L3信令基礎(chǔ)概述

1.概述Um接口的層三信令(L3)提供在一個(gè)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)和與其相連接的其他公眾移動(dòng)網(wǎng)中建立、維護(hù)和終止電路交換連接的功能。L3還提供必要的支持補(bǔ)充業(yè)務(wù)和短消息業(yè)務(wù)的控制功能。另外，L3還包括移動(dòng)管理和無(wú)線資源管理的功能。層三實(shí)體由大量功能程序塊構(gòu)成。這些程序塊在層三各主體之間以及層三與相鄰層之間傳送攜帶各種信息的消息單元。層三信令完成的主要功能為：專用無(wú)線信道連接的建立、操作和釋放(無(wú)線資源管理)；位置注冊(cè)更新、鑒權(quán)和TMSI再分配(移動(dòng)管理)；電路交換呼叫的建立、維護(hù)和終止(呼叫控制)；補(bǔ)充業(yè)務(wù)的支持；短消息業(yè)務(wù)的支持。層三由連接管理(CM，ConnectionManagement),移動(dòng)管理(MM,MobilityManagement)和無(wú)線資源管理(RR,RadioResourceManagement)3個(gè)子層構(gòu)成。其中接續(xù)管理(CM)層中含有多個(gè)呼叫控制(CC)單元，提供并行呼叫處理；在CM子層中還有補(bǔ)充業(yè)務(wù)(SS)單元和短消息業(yè)務(wù)管理(SMS)單元，用于支持補(bǔ)充業(yè)務(wù)和短消息業(yè)務(wù)。層三功能由Um接口的兩側(cè)，即移動(dòng)臺(tái)側(cè)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)之間的層三信令協(xié)議來(lái)完成。這里，不考慮基站系統(tǒng)內(nèi)不同實(shí)體間的功能分配。層三及其所支持的低層功能向更高層提供移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信令(MNS)服務(wù)。層三與更高層和第二層之間的業(yè)務(wù)接口以及層三內(nèi)相鄰子層的相互作用可用原語(yǔ)和參數(shù)來(lái)描述。層三中對(duì)等實(shí)體之間的信息交換由3個(gè)子層來(lái)完成。2.層三結(jié)構(gòu)如上所述，層三包含3個(gè)子層。其中處于最高子層的CM子層又由3個(gè)功能實(shí)體構(gòu)成，即呼叫控制(CC,CallControl)、短消息業(yè)務(wù)支持(SMS，ShortMessageServicesupport)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)支持(SS,SupplementaryServicesupport)。這樣無(wú)線接口的層三信令共包含5個(gè)功能實(shí)體。這些實(shí)體具有的功能簡(jiǎn)述如下：無(wú)線資源管理(RR):負(fù)責(zé)物理信道和邏輯信道的建立、維持與釋放,還包括根據(jù)CM子層的請(qǐng)求而進(jìn)行的越區(qū)轉(zhuǎn)接。移動(dòng)管理(MM)：具有支持移動(dòng)用戶的移動(dòng)特性所必須的功能，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)激活與去激活，或者改變位置區(qū)時(shí)通知網(wǎng)絡(luò)。它還負(fù)責(zé)已激活無(wú)線通道的安全。呼叫控制(CC):具有為建立與拆除移動(dòng)臺(tái)主呼和被呼時(shí)的電路交換連接所必須的功能。補(bǔ)充業(yè)務(wù)支持(SS):具有支持GSM補(bǔ)充業(yè)務(wù)所必須的功能。短消息業(yè)務(wù)支持(SMS)：具有支持GSM點(diǎn)到點(diǎn)短消息業(yè)務(wù)所必須的功能。除上述功能外，層三還包括與消息傳輸有關(guān)的其它功能，如復(fù)接和分發(fā)。這些功能由無(wú)線資源管理和移動(dòng)管理規(guī)定，其任務(wù)是根據(jù)消息首部的協(xié)議識(shí)別碼(PD)和處理識(shí)別碼(TI)確定消息路由。MM的路由功能將CM實(shí)體的消息以及MM本身的消息傳送到RR子層的業(yè)務(wù)接入點(diǎn)，并且在多個(gè)消息并行發(fā)送時(shí)將它們復(fù)接起來(lái)。RR的路由功能根據(jù)被傳送消息的PD和實(shí)際信道配置將消息分發(fā)出去。RR子層路由功能對(duì)來(lái)自第二層不同業(yè)務(wù)接入點(diǎn)的消息根據(jù)PD進(jìn)行分發(fā)處理。若PD等于RR,則將該消息送給本子層的RR實(shí)體。其余消息通過(guò)業(yè)務(wù)接入點(diǎn)RR－SAP提供給MM子層。MM子層的路由功能根據(jù)PD和TI將RR子層送來(lái)的消息傳給MM實(shí)體或者通過(guò)各個(gè)MM-SAP送給CM子層中的各個(gè)實(shí)體。圖1-1給出層三信令的協(xié)議模型。處于層三中最低層的RR子層通過(guò)第二層的各個(gè)業(yè)務(wù)接入點(diǎn)(即各類型信道)接受第二層提供的服務(wù)，并且通過(guò)RR-SAP向MM子層提供服務(wù)。MM子層通過(guò)不同的業(yè)務(wù)接入點(diǎn)MMCC-SAP,MMSS-SAP和MMSMS-SAP分別向CM子層中的三個(gè)實(shí)體CC、SS和SMS提供服務(wù)。CM子層中的三個(gè)獨(dú)立實(shí)體分別通過(guò)MNCC—SAP、MNSS-SAP和MNSMS—SAP向更高層提供服務(wù)。

