第十章 网络协议.ppt

1、1,第十一章网络接入协议,2,一、ISDN (Integrated Services Digital Network)又叫综合业务数字网，是由数字电话和电话载波提供的数据传输服务组成。ISDN立足于电话网络数字化，使得语音、数据、文本、图象、音乐和视频可以在现有的有线电话上传输。,3,ISDN设备包括：终端 (terminal)终端适配器 (Terminal Adapters, TAs)网络终止设备 (Network-Termination devices)线路终止装置 (Line-Termination Equipment)交换终止装置 (Exchange-Termination Equip

2、ment),4,注意：TE1：Terminal Equipment type 1, 指的是专门的ISDN终端。通过一条4线的双绞线数字链接和ISDN网络相连。TE2：Terminal Equipment type 2, 指的是非ISDN终端，如DTE。TE2通过一个适配器TA和ISDN网络相连。,5,ISDN中的参考点定义了功能组之间的逻辑接口。包括：R：非ISDN设备和TA之间。S：用户终端和NT2之间。T：NT2和NT1之间。U：NT1和一个载波网(carrier network)线路终止装置之间。,图ISDN中设备和相关点之间的关系,7,ISDN中的数据链路层协议LAPDLAPD, Li

3、nk Access Protocol on the D channel。该协议和HDLC (High level Data Link Control) 相似：通过标记符来限制帧的边界、检错码、面向连接模式以及ARQ机制等。在某个时刻，在一条总线上的所有终端可以同时和网络建立多个连接，但是只有一台终端可以发送。每个终端都有一个地址TEI (Terminal End point Identifier)可以识别。该地址可以是动态的，也可以是静态的。,9,二、GSM中的协议栈GSM网络中，移动台中应用了全部的协议，而网络方面，协议的应用分散在不同的设备中。第一层：和无线传输有关的所有方面第二层：保证无

4、线传输的稳定性第三层：分为三个子层CM：Connection ManagementMM：Mobility ManagementRR：Radio Resource,10,空闲(idle)时，移动台一般不和MSC连接。为了通信，事先必须：建立无线连接RR，目的是得到一条专用信道和网络联系；为了保证专用信道上对话的稳定性，还必须和BTS之间建立一条第二层的连接；建立无线连接MM，网络用来对移动台进行鉴权操作，然后允许移动台通信。,12,三、移动台中的层结构空中接口Um上的数据链路层数据链路层是基于LAPDm协议的。所有的信令逻辑信道(除了FCCH信道、SCH信道和RACH信道外)都使用了LAPDm；

5、在单向信道(BCCH信道、PCH信道、AGCH信道)上，在第二层上传送的第三层消息既不用添加首部文件，也不用确认。第二层的开发仅仅是为了附和OSI；在双向信道(SDCCH信道、FACCH信道、SACCH信道)上，使用了与LAPD协议相似的LAPDm协议。,13,.LAPDm帧的格式最大长度固定：23bytes (SDCCH信道FACCH信道)，或者21 bytes (SACCH信道)；没有限制帧的标记符，但是有个指出了帧中有效信息字节数的长度指示；默认使用00101011作为填充字节；1 byte的地址域；无检错码；,18,.工作方式两种模式：非连接模式 要求确认的连接模式(窗口为1),19,

6、.多路复用第二层可以将多条数据流复用到同一条物理信道上。通过SAPI对它们进行区分，指出传输信息的内容，然后毫无差错地将它们送往相应的第三层。,20,.LAPDm的应用在GSM的空中接口，SAPI的取值只能为0或者3。所有的信令消息被送往SAPI0，短消息服务使用SAPI3 (包括语音和数据)。为了保证在MS和BTS间短消息传输的可靠性和快捷性，在SAPI3上总是使用连接模式的。,22,空中接口的第三层RRMMCMCCSSSMS,23,.第三层消息的一般结构各个子层间的关系类似于OSI参考标准的高层和低层间的关系，但是没有封装的过程。CM的消息可以透明地通过MM层和RR层。第三层消息的结构：区

