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GSM信令详解


目 录
目 录 ............................................................................................................................................................... 1 第三层信息( 一、第三层信息(G

SM Layer 3 )的分类 .......................................................................................................... 3 1. CC 层 ............................................................................................................................................................ 3 2、MM 层......................................................................................................................................................... 4 、 3、RR 层 .......................................................................................................................................................... 4 、 二、接续流程 ........................................................................................................................................................... 5 2.1、移动主叫流程 .......................................................................................................................................... 5 2.1.1、信道请求 Channel Request(Rach)MS BTS .................................................................... 7 、 ( ) 2.1.2 申请信道 Channel Required( BTS BSC) .................................................................................. 7 2.1.3 信道激活 Channel Activation (BSC BTS) .................................................................................. 7 2.1.4 信道激活证实 Channel Activation ACK(BTS BSC) ................................................................... 7 2.1.5 立即指配命令 immediate assignment (BSC BTS) ..................................................................... 7 2.1.6 立即指配 immediate assignment (BTS MS) AGCH ................................................................... 7 2.1.7 CM 业务请求 CM service request (MS BTS BSC MSC) ............................................... 8 2.1.8 无编号确认 UA(SDCCH) ............................................................................................................. 8 2.1.9 鉴权 Authentication Request MSC BSC BTS MS ......................................................... 8 2.1.10 TMSI 再分配命令 TMSI Reallocation ....................................................................................... 9 2.1.11 建立 Setup .................................................................................................................................... 9 2.1.12 呼叫接续 Call Proceeding ........................................................................................................... 9 2.1.13 指配请求 Assigment Activation BSC BTS ....................................................................... 10 2.1.14 信道激活 Assigment Activation ACK BTS BSC .............................................................. 10 2.1.15 分配命令 Assigment Command ............................................................................................... 10 2.1.16 SABM(设置异步平衡模式) Layer2 (FACCH) ........................................................ 10 (设置异步平衡模式) ) 2.1.17 建立指示 Establish Indication BTS BSC ..............................................................................11 2.1.19 分配完成 Assigment Complete .................................................................................................11 2.21 振铃提醒 Alerting ..................................................................................................................11 2.22 连接 Connect ..........................................................................................................................11 2.1.24 测量报告 Measurement Report ..................................................................................................11 2.1.25 撤销连接 Disconnect ...................................................................................................................11 2.1.26 释放 Release .............................................................................................................................. 12 2.1.27 释放完成 Release Complete ..................................................................................................... 12 2.1.28 清除命令 Clear command ........................................................................................................ 12 2.1.29 释放信道 Channel Release ....................................................................................................... 12 2.1.30 DEACTIVE_SACCH(慢速随路控制信道) ......................................................................... 12 (慢速随路控制信道) 2.1.31 DISC ............................................................................................................................................. 12 2.1.32 UA ............................................................................................................................................. 12 2.1.33 释放指示 ................................................................................................................................... 12 2.1.34 RF 信道释放 ................................................................................................................................ 12 2.1.35 RF 信道释放确认 ........................................................................................................................ 12 2.1.36 清除完成 ..................................................................................................................................... 12 2.1.37 SCCP 释放 ................................................................................................................................... 12 2.1.38 SCCP 释放确认 ........................................................................................................................... 12

2.2、手机被叫流程的区别 ............................................................................................................................ 13 、 三、第三层(Layer 3)信令详解 ........................................................................................................................ 15 第三层( ) 1、 System Information Type1 ................................................................................................................... 15 2、 System Information Type2 ................................................................................................................... 16 3、 System Information Type2ter .............................................................................................................. 17 4、 System Information Type 3 .................................................................................................................. 18 5、 System Information Type 4 .................................................................................................................. 20 6、 System Information Type 5 .................................................................................................................. 21 7、 System Information Type 5ter ............................................................................................................. 22 8、 System Information Type 6 .................................................................................................................. 22 9、 System Information Type 7、8 ............................................................................................................ 23 10、 Paging Requst type1 ........................................................................................................................ 23 11、 Synch Channel Information ................................................................................................................. 24 12、 其他: ............................................................................................................................................. 24 四、常见原因值 ..................................................................................................................................................... 28 1、Channel Release 信令里面的 Cause(事件号) ................................................................................... 28 编号 ................................................................................................................................................................. 29 原因 ................................................................................................................................................................. 29 2、disconnect 断开原因 ................................................................................................................................. 30

