WCDMA-CS基本概念、原理及呼叫流程介紹.ppt

WCDMA-CS 基本概念、原理及呼叫流程介紹,WCDMA-CS,訊方學院,學習完此課程，您將會： 掌握信令網、話路網的基本概念 掌握膠片中列出的幾個協議的功能 掌握移動通信的幾個基本概念 掌握基本的呼叫流程,目 標,第1章 信令網基本概念 第2章 話路網基本概念 第3章 SS7基本協議介紹 第4章 移動通信基本概念介紹 第5章 基本呼叫流程介紹,內容介紹,第1章 信令網基本概念 1.1 什么是信令 1.2 信令網 1.3 信令網的基本概念,內容介紹,什么是信令,信令是通信設備（包括用戶終端、交換設備等）之間傳遞的除用戶信息以外的控制信號。,在通信網中，除了傳遞業(yè)務信息外，還有相當一部分信息在網上流動，這部分信息不是傳遞給用戶的聲音、圖像或文字等與具體業(yè)務有關的信號，而是在通信設備之間傳遞的控制信號，如占用、釋放、設備忙閑狀態(tài)，被叫用戶號碼等，這些都屬于控制信號。,信令的分類按照工作區(qū)域分,用戶線信令：用戶終端與交換機之間傳遞的信令,局間信令：交換設備之間傳遞的信令,信令的分類按照信令的傳送方式分,隨路信令（CAS）：信令信息在對應的話音通道上傳送，或者在與話音通道對應的固定通道上傳送（如數字線路信號）,共路信令（CCS）：信令信息在專門的高速數據通道上傳送,隨路信令,共路信令,信令傳送介質之E1線介紹,E1工作模式（clear channel）和cE1工作模式（channelized） 當工作在E1方式時，它相當于一個不分時隙、數據帶寬為2.048 Mbit/s的接口,當工作在cE1方式時，它在物理上分為32個時隙，對應編號為031。其中的31個時隙可以被任意地分成若干組（時隙0用于傳送幀同步信號，不能被捆綁），每組時隙捆綁以后作為一個接口（channel-set）使用,第1章 信令網基本概念 1.1 什么是信令 1.2 信令網 1.3 信令網的基本概念,內容介紹,信令網,7號信令網是電信網中用于傳輸No.7信令消息的專用數據網 它由信令點SP、信令轉接點STP和信令鏈路Link組成 信令網是獨立于電話網的一個支撐網，我國No7信令網由三級結構組成 高級信令轉接點HSTP 低級信令轉接點LSTP 信令點SP 兩個信令點SP、STP之間通過鏈路建立起通路,信令網的雙平面結構,第1章 信令網基本概念 1.1 什么是信令 1.2 信令網 1.3 信令網的基本概念,內容介紹,信令點和信令轉接點,信令點：信令網上產生和接收信令消息的節(jié)點，是信令消息的起源點和目的點 源信令點(OPC)：生成信令消息的信令點 目的信令點(DPC)：信令消息發(fā)往的信令點,信令轉接點：若某信令點既非信令源點又非目的點，其作用僅是將從一條信令鏈路上接收的消息轉發(fā)至另一條信令鏈路去，則稱該信令點為信令轉接點。,SP,SP,STP,源信令點,目的信令點,信令轉接點,信令點編碼,24位信令點編碼組成 14位信令點編碼組成,信令鏈路與鏈路集,信令鏈路：存在于2個直連的信令點之間，2個直連的信令點之間最多有16個信令鏈路；如果2個直連的信令點之間信令鏈路數大于16條，本端/對端需要增加新信令點,信令鏈路集:具有相同屬性的信令鏈路組成的一組鏈路集。即指本地信令點與一個相鄰的信令點之間的鏈路的集合。,SPa,鏈路集,鏈路0,鏈路1,SPb,鏈路n,信令鏈路編碼（SLC）與鏈路號,對于相鄰兩信令點之間的所有鏈路，需對其統(tǒng)一編號，稱為SLC，它們之間的編號應各不相同，而且兩個直連的信令點之間應一一對應；SLC由4個2進制位組成，故SLC取值范圍015,鏈路號是本局用來區(qū)分信令鏈路的標志，只在本局某范圍內有效，2個直連信令點之間，鏈路號不一定一一對應。