GSM上層協(xié)議及其在測(cè)試中的應(yīng)用

1、GSM上層協(xié)議

　　GSM協(xié)議的設(shè)計(jì)本身參照了OSI(開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)模型)，對(duì)協(xié)議棧的分層是按功能平面進(jìn)行的，一層疊在一層上面。最底層完成信息在兩個(gè)遠(yuǎn)距離實(shí)體之間的物理傳輸，要依賴(lài)物理介質(zhì)。在每一層中，各實(shí)體通過(guò)交換信息，協(xié)同工作以提供上一層需要的服務(wù)，這些服務(wù)是對(duì)它下一層提供的服務(wù)的增強(qiáng)。層與層間實(shí)體的信息交換是通過(guò)業(yè)務(wù)接入點(diǎn)的一系列原語(yǔ)進(jìn)行的。信息交換的路由功能是通過(guò)PD(ProtocolDiscriminator，協(xié)議鑒別器)和TI(TransacTIonIdenTIfier，事務(wù)標(biāo)識(shí)符)實(shí)現(xiàn)的。信息流穿過(guò)不同實(shí)體間接口處的參考點(diǎn)的交換規(guī)則，稱(chēng)為信令協(xié)議。

　　圖1表示了GSM數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的信令結(jié)構(gòu)，橫向是根據(jù)物理的設(shè)置，從最左邊移動(dòng)臺(tái)開(kāi)始，順次接入系統(tǒng)的各種地面設(shè)施；縱向?qū)?yīng)于各個(gè)功能層面，從最低的傳輸層開(kāi)始，逐步到各種高層面。

　　圖1  GSM數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的信令結(jié)構(gòu)

　　1.1無(wú)線資源管理層

　　無(wú)線資源管理層的作用是在呼叫期間建立和釋放移動(dòng)臺(tái)和MSC(移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心)之間的穩(wěn)定連接。

　　無(wú)線資源管理層的功能主要由移動(dòng)臺(tái)和BSC(基站控制器)完成。另外，由于切換過(guò)程的責(zé)任完成位于無(wú)線資源管理層內(nèi)，因此MSC內(nèi)實(shí)現(xiàn)的一部分功能也屬于無(wú)線資源管理層。

　　無(wú)線資源管理層的子功能如下：

　　(1)初始化功能

　　接入和初始分配，移動(dòng)臺(tái)兩個(gè)主要狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的功能，即從“空閑”模式到“專(zhuān)用”模式。移動(dòng)臺(tái)申請(qǐng)初始化的原因有三個(gè)：執(zhí)行小區(qū)位置更新、應(yīng)答一次尋呼、建立呼叫(包括附加業(yè)務(wù)請(qǐng)求，發(fā)送短消息請(qǐng)求)。

　　(2)尋呼功能

　　有三種模式，正常尋呼模式、完全尋呼模式、擴(kuò)展尋呼模式。

　　(3)傳輸模式與加密模式管理功能

　　用GSM傳輸連在移動(dòng)臺(tái)和與合作網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)點(diǎn)之間攜帶用戶(hù)信息的方式，包括：無(wú)線信道模式、加密模式、非連續(xù)傳輸模式。

　　(4)切換執(zhí)行功能

　　在小區(qū)改變時(shí)，切換程序用于完全地修改分配給MS(移動(dòng)臺(tái))的信道。

　　(5)無(wú)線資源管理對(duì)話釋放功能

　　(6)負(fù)載管理功能

　　公用信道上的負(fù)載、業(yè)務(wù)信道上的負(fù)載、通用負(fù)載。

　　(7)SACCH(慢速隨路信道)功能

　　●無(wú)線傳輸控制：在下行鏈路方向上，攜帶與功率控制和定時(shí)超前有關(guān)的命令；在上行鏈路方向上，攜帶測(cè)量報(bào)告以及移動(dòng)臺(tái)的相應(yīng)應(yīng)答。

　　●短信息。

　　●通用信息：監(jiān)視測(cè)量過(guò)程的參數(shù)(監(jiān)視的頻率表，BSIC鑒別，BCCH頻率指示)；控制無(wú)線鏈路失敗監(jiān)測(cè)的參數(shù)；上行鏈路不連續(xù)傳輸應(yīng)用的要求；與規(guī)范的當(dāng)前狀態(tài)不直接相關(guān)的其他信息。

　　(8)頻率重定義功能

　　用于改變與其它移動(dòng)臺(tái)同步的移動(dòng)臺(tái)使用的跳頻信道的頻率特性，以適應(yīng)小區(qū)頻率表的變化。

　　(9)通用信息廣播功能

　　小區(qū)選擇信息、空閑模式功能的信息、接入所需的信息、專(zhuān)用模式移動(dòng)臺(tái)的信息、小區(qū)識(shí)別碼、報(bào)文安排和內(nèi)容。

　　1.2移動(dòng)性和安全性管理層

　　(1)位置管理和小區(qū)選擇

　　(2)位置區(qū)劃分和結(jié)構(gòu)

　　(3)位置更新

　　(4)安全性管理

　　防止無(wú)權(quán)用戶(hù)的接入、提供有權(quán)用戶(hù)通信的保密性。

　　1.3通信管理層

　　(1)呼叫控制功能

　　移動(dòng)終接呼叫路由、移動(dòng)起始呼叫建立、移動(dòng)終接呼叫建立。

　　(2)查詢(xún)

　　呼叫釋放、呼叫內(nèi)功能。

　　(3)附加業(yè)務(wù)管理功能

　　電話無(wú)條件呼叫轉(zhuǎn)發(fā)、所有基本業(yè)務(wù)忙時(shí)呼叫轉(zhuǎn)發(fā)等。

　　(4)短消息功能(空閑狀態(tài)和專(zhuān)用狀態(tài))

　　移動(dòng)起始短消息、移動(dòng)終接短消息。

　　移動(dòng)終接呼叫建立程序見(jiàn)圖2。

　　圖2  移動(dòng)終接呼叫建立程序