一、第三层信息(GSM Layer 3 )的分类 第三层信息(
GSM 移动无线接口第三层的信息有很多种,而我们在路测中主要是处理一些故障,所以一般只显示常用 的几种,包括无线资源管理(RR)移动性管理(MM) 、呼叫控制(CC)三方面信息。 1. CC 层 CC 层的主要功能为建立、维持和释放呼叫: a、有关呼叫建立的信息(Call Establishment): 、有关呼叫建立的信息( ) Alerting: 振铃信息, 上下行。 从网络到主叫移动台或从被叫移动台到网络, 用来指示被叫手机启动告警 (即 回铃音) 。包括进展指示及用户信息等 Call confirmed:呼叫确认,该信息由被叫移动台发出,用来确证收到呼叫请求; Call proceeding:呼叫进程,该信息由网络发向主叫移动台,指示被请求的呼叫建立信息已经被接收,不会 再接收更多的呼叫建立信息。 Connect:连接,从网络到主叫移动台或从被叫移动台到网络,用来指示连接被接受; Connect Acknowledge:连接确认,从网络到被叫移动台或主叫移动台到网络, 指示移动台得到一个呼 叫(连接完成) ; Energency Setup:紧急建立,由移动台发出,用来启动一个紧急呼叫的建立; Progress:进展,从网络到移动台,指示呼叫的进程; Setup:建立,上下行,指示启动呼叫建立; b、呼叫信息状态(Call Information Phase) 、呼叫信息状态( ) Modify:修改,上下行,请求改变呼叫的承载能力; Modify Complete:修改完成,指示对呼叫承载能力修改的完成; Modify Reject:修改拒绝,上下行,指示改变呼叫的承载能力请求的失败; User Information: 用户信息,由移动台发向网络来传输信息到远端用户或由网络发向移动台传输从远端用户 来的信息 c、呼叫清除(Call Clearing) 、呼叫清除( ) Disconnect:断连,从移动台到网络请求清除端到端的连接,或从网络到移动台指示端到端的连接已经被 清除了; Release:释放,上下行,指示发该信息的设备将要释放 TI(处理识别码),接收到该信息的设备等发送释放完 成信息后释放 TI(处理识别码)接收到该信息的设备将要释放 TI(处理识别码) d、与附加业务有关的呼叫(Call Related SS) 、与附加业务有关的呼叫( ) Facility:设施 Hold:保持 Hold Acknowledge:保持确认 Hold Reject:保持拒绝 Retrieve:恢复通话 Retrieve Acknowledge:恢复确认 Retrieve Reject:恢复拒绝 e、其它信息 、 Congestion Control:拥塞控制,上下行,指示在传输用户信息时建立和中止流量控制。 Notify:通知,上下行,指示信息属于呼叫 Status:状态,上下行,用来响应状态查询信息或报告某些确定的错误信息 Status Enquiry:状态查询,上下行,用来请求状态信息 4 Start DTMF:启动双音多频,从移动台到网络 Stop DTMF:停止双音多频,从移动台到网络 Stop DTMF Acknowledge:停止双音多频证实,从网络到移动台 bbs.4g

Start DTMF Acknowledge:启动双音多频证实,从网络到移动台 Start DTMF Reject:启动双音多频拒绝,从网络到移动台 2、MM 层 、 MM 层的功能主要为位置管理:通信 a、注册(Registration) 、注册( ) IMSI Detatch Indication:IMSI 分离指示,由移动台发往网络,在网络中设置一个无效指示 Location Updating Accept:位置更新接收,网络发向移动台,指示更新或 IMSI(国际移动用户识别码)的附着完成。 Location Updating Reject: 位置更新拒绝,网络到移动台,指示更新或 IMSI(国际 V 移动用户识别码)的附着失 败。 b、连接管理(Connection Management) 、连接管理( ) CM Service Accept:CM 业务接受,从网络到移动台,指示被请求的业务已经被接受 CM Service Reject:CM 业务拒绝,从网络到移动台,指示被请求的业务不能提供 CM Service Abort:CM 业务中断,从网络到移动台,指示被 CM 的业务中断 CM Service Request:CM 业务请求,从移动台到网络通信论 CM Restablishment Request:CM 重建请求 Abort:中断,网络到移动台 c、其它信息 、 MM_Status:MM 状态 3、RR 层 、 RR 层的主要功能为在无线接口上管理传输路径及切换: a、信道建立 Additional Assignment:附加指配 Immediate Assignment:立即指配, 网络给移动台分配一个 SDCCH ,(只包含一个 MS 指配信息),包括指配信 道的描述、 "信道请求"的信息字段和接收到"信道请求"帧的帧号、 最初的时间提前量、 起始时间指示(可选).3 Immediate Assignment Extended:立即指配扩展(同时包含两个 MS 指配信息),同立即指配扩展. Immediate Assignment Reject:立即指配拒绝 b、分配信道 Assignment Command:指配命令,网络发向移动台,指示移动台改变当前信道配置,切换到分配的专用信道, 启动低层连接 Assignment Complete:指配完成,指示主信令链路成功建立.通 Assignment Failure:指配失败,包括指配失败的原因道的特征;需进行通信的新小区特性,包括允许测量程序 中所要求的 MSb 预知同步信息(如 BSIC 和 BCCH 频率);功率命令;切换参考号码、可选的起始时间指示 Handover Complete:切换完成,MS 发向网络,指示切换成功完成,网络释放原有信道 Handover Failure:切换失败,MS 发向网络,网络释放新的信道 Physical Information:物理信息,用于异步切换时同步 c、信道释放 Channel Release:信道释放,包括 RR 原因指示、BA 范围 Partial Release:局部释放 Partial Ralease Complete:局部释放完成 d、寻呼 3G 网络 Paging Request Type 1:寻呼请求类型 1,网络给两个移动台发寻呼,包括寻呼模式、移动台 1 和 2 需要的信道、移动识别 1、移动识别 2 等 Paging Request Type 2:寻呼请求类型 2,网络给三个移动台发寻呼,包括寻呼模式、移动台 1 和 2 需要的信 道、移动识别 1、移动识别 2、移动识别 3 等

