GSM业务流程(比较全面).docx

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CS业务流程

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1.1.1. 寻呼 1

1.1.2. 鉴权 1

1.1.3. 加密 2

1.1.4. 身份标识 2

1.1.5. TMSI重新分配 3

1.1.6. 位置更新流程 4

1．普通位置更新 5

同一个MSC下的位置更新 5

不同MSC下的位置更新 6

2．周期性位置更新 7

3．开关机 8

1．关机 8

2．开机 9

1.1.7. 语音呼叫 10

主叫 11

被叫 12

1.1.8. 局间呼叫 13

1.1.9. 智能网触发 14

1．主叫用户触发 16

2．被叫用户触发 17

3．主加被叫都触发 19

1.1.10. 短消息 20

1.主叫部分（发送短消息部分） 20

2.被叫部分（收短消息部分） 21

1.1.11. 切换业务 21

1.局内切换 23

2.局间切换 23

1.1.1.寻呼

在移动通信系统中，通信终端的位置不是固定的。

为了建立一次呼叫，需要知道被叫用户或者短信的接收者的位置信息。

MSC会通过IU接口/A接口向该MSC所管辖的所有RNC/BSC发送寻呼消息（paging广播消息）,当RNC/BSC收到该消息后,该用户所在的RNC/BSC会向MSC回复一个pagingresponse消息，由于在A接口用到了SCCP的有连接服务，所以寻呼响应同时被视为SCCP的连接建立请求消息。

注意：

不是所有的被叫用户都会发起寻呼消息。

当该用户正在发生业务时（SCCP连接未断开时，不用再进行寻呼）。

寻呼流程：

1．MSC通过paging消息向BSC发起寻呼

2．该用户所在的BSC收到寻呼消息后向MSC回复pagingresponse消息

1.1.2.鉴权

鉴权是指GSM网络侧确定移动台在身份验证过程中在无线接口上传输的IMSI或TMSI合法性的过程。

鉴权的目的是为了防止非法用户接入GSM网络系统，同时也防止合法用户的私人信息被非法用户窃取。

是否执行鉴权，取决与运营公司要求。

一般每次呼叫建立、位置更新、无呼叫连接建立的补充业务激活、短消息交换（SMS）需执行鉴权，以保护运营商的利益。

网络侧在下列条件下可以启动鉴权流程：

1MS申请在VLR或HLR用户相关信息更改；

2业务接入时（包括MS主叫、移动态被叫、MS激活或去活及补充业务时）；

3MSC/VLR重启后的第一次网络接入；

4密钥序列KC不匹配时；

鉴权过程具体有两方面作用：

1确定MS提供的身份是否可以接入网络；

2提供参数供MS计算新的密钥；

3鉴权总是由网络侧发起和控制。

鉴权流程：

1．鉴权请求

2．鉴权响应

1.1.3.加密

加密流程一般出现在位置更新、业务接入、局间切换等服务请求中，需要GSM网络设备特别是基站的支持，也取决于MS的加密支持能力。

加密流程的目的是传送相关的加密和完整性算法信息给UTRAN，UTRAN利用这些信息选择使用合适的参数和设备加密用户和信令数据，以及存储相关的完整性算法参数，该流程使用面向连接信令。

加密流程：

1．加密模式设置流程中，MSC向BSC发一条CipherModeCommand命令

2．BSC向MSC回复CipherModeComplete

1.1.4.身份标识

标识流程是网络用来要求MS向网络提供特定身份标识的，如IMSI、IMEI等。

CN侧可以设置是否要求UE上报IMEI，如果打开此开关，则会下发IdentityRequest消息，随后UE通过IdentityResponse消息上报IMEI。

