（通信与信息系统专业论文）tetra系统中isi协议的研究及应用.pdf

南京邮电人学硕十研究生学位论文摘要 摘要 陆上集群无线电通信t e t r a 系统是欧洲电信标准协会e t s i 在专用移动通信p m r 和 公共接入移动通信p a m r 网络领域惟一支持无线数字集群的开放标准，它是目前国际上制 定周密、开放性好、技术先进、参与生产厂商众多的数字集群移动通信标准，也是我国信 息产业部推荐的两种行业标准之一。t e l e l o g i ct a u 是一种基于s d l 的通信软件开发工具， 该工具支持图形化的s d l 编辑、在线仿真和验证、代码自动生成、m s c 编辑及测试用例 的自动生成等。 本文在对t e t r a 标准空中接口协议栈分析的基础上，重点对i s i ( i n t e r s y s t e mi n t e r f a c e ) 业务进行分析和设计，主要工作如下。 1 ) 简单设计了能够快速传输以移动用户为起点或终点的单呼或组呼的i s i s d 业务以 及移动用户漫游和越区切换的i s i m m 业务。 2 ) 分析了呼叫控制c c 业务，重点设计实现了i s i i c 和i s i g c 业务，具体包括呼叫 建立过程、保持过程和拆线过程，给出设计过程和信令流程图。 3 ) 设计了呼叫控制业务状态转换图并分析了状态处理过程。 4 ) 根据状态转换图，给出了系统的s d l 实现并利用s d ls i m u l a t o r 对设计过程进行 仿真测试。通过测试，证明设计的系统达到了预期的目标。 南京邮电火学硕十研究生学位论文a b s t r a c t a b s t r a c t t e r r e s t r i a lt r u n k e dr a d i o ( t e t r a ) ，p r o p o s e db ye u r o p e a nt e l e c o m m u n i c a t i o n ss t a n d a r d s i n s t i t u t e ( e t s i ) ，i sa no n l yo p e ns t a n d a r dt os u p p o r td i g i t a lt r u n k e dr a d i os y s t e mi nt h ef i e l d s o fp r i v a t em o b i l er a d i o ( p m r ) a n dp u b l i ca c c e s sm o b i l er a d i o ( p a m r ) t e t r aw h i c hh a s b e e nr e c o m m e n d e db ym i n i s t r yo fi n f o r m a t i o ni n d u s t r yo fc h i n aa so n eo fi n d u s t r ys t a n d a r df o r t h i ss y s t e m ，h a sa d v a n t a g e so f w e l l - d e v e l o p m e n t ，w e l l o p e n i n g ，a d v a n c e d t e c h n o l o g i e sa n dl a r g e n u m b e ro fm a n u f a c t u r e r si n v o l v e di nt h ew o r l da tp r e s e n t t e l e l o g i ct a ub a s e do ns d l s u p p o r t s g r a p h i c a ls d le d i t ，s i m u l a t i o na n dv a l i d a t i o no n l i n e ，a u t o m a t i cc o d eg e n e r a t i o n ，m s ce d i t ， a u t o m a t i ct e s tc a s eg e n e r a t i o n ，a n ds oo n i s is e r v i c ei se m p h a t i c a l l ya n a l y z e da n dd e s i g n e do nt h eb a s i so fr e s e a r c ho nt e t r aa i r i n t e r f a c ep r o t o c o ls t a c k t h em a i nw o r ko ft h ep a p e rs h o w sa sf o l l o w s 1 ) i n t e r - s y s t e mi n t e r f a c es h o r td a t as e r v i c e ( i s i s d ) o v e rt h ei s it oi n d i v i d u a la n dg r o u p a d d r e s s e si ss i m p l yd e s i