第十章 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

1、1,第十一章　網(wǎng)絡(luò)接入?yún)f(xié)議,2,一、ISDN (Integrated Services Digital Network)又叫綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，是由數(shù)字電話和電話載波提供的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)組成。ISDN立足于電話網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化，使得語音、數(shù)據(jù)、文本、圖象、音樂和視頻可以在現(xiàn)有的有線電話上傳輸。,3,ISDN設(shè)備包括：－終端 (terminal)－終端適配器 (Terminal Adapters, TAs)－網(wǎng)絡(luò)終止設(shè)備 (Network-

2、Termination devices)－線路終止裝置 (Line-Termination Equipment)－交換終止裝置 (Exchange-Termination Equipment),4,注意：－TE1：Terminal Equipment type 1, 指的是專門的ISDN終端。通過一條4線的雙絞線數(shù)字鏈接和ISDN網(wǎng)絡(luò)相連。－TE2：Terminal Equipment type 2, 指的是非ISDN終端，如D

3、TE。TE2通過一個(gè)適配器TA和ISDN網(wǎng)絡(luò)相連。,5,ISDN中的參考點(diǎn)～定義了功能組之間的邏輯接口。包括：－R：非ISDN設(shè)備和TA之間。－S：用戶終端和NT2之間。－T：NT2和NT1之間。－U：NT1和一個(gè)載波網(wǎng)(carrier network)線路終止裝置之間。,圖１１－１　ISDN中設(shè)備和相關(guān)點(diǎn)之間的關(guān)系,7,ISDN中的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議LAPDLAPD, Link Access Protocol on the

4、D channel。該協(xié)議和HDLC (High level Data Link Control) 相似：通過標(biāo)記符來限制幀的邊界、檢錯碼、面向連接模式以及ARQ機(jī)制等。在某個(gè)時(shí)刻，在一條總線上的所有終端可以同時(shí)和網(wǎng)絡(luò)建立多個(gè)連接，但是只有一臺終端可以發(fā)送。每個(gè)終端都有一個(gè)地址TEI (Terminal End point Identifier)可以識別。該地址可以是動態(tài)的，也可以是靜態(tài)的。,9,二、GSM中的協(xié)議棧GSM網(wǎng)絡(luò)中，移

5、動臺中應(yīng)用了全部的協(xié)議，而網(wǎng)絡(luò)方面，協(xié)議的應(yīng)用分散在不同的設(shè)備中。－第一層：和無線傳輸有關(guān)的所有方面－第二層：保證無線傳輸?shù)姆€(wěn)定性－第三層：分為三個(gè)子層－CM：Connection Management－MM：Mobility Management－RR：Radio Resource,10,空閑(idle)時(shí)，移動臺一般不和MSC連接。為了通信，事先必須：－建立無線連接RR，目的是得到一條專用信道和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系；－為了保證專

6、用信道上對話的穩(wěn)定性，還必須和BTS之間建立一條第二層的連接；－建立無線連接MM，網(wǎng)絡(luò)用來對移動臺進(jìn)行鑒權(quán)操作，然后允許移動臺通信。,12,三、移動臺中的層結(jié)構(gòu)空中接口Um上的數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層是基于LAPDm協(xié)議的。－所有的信令邏輯信道(除了FCCH信道、SCH信道和RACH信道外)都使用了LAPDm；－在單向信道(BCCH信道、PCH信道、AGCH信道)上，在第二層上傳送的第三層消息既不用添加首部文件，也不用確認(rèn)。第二層

7、的開發(fā)僅僅是為了附和OSI；－在雙向信道(SDCCH信道、FACCH信道、SACCH信道)上，使用了與LAPD協(xié)議相似的LAPDm協(xié)議。,13,１.LAPDm幀的格式－最大長度固定：23bytes (SDCCH信道FACCH信道)，或者21 bytes (SACCH信道)；－沒有限制幀的標(biāo)記符，但是有個(gè)指出了幀中有效信息字節(jié)數(shù)的長度指示；－默認(rèn)使用"00101011"作為填充字節(jié)；－1 byte的地址域；

8、－無檢錯碼；,18,２.工作方式兩種模式：－非連接模式 －要求確認(rèn)的連接模式(窗口為1),19,３.多路復(fù)用第二層可以將多條數(shù)據(jù)流復(fù)用到同一條物理信道上。通過SAPI對它們進(jìn)行區(qū)分，指出傳輸信息的內(nèi)容，然后毫無差錯地將它們送往相應(yīng)的第三層。,20,４.LAPDm的應(yīng)用在GSM的空中接口，SAPI的取值只能為0或者3。所有的信令消息被送往SAPI0，短消息服務(wù)使用SAPI3 (包括語音和數(shù)據(jù))。為了保證在MS和BTS間短消息傳

9、輸?shù)目煽啃院涂旖菪?，在SAPI3上總是使用連接模式的。,22,空中接口的第三層－RR－MM－CMCCSSSMS,23,１.第三層消息的一般結(jié)構(gòu)各個(gè)子層間的關(guān)系類似于OSI參考標(biāo)準(zhǔn)的高層和低層間的關(guān)系，但是沒有封裝的過程。CM的消息可以透明地通過MM層和RR層。第三層消息的結(jié)構(gòu)：－區(qū)分多個(gè)事物同時(shí)發(fā)生的事務(wù)標(biāo)識符－指出消息來自哪個(gè)子層的協(xié)議辨別標(biāo)記－消息類型－長度固定的必要消息元素－長度變化的必要消息元素－非必