Paging Request Type 3:寻呼请求类型 3,网络给四个移动台发寻呼,包括寻呼模 式、移动台 1 和 2 需要的信道、移动识别 1、移动识别 2、移动识别 3、移动识别 4 等! Paging Response:寻呼响应,移动台到网络,包括密钥序列号及移动识别 e、系统信息 System Information Type 1:系统信息类型 1,网络到所有移动台,在 BCCH 上发送, 指示 RACH 的控制信 息及小区配置信息。 System Information Type 2:系统信息类型 2,网络到所有移动台,在 BCCH 上发送, 指示 RACH 的控制信息 及邻小区的 BCCH 信息 。 MSystem Information Type 2bis:系统信息类型 2bis, 网络到所有移动台,在 BCCH 上发送,指示 RACH 的控 制信息及扩展的邻小区的 BCCH 信息。 System Information Type 3:系统信息类型 3, 网络到所有移动台,在 BCCHbbs 上发送,指示 RACH 的控制信 息、小区识别号、位置区识别号、控制信道信息及小区选择参数等。 System Information Type 4:系统信息类型 4, 网络到所有移动台,在 BCCH 上发送,指示 RACH 的控制信息、 位置区识别号、小区选择参数、CBCH 信道描述、CBCH 移动配置 System Information Type 5:系统信息类型 5, 网络到所有移动台,在 SACCH 上发送,指示邻小区的 BCCH 信 息 System Information Type 5bis: 系统信息类型 5bis, 网络到所有移动台,在 SACCH 上发送,指示扩展的邻小区 的 BCCH 信息 System Information Type 6:系统信息类型 6, 网络到所有移动台,在 SACCH 上发送, 小区识别号、位置区识 别号、允许的 NCC 等 System Information Type 7:系统信息类型 7,用于小区重选 System Information Type 8:系统信息类型 8,用于小区重选 f、其他信息 Channel Mode Modify:信道模式修改,包括信道描述、信道所采用的新模式 Channel Mode Modify ACK:信道模式修改证实 Frequency Redefinition:频率重定义 Measurement Report:测量报告,包括服务小区和六个最强邻小区的 Rxlev、bRxqual、BSIC、BCCH 频率及 DTX 等 Classmark Change:等级改变 Classmark Enquiry:等级询问 RR Status:RR 状态

二、接续流程
2.1、移动主叫流程 正常通话的简单信令流程: 简单信令流程 正常通话的简单信令流程:
主要信令流程 CHANNEL REQUEST IMMEDIATE ASSIGNMENT CM SERVICE REQUEST(主叫) PAGING RESPONSE(被叫) SETUP(EMERGENCTY SETUP) CALL PROCEEDING(主叫) 信道请求 立即指配(只包含一个 MS 指配信息),包括指配信道的描述、"信道请求"的信息字段和接收到" 信道请求"帧的帧号、最初的时间提前量(TA)、起始时间指示 CM 业务请求,从移动台到网络 寻呼响应,移动台到网络,包括密钥序列号及移动识别 建立(紧急建立),由移动台发出,用来启动一呼叫的建立 指示被请求的呼叫,建立信息已经被接收,不会再接收更多的呼叫建立信息 信令功能

CALL CONFIRMED(被叫) ASSIGNMENT COMMAND ASSIGNMENT COMPLETE ALERTING CONNECT CONNECT ACKNOWLEDGE DISCONNECT RELEASE RELEASE COMPLETE CHANNEL RELEASE

呼叫确认,用来确证收到呼叫请求 指配命令,网络发向移动台,指示移动台改变当前信道配置,切换到分配的专用信道,启动低层 连接建立 指配完成,指示主信令链路成功建立 指示被叫手机启动告警(即回铃音) 。包括进展指示及用户--用户信息等 指示连接被接受; 连接确认,从网络到被叫移动台或主叫移动台到网络,指示移动台得到一个呼叫(连接完成) 断连,从移动台到网络请求清除端到端的连接,或从网络到移动台指示端到端的连接已经被清 除了 释放, 上下行,指示发该信息的设备将要释放 TI(处理识别码),接收到该信息的设备等发送释放 完成信息后释放 TI(处理识别码) 释放完成, 上下行,指示发该信息的设备已经释放 TI(处理识别码),接收到该信息的设备将要 释放 TI(处理识别码) 信道释放,包括 RR 原因指示、BA 范围

MSC

BSC 2 3 4 5 9 CM Service Request Channel Required

BTS 1

MS Channel Request(RACH)

Channel Activation

Channel Activation Ack Immediate Assigment Command Immediate Assigment (AGCH) 6 8 CM Service Request Estableish Indication 12 13 7 CM Service Request(SDCCH) 10 UA(SDCCH)

11

Authentication Request

Authentication Request(SDCCH) Authentication Reponse(SDCCH)

14 Authentication Reponse 15 Ciphering Mode Command 16

Ciphering Mode Command 17 18 21 22 24 27

Ciphering Mode Command(SDCCH)

19 20 23

Ciphering Mode Complete TMSI Reallocation Command TMSI Reallocation Complete 25 26 Setup Call Proceeding

Ciphering Mode Complete(SDCCH) TMSI Reallocation Command(SDCCH) TMSI Reallocation Complete(SDCCH) Setup(SDCCH) Call Proceeding(SDCCH)

28 Assignment Request 30

29 Channel Activation Channel Activation Ack 31 33 Assignment Command(SDCCH) 32 34 SABM(FACCH) UA(FACCH)

Establish Indication 35

36 Assignment Complete 38

Assignment Complete(FACCH)

37 RF Channel Release 39 41 Alerting Connect RF Channel Release Ack 40 42 44 Connect Ack 43 Alerting(SDCCH) Connect(SDCCH) Connect Ack(FACCH) 45 Measurement Report(SACCH)

