) : BSC内部释放 Requested transcoding rate not supported (RTRNS) : BSC内部释放 Enc
24、ryption algorithm not implemented (EANI) : BSC内部释放 O&M Intervention (OI) : BSC内部释放 在A接口上发Assignment Failure消息 对于收到Chnav Neg Ack原因为EANI的情况，Assignment Failure的cause为“Ciphering Algorithm not supported“ 其它情况， Assignment Failure的cause为“Radio Interface Failure“,TCH分配过程异常情况,在原来的信道上（如SDCCH信道）收到Assignment Fa
25、ilure消息 手机收到Assignment Command后，在新信道上发SABM消息，BTS收到后向手机发UA消息。但可能由于空中接口原因，手机没有收到UA消息。手机尝试N200次均未成功。 手机将会回到原来的信道。 并发Assignment Failure消息 BSC收到该消息后在A接口发Assignment Failure “Reversion to Old Channel“ BSC向BTS发RF Channel Release消息，释放新信道 Assignment Command的内容有误 手机发现Assignment Command消息中内容有误，手机发Assignment Fai
26、lure消息到BSC BSC收到该消息后在A接口发Assignment Failure “Reversion to Old Channel“ BSC向BTS发RF Channel Release消息，释放新信道 T3107超时 BSC在A接口发Assignment Failure “Radio Interface Message Failure”，并开始T9110计时 BSC向BTS发RF Channel Release消息，释放新老信道 MSC向BSC发Clear Command消息（呼叫释放），并停止T9110,一般情况下，交换机收到该消息后发DISC（temp fail）,TCH分配过程
27、异常情况,直接重试中的异常情况 没有Candidate cell BSC在A接口发Assignment Failure “No Radio Resource Available” Channel Activation过程中T9103超时 BSC在A接口发Assignment Failure “Radio Interface Failure” BSC向BTS发RF Channel Release消息 BSC收到Channel Activation Negative Acknowledge消息 Channel Activation Negative Acknowledge有以下几种原因 : Cha
28、nnel Already Activated (CAA): BSC向手机和BTS发信道释放消息 Radio Resource Not Available (RRNA) - Protocol error (PE) : BSC内部释放 Requested transcoding rate not supported (RTRNS) : BSC内部释放 Encryption algorithm not implemented (EANI) : BSC内部释放 O&M Intervention (OI) : BSC内部释放 在A接口上发Assignment Failure消息 对于收到Chnav Ne
29、g Ack原因为EANI的情况，Assignment Failure的cause为“Ciphering Algorithm not supported“ 其它情况， Assignment Failure的cause为“Radio Interface Failure“,TCH分配过程异常情况,T3103超时 : 没有收到HO Failure或HO Complete消息 BSC在A接口发Assignment Failure “Radio Interface message Failure” BSC向手机和BTS发信道释放消息，释放新老信道 收到手机发来的HO Failure消息 BSC在A接口发A
30、ssignment Failure “Reversion to Old Channel”消息 BSC向BTS发RF Channel Release消息，释放新信道 Abis上的其它异常中断消息的处理 BSC收到Connection Failure Indicaiton消息 Cause为 : “Radio Interface Failure” : 无线链路超时引起的释放 释放： A接口上，BSC发Clear Request “Radio Interface Failure”到交换机 BSC向BTS发RF Channel Release消息 BSC收到Error Report消息 BSC收到Err
31、or Indication消息 BSC收到Release Indication消息 A中继信道拥塞或不可用情况,TCH分配过程异常情况,主叫过程（非OACSU情况）,MS,BTS,BSC,MSC,Call Proceeding,ESTIN (CM_Serv_Req),RR Connection Establishment,RR Connection Establishment,RR Connection Establishment,Authentication Procedure,Authentication Procedure,Authentication Procedure,Cipheri
32、ng Procedure,Ciphering Procedure,Ciphering Procedure,TMSI Realloc Procedure,TMSI Realloc Procedure,TMSI Realloc Procedure,SETUP,SETUP,SETUP,Call Proceeding,Call Proceeding,Assignment Procedure,Assignment Procedure,Assignment Procedure,Alerting,Alerting,Alerting,Connect,Connect,Connect,Connect Ack.,C