7、分多个事物同时发生的事务标识符指出消息来自哪个子层的协议辨别标记消息类型长度固定的必要消息元素长度变化的必要消息元素非必要消息元素,25,.RR子层负责无线连接。主要作用是建立一条专用信道以及越区切换后专用信道的重新连接。RR连接是介于MS和BSC之间的，在一个时刻只能有一条RR连接存在。,26,.MM子层三个主要功能：移动性管理安全性管理MM连接的管理MM连接是在CM的请求下(呼叫的发起或者短消息的发送) 建立的。MM连接可以在CM请求的服务被接受后或者加密被激活后当作建立了。,27,四、Abis接口在BTS和BSC中间，支持用户通信和信令的传输。大部分的信令消息在移动台和BSC或者MSC间

8、交换：BTS起中继的作用。,28,物理层包括两种信道：话务信道：16或64kbps，相当于ISDN中的B信道信令信道：16或64kbps，相当于ISDN中的D信道。管理MS-BSC间和MS-MSC间或者BSC-BTS间的信令交换。,30,数据链路层基于LAPD协议。Abis接口支持的消息类型有：在移动台和网络之间交换的高层消息 (如：信令消息)监控和维护BTS的消息BTS-BSC间数据链路管理的消息,31,特点：与移动台有关的信令消息是在特殊的物理信道上完成交换的(不跳频时一个给定频率上的一个时隙)，该频率是由TRX管理的；所有TRX共有的处理被融合到一个带有TEI (Terminal Equ

9、ipment Identity) 的BCF (Base Common Function) 功能；(SAPI, TEI)可以指明有关消息的类型、TRX、BCF。,33,网络层两种类型的信令消息非透明消息：包含BTS和BSC间命令，由BTSM (BTS Management)层管理。 透明消息：在MS和BSC或MSC间交换，BTS只是简单的中继作用；,34,透明消息含有消息类型：指出了空中接口上的传输是连接模式还是非连接模式 (DATA REQUEST, UNIT DATA REQUEST)；信道号码：指出了无线信道上所用的时隙号 (当多条信道复用在一个时隙上时)；链路标识符：指出了传送消息的逻辑

10、信道和空中接口上所用的SAPI；第三层的消息：要在空中接口传输的第三层消息。,36,五、A接口在信令方面的应用位于BSC和MSC之间，使用SS7。MSC不但通过语音电路和不同的BSC相连，而且还和信令信道直接相连。,37,.包含的协议：MTPSCCPBSSAP,38,.BSC和MSC之间转发的消息类型被BSC直接翻译(interpreter)的、管理无线资源的消息(BSSMAP子层)；在MSC和移动台之间交换的其它消息(DTAP子层)，BSC不对消息进行翻译。,39,.BSSMAP (BSS Management Part)协议管理BSC-MSC间所有和无线资源管理有关的消息交换。两种类型的消

11、息：和BSC相关的消息仅仅和专用信道相关的消息,40,和BSC相关的消息将BSC和MSC之间有问题的语音链路隔离；向BSC申请可用资源；MSC或BSC的重新初始化；在一个给定的位置区域广播寻找一移动台；如果可能的话，要求BSC将通信从一个分配的蜂窝小区转移到给定的一组蜂窝小区。,41,和专用信道相关的消息专用信道上，移动台的初始化消息；TCH信道的分配；越区切换的执行；向加密模式转换；专用信道的释放。,42,.DTAP (Direct Transfer Application Part)协议管理MS和MSC之间通过BSC转发的消息交换。该协议一般工作在连接模式下，便于BSC确定要传输消息的无线信道。,45,六、语音的代码转换TRAU：Transcoder/Rate Adaptor UnitTRAU允许将在空中接口上以13 kbit/s传输的语音信号转换为64 kbit/s的语音信号。TRAU被放置在BSS中。BTS通过语音链路上传输的信令 (in-band control of TRAU) 来控制TRAU。,47,从13 kbit/s到16 kbit/s,49,小结了解移动台和MSC间的协议栈；熟悉移动台使用的空中接口特点；掌握Abis接口和A接口的特点。,50,作业：请阐述参考点(reference point)和接口(interface)之间的关系？,