Виды сообщений и составы сигналов 3-го уровня

Как уже упоминалось выше, система протоколов взаимодействия 3-го уровня на участке MS — BTS (CM, MM, RR) является подмножеством протокола 3-го уровня LAPD. Ниже приведены некоторые форматы и команды, касающиеся протоколов участка MS — BTS.

Обмен сигнальной информацией по протоколу LAPD производится в виде сообщений, каждое из которых имеет следующий вид (рис.2.7).

Рис. 2.7. Вид сообщения протоколов LAPD 3-его уровня

Сообщение содержит следующие области: дискриминатор протокола, метка соединения и тип сообщения.

Дискриминатор протокола служит для того, чтобы отделить процедуры управления вызовом от любых других сообщений, а также отделить сообщения, передаваемые в ЦСИО (ISDN), от сообщений других систем, в частности, GSM. Дискриминатор протокола кодируется в соответствии со следующей таблицей.

Таблица 2.2. Кодировка дискриминатора протокола
Коды и порядок следования бит	Дискриминатор протокола
								Сообщения по протоколу пользователь-пользователь
......
								Сообщения управления вызовом по Рекомендации I.451 (включая сообщения СМ, отмеченное жирным шрифтом)
......
......
								Сообщения MM
......
								Сообщения RRM
......
								Cообщения CM
......
......
								Для национального использования
......
								Резерв для других сетевых протоколов 3-го уровня
......

 

Из других полей формата сообщений уровня 3 в протоколах GSM используется поле "Тип сообщения". В табл.2.3 – 2.5 приведены значения, которые применяются на уровнях CM, MM, RR. Заглавные буквы в английском значении терминов обозначают буквы, входящие в сокращенное обозначение сообщений.

Таблица 2.3. Типы сообщений 3-го уровня протокола CM на участке MS — BTS (Дискриминатор протокола — значение 00110000)
x000	0x000	Переход к национальным типам сообщений
x000	xxxx	Сообщения организации соединения
		Оповещение (ALERting)
		Вызов завершен (CALL COMplete)
		Вызов обслуживается (CALL PROCeeding)
		Соединить (CONnect)
		Подтверждение соединения (CONnect ACKnowledge)
		Аварийный вызов (EMERGence SETUP)
		Вызов (SETUP)
X001	xxxx	Сообщения информационной фазы соединений
		Модификация (MODify)
		Модификация закончена (MODify COMplete)
		Отказ в модификации (MODify REJect)
		Информация пользователя (USER INFormation)
		Удержание (HOLD)
		Подтверждение удержания (HOLD ACKnowledge)
		Отказ от удержания (HOLD REJect)
		Возобновление (RETRieve)
		Подтверждение возобновления (RETRieve ACKnowledge)
		Отказ от возобновления (RETRieve REJect)
X010	xxxx	Сообщения разъединения
		Разъединение (DISConnect)
		Освобождение (RELease)
		Освобождение закончено (RELease COMplete)
X011	xxxx	Прочие сообщения
		Управление перегрузкой (CONGestion Control)
		Извещение (NOTIFY)
		Статус (STATUS)
		Запрос статуса (STATUS ENQuiry)
		Начало частотного набора (START DTMF)
		Остановка частотного набора (STOP DTMF)
		Подтверждение остановки частотного набора
		Подтверждение начала частотного набора (STOP DTMF ACKnowledge)
		Отмена начала частотного набора (START DTMF ACKnowledge)
		Обращение к дополнительным услугам (FACILITY)
Таблица 2.4. Типы сообщений 3-го уровня протокола MM на участке MS — BTS (Дискриминатор протокола — значение 01010000)
х000	хххх	Регистрационные сообщения
		Выделен индикатор IMSI (IMSI DETuch INDicator)
		Изменение местоположения принято (LOCation UPDate ACcept)
		Изменение местоположения отклонено (LOCation UPDate REJect)
		Запрос на изменение местоположения (LOCation UPDate REQuest)
x000	xxxx	Сообщения аутентификации и определения подлинности оборудования
		Аутентификация отклонена (AUTHentication REJect)
		Запрос на аутентификацию (AUTHentication REQuest)
		Ответ на аутентификацию (AUTHentication RESponse)
		Запрос на идентификацию (IDENtification REQuest)
		Ответ на идентификацию (IDENtification RESponse)
		Команда на изменение TSMI (TSMI REALlOCation CoMmanD)
		Изменение TSMI закончено (TSMI REALlOCation COMplete)
x010	xxxx	Сообщения управления соединением
		Услуги CM приняты (CM SERVice ACCept)
		Услуги CM отклонены (CM SERVice REJ ect)
		Услуги CM прерваны (CM SERVice ABORT)
		Запрос услуг CM (CM SERVice REQuest)
		Изменение услуг CM (CM SERVice REESTABlishment)
		Прерывание (ABORT)
x011	xxxx	Различные сигналы
		Состояние MM (MM STATUS)

