[信息與通信]信令分析

1、信令分析手冊目錄第1章信令基礎(chǔ)2-51.1接口概述2-51.2 ag口2-61.2.1 概述2-61.2.2 a接口各層簡介2-61.3 abis 接 口2-121.3.1 概述2-121.3.2 abis接口各層協(xié)議介紹2-161.4 um 接 口2-211.4.1 概述2-211.4.2 層一（物理層）2-221.4.3層二（數(shù)據(jù)鏈路層）2-231.4.4 層三2-24第2章系統(tǒng)消息2-292.1 概述2-292.2系統(tǒng)消息內(nèi)容詳解2-292.2.1系統(tǒng)消息12-292.2.2 系統(tǒng)消息 2、2bis、2ter2-322.2.3系統(tǒng)消息32-342.2.4系統(tǒng)消息42-362.2.5 系統(tǒng)

2、消息 5、5bis、5ter2-382.2.6系統(tǒng)消息62-392.2.7小系統(tǒng)消息72-392.2.8系統(tǒng)消息82-40三層信令描述：2-401 ssysteminformation typel2-402、systeminformation type22-413、systeminformation type2ter2-424systeminformation type 32-435、systeminformation type 42-446、systeminformation type 52-467、systeminformation type 5ter2-478systeminformat

3、ion type 62-489.system in format! on type 7.82-4910paging requst typel2-4911、synch channel information2-49第3章 位置更新3-513.1 概述3-513.2位置更新流程3-513.2.1周期性位置更新3-533.2.2 imsi附著位置更新流程3-533.2.3正常位置更新流程3-54三層信令描述：3-573 層信令可見：location update failure 信令3-59第4章鑒權(quán)4-604.1 概述4-604.2鑒權(quán)流程4-604.2.1鑒權(quán)成功4-604.2.2鑒權(quán)拒絕4-6

4、14.2.3鑒權(quán)異常4-62三層信令描述：4-62第5章bsc釋放流程5-645.1 概述5-645.2正常釋放流程5-645.3 bsc本地釋放流程5-65三層信令描述：5-66第6章 移動主叫流程6-706.1 概述6-706.2正常流程6-706.2.1 mobile originating call establishment without oacsu (early assignment)6-716.2.2 mobile originating call establishment with oacsu (late assignment)6-746.2.3 mobile origin

5、ating call establishment with oacsu (very early assignment)6-756.3異常流程6-766.3.1隨即接入、立即指配異常流程6-766.3.2 msc 未下發(fā) assignment request 而是直接下發(fā) disconnect 拆除呼叫6-776.3.3指配異常流程6-776.3.4掉話造成的異常流程6-786.3.5用戶掛機造成的異常流程6-786.3.6 msc清除造成的異常流程6-78三層信令描述： 6-79第7章移動被叫流程7-817.1 概述7-817.2正常流程7-827.3異常流程7-83三層信令描述：7-84手機

6、被叫流程的區(qū)別7-84第8章 切換流程8-898.1概述8898.2正常流程&898.2.1 bsc 內(nèi)切換8-898.2.2 bsc間切換流程8-918.2.3 msc 間切換8-928.3異常流程8-938.3.1 cic電路異常造成切換失敗&938.3.2 ms接入失敗造成切換失敗&93三層信令描述：8-93第9章加密流程9-989.1 概述9-989.2正常流程9-989.3異常流程9-999.3.1加密拒絕9-999.3.2 ms 不加密9-99三層信令描述：9-100第10章呼叫重建10-10110.1 概述10-10110.2止常流程10-10110.3異

7、常流程10-10310.3.1 cm 業(yè)務(wù)拒絕10-10310.3.2重建不允許或重建失敗10-10310.3.3 rr 連接失敗10-103三層信令描述：10-103第“章 直接重試流程11-10511.1 概述11-10511.2正常流程11-10511.2.1 bsc內(nèi)的直接重試11-10511.2.2 bsc間直接重試流程11-10711.2.3 msc間直接重試流程11-10811.3異常流程11-108第12章短消息流程12-11012.1 概述12-11012.2止常流程12-11112.2.1 sdcch上的短消息主叫流程12-11112.2.2 sdcch上的短消息被叫流程1

8、2-11312.2.3 sacch上的短消息主叫流程12-11412.3 sacch上的短消息被叫流程12-11512.4異常流程12-116三層信令描述：12-116第13章 小區(qū)廣播消息流程13-11813.1 概述13-11813.2正常流程13-11813.2.1 cbc與bsc接口的消息流程13-11813.2.2 bsc與bts接口的消息和業(yè)務(wù)功能13-121第1章信令基礎(chǔ)1.1接口概述bss對外的接口都是標準接口，包括ms與bss之間的um接口、bss與msc 之i'可的a接口，這些接口協(xié)議和規(guī)程都在etsi協(xié)議中有嚴格和完備的規(guī)定。bss的各個網(wǎng)元(bts、bsc)之間

9、的接口以及bss與omc的接口都是內(nèi)部接 口，與設(shè)備供應(yīng)商的實現(xiàn)有關(guān)。其屮etsi對bts與bsc之間的abis接口也做 了許多規(guī)定，但不夠完備。圖是gsm系統(tǒng)信令模型，每個接口總體介紹如下:l3l2l1mscmmmrrlapdmsign.layerlumbtsbsc:基站控制器mm：移動性管理sccp：信令連接控制部分abisbscmsccmmmssmapsccpmtpms:務(wù)動臺msc：移動交換中心rr：無線資源管理bts：基站收發(fā)信臺cm：接續(xù)管理mtp：消息傳遞部分lapd： d信道上鏈路接入規(guī)程bssmap：基站子系統(tǒng)應(yīng)用管理部分lapdm： dm信道上鏈路接入規(guī)程btsm： bts

