浅析GSM上层协议及其在测试中的应用
摘要介绍了GSM上层协议中各个层的主要功能和GSM射频指标的测试方法,包括发射机相位误差和频率误差测试,发射机载波峰值功率与突发脉冲定时测试,接收机参考灵敏度测试。
关键词GSM上层协议发射机测试 接收机测试
1、GSM上层协议
GSM协议的设计本身参照了OSI(开放系统互联模型),对协议栈的分层是按功能平面进行的,一层叠在一层上面。最底层完成信息在两个远距离实体之间的物理传输,要依赖物理介质。在每一层中,各实体通过交换信息,协同工作以提供上一层需要的服务,这些服务是对它下一层提供的服务的增强。层与层间实体的信息交换是通过业务接入点的一系列原语进行的。信息交换的路由功能是通过PD(ProtocolDiscriminator,协议鉴别器)和TI(TransactionIdentifier,事务标识符)实现的。信息流穿过不同实体间接口处的参考点的交换规则,称为信令协议。
图1表示了GSM数字移动通信系统的信令结构,横向是根据物理的设置,从最左边移动台开始,顺次接入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 GSM数字移动通信系统的信令结构
1.1无线资源管理层
无线资源管理层的作用是在呼叫期间建立和释放移动台和MSC(移动业务交换中心)之间的稳定连接。
无线资源管理层的功能主要由移动台和BSC(基站控制器)完成。另外,由于切换过程的责任完成位于无线资源管理层内,因此MSC内实现的一部分功能也属于无线资源管理层。
无线资源管理层的子功能如下：
(1)初始化功能
接入和初始分配,移动台两个主要状态之间转换的功能,即从“空闲”模式到“专用”模式。移动台申请初始化的原因有三个：执行小区位置更新、应答一次寻呼、建立呼叫(包括附加业务请求,发送短消息请求)。
(2)寻呼功能
有三种模式,正常寻呼模式、完全寻呼模式、扩展寻呼模式。
(3)传输模式与加密模式管理功能
用GSM传输连在移动台和与合作网络的互联点之间携带用户信息的方式,包括：无线信道模式、加密模式、非连续传输模式。
(4)切换执行功能
在小区改变时,切换程序用于完全地修改分配给MS(移动台)的信道。
(5)无线资源管理对话释放功能
(6)负载管理功能
公用信道上的负载、业务信道上的负载、通用负载。
(7)SACCH(慢速随路信道)功能
●无线传输控制：在下行链路方向上,携带与功率控制和定时超前有关的命令;在上行链路方向上,携带测量报告以及移动台的相应应答。
●短信息。
●通用信息：监视测量过程的参数(监视的频率表,BSIC鉴别,BCCH频率指示);控制无线链路失败监测的参数;上行链路不连续传输应用的要求;与规范的当前状态不直接相关的其他信息。
(8)频率重定义功能
用于改变与其它移动台同步的移动台使用的跳频信道的频率特性,以适应小区频率表的变化。
(9)通用信息广播功能
小区选择信息、空闲模式功能的信息、接入所需的信息、专用模式移动台的信息、小区识别码、报文安排和内容。
1.2移动性和安全性管理层
(1)位置管理和小区选择
(2)位置区划分和结构
(3)位置更新
(4)安全性管理
防止无权用户的接入、提供有权用户通信的保密性。
1.3通信管理层
(1)呼叫控制功能
移动终接呼叫路由、移动起始呼叫建立、移动终接呼叫建立。
