GSM信令详解中文版.DOC

1、第 1 页 共 85 页GSM 无线子系统信令目 录第 2 页 共 85 页一、BSS 系统中的信令应用 .3二、BSS 系统的信令模型 .4四、各层信令在 BSS 系统中的作用 .8四、移动主叫流程 .17五、移动被叫流程 .33七、位置更新流程 .50八、小区内切换流程 .60九、小区间切换流程 .64十、外部切换流程 .69十一、定向重试流程 .76第 3 页 共 85 页一、BSS 系统中的信令 应用作为 GSM 移 动通信系统 ，主要 实现一种任何时间、任何地点、任何通信对象之间的通信。那么在这样一个通信过程中，通信 对象之间不仅要传送对通信对象有用的语音及数据，还包括一些信令。在

2、BSS 系统 中，涉及到的信令如 图 1，其主要内容有： 七号信令（NO.7）：在 MSC 和 BSC 之间传送； D 信道的链路接入规程（LAPD）：在 BSC 和 BTS 之间传送； Dm 信道的链路接入规程（LAPDm）：在 BTS 和 MS 之间传送。图 1 BSS 系统中的信令应用MSCBSCBTSBTSTRAUCS7OMC_RMSMSLAPDLAPDLAPDmLAPDm第 4 页 共 85 页二、BSS 系统的信令模型2.1 概述在 GSM 移动 通信系统中，BSS 系统的信令模型采用了一般的 OSI 七层协议中的低三层协议，从低到高依次包括： 第一层（L1）：物理层 第二层（L2

3、）：链路层 第三层（L3）：网络层BSS 系 统的信令模型如 图 2。图 2 BSS 系统信令模型SBSMAPRBTSMRBTSMRCMMRLAP_DmTMTDMALP_mPCMPCMLAP_DLP_D SCPMTSCPTMBTSMS BSCMSCAbis Um A L12L3 BSAPSC CCMDTAP第 5 页 共 85 页其中各层协议的含义如下：LAP_Dm：Dm 信道的链路接入规程RR：无线资源管理CM：通信管理SMS：短消息管理SS：补充业务管理CC：呼叫管理MM：移动管理LAPD：D 信道的链路接入规程BTSM：BTS 管理部分MTP：消息传 送部分SCCP：信令连 接和控制部分

4、BSSMAP：BSS 管理应用部分DTAP：直接传递应用部分2.2 物理层物理层主要负责物理数据单元的无错传送。在物理层上，定义了传输路径上的电气特性。在一般系统中， BTS 与 MS 之间的 Um 接口的物理层采用无线路径，在 BTS 与 BSC 之间的 Abis 接口的物理层采用在不均衡的 75 同轴第 6 页 共 85 页电缆或 120 双绞线上的 2048bps 的 CEPT 数据流。2.3 链路层在链路层上，主要功能有：帧传递、无错传送以及通过物理层实现两连接实体之间的比特传送。在链路层上的任务主要是建立、维持和释放两连接实体之间的连接。在 GSM 中，BTS 与 MS 之间的 Um

5、 接口的数据链路层通过LAPDm（Dm 信道的链路接入规程）实现；BTS 与 BSC 之间的 Abis 接口的数据链路层通过 LAPD（D 信道的链路接入规程）实现。2.4 网络层网络层主要用于建立端到端的连接，并实现寻址和选择路由功能。在网络层上，它主要负责通过一个任意的网络拓扑结构从目的地取得消息。在 GSM 中，网络层可以被分为三个子层：CM 层（连接管理层）、MM层（移动管理层）和 RR 层（无线资源层）。无线资源层（RR）为移动管理层（MM ）提供了一些服 务，无线资源层的主要作用包括建立、维持、释放物理连接（比如无线的业务和控制第 7 页 共 85 页信道）。无线资源层的一些主要功

6、能在 BSC 中实现，但部分功能在BTS 中 实现 。移动管理层（MM ）主要用于在网络中的用户设备的注册和用户的鉴别，移动管理层的功能在 MSC 一侧实现。连接管理层（CM ）是 GSM 信令模型中的最高一 层，这个我们可以从它在信令模型中的位置可以很清楚的看到（在 MSC 和 MS 的信令模型结构的最高层）。在 GSM 系统中，无线资源层是与用户之间一个基本的接口。连接管理层又可以被分为三个子层：CC（呼叫控制），主要负责呼叫的建立、维持和释放；SS（补充业务）；SMS（短消息业务）。第 8 页 共 85 页四、各层信令在 BSS 系统中的作用3.1 无线资源层（RR）无线资源层（RR）主

7、要负责无线资源的管理和分配。无线资源层的消息从 BTS 传 送至 MS 上相应的层，虽然这些消息在 Abis 接口上出现，但是它们可能包含在更低层的结构中。下面我们来看看在 RR 层上的一些消息，具体如 表 1：第 9 页 共 85 页表 1 RR 层的消息列表3.2 移动管理层（MM）移动管理层（MM ）在 MS 和 MSC 中实现。移动管理层（MM）主要用编号 消息名1 部分释放（Partial Release ）2 信道释放（Channel Release ）3 部分释放完成（Partial Release Complete）4 信道模式修改（Channel Mode Modify）5

8、RR 状态（RR Status）6 重定义频率（Frequency Redefinition）7 测量报告（Measurement Report）8 级别更新（Classmark Change ）9 信道模式修改证实（Channel Mode Modify ACK）10 系统消息 1（System Information 1）11 系统消息 2（System Information 2）12 系统消息 3（System Information 3）13 系统消息 4（System Information 4）14 系统消息 5（System Information 5）15 系统消息 6（Sy

9、stem Information 6）16 寻呼响应（Paging Response）17 切换失败（Handover Failure）18 指配完成（Assignment Complete）19 切换命令（Handover Command ）20 切换完成（Handover Complete）21 指配命令（Assignment Command ）22 指配失败（Assignment Failure）23 加密模式完成（Cipher Mode Complete）24 加密模式命令（Cipher Mode Command）25 扩展立即指配（Immediate Assignment Exten

10、ded）26 立即指配拒绝（Immediate Assignment Reject）27 附加指配（Additional Assignment ）28 立即指配（Immediate Assignment）第 10 页 共 85 页于在网络中的用户设备的注册和用户的鉴别，在其它处理中，MM 参与到位置更新、鉴权、TMSI 再分配等过程中。下面我们来看看在 MM层上的一些消息，具体如 表 2：表2 MM层的消息列表3.3呼叫控制（CC）在一般的呼叫建立过程中，在 Abis 接口上生成消息的最后一层是在连接管理层（CM ）中的子 层呼叫控制（CC ）中实现的。呼叫控制主要负责呼叫的建立、维持和清除。

11、在 CM 中的其它两个子层是 SS（补充业务）和 SMS（短消息业务）。下面我们来看看在 CC 子层上的一些消息，具体如 表 3：编号 消息名1 IMSI 分离指示（IMSI Detach Indication）2 位置更新接收（Location Update Accept）3 位置更新拒绝（Location Update Reject）4 位置更新请求（Location Update Request）5 鉴权拒绝（Authentication Reject）6 鉴权请求（Authentication Request）7 鉴权响应（Authentication Response）8 识别请求（Identity Request）9 识别响应（Identity Response）10 TMSI 再分配命令（TMSI Reallocation Command）11 TMSI 再分配完成（TMSI Reallocation Complete）12 CM 业务接收（CM Service Accept）13 CM 业务拒绝（CM Service Reject）14 CM 业务请求（CM Service Request）15 CM 重建立请求（CM Re-Establish Request）16 MM 状态（MM Status）