10、 管理圖4/ gsm系統(tǒng)信令模型a接口定義為網(wǎng)路子系統(tǒng)(nss)與基站子系統(tǒng)(bss)間的通信接口，就是移動業(yè)務(wù) 交換屮心(msc)與基站控制器(bsc)z間的接口，物理鏈路釆用標準的2.048mb/s 的數(shù)字傳輸鏈路實現(xiàn)。此接口傳遞的信息包括移動臺管理、基站管理、移動性管理、 接續(xù)管理等。2. abis 接口abis接口定義了基站子系統(tǒng)(bss)中基站控制器但sc)和基站收發(fā)信臺但ts)之間 的通信標準，用于遠端互連方式。它們之間采用標準的2.048mb/spcm數(shù)字鏈路 來實現(xiàn)。此接口支持所有向用戶提供的服務(wù)，并支持對bts無線設(shè)備的控制和無 線頻率的分配。3. um 接口um接口（空屮接

11、口）定義為移動臺與基站收發(fā)信臺（bts）z間的通信接i丨，用于移動 臺與gsm系統(tǒng)的固定部分之i'可的互通，物理鏈路是無線鏈路。此接口傳遞的信息 主要包括無線資源管理、移動性管理和接續(xù)管理等。1.2 a 接口1.2.1概述a接口是bsc與msc之間的接口，由于該接口可能涉及到多個廠家的產(chǎn)品的互 聯(lián)，所以它是gsm規(guī)范中一個標準的接口。gsm系統(tǒng)在a接口釆用七號信令系 統(tǒng)。a接口從物理上而言是bsc與msc之間的屮繼電路與屮繼接口，a接口信令協(xié)議 參考模型如圖仁2所示。bssmscbssap:bssapdtapbssmap:dtapbssmap分配功能分配功能sccpsccpmtp:mt

12、p1物理層adtap：立接傳輸應(yīng)用部分mtp：消息傳遞部分 sccp：信令連接控制部分bssap：基站子系統(tǒng)應(yīng)用部分 bssmap：基站子系統(tǒng)應(yīng)用管理部分圖仁2 a接口信令協(xié)議參考模型圖1.2.2 a接口各層簡介1. 物理層a接口的物理層為75q （同軸電纜）或者120q （雙絞線）的電纜，速率為2mbit/so 其特征包括： 2mbit/s的傳輸速率符合g. 703; 幀結(jié)構(gòu)、同步和定時符合g. 705； 故障管理符合g. 732； crc4校驗符合g. 704o2. 消息傳遞部分（mtp）mtp的主要功能是在信令網(wǎng)中提供可靠的信令消息傳遞，并在系統(tǒng)和信令網(wǎng)故障 情況下，為保證可靠的信息傳遞

13、而作出響應(yīng)，采取措施避免或減少消息丟失、重復(fù) 及失序。mtp需要遵循itu-t建議q.701710的標準。mtp由信令數(shù)據(jù)鏈路功能、信令鏈路功能和信令網(wǎng)功能三個功能級組成。（1）信令數(shù)據(jù)鏈路功能級信令數(shù)據(jù)鏈路功能級（笫一級）定義了信令數(shù)據(jù)的物理、電氣和功能特性，并規(guī)定 與數(shù)據(jù)鏈路連接的方法。信令數(shù)據(jù)鏈路是用于傳遞信令的雙向傳輸通路，由同一數(shù) 據(jù)速率在相反方向工作的兩個數(shù)據(jù)通路組成，其速率為64kbit/s, 一般占用一條中 繼的16號時隙，具體時隙由bsc與msc雙方協(xié)商而定。該時隙可通過數(shù)據(jù)配置 建立一條半永久連接通路。信令數(shù)據(jù)鏈路是七號信令的信息載體，它的一個重要特性就是信令鏈路應(yīng)是透明

14、的，即在它上面?zhèn)魉偷臄?shù)據(jù)不能有任何的改變，因此，信令鏈路中不能接入回聲消 除器、數(shù)字衰減器、a/u率變換器等設(shè)備。（2）信令鏈路功能級信令鏈路功能級（第二級）規(guī)定了把信令傳送到數(shù)據(jù)鏈路的功能和程序，是與第一 功能級共同實現(xiàn)兩個直接相連的信令點之間，信令消息的可靠傳輸。相鄰信令點z間的數(shù)據(jù)鏈路，由于長距離傳輸會造成一定的誤碼。而ccs7信令 消息編碼不允許有任何差錯。第2功能級的作用就是在第1功能級有誤碼的情況下, 保證消息編碼的無差錯傳遞。第二級功能包括信令單元分界、信令單元定位、差錯 檢出、差錯校正、初始定位、處理機故障、第二級流量控制和信令鏈路差錯率監(jiān)視 等八大功能。（3）信令網(wǎng)功能級信令

15、網(wǎng)功能級（第三級）是在信令網(wǎng)無論處于正常還是異常情況下，通過對信令網(wǎng) 的路由和性能的控制保證消息能可靠地傳遞相應(yīng)的用戶部分。信令網(wǎng)功能劃分為信 令消息處理和信令網(wǎng)管理兩部分。信令消息處理信令消息處理功能保證一個信令點的某用戶部分發(fā)出的消息能發(fā)送到適當?shù)男帕?鏈路或用戶部分。在bss系統(tǒng)中，其用戶部分只有sccp。信令消息處理功能由 消息路由、消息鑒別和消息分配三部分組成，如圖所示。圖仁3信令消息處理流程圖 消息路由消息路由(mrt, message routing)部分完成消息路由的選擇，也就是利用 路由標記中的信息(忖的信令點dpc和信令鏈路選擇碼sls),為信令消息 選擇一條信令鏈路，以使