身份标识流程：

1．MSCServer向MS发送IdentityRequest

2．只要RR连接，MS随时准备接受IdentityRequest消息并回复IdentityResponse

1.1.5.TMSI重新分配

TMSI再分配流程的目的是保护用户标识的机密性，例如防止用户IMSI在空中接口被

入侵者识别并对该用户进行定位。

由于标识的机密性服务是针对IMSI的，一个临时移动

用户标识TMSI只用于在无线接口的信令流程中作为标识。

TMSI什么情况下需要再分配取决于网络运营者，但至少在位置区的变化后要进行

TMSI再分配。

每个TMSI只在一个位置区内唯一TMSI，再分配的流程可以单独运行或者

隐含在使用TMSI进行位置更新的流程中。

TMSI再分配的流程总是由网络发起的。

TMSI再分配功能也可在其他流程中实现，如

在呼叫建立、位置更新成功时，通过LOCATIONUPDATINGACCEPT等消息下发给终端。

1．呼叫中的TMSI重新分配

MSC主动发起TMSI重新分配流程把新分配的TMSI通过TMSIReallocationCommand里面。

BSC更新完TMSI后向MSC回复TMSIReallocationComplete

2．位置更新中的TMSI重新分配

BSC向MSC发起位置更新请求LocationUpdatingRequest

MSC把分配好的TMSI通过LocationUpdatingAccept发送给BSC

BSC更新完TMSI后向MSC回复TMSIReallocationComplete

1.1.6.位置更新流程

在GSM系统中有三个地方需要知道位置信息，即HLR、VLR和MS。

当这个信息发生变化时，需要保持三者的一致，由位置更新流程实现。

位置更新流程是位置管理中的主要流程，总是由MS发起。

位置更新流程是一个通用流程，在如下三类位置更新流程中要使用到：

正常位置更新、周期性位置更新、IMSI附着位置更新流程。

正常位置更新用于更新网络侧对于MS的位置区信息，LOCATIONUPDATINGREQUEST消息中包含位置更新流程的类型信息。

在网络侧VLR判定MS为未知用户时，会启动正常位置更新流程，作为MM连接建立请求的响应。

为限制位置更新尝试次数，位置更新失败时要使用位置更新attemptcounter计数器。

在MS开机或SIM卡刚插入时，该计数器清零。

MS中要保持一个"forbiddenlocationareasforroaming"表和一个of"forbiddenlocationareasforregionalprovisionofservice"表。

MS关机或SIM卡拔出时，将这两个表删除。

当MS收到位置更新拒绝消息，其原因值为"Roamingnotallowedinthislocationarea"或"LocationAreanotallowed"时，从BCCH上收到的LAI信息触发位置更新请求的LAI要加到相应的表项中。

这两个表的容量至少要有10个表项，当表项数目超过表的容量时，最早的表项内容删除。

成功的进行位置更新后，MS在SIM卡中置UPDATED状态位，并存储新的位置区信息。

1：

普通位置更新

移动台在开机或移动过程中，收到的位置区标识与移动台中存储的位置区识别不一致时，移动台发起位置更新请求通知网络更新该移动台的位置区识别。

根据位置更新请求消息中位置区是否属于同一MSCServer/VLR的位置区，是否需要IMSI参与，位置更新流程分为：

同一个MSCServer/VLR区域内部的位置更新、跨越不同MSCServer/VLR区域的可以从前VLR使用IMSI的位置更新、跨越不同MSCServer/VLR区域的不能从前VLR使用IMSI的位置更新。

1．普通位置更新

1.1同一个MSC下的位置更新

重要部分描述：

1：

BSC发送LocationUpdatingRequest向MSC发起位置更新请求

2：

MSC回复位置更新回复LocationUpdatingAccept,把新分配的TIMSI下发给BSC

3：

BSC更新TMSI后返回TMSIReallocationComplete

局内位置更新流程：

1.位置更新请求

2.SCCP连接确认

3.身份认证请求

4.身份认证响应

5.加密命令

6.加密完成

7.接收位置更新消息

8.TMSI再分配完成

9.释放信道

10.释放信道完成

11.释放SCCP

12.释放SCCP完成

1.2不同MSC下的位置更新

如果MSC发现BSC带来的位置区和TMSI不是当前的位置区，MSC会主动发起MAPSendAuthenticationrequest向之前用户所在的MSC请求IMSI回来，之前的VLR通过MAPSendAuthenticationresponse把IMSI带回当前的MSC，当前的MSC通过ID-CommonID下发当前得到的IMSI，VLR发起鉴权流程，MSC向BSC发起鉴权，BSC回复鉴权信息，MSC通过MAPUpdateLocationrequest向HLR同步数据，HLR把新的数据插入到当前的MSC，HLR插入完成后发送MAPCanceLocationrequest向用户所在的前一个MSC请求删除数据。

，VLR删除完成后回复MAPCanceLocationresponse，MSC提示HLR数据插入完成，HLR回复MSC的MAPUpdateLocationresponse位置更新完成

局间位置更新流程：

1.位置更新请求

2.SCCP连接确认

3.身份验证请求发送

4.发送身份验证响应

5.鉴权请求

6.鉴权响应

7.位置更新请求

8.取消位置请求

9.身份认证请求

10.取消位置响应

11.订阅者数据插入命令

12.插入订阅者数据完成

13.位置更新响应

14.TMSI再分配完成.