g n e di nt h i st h e s i s i ts u p p o r t ss p e e d yt r a n s f e rb e t w e e nam o b i l es t a t i o n r e g i s t e r e di no n eb a s et oa n o t h e rm o b i l es t a t i o nr e g i s t e r e di na n o t h e rb a s e i ta l s oh a sar e s e a r c h o ni n t e r - s y s t e mi n t e r f a c em o b i l i t ym a n a g e m e n t ( i s i m m ) i n c l u d i n gr o a m i n ga n dh a n d o v e r 2 ) c a l l c o n t r o ls e r v i c ei s a n a l y z e d ，、i t h f o c u so nd e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no f i n t e r - s y s t e mi n t e r f a c ei n d i v i d u a lc a l l ( i s i i c ) a n di n t e r - s y s t e mi n t e r f a c eg r o u pc a l l ( i s i g c ) i n c l u d i n gc a l ls e t u pp r o c e d u r e ，c a l lm a i n t e n a n c ep r o c e d u r ea n dc a l ld i s c o n n e c t i o np r o c e d u r e d e s i g np r o c e d u r ea n ds i g n a lf l o wc h a r ta r ea l s op r o v i d e d 3 ) t h i st h e s i sd e s i g n ss t a t et r a n s i t i o nd i a g r a mo fc a l lc o n t r o ls e r v i c e ，a n da l s oa n a l y z e st h e i m p o r t a n tp r o c e d u r e so fs e v e r a ls t a t e s 4 ) t h el a s tp a r ti sa b o u ts y s t e mi m p l e m e n t a t i o na c c o r d i n gt os t a t et r a n s i t i o nd i a g r a mb y u s i n gs d la n ds i m u l a t i o nt e s to nt h ed e s i g np r o c e s s t h i ss y s t e mc a nr e a c he x p e c t e dt a r g e tb y t h es i m u l a t i o nt e s t i i 南京邮电大学学位论文原创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过 的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表 示了谢意。 研究生签名：璺扯日期：上堡她 南京邮电大学学位论文使用授权声明 南京邮电大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文 的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。本文电子文档的内 容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以 公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权南京邮电大学研 究生部办理。 研究生签名： 益是 导师签名： 南京邮电人学硕十研究生学位论文第1 章绪论 1 1 背景 第1 章绪论 移动通信指移动体之间或移动体与固定体之间的通信。移动通信类型包括蜂窝移动通 信系统、无绳电话系统、集群移动通信系统以及移动卫星通信系统等。 集群通信系统属于专业移动通信，是一种共享资源、分担费用、共用信道设备及服务 的无线电调度指挥通信系统，它代表着通信体制之一的专用移动通信网发展方向。集群通 信系统最大的特点是话音通信采用p t t ( p u s ht ot a l k ) 按键形式，通过一按即通的方式接 续信道，接续速度较快，并能支持群组呼叫。 集群通信系统【1 , 2 , 3 】产生于2 0 世纪7 0 年代末，最早出现的是模拟集群通信方式。模拟 集群通信采用模拟话音进行通信，整个系统没有采用数字通信技术。