16、信令消息能傳送到目的信令點。 消息鑒別消息鑒別(mdc, message discrimination)部分的功能是接收來口第二級的 消息，以確定消息的冃的地是否是本信令點。如果目的地是本信令點，消息鑒 別部分將消息傳送給消息分配(mdt)部分，如果h的地不是本信令點，消息 鑒別部分將消息發(fā)送給消息路由(mrt)部分。 消息分配消息分配(mdt, message distribution)部分的功能是將消息鑒別部分發(fā)來 的消息，分配給相應(yīng)的用戶部分以及信令網(wǎng)管和測試維護部分。信令網(wǎng)管理信令網(wǎng)管理功能在信令網(wǎng)故障時重組信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)，維持和恢復(fù)消息信令單元的正常 傳遞。信令網(wǎng)管理由信令業(yè)務(wù)量管理、信

17、令鏈路管理和信令路由管理三部分組成。 信令業(yè)務(wù)管理信令業(yè)務(wù)管理(stm, signaling traffic management)的目的是在信令網(wǎng)發(fā) 生故障時用于將信令數(shù)據(jù)從一條鏈路或路由轉(zhuǎn)移到另一條或多條可用的鏈路 或路由，或在信令點發(fā)生擁塞的情況下臨時減少信令業(yè)務(wù)。 信令鏈路管理信令鏈路管理(slm, signaling link management)的目的是在信令網(wǎng)川恢 復(fù)、啟用和退出信令鏈路，并保證能夠提供一定的預(yù)先確定的鏈路群的能力， 一般由人機命令創(chuàng)建信令數(shù)據(jù)鏈路和信令終端的連接關(guān)系。信令系統(tǒng)的操作不 能自動變更上述連接關(guān)系。 信令路由管理信令路由管理(srm, signali

18、ng route management)的目的是保證可靠地 在信令點間交換有關(guān)信令路由可用性的信息，以便對信令路由進行閉塞或解除 閉塞，主要由禁止傳遞、允許傳遞、受控傳遞和受限傳遞、信令路由組測試、 信令路由組擁塞測試等程序組成。3. 信令連接控制部分(sccp)sccp的設(shè)計宗旨是和mtp的第三級相結(jié)合，提供比較完善的網(wǎng)絡(luò)層功能，為任 何形式的信息交換提供可靠服務(wù)。sccp提供的網(wǎng)絡(luò)層業(yè)務(wù)分為兩大類，即無連接業(yè)務(wù)與面向連接業(yè)務(wù)。無連接業(yè)務(wù) 指用戶事先不建立信令連接，利用sccp和mtp的路市功能直接在信令網(wǎng)中傳遞 數(shù)據(jù)信息，適于傳送少量數(shù)據(jù)。面向連接業(yè)務(wù)指預(yù)先建立信令連接，不需要sccp 的

19、路由選擇而直接在信令連接上傳送數(shù)據(jù)，其適于傳送大批量數(shù)據(jù)，且有效縮短批 量數(shù)據(jù)的傳輸時延。sccp述具有一定的路rh功能與網(wǎng)絡(luò)管理功能osccp的路由功能主要是根據(jù)dpc (目的信令點編碼)、ssn (子系統(tǒng)號)和gt (全局碼)等地址信息進行尋址。其中dpc是mtp采用的目的地信令點編碼，ssn為子系統(tǒng)號，用來識別同一節(jié) 點中的不同sccp用戶，例如isup、map、tcap、bssap等，借此可以彌補 mtp部分用戶少的不足，擴大尋址范圍。bss不采用gt尋址方式，此處不作介 紹。sccp的網(wǎng)絡(luò)管理功能主要實現(xiàn)信令點狀態(tài)和子系統(tǒng)狀態(tài)管理、主備用子系統(tǒng)切 換、狀態(tài)信息的廣播及子系統(tǒng)狀態(tài)測試。

20、sccp管理(scmg)是在網(wǎng)絡(luò)故障或擁 塞的情況下，通過重新選取路由或調(diào)節(jié)業(yè)務(wù)量來維持網(wǎng)絡(luò)的功能。sccp遵循itut建議q.711-716的標準。4. bssap(1)協(xié)議概述bssap協(xié)議被用做a接口規(guī)范，其描述了兩類消息：bssmap消息和dtap消 息，其中bssmap消息負責業(yè)務(wù)流程控制，需要相應(yīng)的a接口內(nèi)部功能模塊處理。 對于dtap消息，a接口僅相當于一個傳輸通道，在基站子系統(tǒng)側(cè)，dtap消息被 直接傳遞至無線信道；在移動交換子系統(tǒng)側(cè)，dtap消息被傳遞到相應(yīng)的功能處理 單元。bssap協(xié)議所遵從的規(guī)范有：etsi gsm 08.08規(guī)范以及etsi gsm 04.08規(guī) 范。

21、（2）典型消息內(nèi)容 dtap消息根據(jù)移動交換子系統(tǒng)處理dtap消息的功能單元，可以將dtap消息分為移動管 理（mm）消息和呼叫控制（cc）消息。移動管理（mm）消息包括有關(guān)鑒權(quán)、cm業(yè)務(wù)請求、識別請求、imsi分離、位置 更新、mm狀態(tài)、tmsi再分配等的消息。呼叫控制（cc）消息包括有關(guān)提醒、呼叫進行、連接、建立、修改、釋放、斷連、 通知、狀態(tài)查詢、啟動dtmf等的消息。 bssmap消息bssmap消息可以分為無連接消息和面向連接消息。 無連接消息包括有關(guān)閉塞/解閉、切換、資源、復(fù)位、尋呼等的消息。閉塞/解閉類消息包括閉塞、閉塞證實、解閉以及解閉證實消息；群閉塞/解閉 類消息包括群閉塞、

22、群閉塞證實、群解閉以及群解閉證實消息。切換類消息包括切換侯選者詢問和切換侯選者詢問響應(yīng)消息。資源類消息包括資源請求和資源指示消息。復(fù)位類消息包括復(fù)位和復(fù)位證實消息。 面向連接消息包括有關(guān)指配、切換、清除以及加密等的消息。指配類消息包括指配請求、指配完成以及指配故障消息。切換類消息包括切換請求、切換請求證實、切換命令、切換完成以及切換故障 消息。清除類消息包括清除請求、清除命令以及清除完成消息。加密類消息包扌舌加密模式命令和加密模式命令完成。（2） bssap協(xié)議功能流程bssap協(xié)議可以使用sccp面向連接和無連接兩種形式來實現(xiàn)自己的功能，當 ms和網(wǎng)絡(luò)側(cè)需要在無線資源上交換與業(yè)務(wù)有關(guān)的信息，