46 Measurement Report 48 49 52 53 Disconnect Release Release Complete Clear Command 55 47 50 51 54

Disconnect(FACCH) Release(FACCH) Release Complete(FACCH) Channel Release(FACCH) 56 57 DISC(FACCH) UA(SACCH)

Deactivate SACCH

58 Release Indication 59 RF Channel Release 61 62 63 Clear Complete SCCP Release SCCP Release Ack 60

RF Channel Release Ack

2.1.1、信道请求 Channel Request(Rach)MS BTS 、 ( ) 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)BTS 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“应答寻呼”“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。Random reference 有 5 位,最多可同时区分 32 个 MS,但不保证两个同时发起 呼叫的 MS 的 RAND 值一定不同。要进一步区别同时发起请求的 MS,还要根据 Um 接口上的应答消息 下面是一个 Channel Request 信令的举例 MS1 Channel Request Time: 15:44:04.16 Frame number: 742632 Frame number : 742630 Read from ARFCN Channel number : (GSM 900) 72 Random Access Information Establishment cause : (6) Originating call and TCH/F is needed, or originating call and the network does not set NECI bit to 1, or procedures that can be completed with a SDCCH and the network does not set NECI bit to 1 Random reference : 19 Header dump (Hex): 00 0B 54 E6 00 48 Message dump (Hex): F3 2.1.2 申请信道 Channel Required( BTS BSC) BTS 向 BSC 发一条申请信道消息。 通过这条消息, BTS 进一步向 BSC 传递由移动台发起的信道请求。 实际上,申请信道消息中除了包含信道请求消息中的一些消息外,还包括通过 BTS 加入的一些消息。申请 参数直接从信道请求消息中来,初始时间提前量 TA(接入延迟)由 BTS 加入到这条消息中去。 2.1.3 信道激活 Channel Activation (BSC BTS) 收到从 BTS 发来的申请信道消息后,BSC 开始按照一定的条件为此次呼叫寻找和分配 SDCCH 信道, 同时 BSC 向 BTS 发送一条信道激活消息。 其中最重要的是: 分配给哪个 BTS 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、BSC 计算的有关此次接入的初始时间提前量等。 2.1.4 信道激活证实 Channel Activation ACK(BTS BSC) 这是对信道激活消息的应答。当 BTS 收到这条消息后,它开始在 SACCH 信道发送和接受消息。 2.1.5 立即指配命令 immediate assignment (BSC BTS) BSC 告诉 BTS 关于被使用的 SDCCH 信道。 2.1.6 立即指配 immediate assignment (BTS MS) AGCH 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。实际上,这条消息是一条从 网络向移动台发的从 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: 寻呼方式、SDCCH 信道描述、随路 SACCH、跳频、申请参数(与建立原因相同) 、初始时间提前量和频 率分配(跳频应用) 。

2.1.7 CM 业务请求 CM service request (MS BTS BSC MSC) 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、 辅助业务激活或短消息传送。BTS 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 BTS 的角度出发,指出移动台目前正在 SDCCH 信道上。这样,BTS 向 BSC 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,BTS 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。这条 CM 业务请求消息被送往移动交换中心。 2.1.8 无编号确认 UA(SDCCH) 无编号确认 当在 LAPDm 协议中建立第 2 层级别链路时,无编号确认是正常情况下第 2 层级别的确认。BTS 在收 到 MS 发来的消息后,在 RR 子层中回送寻呼应答消息,从被指配的 SDCCH 信道上发送一个 LAPDm 的 UA 帧进行证实,同时向 BSC 发送建立指示消息。 MS 比较自己发送的 SABM 和接收的 UA 两个帧,以确认是自己的。 2.1.9 鉴权 Authentication Request MSC BSC BTS MS 移动交换中心发送一条鉴权请求消息作为 CC(连接证实)消息给 BSC。这条消息包括 RAND。 BSC 通过 BTS 把消息传送给 MS。 MS 以带符号的响应结果来响应鉴权请求。鉴权响应通过 BTS 被送往 BSC。 在 MS 鉴权过程中,使用两种算法 A3 和 A8。这些算法和 32-数字密钥被存储在 SIM 卡中。当网络申请移 动台的鉴权,AUC/VLR 发送 32 位十进制随机数字给 MS。MS 接着计算带符号的响应(SRES)并把它回

送给 VLR。VLR 把接收到的 SRES 和从先前 AUC 的鉴权组内部接收到的 SRES 作比较。如果这些 SRES 相同,鉴权成功,MS 可以继续呼叫。 你可以注意到,KI 的前 8 个数字被用来鉴权和 SRES 算法,剩下的 24 个数字被保留用作密钥算法。 为了完成鉴权过程,从 MS 来的 SRES 的值在消息内部被送回 VLR。 2.1.10 TMSI 再分配命令 TMSI Reallocation TMSI 再分配的目的是提供身份的机密性。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 再分配程序。 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,TMSI 再分配命 令消息通过应用加密模式的 RR 连接被送往 MS。TMSI 再分配命令被送到 MS。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。TMSI 再分配完成消息送往 MSC。 2.1.11 建立 Setup 在鉴权,识别,加密后,MS 处在 SDCCH 信道中,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。BSC 向 MSC 发送建立消息来告知 MSC 将要执行的呼叫。

2.1.12 呼叫接续 Call Proceeding MSC BSC MS (SDCCH) MSC 对建立消息的响应。当 MS 的呼叫控制实体接收到呼叫接续消息后,就进入“移动主叫接续”状态。

