CS信令流程 - read.pudn.comread.pudn.com/downloads92/doc/comm/352758/CS%D0%C5%C1%EE%C1%F7%… · 中兴通讯学院 univ.zte.com.cnuniv.zte.com.cn

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WNZ-06-C0

ZXWN专题培训——

CS信令流程V0506

中兴通讯学院3G课程团队


课程内容：

•区域划分与编号计划

•CS业务介绍

•移动性管理业务流程

•移动呼叫业务流程

•短消息业务流程

•补充业务流程


区域划分与编号计划

WCDMA 服务区（全部成员国）

PLMN业务区（每国一个或多个）

MSC业务区（由一个 MSCS 控制的区域）

小区（一特定 NodeB 覆盖的区域）

位置区（定位和寻呼区）


1、服务区服务区系指移动台可获得服务的区域。不同通信网的用户

无需知道移动台的具体位置即可与之通信的区域。

2、公用陆地移动通信网区域(PLMN)PLMN区是指整个陆地移动通信网的地理区域。它是独立于通信网中其它网路（如ISDN、PSTN网）的一个网路。由一个或多个MSC业务区组成。

3、MSC区指由一个移动业务交换中心所控制的所有小区共覆盖的区域构成的PLMN网的一部分。一个MSC区可由一个或若干位置区构成。


4、位置区指移动台可任意移动不需要进行位置更新的区域，一个位置区可由若干个小区（或基站区）组成,可能和一个或多个RNC有关，但只属于一个MSCS。位置区信息存储于系统的MSC/VLR中，系统使用位置区识别码LAI识别位置区。

5、小区GSM网路的最小不可分割的区域，是由一个基站（全向天线）或一个基站的一个扇形天线所覆盖的区域，称小区或

cell。


1.移动用户的ISDN号码（MSISDN）MSISDN号码是呼叫数字公用陆地蜂窝移动通信

网中某一用户时主叫用户所拨的号码。号码组成为：

CC NDC SN

国际有效ISDN号码

国内有效ISDN号码

+ +


2.国际移动用户识别码（IMSI）IMSI是在PLMN网中唯一识别一个移动用户的号码，由15位数字组成：

MCC MNC MSIN

国际移动用户识别

国内移动用户识别

MCC＝移动国家号码MNC＝移动网号MSIN＝移动用户识别号码


3.移动用户漫游号码（MSRN）

MSRN是在每次呼叫移动用户时，为了使网络再次选择路由，根据HLR的请求，由VLR临时分配给移动用

户的一个号码。该号码在接续完成后即可释放给其他

用户使用。

它的结构为 MSC号码＋000～899


4.切换号码（HON）

HON是在进行局间切换时为了选择路由，由目标MSC/VLR临时分配给移动用户的一个号码。

该号码是MSRN号码的一部分，只在移动用户进行局间切换时使用，接续完成后即可释放给其他用户使用。

它的结构为 MSC号码＋900～999


5.临时移动用户识别码（TMSI）

TMSI是为了对IMSI保密，由VLR临时分配给来访移动用户的识别码，为一个4字节的BCD码，仅在本地使用，由各MSCS/VLR自行分配。

6. MSC/VLR号码，HLR号码

在NO.7信令信息中使用的GT号码。结构为：CC＋NDC＋…


7.位置区识别码（LAI）

LAI是用来识别位置区的，其号码结构是：

MCC＋MNC＋LAC

LAC为位置区域码，它是唯一地识别我国数字PLMN中每个位置区的，是一个2字节16进制的BCD码，表示为L1L2L3L4（范围0000～FFFF，可定义65536个不同的位置区。）


8.国际移动台设备识别码（IMEI）

唯一地识别一个移动台设备的编码，为一个15位的十进制数字，结构是：

TAC+FAC+SNR+SPTAC+FAC+SNR+SPTAC=型号批准码，由欧洲型号认证中心分配。6位数字。FAC=工厂装配码，由厂家编码，表示生产厂家及其装配地，2位数字。SNR=序列码，由厂家分配。识别每个TAC和FAC中的某个设备，6位数字。SP=备用。1位数字。


课程内容：


•CS业务介绍






• CS业务

IMSI附着/位置更新

IMSI附着/位置更新

鉴权、加密鉴权、加密

呼叫业务呼叫业务

寻呼寻呼

切换切换

补充业务补充业务

短信业务短信业务

IMSI分离IMSI分离开机搜索小区关机

发起呼叫

发起短信

TMSI重分配TMSI重分配


课程内容：


•CS业务介绍






• 移动性管理业务• 位置更新

• IMSI Attach/Detach(IMSI 附着/分离)• Normal Location Update(普通位置更新)• Periodical Location Update(周期性位置更新)

• 安全性管理

• Authentication(鉴权)• Identification(标识)• TMSI Reallocation(TMSI重分配)