23、而在msc與bss間又不 存在與此ms相關(guān)的sccp連接時，就必須建立一個新的連接。進行外部切換時 也需要建立一個新的連接。有兩種連接建立情況： 在無線信道上建立一個新的連接：隨著ms在rach上發(fā)送“接入請求”消 息，bss為ms分配一個專用無線資源（dcch或tch）,在被分配的資源 的sdcch （或facch）建立起第2層連接后，bss就啟動連接建立。 msc決定執(zhí)行一個外部切換（目標bss可能是原bss）,則必須向目標bss 預(yù)定新的dcch或tch,此時msc啟動連接建立。利用連接或無連接消息，bssap協(xié)議主要完成表"中所示的功能流程:表“ bssap主要功能序號功能說

24、明1指配(assignment)指配的h的是保證正確的專用無線資源分配或再分配給需 要它的ms,最初的ms隨機接入和"立即指配”到一個dcch 上是由bss自行處理而不受msc的控制。2閉塞與解閉(block / un block circuit)在指配程序中，msc要選擇合適的地面電路。因此，bss 如果認為某些地血電路不能繼續(xù)使用就必須通知msc,閉塞 /解閉流程可以實現(xiàn)這個功能。3資源指示(resource in dicati on)資源指示的h的是通知msc：在bss內(nèi)空閑的可作為業(yè)務(wù)信道使用的無線資源數(shù)量；全部可用無線資源（即可提供業(yè)務(wù)的或現(xiàn)己被指配的）數(shù)量。 這些數(shù)目不易

25、由msc從它學握的業(yè)務(wù)情況直接導出，msc 決定外部切換時需要考慮這些信息。4復(fù)位(reset )復(fù)位的目的是初始化故障的bss或msc,例如，如果bss 出現(xiàn)故障并已經(jīng)丟失了有關(guān)處理的所有參考信息，則bss 發(fā)“復(fù)位”消息到msc,讓msc釋放受影響的呼叫，刪除 受影響的參考信息，并置所冇與該bss冇關(guān)的電路為空閑 狀態(tài)。若僅是msc或bss的局部故障，可以使用清除程序清除受 影響的部分。5切換要求(handover required)由于下列原因，bss可以向msc發(fā)送“切換要求”要求為 一個已分配了專用資源的ms進行切換：bss檢測到一個需耍切換的無線原因；msc啟動切換候選者詢問程序，

26、該ms正在等待切換； 由于擁寒，在呼叫建立階段需要改變服務(wù)小區(qū)，例如定向重 試?！扒袚Q要求”消息每隔一段時間重發(fā)一次，直到發(fā)生下列情 況z-：收到從msc發(fā)來的“切換命令”消息收到“復(fù)位”消息與ms的所有通信都中斷，放棄此次處理處理結(jié)束，如呼叫清除。6切換資源分配切換資源分配能使msc根據(jù)切換的耍求向目標bss請求資 源，目標bss將預(yù)定資源，等待一個ms接入到此信道。7切換過程切換過程是msc指示ms接入另 小區(qū)的專用無線資源的 過程。切換執(zhí)行時，原有專用無線資源和地面資源-直保持， 直到msc發(fā)來“清除命令”消息或發(fā)生復(fù)位。序號功能說明8無線資源和地面資 源的釋放當某處理完成后，msc發(fā)出

27、“清除命令”指示bss釋 放無線資源，bss接到命令后啟動無線接口上的清除程序， 然后將配制的地而電路置為空閑狀態(tài)并向msc返回一個清 除完成消息，由msc釋放本端的地面資源。若由于bss的原因需耍釋放資源，則bss發(fā)一個“清除請 求”通知msc啟動釋放流程，釋放msc與bss和應(yīng)的地 面與無線資源。9尋呼(paging)對ms的尋呼通過bssmap用sccp無連接業(yè)務(wù)傳遞。如 果bss收到無線信道接口上的“尋呼響應(yīng)”消息，則建立 一個到msc的sccp連接，尋呼響應(yīng)消息就裝載在 bssmap “完全l3信息”消息中，在這個信令連接上傳遞 至ij msco10流量控制(flowcontrol)

28、流量控制能避免實體接收過多的業(yè)務(wù)而處丁不穩(wěn)定狀態(tài)，a 接口流量控制的實現(xiàn)是在話務(wù)源頭處控制業(yè)務(wù)量，可提供5 級流量控制。能夠根據(jù)用戶級別進行流量控制。11類標更新(classmark update)類標更新的h的是把從ms收到的類標信息告知接收實體。 一般情況下，由bss從ms收到類標信總后通知msc；也 可能在切換完成后，msc通過a接口向新的bss發(fā)送相應(yīng) ms的類標信息。12加密模式控制(cipher modecontrol)加密模式控制流程允許msc將加密模式控制信息傳遞給 bss并以正確的密鑰啟動用戶設(shè)備及信令加密設(shè)備。13排隊指亦(queue in dicati on)此程序的目的

29、是通知msc, bss要延遲分配必要的無線資 源，只有當bss中的業(yè)務(wù)信道指配和業(yè)務(wù)信道切換使用排 隊功能時，此程序才有效。14負載指示(loadin dicatio n)負載指示的目的是將一個小區(qū)的業(yè)務(wù)狀況通知所冇相鄰的 bss,使得一個msc內(nèi)的切換業(yè)務(wù)可以得到總體控制。在 一定的冇效時間內(nèi)，相鄰bss在切換時會考慮鄰近小區(qū)的 業(yè)務(wù)狀況。1.3 abis 接口1.3.1概述abis接口是bts與bsc之間的接口，遵循gsm規(guī)范08.5x系列的要求。abis 接口只能算是一種內(nèi)部接口，不同設(shè)備供應(yīng)商的bsc設(shè)備和bts設(shè)備還不能實現(xiàn) 互通。abis接口中地面業(yè)務(wù)信道和um接口的無線業(yè)務(wù)信道之

