01信令基础Word格式文档下载.docx
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图1-1GSM系统信令模型
2.A接口
A接口定义为网路子系统（NSS）与基站子系统（BSS）间的通信接口，就是移动业务交换中心（MSC）与基站控制器（BSC）之间的接口，物理链路采用标准的2.048Mb/s的数字传输链路实现。
此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理、接续管理等。
3.Abis接口
Abis接口定义了基站子系统（BSS）中基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）之间的通信标准，用于远端互连方式。
它们之间采用标准的2.048Mb/sPCM数字链路来实现。
此接口支持所有向用户提供的服务，并支持对BTS无线设备的控制和无线频率的分配。
4.Um接口
Um接口（空中接口）定义为移动台与基站收发信台（BTS）之间的通信接口，用于移动台与GSM系统的固定部分之间的互通，物理链路是无线链路。
此接口传递的信息主要包括无线资源管理、移动性管理和接续管理等。
1.2A接口
1.2.1概述
A接口是BSC与MSC之间的接口，由于该接口可能涉及到多个厂家的产品的互联，所以它是GSM规范中一个标准的接口。
GSM系统在A接口采用七号信令系统。
A接口从物理上而言是BSC与MSC之间的中继电路与中继接口，A接口信令协议参考模型如图1-2所示。
DTAP：
直接传输应用部分
BSSAP：
基站子系统应用部分
图1-1A接口信令协议参考模型图
1.2.2A接口各层简介
1.物理层
A接口的物理层为75Ω（同轴电缆）或者120Ω（双绞线）的电缆，速率为2Mbit/s。
其特征包括：
●2Mbit/s的传输速率符合G.703;
●帧结构、同步和定时符合G.705；
●故障管理符合G.732；
●CRC4校验符合G.704。
2.消息传递部分（MTP）
MTP的主要功能是在信令网中提供可靠的信令消息传递，并在系统和信令网故障情况下，为保证可靠的信息传递而作出响应，采取措施避免或减少消息丢失、重复及失序。
MTP需要遵循ITU-T建议Q.701～710的标准。
MTP由信令数据链路功能、信令链路功能和信令网功能三个功能级组成。
（1）信令数据链路功能级
信令数据链路功能级（第一级）定义了信令数据的物理、电气和功能特性，并规定与数据链路连接的方法。
信令数据链路是用于传递信令的双向传输通路，由同一数据速率在相反方向工作的两个数据通路组成，其速率为64kbit/s，一般占用一条中继的16号时隙，具体时隙由BSC与MSC双方协商而定。
该时隙可通过数据配置建立一条半永久连接通路。
信令数据链路是七号信令的信息载体，它的一个重要特性就是信令链路应是透明的，即在它上面传送的数据不能有任何的改变，因此，信令链路中不能接入回声消除器、数字衰减器、A/u率变换器等设备。
（2）信令链路功能级
信令链路功能级（第二级）规定了把信令传送到数据链路的功能和程序，是与第一功能级共同实现两个直接相连的信令点之间，信令消息的可靠传输。
相邻信令点之间的数据链路，由于长距离传输会造成一定的误码。
而CCS7信令消息编码不允许有任何差错。
第2功能级的作用就是在第1功能级有误码的情况下，保证消息编码的无差错传递。
第二级功能包括信令单元分界、信令单元定位、差错检出、差错校正、初始定位、处理机故障、第二级流量控制和信令链路差错率监视等八大功能。
（3）信令网功能级
信令网功能级（第三级）是在信令网无论处于正常还是异常情况下，通过对信令网的路由和性能的控制保证消息能可靠地传递相应的用户部分。
信令网功能划分为信令消息处理和信令网管理两部分。
①信令消息处理
信令消息处理功能保证一个信令点的某用户部分发出的消息能发送到适当的信令链路或用户部分。
在BSS系统中，其用户部分只有SCCP。
信令消息处理功能由消息路由、消息鉴别和消息分配三部分组成，如图1-3所示。
图1-1信令消息处理流程图
●消息路由
消息路由（MRT，MessageRouting）部分完成消息路由的选择，也就是利用路由标记中的信息（目的信令点DPC和信令链路选择码SLS），为信令消息选择一条信令链路，以使信令消息能传送到目的信令点。
●消息鉴别
