移动通信---abis接口FE组网方案
(完整版)Abis接口协议
Abis 接口协议在 Abis 接口，涉及的协议不多，主要有链路层的LapD 协议和第三层协议(规范并没有专门为这一层协议其起名字，因此后面我们都称其为 Abis 层 3 协议)。
1.1 LapD 协议在 GSM 中， LapD (D 信道链路接入规程)是BTS 与 BSC 之间传送信令的数据链路规程，其目的是使用 D 信道通过用户—网络接口在第三层各实体间传送信息。
LapD 的规定考虑到开放系统互连(OSI)的参考模型和层服务规约。
在 OSI 参考模型中的基本结构技术就是分层的技术。
基于这种思想的设计， CCITT 在建议 Q.920-Q.921 中对 LapD 作了详尽的描述，由于 GSM 08.56 在 Q.921 基础上作了一些修改，所以实际使用的是一种变形协议，以下的阐述均基于 GSM 08.56。
根据 GSM 规范的定义， BSC 与 BTS 之间的信令接口应遵循 LapD 规程。
以下的三种信息种类可以被 LapD 支持：信令(包括短消息信息)、操作维护和层 2 管理信息。
对每种信息种类 BSC 可以由一条或者多条层 2 的链路到每一个 TRX 和 BCF。
在Abis 接口上的信令链路通过 Terminal Endpoint Identifiers (TEI)来寻址不同的是单元。
同样的单元通常有多个功能实体，在不同的功能实体之间的逻辑链路通过功能地址 Service Access Points Identifier (SAPI)来识别。
在 GSM 规范中，有无线信令链路 RSL (SAPI=0)，操作维护链路 OML (SAPI=62)和层 2 管理链路 L2ML (SAPI=63)三种逻辑链路。
下图显示了不同层 2 链路的体系模型，一些逻辑链路可以在服用在一条物理链路上，同样的层 2 逻辑链路不可以分布在一条以上的物理链路上。
1.1.1 帧结构链路层的基本功能是将要在信道上传送的信息构造成比单个比特大的单位，这种很小的单位将是所有链路层功能工作的基本结构。
GSM无线网Abis接口IP化改造分析
王 龙 村
（ 国脉科技股份有限公 司 福建福州 ３０ １） ５０５
摘 要 ： 文通 过对ＧＳ ￣Ｂ Ｓ 本 Ｍ Ｓ 系统Ａ ｉ 口Ｉ化 的 实现技 术 以及组 网时需 注意 问题 的分析 ， 合厂 家设 备 的 支持 能 力 ｖ￣ ＧＳ 网络 的设 ｂｓ 接 Ｐ 结 Ｘ Ｍ 备使 用情 况 ， 出了Ａ ｉ 口Ｉ ４ ／ 造 方 案 。 提 ｂｓ 接 Ｐ ￣＇ ￣ 关键 词 ： ｂｓ ２ ｉ Ａ ｉ ￣ ｐ网络 Ｐ Ｅ ｆ ｅ Ｐ Ｑｏ － Ｗ ３ Ｎａ ｖ Ｓ Ｉ 中图 分类 号 ： Ｎ９ ９ ５ Ｔ ２ ．３ 文 献 标识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：０ ７ ９ １ （ ０ ０ —０ ９ ０ １ ０ —４ ６２ １ ） ８０ １ －２ １
１、 引 言
随着技术的进 步和 电信运营环境 的 日趋复杂， 移动网络运营商 面临着互联 网语音业务快速 发展 、 业务 同质化 、 全球化竞争、 投资市 场多元化 、 增量 不增 收、 新业务 兴起 、 网络融合等诸多挑 战。 面对 挑 战， 为了 自身的生存和发展 ， Ｐ 全Ｉ 化是 移动运营商应对上述危机 的 “ 金钥匙” 化之路是移动 网络运营商实现战略转型 的必 由之路 ， ， 只有通过移动 网络 的全Ｉ化改造才能促进业务 的快速提供 、 Ｐ 收人的 增加和成本 的降低 。 首先 ， 移动 网络在实现 化之后 ， 带宽得到大幅度 的增加 ， 使得 在Ｐ 终端上提供 的传统 业务可以平稳过渡 到手 机终端 ， Ｃ 满足 了用 户对业务移动性的需求。 新业务 的出现也将为运营商提供新的利润 增 长点 ， 使运营商彻 底摆脱 目前 电信行业 “ 增量 不增 收” 的尴尬局
