信令初级培训.

1、GSM 信令系统概述上海贝尔阿尔卡特网络优化小组一、信令基本概念简单地说，信令是指通信系统中的控制信令。它可以指导终端、交换系统及传输系统协同运行，在指定的终端之间建立临时的通信信道，并维护网络本身正常运行。信令系统是通信网的重要组成部分，是通信网的神经系统，建立通信网的目的是为用户传递包括话音信息和非话音信息在内的各种信息。二、移动主叫流程其中10 UM(SACCH) 的信令为”cm service accept” 1. 信道要求MS通过动态地在RACH信道（随机接入信道）上发送一个随机接入脉冲向一个（BTS）基站收发信台申请一条信道。在信道请求消息中包括了建立的原因，这个原因可能是“寻呼响

2、应”、“紧急呼叫”、“移动主叫”、“短消息业务”或“其他”，比如“位置更新”。此外，这条消息还包括随机参数，移动台（MS）随机的选5个比特作为随机参数。这些参数的作用是：当两个移动台同时接入网络时，网络能运用这些参数来区分这些移动台。2. 信道请求基站收发信台向基站控制器发一条申请信道消息。通过这条消息，基站收发信台进一步向基站控制器传递由移动台发起的信道请求。实际上，信道请求消息中除了包含信道要求消息中的一些消息外，还包括通过基站收发信台加入的一些消息。请求参考单元直接从信道要求消息中来，初始时间提前量（接入延迟）由基站收发信台加入到这条消息中去。3. 信道激活收到从基站收发信台发来的信道请

3、求消息后，基站控制器开始按照一定的条件为此次呼叫寻找和分配SDCCH信道，同时基站控制器向基站收发信台发送一条信道激活消息。其中最重要的是：分配给哪个基站收发信台以及此SDCCH的信道组合。此消息中包含的参数有：DTX控制、信道的ID（识别）、信道描述和移动分配、移动台和基站的最大功率电平、基站控制器计算的有关此次接入的初始时间提前量等。4. 信道激活证实这是对信道激活消息的应答。当基站收发信台收到这条消息后，它开始在SACCH信道发送和接受消息。5. 立即指配命令基站控制器告诉基站收发信台关于被使用的SDCCH信道。6. 立即指配基站分系统通过AGCH（接入允可信道）信道告知移动台有关使用的

4、SDCCH（独立专用控制信道）信道的情况。实际上，这条消息是一条从网络向移动台发送的从AGCH信道转到先前定义的SDCCH信道工作的指令。在这条消息中，包括的参数有：寻呼模式、SDCCH信道描述、随路SACCH（慢速随路控制信道）、跳频， 如果应用了跳频， 则还应包括请求参考（与建立原因相同）、初始时间提前量和频率分配。7. CM业务请求移动台向网络发送CM业务请求，目的是为连接管理子层实体申请一项服务，比如，电路交换连接建立、补充业务激活或短消息传送。8. CM业务请求（建立指示）基站收发信台通过返回建立指示消息确认立即指配命令。建立指示消息有两种用途。首先，建立指示消息从基站收发信台的角度

5、出发，指出移动台目前正在SDCCH信道上。这样，基站收发信台向基站控制器发一消息，指示现在移动台的CM业务请求正在所描述的这种SDCCH信道上传送。另外，基站收发信台将识别这一连结并把接收到的第3层的消息加入到这条消息中。9. CM业务请求这条CM业务请求消息被送往移动交换中心。10. UA当在LAPDm协议中建立第2层级别链路时，UA是正常情况下第2层级别的确认。11. 鉴权请求作为CC（连接证实）消息，移动交换中心发送一条鉴权请求消息给BSC。这条消息包括随机数RAND。12. 鉴权请求BSC通过BTS把消息传送给MS。13. 鉴权响应MS以带符号的响应SRES来响应鉴权请求。鉴权响应通过

