GSM信令系统Word格式.docx
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短消息管理
SS：
补充业务管理
CC：
呼叫管理
MM：
移动管理
LAPD：
D信道的链路接入规程
BTSM：
BTS管理部分
MTP：
消息传送部分
SCCP：
信令连接和控制部分
BSSMAP：
BSS管理应用部分
DTAP：
直接传递应用部分
2.2物理层
物理层主要负责物理数据单元的无错传送。
在物理层上，定义了传输路径上的电气特性。
在一般系统中，BTS与MS之间的Um接口的物理层采用无线路径，在BTS与BSC之间的Abis接口的物理层采用在不均衡的75Ω同轴电缆或120Ω双绞线上的2048bps的CEPT数据流。
2.3链路层
在链路层上，主要功能有：
帧传递、无错传送以及通过物理层实现两连接实体之间的比特传送。
在链路层上的任务主要是建立、维持和释放两连接实体之间的连接。
在GSM中，BTS与MS之间的Um接口的数据链路层通过LAPDm（Dm信道的链路接入规程）实现；
BTS与BSC之间的Abis接口的数据链路层通过LAPD（D信道的链路接入规程）实现。
2.4网络层
网络层主要用于建立端到端的连接，并实现寻址和选择路由功能。
在网络层上，它主要负责通过一个任意的网络拓扑结构从目的地取得消息。
在GSM中，网络层可以被分为三个子层：
CM层（连接管理层）、MM层（移动管理层）和RR层（无线资源层）。
无线资源层（RR）为移动管理层（MM）提供了一些服务，无线资源层的主要作用包括建立、维持、释放物理连接（比如无线的业务和控制信道）。
无线资源层的一些主要功能在BSC中实现，但部分功能在BTS中实现。
移动管理层（MM）主要用于在网络中的用户设备的注册和用户的鉴别，移动管理层的功能在MSC一侧实现。
连接管理层（CM）是GSM信令模型中的最高一层，这个我们可以从它在信令模型中的位置可以很清楚的看到（在MSC和MS的信令模型结构的最高层）。
在GSM系统中，无线资源层是与用户之间一个基本的接口。
连接管理层又可以被分为三个子层：
CC（呼叫控制），主要负责呼叫的建立、维持和释放；
SS（补充业务）；
SMS（短消息业务）。
3.各层信令在BSS系统中的作用
3.1无线资源层（RR）
无线资源层（RR）主要负责无线资源的管理和分配。
无线资源层的消息从BTS传送至MS上相应的层，虽然这些消息在Abis接口上出现，但是它们可能包含在更低层的结构中。
下面我们来看看在RR层上的一些消息，具体如表1：
编号
消息名
1
部分释放（PartialRelease）
2
信道释放（ChannelRelease）
3
部分释放完成（PartialReleaseComplete）
4
信道模式修改（ChannelModeModify）
5
RR状态（RRStatus）
6
重定义频率（FrequencyRedefinition）
7
测量报告（MeasurementReport）
8
级别更新（ClassmarkChange）
9
信道模式修改证实（ChannelModeModifyACK）
10
系统消息1（SystemInformation1）
11
系统消息2（SystemInformation2）
12
系统消息3（SystemInformation3）
13
系统消息4（SystemInformation4）
14
系统消息5（SystemInformation5）
15
系统消息6（SystemInformation6）
16
寻呼响应（PagingResponse）
17
切换失败（HandoverFailure）
18
指配完成（AssignmentComplete）
19
切换命令（HandoverCommand）
20
切换完成（HandoverComplete）
21
指配命令（AssignmentCommand）
22
指配失败（AssignmentFailure）
23
加密模式完成（CipherModeComplete）
24
加密模式命令（CipherModeCommand）
25
扩展立即指配（ImmediateAssignmentExtended）
26
立即指配拒绝（ImmediateAssignmentReject）
27
附加指配（AdditionalAssignment）
28
立即指配（ImmediateAssignment）
表1RR层的消息列表
3.2移动管理层（MM）
移动管理层（MM）在MS和MSC中实现。
