GSM通信流程-无线通信

### 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，在全球范围内广泛应用。其通信流程主要包括呼叫基本流程和信令基本流程两个方面，涵盖了移动通信中常见的各种场景和技术细节。本文将详细解析这些流程，帮助读者深入理解GSM的工作原理。 #### 二、呼叫流程 ##### 2.1 移动主叫流程 当移动用户发起呼叫时，首先需要进行接入信道的选择，然后发送呼叫请求至网络侧。网络侧会进行一系列验证，如鉴权、位置更新等，并分配适当的信道资源用于建立语音连接。 ##### 2.2 移动被叫流程 当有电话打入移动用户时，网络侧会根据用户的注册信息定位到该用户所在的MSC区域，并向其发送寻呼消息。移动终端接收寻呼后，通过空中接口回应确认，并建立连接。 ##### 2.3 汇接呼叫流程 对于跨MSC的呼叫，涉及到多个MSC之间的协作。主叫MSC会将呼叫请求转发至被叫用户所在的MSC，由后者负责后续的呼叫建立过程。 #### 三、信令流程 ##### 3.1 鉴权流程 为了确保用户身份的安全，每次通话前都会进行鉴权。这通常包括密钥交换、随机数挑战等步骤，以验证用户的身份是否合法。 ##### 3.2 位置登记流程 移动用户进入新的位置区时需要进行位置登记，通知网络侧其当前位置信息。这一过程包括位置区识别、位置更新请求等步骤。 ##### 3.3 呼叫重建流程 当通话过程中遇到意外中断时，可以尝试重新建立连接。这一流程依赖于网络侧保存的部分上下文信息，以减少重连时间。 ##### 3.4 BSC内部切换流程 BSC（Base Station Controller）控制下的基站之间进行的切换称为内部切换。这种切换速度快、成功率高，因为所有信息都在同一控制器管理之下。 ##### 3.5 BSC间切换流程 当移动用户从一个BSC覆盖范围移动到另一个BSC覆盖范围时，会发生BSC间的切换。这种切换较为复杂，需要协调两个BSC之间的资源分配。 ##### 3.6 MSC间切换流程 跨MSC的切换更加复杂，涉及到更多网络设备的参与。这种切换不仅要考虑信道资源，还需要处理路由信息的更新等问题。 ##### 3.7 移动始发短消息流程 移动用户发送短信时，需要经过SMS中心进行处理。这一流程包括短信的封装、转发以及最终送达接收方手机的过程。 ##### 3.8 移动终结短消息流程 当接收短信时，SMS中心会将短信发送到接收者的MSC，再由MSC寻址至具体用户。整个过程需要确保信息的准确传递。 ##### 3.9 定向重试流程 在网络故障导致呼叫失败的情况下，可以选择性地重试某些步骤，这一过程称为定向重试。它有助于提高呼叫成功率。 #### 四、异常流程 除了正常的呼叫流程外，还存在多种异常情况，如VLR返回错误消息、移动用户无法发起呼叫、信道分配失败等。对于这些异常情况，网络需要有相应的处理机制来尽可能恢复服务。 #### 五、总结 通过对GSM通信流程的详细解析，我们可以了解到移动通信中各个环节的运作机制及其相互之间的协作方式。这对于理解GSM系统的整体架构和功能具有重要意义。此外，通过学习这些流程，还能更好地把握如何优化网络性能，提高用户体验。未来随着技术的发展，虽然GSM可能逐渐被更先进的系统所取代，但其基本原理和技术思路仍然值得借鉴。