15.释放信道

16.释放信道完成

17.释放SCCP

18.释放SCCP完成

2．周期性位置更新

当移动台突然进入网络覆盖不到的区域，或者突然掉电，移动台还来不及发送IMSI

DETACH消息就和网络分离。

显然，在这种情况下，VLR是无法给IMSI置分离标记的，如果该IMSI做被叫，电路资源和无线资源就要被浪费。

解决这个问题的办法是：

移动台发起周期性位置更新流程，即任何移动台无论是否进入新的位置区，都要定时（例如每隔30分钟）发起一次位置更新流程，指定的周期到时后，没有发起周期性位置更新流程，则VLR将该IMSI置为分离。

周期性位置更新的周期可以人为设定，从6分钟到24小时不等，甚至可以设为无穷大（不作周期性位置更新）。

流程基本同普通位置更新。

BSC定时向MSC发起LocationUpdatingRequest汇报自己的位置状态和网络状态，MSC回复位置更新回复LocationUpdatingAccept,把新分配的TIMSI下发给BSC，BSC更新TMSI后返回TMSIReallocationComplete。

周期位置更新流程：

1.位置更新请求

2.SCCP连接确认

3.鉴权请求

4.鉴权响应

5.接收位置更新消息

6.TMSI再分配完成

7.释放信道

8.释放信道完成

9.释放SCCP

10.释放SCCP完成

3．开关机

为节省宝贵的空口资源，当被叫用户不可及时，MSC不会发出paging消息。

VLR中需要为IMSI设立标志，当IMSI可用时，将该标志置为IMSI附着。

IMSI不可用时，将该标志置为IMSI分离。

当移动台重新进入活动状态（如终端开机时），需要发起位置更新使VLR将其设为附着状态。

如果位置区自从IMSI分离后已改变，则通过普通位置更新流程来完成（位置更新类型为Locationupdating）；如果未改变，则通过IMSI附着流程（位置更新类型为IMSIDetach）完成，流程基本同普通位置更新。

1．关机

BSC向MAC发送IMSIDETACHINICATION告诉MSC自己要关机，MSC回复CC消息表明SCCP连接建立，释放SCCP，关机完成。

关机流程：

1.IMSI分离指示

2.SCCP连接确认

3.释放信道

4.释放信道完成

5.释放SCCP

6.释放SCCP完成

2．开机

BSC发送LocationUpdatingRequest向MSC发起开机请求，MSC回复位置更新回复LocationUpdatingAccept,把新分配的TIMSI下发给BSC，BSC更新TMSI后返回TMSIReallocationComplete。

开机流程：

1.位置更新请求

2.SCCP连接确认

3.鉴权请求

4.鉴权响应

5.加密命令

6.加密完成

7.身份认证请求

8.身份认证响应

9.接收位置更新消息

10.TMSI再分配完成

11.释放信道

12.释放信道完成

13.释放SCCP

14.释放SCCP完成

1.1.7.语音呼叫

语音呼叫流程分为主叫流程、被叫流程。

手机做主叫（MOC）时的信令流程从RNC/BSC向MSC发起业务请求（CMServiceRequest）开始，到主叫用户释放完成为止。

一般来说经过几个大的阶段：

业务请求阶段、鉴权阶段、加密阶段、呼叫确认阶段、智能网触发、指配阶段、取被叫用户路由信息阶段、Alerting阶段以及用户接通阶段。

1.经过业务请求消息，手机和RNC/BSC建立了暂时固定的联系。

2.鉴权阶段主要包括取鉴权向量、鉴权请求、鉴权响应等几个步骤。

3.鉴权成功以后，MSC发起加密过程以保证通话的安全性。

4.经过鉴权、加密阶段后，用户的主叫身份已经得到了确认，网络认为用户是一个合法用户，允许继续处理该呼叫。

5.当主叫用户为预付费用户时，MSC根据O-CSI触发业务。

6.HTC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，主叫用户可以通过话音信道听到MSC的语音提示。

7.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。

如果MSC通过对被叫用户的MSRN的分析得知被叫用户是本局用户，那么就不会向其它MSC发送初始地址消息IAI/IAM，而是根据被叫用户的位置区直接通知本局RNC/BSC对被叫用户发起寻呼，如果被叫是非本局用户，则通过信令路由分析，通过适当的链路向目的MSC发送IAM消息，以建立话路。