移动管理层（MM）主要用于在网络中的用户设备的注册和用户的鉴别，在其它处理中，MM参与到位置更新、鉴权、TMSI再分配等过程中。
下面我们来看看在MM层上的一些消息，具体如表2：
IMSI分离指示（IMSIDetachIndication）
位置更新接收（LocationUpdateAccept）
位置更新拒绝（LocationUpdateReject）
位置更新请求（LocationUpdateRequest）
鉴权拒绝（AuthenticationReject）
鉴权请求（AuthenticationRequest）
鉴权响应（AuthenticationResponse）
识别请求（IdentityRequest）
识别响应（IdentityResponse）
TMSI再分配命令（TMSIReallocationCommand）
TMSI再分配完成（TMSIReallocationComplete）
CM业务接收（CMServiceAccept）
CM业务拒绝（CMServiceReject）
CM业务请求（CMServiceRequest）
CM重建立请求（CMRe-EstablishRequest）
MM状态（MMStatus）
表2MM层的消息列表
3.3呼叫控制（CC）
在一般的呼叫建立过程中，在Abis接口上生成消息的最后一层是在连接管理层（CM）中的子层呼叫控制（CC）中实现的。
呼叫控制主要负责呼叫的建立、维持和清除。
在CM中的其它两个子层是SS（补充业务）和SMS（短消息业务）。
下面我们来看看在CC子层上的一些消息，具体如表3：
提醒（Alerting）
呼叫进程（CallProceeding）
进展（Progress）
建立（Setup）
连接（Connect）
呼叫证实（CallConfirmed）
紧急建立（EmergencySetup）
连接证实（ConnectACK）
用户信息（UserInformation）
修改拒绝（ModifyReject）
修改（Modify）
修改完成（ModifyComplete）
拆链（Disconnect）
释放完成（ReleaseComplete）
释放（Release）
停止DTMF（StopDTMF）
停止DTMF证实（StopDTMFACK）
状态查询（StatusEnquiry）
开始DTMF（StartDTMF）
开始DTMFACK（StartDTMFACK）
开始DTMF拒绝（StartDTMFReject）
阻塞控制（CongestionControl）
状态（Status）
通报（Notify）
表3CM层中CC子层的消息列表
3.4BTS管理层（BTSM）
BTS管理层（BTSM）主要负责控制BTS的一些操作。
从RR层来的消息要发送到MS，必须要以一定的消息类型来发送，这个消息类型就是BTSM中的数据请求消息；
同样，从MS来的第三层要发送到BTS，也必须要以一定的消息类型来发送，这个消息类型就是BTSM中的数据指示消息。
下面我们来看看在BTSM层上的一些消息，具体如表4：
数据请求（DataRequest）
数据指示（DataIndication）
错误指示（ErrorIndication）
建立请求（EstablishRequest）
建立证实（EstablishConfirmation）
建立指示（EstablishIndication）
释放请求（ReleaseRequest）
释放证实（ReleaseConfirmation）
释放指示（ReleaseIndication）
单元数据请求（UnitDataRequest）
单元数据指示（UnitDataIndication）
BCCH信息（BCCHInformation）
CCCH负载指示（CCCHLoadIndication）
信道请求（ChannelRequest）
删除指示（DeleteIndication）
寻呼命令（PagingCommand）
立即指配命令（ImmediateAssignmentCommand）
短消息广播请求（SMSBroadcastRequest）
RF资源指示（RFResourceIncication）
SACCH拥塞（SACCHFilling）
过载（Overload）
错误报告（ErrorReport）
信道激活（ChannelActivation）
信道激活证实（ChannelActivationACK）
信道激活非证实（ChannelActivationNACK）
连接失败（ConnectionFail）
去活SACCH（DeactivationSACCH）