30、間一一對應(yīng)。1 .協(xié)議模型協(xié)議模型abis接口的協(xié)議模型如圖1-4所示。lapdmlapdsign.layer 1layer 1rr/bssafbtsmsccplapdmtplayer 1abis 接 口bssap：基站子系統(tǒng)應(yīng)用部分sccp：信令連接控制部分mtp：消息傳輸部分btsm： bts管理rr：無線資源管理lapd： d信道上的鏈路接入?yún)f(xié)議lapdm： dmfil道上的鏈路接入?yún)f(xié)議s1-4 abis接口的協(xié)議模型圖 abis的層一是基于硬件的底層驅(qū)動程序，接收和發(fā)送數(shù)據(jù)至傳送的物理鏈路。 abis的層二協(xié)議是基于lapd的，lapd通過tei對trx (或bcf)尋址。 對不同的消

31、息，lapd使用不同的邏輯鏈路、業(yè)務(wù)管理消息rsl,網(wǎng)絡(luò)管 理消息oml, l2管理消息l2mlo 無線資源管理(rr, radio resource management)消息在bsc映射到bssap,大部分rr消息在bts只需做透明處理，但是一部分rr消息必須 由bts解釋執(zhí)行(如加密、隨機接入、尋呼、指配)。這部分rr消息由bsc 和bts屮的btsm實體處理。 bsc和bts都不解釋接續(xù)管理(cm, connection management)和移動性 管理(mm, mobility management)消息，這些消息在a接口上由dtap消 息傳送，在abis接口上dtap消息作為層

32、三透明消息傳輸。2. 接口結(jié)構(gòu)abis接口支持如圖1-5所示的三種不同的bts內(nèi)部配置： 一個單獨的trx； 多個trx通過同一物理連接接入到bsc； 多個trx通過各自的物理連接接入到bscobts1bts2bts3s1-5 abis接口結(jié)構(gòu)圖 trx (transceiver)是gsm公眾陸地移動網(wǎng)絡(luò)中支持屬于同一 tdma幀的8 個物理信道的功能實體。 bcf (base control function)是在bts中處理公共控制功能(如bts初始 化、軟件下載、信道配置、操作維護等)的功能實體。在abis接口上存在兩類信道： 業(yè)務(wù)信道，按速率分為8kbit/s、16kbit/s和64k

33、bit/s 3種，承載無線信道的語 咅或數(shù)據(jù)。 信令信道，按速率分為16kbit/s、32kbit/s和64kbit/s 3種，承載bscms 和bsc-bts之間的信令。對bcf的尋址是通過終端設(shè)備標識(tei, terminal equipment identifier)來實現(xiàn) 的，每個不同的bcf有不同的tei。而對每個tei定義了三種邏輯鏈路，如圖16 所示。 rsl,無線信令鏈路，用于支持業(yè)務(wù)管理規(guī)程，每個trx 條。 oml,操作維護鏈路，用于支持網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)程，每個bcf 條。 l2ml,層二管理鏈路，用于傳送層二管理消息。rsl sapi=ooml sapi=62itei1 :i

34、layer 2teimanagementrsl sapi=0oml sapi=62l2ml sapi=63rsl sapi=0oml sapi=62l2ml sapi=63trxbcftrxbcftei2 :itei3 :l2ml sapi=63bcfoml sapi=62tewl2ml sapi=63圖abis接口的層二邏輯鏈路圖1.3.2 abis接口各層協(xié)議介紹1. 物理層abis接口物理層使用速率為2048kbit/s的pcm鏈路，提供32路64kbit/s的信道。 物理層的物理電氣參數(shù)符合ccitt g.703建議。bss是無線信道和地血信道的連接點。在這兩種信道屮編碼方式和速率都不

35、相同, bss無線信道的速率為16kbivs,而abis 口信道速率為64kbit/s,為更好的節(jié)省 傳輸成本，在abis 口釆用不同的復(fù)用比,如10:1、12:1. 15:1復(fù)用方式。2. 數(shù)據(jù)鏈路層（1）概述gsm的abis接口數(shù)據(jù)鏈路層采用lapd協(xié)議，接受物理層的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)，向?qū)?三提供可靠的連接或非連接的服務(wù)。數(shù)據(jù)鏈路層的業(yè)務(wù)接入點（sap）是其向?qū)尤?提供業(yè)務(wù)的連接點。sap由業(yè)務(wù)接入點標識符（sapi）標識。從層三來看,數(shù)據(jù) 鏈路連接端點由數(shù)據(jù)鏈路連接端點的標識符標識；從數(shù)據(jù)鏈路層看，它由數(shù)據(jù)鏈路 連接標識符（dlci）標識。為了在兩個或多個層三實體z間交換信息，必須建立層三實

36、體z間的數(shù)據(jù)鏈路連 接。數(shù)據(jù)鏈路層實體之間的協(xié)作由該層的對等層協(xié)議控制。數(shù)據(jù)鏈路層消息單元通過物 理層在層二實體之間進行傳送。層間業(yè)務(wù)請求通過業(yè)務(wù)原語進行。功能lapd通過d信道為層三各實體間實現(xiàn)端對端的可靠信息傳送。具體來說，lapd 支持： 在用戶一物理接口處的多個終端裝置； 多個層三實體。lapd包括下列功能： 在d信道上提供一個或多個數(shù)據(jù)連接； 幀的分界、定位和透明性，從而允許識別在d信道上以幀形式發(fā)送的一串比 特； 順序控制，以保持通過數(shù)據(jù)鏈路連接的各幀的次序； 檢測數(shù)據(jù)鏈路連接上的傳輸差錯、格式差錯和操作差錯； 根據(jù)檢測到的傳輸差錯、格式差錯和操作差錯進行恢復(fù)； 把不能修復(fù)的差錯通