 

Таблица 2.5. Типы сообщений 3-го уровня протокола RRM на участке MS — BTS (Дискриминатор протокола — значение 01100000)
x0111	ххх	Сообщения организации каналов
		Дополнительное распределение (ADDitional ASSignment)
		Непосредственное распределение (IMMdiate ASSignment)
		Непосредственное расширенное распределение (IMMdiate ASSignment EXTended)
		Непосредственное распределение отклонено (IMMdiate ASSignment REJect)
x0110	xxxx	Сообщения о шифровании
		Команда режима шифрования (Ciphering MODE CoMmanD)
		Режим шифрования закончен (Ciphering MODE COMplete)
x0101	xxxx	Сообщения передачи
		Команда распределения (ASSignment CoMmanD)
		Распределение закончено (ASSignment COMplete)
		Ошибка распределения (ASSignment FAILure)
		Команда хэндовера (HANDover CoMmanD)
		Хэндовер закончен (HANDover COMplete)
		Ошибка хэндовера (HANDover FAILure)
		Физическая информация (PHYSical INFormation)
x0001	xxx	Сообщения освобождения каналов
		Освобождение канала (CHANnel RELease)
		Частичное освобождение (PARTial RELease)
		Частичное освобождение закончено (PARTial RELease COMplete)
x0100	xxx	Широковещательные сообщения
		Запрос типа 1 (PAGING REQuest 1)
		Запрос типа 2 (PAGING REQuest 2)
		Запрос типа 3 (PAGING REQuest 3)
		Ответ на сообщения (PAGing RESpons 1)
x0011	xxx	Системные сообщения
x0000	xxx	Системные информационные сообщения
x00010	xxx	Различные сообщения
		Модификация режима канала (CHANnel MODE MODify)
		Статус RR (RR STATUS)
		Подтверждение модификации режима канала (CHANnel MODE MODify ACKnowledge)
		Перераспределение частот (FREQuency REDEFinition)
		Отчет об измерении (MEASurement REPort)
		Изменение набора услуг (CLASSMARK CHANGE)
		Запрос набора услуг (CLASSMARK ENQuiry)

BTSM

BTSM представляет протокол взаимодействия BSC — BTS (Base Station Controller — Base Transceiver Station) или интерфейс A_bis. Сообщения передаются в формате LAPD, поле "тип сообщения" состоит при этом из двух байт (используется бит расширения). В первом байте передается дискриминатор сообщения, во втором — тип сообщения.

Дискриминатор протокола

Используется один из кодов табл.2.2 в разделе сообщения управления вызовом (0011xxxx).

Дискриминатор сообщений

Однобайтовое поле, указывающее на тип обработки поступающих сообщений.

• Transparent — прозрачный режим: в этом случае сообщение пропускается транзитом без обработки и добавления информации;
• Non transparent — режим, обратный указанному выше;
• Radio Link Layer Management — сигналы управления радиосвязью;
• Dedicated Channel Management — управление выделенным каналом;
• Common Channel Management — управление общим каналом;
• TRX Management — управление приемопередатчиком.

Первый бит применяется для указания прозрачности (transparent). Для указания типа обработки используются 7 последних битов октета.

Таблица 2.6. Дискриминатор сообщений 3-го уровня протокола BTM на участке BSC — BTS
00000 000	Зарезервировано
00000 001	сигналы управления радиоканалом
00000 100	управление выделенным каналом
00000 110	управление общим каналом
00000 100	управление приемопередатчиком

 

Тип сообщения

Представляет однобайтное сообщение, старший бит которого отведен для возможности расширения сообщения, а остальные предназначены для кодирования типа сообщений, отображающего функции этого сообщения. Коды типа сообщений приведены втабл.2.7. Применение рассматриваемых команд легко устанавливается из названия, поэтому приведем пример их

использования при установлении соединения от станции ISDN к мобильной станции.

