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BSSSIG课程课程(Base Station Subsystem (Base Station Subsystem Signalling Course)Signalling Course)课程内容BSS系统信令信令流程（MOC）HandoverBSS系统信令信令的概念BSS系统信令 1.GSW Network Review 2.CCS7MTP 3.SCCP 4.LAPD 5.LAPDm信令的概念1，呼叫的操作流程公网用户之间的呼叫信令通道 信令连接 话务通道 语音传送2，信令的概念：为了建立、维持、释放呼叫而相互交换的信息；支持移动性管理（Loc、HO）和用户管理（GSM用户的基本和附加业务的限制）的信令；其次点为移动网所都有公网用户之间的呼叫BSS系统信令1.GSW Network Review2.CCS7MTP3.SCCP4.LAPD5.LAPDmBSS系统信令BSS系统中各网元之间的接口和信令TCBSCBTSMSCAir InterfaceAbis InterfaceAter InterfaceA InterfaceCCS7CCS7LAPDLAPDmGSM Network ReviewGSM信令协议1.物理层2.1.1 语音的传送过程3.MSC中64kb/s的语音经由TC语音编码后形成13kb/s的语音和3kb/s的带内信令传到BSC，BSC对语音不做任何处理，然后传到BTS。语音的传送过程4.1.2 BTS的组成5.包含BBM（基带部分）和RF（射频模块）。6.语音的传送过程Speech CodingChannel CodingInterleaving and CipheringTDMA Burst FormattingGMSK Modulationspeech13kb/s22.8kb/s22.8kb/s33.8kb/sAir InterfaceBBM的功能：拿掉3kb/s的带内信令进行信道编码，包含块编码（用于检错）和卷积编码（用于纠错）进行二次交织和加密形成TDMA BurstGSM信令协议2.链路层 Air Interface 的逻辑信道，包括公共信道和专用信道。公共信道：FCCH（频率校正信道）：帮助MS频率谐调，称为“粗调”；SCH（同步信道）：帮助MS与网络同步，称为“细调”；SCH包含BSIC码和一个TDMA帧号，BSIC码用于识别相邻的同频小区，TDMA帧号每大约3.5小时进行编号，这主要是从平安的角度考虑，破译比较困难。GSM信令协议BCCH（广播限制信道）：包含具体的网络和小区特定信息。有：调频序列（是否有调频），寻呼组（LAC+CI），信道组合方式，小区四周环境等。RACH（随机访问信道）：是公共信道中唯一的上行信道和第一个点到点信道，有MS向网络发送事务恳求或是作为Paging的回应。AGCH（准许访问信道）：对RACH的应答，为MS支配一个SDCCH。PCH（寻呼信道）：下行链路信道，向下寻呼。GSM信令协议专用信道SDCCH（独立专用限制信道）：用于系统信令：呼叫建立，鉴权，加密，TMSI重配，TCH支配以及短消息的发送。SACCH（慢速随路限制信道）：一个SACCH伴随着每个SDCCH和通信信道(TCH)。上行时，发送测量报告；下行时，发送PC（功率限制）和TA（时间提前量）。另外，在MS busy 的状况下，发送短信。FACCH(快速随路限制信道)：用于要求切换时，它与一TCH对应，并代替20ms的语音，因此可以说工作在“偷帧”模式。TCH（通信信道）：包含半速率通信（HR，5.6kb/s），全速率通信（FR，13kb/s）和增加型全速率（EFR，13kb/s）。CCS7-MTP信令数据链路层信令链路层 MSU：真正的传送信令消息 LSSU：链路状态的信令单元，用于检测相邻两点间的信令链路状态 FISU：填充信令单元，空闲时（即不发送MSU和LSSU时）发送此单元。信令网络层 功能：消息处理和网络管理。消息处理包含出向消息路由和入向消息支配。SLTM和SLTA消息，收发的消息的SLC相同才可以成功。SCCPCONS：面对连接的服务。特点：有问有答，事先建立连接，事后释放；CLNS：面对无连接的服务。特点：有calling/called的地址。CONSCLNS建立消息传递释放CRCCDT1DT2RLSDRLCABUDTUDT消息传递ABLAPDLAPD是Abis Interface 的其次层协议，包含TRXSIG和BCFSIG。TRXSIG：用于呼叫限制（呼叫的建立，维持和释放），测量报告的传送，PC，TA，LOC UPD，HO；BCFSIG（OMUSIG）：SW的下载，比较SW版本，收集基站告警，限制BCF、BTS、TRX状态等。