面。
入 网Ｂ Ｓ Ｐ Ｂ 的Ｉ化成 为了向全Ｉ Ｐ网络演进 的关键 。 Ｓ 系统Ｉ化 的难 ＢＳ Ｐ 点 主 要在 于各种 接 口的Ｉ Ｐ化 标准 的 制定 ， 里主 要涉及 Ｇｂ、 这 Ａ （ ｔｒ 、 ｉ Ａ ｅ）Ａｂｓ 等接 口， 目前Ｇ ｂ口的Ｉ 化 已在Ｒ４ Ｐ 中定义 ， Ｐ ＡＨＩ化的企 标 中国移动 也正在制订 当中， 由于Ａ ｉ 口是 私有 协议 ， Ｐ 由 ｂｓ ￣ 其Ｉ化 设备 厂商 自行完成 ， Ｓ Ｇ Ｍ移动基站设备 种类繁多 ， 站点数量庞大 ， 工作量 巨大 ， 因此Ａ ｉ 口的改造工作难度较大 。 文通过对 移动 ｂｓ 接 本 无线接入网的现网设备使用情 况调查 ， 结合厂家设备Ａ ｉ￣口Ｉ化 ｂｓ ｌ Ｐ 演进 的路标 ， 出相应的Ａｂｓ 口Ｉ改造方 案。 提 ｉ 接 Ｐ
Abis接口简介
Radio Link Layer Management Procedures (11)
5. Transmission of a transparent L3Message in acknowledged mode
DATA REQuest message (8)
Radio Link Layer Management Procedures (11)
3. Link release indication
RELease INDication (5)
Radio Link Layer Management Procedures (11)
4. Link release request
RELease REQuest message (6) RELease CONFirm message (7)
MS POWER CONTROL message (15)
Dedicated channel management procedures (31)
9. Transmission power control
BS POWER CONTROL message (16)
Dedicated channel management procedures (31)
Dedicated channel management procedures (31)
16. Round Trip Delay Report
ROUND TRIP DELAY REPORT (24) RTD(round trip delay)，RTD触发方式可称之为环路传播时延触发，即系统根据基站设备到 移动终端无线信息的环路传播时延（以码片Chip为单位），得到移动终端与基站设备的实际 空间距离，将该时延值与系统数据库中预先设定的RTD门限值进行比较；当实际RTD值大于门 限设定值时，系统触发载波间硬切换。测量精度和测量间隔是RTD方式的两个重要因素。由 于RTD门限值是根据该载波的可靠覆盖半径进行设定，所以RTD方式是基于扇区可靠服务半径 的硬切换，是一种基于纯软件的、低成本的硬切换机制。为保证成功率，目前RTD一般都是 首先切换到本站的目标载波，然后再软切换至对端基站。
移动通信系统基本网络结构
•F接口：MSC与EIR间接口，MSC向ＥＩＲ查询移动 台设备的合法性。 •Ｇ接口：ＶＬＲ之间的接口，当移动台由某一ＶＬＲ 进入另一VLR覆盖区域时，新老VLR通过该接口交换 必要的信息，仅用于数字移动通信系统。 •MSC与PSTn间的接口：是常规电话网局间信令接口， 用于建立移动网至公共电话网的话路接续。
（１）在各省或大区设有两个一级移动汇接中心,通 常为单独设置的移动业务汇接中心，它们以网状 网方式相连；
（２） 每个省内至少应设有两个以上的二级移动汇 接中心，并把它们置于省内主要城市，它们之间 也是以网状网方式相连.