•IMSI Attach/Detach(IMSI 附着/分离)

网络侧（VLR）记录用户MS的开关机状态

MSC/VLR HLR

位置更新请求位置更新

VLR设置该用户状态为Attach开机

IMSI分离指示关机 VLR设置该用户状态为Detach


•核心网侧对移动用户的位置管理

Served MSC/VLR

位置区LA

RNC

当用户检测到其所属的位置区LA变化时，通过位置更新流程通知网络

存储HLR中

存储VLR中


•Location Update(位置更新)

•位置区LAC的变化同属于一个MSC

—不须和HLR交互

•位置区LAC的变化跨越不同的MSC

—须通知HLR用户所在的MSC


•位置更新涉及的LAC属于同一个MSC (Intra MSC)

UTRAN MSC/VLR HLR

Update_Location_Area_Req

鉴权、加密

TMSI重分配

Update_Location_Area_Ack


•位置更新涉及的LAC属于不同MSC (Inter MSC)

UTRAN MSC/VLR HLR

1.Location_Update_Req

4.Location_Update_Accept

Old MSC/VLR

3a.Update_Location3b.Cancle_Location3c.Cancle_Location_Ack

3d.Insert_Subscriber _Data3e.Insert_Subscriber _Data_Ack

2.Idetification_Req2.Idetification_Resp

鉴权、加密

3f.Update_Location_Ack

5.TMSI_Reallocation_Complete


• 异常情况（位置更新失败）

当由于鉴权失败或者签约了漫游限制等原因，网络会通过Location Update Reject消息拒绝用户的位置更新请求。相应的消息为：

5. 位置更新拒绝Location Update Reject：包括的参数有（Reject Cause）

其中Reject Cause指示网络拒绝的原因值。


•周期位置更新

•什么是周期性位置更新？

•为什么要采用周期性位置更新？

•周期性位置更新流程与一般位置更新相同

•当用户长时间无操作,系统管理员可将VLR内的该记录通过Purge消息来删除，VLR将删除该用户数据，并通知HLR。


•鉴权

•鉴权五元组：RAND、XRES、CK、IK、AUTN

•双向鉴权：用户网络

•增加了完整性保护

•鉴权和完整性保护在RNC中实现


MS MSCS/VLR HLR /AUC

产生鉴权向量 AV(1..5)

存储鉴权向量

选择一组鉴权向量 AV(i)

Send Authentication Info RspAV(1..5)

User authentication requestRAND(i) || AUTN(i)

User authentication responseRES(i)

比较 RES(i) and XRES(i)

验证 AUTN(i)计算 RES(i)

计算 CK(i) and IK(i)

鉴权过程

Send Authentication Info Req

鉴权过程


•鉴权的信令流程

UTRAN MSC/VLR HLR

1. Send Authentication Info Req2. Send Authentication Info Rsp

3. Authentication Req

4. Authentication Rsp


• 异常情况（用户侧失败）UTRAN MSC/VLR HLR



4. Authentication Failure

4.当MS计算的MAC与收到的Authentication Req消息中不同或者序列号不一致，MS回应鉴权失败消息Authentication Failure，参数（Reject Cause、Authentication Failure parameter可选）

其中Reject Cause指示MS失败的原因

Authentication Failure parameter提供序列号同步参数


• 异常情况（网络侧失败）UTRAN MSC/VLR HLR



4. Authentication Rsp5. Authentication Reject

5.网络收到Authentication Response中的RES和VLR中存储的由AUC计算的XRES不同，鉴权失败，返回消息Authentication Reject，（无参数）


•TMSI重分配•采用TMSI代替IMSI在无线通道上传送•TMSI只在VLR的区域内有效

UTRAN MSC/VLR

TMSI_Reallocate_Cmd

TMSI_Reallocate_Cfm


课程内容：


•CS业务介绍






• 移动呼叫业务流程• 基本的呼叫信令过程

• 始呼• 终呼

• 呼叫承载建立过程（网关呼叫信令流程和RAB指配）• Iu侧承载建立过程• Nb侧承载建立过程

• 呼叫释放

• 用户发起• 网络发起


•基本的呼叫信令流程—UE发起的呼叫建立

MS RNS VMSC

VLR

GMSCRadio Signalling

IuSignalling

SIFOCComplete Call

IAM


•UE主叫信令流程MS RNS MSC VLR

CM Service ReqCM Service Req Process Access Req

Authentication

Process Access Req AckSecurity Control

SetupSIFOC

Complete CallCall Proceeding

IAMAllocate Channel

ACM

ANMAlert

ConnectConnect Ack


•基本的呼叫信令流程—UE终止的呼叫建立

MS

GMSC

HLR

VMSC

VLR

RNS

SRI

PRN

IAM

SIFICComplete Call

Radio Signalling

IuSignalling

IAM


•UE被叫信令流程GMSC HLR MSCVLR RNS MS

IAM SRI PRNPre-PagingPRN AckSRI Ack

IAMSIFIC

Complete Call

Paging

SetupCall Conf

Allocate Channel

ACM

ANM

Alert

Connect

Connect Ack


•Iu承载建立过程(RAB 指派)RNC MSCS MGW

AAL2： 6.UP Initial

RANAP： 3.RAB Assignment Req（RAB ID，User Plane Mode，UP Mode Versions，Transport Layer Address，BindingID）