消息鉴别（MDC，MessageDiscrimination）部分的功能是接收来自第二级的消息，以确定消息的目的地是否是本信令点。
如果目的地是本信令点，消息鉴别部分将消息传送给消息分配（MDT）部分，如果目的地不是本信令点，消息鉴别部分将消息发送给消息路由（MRT）部分。
●消息分配
消息分配（MDT，MessageDistribution）部分的功能是将消息鉴别部分发来的消息，分配给相应的用户部分以及信令网管和测试维护部分。
②信令网管理
信令网管理功能在信令网故障时重组信令网结构，维持和恢复消息信令单元的正常传递。
信令网管理由信令业务量管理、信令链路管理和信令路由管理三部分组成。
●信令业务管理
信令业务管理（STM，SignalingTrafficManagement）的目的是在信令网发生故障时用于将信令数据从一条链路或路由转移到另一条或多条可用的链路或路由，或在信令点发生拥塞的情况下临时减少信令业务。
●信令链路管理
信令链路管理（SLM，SignalingLinkManagement）的目的是在信令网中恢复、启用和退出信令链路，并保证能够提供一定的预先确定的链路群的能力，一般由人机命令创建信令数据链路和信令终端的连接关系。
信令系统的操作不能自动变更上述连接关系。
●信令路由管理
信令路由管理（SRM，SignalingRouteManagement）的目的是保证可靠地在信令点间交换有关信令路由可用性的信息，以便对信令路由进行闭塞或解除闭塞，主要由禁止传递、允许传递、受控传递和受限传递、信令路由组测试、信令路由组拥塞测试等程序组成。
3.信令连接控制部分（SCCP）
SCCP的设计宗旨是和MTP的第三级相结合，提供比较完善的网络层功能，为任何形式的信息交换提供可靠服务。
SCCP提供的网络层业务分为两大类，即无连接业务与面向连接业务。
无连接业务指用户事先不建立信令连接，利用SCCP和MTP的路由功能直接在信令网中传递数据信息，适于传送少量数据。
面向连接业务指预先建立信令连接，不需要SCCP的路由选择而直接在信令连接上传送数据，其适于传送大批量数据，且有效缩短批量数据的传输时延。
SCCP还具有一定的路由功能与网络管理功能。
SCCP的路由功能主要是根据DPC（目的信令点编码）、SSN（子系统号）和GT（全局码）等地址信息进行寻址。
其中DPC是MTP采用的目的地信令点编码，SSN为子系统号，用来识别同一节点中的不同SCCP用户，例如ISUP、MAP、TCAP、BSSAP等，借此可以弥补MTP部分用户少的不足，扩大寻址范围。
BSS不采用GT寻址方式，此处不作介绍。
SCCP的网络管理功能主要实现信令点状态和子系统状态管理、主备用子系统切换、状态信息的广播及子系统状态测试。
SCCP管理（SCMG）是在网络故障或拥塞的情况下，通过重新选取路由或调节业务量来维持网络的功能。
SCCP遵循ITU-T建议Q.711~716的标准。
4.BSSAP
（4）协议概述
BSSAP协议被用做A接口规范，其描述了两类消息：
BSSMAP消息和DTAP消息，其中BSSMAP消息负责业务流程控制，需要相应的A接口内部功能模块处理。
对于DTAP消息，A接口仅相当于一个传输通道，在基站子系统侧，DTAP消息被直接传递至无线信道；
在移动交换子系统侧，DTAP消息被传递到相应的功能处理单元。
BSSAP协议所遵从的规范有：
ETSIGSM08.08规范以及ETSIGSM04.08规范。
（2）典型消息内容
①DTAP消息
根据移动交换子系统处理DTAP消息的功能单元，可以将DTAP消息分为移动管理（MM）消息和呼叫控制（CC）消息。
移动管理（MM）消息包括有关鉴权、CM业务请求、识别请求、IMSI分离、位置更新、MM状态、TMSI再分配等的消息。
呼叫控制（CC）消息包括有关提醒、呼叫进行、连接、建立、修改、释放、断连、通知、状态查询、启动DTMF等的消息。
②BSSMAP消息
BSSMAP消息可以分为无连接消息和面向连接消息。
●无连接消息包括有关闭塞/解闭、切换、资源、复位、寻呼等的消息。
闭塞/解闭类消息包括闭塞、闭塞证实、解闭以及解闭证实消息；
群闭塞/解闭类消息包括群闭塞、群闭塞证实、群解闭以及群解闭证实消息。
切换类消息包括切换侯选者询问和切换侯选者询问响应消息。
资源类消息包括资源请求和资源指示消息。
复位类消息包括复位和复位证实消息。
●面向连接消息包括有关指配、切换、清除以及加密等的消息。