37、知管理層實體； 流量控制。數(shù)據(jù)鏈路層的功能是在數(shù)據(jù)鏈路連接端點的多種組合z間提供信息傳送的手段。該 信息傳送可以是經(jīng)點對點的數(shù)據(jù)鏈路連接，或是由廣播式的數(shù)據(jù)鏈路連接。3. 層三的業(yè)務(wù)管理部分abis接口層三業(yè)務(wù)管理部分主要在gsm 08.58屮描述，該規(guī)范中規(guī)定的規(guī)程主要 有兩方面的作用： 實現(xiàn)ms與bss/nss在um接口層之上的互通； 在bsc的控制下完成一部分無線資源管理功能。對于業(yè)務(wù)管理消息，從處理的角度分為透明消息與非透明消息。 透明消息，即不需要bts解釋或處理而直接轉(zhuǎn)發(fā)的消息。 非透明消息，包括只在bsc和bts之間傳遞的消息和bts必須處理或是由 bts構(gòu)造的消息。業(yè)務(wù)管理消息

38、從功能的角度分為四組： 無線鏈路管理消息，用于管理無線路徑上的數(shù)據(jù)鏈路層； 專用信道管理消息，用于專用信道(sdcch和tch)的管理； 公共控制信道管理消息，用于公共控制信道的管理； trx管理消息，用于trx管理。消息是否透明和消息的組別是由消息頭部的消息識別字確定的。(1) 無線鏈路管理規(guī)程無線鏈路管理規(guī)程包括以卜規(guī)程： 鏈路建立指示規(guī)程：bts通過這一規(guī)程向bsc指示一個由ms發(fā)起的多幀模 式鏈路建立已經(jīng)成功。bsc通過這一指示建立一條至msc的sccp鏈路。 鏈路建立請求規(guī)程：bsc通過這一規(guī)程請求在無線路徑上建立多幀模式鏈路。 鏈路釋放指示規(guī)程：bts通過此規(guī)程向bsc指示ms發(fā)起

39、的無線鏈路釋放已 經(jīng)完成。 鏈路釋放請求規(guī)程：bsc通過此規(guī)程請求bts釋放一條無線鏈路。 確認證實方式下透明um層三消息的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)程：bsc通過此規(guī)程要求bts以 確認證實方式轉(zhuǎn)發(fā)一條透明um接口層三ril3消息。 確認證實方式下透明um層三消息的接收規(guī)程：bts通過此規(guī)程向bsc指示 以確認證實方式收到一條透明um接口層三ril3消息。 非確認證實方式下透明um層三消息的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)程：bsc通過此規(guī)程請求bts 以非確認證實方式轉(zhuǎn)發(fā)一條透明um接口層三ril3消息。 非確認證實方式下透明um層三消息的接收規(guī)程：bts通過此規(guī)程向bsc指 示以非確認證實方式收到一條透明um接口層三ril3消息。

40、鏈路錯誤指示規(guī)程：bts通過此規(guī)程向bsc指示無線鏈路層的異常。(2) 專用信道管理規(guī)程專用信道管理規(guī)程包括以下規(guī)程： 信道激活規(guī)程：bsc通過此規(guī)程使bts為某個ms激活一條專用信道，bsc 在該信道激活成功后，通過 immediate assign, assign command, additional assign或handover command將此信道指配給該ms。 信道模式改變規(guī)程：bsc通過此規(guī)程請求bts改變一已激活信道的模式。 切換檢測規(guī)程：此規(guī)程用于在目標bts和目標bsc z間檢測被切換ms的接 入。 啟動加密規(guī)程：此規(guī)程用于啟動ts gsm 04.08屮規(guī)定的加密規(guī)程。

41、 測量報告規(guī)程：包扌4必須的基木測量報告規(guī)程和可選的帶預(yù)處理的測量報告規(guī) 程。bts通過這兩個規(guī)程向bsc報告所有與切換決策有關(guān)的參數(shù)。 sacch去激活規(guī)程：按照ts gsm 04.08屮信道釋放規(guī)程的要求，bsc通 過此規(guī)程去激活trx的相關(guān)的saccho 無線信道釋放規(guī)程:bsc通過此規(guī)程指示bts釋放一條不再使用的無線信道。 ms功率控制規(guī)程：bss通過此規(guī)程控制與特定已激活信道相關(guān)的ms的發(fā)射 功率。ms功率控制決策在bsc必須實現(xiàn)，也可以在bts實現(xiàn)。 基站發(fā)射功率控制規(guī)程:bss通過此規(guī)程控制trx屮己激活信道的發(fā)射功率。 基站發(fā)射功率控制決策在bsc必須實現(xiàn)，也可以在bts實現(xiàn)

42、。 連接失敗規(guī)程：bts通過此規(guī)程向bsc指示一條激活專用信道已經(jīng)斷開。 物理環(huán)境內(nèi)容請求規(guī)程：bsc通過此規(guī)程獲得指定信道的物理參數(shù)，這通常 發(fā)生在決定一次信道改變之前。這是一個可選規(guī)程。 sacch信息改變規(guī)程：bsc通過此規(guī)程指示bts改變在一特定sacch ± 的填充信息(系統(tǒng)信息)。(3) 公共信道管理規(guī)程公共信道管理規(guī)程包括以下規(guī)程： ms信道請求規(guī)程：該規(guī)程在trx檢測到移動站來的隨機接入(“信道請求” 消息)時觸發(fā)。 尋呼規(guī)程：尋呼規(guī)程用于在指定的尋呼子信道上尋呼一個移動站。該規(guī)程是用 于移動被叫，并由msc通過bsc啟動的。bsc根據(jù)被叫ms的imsi來確 定要使用