10、要消息元素,25,２.RR子層～負(fù)責(zé)無線連接。主要作用是建立一條專用信道以及越區(qū)切換后專用信道的重新連接。RR連接是介于MS和BSC之間的，在一個(gè)時(shí)刻只能有一條RR連接存在。,26,３.MM子層三個(gè)主要功能：－移動性管理－安全性管理－MM連接的管理MM連接是在CM的請求下(呼叫的發(fā)起或者短消息的發(fā)送) 建立的。MM連接可以在CM請求的服務(wù)被接受后或者加密被激活后當(dāng)作建立了。,27,四、Abis接口～在BTS和BSC中間

11、，支持用戶通信和信令的傳輸。大部分的信令消息在移動臺和BSC或者M(jìn)SC間交換：BTS起中繼的作用。,28,物理層包括兩種信道：－話務(wù)信道：16或64kbps，相當(dāng)于ISDN中的B信道－信令信道：16或64kbps，相當(dāng)于ISDN中的D信道。管理MS-BSC間和MS-MSC間或者BSC-BTS間的信令交換。,30,數(shù)據(jù)鏈路層～基于LAPD協(xié)議。Abis接口支持的消息類型有：－在移動臺和網(wǎng)絡(luò)之間交換的高層消息 (如：信令消息)

12、－監(jiān)控和維護(hù)BTS的消息－BTS-BSC間數(shù)據(jù)鏈路管理的消息,31,特點(diǎn)：－與移動臺有關(guān)的信令消息是在特殊的物理信道上完成交換的(不跳頻時(shí)一個(gè)給定頻率上的一個(gè)時(shí)隙)，該頻率是由TRX管理的；－所有TRX共有的處理被融合到一個(gè)帶有TEI (Terminal Equipment Identity) 的BCF (Base Common Function) 功能；－(SAPI, TEI)可以指明有關(guān)消息的類型、TRX、BCF。,33,網(wǎng)

13、絡(luò)層兩種類型的信令消息－非透明消息：包含BTS和BSC間命令，由BTSM (BTS Management)層管理。 －透明消息：在MS和BSC或MSC間交換，BTS只是簡單的中繼作用；,34,?透明消息含有－消息類型：指出了空中接口上的傳輸是連接模式還是非連接模式 (DATA REQUEST, UNIT DATA REQUEST)；－信道號碼：指出了無線信道上所用的時(shí)隙號 (當(dāng)多條信道復(fù)用在一個(gè)時(shí)隙上時(shí))；－鏈路標(biāo)識符：指

14、出了傳送消息的邏輯信道和空中接口上所用的SAPI；－第三層的消息：要在空中接口傳輸?shù)牡谌龑酉ⅰ?36,五、A接口在信令方面的應(yīng)用～位于BSC和MSC之間，使用SS7。MSC不但通過語音電路和不同的BSC相連，而且還和信令信道直接相連。,37,１.包含的協(xié)議：－MTP－SCCP－BSSAP,38,２.BSC和MSC之間轉(zhuǎn)發(fā)的消息類型－被BSC直接翻譯(interpreter)的、管理無線資源的消息(BSSMAP子層)；－在

15、MSC和移動臺之間交換的其它消息(DTAP子層)，BSC不對消息進(jìn)行翻譯。,39,３.BSSMAP (BSS Management Part)協(xié)議～管理BSC-MSC間所有和無線資源管理有關(guān)的消息交換。兩種類型的消息：－和BSC相關(guān)的消息－僅僅和專用信道相關(guān)的消息,40,?和BSC相關(guān)的消息－將BSC和MSC之間有問題的語音鏈路隔離；－向BSC申請可用資源；－MSC或BSC的重新初始化；－在一個(gè)給定的位置區(qū)域廣播尋找一移

16、動臺；－如果可能的話，要求BSC將通信從一個(gè)分配的蜂窩小區(qū)轉(zhuǎn)移到給定的一組蜂窩小區(qū)。,41,?和專用信道相關(guān)的消息－專用信道上，移動臺的初始化消息；－TCH信道的分配；－越區(qū)切換的執(zhí)行；－向加密模式轉(zhuǎn)換；－專用信道的釋放。,42,４.DTAP (Direct Transfer Application Part)協(xié)議～管理MS和MSC之間通過BSC轉(zhuǎn)發(fā)的消息交換。該協(xié)議一般工作在連接模式下，便于BSC確定要傳輸消息的無線信道

17、。,45,六、語音的代碼轉(zhuǎn)換TRAU：Transcoder/Rate Adaptor UnitTRAU允許將在空中接口上以13 kbit/s傳輸?shù)恼Z音信號轉(zhuǎn)換為64 kbit/s的語音信號。TRAU被放置在BSS中。BTS通過語音鏈路上傳輸?shù)男帕?(in-band control of TRAU) 來控制TRAU。,47,從13 kbit/s到16 kbit/s,49,小結(jié)了解移動臺和MSC間的協(xié)議棧；熟悉移動臺使用的空中接口特