为了提高用户间通信 连接可靠性及连通速度，不少集群通信系统供应商采用了数字信令，增强了系统功能，这 种模拟集群移动通信系统的信令是数字制的。模拟集群移动通信频率低，提供的业务种类 受限，不能提供高速率的数据业务，保密性差。 2 0 世纪9 0 年代，随着无线通信向数字通信发展，集群通信系统也开始向数字技术发 展。数字集群通信系统，所有的信道均能供用户使用且动态分配空闲信道，频谱利用率比 模拟系统提高许多，具有更大的用户容量。无线传输的抗衰落技术采用分集接收、扩频、 调频、交织编码及各种数字信号处理技术，信道抗衰落能力提高许多，使无线传输质量变 好，改善了话音质量。它还具有自动登记、漫游和切换功能以及提供多业务服务，支持数 字语音业务、传输数字、图像信息等。 国内外数字集群移动通信系统主要由国际电信联盟( i t u ) 制定【4 】，它包括a p c o 2 5 、 t e t r a p 0 1 、e d a c s 、t e t r a 、d i m r s 、i d r a 、f h m a 等7 个数字集群通信系统的国际标 准。国产的数字集群移动通信系统包括g o t a 数字集群系统和g t - 8 0 0 数字集群系统。其中。 a p c o 2 5 、t e t r a p 0 1 和e d a c s3 种体制为频分多址( f d m a ) 的技术标准，频谱效率低， 只是在少数国家应用，未能在世界范围内推广。t e t r a 、d i m r s 、i d r a 、f h m a 、g t - 8 0 0 等5 种体制为时分多址( t d m a ) 的技术标准，g o t a 采用码分多址( c d m a ) 技术的标准。 d i m r s 是摩托罗拉推出的系统，后改名为i d e n 。t e t r a 是欧洲电信标准组织( e t s i ) 制定的数字集群移动通信系统标准。目前，t e t r a 和i d e n 两个系统应用最为广泛。 南京邮电人学硕十研究生学位论文第1 章绪论 1 2t e t r a 系统的概述 1 2 1t e t r a 系统的标准族 t e t r a 系统原为泛欧洲集群无线电系统，现改为陆地集群无线电系统，它自1 9 9 5 年 公布以来，一直在不断地修改完善。t e t r a 是一个标准系列，它包括t e t r a v + d ( 语音 + 数据) 、t e t r ap d o ( 分组数据优化) 和t e t r ad m o ( 直接模式通信) 三个标准。 1 、t e t r a v + d t e t r a v + d 同时支持语音、数据和图像通信，是t e t r a 标准族的主体。使用2 5 k h z 信道的t d m a 系统，每射频信道分4 个时隙，支持4 条独立的电路通信( 语音或数据) 或 分组数据通信。 2 、t e t r a p d o t e t r ap d o 主要应用于电子信箱、快速管理和快速调度、媒介信息、远端数据基本 接入、计算机文件传输、视频和多媒体等方面。使用与v + d 标准相同的工作频率、调制 方式、多址方式和信道复用技术，但是物理层的具体实现机制不同。它通过采用统计复用 技术，对t e t r av + d 中的分组数据进行优化，增加分组数据吞吐量。它提供基于连接的 点对点分组模式服务、无连接的点对点分组模式服务以及无连接的点对多点分组模式服 务，不支持补充业务。 3 、t e t r a d m o 在移动用户无法获得集群网络的通信服务时，不经过网络基础设施而使用不受基站和 交换机控制的无线频率，移动用户与移动用户之间直接实现通信。 1 2 2t e t r a 系统的主要技术特性 t e t r a 系统主要技术特性如表1 1 所示。 表1 - 1t e t r a 系统主要技术特性 信道间隔 2 5 l 饵z 调制方式 r d 4 一d q p s k 调制比特速率 3 6 k b s 话音编码速率4 8 k b s ( a c e l p 话音编码) 多址方式 t d m a ( 4 个时隙) 用户数据速率7 2 k b s ( 每时隙) 数据速率可变范围 2 4 - 2 8 8 b s 接入协议时隙a l o h a 2 南京邮电人学硕七研究生学位论文 第l 章绪论 1 2 3t e t r a 系统的标准接口 t e t r a 系统定义了一系列开放的标准接口，用于网内互联和网l 日j 管理，主要有以下六 个接口。 l 、空中接口 分两种类型：集群方式空中接口和直通方式空中接口。集群方式空中接口是指移动用 户与基站之间的空中接口。经此接口可在网络基础设备的控制下实现移动用户与移动用户 之间、移动用户与p s t n 、i s d n 、p d n 和p n t 用户之间的通信。直通方式空中接口是指 移动用户与移动用户之间的空中接口。经此接口移动用户之间能不经网络基础设施而直接 进行通信。 2 、数字集群系统间的接口 用来实现不同生产厂商的系统交换机互连。 3 、终端设备接口 用来实现移动用户与外部终端设备( 如计算机) 之间的连接。 4 、与其他公网和专网的接口 用来实现与p s t n 、i s d n 、p d n 和p t n 等的连接。 