AAL2： 7.UP Initial ACK

1.ADD Request($)

2.ADD Reply(T1，BindingID，Transport Layer Address)

8.RAB Assignment Complete

ALCAP： 4.Bear Establish Req（PathID，CID，BindingID）

ALCAP：5.Bear Establish Cfm（AAL2ID）


• Nb（网络）侧承载建立（按承载建立方向）• 前向承载

• 后向承载

• Nb（网络）侧承载建立（按物理承载）• TDM• ATM• IP（按Tunnel方式）

• Fast• Delay

踪上，局间Nb承载的实现方式和流程（6种）TDM；ATM前向；ATM后向；前向Fast Tunnel；前向Delay

Tunnel；后向Delay Tunnel


•呼叫承载建立网络模型（UE－UE Call跨局）

呼叫控制信令

承载控制信令

T1 T4:用于面向RNC/BSC的承载，

T3 T2:用于网络侧面向另一个MGW上的承载。

MGW

MSC-S

CTX1T1 T2

RNC/BSC

MGW

MSC-S

CTX2T3 T4

RNC/BSC

以ATM前向方式为例讲解


SETUPRNC MSCS MGWUE

Call Proceeding IAM（no tunnel, forward）APM (Bearer Information)

ADD Request($)

ADD Reply(T2)

UP Initial

RAB Assignment Req

UP Initial ACK

ADD Request($)ADD Reply(T1)

RAB Assignment Compl

Iu Bearer EstablishmentAnd Iu UP Initialization

Alerting ACMANM

MOD Request(T1)

MOD Reply(T1)Connect

UE始呼，Alcap前向承载建立流程

Establish Bear

AAL2 Bear Establish Ind

AAL2 Bear Establish Cfm


SETUP

RNC MSCS MGWUE

Call confirm

IAM

APM(Bearer Information)

ADD Request($)

ADD Reply(T3)

UP Initial

RAB Assignment Req

UP Initial ACKADD Request($)ADD Reply(T4)

RAB Assignment Complete

Bearer EstablishmentAnd Iu UP Initialization

Alerting ACM

ANM

MOD Request(T3)

MOD Reply(T3)

MOD Request(T4)

MOD Reply(T4)

Connect

UE终呼，Alcap前向承载建立流程

Prepare Bear

AAL2 Bear Establish IndAAL2 Bear Establish Cfm


•呼叫释放（用户发起）

RNC MSCS MGWUEDisconnect

ReleaseReleses

Release complete

Iu Release Cmd

Iu Release Complete

Bearer Release

Sub.Req(T1)Sub.Rply(T1) Release Termination

Release Complete

Mod.Req(T2)


Mod.Rply(T2) Release Bear


•呼叫释放（网络发起）

RNC MSCS MGWUEDisconnect Release

RelesesRelease complete

Iu Release Cmd

Iu Release Complete

Bearer Release


Release Complete

Mod.Req(T2)


Mod.Rply(T2) Release Bear

Bearer Release


课程内容：


•CS业务介绍






• 短消息业务流程• 点对点的短消息

• 移动台发起• 移动台终止• Alert流程


•移动台发起短消息业务流程

SC SMS_IWMSC MSC/VLR MS

CM Service Req

HLR

CM Service Req Ack Step1

CP DataForward Short Message

Message Transfer

Delivery ReportDelivery Report

CP Ack

Step2

Step3


•移动台终止短消息业务流程

SC SMS_IWMSC MSC/VLR MS

Page

HLR

CP Data

Step1

Page Rsp

Forward Short Message

Message Transfer

Delivery Report

Delivery Report

CP Ack

Step2

Step3

Send Routing Info for SM

Send Routing Info for SM ack

Delivery ReportStep4


•Alert流程

Alert Service CenterAlert Service Center

Ready For SM

SC SMS_IWMSC HLR MSCS/VLR MS


课程内容：


•CS业务介绍






• 补充业务• 呼叫识别

• 呼叫限制

• 呼叫前转

• 多呼（呼叫保持、呼叫等待）

• 三方通话


• 补充业务• 基本操作（签约、注销、登记、删除、激活、去活、查询等）

• 补充业务处理流程


• 无条件前转业务流程

MS GMSCS HLRb

SetupSend Route Info

MSCc

Send Route Info Ack(Forwarded-to number, Roaming number )

IAM

PRN



•CS业务介绍



•短信业务流程


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