,SPa,鏈路集,鏈路0,鏈路1,SPb,鏈路n,鏈路2,鏈路3,鏈路n,slc0,slc1,slc2,SPc,鏈路2,鏈路3,鏈路n,slc0,slc1,slc2,鏈路0,鏈路1,鏈路n,直連與準直連方式,直連方式,準直連方式,信令鏈路選擇碼（SLS）與信令鏈路(集)選擇掩碼（SLSM）,SLS:一個4bit的值（000F），用來進行七號信令消息的選路 ；對于TUP/ISUP消息 ，為消息中CIC(Circuit Identification Code)的低四位；對于SCCP消息，由SCCP循環(huán)分配；對于MTP消息其值是相應鏈路的信令鏈路編碼 由于SLS是循環(huán)變化的，因此按照SLS進行負荷分擔，可以保證各鏈路或鏈路集間負荷是均勻的 SLSM：信令鏈路選擇掩碼；如只有兩條鏈路，這時就只能在2條鏈路之間實現鏈路的負荷分擔，如果仍然使用4位SLS選擇碼，就會出現找不到鏈路的情況，解決此問題的一種方法，是繼續(xù)使用SLS作為選擇碼，但要掩蓋掉SLS中多余的位數，究竟掩蓋掉哪些位，保留哪些位，用一個4位二進制碼來表示。規(guī)定用1表示保留SLS的對應位，0表示掩蓋SLS的對應位 ；,信令鏈路(集)選擇掩碼設置,設置原理,以4條信令鏈路(集)為例:,信令路由,信令路由是一種邏輯概念，用于指示信令消息從源信令點（OPC）到目的信令點（DPC）所經過的路徑,SPA,SPB,SPC,鏈路集AB,鏈路集AB,信令路由AB,信令路由AC（1）,鏈路集AB,SPB,鏈路集AB,信令路由AC（2）,鏈路集AB,鏈路集AB,信令路由AB,問題,什么是隨路信令、共路信令，7號信令屬于哪一種信令？ 1路E1可以分多少個時隙，哪（些）個時隙可以穿信令，哪（些）個時隙可以傳話路？ 信令鏈路號和SLC有什么區(qū)別和聯系，2個信令點之間最多可以配置多少條信令鏈路，為什么？,第1章 信令網基本概念 第2章 話路網基本概念 第3章 SS7基本協議介紹 第4章 移動通信基本概念介紹 第5章 基本呼叫流程介紹,內容介紹,話路網,圖例：,話路,A省,B省,信令網與話路網的配合關系,局向,當某交換局與本交換局之間存在直接話路相連時，則稱之為存在一個局向； 請注意:G9和直接話路相連的設備間也存在局向，但是只在MSOFTX3000側存在局向的概念，MGW不存在局向的概念,子路由與路由,若兩個局之間有直達的話路，則認為兩個局之間存在一條子路由 對一個局向而言，把到一個局向所有子路由的集合稱為一條路由。,中繼電路與中繼群,中繼電路是組成中繼群的元素，對于承載為E1的情況為例，1個中繼電路對應于E1中除0時隙及信令所占時隙之外的任意一個時隙 中繼群是構成子路由的元素，是一簇同質中繼電路的集合，通常我們將連接同一局向的中繼電路定義為一個中繼群。,電路識別碼（CIC）,電路識別碼（CIC ，Circuit Identification Code）用于兩個信令點之間對電路的標識。只有TUP、ISUP等電路交換業(yè)務的消息中，才有CIC字段，其長度定義為12bit，所以兩個信令點之間最多只能有4096條電路,電路識別碼（CIC）的編號原則,問題,什么是局向，MSOFTX3000有局向的概念么？ 路由和子路由的區(qū)別和聯系是什么？ CIC的有效范圍是什么，2個信令點之間最多配置多少個CIC？,第1章 信令網基本概念 第2章 話路網基本概念 第3章 SS7基本協議介紹 第4章 移動通信基本概念介紹 第5章 基本呼叫流程介紹,內容介紹,7號信令系統(tǒng)與OSI七層的對應關系,L7：應用層,L6：表示層,L5：會話層,L4：傳輸層,L3：網絡層,L2：數據鏈路層,L1：物理層,圖中： INAP：智能網應用部分 OMAP：操作維護應用部分 CAP：CAMEL應用部分 MAP：移動應用部分 TCAP：事務處理能力應用部分 BSSAP：基站子系統(tǒng)應用部分 ISUP：ISDN用戶部分 TUP： 電話用戶部分 SCCP：信令連接控制部分 MTP：消息傳遞 ISP：中間服務部分,MTP1、2、3協議,信令網功能級：完成No.7信令的網絡層功能，如目的地尋址，同時保證信令能正確傳送到目的點，當信令網中某些點或傳輸鏈路發(fā)生故障時它能保證信令消息在信令網中仍能可靠地傳遞。 信令鏈路級：定義信令消息在數據鏈路上的傳送方式和過程，如幀格式、差錯檢測、糾錯重發(fā)、鏈路定位過程等，提供信令兩端的信令可靠傳送。 