5 、网管接口 用来实现系统与网管设备的连接。 6 、有线台接口 用来实现系统与有线调度台的接口。 1 2 4t e t r a 系统的特点 t e t r a 系统是一种灵活的数字集群标准，它兼容性好、开放性好、频谱利用率高、保 密性强，是目前国际上制定得最详细、最先进、参与生产厂商最多的数字集群标准，具体 特点如下。 l 、标准公开，有利于产业推广和发展，有利于不同厂家设备互联互通，也有利于产 业的专业化分工，为规模化发展奠定了基础。标准在不断升级，t e t r a 从1 9 9 1 年开始研 究，1 9 9 5 年正式公布第一个核心标淮，已先后制定了三批1 0 0 多个标准，目前标准仍在不 断充实和完善。 2 、支持多种通信模式。t e t r a 支持电路型话音与数据业务、分组型数据与多媒体业 务和直通工作等模式。其中直通工作模式是移动用户在基站覆盖范围外脱网时进行直接通 信的方式，是t e t r a 的一个主要特色功能。 3 南京邮电大学硕十研究生学位论文第l 章绪论 3 、支持较强的专业调度功能。t e t r a 除了具有模拟集群的全部呼叫功能外，还可以 利用虚拟网技术建立各种调度专网，使一个物理网络为互不相关的组织机构服务。 4 、加密方式灵活多样，并支持开放式信道信令。t e t r a 系统提供三种加密方式：公 共密钥加密，进行鉴权认证；用e t s i 算法进行空中接口加密；端到端加密系统。 5 、组网灵活，网络结构模块化。t e t r a 系统既可以组建公网，也可组建专网，还可 以灵活组成小网、中网和大网，实现容易。 6 、适用于多种频段。t e t r a 采用的工作频段主要有3 8 0 4 0 0 m h z 、4 1 0 4 3 0 m h z 、 4 5 0 4 7 0 m h z 和8 0 0 9 0 0 m h z 四种，适用于我国民用8 0 0 m h z 频段和专业的4 0 0 m h z 频段。 7 、能为应用提供必要的带宽，因而无须通过用户接口即可同时发送或接收话音和数 据。可以动态地分配带宽，允许一条通信链路最多容纳4 个时隙，可以在不同的时隙内接 收和发送数据，从而大大提高了无线电频谱的利用率。在收发数据时，可支持慢速扫描视 频和数字图形、图像传输、电子邮件、高分辨率传真、数字和文件发送等多种数据应用， 最终实现与因特网的互联。 8 、在同一技术平台上提供指挥调度、数据传输及电话服务，仅通过一套系统就可以 满足一个组织的多种无线通信需求。此外，由于采取全数字式标准，支持广域通信覆盖， 传送的话音清晰。 1 3 论文研究的背景和意义 在中国社会主义市场经济充分发展的今天，社会活动和经济活动节奏加快，信息传输 量剧增。许多专业团体对可用于广域调度指挥的集群通信共网的需求同益迫切，为中国发 展集群通信共网提供了经济和市场基础。 从中国的情况看，开展数字集群的条件已基本具备：一是用于数字集群的8 0 0 m h z 频 率资源；二是信息产业的很多科研院所和工业企业可提供足够的技术支持；三是运营商具 备较强实力；四是中国几家企业都开发出来了具有自主知识产权的数字集群系统产品，如 中兴通讯的g o t a 集群系统。 数字集群通信非常适合在军队使用，它可广泛应用在军队的各类试验及训练场站，以 及其它临时通信保障区域。数字集群通信所提供的多种加密功能特别适合军队专业移动通 信网对保密通信的要求，它已是军队现代化移动通信网必不可少的组成部分。 随着信息化新军事变革的到来，对军用移动通信系统在各个方面的需求也发生了变 化。我军迫切需要网络整体移动的军用个人移动通信系统，该军用个人移动通信系统必须 4 南京邮电人学硕十研究生学位论文第1 章绪论 支持话音、数据、图像、战场态势和视图等综合业务，保证综合业务的实时传输与交换， 从而保证战场信息及时分发到个人，实现指挥人员之间的信息共享、相互协作。因此，军 用个人移动通信必须从支持话音和低速数据的传统业务向支持高速数据的综合业务发展。 同时，军用个人移动通信系统也必须具有很强的保密能力、抗干扰能力和网络安全性，保 证信息安全和网络安全。 结合以上要求，军用数字集群体制应具备如下特点： 1 、以机动组网为主，支持网络和终端同时移动，可以实现运动中的信息交互； 2 、能够提供实时业务的传输和交互，支持个人移动业务的话音数据综合； 3 、支持网络动态重构和网络合并； 4 、具有良好的网络管理能力； 5 、具有完善的安全机制； 6 、支持移动台脱网直通模式呼叫业务； 7 、采用先进的话音编码技术和信道编码技术，提供良好质量的通信服务； 8 、能够与其它通信网络实现互联互通。 综合上述各种要求，我军的综合移动通信系统的集群体制将以t e t r a 体制为基础， 吸收借鉴其他集群体制优点，兼容现役集群通信系统，进行适应性技术改造，形成我军新 一代的集群技术体制。一个完整的t e t r a 集群通信系统，包括基站、交换机、调度台和 控制中心四个部分，其中移动台和基站的通信，是实现整个集群系统通信的关键。 “军用综合移动通信系统”是我军战术移动通信系统体系中的一个重要组成部分。本系 统包含多个基站，而每个基站可以自成系统为其覆盖区内的移动台相互之间的通信服务。 同时基站也可以移动，在基站移动的同时，基站之间的通信还能继续。