2.1.13 指配请求 Assigment Activation BSC BTS 在这条消息上开始了 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消息。这些可选消息是: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接口带宽。 2.1.14 信道激活 Assigment Activation ACK BTS BSC 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: 信道数量、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。 信道激活证实 BTS 返回目前 TDMA 帧号,然后通过 Abis 接口激活 TCH。 2.1.15 分配命令 Assigment Command 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、能量级别、小区信道描述、信道模 式(全速率/半速率)和移动分配。

2.1.16 SABM(设置异步平衡模式) Layer2 (FACCH) (设置异步平衡模式) )

在这条消息中主要包括了第 2 层的一些信息,SABM 主要用于建立一个第二层的连接。 2.1.17 建立指示 Establish Indication BTS BSC 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 BTS 知道移动台目前正在 FACCH 信道上,这样,BTS 可以向 BSC 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,这些消息来自于 MS。 2.1.18 无编号确认(UA) FACCH) 无编号确认( ) ( ) 无编号确认通常是建立第二层 LAPDm 链路时的第二层确认。 2.1.19 分配完成 Assigment Complete MS BTS BSC MSC (FACCH)这条消息由移动台发送给网络以指示移动台已成功建立主信令链路。 BSS 证实 MSC 获取信道。

2.1.20 SDCCH 信道释放 RFrelease 当 MS 告知网络它此时已占用了 TCH 信道, 就没有必要在为此次呼叫的建立占用 SDCCH 信道。由信道释 放程序释放 SDCCH 信道。BTS 证实 RF 信道释放消息。 2.21 振铃提醒 Alerting MSC 发送提醒消息给 BSS。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。 2.22 连接 Connect 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。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。 2.1.23 连接证实 Connect Acknowledge MS 用这条消息告诉 MSC,目前 MS 正处于”激活”状态,此消息被送往 MSC。 2.1.24 测量报告 Measurement Report 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。 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。 2.1.25 撤销连接 Disconnect 由 MS 发出撤销连接请求消息。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,撤销消息发往 MSC。

2.1.26 释放 Release 实际的释放将来自 MSC,真正的呼叫才要结束。释放消息送往 MSC。 2.1.27 释放完成 Release Complete MS 通知网络它将释放处理标识,也就表示释放过程正在进行中。释放完成消息被发送到 MSC。 2.1.28 清除命令 Clear command 这个消息由 MSC 发出,用来释放所有相关的资源,也就是与这个通话过程相关的 BSSAP。 2.1.29 释放信道 Channel Release 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 的断开消息” 。 在正常的呼叫建立情况下,呼叫原因为“正常” 。 2.1.30 DEACTIVE_SACCH(慢速随路控制信道) (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。 2.1.31 DISC MS 将发送第 2 层帧以拆除在上行方向上的连接,并通知 BTS 在 TCH/FACCH 信道中停止此次业务连接。 2.1.32 UA BTS 确认拆除帧,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。 2.1.33 释放指示 BTS 通知 BSC,MS 没有太多可利用的无线资源。 2.1.34 RF 信道释放 BSC 通知 BTS 释放其余无线资源。 2.1.35 RF 信道释放确认 所有空闲的无线资源被释放后, BTS 给 BSC 发送一确认消息, 这些无线资源包括: TCH/FACCH 和 SACCH。 2.1.36 清除完成 此确认是 SCCP 数据(清除命令) ,此时 BSC 通知 MSC 所有与此次呼叫有关的无线资源被释放。 2.1.37 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。 2.1.38 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。

2.2、手机被叫流程的区别 、 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,寻呼消息将以 UDT(单元数据)消息格式发送给 BSC。

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。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

三、第三层(Layer 3)信令详解 第三层( )
第三层信令是看网络运行情况的信息层,从第三层可以看到网络的个种动作:如:呼叫流程、拥塞、 用户忙、位置更新等,系统信息总共有 8 个类型,Type1—4 只出现在待机状态下,Type5—8 只出现在通 话状态下: 1、 System Information Type1

小区广播信息,有该小区自身的频点,RACH 的一些参数设置,祥见上图。 此类型仅用于跳频时,发送内容为: 第一、小区信道描述 小区信道描述。用于通知移动,小区采用的频带与可以供跳频用的频点。对于 GSM900 与 GSM1800 小区信道描述 采用的格式是不同的。 对于 GSM900: 有一个 BIT MAP 0(比特位图)用于描述两方面信息,分别为: : CA-NO,取值分别为:0、1、2,代表,GSM900、E-GSM、GSM1800。 CA-ARFCN,采用的有效射频频点,当为 GSM900,将有一个相应于 124 个频点的 124 位图,当某个频点 被采用时,相应的比特位被置为 1,否则将被置为 0. 来描述编 对于 GSM1800 情况点不同。由于频点太多,不用位图,而用别的编码方式,FORMAT-ID 码方式,后面跟一串编码比特来表示。 第二、RACH 控制参数 , 描述的两个数据为;ACC、EC,ACC 称为接入控制等级,分为 0-9 与 11-15,0-9 表示普通级,所有移动台被定义为 0-9,11-15 为优先级,10 表示 EC,如 果此位取 0,表示所 有移动台允许进行紧急呼叫,取 1 时,只有 11-15 优先级的移动台可以进行紧急呼叫。 CB——小区禁止标志,用一个比特表示。 小区禁止标志, 小区禁止标志 用一个比特表示。 RE——用一个比特表示是否可以进行呼叫重建,断开后的重新占用。 用一个比特表示是否可以进行呼叫重建, 用一个比特表示是否可以进行呼叫重建 断开后的重新占用。 MAXRET——移动台接入系统时的允许最大重发次数,取值:1、2、4、7 移动台接入系统时的允许最大重发次数, 移动台接入系统时的允许最大重发次数 取值: 、 、 、 TX——移动台接入系统时允许重发的时隙间隔数。 移动台接入系统时允许重发的时隙间隔数。 移动台接入系统时允许重发的时隙间隔数 2、 System Information Type2