指配类消息包括指配请求、指配完成以及指配故障消息。
切换类消息包括切换请求、切换请求证实、切换命令、切换完成以及切换故障消息。
清除类消息包括清除请求、清除命令以及清除完成消息。
加密类消息包括加密模式命令和加密模式命令完成。
（5）BSSAP协议功能流程
BSSAP协议可以使用SCCP面向连接和无连接两种形式来实现自己的功能，当MS和网络侧需要在无线资源上交换与业务有关的信息，而在MSC与BSS间又不存在与此MS相关的SCCP连接时，就必须建立一个新的连接。
进行外部切换时也需要建立一个新的连接。
有两种连接建立情况：
●在无线信道上建立一个新的连接：
随着MS在RACH上发送“接入请求”消息，BSS为MS分配一个专用无线资源（DCCH或TCH），在被分配的资源的SDCCH（或FACCH）建立起第2层连接后，BSS就启动连接建立。
●MSC决定执行一个外部切换（目标BSS可能是原BSS），则必须向目标BSS预定新的DCCH或TCH，此时MSC启动连接建立。
利用连接或无连接消息，BSSAP协议主要完成表1-1中所示的功能流程：
表1-1BSSAP主要功能
序号
功能
说明
1
指配（Assignment）
指配的目的是保证正确的专用无线资源分配或再分配给需要它的MS，最初的MS随机接入和“立即指配”到一个DCCH上是由BSS自行处理而不受MSC的控制。
2
闭塞与解闭（Block/UnblockCircuit）
在指配程序中，MSC要选择合适的地面电路。
因此，BSS如果认为某些地面电路不能继续使用就必须通知MSC，闭塞/解闭流程可以实现这个功能。
3
资源指示（ResourceIndication）
资源指示的目的是通知MSC：
在BSS内空闲的可作为业务信道使用的无线资源数量；
全部可用无线资源（即可提供业务的或现已被指配的）数量。
这些数目不易由MSC从它掌握的业务情况直接导出，MSC决定外部切换时需要考虑这些信息。
4
复位（Reset）
复位的目的是初始化故障的BSS或MSC，例如，如果BSS出现故障并已经丢失了有关处理的所有参考信息，则BSS发“复位”消息到MSC，让MSC释放受影响的呼叫，删除受影响的参考信息，并置所有与该BSS有关的电路为空闲状态。
若仅是MSC或BSS的局部故障，可以使用清除程序清除受影响的部分。
5
切换要求（HandoverRequired）
由于下列原因，BSS可以向MSC发送“切换要求”要求为一个已分配了专用资源的MS进行切换：
BSS检测到一个需要切换的无线原因；
MSC启动切换候选者询问程序，该MS正在等待切换；
由于拥塞，在呼叫建立阶段需要改变服务小区，例如定向重试。
“切换要求”消息每隔一段时间重发一次，直到发生下列情况之一：
收到从MSC发来的“切换命令”消息
收到“复位”消息
与MS的所有通信都中断，放弃此次处理
处理结束，如呼叫清除。
6
切换资源分配
切换资源分配能使MSC根据切换的要求向目标BSS请求资源，目标BSS将预定资源，等待一个MS接入到此信道。
7
切换过程
切换过程是MSC指示MS接入另一小区的专用无线资源的过程。
切换执行时，原有专用无线资源和地面资源一直保持，直到MSC发来“清除命令”消息或发生复位。
8
无线资源和地面资源的释放
当某一处理完成后，MSC发出一“清除命令”指示BSS释放无线资源，BSS接到命令后启动无线接口上的清除程序，然后将配制的地面电路置为空闲状态并向MSC返回一个清除完成消息，由MSC释放本端的地面资源。
若由于BSS的原因需要释放资源，则BSS发一个“清除请求”通知MSC启动释放流程，释放MSC与BSS相应的地面与无线资源。
9
寻呼（Paging）
对MS的寻呼通过BSSMAP用SCCP无连接业务传递。
如果BSS收到无线信道接口上的“寻呼响应”消息，则建立一个到MSC的SCCP连接，寻呼响应消息就装载在BSSMAP“完全L3信息”消息中，在这个信令连接上传递到MSC。
10
流量控制（FlowControl）
流量控制能避免实体接收过多的业务而处于不稳定状态，A接口流量控制的实现是在话务源头处控制业务量，可提供5级流量控制。
能够根据用户级别进行流量控制。
11
类标更新（ClassmarkUpdate）
类标更新的目的是把从MS收到的类标信息告知接收实体。
一般情况下，由BSS从MS收到类标信息后通知MSC；
也可能在切换完成后，MSC通过A接口向新的BSS发送相应MS的类标信息。
12
