GSM层三信令分析Word文档格式.docx

1、2.3.11 等级标志查询过程（Classmark interrogation procedure） 92.3.12 通知指示和寻呼信息（Indicationof notifications and paging information） 92.3.13 RR连接释放过程（RR Connection release procedure） 92.3.14 RR实体接收RR STATUS消息（Receiving a RR STATUS message by a RR entity） 102.3.15 组接收模式过程（Group receive mode procedures） 102.3.16 配

2、置改变过程（Configuration change procedure） 102.3.17 在多时隙配置中映射用户数据流到时隙（Mapping of user data substreams onto timeslots in a multislot configuration） 102.3.18 在频带改变时处理等级标志（Handling of Classmark Information at band change） 112.3.19 分配包数据通道（Assignment to a Packet Data Channel） 112.3.20 RR网络请求小区改变（RR-Network C

3、ommanded Cell Change Order） 112.4 消息结构 121 概述在GSM Um接口第三层中，一共包括三个子层：连接管理CM（Connect Management）子层，移动管理MM（Mobility Management）子层，无线资源管理RR（Radio Resource Management）子层。这三个子层在MSC或BSC中分别有对等实体，下面是GSM用户侧协议模型，从中可以看出Um接口第三层各协议实体及其对等实体： RR子层的作用主要是建立、维护及释放无线连接，从而允许MS（Mobile Station）与网络进行点到点通信，这包括：小区的的选择和重选，以及切

4、换等，RR子层还包括守听单向BCCH和CCCH通道的功能，从而实现自动小区切换。如果支持VGCS（Voice Group Call Service）和VBS（Voice Broadcast Service）功能，RR子层还包括守听NCH（Notification Channel）通道的功能，以及获取及释放组呼（Voice Group Call）通道的功能。 如果支持GPRS（General Packet Radio Service）点到点服务功能，RR子层还包括管理包数据物理通道（Packet data physical channels）。1.1 RR子层向上层提供的服务1.1.1 空闲模式

5、（Idle mode）在此模式下没有RR连接存在，在MS侧RR子层实现自动小区选择及重选，RR实体将通知上层BCCH/CCCH通道不可用，或小区的改变，当小区或其相关部分改变时，上层还将收到BCCH的广播消息。 在空闲模式，上层可以要求RR子层建立RR连接。1.1.2 专用模式（Dedicated mode）在该模式下，已经有RR连接存在，RR连接是一个物理的点到点双向连接，包括一个工作在多帧模式下SAPI=0的数据链路连接。在该模式下，RR实体提供以下服务： 在数据链路层建立和释放多帧操作。 通过数据链路层传输消息 指示传输暂时的不可用、阻塞和恢复 指示RR连接的丢失 自动小区重选和切换，从

6、而保持RR连接 设置或改变物理通道的传输模式，包括通道类型，编码/解码/变换方式及加密设置。 分配、释放额外的通道（在TCH/H+TCH/H方式） 释放RR连接1.1.3 组接收模式（Group receive mode）只对支持VGCS监听和VBS监听的MS可用。在该模式下，在MS侧RR实体提供以下功能： 连接到语音广播通道或语音组呼通道 在非应答方式下接收消息 自动小区重选 从语音广播通道断开连接1.1.4 组传输模式（Group transmit mode）只对支持VGCS广播的MS有效。在该模式下，将建立RR连接，并提供以下功能： 在SAPI=0的数据链路层连接传输消息 自动小区重选及

7、切换，从而保持RR连接 设置物理通道的传输模式1.1.5 包空闲模式（Packet idle mode）只对支持GPRS功能的MS可用。在该模式下，没有TBF（Temporary Block Flow）存在，上层可以要求传输LLC PDU，从而建立TBF。1.1.6 包传输模式（Packet transfer mode）在该模式下，RR子层将提供以下功能： 在应答方式下传输LLC PDU。 在非应答方式下传输LLC PDU。2 RR子层的信令过程2.1 空闲模式在空闲模式，网络将在BCCH通道上定时广播以下消息：SYSTEM INFORMATION TYPE 24或SYSTEM INFORMA