6、BTS被送往BSC。14. 鉴权响应为了完成鉴权过程，从MS来的SRES的值在消息内部被送回VLR。15. 加密模式命令MSC要求BSC从无线通路开始加密。假如网络想要在无线接口开始加密，需要在A接口发送消息。如果网络使用加密，那么MS在接收到此消息以后开始加密。16. 加密命令BSC把加密消息储存到它的存储器中然后向BTS发送一个加密命令来发起加密模式操作。17. 加密模式命令BSS告知MS加密的初始，开始接收被加密模式。18. 加密模式完成MS确认加密命令。19. 加密模式完成如果加密被使用，那么这是在空中接口中的第一条加密的消息。BSS确认加密命令，通知MSC移动台已经开始加密并开始以加

7、密模式发送消息。20. TMSI再分配命令TMSI再分配的目的是提供身份的保密性。TMSI的再分配通常至少在每次位置更新时执行。MSC通过发送TMSI再分配命令消息给MS发起TMSI再分配过程。TMSI再分配命令消息包括TMSI与由网络分配的LAI的组合；或者如果正在使用的TMSI将被删除，就包括一个LAI和IMSI。通常，通过应用加密模式的RR连接， TMSI再分配命令被送往MS。21. TMSI再分配命令TMSI再分配命令被送到MS。22. TMSI再分配完成当MS接收到TMSI再分配命令消息后，把LAI储存在SIM卡中。如果接收到的身份识别是MS的IMSI，它就把先前储存的TMSI删除。

8、如果接收到的身份是TMSI，MS把它存储在SIM中。在这两种情况下，MS将发送一条TMSI再分配完成消息给网络。23. TMSI再分配完成TMSI再分配完成消息送往MSC。24. 建立在鉴权，识别，加密后，MS处在SDCCH信道上，准备开始真正呼叫建立信令。MS发送一建立消息给BSC，再被送到MSC。25. 建立BSC向MSC发送建立消息来告知MSC将要执行的呼叫。26. 呼叫进程MSC对建立消息的响应。27. 呼叫进程当MS的呼叫控制实体接收到呼叫进程消息后，就进入“移动主叫进程”状态。28. 指配请求这条消息开始了TCH（话音信道）的分配。在A接口，MSC是主控者，它为A接口上的这次呼叫寻

9、找一个可使用的电路。这条消息根据GSM规范包括了一些可选项。这些可选项是：呼叫的优先权、下行的不连续传输（DTX）、无线信道的识别和可用的干扰带。29. 信道激活在BSC内部的信道保存和分配之后，它通过发送这条消息给BTS来激活TCH信道。消息内容主要包括：信道号、激活的类型、信道模式（DTX/NO DTX）、信道类型（话音/数据：如果是话音，则包括GSM编码算法，如果是数据，则包括信道中消息是透明还是不透明的以及数据速率）、信道识别、接收到消息的加密消息、BTS和MS的功率等级和时间提前量。30. 信道激活证实BTS返回目前TDMA帧号，然后通过Abis接口激活TCH。31. 分配命令BTS

10、进一步把收到的消息发送给MS。消息内容主要包括：信道描述、功率级别、小区信道描述、信道模式（全速率/半速率）和移动分配。32. SABM（设置异步平衡模式）这是一条第二层的消息， 包含一些第三层消息， 包括业务请求， 加密键序列，移动台级别和移动标识。33. 建立指示建立指示消息有两个用途。第一，此时应用建立指示消息，可以让基站收发信台知道移动台目前正在FACCH信道上，这样，基站收发信台可以向基站控制器发送消息，指示移动台现在正在使用的FACCH信道的情况。第二，BTS识别此链路为主信令信道并且将收到的第三层消息加入建立指示消息中，这第三层消息来自于MS。34. UAUA通常是建立第二层LA

11、PDm链路时的第二层确认。35. 指配完成这条消息由移动台发送给网络以指示移动台已成功建立TCH。36. 指配完成BSS向MSC证实获取TCH信道。37. 信道释放使正在使用的SDCCH停止活动。这个消息是由BSC发向MS的。另外，它也被称为“第三层 的断链消息”。在正常的呼叫建立情况下，呼叫原因为“正常”。38. 去活SACCH（慢速随路控制信道）BSC向下行发送这个消息，BSC禁止向MS传送系统消息。事实上，此时已经没有在SACCH上接收/ 发送任何消息的必要了，因此它将被去活。39. 释放指示BTS通知BSC，MS没有更多专用的无线资源。40. RF信道释放BSC通知BTS释放其余的无线