本文涉及的工作就 是“军用综合移动通信系统”的预研项目中的一部分，主要完成军用集群通信系统中交换机 的研发工作：实现呼叫控制、移动性管理和短数据业务。 1 4 论文的结构 本文在研究t e t r a 空中接口网络层协议的基础上，重点对t e t r a 系统中i s i 协议进 行研究。全文共分七章： 第一章，分析了本课题的研究背景以及t e t r a 系统在国内的发展情况。简单介绍 t e t r a 系统标准族、主要技术特性、标准接口以及t e t r a 系统的特点； 第二章，研究了t e t r a 标准空中接口的体系分层结构并简单介绍其实现工具； 南京邮电大学硕十研究生学位论文第1 章绪论 第三章，i s i s d 和i s i m m 业务分析和设计； 第四章，呼叫控制业务分析和设计，重点分析呼叫控制过程，给出设计过程和流程图； 第五章，对呼叫控制过程进行状态分析，给出状态转换图以及s d l 实现过程； 第六章，编译与仿真过程； 第七章，对全文工作进行了总结，并就课题的后续工作作简要介绍。 6 南京邮电人学硕士研究生学位论文第2 章t e t r a 空中接口协议栈及实现1 ：具 第2 章t e t r a 空中接口协议栈及实现工具 2 1t e t r a 空中接口协议栈 t e t r a 空中接口协议栈【5 6 7 】如图2 1 所示。垂直方向可以划分为控制面和用户面。控 制面处理控制信息和分组业务，控制信息指全部的信令信息，包括控制和数据。用户面处 理电路交换的话音和电路交换的用户数据，用户信息指电路方式话音或电路方式数据，包 括端到端的用户数据。控制面信息和用户面信息有不同的要求。控制面只需要一个离散的、 非连续物理链路来传送信息，建立连续的物理链路来支持其业务。控制信息有的需要请求 应答，有的不需要请求应答。而用户面则需要一个连续的物理链路来支持用户业务。 控制面 ： 用户面 上上上 p dc m c em m l lll i m l e b l e i ll l c i 1r im a c 第三层 第二层 二二二二夏二二二 第一层 图2 1t e t r a 空中接口协议栈 从控制面看可以分为三层：物理层、数据链路层和网络层。第一层是物理层( p i ) ，由 定时结构、无线电射频信道等组成。它处理射频发送和接收、调制和解调、发送和接收的 转换、定时、时分多址结构和移动用户的功率控制等。 第二层是数据链路层，可分为媒体接入控制( m a c ) 子层和逻辑链路控制( l l c ) 子 层。前者负责信道分配及物理层的数据复用，实现t d m a 的帧同步、交织去交织、信道 编码、随机接入管理等。后者主要处理多路逻辑链路以支持同时发生的业务，并负责数据 传输、转发、分段、重传、重新装配以及逻辑链路的管理和控制等工作。 第三层是网络层，仅用于控制面，可分为移动链路实体( m l e ) 和子网络接入功能 7 南京邮电大学硕十研究生学位论文第2 章t e t r a 空中接口协议栈及实现下具 ( s n a f s ) 。m l e 负责控制较低层与小区处理无线链路方面的事务，包括无线链路连接的 管理、登记区内的移动性管理、移动用户身份管理和服务质量控制等。子网络接入功能分 为分组数据实体( p d ) 、电路模式控制实体( c m c e ) 以及移动性管理( m m ) 。分组数据 负责处理无连接的和面向连接的分组数据。移动性管理负责处理漫游、迁移和小区切换。 电路模式控制实体负责处理呼叫控制( c c ) 、短数据业务( s d s ) 以及补充业务( s s ) 。 2 2 实现工具简介 规范说明和描述语言( s d l ) 是c c i t t 推荐的规范描述语割8 1 ，经过i t u t 的发展和 标准化，具体定义在蓝皮书z 1 0 0 建议中。1 9 8 8 年推出第一个正式版本，以后每四年进行 一次增补更新。作为国际标准化的正式语言，它被用来规范描述实时系统。它既适用于 概要设计阶段，也适用于详细设计阶段，可以完全独立于硬件实现和操作系统。 t e l e l o g i ct a u 是一种基于s d l 的通信软件开发工具，其中的s d ls u i t e 设计套件支持 s d l 语言进行设计、模拟、验证，支持s d l 到c 或c + + 的自动翻译。s d ls u i t e 还支持与 实际目标环境的集成，它包含一个运行库，提供s d l 系统与环境打交道的源代码，支持多 操作系统，用户可以在单任务、多任务和分布式系统之间进行选择。用户可以直接在s d l 描述和设计中嵌入c 代码，从而完成部分功能。经s d l 描述产生的c 代码，包括嵌入的 c 代码可以直接集成到多种嵌入式或非嵌入式实时多任务操作系统( i 汀o s ) 中，如v x w o r k s 等。集成后的代码可以直接在目标板上运行，从而方便用户进行协议软件的开发。 s d ls u i t e 由s d le d i t o r 、s d ls i m u l a t o r 、s d lv a l i d a t o r 、s d lt r a n s l a t o r 和m s ce d i t o r 组成。 