加密命令（EncryptionCommand）
29
切换检测（HandoverDetect）
30
测量结果（MeasurementResult）
31
模式修改请求（ModeModifyRequest）
32
模式修改ACK（ModeModifyACK）
33
模式修改NACK（ModeModifyNACK）
34
物理上下文请求（PhysicalContextRequest）
35
物理上下文证实（PhysicalContextConfirmation）
36
RF信道释放（RFChannelRelease）
37
MS功率控制（MSPowerControl）
38
BTS功率控制（BTSPowerControl）
39
预处理配置（PreprocessConfigure）
40
预处理测量结果（PreprocessedMeasurementResult）
41
RF信道释放证实（RFChannelReleaseACK）
表4BTSM层的消息列表
3.5BSS应用层（BSSAP）
BSSAP层被分为两部分：
BSS管理应用部分（BSSMAP）和数据直传应用部分（DTAP）。
其中，BSSMAP部分负责MSC与BSS之间的通讯，DTAP部分负责MSC与MS上的MM层和CM层之间的消息传递。
DTAP消息将会在CM和MM部分进行处理。
对于BSSMAP消息，由于大多数消息仅仅用于MSC与BSC之间的通信，或在传递至BTS或MS之前已经被BSC改变了消息格式，因此，这部分消息将不会在Abis接口上看到。
下面我们来看看在BSSAP层上的一些消息，具体如表5：
指配请求（AssignmentRequest）
切换请求（HandoverRequest）
切换要求（HandoverRequired）
切换请求证实（HandoverRequestACK）
切换执行（HandoverPerformed）
切换候选小区问询（HandoverCandidateEnquiry）
切换候选小区响应（HandoverCandidateResponse）
切换请求拒绝（HandoverRequiredReject）
切换检测（HandoverDetection）
清除命令（ClearCommand）
清除完成（ClearComplete）
清除请求（ClearRequest）
SAPIn清除命令（SAPInClearCommand）
SAPIn清除完成（SAPInClearComplete）
SAPIn拒绝（SAPInReject）
复位（Reset）
复位证实（ResetACK）
跟踪调用（TraceInvocation）
复位电路（ResetCircuit）
复位电路证实（ResetCircuitACK）
阻塞（Block）
阻塞证实（BlockACK）
解闭（Unblock）
解闭证实（UnblockACK）
资源请求（ResourceRequest）
资源指示（ResourceIndication）
寻呼（Paging）
加密模式命令（CipheringModeCommand）
级别修改（ClassmarkUpdate）
加密模式完成（CipheringModeComplete）
队列指示（QueuingIndication）
完成L3消息（CompleteL3Informaion）
表5BSSAP层的消息列表
3.6LAPD协议
LAPD用于BTS与BSC之间的Abis接口上的链路层。
LAPD消息一般由一些固定的帧组成，而且这些帧都会形成它自己的帧结构以便在消息传递双方传递数据。
LAPD上的帧结构有三种：
信息帧、监视帧、未编号帧。
下面我们来看看在GSM中LAPD用到的一些帧类型，具体如表6：
说明
信息帧，用于用户数据交换
准备接收I帧
不准备接收I帧
拒绝，要求退回到N（R）
请求建立逻辑连接
不能建立或保持逻辑连接
未编号信息帧，用于非证实方式信息传送
拆除逻辑连接
对SABME或DISC的认可响应
报告收到了不能接收的帧
交换标识，用于连接管理
表6LAPD命令和响应帧
控制段编码
12345678910111213141516
N（R）
P
P/F
N（S）
10000000
10100000
10010000
110
000
010
001
101
O
1111
1100
1110
I：
信息帧S：
监视帧U：
未编号帧
响应
RR（ReceiveReady）
RNR（ReceiveNotReady）
REJ（Reject）
DM（DisconnectedMode）
UA（UnnumberedAcknowledge）
FRMR（FrameReject）