12、资源。41. RF信道释放证实所有的无线资源被释放; BTS发送证实消息给BSC， 这些无线资源为: TCH/FACCH和SACCH。42. 提醒MSC发送提醒消息给BSS。43. 提醒当在移动主叫过程中，MSC通知MS被叫用户已经被提醒。如果MS收到提醒消息，就应当接通话音通路，此时主叫用户可以听到振铃声，表示被叫用户正在振铃。44. 连接MSC通过BSS发送一连接消息给MS。此消息向MS表明已经通过网络建立连接。45. 连接MS一收到连接消息，它就把用户连接到无线通路上，并返回一连接证实消息，停止所有本地产生的振铃指示，进入“激活”状态。46. 连接证实MS用这条消息告诉MSC，目前MS正

13、处于”激活”状态。47. 连接证实此消息被送往MSC。48. 测量报告在建立了主信令信道后，移动台每秒发送两次关于话音质量的测量报告。49. 预处理测量结果如果这些测量报告在BTS中已经过预处理，则测量结果被传到BSC；如果BTS中没有经过预处理过程，测量报告直接被传到BSC，而不需要BTS的参与。50. 拆链由MS发出拆链请求消息。消息内容主要包括：清除终端到终端的连接。这条消息将停止了有关此次呼叫连接的收费。51. 拆链拆链消息发往MSC。52. 释放实际的释放将来自MSC，真正的呼叫才结束。53. 释放释放消息送往MS。54. 释放完成MS通知网络它将释放此次业务标识，也就表示释放过程正

14、在进行中。55. 释放完成释放完成消息被发送到MSC。56. 清除命令这个消息由MSC发出，用来释放所有相关的资源，也就是与这次通话过程相关的BSSAP。57. 信道释放使正在使用的TCH停止活动。这个消息是由BSC发向MS的。另外，它也被称为“第三层 的断链消息”。在正常的呼叫建立情况下，呼叫原因为“正常”。58. 去活SACCH（慢速随路控制信道）BSC向下行发送这个消息，BSC禁止向MS发送系统消息。事实上，此时已经没有在SACCH上接收/ 发送任何消息的必要了，因此它将被去活。59. DISCMS在上行方向将发送第2层DISC帧，并通知BTS在TCH/FACCH信道上的业务。60. U

15、ABTS确认DISC帧，其结果：MS重新开始监听BCCH信道，并且所有的无线接口将被释放。61. 释放指示BTS通知BSC，MS没有更多专用的无线资源。62. RF信道释放BSC通知BTS释放其余无线资源。63. RF信道释放确认所有的无线资源被释放; BTS发送证实消息给BSC， 这些无线资源为: TCH/FACCH和SACCH。64. 清除完成此消息是对清除命令的确认，此时BSC通知MSC所有与此次呼叫有关的无线资源被释放。65. SCCP释放当所有无线资源被释放，与此次呼叫有关的BSSAP连接不再需要。此消息通知BSC释放SCCP连接，并作为RLSD消息发送。66. SCCP释放确认BS

16、C通知MSC有关此次呼叫的专用SCCP连接被释放，并作为RLC消息发送。三、移动被叫叫流程1. 寻呼MSC发送寻呼消息，它能搜索到在寻呼范围内的被叫MS，在寻呼消息中包括四种消息：消息类型、被叫用户的IMSI、被叫用户的TMSI、小区识别表。出于安全原因，如果TMSI号码被注册使用，那它便有优先级，如果网络没有使用TMSI， 那么只有IMSI。2. 寻呼命令BSC总是在计算寻呼组，计算结果是为了找到在哪一个无线时隙上BTS可以向MS发送寻呼请求消息。3. 寻呼请求BSC在PCH信道上发送寻呼。4. 信道要求MS为了响应寻呼，在RACH信道（随机接入信道）上向基站收发信台发送一个随机接入脉冲。在

