手機(jī)通信流程

層三信令里看到建立RRCCMM層什么的到底是什么意思?建立這些層有什么用?

從協(xié)議棧的角度來說,RR屬于接入層,而MM和CC都屬于非接入層即NAS。

RR,Radio Resource,無線資源;

MM,Mobile Management,移動(dòng)性管理;

CC,Call Control,呼叫控制。

在呼叫建立過程中,首先需要建立接入層的信令連接,這時(shí)就是建立的RR連接,這條連接是UE與BSC之間的。隨后需要建立非接入層的連接,也即需要建立MM連接,這條連接是UE與CN(MSC)之間傳遞信令的通道。這條通道建立后需要進(jìn)行呼叫的相關(guān)協(xié)商建立過程,這時(shí)就是CC信令的過程,比如setup、alerting、connect等。

最近組內(nèi)一起學(xué)習(xí)分享了關(guān)于Modem的一些基礎(chǔ)知識(shí),記下以備將來看看。

一.相關(guān)概念

信令:在網(wǎng)絡(luò)中傳輸著各種信號(hào),其中一部分是我們需要的(例如打電話的語(yǔ)音,上網(wǎng)的數(shù)據(jù)包等等),而另外一部分是我們不需要的(只能說不是直接需要)它用來專門控制電路的,這一類型的信號(hào)我們就稱之為信令。通訊設(shè)備之間任何實(shí)際應(yīng)用信息的傳送總是伴隨著一些控制信息的傳遞,它們按照既定的通訊協(xié)議工作,將應(yīng)用信息安全、可靠、高效地傳送到目的地。這些信息在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中叫做協(xié)議控制信息,而在電信網(wǎng)中叫做信令(Signal)。(百度百科)簡(jiǎn)單的理解:Modem與基站的交互過程就是基于信令。

智能機(jī)的處理器:分為AP和BP。

AP:Application Processor,即應(yīng)用處理器,可以把AP看作計(jì)算機(jī),AP上運(yùn)行了操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件,我們平時(shí)說的某某手機(jī)雙核就是指AP。

BP:Baseband Processor,即基帶處理器,可以把BP看作計(jì)算機(jī)的無線MODEM,這個(gè)無線modem通過AT接口(相當(dāng)于計(jì)算機(jī)和調(diào)制解調(diào)器之間的接口,但各廠家都有擴(kuò)展命令)提供通話、短消息、上網(wǎng)、UIM卡等功能。

二.手機(jī)主叫流程:

(1).其總體大致流程如下:


移動(dòng)用戶做主叫時(shí)的信令過程從MS向BTS請(qǐng)求信道開始,到主叫用戶TCH業(yè)務(wù)信道支配完成為止。一般來說,主叫經(jīng)過幾個(gè)大的階段:接入階段,鑒權(quán)加密階段,TCH支配階段。

*接入階段:包括信道請(qǐng)求,信道激活,信道響應(yīng)激活,立即支配,業(yè)務(wù)請(qǐng)求等幾個(gè)步驟。經(jīng)過這個(gè)階段,手機(jī)和BTS(BSC)建立了暫時(shí)固定的關(guān)系。

*鑒權(quán)加密階段:包括鑒權(quán)請(qǐng)求,鑒權(quán)響應(yīng),加密模式命令,加密模式完成,呼叫建立等幾個(gè)步驟。經(jīng)過這個(gè)階段,主叫用戶的身份已經(jīng)得到了確認(rèn),網(wǎng)絡(luò)認(rèn)為主叫用戶是一個(gè)合法的用戶,允許繼續(xù)處理該呼叫。

*TCH支配階段:包括支配命令,支配完成。經(jīng)過這個(gè)階段,主叫用戶的語(yǔ)音信道已經(jīng)確定,如果在后面被主叫接續(xù)的過程中不能接通,主叫用戶可以通過語(yǔ)音信道聽到MSC的語(yǔ)音提示。

(2).從手機(jī)到基站的信息傳遞過程需要一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)定,這個(gè)就是GSM,CDMA等協(xié)議,手機(jī)和基站收發(fā)臺(tái)的協(xié)議層的分層結(jié)構(gòu)如下:


