层3信令在路测中的应用

1、1. 概述作为一名网优工程师, 需要牢牢掌握一个完整呼叫的信令流程. 我们做GSM优化, 主要是对Um口要把握的更深些. 尤其是Layer3信令也就是我们平常做路测的工程师说的层3信令。关于层3信令，可以参考GSM规范04.08. 对层3信令的准确理解,可以帮助我们快速分析和定位网络问题.本期议题为“请举例说明如何结合层3信令分析路测中发现的问题”。讨论为期一个月，移动通信俱乐部的广大移友献计献策，对该议题进入了深入细致的讨论和分析，得出了大量具有实践意义的分析与心得。为此，特将其中精华部分加以总结归纳，形成该文档。2. 理论部分2.1一次完整的主叫流程（含切换）IDLE：DL: SYSTEM

2、 INFORMATION TYPE 1：包括小区信道描述和RACH控制参数DL: SYSTEM INFORMATION TYPE 2（2bis，2ter）：邻小区BCCH频点描述，RACH控制信道，允许的PLMN（扩展邻小区BCCH频点描述+RACH控制信道；扩展邻小区BCCH频点描述2）DL: SYSTEM INFORMATION TYPE 3：CI，LAI，控制信道描述，小区选择，小区选择参数，RACH控制参数DL: SYSTEM INFORMATION TYPE 4：LAI，小区选择参数，RACH控制参数，CBCH信道描述，CBCH移动配置DL: SYSTEM INFORMATION T

3、YPE 7：小区重选参数DL: SYSTEM INFORMATION TYPE 8：小区重选参数UL: Channel requestDL: Immediate assignment（SDCCH）试呼：UL:CM service request（如果后面直接收到System Information Type1，则视为起呼失败）DL: CM service RequestDL: CM service acceptDL: AUTHENTICATION REQUESTUL: AUTHENTICATION RESPONSEDL: CIPHER MODE COMMANDUL: CIPHER MODE C

4、OMPLETEDL: TMSI REALLOCATION COMMANDUL: TMSI REALLOCATION COMPLETEUL: SETUP移动通信俱乐部 GSM 无线版专题讨论 第五期M 版权所有 2DL: CALL PROCEEDINGDL: ASSIGNMENT COMMANDUL: ASSIGNMENT COMPLETE （TCH）DL: ALERTING成功起呼：DL: CONNECT（呼叫成功的标志,）UL: CONNECT ACKNOWLEDGEDL: SYSTEM INFORMATION TYPE 5（5bis，5ter）：邻近小区BCCH频

5、点描述（扩展邻近小区BCCH频点描述）DL: SYSTEM INFORMATION TYPE 6：CI，LAI，小区参数设置UL: MEASUREMENT REPORTDL:Handover CommandDL:Physical InformationUL:Handover Complete(切换成功的标志)DL:Physical InformationDL: SYSTEM INFORMATION TYPE 6UL: MEASUREMENT REPORTDL:Disconnect（收到该条消息或Release中的任何一条，则视为正常释放，如果两条消息均未收到，而是直接收到System Info

6、rmation Type1，则视为一次掉话）UL:ReleaseDL:Release CompleteDL:Channel ReleaseUL:Release Complete2.2一次正常的LAR&RAU信令流程：DirectionTypeLayer 3 MessageULRRChannel RequestDLRRImmediate AssignmentULMMLocation Updating RequestULRRClassmark ChangeULRRGPRS Suspension RequestDLMMAuthentication RequestULMMAuthenticat

7、ion ResponseDLMMIdentity RequestULMMIdentity ResponeDLMMLocation Updating acceptULMMTMSI Realocation CompleteDLRRChannel ReleaseULGPRS MMRouting Area Update Request移动通信俱乐部 GSM 无线版专题讨论 第五期M 版权所有 3ULRRChannel RequestDLRRImmediate AssignmentDLGPRS MMRouting Area Update AcceptULGPRS MMRouti

8、ng Area Update Complete2.3 各种情况对应的信令² 掉话（既没有Disconnect，也没有Release，则视为掉话）： Paging RequestChannel RequestImmediate AssignmentCM Service RequestCM Service AcceptSetupAssignment CommandAssignment CompleteConnect/AlertingSystem Information Type1² 通话正常结束(Disconnect和Release都有或只有其中一个都视为通话正常结束)：Pag

9、ing RequestChannel RequestImmediate AssignmentCM Service RequestCM Service AcceptSetupAssignment CommandAssignment CompleteAlertingDisconnectReleaseRelease CompleteChannel Release² 呼叫失败： Paging RequestChannel RequestImmediate AssignmentCM Service RequestSystem Information Type1（在一次呼叫过程中，若连续出现多个

10、CM Service Request，则视为一次呼叫失败）² 呼叫成功：Paging RequestChannel RequestImmediate AssignmentCM Service RequestCM Service AcceptSetupAssignment CommandAssignment CompleteConnect/Alerting² 切换成功：Handover CommandHandover Complete² 切换失败：Handover CommandHandover Failure2.4常见Disconnect / Release Ca

11、use Value:Cause ValueReason31BSS or MSC problem34(beforeAssignmentCommand)TCH Blocking34(after Assignment Complete)MSC Blocking41(after Assignment Command)BSS problem, especially DRI problem41(after Assignment Complete)MSC problem42MSC Congestion44BSS problem, especially the CIC blocking移动通信俱乐部 GSM

12、无线版专题讨论 第五期M 版权所有 4111BSS or MSC problem2.5 两个MS通话的流程MS1 Uplink Channel RequestMS1 Downlink Immediate AssignmentMS1 Uplink CM Service RequestMS1 Downlink CM Service Accept SDCCH分配成功MS1 Uplink SetupMS1 Downlink Call ProceedingMS1 Downlink Assignment CommandMS1 Uplink Assignment Complete