帧的格式 Flag AddressControlInformationFCSFLag8bits16bits8/16bitsUp to 260 octets 16bits8bitsAddress中的信息：SAPI和TEI BCFSIG：SAPI=62，TEI=1 TRXSIG：SAPI=0，TEI对应于TRX的Logical IDControl中的信息：I帧：信息帧，用于用户数据的交换，真正的消息传递帧。S帧：监控帧，用于流量限制。U帧：无编号帧，用于供应消息传送的两种模式：Acknowledge（确认模式）和Unacknowledge（无确认模式）消息传送模式中的信息：SABM：恳求建立逻辑连接 UA：对“SABM”&”DISC”的确认 DISC：恳求拆除逻辑连接 UI：用于无确认模式下的消息传递 DM：不能建立或保持逻辑连接消息传送如图所示：UIUI消息传递AB确认模式非确认模式建立消息传递释放U.SABMU.UAI（N（S），N（R）U.DISCU.UAABI（N（S），N（R）LAPDm与LAPD相比：无FCS，在LAPD中，纠检错已经完成，不须要FCS此时，已经形成Burst，Burst中已经含有Flag。增加了“length”，用来标明消息的长度。GSM中的协议栈Air InterfaceCMSMSSSCCLapDmRRMMMSCBSCBTSMSBSSAPA InterfaceMTPSCCPBSSMAPDTAPCMSMSSSCCMMAbis InterfaceMTPLapDSCCP BTSMBSSMAPRRRRBTSMLapDLapDm4312信令流程MOC的过程一.无线接入（1-6）二.建立信令信道（7-11）三.呼叫建立 1.鉴权（12-13）2.加密（18-24）3.TMSI重配（25-30）4.Call Setup&Call Proceeding（31-36）5.支配TCH（37-42）6.TCH捕获和SDCCH释放（43-49）7.Alerting&Connect（50-55）四.通话（56-57）五.释放（58-74）MOC-Signalling Procedure PhasesCall SetupVLRVLRVLRVLRVLRRadio AccessRadio AccessEstablishmentEstablishmentEstablishmentEstablishmentCall SetupCall SetupCall SetupConversationConversationConversationReleaseReleaseRelease14523信令流程VLRMSCBSCBTSMS1263457111010981213141517161819202122242325262728293032313334353637393840414213VLRMSCBSCBTSMS1263457111010981214151716信令流程(续)VLRMSCBSCBTSMS4443454647484950515253545556575859606162636465666768697071727374信令流程（1）1.RACH Channel Request MS通过RACH向BTS发送恳求，发送恳求缘由和随机号。网络通过支配SDCCH供传送信令。无线接入时手机通过随机号来识别，随机号由手机随机产生。2.BTSM Channel Required BTS将MS的恳求转发给BSC。3.BTSM Channel Activation BSC向BTS介绍一个激活的SDCCH的信息。4.BTSM Channel Activation Ack 对上一条信息的确认，BTS起先运用SDCCH信道发送和接收信息。5.BTSM Immediate Assignment BSC告知BTS为其支配的SDCCH的信息特征。6.AGCH Immediate Assignment BTS通过AGCH转发IMM.ASS信息给MS，包含将要运用的SDCCH的信息特征。信令流程（2）7.SDCCH CM Service Request MS向BTS发送建立逻辑连接的恳求，在SDCCH信道中发送SABM信息。8.BTSM CM Service Request BTS将MS已在SDCCH上的状况转发给BSC，同时通知CM Service TYPE和TMSI。CM Service TYPE 包含四种类型：1.表示MOC 2.表示紧急呼叫 4.表示短信传输 8.表示补充业务的激活 此时，主叫首次告知网络自己的身份，即TMSI。