信令數據鏈路級：這是No.7信令傳送的物理層，它定義了No.7信令的電氣和功能特征等，要求一條獨立的數據傳輸通道，是No.7消息的傳送載體。在目前交換機上，一般由PCM系統(tǒng)的某一時隙提供，如實際常采用PCM的 TS16時隙。,信令數據鏈路(MTP-1),信令鏈路功能(MTP-2),信令網功能(MTP-3),ISUP與TUP,支持電話業(yè)務，控制電話網的接續(xù)和運行，如呼叫的建立、監(jiān)視、釋放等。 TUP在移動網中使用時有一些特別的要求。故稱MTUP。,在ISDN環(huán)境中提供話音和非話業(yè)務所需的功能，以支持ISDN基本業(yè)務及補充業(yè)務。 ISUP具有TUP的所有功能，因此可以代替TUP。,ISDN用戶部分ISUP,電話用戶部分TUP,SCCP協議,信令連接控制部分SCCP,SCCP的設計宗旨是和MTP-3結合，提供增加的網絡功能，主要是提供增強的尋址功能，如增加了按GT方式尋址功能。 擴充了MTP的用戶部分，SCCP內部支持不同的子業(yè)務系統(tǒng)。 SCCP也為MTP提供了附加功能，提供數據的無連接和面向連接業(yè)務。 無連接業(yè)務是指不需預先建立連接就可傳遞消息。如智能網中帳號查詢、移動網中用戶鑒權等許多適時性很強的消息就是利用無連接業(yè)務傳送的。 面向連接業(yè)務是指預先建立連接，再大量傳送消息。如移動網的A接口消息主要采用面向連接來傳送。 目前TCAP協議只建立在無連接業(yè)務上,MAP協議,移動應用部分MAP,MAP是公用陸地移動網（PLMN）在網內以及與其他網間進行互連而設計的移動網特有的信令協議規(guī)范。 MAP使GSM網絡實體可以實現移動用戶的位置更新、鑒權、加密、切換等功能，使移動用戶可以正確地接入網絡、發(fā)起和接收呼叫。,INAP與CAP,CAMEL應用部分CAP,智能網應用部分INAP,INAP智能網應用部分，應用于有線智能網; INAP規(guī)定了有線智能網SCF與SSF互連的接口規(guī)程。,CAP是CAMEL 的應用部分，它基于智能網的INAP協議，應用于移動智能網; CAP規(guī)定了gsmSSF、gsmSRF與gsmSCF互連的接口規(guī)程,問題,MTP1、2、3的功能分別是什么？ SCCP、TUP/ISUP、MAP、CAP/INAP協議的功能是什么？,第1章 信令網基本概念 第2章 話路網基本概念 第3章 SS7基本協議介紹 第4章 移動通信基本概念介紹 第5章 基本呼叫流程介紹,內容介紹,GSM的區(qū)域定義,小區(qū),MSC區(qū),位置區(qū),PLMN,PLMN,WCDMA的區(qū)域定義,小區(qū),服務區(qū),MSC區(qū),位置區(qū),PLMN,PLMN,IMSI號碼,MCC,MNC,MSIN,3 digits,2/3 digits,Not more than 15 digits,IMSI (International Mobile Subscriber Identity),NMSI,MCC：移動國家碼 MNC：移動網號 MSIN：在某一PLMN內MS的唯一識別碼 NMSI：在某一國家內MS的唯一識別碼,IMSI號碼,TMSI號碼,IMEI號碼,TAC,FAC,spare,6 digits,2 digits,15 digits,IMEI (International Mobile Equipment Identity),TAC：Type Approval Code ,型號批準碼，由歐洲型號批準中心分配。 FAC：Final Assembly Code ,最后裝配碼，表示生產廠家或最后裝配所在地，由廠家進行編碼 SNR：Serial Number ,這個數字的獨立序號碼唯一地識別每個TAC和FAC的每個移動設備。 spare：備用比特，當手機發(fā)送時，此位要置0。 例：490547403767335,SNR,6 digits,1 digits,MSISDN號碼,CC,NDC,SN,National ( Significant ) Mobile Number,MSISDN：Mobile Station International ISDN number,CC： Country Code，國家碼，如中國為86。 