手机做被叫时主要包括两个流程：

一是被叫寻找的过程；二是寻找到手机之后的接续过程，一般来说经历的阶段为入局请求、寻呼过程、鉴权过程、加密过程、呼叫确认过程、指配过程、alerting过程以及用户接通过程。

手机作被叫时的流程与主叫基本类似，不同点有：

被叫MS收到网络发出的“寻呼”消息后，才会提出信道请求。

被叫MS在与网络建立CC连接时，先由网络发下行的SETUP消息，MS回送“呼叫证实”消息。

在“呼叫处理”或“呼叫证实”后，网络与MS之间CC层的连接建立。

手机作被叫有下面三种情况：

来自PSTN

来自其他MSC

来自本MSC内的另一个移动用户

注意：

1.可选流程（鉴权、加密、身份标识），根据业务实际情况选折选。

2.取鉴权集不是必须的，VLR到HLR取鉴权集时，本次使用一组，另外4组保存在VLR中供后续的鉴权过程使用。

只有当VLR中的鉴权集使用完毕，VLR才发起向HLR/AUC取鉴权集的过程。

另外，如果MSC通过对被叫用户的MSRN的分析得知被叫用户是本局用户，那么就不会向其它MSC发送初始地址消息（IAI/IAM），而是根据被叫用户的位置区直接通知本局BSC对被叫用户发起寻呼。

如果被叫用户非本局用户，则通过信令路由分析，通过适当的链路向目的MSC发IAI消息，以建立话路。

1.主叫

主叫流程：

1.CM业务请求

2.SCCP连接确认

3.鉴权请求

4.鉴权响应

5.CM业务请求完成

6.呼叫建立

7.呼叫准备

8.指配请求

9.指配完成

10.回响铃

11.连接

12.确认连接

13.（主叫）挂机

14.释放资源

15.释放资源完成

16.释放信道

17.释放信道完成

18.释放SCCP

19.释放SCCP完成

2.被叫

被叫流程：

1.寻呼

2.寻呼响应

3.SCCP连接确认

4.呼叫建立

5.呼叫确认

6.指配请求

7.指配完成

8.振铃

9.连接

10.确认连接

11.（主叫）挂机

12.释放资源

13.释放资源完成

14.释放信道

15.释放信道完成

16.释放SCCP

17.释放SCCP完成

3.拆线部分

拆线部分相对而言是个很独立的过程，不管是主叫先发起还是被叫先发起，流程基本是类似的：

拆线、释放、释放完成、清除、清除完成，不同之处仅在于交换局之间的TUP消息略有不同。

在拆线阶段，手机用户的挂机动作被手机转换为拆线消息（Disconnect）,经BTS、BSC向MSC传送，MSC收到拆线请求之后，有两个动作：

向BSC下发释放命令（Release）；同时MSC需要向被叫所在的MSC发送前向拆线TUP消息请求。

此后，主叫方和被叫方的拆线过程将分别进行。

MSC在收到拆线消息后，首先向MS发送DTAP消息REALSE命令，MS去活本次呼叫占用的所有信道，并发送释放完成消息确认，网络侧则会在本端释放所占信道以便可以分配给其它呼叫连接使用；之后，MSC向BSS发送BSSMAP消息CLEARCOMMAND，指示应该释放无线资源，BSS收到CLEARCOMMAND消息后，开始清除无线接口，同时将分配给此次呼叫的地面资源均标示为空闲，向MSC发送CLEARCOMPLETE，MSC收到CLEARCOMPLETE消息后，释放地面资源。

被叫所在MSC收到CLF消息后，向主叫所在MSC会释放保护消息，同时启动本局资源释放流程：

MSC向MS发送DTAP消息REALSE命令，MS去活本次呼叫占用的所有信道，并发送释放完成消息确认，网络侧则会在本端释放所占信道以便可以分配给其它呼叫连接使用；之后，MSC向BSS发送BSSMAP消息CLEARCOMMAND，指示应该释放无线资源，BSS收到CLEARCOMMAND消息后，开始清除无线接口，同时将分配给此次呼叫的地面资源均标示为空闲，向MSC发送CLEARCOMPLETE，MSC收到CLEARCOMPLETE消息后，释放地面资源。

