从手机拨出电话到接听的那几秒内，发生了什么？
从你按下手机拨号键到对方接听电话的那几秒钟内，手机和通信网络之间发生了一系列复杂而快速的交互过程。让我们一步步地详细分解：
1. 你在手机上进行的操作：
输入号码或选择联系人： 你在手机屏幕上输入对方的手机号码，或者在通讯录中找到并选择联系人。
按下拨号按钮： 你点击屏幕上的“拨号”或类似图标。
2. 手机端的处理（发送请求）：
用户界面响应： 手机屏幕会立即显示正在拨号的状态（例如，“正在呼叫…”）。
编码和打包： 你的手机会将你的手机号码（作为主叫号码）以及你想要拨打的对方号码（作为被叫号码）等信息，打包成一个标准的通信协议格式。这个格式通常遵循移动通信的标准，例如GSM、LTE（4G）、NR（5G）等。
选择网络接入技术： 你的手机会检测当前可用的网络信号（例如，是连接到4G、5G还是3G网络），并选择最适合的接入技术。
发送信令（Signaling）到基站： 这是最关键的一步。你的手机会通过无线电波，将一个“呼叫建立请求”（Call Setup Request）的信令发送给附近最近的基站（也称为蜂窝塔）。这个信令包含着你的身份信息（通过SIM卡识别）以及你要拨打的号码。
3. 基站的响应和转发：
接收信令： 基站接收到你手机发送的无线信号。
信号处理和解码： 基站对接收到的信号进行处理，解码出其中的呼叫信息。
识别你的网络身份： 基站会通过信令中的信息，识别出你是哪个运营商的用户，以及你的手机是否在网络中注册。
将信令转发给核心网： 基站就像一个连接手机和更广阔网络的“门”。它会将你的呼叫请求信令转发给移动通信运营商的核心网络。这个核心网是整个通信网络的“大脑”，负责路由、认证、计费等各种管理功能。
4. 核心网络的处理：
用户认证和授权： 核心网会根据你的SIM卡信息，与身份验证中心（如HLR/HSS）通信，确认你的身份是否合法，并且允许你进行通话。
查询被叫号码： 核心网会查询你拨打的号码，判断它是属于哪个运营商的网络。
路由呼叫：
如果对方是同一运营商的用户： 核心网会直接将呼叫请求路由到对方所在的服务区域的另一个基站。
如果对方是不同运营商的用户： 核心网会通过网关（Gateway MSC/GGSN/SGW）将呼叫请求转发给对方运营商的核心网络。
信令传递： 整个过程中，核心网会不断发送和接收信令，指示网络中的各个设备如何处理这次呼叫。例如，它会指示基站寻找对方手机，并向对方手机发送呼叫通知。
5. 对方手机端的处理：
接收呼叫信令： 对方的手机（如果处于开机状态且有信号）也会收到来自其附近基站的呼叫信令。
振铃和屏幕提示： 收到呼叫信令后，对方的手机会开始振铃，并在屏幕上显示来电信息（你的号码或姓名，取决于双方的联系人信息和隐私设置）。
6. 建立连接和对方接听：
建立通信链路： 一旦对方手机检测到呼叫信令，并且对方按下“接听”按钮，其手机会向核心网发送一个“呼叫接受”的信令。
通路建立： 核心网收到对方的接受信号后，会正式建立一条端到端的通信链路，允许语音数据在双方手机之间传输。这个链路通常是动态分配的资源，确保通话质量。
语音传输开始： 一旦连接建立，你就可以听到对方的声音，对方也能听到你的声音。你的手机开始将你的声音编码成数字信号，通过无线电波传输到基站，再经由核心网传输到对方的基站，最后由对方的手机解码成声音播放出来。
整个过程中涉及的关键技术和组件：
无线电接入技术 (RAT)： 如GSM, UMTS (3G), LTE (4G), NR (5G)。
基站 (Base Station/BTS/NodeB/eNodeB/gNB)： 提供无线信号覆盖。
核心网 (Core Network)： 负责网络管理、路由、认证等。
SIM卡 (Subscriber Identity Module)： 标识你的用户身份。
信令 (Signaling)： 用于控制通信过程的各种控制消息。
IP Multimedia Subsystem (IMS)： 在现代网络（如VoLTE，VoNR）中，语音通话通过IMS来承载，提供更丰富的服务。
总结来说，这几秒钟内发生的事情是：