8、TION TYPE 1，2bis，2ter，7，8，13，15，16，17MS依据这些消息决定是否以及如何访问当前的小区，所广播的消息包括以下一些内容： 关于标识当前网络，位置区和小区的消息 候选小区信号强度测量信息以实现切换和小区选取 关于当前控制通道结构的信息 关于访问RACH通道的信息 PHASE 1协议消息长度2.2 RR连接建立2.2.1 MS发起建立过程RR子层响应以下消息时，将建立RR连接： MM子层或LLC层请求进入专用模式 RR实体响应PAGING REQUEST消息RR实体在建立RR连接时，将在RACH通道上发最多M+1个CHANNEL REQUEST消息（M是BCCH广播

9、的参数，“max retrans”）。 在发送完一个CHANNEL REQUEST消息后，MS将在BCCH和CCCH通道上守听，发送完所有M+1个消息后，RR实体启动定时器T3126，如果T3126超时，MM子层放弃通道分配过程。 网络侧在接收到CHANNEL REQUEST消息后，在CCCH通道（接收到CHANNEL REQUEST消息的通道）上发送IMMEDIATE ASSIGNMENT消息或IMMEDIATE ASSIGNMENT EXTENDED消息响应。这两个响应消息的不同之处在于IMMEDIATE ASSIGNMENT消息包含一个MS的的分配信息，而IMMEDIATE ASSIGN

10、MENT EXTENDED消息同时包含两个MS的信道分配消息。 MS在收到IMMEDIATE ASSIGNMENT消息后，将切换到分配的通道上，将该通道标识为信令专用通道，并发送一个包含第三层消息的第二层SABM帧。在这里，第三层消息是指PAGING RESPONE，第三层消息还可以是以下一些： CM SERVICE REQUEST LOCATION UPDATING REQUEST IMSI DETACH CM RE-RESTABLISHMENT REQUEST NOTIFICATION RESPONSE IMMEDIATE SETUP RR INITIALISATION REQUEST 如

11、果没有可以分配的通道，网络侧将向MS发IMMIDIATE ASSIGNMENT REJECT消息，MS在接收到该消息后，停止发送CHANNEL REQUEST消息，启动定时器T3122，和T3126，然后在CCCH通道上守听，直到T3126超时，如果在此期间收到通道分配消息，则按前所述进行处理，否则MS回到IDLE状态。 在T3122超时之前，MS不允许在同一个小区内建立新的RR连接，除非在紧急呼叫时没有收到IMMEDIATE ASSIGNMENT REJECT消息。 如果MS在最后接收到的SYSTEM INFORMATION TYPE 3消息中指示要求MS发送等级标识，则MS将向网络发送CL

12、ASSMARK CHANGE消息。2.2.2 寻呼过程RR连接建立MS在收到寻呼消息PAGING REQUEST时，通过TMSI来识别是否是本MS，如果是则开始如前所述的RR连接建立过程。寻呼消息共有三种：PAGING REQUEST TYPE 1PAGING REQUEST TYPE 2PAGING REQUEST TYPE 3整个信令过程如下：2.3 专用模式信令过程2.3.1 SACCH过程（SACCH procedure）在专用模式，SACCH被用于从MS传输测量结果。由于SACCH具有必须双向连续传输的特性，因此，如果没有其它内容要传输，MS将向网络报告测试结果（MEASUREMEN

13、T REPORT），另外一方面，网络如果没有其它内容要传输，则向MS发SYSTEM INFORMATION TYPE 5，6或5bis，5ter消息。如果MS具有扩展的测量能力，当它收到EXTENDED MEASUREMENT ORDER消息时，将进行相应的测量，并报告测量结果（EXTENDED MEASUREMENT REPORT）。 第二层每发送一个其它消息，就应至少发送一个包含测量信息的帧。2.3.2 消息传输和链路层服务规定（Transfer of messages and link layer service provision）在专用模式，上层可以在SAPI=0链路上发送多帧消息或

14、非应答消息。另外，当且仅当在专用模式时，上层还可以访问除SAPI=0外的链路层服务。2.3.3 通道分配过程（Channel assignment procedure）在专用模式或组传输模式，小区内（Intracell）通道改变可以由上层提出请求改变通道类型，或由RR子层决定，如小区内切换，这种改变即由专用通道改变过程来完成。本过程只被用于专用模式，在空闲模式，应使用立即分配过程（Immediate Assignment）。通道分配过程总是由网络侧发起，该过程包括： 挂起除RR管理过程外（第三层）的其它操作 释放主信号链路，和其它数据链路，断开TCH连接（如果存在） 去激活以前分配的通道（第一