17、信道要求消息中包括了建立的原因，这个原因可能是“寻呼响应”、“紧急呼叫”、“移动主叫”、“短消息业务”或“其他”，比如“位置更新”。此外，这条消息还包括随机参考，移动台（MS）随机的选5个比特作为随机参数。随机参考的作用是：当两个移动台同时接入网络时，网络能运用这随机参考来区分这些移动台。5. 信道请求基站收发信台向基站控制器发一条信道请求消息。通过这条消息，基站收发信台进一步向基站控制器传递由移动台发起的信道请求。实际上，信道请求消息中除了包含信道要求消息中的一些消息外，还包括通过基站收发信台加入的一些消息。请求参考直接从信道要求消息中来，初始时间提前量（接入延迟）由基站收发信台加入到这条消

18、息中去。6. 信道激活在BSC内部的信道保存和分配之后，它通过发送这条消息给BTS来激活SDCCH信道。7. 信道激活证实这是对信道激活消息的应答。当基站收发信台收到这条消息后，它开始在SACCH信道发送和接受消息。8. 立即指配命令基站控制器告诉基站收发信台关于被使用的SDCCH信道。9. 立即指配基站分系统通过AGCH信道告知移动台有关使用的SDCCH信道的情况。10. 寻呼响应在信令信道上MS对寻呼进行响应。11. 寻呼响应（建立指示）基站收发信台通过返回建立指示消息确认立即指配命令。建立指示消息有两种用途。首先，建立指示消息从基站收发信台的角度出发，指出移动台目前正在SDCCH信道上。

19、这样，基站收发信台向基站控制器发一消息，指示现在移动台的CM业务请求正在所描述的这种SDCCH信道上传送。另外，基站收发信台将识别这一连结并把接收到的第3层的消息加入到这条消息中。12. 寻呼响应BSC通过寻呼响应向MSC作连接初始化，也就是SCCP中的连接请求消息。13. UA当在LAPDm协议中建立第2层级别链路时，UA是正常情况下第2层级别的确认。14. 鉴权请求作为CC（连接证实）消息，移动交换中心发送一条鉴权请求消息给BSC。这条消息包括随机数RAND。15. 鉴权请求BSC通过BTS把消息传送给MS。16. 鉴权响应MS以带符号的响应SRES来响应鉴权请求。鉴权响应通过BTS被送往

20、BSC。17. 鉴权响应为了完成鉴权过程，从MS来的SRES的值在消息内部被送回VLR。18. 加密模式命令MSC要求BSC从无线通路开始加密。假如网络想要在无线接口开始加密，需要在A接口发送消息。如果网络使用加密，那么MS在接收到此消息以后开始加密。19. 加密命令BSC把加密消息储存到它的存储器中然后向BTS发送一个加密命令来发起加密模式操作。20. 加密模式命令BSS告知MS加密的初始，开始接收被加密模式。21. 加密模式完成MS确认加密命令。22. 加密模式完成如果加密被使用，那么这是在空中接口中的第一条加密的消息。BSS确认加密命令，通知MSC移动台已经开始加密并开始以加密模式发送消

21、息。23. TMSI再分配命令TMSI再分配的目的是提供身份的保密性。TMSI的再分配通常至少在每次位置更新时执行。MSC通过发送TMSI再分配命令消息给MS发起TMSI再分配过程。TMSI再分配命令消息包括TMSI与由网络分配的LAI的组合；或者如果正在使用的TMSI将被删除，就包括一个LAI和IMSI。通常，通过应用加密模式的RR连接， TMSI再分配命令被送往MS。24. TMSI再分配命令TMSI再分配命令被送到MS。25. TMSI再分配完成当MS接收到TMSI再分配命令消息后，把LAI储存在SIM卡中。如果接收到的身份识别是MS的IMSI，它就把先前储存的TMSI删除。如果接收到的

22、身份是TMSI，MS把它存储在SIM中。在这两种情况下，MS将发送一条TMSI再分配完成消息给网络。26. TMSI再分配完成TMSI再分配完成消息送往MSC。27. 建立在通过鉴权、身份鉴定和加密后，MS处于SDCCH上（独立专用控制信道），而且已经准备好开始真正的呼叫建立信令。MSC把这个消息发送给BSC以便发送到MS。28. 建立BSC通过BTS把建立命令发送到MS，是为了通知MS将要进行通话。29. 呼叫证实MS在完成了对所有兼容设备通话能力的测试后做出响应。30. 呼叫证实这个消息是发给MSC的。它表示已经收到了所有建立通话连接所需要的消息，不需要任何更多的消息。31. 指配请求这条