9.BSSMAP CM Service Request BSC向MSC发送连接恳求（UA消息）。10.SDCCH UA、CC 发送UA作为对第七步的确认，发送CC作为对第九步的确认。即有两个确认。11.CCS7 Process Access Request MSC将准用户接入的恳求转发给VLR。信令流程（3）12.CCS7 Authentication VLR向MSC送鉴权信息，发送鉴权恳求。13.L3 Authentication Request MSC发送此信息给BSC14.BTSM SDCCH Authentication Request BSC向BTS，BTS向MS发送鉴权信息RAND15.SDCCH BTSM Authentication Response MS向BTS，BTS向BSC，送SRES，响应鉴权恳求。16.L3 Authentication Response BSC向MSC发送SRES。17.Authentication Response MSC向VLR送SRES，比较两个SRES值，相同则鉴权成功。18.SET_CIPHERING_MODE VLR发送 SET_CIPHERING_MODE信息来变更MS-BTS连接加密状态。信令流程（4）19.BSSMAP Cipher Mode Command MSC向BSC发送加密叮嘱，包含Kc。我国运用的加密算法是A5/0。20.L3 Ciphering Mode Command BSC向BTS Establishment Command（BTSM）BSC 存储编码信息并发送给BTS，假如BTS软件中包含MSC规定的算法，BTS则起先加密。否则，就返回一个拒绝信息给MSC。21.SDCCH Ciphering Mode Command BTS通过SDCCH信道向MS发送加密叮嘱，MS起先加密。22.SDCCH BTSM L3 Ciphering Mode Complete MS to BTS to BSC，MS向上告之，已经完成加密。23.BSSAP Cipher Mode Complete BSC转发上述信息给MSC。24.CCS7 Access Request Accept VLR 发送一个确认信息给接入恳求信息。信令流程（5）25.CCS7 Forward New TMSI VLR 恳求MSC执行TMSI重配。26.L3 TMSI Reallocation Command MSC向BSC发送TMSI重配的叮嘱。27.BTSM/SDCCH/L3 TMSI Reallocation Command BSC-BTS-MS 向下发送TMSI重配叮嘱。28.SDCCH/BTSM/L3 TMSI Reallocation Complete MS接收到TMSI重配的指令后，存储LAI在SIM卡中。然后返回给网络TMSI重配完成的信息。29.L3 TMSI Reallocation Complete BSC转发TMSI重配完成的信息给MSC。30.CCS7 TMSI Ack MSC向VLR发送一个TMSI重配成功的信息给VLR。信令流程（6）31.SDCCH/BTSM/L3 Setup 在鉴权、识别和加密之后，现在MS处在SDCCH信道上，并起先真正的呼叫建立的信令。MS发送Setup信息给BSC。网络第一次知道了被叫号码。32.L3 Setup BSC转发MS的Setup恳求信息给MSC。33.CCS7 Send information for Originated call MSC向VLR查询用的呼叫信息，看是否可以完成呼叫。34.CCS7 Complete callVLR返给MSC一个MOC的确认信息。即用户可以打电话。35.L3 Call Proceeding MSC对呼叫恳求的一个相应，对应于第32步。起先支配电路。36.BTSM/SDCCH/L3 Call Proceeding BSC-BTS-MS 此时，网络已经收到了MS呼叫建立的全部必要信息。信令流程（7）37.BSSMAP Assignment Request MSC告知BSC已经预留的A口信息，起先TCH信道支配，给出电路的CIC号。38.BTSM Physical Context Request 在Abis口支配TCH信道之前，BSC向BTS查询用户的TA和PC值。39.BTSM Physical Context Confirm 对上一信息的回应。BSC收到BTS发过来的TA值，并起先TCH预留和支配。40.BTSM Channel Activation BSC向BTS激活空中的TCH。41.BTSM Channel Activation Ack BTS返回当前的TDMA帧号。