圖1-1Um接口層三協(xié)議模型圖3.服務(wù)特性(1)移動(dòng)臺(tái)側(cè)層三提供的業(yè)務(wù)■?登記業(yè)務(wù)，即IMSI的連接與分離操作；呼叫控制業(yè)務(wù)，包括MS主叫的正常呼叫建立、MS主叫的緊急呼叫建立、呼叫保持、呼叫結(jié)束和與呼叫有關(guān)的補(bǔ)充業(yè)務(wù)支持；■與呼叫無(wú)關(guān)的補(bǔ)充業(yè)務(wù)支持；■(2)短消息業(yè)務(wù)支持。網(wǎng)絡(luò)側(cè)層三提供的業(yè)務(wù)■呼叫控制業(yè)務(wù)，包括呼叫建立、呼叫保持、呼叫結(jié)束和與呼叫有關(guān)的補(bǔ)充業(yè)務(wù)支持；

■■與呼叫無(wú)關(guān)的補(bǔ)充業(yè)務(wù)支持；短消息業(yè)務(wù)支持。(3)移動(dòng)臺(tái)側(cè)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)的層間服務(wù)無(wú)線資源管理實(shí)體（RR）提供的業(yè)務(wù)，參見(jiàn)圖1-2。通過(guò)RR—SAP提供給MM,這些業(yè)務(wù)用于建立控制信道連接，建立話務(wù)信道連接、加密模式指示、釋放控制信道連接和控制數(shù)據(jù)傳輸?！?移動(dòng)管理實(shí)體（MM）提供的業(yè)務(wù)，參見(jiàn)圖1-3。通過(guò)MMCC-SAP、MMSS-SAP和MMSMS-SAP支持連接管理實(shí)體的呼叫控制、補(bǔ)充業(yè)務(wù)和短消息業(yè)務(wù)三個(gè)實(shí)體。移動(dòng)管理子層無(wú)線資源管理子層MS側(cè) 網(wǎng)絡(luò)側(cè)移動(dòng)管理子層無(wú)線資源管理子層MS側(cè) 網(wǎng)絡(luò)側(cè)圖1-2RR子層通信圖MS側(cè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)MS側(cè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)圖1-3MM子層通信圖4.層三信令的基本消息⑴無(wú)線資源層（RR）