33、onnect Ack.,Connect Ack.,Speech,CM_Serv_Req,Off Air Call Setup,（called party nbr）,先建立TCH，再接通B侧信道。Alerting在TCH上发送,（CM Serv Type，Mobile ID，Classmark2，Priority，）,SDCCH,TCH,主叫过程 A口,A口信令,两次Classmark Update。前一次由于Early Classmark Sending引起；后者由于BSC下发Classmark Enquiry引起,主叫过程 A口,CM Service Request,CLASSMARK 包含
34、以下信息 MS Revision Level 手机的修正版本 MS Ciphering Capability 手机支持的加密算法 MS Frequency Capability 手机支持的频段 MS RF Power Capability in Each Band 手机在各频段支持的发射功率,主叫过程 A口,CLASSMARK,主叫过程 A口,Setup,主叫过程 A口,MS,BTS,BSC,MSC,Call Proceeding,ESTIN (CM_Serv_Req),RR Connection Establishment,RR Connection Establishment,RR Con
35、nection Establishment,Authentication Procedure,Authentication Procedure,Authentication Procedure,Ciphering Procedure,Ciphering Procedure,Ciphering Procedure,TMSI Realloc Procedure,TMSI Realloc Procedure,TMSI Realloc Procedure,SETUP,SETUP,SETUP,Call Proceeding,Call Proceeding,Assignment Procedure,Ass
36、ignment Procedure,Assignment Procedure,Alerting,Alerting,Alerting,Connect,Connect,Connect,Connect Ack.,Connect Ack.,Connect Ack.,Speech,CM_Serv_Req,SDCCH,TCH,先接通B侧信道，再建立TCH 。Alerting在SDCCH上发送,主叫过程（OACSU情况）,MS,BTS,BSC,MSC,Call Confirmed,ESTIN (Paging Resp),RR Connection Establishment,RR Connection Es
37、tablishment,RR Connection Establishment,Authentication Procedure,Authentication Procedure,Authentication Procedure,Ciphering Procedure,Ciphering Procedure,Ciphering Procedure,TMSI Realloc Procedure,TMSI Realloc Procedure,TMSI Realloc Procedure,SETUP,SETUP,SETUP,Call Confirmed,Call Confirmed,Assignme
38、nt Procedure,Assignment Procedure,Assignment Procedure,Alerting,Alerting,Alerting,Connect,Connect,Connect,Connect Ack.,Connect Ack.,Connect Ack.,Speech,Paging Response,Paging,Paging Command,Paging Request,ST3113,ET3113,Paging Group的个数（N）：由BS_AG_BLKS_RES和BS_PA_MFRMS决定;MS的Paging Group = (IMSI mod 1000
39、) mod N;MS只监听自己对应的Paging Group的Paging Req消息,（MS ID（TMSI/IMSI），Cell ID（LAC/LAC+CI）,（MS ID（TMSI/IMSI），Paging Group）,（MS ID（TMSI/IMSI） （最多可同时发4个TMSI）,（Mobile ID，Classmark2，Priority，）,（calling party nbr）,被叫过程,A口信令,被叫过程 A口,Paging,被叫过程 A口,A口信令,被叫过程 A口,Setup,被叫过程 A口,T3113超时 如果T3113超时，Paging Response消息没有收到，
40、网络会重发Paging消息，并重新开始T3113计时。重试的次数在交换机中定义。,Paging失败,MS,BTS,BSC,MSC,Clear CMD,ESTIN (Loc Up Req),RR Connection Establishment,RR Connection Establishment,RR Connection Establishment,Authentication Procedure,Authentication Procedure,Authentication Procedure,Ciphering Procedure,Ciphering Procedure,Cipheri
41、ng Procedure,TMSI Realloc Procedure,TMSI Realloc Procedure,TMSI Realloc Procedure,Loc Up Accept,Channel Release,Deactivate SACCH,DISC,Release Indication,UA,RF Ch Release,Loc Up Req,Loc Up Accept,Loc Up Accept,Channel Release,RF Ch Release Ack,Clear CMP,ST3210,ET3210,（LU Type，MS ID，LAI，Classmark1，）,位