42.BTSM/SDCCH/L3 Assignment Command BTS转发激活的TCH的信息给MS，从SDCCH切换到TCH。信令流程（8）43.FACCH SABM 这是Layer 2的信息。恳求在TCH上建立逻辑连接。44.BTSM Establish Indication BTS告知BSC：MS已经占上TCH信道。45.FACCH UA 对第43步的确认。46.FACCH/BTSM/L3 Assignment Complete MS通过BTS告知BSC已经占上TCH的确认信息。对第42步的确认。47.L3 Assignment Complete BSC将MS已经捕获信道的信息告知MSC。48.BTSM RF Channel Release 当MS已经占用TCH，SDCCH对于呼叫的建立已经没有作用，起先释放SDCCH。49.BTSM RF Channel Release 对上一步的确认。BTS向BSC发送SDCCH已经释放的消息。信令流程（9）50.L3 Alerting MSC告知BSC，被叫方已经振铃。51.BTSM/FACCH/L3 Alerting BSC-BTS-MS 告知主叫，被叫已经振铃。52.L3 Connect53.BTSM/FACCH/L3 ConnectMSC通过BSS发送连接信息给MS。告知MS，连接通过网络已经建立。就是说被叫已经按了接听键，被叫应答。54.Connect Ack.MS-BTS-BSC 55.Connect Ack.BSC-MSC呼叫已经建立，会话起先。56.SACCH/L3 Measurement Report 57.BTSM/L3 Measurement Report在通话过程中，MS每秒两次向网络发送测量报告，告知通话的语音质量。在报告发送的过程中，Nokia BTS不过预处理。信令流程（10）58.BTSM/FACCH/L3 Disconnect 主叫挂机，MS告知网络停止计费。59.L3 Disconnect BSC将此信息转发给MSC。60.L3 Release MSC发起释放的指令。61.BTSM/L3 Release BSC-BTS-MS 释放信息由BSC转告MS。62.BTSM/FACCH/L3 Release Complete MS向上告知，释放已经完成。对60步的确认。63.L3 Release Complete BSC告知MSC释放已经完成。对61步的确认。64.BSSMAP Clear Command MSC通知BSC释放无线资源。65.BTSM/FACCH/L3 Channel Release BSC向MS发送去激活TCH的指令。66.BTSM Deactivate SACCH 去激活SACCH。信令流程（11）67.FACCH DISC MS-BTS 恳求拆除逻辑连接。对应上面的第10步。68.FACCH UA BTS-MS 对上一步的确认。69.BTSM Release Indication BTS告知BSC：MS已经释放全部的空中接口的资源，处于IDLE状态。70.BTSM RF Channel Release BSC通知BTS释放其他的无线资源，TCH/FACCH和SACCH资源。71.RF Channel Release Ack.对上一步的确认。72.BSSMAP Clear Complete BSC告知MSC，全部此次呼叫相关的无线资源已经释放。对应于第64步。73.SCCP SCCP Released MSC发送RLSD信息给BSC，通知BSC拆除SCCP的面对连接的服务。74.SCCP SCCP Released Ack.BSC发送RLC信息给MSC，告知SCCP层的连接已经拆除，对上一步的确认。Handover分类（两种方法）1.Intra cell HO 小区内 2.Inter cell HO 小区间 3.External HO BSC间、MSC间同步切换和非同步切换 同步切换：源小区与目标小区运用同一主时钟源，MS接入目标小区，可以运用原来的TA值。非同步切换：源小区与目标小区运用不同的主时钟源，MS接入新小区后，须要调整TA值。HandoverHO的过程1.依据测量报告，作出HO的确定，找到目标小区。2.激活New TCH3.BSC通知MS完成HO BSCOld BTSMSMSNew BTSBSCNew BTSMSHO.CMDHO.AccessSABMUAHO.COMPHO.COMP建立逻辑连接Handover4.BSC释放Old TCHBSC释放Old TCHBSC告知MSC有MS执行了切换以及执行切换的缘由两个概念HO.Request 切入HO.Required 切出