网络及协议内部教材PPT课件.ppt

GSM网络及协议 1 一 GSM网络结构二 GSM协议结构三 空中接口协议四 A接口协议五 MAP协议六 智能网 CAMEL 七 通用分组无线业务 GPRS 八 新业务九 向3G的过渡 2 一 GSM网络结构 3 MS BTS BSC MSC MSC EIR HLR AuC GCR VLR MC 其它VLR 中继交换机或GMSC CBC 基本GSM网络结构 4 GSM网话路结构 5 GSM网信令结构 6 GSM网信令与话路对应结构 7 二 GSM协议结构 8 制定GSM协议的国际组织 ETSI 欧洲电信标准委员会 GSM协议01系列 概述 缩略语02系列 业务描述 手机类型和特性等03系列 网络结构和功能 业务实现等04系列 空中接口协议05系列 空中接口物理层 编码 调制 无线收发06系列 语音变码 DTX VAD等07系列 终端适配功能 TAF 08系列 A接口协议 Abis接口协议09系列 网络设备间的接口协议 包括MAP 11系列 手机与SIM卡接口等12系列 操作维护 网管 9 CMMMRRLAPDmLayer1 RR BSTMLAPDmLAPDmLayer1Layer1 RRBSSAPSCCPBSTMLAPDLayer1MTP CMMMIMAPSBSSMAPTCAPUP TSCCPSCCPUPMTPMTP GSM协议栈 MS BTS BSC MSC 10 三 空中接口协议 11 1 空中信道类型 1 业务信道TCH话音业务信道数据业务信道 2 控制信道广播信道 FCCH 频率校正信道 SCH 同步信道 BCCH 广播控制信道 公共控制信道CCCH PCH 寻呼信道 AGCH 随机接入信道 PGCH 接入允许信道 NCH 通知信道 12 专用控制信道SACCH 慢速随路控制信道 FACCH 快速随路控制信道 SDCCH 独立专用控制信道 小区广播信道CBCH 13 2 空中接口协议04 02 GSMPublicLandMobileNetwork PLMN accessreferenceconfiguration04 03 MobileStation BaseStationSystem MS BSS interfaceChannelstructuresandaccesscapabilities04 04 layer1Generalrequirements04 05 DataLink DL layerGeneralaspects04 06 MobileStation BaseStationSystem MS BSS interfaceDataLink DL layerspecification04 07 Mobileradiointerfacesignallinglayer3 Generalaspects04 08 Mobileradiointerfacelayer3specification04 10 Mobileradiointerfacelayer3 Supplementaryservicesspecification Generalaspects04 11 Point to Point PP ShortMessageService SMS supportonmobileradiointerface04 12 ShortMessageServiceCellBroadcast SMSCB supportonthemobileradiointerface 14 3 空中接口第3层协议RR 无线资源管理MM 移动性管理CM 连接管理 CallControl CC 04 08 ShortMessageServiceSupport SMS 04 12 SupplementaryServicesSupport SS 04 80 GroupCallControl 04 68 BroadcastCallControl BCC 04 69 ConnectionManagementofPacketDataonSignallingchannels 04 63 1 无线资源管理建立 维护和释放手机和网络之间的无线连接 包括小区选择 切换等 管理使用BCCH和CCCH的无连接的过程 包括寻呼 公共信息广播等 例如 寻呼 信道请求 信道分配 系统信息 测量结果报告等 2 移动性管理支持终端的移动性 包括通知系统终端的位置 用户身份认证 为CM层不同实体提供连接管理 例如 鉴权 位置更新 CM业务请求 TMSI重新分配等 15 3 连接管理 CC 呼叫的建立 释放等 SMS 支持点对点短消息业务 SS 补充业务 GCC BCC PDSS 16 4 协议流程举例 1 手机主叫 2 手机被叫 3 位置更新 17 四 A接口协议 18 1 A接口协议08 02 Interfaceprinciples08 04 Layer1specification08 06 