（2）基站控制器 BSC是BSS的控制部分，它一端可与一个或多个BTS 相连（由业务量的大小决定），另一端与MSC和操 作维护中心OMC相连。BSC面向无线网络，在BSS中 起交换作用，即各种借口的管理，承担无线资源和无 线参数的管理等。 （3）码变换器 码变换器TC主要完成16kb/sPRE-LTP（规则脉冲激 励长期预测）编码和64kb/sA律PCM之间的语音变换。
能设备的作用与接口。
2.5.1 移动通信系统的组成
现有移动通信系统的基本网络结构如图235所示，主要是由移动台子系统（MS）、 基站子系统（BSS）、网路子系统（NSS） 以及操作支持子系统（OSS）等几大部分组 成。
• 其中基站子系统（BSS）提供和管理移动台子系统
（MS）和网络子系统（NSS）之间的传输通路，
（1）移动交换中心 MSC是PLMN的核心，它完成通话接续、计费、BSS和
MSC之间的切换额辅助性的无线资源管理、移动性管理等功 能。
为了建立至移动台的呼叫路由，每个MSC还要完成查询 移动台位置信息的功能，即MSC从拜访地位置寄存器VLR、 归属地位置寄存器HLR和鉴权中心AUC这3种数据库中取得处 理用户呼叫请求所需的全部数据。同时，MSC也负责根据移 动台的最新数据更新这3个数据库中相应的用户数据。
GSM、WCDMA系统接口
GSM系统1. Um接口：BTS和MS之间的接口。
2. Abis接口：BSC和BTS之间的接口，Abis接口支持向客户提供的所有服务，并支持对BTS无线设备的控制和无线频率的分配。
3. A接口：BSC与MSC之间的接口，主要传递呼叫处理、移动性管理等信息。
4. B接口：MSC与VLR之间的接口，用于MSC向VLR询问有关移动台当前位置信息，或通知VLR有关移动台的位置更新。
5. C接口：MSC与HLR之间的接口，用于查询用户信息。
6. D接口：HLR与VLR之间的接口，主要交换位置信息和客户信息。
7. E接口：MSC与MSC之间的接口，用于移动台在呼叫期间从一个MSC区移动到另一个MSC区，为保持通话连续而进行局间切换，以及两个MSC间建立客户呼叫接续时传递有关消息。
8. F接口：MSC与EIR之间的接口，用于MSC检验移动台IMEI时使用。
9. G接口：VLR和VLR之间的接口，当移动台以TMSI启动位置更新时VLR使用G接口向前一个VLR获取MS的IMSI。
WCDMA系统UMTS（通用移动通信系统）是采用WCDMA空中接口技术的第三代移动通信系统，通常也就把UMTS系统称为WCDMA通信系统。
UMTS系统采用了与第二代移动通信系统类似的结构，包括无线接入网络（RAN, Radio Access Network）和核心网络（CN, Core Network）。
其中RAN用于处理所有与无线有关的功能，而CN处理UMTS系统内所有的话音呼叫和数据连接，并实现与外部网络的交换和路由功能。
CN从逻辑上分为电路交换域（CS, Circuit SwitchedDomain）和分组交换域（PS, Packet Switched Domain）。
RAN、CN与用户设备（UE, User Equipment）一起构成了整个UMTS 系统，其系统结构如0所示。
UMTS系统结构UTRAN基本结构UTRAN基本结构UTRAN包含一个或几个无线网络子系统（RNS, Radio Network Sub-system）。
移动通信网络结构
数据库功能 呼叫控制：识别用户，建立呼叫，通话结束后释放连接 计费：收集有关呼叫的计费信息 移动性管理：保持用户的位置信息 和其它网络、基站相关的命令 用户数据处理 用户定位
GSM网络子系统NSS-MSC的功能
GSM网络子系统NSS-VLR的功能
GSM网络子系统NSS-HLR的功能
RNC 和 Node B功能
RNC 负责管理控制同一RNS内的小区资源，为移动用
