《GSM信令详细资料》课件

GSM信令详细资料投稿人：GSM网络概述全球移动通信系统(GSM)是世界上使用最广泛的蜂窝移动通信标准之一。它是一种数字蜂窝移动通信技术，它允许移动用户在移动时进行语音和数据通信。GSM网络由多个组件组成，包括基站、移动交换中心(MSC)、归属位置寄存器(HLR)和用户设备(UE)。移动网络结构移动台(MS)手机或其他移动终端，负责与基站进行通信。基站(BTS)覆盖一定区域的无线通信设备，负责与移动台进行无线信号传输。基站控制器(BSC)管理和控制多个基站，负责无线资源分配、信令处理等功能。移动交换中心(MSC)负责呼叫控制、移动性管理、用户认证等核心网络功能。蜂窝网络基本原理GSM网络使用蜂窝结构，将覆盖区域划分为多个小区。每个小区由一个基站负责，基站负责与小区内移动台之间的通信。移动台在小区之间移动时，会进行切换，以便始终与最近的基站保持连接。信号频道结构1时隙每个时隙包含了156.25个比特，每个时隙都分配给特定的移动台2帧结构每个帧包含8个时隙，GSM系统每4.615ms发送一个帧3信道类型GSM信道包括语音信道、控制信道和数据信道，用于不同的通信目的基站与用户设备基站GSM网络中的基站是无线通信的中心节点，负责与用户设备进行无线通信。用户设备用户设备指的是手机或其他支持GSM网络的设备，负责与基站进行通信。呼叫建立过程1发起呼叫移动台发起呼叫请求2寻呼定位基站广播寻呼消息3呼叫连接建立呼叫连接4呼叫接通通话双方建立连接呼叫基本流程1呼叫发起移动台发起呼叫请求，发送呼叫请求信令。2呼叫路由网络根据呼叫号码，找到目标移动台位置，建立呼叫路径。3呼叫接通目标移动台接听呼叫，双方建立语音连接，开始通话。4呼叫结束一方挂机，发送呼叫结束信令，释放呼叫路径，结束通话。位置更新流程1位置更新手机移动到新的基站时，需要向网络更新其位置信息。2位置区域网络将手机定位在一个位置区域（LA），根据手机的移动情况进行更新。3位置更新请求手机发送位置更新请求，告知网络其当前位置信息。4位置信息更新网络更新手机位置信息，用于后续的呼叫路由和移动性管理。呼叫接通流程呼叫请求移动台向基站发送呼叫请求。信令转发基站将呼叫请求转发至移动交换中心（MSC）。呼叫路由MSC根据被叫号码查找目标用户的位置。建立连接MSC建立与目标用户基站的连接，并通知被叫用户。呼叫接通目标用户接听电话，呼叫正式接通。切换过程1移动台切换请求2基站切换指令3MSC切换控制短信发送流程1用户发送短信用户通过手机键盘输入短信内容。2短信格式化手机将短信内容转换成GSM标准的短信格式。3发送至基站手机通过无线链路将短信发送至基站。4短信路由基站将短信路由至MSC，MSC根据目标号码定位到目标用户所在的基站。5接收短信目标用户所在的基站将短信发送到目标用户手机。数据业务接入流程1数据请求移动台发起数据业务请求2网络分配基站分配数据信道3数据传输移动台和网络间数据交换4数据释放业务完成，释放资源信令消息类型移动台与基站移动台与基站之间的通信使用**无线信令**。例如，建立呼叫、发送短信和进行位置更新。基站与核心网基站与核心网之间的通信使用**有线信令**。例如，注册认证、号码计费和移动性管理。空中接口信令物理层负责无线信号的传输和接收，包括调制解调、编码解码等。数据链路层确保数据可靠传输，包括信道建立、错误检测、重传等。网络层负责信令消息的路由和寻址，将信令消息传递到目标网络节点。应用层提供具体的信令服务，例如呼叫建立、位置更新、数据传输等。核心网信令核心网中的信令负责控制和管理用户之间的通信，以及各种网络资源的分配。它确保网络的稳定运行和服务质量，并为用户提供可靠的通信体验。