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GSMR通信系统基站与手机的通信流程
信道指配
信道指配完成
这两条消息主要是用来给手机分配业务信道,经过这两条消息的沟通之 后,手机就已经占用了网络分配的业务信道了,几乎同时,网络将会去处理 被叫用户的接续通路。值得注意的是:手机占用业务信道的同时也释放的 SDCCH信道,网络此时可以马上将该SDCCH信道分配给其他的用户。
振铃
当手机收到基站发过来的这条消息时,表明网络已经将被叫用户接
内容简介
一、基站与手机的通信流程
二、逻辑信道 三、专用控制信道
一、基站与手机的通信流程
在通话过程中,机和基站传递的信号:
语音信号:语音信号就是一些语音编码,
对此我们只需粗略了解即可
控制信号:让手机和基站之间相互协调工 作的信号。
层三消息
控制信号的传递方式就是采用层三 消息的形式。
什么是层三消息? 我们可以将它简单地理解为是设备之间的会话语音。具体到空 中无线接口,就是手机和基站之间对话用的语言例如,手机如果 要请求信道,就会向基站发出一个“Channel Request(信道请 求)”的消息,基站收到这个消息之后就知道有移动台开始需要 分配信道了。
释放 释放完成
基站收到手机发上来的“断开连接”的消息之后,就通过这两条 消息将信令链路释放,但要注意的是,此时的业务信道还没有释 放;
信道释放
消息用于将通知手机将业务信道完全释放,此后,网络可以将该 资源马上分配给其他的用户。
为了加深大家对信号流程的理解,用Mobile Sniffer捕获并分析一次打电话过程中所用的信 令,在查看信令的时候,我们可以看一下消息 的流程:录相
业务请求:
这条消息是手机跳转到专用控制信道上所发的第一条消息, 主要目的有两个,其一是告诉基站:我已经占用你所分配的信道 了;其二是告诉网络我想进行什么样的业务,因为GSM可以支
持的业务种类有很多,如收发短信、打接电话等等,对不同的业
务,网络可能会分配不同的信道资源。所以这里手机要向网络报 告请求的信道是为了进行什么业务;
鉴权请求 鉴权应答
网络要通过这两个消息来确认手机是否有权限进行其要请求的业务;
业务请求确认
确认手机是有权限进行其要请求的业务
加密模式 加密模式完成
这两个消息的目的是让手机和网络约定业务信道的加密方式。
建立呼叫请求
在完成上述沟通和交流之后,手机就基本上具备了可以在业务信道上
进行语音传输的必要条件,就差让网络给它分配业务信道了,可以说是 “万事俱备,只欠东风”了,这时手机就会向基站发送建立呼叫的请求。
MSC区... 位置区... 基站覆盖区... 小区
......
......
......
LAI编号:
位置区识别码:
3位数字
MCC 2位数字 MNC 最大16bit LAC
LAI
MCC:移动国家码。识别用 户所属国家,中国为460。 MNC:移动网号。识别不同 的移动通信网。中国移动为 00,联通为01 LAC:是位置区号,由运营部 自定。
如何进行一次呼叫
下面我们以一次完整的呼叫为例来简 单地了解一下手机和基站是如何沟通的 (方便大家理解,我们仅关注空口部分)。
信道请求(Channer Request)
手机在空闲模式的时候是不占用信道资源的,只要它想要与 网络的进行沟通,那么首先要做的第一步工作就是向网络提出分 配信道的请求,这就是信道请求这一消息的作用,毫无疑问,该 消息只能在公共控制信道上进行发送;
通了,被叫用户的电话也开始振铃了,我们此时也可以从手机的听筒听
到“嘟……嘟……”的回铃音,如果对方设置了彩铃,我们的手机也正是 在收到了这条消息之后才播放彩铃的。
连接 连接证实
当被叫用户摘机之后,基站会给手机发送这条消息,手机收到这 条消息之后将会停止回铃音,并进入通话状态;
断开连接
通话完毕,假设是主叫挂机,挂机后向基站所发的第一条消息, 通知基站“我已挂机”,
频率校正信道 广播信道
同步信道
广播控制信道
同步信道
频率校正信道 广播信道
同步信道
广播控制信道
同步信道携带了手机需要同步的 所有消息,以及该同步时隙所在 的TDMA帧的帧号,GSM系统就 是通过帧号进行同步。另外,帧 号其实也是对空中传递的信号进 行加密所用到的一个重要参数。
广播控制信道
频率校正信道 广播信道
逻辑信道 专用控制信道
业务信道
公共控制信道
寻呼信道
在讲解寻呼信道功能之前,我们先回 顾一下空中无线接口的功能。
同步信道
广播控制信道
MS在空闲模式下为了有效的工作需 要大量的网络信息,而这些信息都 将在BCCH信道上来广播。信息包括 一下一些内容 1、本小区和邻小区的所有频点; 2、LAI:MCC+MNC+LAC 3、CCCH信道管理控制及选择参数
GSM区域定义
服务区
PLMN区 PLMN区
MSC区... 位置区... 基站覆盖区... 小区
二、逻辑信道的分类
控制信道
用于传递信令或同 步信号
逻辑信道
业务信道
用于携带语音或用 户数据
控制信道
广播信道 引导和控制手机
控制信道
公共控制信道
用于寻呼手机和 手机申请信道
逻辑信道 专用控制信道 手机在专用模式下, 用于引导控制手机的 信道
业务信道
频率校正信道
三个信道为下行信道 频率校正信道主要是为了让手机 的频率与基站保持一致,这时手 机和基站能正常通信的前提,只 有频率一致了,手机才能定位并 解调接收同一小区的其它信息
逻辑信道
频率校正信道 广播信道
同步信道
广播控制信道
MS在空闲模式下为了有效的工作需 要大量的网络信息,而这些信息都 将在BCCH信道上来广播。信息包括 一下一些内容 1、本小区和邻小区的所有频点; 2、LAI:MCC+MNC+LAC 3、CCCH信道管理控制及选择参数
逻辑信道
广播信道
控制信道
公共控制信道
立即指配(Immediate Assignment)
基站在公共控制信道上收到手机发上来的信道请求消息之后,就 会通知给网络,由网络根据信道的占用情况决定分配那个信道给手机, 信道的分配结果由基站通过立即指配消息来发给手机。手机收到这条 消息之后就会马上根据网络的指示跳转到专用信道上 说明:这里分配的信道是专用控制信道,而不是业务信道。要想分 配业务信道,还必须在专用控制信道上给手机进行再次信道分配