s d le d i t o r ：s d l 编辑器，支持图形化的s d l 编辑，同时提供一个在线检查的分析器， 可以立即标出编辑中的静态语法和语义错误。 s d ls i m u l a t o r ：s d l 仿真器，支持在开发环境下进行s d l 系统的仿真运行，仿真结 果可以自动生成m s c ( m e s s a g es e q u e n c ec h a r t s ) 。仿真器还可以自动穷举搜索到的s d l 系统的所有路径，保证系统的每一个状态都是可达的。 s d lv a l i d a t o r ：s d l 验证器，结合m s c 验证系统行为是与需求描述否一致。 s d lt r a n s l a t o r ：s d l 代码自动生成器，支持三种代码生成：第一种是无限制的c 代 码生成器，支持一般的c 和c + + 代码生成；第二种是优化的c 代码生成器，支持小型嵌入 式系统的优化代码生成，能满足这种系统对代码效率、最小内存和高性能的要求；第三种 是c h i l l 代码生成器，由于在仿真和验证阶段使用的代码与最后生成的代码是相同的，这 南京邮电人学硕士研究生学位论文第2 章t e t r a 空中接口协议栈及实现i 二具 就保证了测试系统与实际运行系统的一致。 m s ce d i t o r ：m s c 编辑器，支持图形化的m s c 编辑。 在协议软件的开发流程中，m s c 用于协议需求分析阶段，它描述协议实体之间信息交 互以及实体与系统环境的交互顺序，协议实体之间的信息交互以及实体与系统环境之间的 交互通过信号的传递来描述。通过m s c 图可以方便地表示出信号的流向，信号是否带有 参数、具体的参数值等。在软件模拟和验证阶段，使用s i m u l a t o r 和v a l i d a t o r 功能实时产 生m s c 图，通过分析m s c 图来验证跟踪s d l 的设计。 s d l 一般被应用在概要设计和详细设计阶段。在模拟验证阶段，使用s d l 结合m s c 的方法验证s d l 语言设计；在协议实现阶段，s d l 工具把描述和设计转换成c c + + 代码； 在测试阶段使用t t c n 进行协议测试。 s d l 具有以下优势： 1 、s d l 支持图形( g r ) 和文本描述( p r ) ，并且可以相互转换。图形便于设计人员 直观了解设计结果，文本描述便于保存。 2 、s d l 可以把s d l 描述的详细报告部分直接生成所需要的代码，将详细设计报告和 代码设计过程有机地结合在一起，便于软件设计。 3 、s d l 可以利用t t c n 直接进行测试，大大提高了s d l 设计的源代码的正确性。在 v a l i d a t o r 、s i m u l a t o r 、t t c n 过程中均有m s c 图输出，便于检查设计中存在的问题。 4 、s d l 生成的代码可以在多种实时多任务平台上运行，可以方便地与p s o s 、n u c l u e s 、 p l u s 、s o l a r i s 、v x w o r k s 、o s e 等r t o s 系统相互集成，具有较好的可移植性。 5 、s d l 可以将整个软件开发过程、需求报告、总体设计报告、详细设计报告、代码 设计及测试和维护集成一体。各个部分的设计都可以使用s d l 的不同功能来描述，最大限 度地节省人力和物力。 9 南京邮电人学硕七研究生学位论文第3 章i s i s d 和i s i m m 业务分析与设计 第3 章i s i s d 和i s i m m 业务分析与设计 3 1i s i s d 短数据业务 短数据业务9 】是一个被优化的消息服务，能够快速传输比较短的消息，该业务支持以 移动用户为起点或终点的单呼或组呼消息，这些消息可以由用户定义，也可以是预编码的 短消息。 i s i s d 1 0 , 1 1 】支持的短数据业务不要求确认。基站接收到移动用户发送的uu n i t d a t a p d u 后，分析地址类型。 1 ) 单地址类型 被叫用户不在本基站，判断本基站是否为归属基站( h l r 所在基站) ：如果是归属基 站，向被叫基站( 被叫用户所在基站) 发送i s i s du n i t d a t a p d u ；否则，向归属基站发 送i s i s d 烈i t d a t ap d u 。 2 ) 组地址类型 判断本基站是否控制基站：如果是控制基站，向各个组成员基站发送 i s i s du n i t d a t ap d u ( 若控制基站是组成员基站，再向空中接口发送du n i t d a t a p d u ) ；否则，向控制基站发送i s i s du n i t d a t a p d u 。 基站收到i s i s du n i t d a t ap d u 后，分析地址类型。 1 ) 单地址类型 判断本基站是否归属基站：如果是归属基站，向被叫基站发送i s i s du n i t d a t ap d u ( 若被叫用户就在归属基站，则向空中接口发送du n i t d a t a p d u ) ；否则直接向空中接 口发送du n i t d a t a p d u 。 