待机模式下小区的测量频点, (同频段,移动网有两个频段,GSM900 和 DCS1800) , 在通话模式下有另外定义的测量频点,也就是说一个小区可以在待机时做测量频点,而通话时不做测量频 点,允许小区重选而不允许切换,反之也可以只允许切换不允许小区重选也可以,不过通常情况下待机和 通话时的测量频点是一致的。 一、邻近小区描述 :对于 GSM900,有如下三个数据 BA-NO:BCCH 使用频带描述,当 BA-NO=0 时,表示 GSM900。 BA-IND:BA 表变化标志,当操作者修改 BA 表时,BA-IND 从 1 变 0,或从 0 变 1。让 MS 决定是否要更 新 BA 表。 BA-ARFCN:移动台要测量信号强度的有效射频频点,采用 124 位图表示,当存在某为邻区频点时,相应 124 位图中的比特位被置为 1,不存在的频点的相应位置被置为 0。 对于 GSM1800/1900,有如下两个数据; ,有如下两个数据; FORMAT-ID:相邻小区不同频率表示格式的描述,实际上是用一种编码来表示。 EXTRA-IND:如果类型 2、5 不能描述完整的频率信息,则其余的部分将在 2BIS 和/或 2TER(ACTVIE 模式时是在 5BIS/5TER) 。此数据也称为频率扩展描述数据。取 0 表示类型 2、5 能描述完整的频率信息, 取 1 表示不能。 BA-IND:编码计划的描述,1 比特. NCCPERM:描述相邻小区所属网络的 NCC,有一个 8 比特位图,当描述的比特为 n 时,允许的网络识 码为 n-1。 二、RACH 控控制参数。参考信息类型 1

3、 System Information Type2ter

待机模式下小区的测量频点, (异频段,移动网有两个频段,GSM900 和 DCS1800) , 4、 System Information Type 3

小区广播信息,可以看到 ATT、T3212、ACC、CRO、CRH 以及 ACCMIN 等,祥见上图 关于类型 3 中解出的 PWRC:PWRC=1 表示设置此功能,PWRC=0 表示不设置此功能。 详述:当使用跳频与动态功率控制时,将出现如下一个问题: *BCCH 是不参与动态功率控制的,即是说 BCCH 载波的功率是不变的, 整个载频,8 个 TS 都不变, 但 BCCH 载波是参与跳频的。 *ACTVE 模式下的 TCH 是在多个载波中发送的,其中包含 BCCH 载波与 DCH 载波,测量值也是对 两种载波的测量结果,BCCH 载波是不参与动态功率控制的(即以最大功率发送) ,而 DCH 载波 是参与的(且功率是向下调的) ,之后取平均值,这样的结果用来代替 BCCH 的强度将不准确。 当 PWRC=1 时,表示 MS 的测量中不包含 BCCH 载波的测量,而 PWRC=0 时表示 MS 的测量中包含 BCCH 载波的测量,ERICSSON 的缺省值是 PWRC=0。并有一个特殊的计算公式来补偿 BCCH 载 波的信号强度。 RLINKUP:无线链路超时,一般取 16,每步取 4,这是一个公认的无线链路释放标准,下面详述 当 MS 在 SACCH 周期(480ms)中能成功解码,则 RLINKUP 计数器加 2,不成功时减 1,减至 0 时

无线链路必须释放。 NECI:取值 0/1,表示系统是否支持 PHASE 2 移动台的重新建立。 系统信息类型 3 中的 RACH 控制参数与类型 1 同。 中的其它比特, 算法。 系统信息类型 3 中的其它比特,主要用于 C2 算法。 2TI:取 0 时表示 BCCH 中并不存在 2TER 信息类型 , : 取 1 时表示 BCCH 中存在 2TER 信息类型 。2TI(2TER INDICATION) ( ) PI:用于标志 C2 参数是否在系统信息中广播。取 0 时“不”,取 1 时“是”。 参数是否在系统信息中广播。 : 不 , 是 。 5、 System Information Type 4

小区广播信息,在这里可以看到小区的 CRH、CRO、ACCMIN、MAXRET、CB、CBQ、PT 等一些参数的 设置值,祥见上图。 此类型主要用于小区 CBCH:小区是否使用小区广播功能,以及告知 MS 在哪个载波 上发 CBCH 信息。另外:LAI、RACH 控制参数与 REST OCTETS 参数也存在于此类型中。 ACS——小区重选的附加参数指示,取值为 0、1 ACS=0——PI 值与任何存在的小区重选 C2 参数属于类型 4 中的 REST OCTETS 部分。 ACS=1——PI 值与任何存在的小区重选 C2 参数属于类型 7、8 由上面可知:是否使用类型 7、8 是由 CBQ 与 ACS 组合来控制? 类型 4 中的 RACH 控制参数与类型 1 同; 类型 4 中的 CBCH 信道描述:这一内容主要描述 SMS 小区短信息广播时的信道合并与子信道结构 例如 SDCCH/4+SACCH/4 或 CBCH,子信道 2 等 TN——用于描述 CBCH 使用的时隙号。 TSC——训练比特代码,一般取值与 BSIC 中的 BCC 相同。 H——取 0 表示 CBCH 只占用单个射频信道,取 1 表示占用的是跳频信道。是一个信道选择器 CHANNEL SELETER H=0 ---the channel selector field 中包含有效的射频信道号 H=1----- the channel selector field 中包含有移动台的分配索引补偿值 MAIO,跳频序列号 HSN。 当系统信息 H=1(指示跳频时) ,必须有一个数据 MAC 来指示使用的跳频频率。参考类型 1 中的 的小区信道描述。 系统信息类型 4 中的 SI 4 REST OCTETS: 用于描述 C2 算法参数与 SI 3 REST OCTETS,包含下列数据: PI, CBQ, CELL_RESELECT_OFFSET, TEMPORARY_OFFSET, and PENALTY_TIME. 6、 System Information Type 5

