七号信令基础

第1章  GSM信令系统简介
我们已经知道，数字蜂窝移动通信系统由NSS、BSS、OSS三大子系统和MS组成，但这只是根据功能划分的物理上的组合，大多数功能是分布在不同的设备中的，这样在执行任务时就需要交换信息，协调动作：分散的设备需要相互配合才能完成某项任务，设备或各个子系统之间必须通过各种接口按照规定的协议实现互连。在通信系统中，我们把协调不同实体所需的信息称为信令。信令系统指导系统各部分相互配合，协同运行，共同完成某项任务。GSM系统中，信令消息具体体现在接口的协议和规范上，我们先从子系统互连和接口的分层模式来说明GSM系统中主要协议的结构和相互关系。
1.1  接口和协议
接口代表两个相邻实体之间的连接点，而协议是说明连接点上交换信息需要遵守的规则。两个相邻实体要通过接口传送特定的信息流，这种信息流必须按照一定的规约，也就是双方应遵守
某种协议，这样信息流才能为双方所理解。不同的实体所传送的信息流不同，但其中也可能有一些共同性，因此，某些协议可以用在不同的接口上，同一接口会用到多种协议。图1-1表示了在无线接口（Um接口）上存在的不同协议，其中SS规程用于移动台对HLR设置补充业务的参数；MM和CM用于移动台和MSC/VLR之间交换用户移动性管理信息和通信接续信息；RR用于移动台和BSC之间交换无线资源分配信息。
图1-1 通过无线接口的各种协议
一种协议在传送过程中可以通过若干个接口，例如上述MM和CM协议在移动台传送到MSC/VLR过程中至少要通过无线接口、Abis接口和A接口。
图1-2表示了GSM系统的信令结构，横向是根据物理的设备从最左边移动台开始顺次接入系统的各种系统的各种地面设施；纵向对应于各个功能层面，从最低的传输层开始，逐步到各种高层面。
图1-2 GSM系统的信令结构
让我们先来看无线接口，它们涉及到GSM系统中的许多重要协议。最底层是BTS和MS之间的传输层，然后是无线接口第二层的数据链路层和第三层的应用层，其中包括协议RR（无线资源管理），此协议也出现在“Abis”接口和“A”接口上。从这里可以看出，BTS和BSC这些设备对有些信令的交换是透明的，它们的作用只是传递信息，并不做处理。
对于网络一侧的内部连接，各设备都具备单一的接口，即用CCS7信令网支持相互间的信令交换。
1.2  GSM系统中的接口和协议
在GSM系统中,信令消息在不同的接口有不同的形式，也就是有不同的信令协议。为什么采用不同的协议呢？比较直观的原因之一是为了得到优化，这一点表现在无线接口上；另一个原因就是迁就已经存在的标准。
图1-3表示GSM系统的信令模型：
图1-1 GSM系统信令模型
从信令模型中可以看出，GSM系统中不同接口上使用了不同的协议，从链路层看，分别涉及MS和BTS之间的LAPDm，BTS与BSC之间的LAPD，以及七号信令系统中的MTP2协议。信令协议与设备结构是无关的，只是用于MS与网络之间建立的一种约定，以支持RR、MM、CM功能的执行。
RR管理涉及多个接口和实体，BSC与MSC之间的接口协议称为BSSMAP（BSS移动应用部分），用以支持各种连接处理和切换过程，其承载方式是A其中两个主要的协议接口上的CCS7信令协议。BTS与BSC之间的协议称为RSM（无线分系统管理），用于支持分配传输路径和测量报告处理，其承载方式是Abis接口上的LAPD信令协议。BTS与MS之间的协议称为RIL3-RR（无线接口第三层RR协议），它只是整个第三层实体的一部分用于支持无线连接处理和测量报告处理，其载体是Um接口上的LAPDm信令协议。
对于MM和CM，BTS和BSC不对这类消息进行处理，涉及到MM和CM的设备主要是移动台以及HLR和MSC/VLR。我们把这类消息称为DTAP消息，通过A接口能够传递两类消息：BSSMAP消息和DTAP消息，其中BSSMAP消息负责业务流程控制，需要相应的A接口内部
功能模块处理。对于DTAP消息，A接口仅相当于一个传输通道，从NSS到BSS侧，DTAP消息被直接传递至无线信道，从BSS到NSS侧，DTAP消息被传递到相应的功能处理单元，对A接口来说，DTAP消息是透明的。关于A接口的协议和规范，在信令高级课程中会详细描述。

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