2 ) 组地址类型 判断本基站是否控制基站：如果是控制基站，向各组成员基站发送i s i s du n i t d a t a p d u ( 控制基站如果也是组成员基站，再向空中接口发送du n i t d a t a p d u ) ；否则，向 空中接口发送d u n i t d a t a p d u 。 图3 1 给出单地址类型的短数据业务传输流程图。其中，基站1 为归属基站，基站2 为被叫基站，移动用户在归属基站发送u u n i t d a t ap d u 。 1 0 南京邮电人学硕十研究生学位论文 第3 章i s i s d 和i s i m m 业务分析与设计 u u ni t d a t a i s i s d _ u n i t d a t a d _ u ni t d a t a 3 2i s i m m 移动性管理 图3 1 单地址类型的短数据业务传输 移动用户在小区重选的时候可能j 下在进行话音或电路数据业务，如果移动用户没有进 行任何的话音或电路数据业务，将进行不宣布小区重选；否则移动用户进行的小区重选有 四种可能【1 2 15 1 ，包括不通知小区重选、通知小区重选类型1 、通知小区重选类型2 以及通 知小区重选类型3 。 3 2 1 不宣布小区重选 移动用户空闲时，从一个小区漫游到另一个小区。移动用户向新基站( 漫游或越区切 换之后新小区所在基站) 发送请求位置更新报文，新基站收到该报文后，判断新基站是否 为归属基站：如果是归属基站，在本基站内部完成位置更新；否则，向归属基站发送请求 位置更新报文。归属基站收到请求位置更新报文后，向请求方发送请求鉴权报文，请求方 将鉴权运算结果发送给归属基站。鉴权结果成功，归属基站将用户的最新信息传递给新基 站，更新h l r 中的信息，删除旧基站( 漫游或越区切换之前旧小区所在基站) 中有关该 移动用户的信息；鉴权结果失败，则通知移动用户位置更新失败。 在位置更新的过程中，可能会因为以下几种情况而拒绝位置更新： 1 ) m s 是非法用户； 2 ) 鉴权失败； 3 ) m s 没有更新业务的功能； 4 ) 网络连接不正常。 图3 2 给出移动用户空闲时漫游的位置更新流程图。 南京邮电人学硕七研究生学位论文 第3 章i s i s d 和i s i n d 业务分析与设计 m s新基站m s 归属基站旧基站 位置更新请求 i s i l o c a t i o nu p d a t e 到 1 一 i s i l o c a t i o nu p d a t er e j e c t 位置更新失败 1 i s ia h t h e n t l c a t l 0 nd e m a n d 一 鉴权请求 鉴权结果 壁j 2 i s i _ a h t h e n t i c a t i o nr e s p o n s e ( 失败 ) i s l l o c a t i o nu p d a t er e j e c t 位置更新失败 2 i s i _ a h t h e n t i c a t i o nr e s p o n s e ( 成功 ) i s i p r o f i l eu p d a t e i s i - p r o f i l eu p d a t er e s p o n s e l s i r e m o v es u b i s ir em o v es u b sr e s p cn s e i s il o c a t i o nu p d a t er e s p o n s e 位置更新成功 2 图3 2 移动用户空闲时漫游位置更新流程图 3 2 2 不通知小区重选 移动用户在业务过程中进行的越区切换，无法或不需通知旧基站。移动用户在通话过 程中从一个小区切换到另一个小区，只需更新位置信息，不需要鉴权。 1 、单呼不通知小区重选 位置更新成功后，移动用户发送呼叫恢复请求报文，新基站分配业务信道。移动用 户请求呼叫恢复，在新基站、旧基站间和另一用户所在基站间建立一条链路。归属基站会 1 2 南京邮电大学硕十研究生学位论文 第3 章i s i s d 和i s i 删业务分析与设计 通知旧基站删除相关信息。 2 、组呼不通知小区重选 位置更新成功后，移动用户发送呼叫恢复请求报文。如果本基站是组成员基站，不需 要重新分配业务信道，使用组呼建立时已分配的信道；否则重新分配信道。移动用户请求 呼叫恢复，在新基站和控制基站间建立一条链路。归属基站会通知旧基站删除相关信息。 图3 3 给出组呼移动用户越区切换至非组成员基站情况下不通知小区重选流程图。 m s新基站m s 归属基站旧基站组归属基站 位置更新请求 i s i l o c a t i o nu p d a t e 到 1 i s i l o c a t i o nu p d a t er e j ec t 位置更新失败 1 i s i p r o f i l eu p d a t e i s i p r o f i l eu p d a t er e s p ( ) n s e 一i s l l o c a t i o nu p d a t er e s f o n s e 位置更新成功 i s ic a n c e ls u b s 呼叫恢复请求 i s i _ c a n c e ls u b sfe s p o n s e i s i _ c a l l _ r e s t o r a t i o n i s ic a l l _ r e s t o r a t i o na c 呼叫恢复响应 1 图3 3 不通知小区重选流程( 越区切换至非组成员基站) 3 2 3 通知小区重选类型1 移动用户在业务过程中进行的跨小区切换，移动用户通过背景扫描或中断扫描获取新 小区的标识，旧基站直接指示移动用户到新小区的主控制信道( m c c h ) 或业务信道。 