户提供接入控制和无线资源分配功能，并为控制信令和各
种业务提供无线接入承载。 Node B可处理1个或多个小区，包含可选的宏分集功 能，通过空中接口Uu与移动终端接口。
内容介绍
1. GSM网络结构简介
2. GSM核心网到3G的演进
2G 3G SGSN SGSN
Internet
GGSN
* IP over any L2/L2.5 = PoS, IPoverATM, Ethernet, Gigabit Ethernet, MPLS
引入软交换MSS： 3GPP Release 4
Mobility Core New element
MSS MSC 3G
MSC HLR
Upgraded element
Control plane
GCS
MGW
ADM/TM
MGW MSC QoS-aware IP backbone or IP+ATM
GSM/EDGE/ WCDMA
PSTN
SDH/PDH/DWDM Gateway plane
2G 3G SGSN SGSN
Internet
GSM网络子系统 BSS-BSC的功能
GSM网络子系统 BSS-BTS的功能
通信--各接口定义
A口：A接口是MSC/VLR/SSP与BSC之间的接口A接口定义为网络子系统（NSS）与基站子系统（BSS）间的通信接口其物理连接通过2Mb/s数据/链路实现。
信号方式也采用开放互连结构，其第一、第二、第三层接口协议分别满足GSM建议书08.54、08.56、08.58的要求。
Abis接口为私有接口，即BTS和BSC的协议可以根据各设备商自行规定。
Gb口：Gb接口是SGSN和BSS间接口（在华为的GPRS系统中，Gb接口是SGSN和PCU 之间的接口），通过该接口SGSN完成同BSS系统、MS之间的通信，以完成分组数据传送、移动性管理、会话管理方面的功能。
该接口是GPRS组网的必选接口。
在目前的GPRS标准协议中，指定Gb接口采用帧中继作为底层的传输协议，SGSN同BSS 之间可以采用帧中继网进行通信，也可以采用点到点的帧中继连接进行通信。
C/D接口：C接口－移动交换中心MSC与HLR间的接口。
当建立呼叫时，MSC经此口从HLR中获取路由选择信息；当呼叫结束时，MSC 经此口向HLR发送计费信息，若此MSC为GMSC，而当地面固定交换网需要获取被呼移动台的位置信息以建立呼叫时，可通过GMSC向该被叫用户登记的HLR进行查询，并将结果信息传送给固定交换网。
IU接口：Iu接口负责核心网（CN）和RNC之间的信令交互。
Iub是RNC和NODE-B之间的接口，用来传输RNC和NODE-B之间的信令以及来自无线接口的数据。
Iub接口协议包括三层，无线网络层、传输网络层和物理层。
Iu-ps是指分组域的Iu接口，Iu-cs指电路域的接口。
Iu-bc接口是广播域的接口。
Iur接口是两个RNC之间的逻辑接口，用来传送RNC之间的控制信令和用户数据。
Iur接口协议栈包括三层：无线网络层、传输网络层和物理层。
Iu-csIu-CS的控制面协议栈包括RANAP，它构筑在宽带七号信令或IP信令之上。
从3GPP Release5版本开始，传输网络层提供了两个选项—ATM和IP。
CDMA移动网络介绍
业务－短消息－基本概念
• 小区广播短消息：向某个小区的所有用 户发送短消息的过程。
业务－短消息－始呼流程
BSC
ADDS
MSC/VLR
MC
SMDPP
smdpp
业务－短消息－ 终呼流程
MLR
BSC
smsreq
SMDPP smdpp ADDSPage ADDSPageAck
CMServiceReq AssignReq AssignCmp IAM ACM ANC conversation
业务－呼叫－呼叫流程（续）
• 4）主叫为固定用户，被叫为移动用户， 局内呼叫
PSTN IAM LOCREQ locreq ACM ANC MSC/VLR HLR