RRM(無線資源管理):管理無線接口,包括信道的配置、傳輸?shù)哪J健⑸舷滦须娖郊巴ㄐ刨|(zhì)量的測(cè)量、切換的操作等;

MM(移動(dòng)性管理):主要是建立在RRM上用于處理移動(dòng)安全性和安全保密性的功能組;

CM(接續(xù)管理):位于兩組之上,用于完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的建立,它又分為CC(呼叫控制)、SS(補(bǔ)充業(yè)務(wù),比如呼叫轉(zhuǎn)移,呼叫等待)、SMS(短消息處理);

這三者之間的關(guān)系如下:RRM建立好了手機(jī)與基站的道路,并負(fù)責(zé)監(jiān)控這條路。CM相當(dāng)于物流,比如說打電話,它建立電話連接,不過在你運(yùn)輸之前,MM需要檢查你是不是授權(quán)了,并且保證你傳輸過程中是保密的。

三.主叫的三個(gè)階段分析:

(1).接入階段(RRM的初始化):

通過隨機(jī)接入信道RACH發(fā)出申請(qǐng),要求網(wǎng)絡(luò)提供SDCCH信道用于信令的傳遞,BTS收到信號(hào)之后,會(huì)通過與BSC交互之后,向MS發(fā)送“立即指配”。


(2).鑒權(quán)加密階段

鑒權(quán)階段:RR建立之后,MS發(fā)送“CM業(yè)務(wù)請(qǐng)求”,MSC/VLR收到MS發(fā)送的CM業(yè)務(wù)請(qǐng)求消息之后,需要鑒定移動(dòng)用戶的身份,于是MSC發(fā)送“鑒權(quán)請(qǐng)求”給

MS,MS將結(jié)果發(fā)送給MSC/VLR,VLR進(jìn)行比對(duì)之后如果一致則鑒權(quán)通過,如果不一致則拒絕MS接入。

加密階段:鑒權(quán)之后,VLR首先向MSC下發(fā)加密模式命令,然后下發(fā)“接受接入請(qǐng)求”,MSC下發(fā)這兩個(gè)消息給MS,MS返回“加密模式完成”


(3).TCH支配階段

(1)MS的呼叫類型信息:移動(dòng)臺(tái)在SDCCH信道上向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送“Setup”消息

(2)話音信道指配過程:MSC收到“Setup”消息后,首先向VLR查詢?cè)撚脩舻南嚓P(guān)業(yè)務(wù)信息,然后通過比較決定呼叫是否可以繼續(xù)(如果沒開漫游,就直接拒絕掉),如

果不能繼續(xù),則向MS發(fā)送“release complete”消息;如果可以向MSC發(fā)回“完成呼叫能力查詢”的消息,指示MSC可以進(jìn)行下一步動(dòng)作,只有呼叫繼續(xù)才給你分配

TCH信道。MSC收到消息后,向MS發(fā)送“呼叫進(jìn)程(call proceeding)”消息,告訴MS別急,還在處理。然后MSC通知BSC來給此次呼叫分配TCH信道,BSC向MS

發(fā)送“信道指配”消息,安排MS到TCH信道進(jìn)行話務(wù)接續(xù),至此TCH信道建立,通話建立。

主叫的TCH信道建立完成后,接下來就是等待被叫的響應(yīng)了,被叫的響應(yīng)分為“提醒(Alerting)”和“連接(connect)”,當(dāng)收到被叫的“提醒”消息,則表示已經(jīng)建立了通

路;當(dāng)收到被叫用戶“應(yīng)答”消息后,主叫MSC給主叫MS發(fā)送一條“連接”消息,告訴主叫可以進(jìn)行通話了,主叫MS收到之后向系統(tǒng)發(fā)送“連接證實(shí)(connect ACK)”告

訴系統(tǒng)可以收費(fèi)了


四. Modem Log分析

(1).打電話正常時(shí)Modem LOG分析

紅色字體:MS-> NW,表明是從手機(jī)到基站發(fā)送信令。

藍(lán)色字體:NW-> MS,表明是從基站到手機(jī)端發(fā)送信令。

(2).欠費(fèi)時(shí)打電話Modem LOG分析


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