1 3 堕塞! ! 皇盔堂堡堕窒尘堂堡迨奎笙! 至! ! ! ! ! 塑! ! ! 坠些箜坌堑兰墼生 旧基站收到移动用户包含新小区信息的位置更新请求后，向新基站发送请求报文，请 求新基站添加该用户信息，新基站收到该报文后向归属基站发起位置更新请求。下面的过 程与不通知小区重选类型基本相同，新基站在信道分配好之后直接进行相关链路的恢复， 不需要等待移动用户的呼叫恢复请求，旧基站在收到新基站的信道分配成功结果后释放旧 小区的信道资源，指示移动用户切换到新小区。图3 4 给出组呼移动用户越区切换通知小 区重选类型1 流程图。 一位置更新请求 i s i l o c a t i o na d d i s il o c a t i o nu p d a t e 到 1 i s i l o c a t i o nu p d a t er e j e c t i s i _ l o c a t i o na d d r e j e c t 位置更新失败 1 i s i p r o f i l eu p d a t e i s i p r o f i l eu p d a t er e s p o n s e i s i l o c a t i o nu p d a t er e s p o n s e i s i l o c a t i o na d dr e s p o n s e 2 堡ui s i _ c a l l _ r e s t o r a t i o n i s i _ c a l l - r e s t o r a t i o na c k 2 i s i _ c h r e s t o r e ( 信道分配成功) i s i c h r e s t o r er e s p o n s e 位置更新成功 1 图3 4 通知小区重选类型l 流程图 3 2 4 通知小区重选类型2 移动用户在业务过程中进行的跨小区切换，移动用户通过背景扫描或中断扫描获取新 小区的标识，旧基站再通知移动用户切换到新小区。 3 2 5 通知小区重选类型3 移动用户在业务过程中进行的跨小区切换，由于移动用户无法进行背景扫描，旧基站 1 4 南京邮电人学硕十研究生学位论文第3 章i s i s d 和i s i 姗业务分析与设计 将先通知i h d , 区再中断业务进行前景扫描，找到新小区后恢复原业务。 移动用户通知旧小区它需要换区，旧小区回复移动用户，要求移动用户立即切换到新 小区。下面的过程与不通知小区重选过程相似。 通知小区重选类型3 和通知小区重选类型2 基本相同，只是移动用户扫描相邻小区的 时机不同，前者是在通知旧小区后完成扫描过程，后者是在通知旧小区前完成扫描过程。 南京邮电人学硕士研究生学位论文第4 章呼叫控制业务分析与设计 第4 章呼叫控制业务分析与设计 本文讨论的呼叫控制过程是指基站侧的单呼和组呼，其呼叫过程主要分为呼叫建立过 程、保持过程和拆线过程三个阶段。为了方便描述，把呼叫分为三个部分来描述：单呼单 基站、i s i i c 即单呼跨基站以及i s i g c 即组呼。 4 1 单呼单基站过程分析与设计 4 1 1 呼叫建立过程 为了启动呼叫建立，主叫用户发送请求原语到c c 子实体【6 1 ，c c 将请求原语转化为 c cu s e t u pp d u ，并且发送给基站。基站在收到此p d u 后，依次做如下动作。 1 、查询主叫的合法性。如果主叫合法，则建立一个呼叫记录表，保存主被叫相关信 息并分配逻辑通道号。若分配成功，保存逻辑通道号，判断呼叫类型，如果是单呼继续下 面过程，否则进入组呼处理过程；若分配失败，向空中接口发送c cdr e l e a s ep d u ，删 除呼叫记录表等相关信息，呼叫结束。 2 、申请信道资源。c c 实体向下层发送原语m l ec m c ec h c o n f i g u r er e q u e s t 请求申请信道资源，下层响应m l ec m c ec h c o n f i g u r ec o n f i r m 。如果申请成功，判 断呼叫类型，如果为单呼，继续下面动作，否则进入组呼处理过程。如果申请失败，向空 中接口发送c cdr e l e a s ep d u ，删除呼叫记录表等相关信息，呼叫结束。 3 、在本地v l r ( 访问位置寄存器) 中查询被叫用户信息。如果查到被叫用户相关信 息，则表明被叫用户就在当前基站，呼叫继续【1 6 】。如果查不到被叫用户信息，则表明被叫 用户不在当前基站，进入单呼跨基站处理过程 1 7 , 1 8 】。 4 、查询被叫用户当前状态。 1 ) 如果被叫用