核心网信令还负责用户身份验证、计费管理、移动性管理等重要功能。接口协议概述移动台与基站UMTS协议基站Controller与MSCA接口协议MSC与其他网元B接口协议移动台与基站交互1空中接口移动台通过空中接口与基站通信2信令协议遵循GSM协议标准，实现信息交换3数据传输语音、数据、短信等信息传输移动台与基站的交互是GSM网络中最基础的通信环节，通过空中接口实现。移动台通过空中接口与基站进行信息交换，包括信令协议的交互和数据传输。空中接口遵循GSM标准，保证了通信的可靠性和稳定性。信令协议负责控制和管理通信过程，数据传输则负责将语音、数据、短信等信息传递到目的地。基站Controller与MSC交互1呼叫转移当移动台无法接收到呼叫时，基站Controller会将呼叫转移到其他网络。2位置更新当移动台移动到新的区域时，基站Controller会向MSC发送位置更新请求。3呼叫控制基站Controller负责处理呼叫建立、呼叫拆除和呼叫控制信息。4鉴权在呼叫建立之前，基站Controller会向MSC发送鉴权请求。MSC与其他网元交互1HLR用户数据2VLR位置信息3AUC认证鉴权4GMSC国际漫游5SMS-C短信中心注册认证流程移动台开机移动台开机后，会向网络发送一个注册请求。网络验证基站会验证移动台的合法性，例如IMEI号和SIM卡信息。身份验证如果验证通过，基站会向移动台发送一个身份验证请求。移动台响应移动台会使用SIM卡密钥进行身份验证，并向基站发送响应。注册成功如果身份验证成功，移动台被注册到网络，并可进行通信。号码计费过程1计费系统记录通话时长、数据流量等2计费规则根据不同的套餐和资费标准计算费用3计费账单生成用户账单，展示详细的计费信息GSM网络中的号码计费过程主要涉及计费系统的记录、计费规则的应用以及最终生成计费账单。移动性管理流程1位置注册移动台开机后，会向网络发送位置注册请求。2位置更新移动台位置发生变化时，会向网络发送位置更新请求。3切换移动台在移动过程中，可能需要切换到其他基站，网络会自动完成切换过程。4漫游移动台漫游到其他运营商网络时，会进行漫游注册和漫游认证。加密鉴权机制1身份验证确保用户身份真实性，防止身份冒用。2数据加密保护敏感信息，防止窃听和篡改。3密钥管理安全存储和管理密钥，防止泄露。呼叫控制详解呼叫建立移动台发起呼叫请求，基站将请求转发至移动交换中心(MSC)，MSC根据号码信息找到目标用户并建立呼叫连接。呼叫接通目标用户接听电话，呼叫建立成功，双方可以进行通话。呼叫释放任何一方挂断电话，呼叫结束，释放连接，释放资源。数据业务处理流程1数据请求移动台发起数据业务请求，例如访问网页或下载文件。2接入网络移动台通过无线链路连接到基站，基站将数据请求传递到核心网。3数据传输核心网根据数据请求类型进行处理，并通过互联网或其他数据网络将数据传输到目标服务器。4数据返回目标服务器将数据返回给核心网，核心网再将数据传回基站，最终到达移动台。短信业务处理流程短信发送用户通过手机发送短信，手机将短信内容封装成信令消息发送至基站。基站处理基站接收短信信令，并将其转发至移动交换中心（MSC）。MSC转发MSC根据短信目的地地址，将短信路由至目标用户的所在的基站。短信接收目标用户手机接收来自基站的短信信令，并将其显示在手机屏幕上。移动台手机号码获取SIM卡移动台手机号码存储在SIM卡中，SIM卡是用户身份识别和号码认证的关键。网络注册移动台开机后会向网络发送注册请求，将SIM卡信息发送给基站，完成网络注册。用户认证基站对SIM卡信息进行验证，确保用户身份合法，完成身份认证后，移动台才能使用网络服务。演进路径与未来趋势GSM技术已经发展多年，并经历了多次演进，例如GPRS、EDGE和HSP