命令
I（Imformation）
SABME（SetAsnchronousBalanceExfendedMode）
UI（UnnumberedInformation）
DISC（Disconnected）
XID（ExchangeIdentification）
3.6.1SABME帧
当建立LAPD连接时，SABME帧一般是第一个被传递的帧。
当发送完SABME帧之后，开始多帧证实模式。
当接收端收到SABME帧以后，以前没有被证实的帧将会被忽略。
DISC帧被用于停止多帧的证实模式。
3.6.2UA帧
当收到SABME帧或DISC帧以后，接收端将发送一个UA帧作为响应，以告诉发送端，刚才发送的SABME帧或DISC帧已经被接收端接收。
3.6.3I帧
当接收方已经被证实以后，I帧被用于传送信息帧。
在I帧中，也可以包含一些先前接收帧的证实。
3.6.4RR帧
RR帧主要用于指示让接收端准备去接收一个I帧，同样，RR帧也可以对先前接收帧进行证实。
3.6.5UI帧
UI帧主要用于发送一些不需要接收端进行证实的消息帧。
比如在LAPDm上的系统消息的广播就是一个UI帧。
3.6.6SAPI&
TEI
对每一层而言，都采用它的低层提供的业务去完成它自身的任务；
同时，它又为它的高层提供业务。
层与层之间的业务通过业务接入点（SAP）来实现。
业务接入点指示（SAPI）由6个比特组成，它指示了在单元接入数据链路中的接收实体的地址。
在数据链路的两端（BTS和BSC）采用相同的SAPI值。
下面看一下SAPI的一些具体含义：
SAPI=0无线信令
SAPI=3短消息业务
SAPI=62操作与维护、建链
终端设备识别（TEI）由7个比特组成，它指示了接入一条链路的地址。
由于在大唐的DM系列基站设备中，采用了6个TRX共用一条LAPD链路的方式。
因此，简单起见，采用TEI=TRX号。
4.移动主叫流程
图3移动主叫流程图
4.1信道要求
MS通过动态地在RACH信道（随机接入信道）上发送一个随机接入脉冲向一个（BTS）基站收发信台申请一条信道。
在信道请求消息中包括了建立的原因，这个原因可能是“寻呼响应”、“紧急呼叫”、“移动主叫”、“短消息业务”或“其他”，比如“位置更新”。
此外，这条消息还包括随机参数，移动台（MS）随机的选5个比特作为随机参数。
这些参数的作用是：
当两个移动台同时接入网络时，网络能运用这些参数来区分这些移动台。
4.2信道请求
基站收发信台向基站控制器发一条申请信道消息。
通过这条消息，基站收发信台进一步向基站控制器传递由移动台发起的信道请求。
实际上，信道请求消息中除了包含信道要求消息中的一些消息外，还包括通过基站收发信台加入的一些消息。
请求参考单元直接从信道要求消息中来，初始时间提前量（接入延迟）由基站收发信台加入到这条消息中去。
4.3信道激活
收到从基站收发信台发来的信道请求消息后，基站控制器开始按照一定的条件为此次呼叫寻找和分配SDCCH信道，同时基站控制器向基站收发信台发送一条信道激活消息。
其中最重要的是：
分配给哪个基站收发信台以及此SDCCH的信道组合。
此消息中包含的参数有：
DTX控制、信道的ID（识别）、信道描述和移动分配、移动台和基站的最大功率电平、基站控制器计算的有关此次接入的初始时间提前量等。
4.4信道激活证实
这是对信道激活消息的应答。
当基站收发信台收到这条消息后，它开始在SACCH信道发送和接受消息。
4.5立即指配命令
基站控制器告诉基站收发信台关于被使用的SDCCH信道。
4.6立即指配
基站分系统通过AGCH信道告知移动台有关使用的SDCCH信道的情况。
实际上，这条消息是一条从网络向移动台发送的从AGCH信道转到先前定义的SDCCH信道工作的指令。
在这条消息中，包括的参数有：
寻呼模式、SDCCH信道描述、随路SACCH、跳频，如果应用了跳频，则还应包括请求参考（与建立原因相同）、初始时间提前量和频率分配。
4.7CM业务请求
移动台向网络发送CM业务请求，目的是为连接管理子层实体申请一项服务，比如，电路交换连接建立、补充业务激活或短消息传送。
4.8CM业务请求（建立指示）
基站收发信台通过返回建立指示消息确认立即指配命令。
建立指示消息有两种用途。
首先，建立指示消息从基站收发信台的角度出发，指出移动台目前正在SDCCH信道上。
这样，基站收发信台向基站控制器发一消息，指示现在移动台的CM业务请求正在所描述的这种SDCCH信道上传送。
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