SignallingtransportmechanismspecificationfortheBaseStationSystem Mobile servicesSwitchingCentre BSS MSC interface08 08 MobileSwitchingCentre BaseStationSystem MSC BSS interface Layer3specification08 20 RateadaptionontheBaseStationSystem Mobile servicesSwitchingCentre BSS MSC interface 19 2 A接口第3层协议 1 BSSOMAP BSS操作维护应用部分 2 BSSAP BSS应用部分 BSSMAP BSS管理应用部分 DTAP 直接传送应用部分 3 BSSMAP 资源分配 资源释放 寻呼 加密 资源指示 负载指示 排队 切换 完全层3消息 20 4 DTAP手机和MSC之间的CC和MM消息 BSS并不分析第3层消息的内容 只是起转接作用 BSS需要建立空中接口信令信道和SCCP连接之间的对应关系 除了RR消息以外的空中接口消息都在A接口上以DTAP消息传送 21 5 A接口消息流程举例 1 主叫 2 被叫 3 切换 22 6 消息格式 23 24 BSSMAP消息 MessageTransferPart 81BackwardSequenceNumber 1BackwardIndicatorBit 1 A9ForwardSequenceNumber 41ForwardIndicatorBit 1 0FLengthindicator 15 MSUSpare 00 C3ServiceInformationOctet C3h nSCCP SignallingConnectionControlPart C2AEDestinationPointCode 5 216 2 NationalpointcodeB1EBOriginatingPointCode 5 216 6 NationalpointcodeSignallinglinkselection 1406Messagetype 06h DT1 Dataform1 0007EFDestinationLocalReference 15664896 Segmenting reassembling 00MoreData 0 NomoredataSpare 0000000 01PointertoMandatoryParameters 103Length 3 BSSApplicationPart 00Spare 0000000 Discriminatorbit 0 NotTransparent01Length 1 BSSMobileApplicationPart2 02MessageType 02h AssignmentComplete 25 五 MAP协议 26 1 过负荷控制方法 1 如果监测出一MAP实体过负荷 响应方可以对起始方请求的MAP操作不响应 2 由于大多数MAP操作都在起始实体中由TC定时器监视着 因此对于来话业务可得到一个附加的延时效果 3 若在位置寄存器中应用过负荷分层 可根据它们的应用上下文去掉MAP操作 2 版本协商采用一个应用上下文名 AC 的版本协商体系可用作运行MAP用户信令程序的两实体之间的规程版本的协商 当开始一个信令程序时 MAP用户向MAP提供者提供一个应用上下文名 此名代表该对话所要求的应用层通信能力设备 它指明所要求的TC设备 即 版本1或2 和在对话期间可启动的操作的操作程序包清单 即各种操作的集 版本1的应用上下文名仅可以用MAP U ABORT转送至版本2或更高版本的实体中的同层用户 即仅能触发涉及MAP版本1中定义的通信能力的对话 如果所给的应用上下文名可以被对方实体所接受 该对话可以在此基础上继续 否则对话被拒绝并且作为起始方的用户需要使用另外一个只需低一级的通信能力但可提供类似功能 若可能 的应用上下文名来开始一个新的对话 当一个信令程序可被以它们自己的版本号相区分的若干个应用上下文所支持时 MAP用户则需选择一个名字 也可选择所支持的最高版本名 也可以按照比较专用的策略选择名字 以至于为了将版本兼容所出现的问题减至最低而降低规约号 27 TC BEGIN AARQ 用户信息中带有版本号 TC U ABORT AARE TC BEGIN TC CONTINUE 28 MAP由MAP业务提供者向其用户提供各种专门的业务 MAP业务用户与MAP业务提供者在业务接口通过发 收MAP业务原语而互相作用 MAP业务还被分为公共MAP业务 即对所有MAP用户皆可用以及MAP业务用户专用业务 它的业务仅对一个或若干个MAP业务用户使用而非全部 3 MAP模型 29 4 MAP公共业务 MAP OPENservice MAP CLOSEservice MAP