加密模式控制（CipherModeControl）
加密模式控制流程允许MSC将加密模式控制信息传递给BSS并以正确的密钥启动用户设备及信令加密设备。
13
排队指示（QueueIndication）
此程序的目的是通知MSC，BSS要延迟分配必要的无线资源，只有当BSS中的业务信道指配和业务信道切换使用排队功能时，此程序才有效。
14
负载指示（LoadIndication）
负载指示的目的是将一个小区的业务状况通知所有相邻的BSS，使得一个MSC内的切换业务可以得到总体控制。
在一定的有效时间内，相邻BSS在切换时会考虑邻近小区的业务状况。
1.3Abis接口
1.3.1概述
Abis接口是BTS与BSC之间的接口，遵循GSM规范08.5X系列的要求。
Abis接口只能算是一种内部接口，不同设备供应商的BSC设备和BTS设备还不能实现互通。
Abis接口中地面业务信道和Um接口的无线业务信道之间一一对应。
1.协议模型
协议模型
Abis接口的协议模型如图1-4所示。
图1-1Abis接口的协议模型图
●Abis的层一是基于硬件的底层驱动程序，接收和发送数据至传送的物理链路。
●Abis的层二协议是基于LAPD的，LAPD通过TEI对TRX（或BCF）寻址。
对不同的消息，LAPD使用不同的逻辑链路、业务管理消息——RSL，网络管理消息——OML，L2管理消息——L2ML。
●无线资源管理（RR，RadioResourceManagement）消息在BSC映射到BSSAP，大部分RR消息在BTS只需做透明处理，但是一部分RR消息必须由BTS解释执行（如加密、随机接入、寻呼、指配）。
这部分RR消息由BSC和BTS中的BTSM实体处理。
●BSC和BTS都不解释接续管理（CM，ConnectionManagement）和移动性管理（MM，MobilityManagement）消息，这些消息在A接口上由DTAP消息传送，在Abis接口上DTAP消息作为层三透明消息传输。
2.接口结构
Abis接口支持如图1-5所示的三种不同的BTS内部配置：
●一个单独的TRX；
●多个TRX通过同一物理连接接入到BSC；
●多个TRX通过各自的物理连接接入到BSC。
图1-1Abis接口结构图
●TRX（Transceiver）是GSM公众陆地移动网络中支持属于同一TDMA帧的8个物理信道的功能实体。
●BCF（BaseControlFunction）是在BTS中处理公共控制功能（如BTS初始化、软件下载、信道配置、操作维护等）的功能实体。
在Abis接口上存在两类信道：
●业务信道，按速率分为8kbit/s、16kbit/s和64kbit/s3种，承载无线信道的语音或数据。
●信令信道，按速率分为16kbit/s、32kbit/s和64kbit/s3种，承载BSC－MS和BSC－BTS之间的信令。
对BCF的寻址是通过终端设备标识（TEI，TerminalEquipmentIdentifier）来实现的，每个不同的BCF有不同的TEI。
而对每个TEI定义了三种逻辑链路，如图1-6所示。
●RSL，无线信令链路，用于支持业务管理规程，每个TRX一条。
●OML，操作维护链路，用于支持网络管理规程，每个BCF一条。
●L2ML，层二管理链路，用于传送层二管理消息。
图1-2Abis接口的层二逻辑链路图
1.3.2
Abis接口各层协议介绍
Abis接口物理层使用速率为2048kbit/s的PCM链路，提供32路64kbit/s的信道。
物理层的物理电气参数符合CCITTG.703建议。
BSS是无线信道和地面信道的连接点。
在这两种信道中编码方式和速率都不相同，BSS无线信道的速率为16kbit/s，而ABIS口信道速率为64kbit/s，为更好的节省传输成本，在ABIS口采用不同的复用比，如10:
1、12:
1、15:
1复用方式。
2.数据链路层
（6）概述
GSM的Abis接口数据链路层采用LAPD协议，接受物理层的数据传送服务，向层三提供可靠的连接或非连接的服务。
数据链路层的业务接入点（SAP）是其向层三提供业务的连接点。
SAP由业务接入点标识符（SAPI）标识。
从层三来看，数据链路连接端点由数据链路连接端点的标识符标识；
从数据链路层看，它由数据链路连接标识符（DLCI）标识。
为了在两个或多个层三实体之间交换信息，必须建立层三实体之间的数据链路连接。
数据链路层实体之间的协作由该层的对等层协议控制。
