GSM通信流程

### GSM通信流程详解 #### 一、概述 GSM（Global System for Mobile Communications）作为第二代移动通信系统，在全球范围内广泛使用。本文旨在详细介绍GSM通信流程中的关键知识点，包括呼叫流程、信令流程等核心内容。通过对这些流程的学习，读者能够深入理解GSM系统的运作机制，以及各组成部分之间的交互作用。 #### 二、呼叫流程 ##### 2.1 移动主叫流程 - **发起呼叫**：当移动用户（MS）发起呼叫时，MS向其归属的基站子系统（BSS）发送呼叫请求。 - **资源分配**：BSS为呼叫分配必要的资源，并通过移动交换中心（MSC）向被叫用户发起呼叫。 - **建立连接**：如果被叫用户也位于同一网络中，MSC将负责建立两者之间的连接；如果是跨网络呼叫，则会涉及到其他MSC或公共交换电话网络（PSTN）。 - **通话**：连接建立后，双方开始通话。 - **释放连接**：通话结束后，任一方挂断电话，MSC释放占用的资源。 ##### 2.2 移动被叫流程 - **寻呼**：当有一个呼入请求到达时，MSC向被叫用户的当前位置区域（由VLR管理）发送寻呼消息。 - **响应寻呼**：被叫用户收到寻呼消息后，向网络回应。 - **建立连接**：网络为呼叫分配资源，并建立连接。 - **通话**：双方开始通话。 - **释放连接**：通话结束后，释放资源。 ##### 2.3 汇接呼叫流程 - **接收请求**：MSC收到跨网络呼叫请求。 - **路由选择**：根据被叫号码进行路由选择，可能需要经过多个MSC。 - **建立连接**：最终在两个用户之间建立连接。 - **通话**：双方开始通话。 - **释放连接**：通话结束后，释放资源。 #### 三、信令流程 ##### 3.1 鉴权流程 - **鉴权请求**：为了确保安全，网络会对MS进行鉴权。 - **鉴权响应**：MS通过鉴权后，网络允许其继续通信。 - **密钥更新**：鉴权过程中可能还会更新加密密钥。 ##### 3.2 位置更新流程 - **位置注册**：当MS进入新的位置区域时，会向网络注册自己的位置信息。 - **位置确认**：网络确认MS的位置信息并存储于VLR。 - **位置删除**：离开当前区域时，MS通知网络删除位置信息。 ##### 3.3 切换流程 - **测量报告**：BTS定期向BSC报告MS的信号强度等信息。 - **切换决策**：BSC根据测量报告决定是否切换。 - **资源准备**：选定的目标BTS准备必要资源。 - **执行切换**：完成切换后，MS继续通信。 - **切换确认**：网络确认切换成功。 ##### 3.4 短消息流程 - **消息发送**：移动用户发送短消息给另一个用户或PSTN用户。 - **消息传递**：通过MSC或短信中心（SMC）转发。 - **消息接收**：接收方收到短消息。 ##### 3.5 呼叫重建与定向重试流程 - **重建请求**：当呼叫因某种原因中断时，可尝试重新建立连接。 - **重试指令**：网络下发重试指令，指导MS如何重新建立连接。 - **重建成功**：重建连接后恢复通话。 #### 四、异常流程 - **呼叫过程中的异常**：如无线链路故障、信道指配失败、用户忙等。 - **鉴权异常**：例如VLR鉴权失败等情况。 - **位置更新异常**：如VLR不认识TMSI等问题。 #### 五、总结 通过对GSM通信流程的学习，我们可以深入了解移动通信网络的工作原理及其复杂性。GSM系统通过精细的流程设计，实现了高效、可靠的通信服务。了解这些流程不仅有助于提高网络工程师的专业技能，也为广大用户提供更加稳定、高质量的通信体验奠定了基础。此外，随着技术的发展，GSM的一些功能正在被更先进的通信标准所替代，但其基础理念和技术仍然具有重要的参考价值。