GSM(Global System for Mobile Communications,全球移动通信系统)是一种广泛使用的数字移动通信标准,它定义了多个关键接口和复杂的呼叫处理流程。本篇将详细阐述GSM接口及其呼叫流程。
GSM协议栈由多个层次组成,涉及移动台(MS)、接续管理(CM)、基站控制器(BSC)、移动性管理(MM)、基站收发信台(BTS)、移动交换中心(MSC)、消息传递部分(MTP)、基站子系统应用管理部分(BSSMAP)和信令连接控制部分(SCCP)。这些组件共同协作,确保网络的正常运行和通信的顺畅。
GSM系统中有三个主要接口:A接口、Abis接口和Um接口。A接口是网络子系统(NSS)与基站子系统(BSS)之间的接口,通常使用2.048Mb/s PCM数字传输链路,负责移动台管理、基站管理、移动性管理和接续管理等信息的传输。Abis接口是BSC与BTS之间的接口,可以是2.048Mb/s或64kbit/s PCM链路,支持短距离内的直接互连(如BS接口)。Um接口,又称为空中接口,是移动台与BTS之间的无线通信接口,信息包括无线资源管理、移动性管理和接续管理。
呼叫流程主要包括六个步骤:位置更新、鉴权加密流程、释放流程、移动主叫正常流程、移动被叫正常流程和切换流程。位置更新是移动台告知网络其当前位置的过程,分为开机时的IMSI附着、正常位置更新和周期位置更新。鉴权加密流程确保只有合法用户才能接入网络。释放流程是在通话结束后释放所占用的资源。移动主叫和被叫流程分别描述了移动用户主动发起和接听电话的过程。切换流程则涉及在不同基站间的平滑移动,保证通话不中断。
具体到位置更新流程,当移动台开机或进入新的位置区时,会发起位置更新请求,包括IMSI附着、正常位置更新和周期位置更新。这一过程涉及身份验证和授权,以确保移动台的身份合法性。
呼叫流程中,鉴权和加密是至关重要的安全环节。移动台需提供正确的鉴权响应以证明其身份,然后网络会分配必要的资源,如话音信道和A接口电路。当通话建立后,BTS与BSC之间通过Channel Activation Acknowledge确认信道激活,而移动被叫流程则涉及MSC向BSC发送连接确认消息,最终完成通话建立。
切换流程在移动台接近新的基站覆盖范围时触发,分为同步和异步切换。异步切换时,BTS2不仅发送Handover Detect,还会提供物理信息帮助移动台与新基站同步。
GSM接口与呼叫流程是GSM网络中的核心部分,涉及到多层协议、多种接口和复杂的通信过程,确保了移动通信的可靠性和安全性。深入理解这些概念有助于更好地设计、维护和优化GSM网络。