DELIMITERservice MAP U ABORTservice MAP P ABORTservice MAP NOTICEservice 30 5 MAP专用业务 移动性管理 操作维护 呼叫处理 补充业务 短消息 Network RequestedPDPContextActivationservices 位置管理 31 6 MAP业务原语与TC业务原语的对应关系 32 33 34 35 36 7 MAP提供层的功能 1 对话建立 2 对话继续 3 对话结束 4 对话拒绝 37 8 MAP流程举例 38 39 40 41 42 43 六 智能网 CAMEL 44 SSP IP SCP HLR MSC VLR 1 网络结构 CAMEL 移动网络增强逻辑的客户化应用 45 2 业务 1 预付费 PrePay 2 虚拟专用网 VPN 46 七通用分组无线业务 GPRS 47 1 GPRS网络结构 SMS GMSCSMS IWMSC SM SC MSC VLR HLR SGSN BSS MT TE GGSN EIR GGSN PDN MAP H MAP C Gd MAP D Gs Gr Gc Gi MAP F Gp Gb Um R Gn 48 应用IP X 25 CLNPSNDCPLLCRLCMACPHY LLC中继RLCBSSGPMACL2PHYPHY GPRSSNDCP通道LLCIPBSSGPL2L2PHYL1 IP X 25 CLNPGPRS通道IPPSPDN协议L2L1 Um Gb Gn MS BSS SGSN GGSN 2 GPRS协议栈 传输 用户平面 49 L3MMLLCRLCMACGSMRF LLC中继RLCBSSGPMACFRRFL1bis L3MMLLCBSSGPFRL1bis Um Gb MS BSS SGSN 2 GPRS协议栈 信令平面 50 GTP GPRS通道协议 GPRSTunnelProtocol PDU 分组数据协议 PacketDataProtocol SNDCP 子网依赖会聚协议 SubNetwork 51 八 新业务 52 1 计费通知 AOC 手机从MSC接收带有计费信息参数 e1 e7 用计费公式计算话费 引入CAMEL后 可以由SCP提供计费信息参数 e1 e7 1 计费类计费通知 AOCC SIM卡中存储金额 通话时减去所用话费 2 信息类计费通知 AOCI 手机只是显示话费2 运营者闭锁 ODB 为运营者提供管理用户的方法3 闭合用户群 CUG 提供类似虚拟小交换机的业务4 呼叫等待 CW 5 呼叫保持 CH 53 6 SIM卡工具箱 SIMToolKit SIM卡应用工具箱提供的机制是允许SIM卡中的应用与支持该应用的ME进行交互操作 应用举例 1 主动式SIM卡 可以使SIM卡初始化ME的动作 这些动作包括由SIM卡向ME显示文本 发送短消息 用SIM卡中的号码建立语音呼叫 用SIM卡中的号码和承载能力建立数据呼叫 发送SS控制或USSD字符串 通过听筒放音 初始化与用户的对话 SIM卡初始化请求和EF s 变化的通知从ME向SIM卡提供本地信息 2 下载数据到SIM卡 使用SMS点到点和小区广播的传送机制 54 3 SIM卡用主动式SIM卡命令提供一套菜单 菜单选择机制用于向SIM卡传送用户选择的SIM卡应用菜单项 4 SIM卡呼叫控制当SIM卡激活这个业务后 所有拨出的数字串 补充业务控制字串和USSD字串在ME建立呼叫 补充业务操作或USSD操作前先传递给SIM卡 如果支持 CellidCC ME也应同时向SIM卡传递其当前服务区信息 SIM卡具有允许 禁止或修改呼叫 补充业务操作或USSD操作的能力 SIM卡还具有用另一个呼叫请求 补充业务操作或USSD操作替换一个呼叫请求 补充业务操作或USSD操作的能力 例如 一个呼叫请求可以被一个补充业务操作或USSD操作替换 反之亦然 5 SIM卡的MO短消息控制这个应用只在支持 MOSMcontrol 时有效 当SIM卡激活这个业务时 在ME发送短消息之前所有MO短消息首先传递给SIM卡 ME也应同时向SIM卡传递其当前服务区信息 在发送短消息之前 SIM卡应该具有允许发送 禁止发送或修改短消息目的地址的能力 6 事件下载只在支持 Event 时有效 SIM卡在主动式SIM卡命令中提供一套用于监视的事件 事件下载机制用于当事件发生时向SIM卡传送事件细节 ME可以报告给SIM卡的事件包括呼入 位置状态和应用的屏幕显示能力 55 7 USSD 非结构化补充业务数据 由运营者定义其应用8 一户多线9 数据业务IWF单元 速率适配 Modem池 传真适配器 信令速率适配信令支持 56 九向3G的过渡 57 1 3G系统的主导原则 接入网与核心网的划分 1 接入网 使用户接入系统的所有功能 所有空中接口相关的功能在接入网部分完成 例如BSS 2 核心网 由交换网络和业务网络组成 交换网络 包括呼叫及固