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本文以ms發(fā)起的主叫通話為例，說明在gsm系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)一次通話所需的信令接續(xù)過
程。以應(yīng)用層（l3）的三層連接（rr、mm、cc）為構(gòu)架，對(duì)l豹的通信過程進(jìn)行分析，介紹
每條信令中的一些主要參數(shù)以及該信令在通話過程中所起的作用。
關(guān)鍵詞 信令接續(xù) 無線資源管理 移動(dòng)性管理 呼叫管理
gsm系統(tǒng)使用類似osi協(xié)議模型的簡化協(xié)議，包括物理層（l1）、數(shù)據(jù)鏈路層（l2）和
應(yīng)用層（l3）。l1是協(xié)議模型最底層，提供物理媒介傳輸比特流所需的全部功能。l2保證
正確傳遞消息及識(shí)別單個(gè)呼叫。在gsm系統(tǒng)中，無線接口（um）上的l1和l2分別是tdma幀和
lapdm協(xié)議。在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，abis接口和a接口使用的l1均為e1傳輸方式，l2分別為lapd和mtp協(xié)
議。在um接口，ms每次呼叫時(shí)都有一個(gè)l1和l2層的建立過程，在此基礎(chǔ)上再與網(wǎng)絡(luò)側(cè)建立
l3上的通信。在網(wǎng)絡(luò)側(cè)（a和abis接口），其l1和l2（sccp除外）始終處于連接狀態(tài)。l3層
的通信消息按階段和功能的不同，分為無線資源管理（rr）、移動(dòng)性管理（mm）和呼叫控
制（cc）三部分。
1建立rr連接
rr的功能包括物理信道管理和邏輯信道的數(shù)據(jù)鏈路層連接等。
在任何情況下， ms向系統(tǒng)發(fā)出的第一條消息都是ch－req（信道請(qǐng)求），要求系統(tǒng)提
供一條通信信道，所提供的信道類型則由網(wǎng)絡(luò)決定。ch－req有兩個(gè)參數(shù)：建立原因和隨機(jī)
參考值（rand）。建立原因是指ms發(fā)起這次請(qǐng)求的原因，本例的原因是ms發(fā)起呼叫，其它
原因有緊急呼叫、呼叫重建和尋呼響應(yīng)等。rand是由ms確定的一個(gè)隨機(jī)值，使網(wǎng)絡(luò)能區(qū)別
不同ms所發(fā)起的請(qǐng)求。rand有5位，最多可同時(shí)區(qū)分32個(gè)ms，但不保證兩個(gè)同時(shí)發(fā)起呼叫的
ms的rand值一定不同。要進(jìn)一步區(qū)別同時(shí)發(fā)起請(qǐng)求的ms，還要根據(jù)um接口上的應(yīng)答消息。
ch－req消息在bss內(nèi)部進(jìn)行處理。bsc收到這一請(qǐng)求后，根據(jù)對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)中無線資源的
判斷，分配一條信道供ms使用。該信道是否能正常使用，還需bts作應(yīng)答證實(shí)，abis接口上
的一對(duì)應(yīng)答消息chact（信道激活）和chack（信道激活證實(shí)）完成這一功能。chact指明激
活信道工作所需的全部屬性，包括信道類型、工作模式、物理特性和時(shí)間提前量等。
網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)備好合適的信道后，就通知ms，由immass（立即指配）消息完成這一功能。在
im－mass中，除包含chact中的信道相關(guān)信息外，還包括隨機(jī)參考值ra、縮減幀號(hào)t、時(shí)間
提前量ta等。ra值等于bss系統(tǒng)收到的某個(gè)ms發(fā)送的隨機(jī)值。t是根據(jù)收到ch－req時(shí)的td－
ma幀號(hào)計(jì)算出的一個(gè)取值范圍較小的幀號(hào)。ra和t值都與請(qǐng)求信道的ms直接相關(guān)，用于減少
ms之間的請(qǐng)求沖突。ta是根據(jù) bts收到rach信道上的ch－req信息進(jìn)行均衡時(shí)，計(jì)算出來的
時(shí)間提前量。ms根據(jù)ta確定下一次發(fā)送消息的時(shí)間提前量。