13、TCH分配成功MS2 Uplink Channel RequestMS2 Downlink Immediate AssignmentMS2 Uplink Paging Response SDCCH分配成功MS2 Downlink SetupMS2 Uplink Call ConfirmedMS2 Downlink Assignment CommandMS2 Uplink Assignment Complete TCH分配成功MS2 Uplink AlertingMS1 Downlink AlertingMS2 Uplink ConnectMS2 Downlink Connect Acknowl

14、edgeMS1 Downlink ConnectMS1 Uplink Connect AcknowledgeMS1 Uplink DisconnectMS1 Downlink ReleaseMS1 Uplink Release CompleteMS2 Downlink DisconnectMS2 Uplink ReleaseMS1 Downlink Channel ReleaseMS2 Downlink Release CompleteMS2 Downlink Channel Release移动通信俱乐部 GSM 无线版专题讨论 第五期M 版权所有 53. 案例介绍3

15、.1 MS呼叫未接通：问题描述: 在做DT测试过程中发生了一次未接通，地点是LAC区交接处.在DT测试的行程中，可能发生数次跨LAC区的切换，极易发生掉话或未接通情况。主要有以下三条信令消息：UL：CHANNEL REQUESTDL：IMMEDIATE ASSIGNMENTUL：CM SERVICE REQUEST问题分析: (1)在上行的CM SERVICE REQUEST信令发出后，没有下行的响应，通话状态由起呼直接转为空闲模式（IDLE），由此可以断定发生了一次未接通。由于上行UL：CM SERVICE REQUEST是MS发起的对SDCCH的申请，发出申请后没有应答，没有出现标志呼叫接

16、通的信令消息，可以断定发生了一次未接通情况。其原因可能为该服务小区的SDCCH信道拥塞，也可能是由于无线环境的恶化造成SDCCH信令丢失。因为此次DT测试发生在跨数个LAC的路段，而且是上一个通话刚刚结束，起初判断可能是发生了一次位置更新。(2) 位置更新信令消息如下：DL：CHANNEL RELEASEUL：CHANNEL REQUEST（开始位置更新）DL：IMMEDIATE ASSIGNMENTUL：LOCATION UPDATING REQUESTDL：AUTHENTICATION REQUESTUL：AUTHENTICATION RESPONSEDL：LOCATION UPDATIN

17、G ACCEPTUL：TMSI REALLOCATION COMPLETEDL：CHANNEL RELEASE结合此例的第三层信令消息来看，例子中MS发出了UL：CM SERVICE REQUEST，并不是UL：LOCATION UPDATING REQUEST，由此可以判断出此例并非是位置更新。3.2 位置更新导致数据吞吐量为0问题描述: 在某路段,进行数据业务测试时,发现MS数据吞吐量变为0,没有了与GPRS网络的连接.问题分析: (1) 在该路段进行语音业务测试, 确认已经完全覆盖.(2) 分析当时数据业务测试的层3信令. 当时的信令为:DL：SYSTEM INFORMATION TYP

18、E 1 UL：LOCATION UPDATING REQUEST UL：CHANNEL REQUEST初步定位数据吞吐量变为0的原因是 MS执行了一次跨路由区的小区重选移动通信俱乐部 GSM 无线版专题讨论 第五期M 版权所有 6(3) 对比在当时显示图的信令部分可以明显的看出该MS正在做位置更新.3.3 FTP下载中断问题描述: 在DT FTP下载测试中，MS已成功登陆FTP Server，并已经开始下载数据，FTP下载进度为9，在经过一次小区重选后, FTP下载不能继续进行，在一系列的Ping fail后，FTP掉线.问题分析: (1) 查看层三信令,具体显示如下

19、：Direction Type Layer 3 MessageUL GPRS SM Deactivate PDP Context RequestDL RR System Information Type 13UL RR Channel RequestDL RR Immediate AssignmentDL GPRS SM Deactivate PDP Context Accept发现在事件列表中有PDP Deactivated的消息，在层三消息中可以看到是手机发起的上行消息.(2)发生这种情况可能有3种原因：一是手机在测试过程中电缆的某个接口发生了松动，这样手机可能会发出PDP去激活申请。二是

20、手机本身存在一些问题也可能导致这个问题。三是测试用的笔记本电脑可能存在一些问题3.4 没有物理消息导致切换失败问题描述: 某地主要由4173、4081小区覆盖，上述两个小区及相邻小区同属于LAC：13588。DT测试过程中，MS当前服务小区为4173，当检测到有Level 更强的邻区时，BSC指示MS切换（发起DL：HANDOVER COMMAND），此时发生了连续的三次切换失败（UL：HANDOVER FAILURE）。虽然本例中经历了连续三次切换失败，MS仍然没有掉话（MS还在发送测量报告），但是对连续的切换失败应该给予很大的重视。问题分析: (1) 查看当时的层三信令, 具体如下:DL：

21、HANDOVER COMMAND UL：HANDOVER ACCESS UL：HANDOVER COMPLETE UL：MEASUREMENT REPORT UL：HANDOVER FAILURE DL：SYSTEM INFORMATION TYPE 5(2) 从切换的两个小区来看，4173向4081切换，是不同步切换，所以BSC应该在MS发出UL：HANDOVER ACCESS消息后，接着发出DL：PHYSICAL INFORMATION，指示MS切换至目标小区的Timing Advance，即MS与切换目标小区的距离。同时，在MS发出UL：HANDOVER COMPLETE之后，再发一条DL：PHYSICAL INFORMATION。(3)但是在本例中BSC没有发出这两条消息，导致发生切换失败。移动通信俱乐部