1.1.8.局间呼叫

局间呼叫在GSM网络中主要是MSC->MSC的E接口的ISUP协议进行通信。

局间呼叫流程主要包括IAM、ACM等局间的信令交互及对应的通话过程。

1、IAM为所有呼叫信令的第一条信令，也即可以根据这条信令的时间得到呼叫“开始时间”；而且，因为IAM消息中包含了被叫号码、原始被叫号码、主叫号码、呼叫转移号码等信息，所以通过IAM，可以解析到各个号码信息；

2、ACM：

表示已收到路由呼叫到被叫时所需的所有地址信号，也即被叫号码全；当SPB发送该消息时，同时也给被叫和主叫响铃，也即可以从该消息的时间获取“响铃时间”；

3、ANM：

表示已经应答呼叫，即被叫已接听，也即通过该消息可以获取开始通话时间。

4、REL：

前发或后发这个消息，表示由于某些原因正在释放该电路；所以可以通过该消息获得呼叫释放时间，以及呼叫“释放的原因”；同时也可以获取“通话时长”

5、RLC：

前发或后发这个消息以响应收到的释放消息，表示释放已完成；所以，通过该消息可以获取“释放完成时间”；也即呼叫过程是完整的，及呼叫“合成标志”。

1.1.9.智能网触发

智能网Cap（CAMELApplicationPart,CAMEL应用部分）是从有线智能网INAP协议演化而来，实现无线智能网功能实体GSMSSF,GSMSRF和GSMSCF之间的信令交互，从而实现对CAMEL业务的支持。

Cap协议是SS7信令系统的一部分。

CAP在SS7信令系统中属于TCAP的用户部分。

利用TCAP协议提供的结构化/非结构化对话能力，实现不同功能的接口之间信令交互

Cap协议栈如下：

智能网触发

1.MSCServera/VLR/SSP收到呼叫，根据主叫的签约信息O－CSI触发业务，将MSCServera/VLR/SSP所在位置的长途区号，放在IDP消息中的LocationNumber参数中，并向SCPa发送IDP消息。

在“启动DP”操作中包含了GSMSCF需要的各种信息，如主叫号码、被叫号码、主叫位置信息、被叫位置信息、用户状态等

2.请求报告BCSM事件（RequestReportBCSMEvent）

此操作由GSMSCF发送给GSMSSF。

GSMSCF可以根据业务需求利用“请求报告BCSM事件”要求得知GSMSSF本次呼叫的相关BCSM事件。

GSMSSF收到此操作以后，将把本次呼叫GSMSCF需要上报的BCSM事件记录下来，而当该BCSM事件发生时，通过“BCSM事件报告”操作通知GSMSCF。

3.申请计费（ApplyCharging）

此操作由GSMSCF发给GSMSSF，用于控制本次呼叫的呼叫时长。

在“申请计费”操作中含有本次呼叫的最大呼叫时长和费率切换时长等控制参数，实际的呼叫时长在呼叫到达最大呼叫时长或者用户拆线时由GSMSSF通过发送“申请计费报告”来

通知GSMSCF。

4．连接（Connect）

此操作由GSMSCF发送给GSMSSF，GSMSCF可以根据业务的需求通过“连接”操作改变当前呼叫的某些参数，如被叫地址、主叫号码显示等，使当前呼叫按照业务的要求进一步往下进行。

5.申请计费报告（ApplyChargingReport）

此操作由GSMSSF发给GSMSCF，GSMSSF在实际的呼叫时长到达相应“申请计费”操作规定的最大呼叫时长时或者用户拆线时向GSMSCF发送此操作，通知呼叫的实际时长以及其它相关信息。

6.BCSM事件报告（EventReportBCSM）

此操作由GSMSSF发送给GSMSCF。

GSMSSF记录GSMSCF发送的RRBE消息中要求上报的事件，如果检测到需上报的事件已发生，则通过“BCSM事件报告”通知GSMSCF，GSMSCF根据事件的类型进行下一步的处理

7.拆除呼叫（ReleaseCall）

此操作由GSMSCF发送给GSMSSF。

GSMSCF可以根据业务需求在呼叫的任何时刻利用“拆除呼叫”操作要求GSMSSF拆除对应的呼叫

Cap的触发方式

1．主叫用户触发

主叫O－CSI触发业务

2．被叫用户触发

被叫为O－CSI触发

3．主加被叫都触发

主叫先O－CSI触后被叫再O－CSI触发，一共发生两次触发。

1.1.10.短消息

1.主叫部分（发送短消息部分）

短消息发送部分包括BSC把短信发送给MSC

MSC把短