15、层） 激活新通道及其连接 激发建立SAPI=0的数据链路连接网络通过向MS发ASSIGNMENT COMMAND消息来开始通道分配过程。MS在收到该消息后，MS阻塞除RR消息及异常消息外的所有其它消息，直到收到恢复指示。MS立即释放所有的链路层连接和物理连接，并转到所分配的通道上重新建立连接。当主信令链路建立好后，MS在主DCCH通道上向网络发ASSIGNMENT COMPLETE消息。网络在收到该消息后，释放以前分配的资源。2.3.4 切换过程（Handover procedure）在专用模式或组传输模式，小区间或小区内通道改变可由网络侧RR子层提出，这种改变可由切换过程来完成。切换过程总是

16、由网络发起。切换过程包括： 阻塞RR管理和异常外的其它消息。 断开主信令链路和其它链路（LAYER 2），断开TCH。 断开并去激活以前分配的通道（LAYER1） 激活新的通道，并建立连接 在新通道上建立SAPI=0的数据链路连接网络通过发出HANDOVER COMMAND消息到MS来开始切换过程。MS在收到该消息后阻塞除RR消息及异常消息外的所有消息，直到连接恢复。MS在切换到新的通道后，发送四次HANDOVER ACCESS消息（第一层消息）（可选，由HANDOVER COMMAND消息的内容来定），然后激活新的通道进行消息收发。切换结束后，MS向网络发HANDOVER COMPLETE命

17、令。网络在收到该命令后释放以前的通道。2.3.5 频率重定义过程（Frequency redefinition procedure）在专用模式和组传输模式，该过程用于改变所分配通道的频点。网络向MS发FREQUENCY REDEFINITION 消息，该消息中包含了新的参数以及开始时间。 在收到该消息后，MS改变消息中指定时隙的频点。并发送一个RR STATUS消息指出成功与否。2.3.6 通道模式改变过程（Channel mode modify procedure）通道模式包含专用通道的编码，解码及转换等功能。总是由网络侧发起。网络侧通过发CHANNEL MODE MODIFY消息来开始该过

18、程。MS在收到该消息后将在指定的通道上设置通道模式，并返回CHANNEL MODE MODIFY ACKNOWLEDGE消息。2.3.7 加密模式设置过程（Ciphering mode setting procedure）在专用模式（不用于组传输模式），该过程被网络侧用于设置加密模式，如传输是否加密，如果加密使用什么算法。网络侧发CIPHERING MODE COMMAND消息开始该过程，MS在收到该消息后，如果有一个有效的SIM卡存在，及一个加密KEY存在，则将该KEY装入ME中，MS将返回CIPHERING MODE COMPLETE消息。下面是加密模式设置过程流程：NETWORK2.3.

19、8 附加通道分配过程（Additional channel assignment procedure）该过程只对支持TCH/H+ACCH到TCH/H+TCH/H+ACCH转换的MS有效。在专用模式（组传输模式无效），该过程被用于为MS另外再分配一个专用通道并保留以前的专用通道。该过程由网络侧发起。由网络发ADDITIONA ASSIGNMENT消息开始该过程，该消息描述了要分配的通道参数，MS在收到该消息后在收到ADDITION ASSIGNMENT消息的通道上发ASSIGNMENT COMPLETE消息作为回应。2.3.9 部分通道释放过程（Partial channel release p

20、rocedure）在专用模式（不可用于组传输模式），该过程被用于去激活部分专用通道。通道配置仍保持专用。网络侧在主DCCH通道上发PARTIAL RELEASE消息开始该过程，MS在收到该消息后： 断开要求释放通道的所有链路连接 在以前释放但仍保留的通道上建立连接 去激活并释放物理通道 发送PARTIAL RELEASE COMPLETE消息到网络。2.3.10 等级标志改变过程（Classmark change procedure）在专用模式或组传输模式，该过程允许MS通知网络等级标志的改变。MS向网络发CLASSMARK CHANGE消息到网络，该消息中包含了新的等级标志信息2或3，网络侧

21、不用回任何消息。2.3.11 等级标志查询过程（Classmark interrogation procedure）网络通过该过程查询MS的等级标志，网络在主DCCH通道上向MS发CLASSMARK ENQUIRY消息，MS在收到该消息后，发CLASSMARK CHANGE消息作为回应。2.3.12 通知指示和寻呼信息（Indicationof notifications and paging information）该过程只对支持VGCS监听和VBS监听的MS有效。2.3.13 RR连接释放过程（RR Connection release procedure）该过程主要用于去激活所有在用的专