43、的尋呼組，該尋呼組的數(shù)值連同移動站的身份識別一起發(fā)送給btso 立即指配規(guī)程：當移動站最初接入bts時，bsc通過此規(guī)程為移動站立即分 配一個專用信道。 刪除指示規(guī)程：bts通過此規(guī)程向bsc指示由于agch過載，一條ril3- rr立即指配消息被刪除(即未放入agch隊列)。 ccch負載指示規(guī)程：bts通過此規(guī)程向bsc指示特定ccch上的負載， 如果該負載超過了 0m設(shè)置的門限的話。指示周期亦由0m設(shè)定。 廣播信息改變規(guī)程:bsc通過此規(guī)程向bts指示在bcch上廣播新的系統(tǒng)消 息。 短消息小區(qū)廣播規(guī)程：bsc通過此規(guī)程請求bts下發(fā)小區(qū)廣播短消息。(4) trx管理規(guī)程這類規(guī)程用于tr

44、x的管理，包扌舌以下規(guī)程： sacch填充信息改變規(guī)程:bsc通過此規(guī)程向bts指示在所有下行sacch 上使用的新系統(tǒng)信息。 無線資源指示規(guī)程：bts通過此規(guī)程向bsc指示每個trx上空閑專用信道 上的干擾電平。 流量控制規(guī)程：fuc通過此規(guī)程向bsc指示本trx的過載，過載原因可能 有：ccch過載、acch過載和處理器過載。 錯誤報告規(guī)程：bts通過此規(guī)程向bsc報告檢測到的、不能市其它規(guī)程報告 的下行消息錯誤。4. 層三的操作維護部分(1) 操作維護信息模型 管理對彖管理對象共有四種：站點、小區(qū)、載頻、信道?；窘Y(jié)構(gòu)如圖仁7所示。圖1-7管理對象基本結(jié)構(gòu)對象尋址網(wǎng)絡(luò)管理消息的尋址是通過

45、管理對彖類和管理對彖實例來實現(xiàn)的，并ii對bts 屮的每個對象實例都有一個完整的層二連接描述。建立第一個連接使用一個 (半)永久的缺省tel以后的連接使用建立tei規(guī)過程提供的tel對象實 例也有使用層三地址。層二、層三尋址的混合使用使一個bts站點可以擁有 一條或多條物理鏈路。 管理對彖狀態(tài)管理對象狀態(tài)包括管理狀態(tài)、操作狀態(tài)和可用狀態(tài)三種，表1-2表1-3表 仁4?？捎脿顟B(tài)是對操作狀態(tài)的具體解釋，管理對彖的管理狀態(tài)僅由bsc控制。表仁2管理狀態(tài)狀態(tài)說明locked表示bsc已經(jīng)斷開所有通過該管理對象的呼叫，并且新的業(yè)務(wù) 將不允許連接到該管理對象上。shutting down農(nóng)示新的業(yè)務(wù)將不允

46、許連接到該管理對彖上，已有的將保持。unlocked表示新的業(yè)務(wù)允許連接到該管理對象上。表13操作狀態(tài)狀態(tài)說明disabled表示資源完全不可操作并不能為用戶提供服務(wù)。en abled表示表示資源完全或部分可操作并且可以使用。表可用狀態(tài)狀態(tài)說明in test該資源正在進行測試。操作狀態(tài)是disabledofailed該資源有內(nèi)部錯誤使其不能操作。操作狀態(tài)是disabledopower off該資源需要電源但尚未被提供。操作狀態(tài)是disabledooff line該資源需要執(zhí)行一些人工或自動的操作使其可以使用。操作狀態(tài)是disabled «dependency該資源所依賴的某些其他資源

47、尚不能獲得，因而不能操作。操作狀態(tài)是disabledodegraded該資源所依賴的某些瓦他資源尚不能獲得，因而不能操作。操作狀態(tài)是disabledonot installed管理對象的硬件或軟件尚未安裝。操作狀態(tài)是disabledo(2) 基本規(guī)程所有的規(guī)程都基于格式化的操作維護消息。人多數(shù)bsc或bts發(fā)起的格式化操作 維護消息都需要rh對端層三以格式化操作維護消息的形式作出將在層三收到響應(yīng) 或確認應(yīng)答。這樣的一對格式化操作維護消息，或單個不需要響應(yīng)的格式化操作維 護消息，稱為一個基本規(guī)程。所有格式化操作維護消息在層二使用i幀發(fā)送。一組消息，稱作結(jié)構(gòu)化規(guī)程，是基 于一些基本過程的組合。對某

48、對彖實例而言，如果針對它的某一基本規(guī)程沒有完成的話，系統(tǒng)不會啟動對它 的下一個基本規(guī)程。某一基本規(guī)程沒有完成的標進是：格式化操作維護消息的發(fā)送 者在層三超時前未收到對端層三的肯定或否定的應(yīng)答。當前一個基本規(guī)程沒有在層 三超吋前收到響應(yīng)（ack或nack）,將不再向該對象實例發(fā)送下一個基本規(guī)程。 層三超時的缺省值是10秒。如果原始消息某處不能理解或不支持，整個消息將被 丟棄。對象實例返回ack消息為肯定應(yīng)答，用于通知消息發(fā)送者命令已經(jīng)執(zhí)行或 將被執(zhí)行；返回nack消息為否定應(yīng)答，用于通知消息發(fā)送者命令執(zhí)行失敗以及 失敗的原因。基本規(guī)程主要有以下種類： 軟件下載管理過程規(guī)程； abis接口管理過程

49、規(guī)程； 傳輸管理過程規(guī)程； 空中接口管理過程規(guī)程； 測試管理過程規(guī)程； 狀態(tài)管理及事件報告過程規(guī)程； 設(shè)備狀態(tài)管理過程規(guī)程； 其他雜項過程規(guī)程。1.4 um 接口um接口（空中接口或無線接口）定義為ms與bss之間的通信接口，用于移動 臺與gsm系統(tǒng)的固定部分之間的互通，物理鏈路是無線鏈路。此接口傳遞的信息 主要包括無線資源管理、移動性管理和接續(xù)管理等。1.4.1概述在gsm網(wǎng)絡(luò)中，ms通過無線信道與網(wǎng)絡(luò)的固定部分相連使用戶可接入網(wǎng)內(nèi)得到 通信服務(wù)。為實現(xiàn)ms和bss的互聯(lián)，對無線信道上信號的傳輸必須作出一系列 的規(guī)定，建立一套標準。這套關(guān)于無線信道信號傳輸?shù)囊?guī)范就是所謂的無線接口， 又稱um