NDC ：National Destination Code，國內接入號，如139、130等等。 SN： Subscriber Number 中國MSISDN的一般格式為86-13X-H0 H1 H2 H3 ABCD,MSISDN,設備號碼,CC,NDC,LSP,MSC Number,CC,NDC,HLR Number,MSC 號碼,HLR 號碼,H0H1 H2 H3 0000,LSP (locally significant part),MSC Number/VLR Number,MSRN/HON,HLR 號碼,LAI,SAI,CGI,問題,請給出PLMN、位置區(qū)、 MSC、 小區(qū)、服務區(qū)的歸屬關系？ 請給出IMSI、MSISDN、MSC/VLR號、HLR號、MSRN/HON、LAI、SAI、GCI的格式或者組成？,第1章 信令網基本概念 第2章 話路網基本概念 第3章 SS7基本協議介紹 第4章 移動通信基本概念介紹 第5章 基本呼叫流程介紹,內容介紹,第3章 WCDMA基本呼叫流程 第1節(jié) 普通位置更新流程 第2節(jié) 2G移動呼移動流程 第3節(jié) 3G移動呼移動流程 第3節(jié) 局間切換流程,位置更新相關概念,UE/USIM:存儲LAI,并檢測新的LAI,位置更新的類別,普通位置更新：當UE檢測到當前所處LAI與USIM卡中的LAI不一致時，發(fā)起的位置更新。 周期性位置更新：網絡通過BCCH向全體UE提供更新的周期，UE自動地、周期地與網絡取得聯系，核對數據。 IMSI分離：UE關機，VLR中有分離標記。 IMSI附著：當UE開機后，UE處于關機前同一位置，則在VLR中發(fā)生IMSI附著，如UE處于關機前不同位置，則發(fā)生普通位置更新。,普通位置更新,普通位置更新,普通位置更新,普通位置更新,普通位置更新,普通位置更新,第3章 WCDMA基本呼叫流程 第1節(jié) 普通位置更新流程 第2節(jié) 2G移動呼移動流程 第3節(jié) 3G移動呼移動流程 第3節(jié) 局間切換流程,組網介紹,SS7,HLR,VLR/MSC1,VLR/MSC2,LAI1,LAI2,主叫側鑒權加密,主叫側鑒權加密過程詳解(1),CM業(yè)務請求消息: MSC收到CM業(yè)務請求消息后，通過處理接入請求消息通知VLR處理此次MS的接入業(yè)務請求 收到業(yè)務接入請求后，VLR將首先查看在數據庫中該MS是否有鑒權三元組，如果有，將直接向MSC下發(fā)鑒權命令，否則，向相應的HLR/AUC請求鑒權參數 VLR向HLR/AUC請求鑒權三參組,主叫側鑒權加密過程詳解(2),鑒權過程: VLR獲得鑒權三元組后(或者VLR里面已經有鑒權三元組了) 向MSC下發(fā)鑒權命令,MSC收到VLR發(fā)送的鑒權命令后，通過BSS向MS下發(fā)鑒權請求，在該命令中含有鑒權參數 MS收到鑒權請求后，利用SIM卡中的IMSI和鑒權算法，得出鑒權結果，通過鑒權響應消息送達MSC，MSC將鑒權結果回送VLR，由VLR 核對MS上報的鑒權結果和從HLR取得的鑒權參數中的結果，如果二者不一致，拒絕此次接入請求，此次呼叫失敗；如果二者一致則鑒權通過 加密過程: 鑒權通過后，VLR將首先向MSC下發(fā)加密命令，然后通知MSC該MS此次接入請求已獲通過，MSC通過BSS通知MS業(yè)務請求獲得通過，然后MSC向MS下發(fā)加密命令，該命令內含加密模式，MS收到此命令并完成加密后，回送加密完成消息，到此MS完成了 整個接入階段的工作,主叫側信道指配,取被叫漫游號碼過程,主叫側信道指配,取被叫漫游號碼過程詳解(1),呼叫建立過程: 經過接入階段和鑒權加密過程后，主叫用戶的合法身份已經得到確認，已經接入了網絡，為繼續(xù)進行呼叫，需要更為詳細的信息，按照規(guī)范，此時MS將發(fā)送一個set