激活模式下服务小区测量频点, (同频段,移动网有两个频段,GSM900 和 DCS1800) 只有服务小区有做该小区的测量频点,才会测量到该小区的信号,否则在邻区列表中不会看到该小区,也 不会切换。在我们平时路测当中,经常遇到强信号不切换,如果做了测量频点,可以很明了地看到有一个 强的邻区信号,但是要是没有做测量频点的话就比较隐性。

7、 System Information Type 5ter

激活模式下服务小区的测量频点, (异频段,移动网有两个频段,GSM900 和 DCS1800) 处于 ACTIVE 模式下的移动台,有一个激活的 SACCH 信道。上行时用于发送测量汇报,下行时用于网络 发送输出功率控制值与 TA 值。 一定条件下移动台在 SACCH 上接收 相邻小区的 BCCH 频率信息 (ACTIVE BA 表) ,之后移动台要测量与汇报这些载波的信号强度,以提供切换依据。 这里的 BA 表与类型 2 中的 BA 表是不同的(实际上便是 IDLE BA 与 ACTIVE BA) 。ACTIVE 模式下移动 台测量较少的 BCCH 以便提高精确度,而在移动台开机,为减小与系统的连接时间,它必须测量较多的 BCCH 载波。当然只有当移动台在关机前已保存有一份 IDLE BA 表,才能真正做到节省接入时间。 类型 5 中给出也是一份 BA ARFCN 的表格,实际上与类型 2 相同,也是一份 124 比特位图,取 0 的比特 位表示此频点不存在,取 1 时相应频点存在。 系统信息类型 5BIS; ; 如果某个相邻小区是外部小区,则此小区的 BCCH 频率信息由 5BIS 来携带。 系统信息类型 5TER: : 如果外部小区是不同频带的小区(多频带操作中不同频带使用不同 BSC,所以将出现此情况) 则此外部小区信息由此类信息类型来携带。 8、 System Information Type 6

通话状态下面服务小区的一些信息,他跟 Type1 有点相象,还可以看到 NCC Permitted; 处于 ACTIVE 模式下移动台必须知道是否 LAI 已变化,如果变化的话,在呼叫释放后它必须进行位 置更新。另外如果切换的另一个小区属于同一个位置位,且两个小区的 RLINKUP 与 DTX 不同的话 则新的小区选择也必须汇报至 MS。第三种信息是 NCCPERM。 9、 System Information Type 7、8 如果类型 4 中并没有包含所有的 C2 参数,则余下的由此类型来携带,至于此类型 的 REST OCTETS 部分与类型 4 的 REST OCTETS 同。System Information Type 8 总之:类型 7、8 是类型 4 的补充。 10、 Paging Requst type1

可以看到,在信令里面,Paging 的信令出现次数特别多,原因是网络对手机寻呼是对一个位置区内进 行寻呼的,只有当手机解开这条信息才会作出响应。 11、 Synch Channel Information

同步信息,在待机状态和通话状态都会出现,数字通信当中,同步是最基本也是最重要的,跟邻区也 需要同步。 12、 其他: ①掉话;

②位置更新

③切换

④测量报告

在这里说说锁频和强制切换的原理,平时我们测试中经常会用到锁频和强制切换,这些操作是不需要 网络动作的,只是由手机来完成,而手机是怎样完成的呢?就是通过改变测量报告。当测试人员点击锁频 或者强制切换命令,手机会停止对其他频点的测量,只是上传测试人员锁定的频点的测量报告,其他频点 不进行上传,如上图所示,所以网络会认为手机就只收到该信号从而如果是服务小区就会锁频,如果是邻 区网络就会进行切换。

在不同的频段中,同一双频手机的 CLASSMARK 往往是不同的,如功率等级等等。当手机接入网络时, 网络并不清楚手机目前在哪一个频段,因此也无从得到 MS 的 CLASSMARK。这样势必会造成手机每次接入网 络时,网络均要询问手机的 CLASSMARK。所以在 GSM 规范 Phase2plus 中增加了“CLASSMARK 早送”的选项, 当网络采用这个选项时,支持这个选项的手机在接入网络后会在尽可能早的时间向网络发送 CLASSMARK CHANGE 消息,这样就避免了网络的查询过程

四、常见原因值
1、Channel Release 信令里面的 Cause(事件号) 对应的网络发生的事情,在这里我们可以看到很多网络释放的原因,例如:我们平时测试时,在被叫手机 没有人接听或者正在通话的情况下, 就会统计成一次连接失败, 如果我们在报告里面仅仅用文字表达的话,