23、消息开始了TCH（话音信道）的分配。在A接口，MSC是主控者，它为A接口上的这次呼叫寻找一个可使用的电路。这条消息根据GSM规范包括了一些可选项。这些可选项是：呼叫的优先权、下行的不连续传输（DTX）、无线信道的识别和可用的干扰带。32. 信道激活在BSC内部的信道保存和分配之后，它通过发送这条消息给BTS来激活TCH信道。消息内容主要包括：信道号、激活的类型、信道模式（DTX/NO DTX）、信道类型（话音/数据：如果是话音，则包括GSM编码算法，如果是数据，则包括信道中消息是透明还是不透明的以及数据速率）、信道识别、接收到消息的加密消息、BTS和MS的功率等级和时间提前量。33. 信道激活

24、证实BTS返回目前TDMA帧号，然后通过Abis接口激活TCH。34. 指配命令BTS进一步把收到的消息发送给MS。消息内容主要包括：信道描述、功率级别、小区信道描述、信道模式（全速率/半速率）和移动分配。35. SABM（设置异步平衡模式）这是一条第二层的消息， 包含一些第三层消息， 包括业务请求， 加蜜键序列，移动台级别和移动标识。36. 建立指示建立指示消息有两个用途。第一，此时应用建立指示消息，可以让基站收发信台知道移动台目前正在FACCH信道上，这样，基站收发信台可以向基站控制器发送消息，指示移动台现在正在使用的FACCH信道的情况。第二，BTS识别此链路为主信令信道并且将收到的第三

25、层消息加入建立指示消息中，这第三层消息来自于MS。37. UAUA通常是建立第二层LAPDm链路时的第二层确认。38. 指配完成这条消息由移动台发送给网络以指示移动台已成功建立TCH。39. 指配完成BSS向MSC证实获取TCH信道。40. 信道释放使正在使用的SDCCH停止活动。这个消息是由BSC发向MS的。另外，它也被称为“第三层 的断链消息”。在正常的呼叫建立情况下，呼叫原因为“正常”。41. 去活SACCH（慢速随路控制信道）BSC向下行发送这个消息，BSC禁止向MS传送系统消息。事实上，此时已经没有在SACCH上接收/ 发送任何消息的必要了，因此它将被去活。42. 释放指示BTS通知

26、BSC，MS没有更多专用的无线资源。43. RF信道释放BSC通知BTS释放其余的无线资源。44. RF信道释放证实所有的无线资源被释放; BTS发送证实消息给BSC， 这些无线资源为: TCH/FACCH和SACCH。45. 提醒MS发送提醒消息给BSS。46. 提醒被叫用户通知主叫用户被叫用户已经被提醒。如果主叫用户收到提醒消息，就应当接通话音通路，此时主叫用户可以听到振铃声，表示被叫用户正在振铃。47. 连接MS用户接受通话。48. 连接连接消息是终端到终端的消息。当它到达MSC后，开始此次呼叫的记费。49. 连接证实通过连接证实消息，MSC通知MS通话连接已经全部完成。从而，在MS上可

27、以打开话音编码，如果没有打开，那么逻辑信道就从FACCH（快速随路控制信道）变换到TCH。50. 连接证实这个消息被送到MS。51. 测量报告在建立了主信令信道后，移动台每秒发送两次关于话音质量的测量报告。52. 预处理测量结果如果这些测量报告在BTS中已经过预处理，则测量结果被传到BSC；如果BTS中没有经过预处理过程，测量报告直接被传到BSC，而不需要BTS的参与。53. 拆链由MS发出拆链请求消息。消息内容主要包括：清除终端到终端的连接。这条消息将停止了有关此次呼叫连接的收费。54. 拆链拆链消息发往MSC。55. 释放实际的释放将来自MSC，真正的呼叫才结束。56. 释放释放消息送往M