up消息，在此消息中，攜帶有被叫號碼和主叫標識等更為詳細的信息. MSC收到此消息后，首先通過S.I.F.O消息 向VLR查詢該用戶的相關業(yè)務信息，VLR根據此次業(yè)務類別和開戶時MS已經申請的業(yè)務信息，決定此次呼叫是否可以繼續(xù)，如果可以繼續(xù)，通過完成呼叫消息向MSC回送該用戶數據 CALL PROC: MSC收到該信息后，通過呼叫繼續(xù)消息，經BSS通知MS呼叫在繼續(xù)處理之中 信道指配過程: 在MSC發(fā)出CALL PROC后，根據A接口電路情況， MSC向BSC發(fā)送ASSIGN-REQ消息，在該消息中選定某條A接口電路 BSC收到該指令后，向BTS、MS指定無線資源，MS收到該指令后，占用成功,向MSC回送ASSIGN-COMP消息，到此TCH指配階段完成，本局的無線資源和A接口電路均已成功分配。,主叫側信道指配,取被叫漫游號碼過程詳解(2),取被叫漫游號碼過程: MSC收到MS上報的指配完成消息后，進行被叫分析，根據被叫號碼，尋址到HLR，向HLR發(fā)送SEND ROUTING INFOMATION消息 HLR收到該消息后，根據被叫IMSI查詢得到被叫所在的VLR，向被叫所在的VLR發(fā)送PROVIDE MSRN REQ 被叫所在的VLR在受到請求漫游號碼消息后，為對應的MS分配MSRN，然后在PROVIDE MSRN RESP消息中回送給HLR HLR得到該MSRN后，向主叫所在MSC發(fā)送SEND ROUTING INFORMATION RESP IAM消息: MSC從該消息中得到被叫的MSRN，根據MSRN進行局間中繼選路，并向被叫所在的MSC發(fā)送IAI消息。,被叫側尋呼及鑒權加密過程,當一個端局MSC收到它局發(fā)送的IAI消息后，為了確定被叫用戶是否能夠接受此次呼叫，MSC會首先通過S.F.I.C消息向相應的VLR查詢有關該被叫用戶的用戶信息，如果VLR通過查詢用戶信息，發(fā)現該用戶可以接受此次呼叫(未關機且允許接受呼叫)，會向MSC發(fā)送尋呼命令消息，在該消息中，含有用戶的位置信息（LAI） MSC收到此信息后，查詢數據，得到控制此位置區(qū)的BSC的信令點編碼，向相應的BSC下發(fā)尋呼命令，BSC通知所控制的BTS在尋呼信道（PCH）下發(fā)尋呼消息。手機一直在偵聽該信道，當收到尋呼自身的消息后，在隨機接入信道（RACH）上報尋呼響應消息,被叫側尋呼過程詳解,MSC收到尋呼響應之后會向VLR發(fā)送處理接入請求消息 VLR首先啟動鑒權流程，查看該用戶的鑒權參數組，如果VLR中沒有該用戶的鑒權三參組，VLR會發(fā)起向HLR取鑒權參數的過程（詳細過程可以參見主叫用戶的接入過程中的鑒權過程），否則VLR會直接向MSC發(fā)送啟動鑒權消息，在啟動鑒權消息中含有該用戶的一個鑒權三參組（RAND，KC，SERS） MSC收到該消息后，會繼續(xù)通知對應的BSC、BTS下發(fā)鑒權命令，MS收到鑒權請求后，根據SIM卡中的KI，計算出對應的SERS，之后，將SERS在鑒權響應消息中上報MSC，MSC回送至VLR ， VLR收到鑒權響應消息后，核對上報的SERS和從HLR得到的三參組中的SERS是否一致，如果一致，向MSC發(fā)送接入請求接受消息，通知MSC該用戶的此次接入請求被接受。并通過完成呼叫消息向MSC回送被叫的用戶信息；如果不一致，此次呼叫將被拒絕。,被叫側鑒權加密過程詳解,被叫側呼叫建立及振鈴接續(xù)過程,呼叫建立過程: MSC收到完成呼叫消息后，向BSS側發(fā)送SETUP消息，提示將建立呼叫 MS收到該消息后，回送CALL CONF 信道指配過程: MSC選擇相應的A接口電路，向對應的BSC發(fā)送ASSIGN-REQ消息 BSC根據資源情況分配相應的無線資源，并通知MS，MS占用成功后回送ASSIGN-COMP消息,被叫側呼叫建立過程詳解,振鈴: MS占用信道成功并回送ASSIGN-COMP消息的同時，被叫MS開始震鈴，向其所在MSC回ALERT消息 該MSC向主叫所在MSC回ACM