数据链路层消息单元通过物理层在层二实体之间进行传送。
层间业务请求通过业务原语进行。
（7）功能
LAPD通过D信道为层三各实体间实现端对端的可靠信息传送。
具体来说，LAPD支持：
●在用户—物理接口处的多个终端装置；
●多个层三实体。
LAPD包括下列功能：
●在D信道上提供一个或多个数据连接；
●帧的分界、定位和透明性，从而允许识别在D信道上以帧形式发送的一串比特；
●顺序控制，以保持通过数据链路连接的各帧的次序；
●检测数据链路连接上的传输差错、格式差错和操作差错；
●根据检测到的传输差错、格式差错和操作差错进行恢复；
●把不能修复的差错通知管理层实体；
●流量控制。
数据链路层的功能是在数据链路连接端点的多种组合之间提供信息传送的手段。
该信息传送可以是经点对点的数据链路连接，或是由广播式的数据链路连接。
3.层三的业务管理部分
Abis接口层三业务管理部分主要在GSM08.58中描述，该规范中规定的规程主要有两方面的作用：
●实现MS与BSS/NSS在Um接口层之上的互通；
●在BSC的控制下完成一部分无线资源管理功能。
对于业务管理消息，从处理的角度分为透明消息与非透明消息。
●透明消息，即不需要BTS解释或处理而直接转发的消息。
●非透明消息，包括只在BSC和BTS之间传递的消息和BTS必须处理或是由BTS构造的消息。
业务管理消息从功能的角度分为四组：
●无线链路管理消息，用于管理无线路径上的数据链路层；
●专用信道管理消息，用于专用信道（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组别是由消息头部的消息识别字确定的。
（8）无线链路管理规程
无线链路管理规程包括以下规程：
●链路建立指示规程：
BTS通过这一规程向BSC指示一个由MS发起的多帧模式链路建立已经成功。
BSC通过这一指示建立一条至MSC的SCCP链路。
●链路建立请求规程：
BSC通过这一规程请求在无线路径上建立多帧模式链路。
●链路释放指示规程：
BTS通过此规程向BSC指示MS发起的无线链路释放已经完成。
●链路释放请求规程：
BSC通过此规程请求BTS释放一条无线链路。
●确认证实方式下透明Um层三消息的转发规程：
BSC通过此规程要求BTS以确认证实方式转发一条透明Um接口层三RIL3消息。
●确认证实方式下透明Um层三消息的接收规程：
BTS通过此规程向BSC指示以确认证实方式收到一条透明Um接口层三RIL3消息。
●非确认证实方式下透明Um层三消息的转发规程：
BSC通过此规程请求BTS以非确认证实方式转发一条透明Um接口层三RIL3消息。
●非确认证实方式下透明Um层三消息的接收规程：
BTS通过此规程向BSC指示以非确认证实方式收到一条透明Um接口层三RIL3消息。
●链路错误指示规程：
BTS通过此规程向BSC指示无线链路层的异常。
（9）专用信道管理规程
专用信道管理规程包括以下规程：
●信道激活规程：
BSC通过此规程使BTS为某个MS激活一条专用信道，BSC在该信道激活成功后，通过ImmediateAssign，AssignCommand，AdditionalAssign或HandoverCommand将此信道指配给该MS。
●信道模式改变规程：
BSC通过此规程请求BTS改变一已激活信道的模式。
●切换检测规程：
此规程用于在目标BTS和目标BSC之间检测被切换MS的接入。
●启动加密规程：
此规程用于启动TSGSM04.08中规定的加密规程。
●测量报告规程：
包括必须的基本测量报告规程和可选的带预处理的测量报告规程。
BTS通过这两个规程向BSC报告所有与切换决策有关的参数。
●SACCH去激活规程：
按照TSGSM04.08中信道释放规程的要求，BSC通过此规程去激活TRX的相关的SACCH。
●无线信道释放规程：
BSC通过此规程指示BTS释放一条不再使用的无线信道。
●MS功率控制规程：
BSS通过此规程控制与特定已激活信道相关的MS的发射功率。
MS功率控制决策在BSC必须实现，也可以在BTS实现。
●基站发射功率控制规程：
BSS通过此规程控制TRX中已激活信道的发射功率。
基站发射功率控制决策在BSC必须实现，也可以在BTS实现。
●连接失败规程：
BTS通过此规程向BSC指示一条激活专用信
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