immass的目的是在um接口建立ms與系統(tǒng)間的無線連接，即rr連接。ms收到im－mass后，
如果ra值和t值都符合要求，就會(huì)在系統(tǒng)所指配的新信道上發(fā)送sabm幀，其中包含一個(gè)完整
的l3消息（mp－l3－ inf），這條消息在不同的接口有不同的作用。在um接口，sabm幀是
lapdm層上請(qǐng)求建立一個(gè)多幀應(yīng)答操作方式連接的消息。系統(tǒng)收到sanm幀后，回送一個(gè)ua
幀，作為對(duì)sabm幀的應(yīng)答，表明在ms與系統(tǒng)之間已建立了一條lapdm通路；另外，此ua幀
的消息域包含同樣一條l3消息，ms收到該消息后，與自己發(fā)送的sabm幀中相應(yīng)的內(nèi)容比較，
只有當(dāng)完全一樣時(shí)，才認(rèn)為被系統(tǒng)接受。l3消息中包含ms的imsi，imsi對(duì)每個(gè) ms是唯一
的，這可保證在該信道上只有一個(gè)ms可接入系統(tǒng)。在abis接口，這條消息是estind（建立
指示），用來通知已建立lapdm連接，作為對(duì)immass消息的應(yīng)答。
在sanm幀中，透明傳輸?shù)絤sc的l3消息是a接口的第1條l3消息。盡管a接口的mtp連接在
通話前已經(jīng)建立，但對(duì)每個(gè)呼叫，在l2還要建立一個(gè)sccp的連接。l3消息包含在a接口上
sccp的請(qǐng)求建鏈消息（cr）中傳遞。如請(qǐng)求被允許，a接口的第1條下行消息將包含在sccp
層的連接證實(shí)（cc）幀中。對(duì)sccp層來說， cr與cc的交換是源參考地址與目的參考地址
的交換。在同樣的信令點(diǎn)碼下，不同的呼叫具有不同的源地址和目的地址。
a接口上第1條消息傳遞完后，ms與系統(tǒng)之間就建立了rr連接，rr實(shí)體通知mm子層已進(jìn)
入專用模式。在專用模式下，mm子層和cc子層負(fù)責(zé)發(fā)送所有l(wèi)2層上的消息。除了錯(cuò)誤指示
和釋放本地鏈路以外，均由rr子層直接處理。
2建立mm連接
正常情況下，要建立mm連接必須先有rr連接。rr建立后的第一個(gè)步驟是鑒權(quán)（auth），
即鑒定移動(dòng)用戶的身份。在au－threq（鑒權(quán)請(qǐng)求）中有兩個(gè)參數(shù)：cip key no（加密鍵
號(hào)）和 aut rand（鑒權(quán)隨機(jī)值）q cipkey no與每個(gè)ms的密匙kc相對(duì)應(yīng)，由網(wǎng)絡(luò)計(jì)算出來
送到ms，目的是毋須調(diào)用auth過程，就可直接由ms的imsi和cm－serv－req中的cip key
no參數(shù)得到kc。atu rand供ms計(jì)算鑒權(quán)響應(yīng)值sres。ms的sim中存有4個(gè)與鑒權(quán)和加密
相關(guān)的數(shù)據(jù)：鑒權(quán)算法a3、加密序列算法a8、加密算法a5和移動(dòng)用戶個(gè)人鑒權(quán)鍵ki。其關(guān)
系如下：kc=a8（rand，ki），sres=a3（rand，ki），加密數(shù)據(jù)流=a5（user data，kc）。
sres是ms對(duì)auth req的響應(yīng)值，在auth res中傳遞。網(wǎng)絡(luò)中存儲(chǔ)了與每個(gè) imsi相對(duì)應(yīng)的
ki值，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)計(jì)算出的sres值和ms回送的sres值，可對(duì)ms的身份進(jìn)行鑒定。kc用于鑒
權(quán)后的加密過程，加密算法a5由網(wǎng)絡(luò)指定，但 ms必須支持該算法。在加密命令cip－
m-com中，指出了每個(gè)ms支持的a5算法類型，還指定了ms的回送消息中是否包括imeisv參
數(shù)。
對(duì)ms的身份識(shí)別及無線信道傳輸加密過程完成后，建立呼叫所需的mm連接已經(jīng)建立，
可以向更高層（cc子層）提供呼叫信息的傳遞功能。
（待續(xù)）
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