Таблица 2.7. Коды типа сообщений BSTM

0001xxxx	Управление радиоканалом
	DATE REQuest	Запрос данных
	DATE INDication	Индикация данных
	EROR INDication	Ошибка индикации
	ESTablish REQuest	Запрос на установление соединения
	ESTablish CONfirm	Установление соединения закончено
	ESTablish INDication	Индикация установления соединения
	RF CHANnel RELease REQuest	Запрос на освобождение радиоканала
	RF CHANnel RELease CONfirm	Освобождение радиоканала закончено
	RELease INDication	Индикация освобождения
	UNIT DATA REQuest	Запрос блока данных
	UNIT DATA INDication	Индикация блока данных
0110 xxxx	Сообщение управления общими каналами и приемопередатчиком
	BSSCH INFOrmation	Информация BSSCH
	CCCH Load INDication	Загрузка индикации CCCH
	CHANNel ReQuireD	Запрошен канал
	DELETE INDication	Удаление индикации
	PAGGING CoManD	Широковещательная команда
	IMMidaite ASSignee CoMmanD	Команда срочного назначения
	SMS Broadcast REQuest	Команда широковещательного SMS
	Зарезервировано
	RF ReSourse INDication	Индикация ресурса радио частот
	SACCH FILing	Заполнение SACCH
	OVERLOAD	Перезагрузка
	EROR REPORT	Отчет об ошибках
	SMS Broadcast CoManD	Команда широковещательного SMS
	BCCH LOAD INDication	Загрузка индикации BSCCH
	NOTification CoManD	Команда извещения
100xxxxx	Сообщения управления выделенным каналами
	CHANnel ACTivation	Активизация канала
	CHANnel ACTivation ACKnowledge	Подтверждение активизации канала
	CHANnel ACTivation Negative Acknowledge	Отрицательное подтверждение активизации канала
	CONNection FAILure	Ошибка подключения
	DEACTivation SACCH	Деактивизация SACCH
	ENCRyption CoMmanD	Команда шифрования
	HANDover DETECTion	Определение хэндовера
	MEASurement RESult	Результат измерений
	MODE MODify REQuest	Запрос режима модификации
	MODE MODify ACKnowledge	Подтверждение режима модификации

 

Этот пример был предварительно рассмотрен для участка MS — BTS (см.рис.1.9). В данном случае приведены конкретные команды и сигналы на других участках. На рис.2.8 сообщения на участке MS — BTS полностью совпадают с указанными на рис.1.9, но в начале каждой команды указан уровень протокола, которому принадлежит сообщения (RR, MM, CM). По коду сигнала можно определить, к какому классу принадлежит сообщение (например, сообщения организации соединения, сообщения информационной фазы соединений, сообщения разъединения).

На рис.2.8 используются следующие команды системы ISDN:

· IAM (Initial address) — начальное сообщение;

· ACM (Address complete) — абонент определен;

· ANM (Answer) — ответ абонента.

Рис. 2.8. Команды обмена при установлении связи. Станция ISDN-MS

Команда SABM (Set Asynchronous Balanced Mode) — "установить сбалансированный асинхронный режим" — используется в протоколе LAPD для установления по сети режима, предшествующего входу в синхронизм, для передачи в этом режиме команд управления. При этом отсутствует механизм защиты от ошибок (сообщение не нумеровано). В диаграмме она используется для обмена в асинхронном режиме.

UA — Unnumbered Acknowledge — ненумерованное подтверждение, используется для подтверждения сигналов в асинхронном режиме.

На рис.2.8 отмечены символами:

· * — фаза посылки вызова;

· ** — контроль посылки вызова;

· *** — ответ абонента.

Следует также обратить внимание, что многие сигналы идут транзитом через BTS и BSC. Эти сигналы в дискриминаторе сообщений содержат тип обработки Transparent — прозрачный режим.

На рис.2.9 показан обмен сигналами для случая "отбой от MS" и "без задержки повешена трубка"

Рис. 2.9. Обмен сигналами при одном из вариантов отбоя

ЧАСТОТНЫЙ ПЛАН В СТАНДАРТЕ GSM

На рис.2.10 показан принцип образования каналов в системе GSM.

Для радиодоступа GSM 900 выделены две полосы частот:

· 890–915 МГц для канала связи от абонента к станции (направление MS к BS);

· 935–960 МГц для исходящего канала от станции к абоненту (направления BS к MS).

Полосы по 25 МГц разделены на 124 пары каналов, работающих в дуплексном режиме с интервалом несущей частоты по 200 кГц, используя многостанционный доступ с частотным разделением каналов (FDMA — Frequency Division Multiple Access). Каждый радиоканал с шириной полосы 200 кГц разделен на временные соты, которые создают 8 логических каналов. При этом используется методика, известная как многостанционный доступ с временным разделением (TDMA — TIME DEVISION MULTIPLE ACCESS). Напомним: многостанционный доступ заключается в том, что группа пользователей имеет возможность использовать одну несущую частоту в разные моменты времени.

Канал, переносящий информацию (канал трафика, или логический канал), определится номером несущей частоты и номером одного из 8 временных положений. Информация переносится в виде коротких пакетов (burst), объединенных в кадры.

Рис. 2.10. Образование каналов в системе GSM

Многостанционный доступ с временным разделением (TDMA — Time Division Multiple ACCESS), содержащий 8 слотов и 248 физических полудуплексных каналов, составляет группу из 1984 полудуплексных каналов. При размере кластера 7 (см. повторное использование частот) число каналов в одной соте равно примерно 283 (1984 / 7) полудуплексных каналов. Как было показано ранее, разбиение, содержащее семь наборов частот, достаточно, чтобы охватить произвольно большую область, используя повторное применение частот с учетом допустимого расстояния между сотами.