22、用通道。当通道被释放后，MS回到IDLE状态。该过程可用于呼叫结束后TCH通道释放，以及专用通道释放后的DCCH通道释放。该过程总是由网络发起。网络在主DCCH通话上向MS发CHANNEL RELEASE消息，并启动定时器T3109，去激活SACCH，MS在接收到消息后，启动定时器T3110，断开主链路连接，在T3110超时后，或断开连接被确认后，MS去激活所有的通道，回到IDLE状态。在网络侧，当主信令链路被断开后，网络停止T3109，启动T3111，在T3111超时后，网络去激活所有的通道。如果T3109超时，则网络也释放所有的连接。2.3.14 RR实体接收RR STATUS消息（Rec

23、eiving a RR STATUS message by a RR entity）MS的RR实体在收到RR STATUS消息后，不用作任何处理。2.3.15 组接收模式过程（Group receive mode procedures）只对支持VGCS监听和VBS监听的MS有效。2.3.16 配置改变过程（Configuration change procedure）本过程只对支持多时隙配置的MS有效。网络侧使用该过程改变使用的时隙数，还可用于改变一个或一组通道模式，或分配，主信令链路不可使用该过程改变。（主信令链路可使用ASSIGNMENT过程或HANDOVER过程改变）。网络侧通过在主DC

24、CH通道上发CONFIGURATION CHANGE COMMAND消息开始该过程，该消息包括： 上行链路使用哪些时隙 下行链路使用哪些时隙 通道与时隙的对应关系在该消息中，还可以包括一个或多个通道的模式定义。MS处理完该消息后，在接收该消息的通道上返回CONFIGURATION CHANGE ACKNOWLEDGE消息。2.3.17 在多时隙配置中映射用户数据流到时隙（Mapping of user data substreams onto timeslots in a multislot configuration）在多时隙配置下，将用户数据流映射到时隙，每个通道都要遵循以下规则： 在初始

25、分配时（使用ASSIGNMENT过程），最低编号用户数据流应映射到最低编号时隙，按升序排列。 在使用HANDOVER或ASSIGNMEN过程改变通道时（没有时隙同时存在于新旧配置中），最低编号用户数据流应映射到最低编号时隙，按升序排列。 在使用ASSIGNMENT过程改变通道（至少有一个时隙在新旧配置中相同）或CONFIGURATION CHANGE过程改变通道时，用户数据映射到新旧配置都存在的时隙，仍保持映射。增加的时隙应传输最低编号用户数据。2.3.18 在频带改变时处理等级标志（Handling of Classmark Information at band change）Mobile

26、 Station Classmark 1和Mobile Station Classmark 2编码与频带有关，在收到改变频带（GSM900，DCS1800）消息（如：IMMEDIATE ASSIGNMENT，ASSIGNMENT COMMAND，HANDOVER COMMAND，FREQUENCY REDEFINITION）后，应作相应处理。2.3.19 分配包数据通道（Assignment to a Packet Data Channel）只对支持GPRS的MS有效。2.3.20 RR网络请求小区改变（RR-Network Commanded Cell Change Order）2.4 消息

27、结构在RR实体中，用到的消息有以下一些；序号消息类别消息名Message Type编码（87654321）1. Channel establishment message（Ciphering message:）ADDITIONAL ASSIGNMENT001110112. IMMEDIATE ASSIGNMENT001111113. IMMEDIATE ASSIGNMENT EXTENDED001110014. IMMEDIATE ASSIGNMENT REJECT001110105. CIPHERING MESSAGE001101016. CIPHERING MODE COMPLETE001

28、100107. Handover Messages:ASSIGNMENT COMMAND001011108. ASSIGNMENT COMPLETE001010019. ASSIGNMENT FAILURE0010111110. PDCH ASSIGNMENT COMMAND0010001111. HANDOVER ACCESS0010101112. HANDOVER COMPLETE0010110013. HANDOVER FAILURE0010100014. RR-CELL CHANGE ORDER0000100015. PHYSICAL INFORMATION0010110116. RR INITIALISATION REQUEST17. Channel release messagesCHANNEL RELEASE0000110118. PARTIAL RELEASE0000101019. PARTIAL RELEASE COMPLETE00001111