你的手机将呼叫请求发送给基站，基站将其转发给运营商的核心网络。核心网络进行认证、查询，并根据对方号码的归属地进行路由，将呼叫请求发送给对方所在区域的基站。对方基站通知对方手机，当对方接听时，双方手机便在运营商网络的协助下建立起一条语音通信链路。这一切都在毫秒级别完成，以至于我们感觉像是瞬间发生。
1. 你在手机上进行的操作：
输入号码或选择联系人： 你在手机屏幕上输入对方的手机号码，或者在通讯录中找到并选择联系人。
按下拨号按钮： 你点击屏幕上的“拨号”或类似图标。
2. 手机端的处理（发送请求）：
用户界面响应： 手机屏幕会立即显示正在拨号的状态（例如，“正在呼叫…”）。
编码和打包： 你的手机会将你的手机号码（作为主叫号码）以及你想要拨打的对方号码（作为被叫号码）等信息，打包成一个标准的通信协议格式。这个格式通常遵循移动通信的标准，例如GSM、LTE（4G）、NR（5G）等。
选择网络接入技术： 你的手机会检测当前可用的网络信号（例如，是连接到4G、5G还是3G网络），并选择最适合的接入技术。
发送信令（Signaling）到基站： 这是最关键的一步。你的手机会通过无线电波，将一个“呼叫建立请求”（Call Setup Request）的信令发送给附近最近的基站（也称为蜂窝塔）。这个信令包含着你的身份信息（通过SIM卡识别）以及你要拨打的号码。
3. 基站的响应和转发：
接收信令： 基站接收到你手机发送的无线信号。
信号处理和解码： 基站对接收到的信号进行处理，解码出其中的呼叫信息。
识别你的网络身份： 基站会通过信令中的信息，识别出你是哪个运营商的用户，以及你的手机是否在网络中注册。
将信令转发给核心网： 基站就像一个连接手机和更广阔网络的“门”。它会将你的呼叫请求信令转发给移动通信运营商的核心网络。这个核心网是整个通信网络的“大脑”，负责路由、认证、计费等各种管理功能。
4. 核心网络的处理：
用户认证和授权： 核心网会根据你的SIM卡信息，与身份验证中心（如HLR/HSS）通信，确认你的身份是否合法，并且允许你进行通话。
查询被叫号码： 核心网会查询你拨打的号码，判断它是属于哪个运营商的网络。
路由呼叫：
如果对方是同一运营商的用户： 核心网会直接将呼叫请求路由到对方所在的服务区域的另一个基站。
如果对方是不同运营商的用户： 核心网会通过网关（Gateway MSC/GGSN/SGW）将呼叫请求转发给对方运营商的核心网络。
信令传递： 整个过程中，核心网会不断发送和接收信令，指示网络中的各个设备如何处理这次呼叫。例如，它会指示基站寻找对方手机，并向对方手机发送呼叫通知。
5. 对方手机端的处理：
接收呼叫信令： 对方的手机（如果处于开机状态且有信号）也会收到来自其附近基站的呼叫信令。
振铃和屏幕提示： 收到呼叫信令后，对方的手机会开始振铃，并在屏幕上显示来电信息（你的号码或姓名，取决于双方的联系人信息和隐私设置）。
6. 建立连接和对方接听：
建立通信链路： 一旦对方手机检测到呼叫信令，并且对方按下“接听”按钮，其手机会向核心网发送一个“呼叫接受”的信令。
通路建立： 核心网收到对方的接受信号后，会正式建立一条端到端的通信链路，允许语音数据在双方手机之间传输。这个链路通常是动态分配的资源，确保通话质量。
语音传输开始： 一旦连接建立，你就可以听到对方的声音，对方也能听到你的声音。你的手机开始将你的声音编码成数字信号，通过无线电波传输到基站，再经由核心网传输到对方的基站，最后由对方的手机解码成声音播放出来。
整个过程中涉及的关键技术和组件：
无线电接入技术 (RAT)： 如GSM, UMTS (3G), LTE (4G), NR (5G)。
基站 (Base Station/BTS/NodeB/eNodeB/gNB)： 提供无线信号覆盖。
核心网 (Core Network)： 负责网络管理、路由、认证等。
SIM卡 (Subscriber Identity Module)： 标识你的用户身份。
信令 (Signaling)： 用于控制通信过程的各种控制消息。
IP Multimedia Subsystem (IMS)： 在现代网络（如VoLTE，VoNR）中，语音通话通过IMS来承载，提供更丰富的服务。