無(wú)線資源層(RR)主要負(fù)責(zé)無(wú)線資源的管理和分配。無(wú)線資源層的消息從BTS傳送至MS上相應(yīng)的層，雖然這些消息在Abis接口上出現(xiàn)，但是它們可能包含在更低層的結(jié)構(gòu)中。下面我們來(lái)看看在RR層上的一些消息，具體如表1：編號(hào)消息名1部分釋放(PartialRelease)2信道釋放(ChannelRelease)3部分釋放完成(PartialReleaseComplete)4信道模式修改(ChannelModeModify)5RR狀態(tài)(RRStatus)6重定義頻率(FrequencyRedefinition)7測(cè)量報(bào)告(MeasurementReport)8級(jí)別更新(ClassmarkChange)9信道模式修改證實(shí)(ChannelModeModifyACK)10系統(tǒng)消息1(SystemInformation1)11系統(tǒng)消息2(SystemInformation2)12系統(tǒng)消息3(SystemInformation3)13系統(tǒng)消息4(SystemInformation4)14系統(tǒng)消息5(SystemInformation5)15系統(tǒng)消息6(SystemInformation6)16尋呼響應(yīng)(PagingResponse)17切換失敗(HandoverFailure)18扌旨配完成(AssignmentComplete)19切換命令(HandoverCommand)20切換完成(HandoverComplete)21扌旨配命令(AssignmentCommand)

22指配失敗(AssignmentFailure)23加密模式完成(CipherModeComplete)24加密模式命令(CipherModeCommand)25擴(kuò)展立即扌旨配(ImmediateAssignmentExtended)26立即扌旨配拒絕(ImmediateAssignmentReject)27附加指配(AdditionalAssignment)28立即扌旨配(ImmediateAssignment)表1RR層的消息列表（2）移動(dòng)管理層（MM）移動(dòng)管理層（MM）在MS和MSC中實(shí)現(xiàn)。移動(dòng)管理層（MM）主要用于在網(wǎng)絡(luò)中的用戶設(shè)備的注冊(cè)和用戶的鑒別，在其它處理中，MM參與到位置更新、鑒權(quán)、TMSI再分配等過(guò)程中。下面我們來(lái)看看在MM層上的一些消息，具體如表2：編號(hào)消息名1IMSI分離指示(IMSIDetachIndication)2位置更新接收(LocationUpdateAccept)3位置更新拒絕(LocationUpdateReject)4位置更新請(qǐng)求(LocationUpdateRequest)5鑒權(quán)拒絕(AuthenticationReject)6鑒權(quán)請(qǐng)求(AuthenticationRequest)7鑒權(quán)響應(yīng)(AuthenticationResponse)8識(shí)別請(qǐng)求(IdentityRequest)9識(shí)別響應(yīng)(IdentityResponse)10TMSI再分配命令(TMSIReallocationCommand)11TMSI再分配完成(TMSIReallocationComplete)12CM業(yè)務(wù)接收(CMServiceAccept)

13CM業(yè)務(wù)拒絕(CMServiceReject)14CM業(yè)務(wù)請(qǐng)求(CMServiceRequest)15CM重建立請(qǐng)求(CMRe-EstablishRequest)16MM狀態(tài)(MMStatus)表2MM層的消息列表（3）呼叫控制（CC）在一般的呼叫建立過(guò)程中，在Abis接口上生成消息的最后一層是在連接管理層（CM）中的子層呼叫控制（CC）中實(shí)現(xiàn)的。呼叫控制主要負(fù)責(zé)呼叫的建立、維持和清除。在CM中的其它兩個(gè)子層是SS（補(bǔ)充業(yè)務(wù)）和SMS（短消息業(yè)務(wù)）。下面我們來(lái)看看在CC子層上的一些消息，具體如表3：編號(hào)消息名1提醒(Alerting)2呼叫進(jìn)程(CallProceeding)3進(jìn)展(Progress)4建立（Setup）5連接(Connect)6呼叫證實(shí)(CallConfirmed)7緊急建立(EmergencySetup)8連接證實(shí)（ConnectACK）9用戶信息(UserInformation)10修改拒絕(ModifyReject)11修改（Modify）12修改完成(ModifyComplete)13拆鏈(Disconnect)14釋放完成(ReleaseComplete)

15釋放(Release)16停止DTMF