42、置更新过程,A口信令,位置更新过程 A口,注：在这段信令中，手机Location Update Request中所带的TMSI不能被VLR识别（一般在跨MSC位置更新时），所以MSC发Identification Request，要求手机上发IMSI号码。得到IMSI号码后，MSC到老的VLR中要到鉴权信息，并对手机进行鉴权。全部完成后MSC到老的VLR中做Cancel Location，结束所有过程。,Location Update Request,位置更新过程 A口,Location Update Accept,位置更新过程 A口,切换分为 小区内切换（IntraCell Internal
43、 Handover） : 切换原因 (按优先级排序) Cause 15 & 16 干扰切换(High level interference on UL or DL). Cause 10 & 11 : 同心圆内圆电平过低而向外园切换（Too low level, inner zone (inner to outer zone HO, concentric cell) (UL & DL)） Cause 13 : 同心圆外圆电平较高时向内圆切换（Too high level on the UL and DL, outer zone (outer to inner zone HO, concentri
44、c cell)） BSC内部小区间切换（Intercell Internal Handover） 切换原因 (按优先级排序) Cause 7 : 微小区BadSACCH切换（Several consecutive Bad SACCH frames received (rescue microcell HO)） Cause 17 & 18 : 微小区高门限切换（Too low level in a microcell compared to a high threshold (UL & DL)） Cause 2 & 4 : 质量切换（Too Low Quality (UL & DL)） Caus
45、e 3 & 5 : 电平切换（Too Low Level (UL & DL)） Cause 6 : 太长距离且换（Too long MS-BS distance） Cause 22: 扩站小区外小区太短距离切换（Too short MS-BS distance） Cause20: 强制直接重试（Forced Direct Retry） Cause25: GPRS重定向（GPRS Redirection ）,切换过程,Cause 21: Preferred Band切换（High level in neighbor cell in the preferred band） Cause 14: 宏小
46、区到微小区切换（High level in a neighbor microcell for macrocell to microcell HO.） Cause 12: PBGT切换（Power Budget (“Better Cell HO“)） Cause 23: 话务切换（Traffic HO） Cause 24: 综合捕捉切换（General Capture HO） 同步切换 Intra Cell切换 部分Internal Inter Cell切换 异步切换,切换过程,MS,BTS,BSC,MSC,Measurement Rep,Measurement Res,Intra cell切换
47、,Phys Context Req,OC,OC,Phys Context Conf,OC : Old Channel NC : New Channel,NC,NC,Channel Activation Ack,Channel Activation,Assignment Command,Assignment Command,OC,SABM,Establish Indication,UA,OC,NC,NC,NC,Assignment Complete,NC,Assignment Complete,Handover Performed,RF Channel Rel,OC,RF Channel Rel
48、 Ack.,OC,ST9108,ET9108,ST9103,ET9103,ST3107,ET3107,ST_RCR_ACK,ET_RCR_ACK,原信道上的TA、MS/BS_TxPwr被沿用到了新的信道上,IntraCell HO总是用Assignment的过程来完成,（HO Cause，Cell ID，Chn Type）,Intra Cell切换过程,Abis信令,Intra Cell切换过程 Abis,Assignment Command,Intra Cell切换过程 Abis,TCH拥塞 Intra Cell切换将不会发生 T9108超时 : BTS对physical context r
49、equest没有响应 之后的Channel Activation消息中将不带TA和手机及BTS的发射功率信息 T9103超时 : Channel Activation没有回应 Intra Cell切换过程将终止 A接口上不会有任何消息传送 BSC向BTS发RF Channel Release消息，释放新信道 BSC收到Channel Activation Negative Acknowledge消息 Intra Cell切换过程将终止 Channel Activation Negative Acknowledge有以下几种原因 : Channel Already Activated (CAA): BSC向手机和BTS发信道释放消息 Radio Resource Not Available (RRNA) - Protocol error (PE) : BSC内部释放 Requested transcoding rate not supported (RTRNS) : BSC内部释放 Encryption algorithm not implemented (EANI) : BSC内部释放 O&M Intervention (OI) : BSC内部释放 A接口上不会有任何消息传送,
