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Overview of GSM protocol

2014年01月03日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2702字 ⁄ 字号 评论关闭
Overview of GSM protocol

1 GSM系统的技术规范
协议文档下载地址:http://www.3gpp.org/ftp/Specs/latest/R1999/
GSM标准共有12章规范系列,即:
01系列:概述
02系列:业务方面
03系列:网络方面
04系列:MS-BS接口和规约(空中接口第2、3层)
05系列:无线路径上的物理层(空中接口第1层)
06系列:话音编码规范
07系列:对移动台的终端适配
08系列:BS到MSC接口(A和Abis接口)
09系列:网络互连
10系列:暂缺
11系列:设备和型号批准规范
12系列:操作和维护

2 GSM信道
GSM中的信道分为物理信道和逻辑信道,一个物理信道就为一个时隙(TS),而逻辑信道是根据BTS与MS之间传递的信息种类的不同而定义的不同逻辑信道,这些逻辑信道映射到物理信道上传送。从BTS到MS的方向称为下行链路,相反的方向称为上行链路。
逻辑信道又分为两大类,业务信道和控制信道。
2.1 业务信道(TCH):用于传送编码后的话音或客户数据,在上行和下行信道上,点对点(BTS对一个MS,或反之)方式传播。
2.2 控制信道:用于传送信令或同步数据。根据所需完成的功能又把控制信道定义成广播、公共及专用三种控制信道,它们又可细分为:

3.GSM协议栈

GSM协议,其协议栈结构图示如下:


RIL3-CC:无线接口第3层-CC

RIL3-MM:无线接口第3层-MM

RIL3-RR:无线接口第3层-无线资源管理层

RSM:信道释放确认

SCCP:信令连接控制部分

MTP:信息传递部分

BSSMAP:基站子系统移动应用部分

LAPDmISDNDm数据链路协议

TCAP:转移能力应用部分

MAP:移动应用部分

LAPDD信道链路接入协议

 

参考以上信令协议模型:

1. BSCMSC之间的接口(A接口)。

    BSCMSC之间的接口即A接口,它用于BSCMSC之间的报文和进/出移动台的报文(通过CCMM协议鉴别器实现)。

    遵循《ETSIGSM系统技术规范书08.´´》,A接口特性包括:

    A接口中,它遵循GSM规范08系列的要求。

Layer1——物理和电器参数及信道结构,定义MSCBSC物理层结构。

    采用公共信道信令NO.7CSS7)的消息转移部分(MTP)的第一级来实现,采用2Mbit/sPCM数字链路作为传输链路,性能符合GB761187标准;

    信令信道使用2Mbit/s链路中的TS162Mbit/sPCM链路中的TS0通常用于传输MSCBSC之间的同步信号,其他时隙(TS1~TS15TS17~TS31)传输业务信号。在该接口中,业务信号的传输速率为64Kbit/s,为APCM编码方式。

Layer2——网络操作程序,定义数据链路层和网络层,即MTP2Q.702Q.703)和MTP3Q.704Q.705)、SCCPQ.711Q.714)。

    其中MTP2HDLC(高级数据链路控制)协议的一种变体,帧结构分别是由标志字段、控制字段、信息字段、校验字段和标志序列所组成;MTP3SCCP(信令连接控制部分)则主要完成信令路由选择等功能。

Layer3——应用层。包括BSS应用规程(BSSAP)和BSS操作维护应用规程(BSSOMAP),完成基站系统的资源和连接的维护管理,业务的接续及拆除的控制。

 

2. BSCBTS之间的接口(Abis接口)。

    BSC支持900MHZ1800MHZ两种基站SITE配置。Abis接口遵循GSM规范08.5X系列要求。

Layer1——物理层通常采用2Mbit/sPCM链路,符合CCITTG.703G.704要求。

Layer2——数据链路层采用LAPD协议,它为一点对多点的通讯协议,是Q.921规范的一个子集。LAPD也是采用帧结构,包含标志字段、控制字段、信息字段、校验字段和标志序列。在标志字段中包括SAPI(服务接入点标识)和TEI(终端设备识别)两个部分,用以分别区别接入到什么服务和什么实体。

Layer3——在上层部分,主要传输BTS的应用部分,包括无线链路管理(RLM)功能和操作维护功能(OML)。

    Abis接口上BSC提供BTS配置、BTS监测、BTS测试及业务控制等信令控制信息。同一基站的多个TRX可以共用一条LAPD信令链路,链路应该具备流量指示功能。其业务接口为816KbpsFR)的电路。如果采用复用方案,则每个TRX364Kbps的电路,其中一条用作LAPD信令链路,另外两条64Kbps链路用作8条语音或数据链路(4路复用)。

 

3. BSCTC之间的接口(Ater接口)。

    Ater接口为ZXG10-BSS系统内部自己定义的接口。

    Ater接口中,其传输内容与A接口类似,不同的只是话音信道在两接口中的传输速率:A接口中的话音信号为64kbit/sAPCM编码信号,而在Ater接口中的话音信号仍然为13kbit/sRPE-LTP编码信号。在Ater接口中传输的信令信号为CCS7,信令信道占用TS16

 

4. BTSMS之间的接口Um

    Um接口被定义为MSBTS之间的通信接口,我们也可称它为空中接口,在所有GSM系统接口中,Um接口是最重要的。

首先,它实现了各种制造商的移动台与不同运营者的网络间的兼容性,从而实现了移动台的漫游。其次,它的制定解决了蜂窝系统的频谱效率,采用了一些抗干扰技术和降低干扰的措施。很明显,Um接口实现了MSGSM系统固定部分的物理连接,即无线链路,同时它负责传递了无线资源管理、移动性管理和接续管理等信息。

    GSM规范中很明确的定义了Um接口的协议,根据OSI模型,我们把Um接口分成三层来分析:

第一层,信号链路层(物理层):此层为无线接口最低层,提供无线链路的传输通道,为高层提供不同功能的逻辑信道,包括业务信道和逻辑信道。

第二层,信号链路层2:此层为MSBTS之间提供了可靠的专用数据链路,是基于ISDND信道链路接入协议(LAPD),但加入了一些移动应用方面的GSM特有的协议,我们称之为LAPDm协议。

第三层,信号链路层3:此层主要负责控制和管理的协议层,把用户和系统控制过程的信息按一定的协议分组安排到指定的逻辑信道上。它包括了CMMMRR三个子层,分别可完成呼叫控制(CC)、补充业务管理(SS)和短消息业务管理(SMS)等功能。

 

5, 0418-8r0,doc讲了RR子层,0407_730.doc讲了GSM的框架, 0408.doc更详细的描述了GSM框架。

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