总结来说，这几秒钟内发生的事情是：
你的手机将呼叫请求发送给基站，基站将其转发给运营商的核心网络。核心网络进行认证、查询，并根据对方号码的归属地进行路由，将呼叫请求发送给对方所在区域的基站。对方基站通知对方手机，当对方接听时，双方手机便在运营商网络的协助下建立起一条语音通信链路。这一切都在毫秒级别完成，以至于我们感觉像是瞬间发生。
网友意见
如何驾驶战斗机？ - 监听员1379 的回答
这个答案里说了开走一架F16战斗机的大概流程，看着还蛮有趣的，其实打一通电话所需要的流程一点也不比开走一架战斗机的流程少~我们以一次WCDMA网络下的语音呼叫为例，简单的说说。
- 首先就是建立RRC连接，上图是流程。图中的UE为手机（包括USIM卡），NodeB为基站，SRNC则是主服务RnC_百度百科的意思，NodeB和RNC构成了我们叫UTRAN（UMTS Terrestrial Radio Access Network），即无线接入网。RRC（Radio Resource Control，无线资源控制）就是建立手机和无线接入网的点对点连接，用于传送信令。RRC顾名思义，主要就是用于网络侧对无线资源进行一个控制和管理，比如通话过程中手机上报周边基站信号的测量报告（Measurement Report，MR）给RNC，然后RNC要进行判决和下发切换（HandOver）等等信令的传送都需要通过RRC来进行。建立完RRC后就需要进行正式的呼叫流程：
- 第1~3步中主要是建立手机和核心网（Core Network，图中的MSC即是CN核心网的一个网元）之间的连接，也是用来传信令的。比如手机得告诉核心网它的业务请求，是打电话啊，还是上网啊等等之类的消息，这里就是打电话的业务请求。
- 第4~12步则是鉴权加密过程。鉴权简单说就是手机（USIM卡）验证下这个网络是不是合法的，同时网络也验证下这个手机（USIM卡）是不是合法的。加密就是使用密钥和加密算法对用户数据进行转换，好比前些日子上映的《智取威虎山》里的“天王盖地虎”、“宝塔镇河妖”那样，如果你不知道“黑话”的规律（密钥和加密算法），那自然就听不懂“加密”后的意思了。
- 第13~16步则是呼叫信息的传递和呼叫处理，比如手机得告诉核心网它所呼叫的号码是多少，并且核心网确认这是个正确的号码后，会告诉手机正在进行该呼叫号码的路由查找和寻呼等等。
- 第17~27步则是建立RAB（Radio Access Bearer，无线接入承载）的过程，上面的第1到3步完成了手机和核心网的信令连接，而这个RAB则是完成了手机和核心网的用户数据连接，比如我们接电话说“喂？”，这个“喂？”就是用户数据，就需要通过RAB来承载。
- 第28~29步则是振铃（Alerting）了，这是说明已经接通了所要呼叫的号码，对方的手机已经开始响铃声，同时主叫的手机也开始听到“嘟~”或者彩铃的声音了。
- 第30~33步则是被叫电话已经按下了接听键，此时正式开始进行通话了！（手机君表示好累，总算是接通了。。。）
- 上面主要是主叫流程，如果是被叫的还会多一些监听寻呼、响应寻呼发起随机接入流程等等，不再啰嗦了，有兴趣的百度谷歌维基吧。这里面的每一个步骤都不能出错，一旦有一个出错，就有可能导致呼叫、被叫失败，从而无法建立起正常通话。
- 如果是LTE的话，由于其目前不支持语音通话业务，采用CSFB方案的手机还需要发起CSFB流程（如果采用双待方案的手机则不需要），一开机就需要联合附着，呼叫时也需要启动CSFB流程回落到2G/3G中实现语音业务。上图则为LTE呼叫时CSFB的一个简单流程图（主要是第1~5步，第6步时已经回落到2G/3G中，第7~8步则是通话结束后的了），完成了这些个流程后才能回落到2G/3G中，然后再发起2G/3G呼叫流程实现语音通话的功能。同样的，如果是被叫也需要发起CSFB流程，返回到2G/3G网络中，然后进行被叫建立流程建立通话。
而以上的这一切流程，都是在按下拨号键到和对方正式建立通话之间短短的数秒钟内完成的~
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