28、S。57. 释放完成MS通知网络它将释放此次业务标识，也就表示释放过程正在进行中。58. 释放完成释放完成消息被发送到MSC。59. 清除命令这个消息由MSC发出，用来释放所有相关的资源，也就是与这次通话过程相关的BSSAP。60. 信道释放使正在使用的TCH停止活动。这个消息是由BSC发向MS的。另外，它也被称为“第三层 的断链消息”。在正常的呼叫建立情况下，呼叫原因为“正常”。61. 去活SACCH（慢速随路控制信道）BSC向下行发送这个消息，BSC禁止向MS发送系统消息。事实上，此时已经没有在SACCH上接收/ 发送任何消息的必要了，因此它将被去活。62. DISCMS在上行方向将发送第

29、2层DISC帧，并通知BTS在TCH/FACCH信道上的业务。63. UABTS确认DISC帧，其结果：MS重新开始监听BCCH信道，并且所有的无线接口将被释放。64. 释放指示BTS通知BSC，MS没有更多专用的无线资源。65. RF信道释放BSC通知BTS释放其余无线资源。66. RF信道释放确认所有的无线资源被释放; BTS发送证实消息给BSC， 这些无线资源为: TCH/FACCH和SACCH。67. 清除完成此消息是对清除命令的确认，此时BSC通知MSC所有与此次呼叫有关的无线资源被释放。68. SCCP释放当所有无线资源被释放，与此次呼叫有关的BSSAP连接不再需要。此消息通知BS

30、C释放SCCP连接，并作为RLSD消息发送。69. SCCP释放确认BSC通知MSC有关此次呼叫的专用SCCP连接被释放，并作为RLC消息发送。四、系统消息类型1，2，2bis，2ter，3，4，5，5bis，5ter，6，7，8，9在空闲模式下，网络通过BCCH信道可以传送系统消息1，2，2bis，2ter，3，4，7，8，9；在专用模式下，网络通过SACCH信道可以传送系统消息5，5bis，5ter，6, 没有特定的次序，但在SACCH上没有消息要发时发送SYSTEM INFORMATION TYPE 1包含小区信道描述RACH控制参数消息一的剩余8位组中指出了是否支持NCH信道（用于语音

31、广播和语音群呼）及如果支持其在物理信道上的映射SYSTEM INFORMATION TYPE2包含邻小区的BCCH频点描述（BCCH,用于小区选择和重选）+允许的NCC（决定了PLMN）RACH控制参数。其中BCCH频点描述中是否包含本小区的BCCH频点可以由系统的一个参数决定有个重要比特：EXT-IND 是否已经完全携带了完整的BA表，0是 1否BA-IND 用于指示是空闲模式的BA表还是专用模式下的BA表 0专用模式 1空闲模式SYSTEM INFORMATION TYPE2bis扩展邻小区的BCCH频点描述RACH控制参数2bis消息当且仅当2消息和2bis消息的Neighbour Ce

32、ll Description信息元素中的EXT-IND比特指示每个信息元素仅包含部分BA时才发送。SYSTEM INFORMATION TYPE2ter扩展邻小区的BCCH频点描述22ter消息当且仅当3消息中指示存在2ter消息时才会发送。SYSTEM INFORMATION TYPE3 小区识别CI位置区识别LAI控制信道描述小区选项(BCCH中的cell options)小区选择参数RACH控制参数在双频网中，消息3增加了两个新的字段：早期类别发送控制(EARLY CLASSMARK SENDING CONTROL)，指示了多频MS是否有权通过BTS向BSC发送早期类别修改信息。单频网络中要禁用。 系统消息2ter指示(SYS INFO 2Ter INDICATOR)，指示多频MS系统还存在SYS INFO 2terSYSTEM INFORMATION TYPE4位置区识别LAI+小区选择参数RACH控制参数CBCH信道描述CBCH移动配置（CBCH是用于短消息广播的信道，如果存在这个短消息广播，那么4消息中规定了在哪里能找到CBCH信道，CBCH移动配置是用于跳频指示的）消息4的格式随PI的值不同而有所不同SYSTEM INFOR