50、接口。um接口由下述特性所規(guī)定： 信道結(jié)構(gòu)和接入能力； ms與bss通信協(xié)議； 維護和操作特性； 性能特性； 業(yè)務(wù)特性。um接口可分為3層，如圖所示。圖仁8 um接口分層結(jié)構(gòu)圖層一是物理層，為最底層。它定義了 gsm的無線接入能力，為高層信息的傳輸提 供基本的無線信道。層二是數(shù)據(jù)鏈路層，為中間層，使用lapdm協(xié)議。它定義了各種數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)， 對數(shù)據(jù)傳輸進行控制。層三為最高層，記為l3。它包括各類消息和程序，對業(yè)務(wù)進行控制。l3包括無線 資源管理（rr）、移動性管理（mm）和通信管理（cm） 3個子層。1.4.2層一（物理層）層一物理層是無線接口的最低部分，提供傳送比特流所需的物理鏈路，為高層

51、提供 各種不同功能的邏輯信道，包括業(yè)務(wù)信道和信令信道，每個邏輯信道有它自己的邏 輯接入點。物理層接口與提供的服務(wù)：物理層與數(shù)據(jù)鏈路層（l2）、l3屮的無線資源管理子層（rr）以及其它功能單元 之間的接口如圖仁9所示。圖49物理層接口圖物理層提供下述服務(wù): 接入能力：物理層通過一系列有限的邏輯信道提供傳輸服務(wù)。邏輯信道復(fù)用在 物理信道上。一塊載頻板（trx）具有8個物理信道，通過數(shù)據(jù)配置，將邏輯 信道映射到物理信道。 誤碼檢測：物理層提供帶錯誤保護功能的傳輸服務(wù)，包括檢錯和糾錯功能。 加密。1.4.3層二（數(shù)據(jù)鏈路層）層二主要目的為建立移動臺和基站間可靠的專用數(shù)據(jù)鏈路，gsm系統(tǒng)在無線接口 上使

52、用的鏈路層協(xié)議是lapdm協(xié)議，它是從lapd協(xié)議演化而來。它接收物理層 的服務(wù)，并向?qū)尤峁┓?wù)。數(shù)據(jù)鏈路層的業(yè)務(wù)接入點（sap）是其向?qū)尤峁?業(yè)務(wù)的連接點。sap由業(yè)務(wù)接入點標識符（sapi）進行標志。每個sap與一個或 多個數(shù)據(jù)連接端點（dlcep）相關(guān)聯(lián)。lapdm協(xié)議中目前定義了兩個sapi值， 即0 （主信令）和3 （短消息）。lapdm（1）功能lapdm通過um接口使用dm信道在層三實體之間傳送信息。lapdm支持多個 層三實體和多個物理層實體，支持bcch、pch、agch和dcch上的信令。£q說明：dm信道是gsm系統(tǒng)中um接口上各種信令信道的統(tǒng)稱，比如dm信

53、道有可能是 pch也有可能是bccholapdm的功能包括： 在dm信道上提供一個或多個數(shù)據(jù)鏈路連接（dlc） o這些dcl用數(shù)據(jù)鏈路 標識符（dlci）來區(qū)分； 允許幀類型識別； 允許層三消息單元在層三之間透明傳輸； 序列控制，用以維護通過dlc的幀序列順序： 數(shù)據(jù)鏈路上格式和操作錯誤的檢測； 流量控制； 在rach有接入請求后建立數(shù)據(jù)鏈路的爭搶判決。（2）操作類型用于傳送層三消息的數(shù)據(jù)鏈路層操作有兩種類型：無確認操作和確認操作。它們可 以同時存在于一條dm信道中。無確認操作在這種形式的操作下，層三信息以無編號信息幀（ui）來傳送。在數(shù)據(jù)鏈路層，對 ui幀不加以確認，不進行流量控制和差錯恢復(fù)

54、。無確認操作適用于除rach以外 的所有控制信道。 確認操作在這種形式的操作下，層三信息以編號信息幀（i）來傳送。數(shù)據(jù)鏈路層對所傳送 的i幀給出確認。對沒有確認的幀，通過重發(fā)來實現(xiàn)錯誤恢復(fù)。在數(shù)據(jù)鏈路層無法 恢復(fù)錯誤的情況下，向管理層報告錯誤指示。另外，對應(yīng)確認操作還定義了流量控 制規(guī)程。確認操作適用于dcch。（3）信息傳送模式不同信道上的信息傳送模式是不同的，列舉如下： bcch中信息傳送：bcch僅存在于bts到ms方向，用于向ms廣播系統(tǒng) 消息。在bcch上僅可能使用無確認操作。 pch+agch中的信息傳送：僅存在于bts到ms方向。pch+agch中僅 可能適用無確認操作。 dcch中的信息傳送：無確認操作和確認操作都有可能存在于dccho在某 個吋間采用何種操作由層三決定。（4）數(shù)據(jù)鏈路的釋放多幀操作可以用下述方式來釋放： 正常釋放：bts和ms交換disc幀和ua幀或dm幀 本端釋放：無幀交換，一般用于異常情況下的鏈路釋放數(shù)據(jù)鏈路層的釋放均由層三發(fā)起。1.4.4層三1. 概述um接口的層三信令（l3）提供在一個蜂窩移動網(wǎng)和與其相連接的其他公眾移動網(wǎng) 中建立、維護和終止電路交換連接的功能。l3述提供必要的支