说服力不强,但是要是在报告里面能说明 Cause 是 17、19 的话就很容易说服别人,还有拥塞也可以在信 令里面看到 Cause 是 34,除次以外还有很多 Cause,可以看下表:
编号 1 3 6 16 17 18 19 21 22 26 27 28 29 30 31 34 38 41 42 43 44 47 49 50 55 57 58 63 65 68 69 70 79 81 87 88 91 95 96 97 98 原因 Unassiagned number(未分配的号码(空号)) No route to destination(无至目的地的路由) Channel unacceptable(不可接受的信道) Normal clearing(正常清除) User busy(用户忙) No user responding(无用户响应) User alerting,no answer(已有用户提醒,但无应答) Call rejected(呼叫拒绝) Number changed(号码改变) Non selected user clearing(清除未选择的用户) Destination out of order(终点故障) Incomplete number(无效号码格式(不完全的号码)) Facility rejected(设施被拒绝) Response to status enquiry(对状态询问的响应) Normal,unspecified(正常,未规定) No circuit/channel available(无电路/信道可用) Network out of order(网络故障) Temporary failure(临时故障) Switching equipment congestion(交换设备拥塞) Access information discarded(接入信息被丢弃) Requested circuit/channel not available(请求的电路/信道不可用) Resources unavailable,unspecified(资源不可用,未规定) Quality of service unavailable(服务质量不可用) Requested facility not subscribed(未预订所请求的设施) Incoming calls barred within the CUG Bearer capability not authorized(承载能力未认可) Bearer capability not presently available(承载能力目前不可用) Service or option not available,unspecified(无适用的业务或任选项目,未规定) Bearer service not implemented(承载业务不能实现) ACM equal to or greater than ACMmax Requested facility not implemented(所请求的设施不能实现) Only restricted digital information bearer(仅能获得受限数字信息承载能力) Service or option not implemented(业务不能实现,未规定) Invalid transaction identrfier value(无效处理识别码) User not member of CUG Incompatible destination(非兼容目的地址) Invalid mandatory information(无效过渡网选择) Semantically incorrect message(无效消息,未规定) Invalid mandatory information(必选消息单元差错) Message type non-existent or not implemented(消息类型不存在或不能实现) Message type not compatible with protocol state(消息与控制状态不兼容,消息类型不存在或不能实现)

99 100 101 102 111 127

Information element non-existent or not implemented(信息单元不存在或不能实现) Conditional IE error(无效信息单元内容) Message not compatible with protocol state(消息与呼叫状态不兼容) Recovery on timer expiry(定时器超时恢复) Protocol error,unspecified(协议差错,未规定) Interworking,unspecified(互通,未规定)

2、disconnect 断开原因 1 Unassigned (unallocated) number(未指定【未分配】号码) 3 No route to destination (无目的地路由) 6 Channel unacceptable (不接受的信道) 8 Operator determined barring(运营商确定阻塞) 16 Normal call clearing (正常呼叫清除) 17 User busy (用户忙) 18 No user responding(无用户响应) 19 User alerting, no answer(用户振铃,无应答) 21 Call rejected(呼叫被拒绝) 22 Number changed(号码改变) 25 Pre-emption(预占) 26 Non selected user clearing(非选定用户清除) 27 Destination out of order(目的地混乱) 28 Invalid number format (incomplete number) (无效号码格式【数字不完全】 ) 29 Facility rejected (设备被拒绝) 30 Response to STATUS ENQUIRY(对 STATUS ENQUIRY 作出响应) 31 Normal, unspecified (not logged) (正常,未指定【未记录】 )} 34 No circuit/channel available (无可用电路/ 信道) 38 Network out of order (网络故障) 41 Temporary failure (临时故障) 42 Switching equipment congestion(交换设备拥塞) 43 Access information discarded (访问信息丢弃) 44 Requested circuit/channel available(请求电路/ 信道不可用) 47 Resources unavailable, unspecified (资源不可用,未指定) 49 Quality of service unavailable(服务质量不可用) 50 Requested facility not subscribed(请求设备未预订) 55 Incoming calls barred within the CUG(CUG 内的来电阻断) 57 Bearer capability not authorized(承载容量未批准) 58 Bearer capability not presently available(承载容量当前不可用) 63 Service or option not available, unspecified(服务或选择不可用,未指定) 65 Bearer service not implemented(承载服务未实施) 68 ACM equal to or greater than ACMmax (ACM 等同或大于 ACMmax) 69 Requested facility not implemented(请求设备未实施) 70 Only restricted digital information bearer capability is available (只有有限的数字信息承载容量) 79 Service or option not available, unspecified(服务或选择不可用,未指定) 81 Invalid transaction identifier value(无效交易标识符值) 87 User not member of CUG(用户非 CUG 成员)

88 Incompatible destination (不兼容的目的地) 91 Invalid transit network selection(无效转接网选择) 95 Semantically incorrect message(语义错误消息) 96 Invalid mandatory information(无效强制信息) 97 Message type non-existent or not implemented(消息类型不存在或未实施) 98 Message type not compatible with the protocol state(消息类型与协议状态不兼容) 99 Information element non-existent or not implemented(信息元素不存在或未实施) 100 Conditional IE error(条件 IE 错误) 101 Message not compatible with protocol state(消息与协议状态不兼容) 102 Recovery on timer expiry (计时器到时恢复) 111 Protocol error, unspecified (协议错误,未指定) 127 Interworking, unspecified(互通,未指定)


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