一、网络的OSI七层模型:
A. 概述
为了解决不同系统的互连问题,ISO(International Organization for Standardization,国际标准化组织)于1977年提出了一种不基于特定机型、操作系统或公司的网络体系结构,即“开放系统互连参考模型”OSI(Open System Interconnection)。OSI定义了异种机连网的标准框架,为连接分散的“开放”系统提供了基础,既任何两个遵守OSI标准的系统可以进行互连。
OSI采用分层结构化技术,将整个网络的通信功能分为7层(Layer),由低层到高分别是:物理层(Physical Layer)、数据链路层(Data Link layer)、网络层(Network Layer)、传输层(Transport Layer)、会话层(Session Layer)、表示层(Presentation Layer)、应用层(Application Layer)。该模型层次的划分是从逻辑上将功能分组,每一层完成一特定功能,功能类似或相关的归于一层,各层功能明确且易于管理;每一层的真正功能是为其上一层提供服务。
OSI参考模如图所示。
B. OSI各层的基本功能:
1、 物理层
提供为建立、维护和拆除物理链路所需的机械的、电气的、功能和规程的特性;提供有关在传输介质上传输非结构的位流及物理链路故障检测指示。
2、 数据链路层
为网络层实体提供点到点无差错帧传输功能,并进行流控制。
3、 网络层
为传输层实体提供端到端的交换网络数据传送功能,使得传输层摆脱路径选择、交换方式、拥挤控制等网络传输细节;可以为传输层实体建立、维持和拆除一条或多条通信路径;对网络传输中发生的不可恢复的差错予以报告。
4、 传输层
为会话层实体提供透明的、可靠的数据传输服务,保证端到端的数据完整性;选择网络层能提供的最适宜的服务;提供建立、维护和拆除传输连接功能。
5、 会话层
为彼此合作的表示层实体提供建立、维护和结束会话连接的功能。完成通信进程的逻辑名字与物理名字间的对应;提供会话管理服务。
6、 表示层
为应用层进程提供能解释所交换信息含义的一组服务,如代码转换、格式转换、文本压缩、文本加密与解密等。
7、 应用层
提供OSI用户服务,如语音、数据、文件的传送、等应用功能模块。
C. 数据构成
在遵循OSI 参考模型的现代通信网络中,用户的有效数据并非是直接传送到目的端,而是通过遵守层层协议、进行了协议规定的变换或附加了许多信息(包括控制信息等)后,形成了一个新的数据,在物理层规定的传输介质上传送至对端。
通常,我们把遵守某个协议看成是“附加一个报头(Header)”。下图为数据“DATA”在OSI模型每层中的构成:
AH – Application Header TH – Transport Header
PH – Presentation Header NH – Network Header
SH – Session Header LH – Link Header
D. OSI 模型的主要特点
1、 OSI 参考模型定义的是一种抽象结构,它给出的仅是功能上和概念上的标准框架。该模型与具体实现无关;
2、 每层完成所定义的功能,对某一层功能的修改并不影响其他层;
3、 不同系统的同层实体间使用该层协议进行通信(逻辑意义上的通信),只有最底层才发生直接数据传送;
4、 同一系统内部相邻层实体间的接口定义了服务原语以及向上层提供的服务;
5、 OSI参考模型本身并不引起网络通信,必须执行某个实现某层功能的协议时,才执行有形的网络通信。只有协议才涉及某一层的实现描述。因此,模型的最大作用是提出了功能划分原则,描述了网络通信所需的各种服务;
osi参考模型的作用6、 两种不同的协议可能隶属模型的同一层功能实现,但它们之间并不能协同工作,只有执行相同协议的实体才能彼此通信。
二、GSM系统构成、接口,呼叫建立过程
A. 系统的组成
蜂窝移动通信系统主要是由交换网路子系统(NSS)、无线子系统(BSS)和移动台(MS)三大部分组成,如图2-1所示。其中NSS与BSS之间的接口为“A”接口,BSS与MS之间的接口为“Um”接口。在模拟移动通信系统中,TACS规范只对Um接口进行了规定,而未对A接口做任何的限制。因此,各设备生产厂家对A接口都采用各自的接口协议,对Um接口遵循TACS规范。也就是说,NSS系统和BSS系统只能采用一个厂家的设备,而MS可用不同厂家的设备。
图2-1 蜂窝移动通信系统的组成
由于GSM规范是由北欧一些运营公司“炒”出的规范,运营公司当然喜欢花最少的投资,用最好的设备来建最优良的通信网,因此GSM规范对系统的各个接口都有明确的规定。也就是说,各接口都是开放式接口。
GSM系统框图如图2-2,A接口往右是NSS系统,它包括有移动业务交换中心(MSC)、拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、鉴权中心(AUC)和移动设备识别寄存器(EIR),A接口往左Um接口是BSS系统,它包括有控制器(BSC)和收发信台(BTS)。Um接口往左是移动台部分(MS),其中包括移动终端(MS)和客户识别卡(SIM)。
在GSM网上还配有短信息业务中心(SC),即可开放点对点的短信息业务,类似数字寻呼业务,实现全国联网,又可开放广播式公共信息业务。另外配有语音信箱,可开放语音留言业务,当移动被叫客户暂不能接通时,可接到语音信箱留言,提高网路接通率,给运营部门增加收入。
2.2 交换网路子系统
交换网路子系统(NSS)主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能。 NSS 由一系列功能实体所构成,各功能实体介绍如下:
MSC:是GSM系统的核心,是对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路交换的功能实体,也是移动通信系统与其它公用通信网之间的接口。它可完成网路接口、公共信道信令系统和计费等功能,还可完成BSS、MSC之间的切换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等。另外,为了建立至移动台的呼叫路由,每个MS、还应能完成入口MSC(GMSC)的功能,即查询位置信息的功能。
VLR:是一个数据库,是存储MSC为了处理所管辖区域中MS(统称拜访客户)的来话、去
话呼叫所需检索的信息,例如客户的号码,所处位置区域的识别,向客户提供的服务等参数。
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