业务－呼叫－呼叫流程（续）
业务－补充业务－类型（续）
• 免打扰业务：允许用户在开机的情况下， 不接受如何呼叫。 • 呼叫等待：允许用户在通话过程中接收 第二个呼叫。 • 三方呼叫：允许用户同时与两个用户通 话。 • 会议电话：允许用户同时与多个用户通 话，占用会议时隙。
业务－补充业务－类型（续）
• 口令呼叫接受：提供给被叫方需要主叫 方输入口令的一种业务，该口令保存在 HLR数据库中。 • 选择呼叫接受：提供给被叫方有选择地 接受呼叫的业务，被允许呼叫的主叫用 户号码保存在HLR数据库中。
业务－补充业务－状态及操作
• 预约：移动用户向运营商申请提供服务 的过程，一般通过HLR的受理台向用户 提供某项业务。 • 去预约：移动用户向运营商申请注销服 务的过程，一般通过HLR的受理台向用 户注销某项业务。 • 登记：用户登记一个补充业务中的号码 的过程，如前转号码等。
业务－补充业务－状态及操作
业务－呼叫－呼叫流程
移动通信基础介绍
接入网络需要SIM卡的支持 紧急业务除外
OMC
对全网进行监控和操作，如系统自检、报警、 故障诊断与处理、话务量的统计和计费数据的 记录传递及各种资料的收集分析和显示等
友好的用户界面 提供标准的网管接口
Integrated Network Management Center
移动通信概述（5）
第三代蜂窝移动通信系统 将各种业务结合起来，用一个单一的全功能网络来实现 主要特点 全球普及和全球无缝漫游的系统 具有支持多媒体业务的能力，特别是支持Internet业务 便于过渡、演进 高频谱效率 高服务质量 低成本 高保密性
GSM数字移动通信系统
GSM概述 GSM系统结构 GSM频率配置 GSM无线接口 GSM网络结构 编号计划 呼叫建立流程
C接口定义为MSC与HLR之间的通信接口。当MS作被叫时，C接口用于发端MSC从HLR获得被叫MS的路由信息；当向MS传短消息时，用于关口MSC从HLR获得MS目前所在的MSC号码。
G 接口定义为VLR 与VLR 之间的接口，当移动用户漫游到新的VLR 控制区域并且采用TMSI 发起位置更新时，此接口用于当前VLR 从前一个VLR 中取得IMSI 及鉴权集。
GSM系统结构－ BSS各部分的功能
基站子系统各部分功能
基站控制中心(BSC)
基站收发信台(BTS)
BSC是基站子系统（BSS）的控制部分，主要完成接口管理、BTS－BSC之间的地面信道管理、无线参数及无线资源管理、测量和统计、切换、支持呼叫控制、操作与维护等功能。
BTS受控于基站控制器（BSC），属于基站子系统（BSS）的无线部分，是服务于某小区的无线收发信台设备，实现BTS与移动台（MS）空中接口的功能。BTS主要分为基带单元、载频单元和控制单元三部分。基带单元主要用于话音、数据速率适配以及信道编解码等；载频单元主要用于调制/解调与发射机/接收机间的耦合；控制单元则用于BTS的操作与维护。
GSM网络Abis口IP化探究
ＴＭ Ｄ 技术存在带宽利用率低下 、 扩展困难 、 配置不够 就是信令 网和接人 网Ｉ化 。伴随着３ 网络 的Ｉ— ｓ Ｐ Ｇ ｕＰ 、 灵活等弊端 ， 已经不再适应当今网络发展需求。而Ｉ Ｉ— Ｓ Ｉｂ 口的Ｉ化 ，ＰＲ Ｎ已经 逐步建 设完 成 ， Ｐ ｕＣ 、 接 ｕ Ｐ Ｉ Ａ 为 技 术 的全 面兴 起 和 巨大 成功 正 迎合 了 网络发 展 的趋 Ｇ Ｍ网Ａ、ｂｓ 口的Ｉ化奠 定 了基础 。 Ｓ Ａｉ 接 Ｐ 势 ，势必替代Ｔ Ｍ 为Ｇ Ｍ网络后续演进 的主要承 Ｄ 成 Ｓ Ｉ Ａ 是移动通信无线 网络发展 的必然趋势 ， ＰＲ Ｎ 载方式。近几年 ， Ｓ Ｇ Ｍ网络已经在 向全Ｉ承载方式演 适应 了未来全业务 网络综合承载整体发展 的需求。 Ｐ 进 ： Ｓ ｂＮ ／ 接 口已经 实现 全 Ｉ承 载 ， ｂ 口 Ｇ Ｍ网络 的Ｉ Ａ 主要包括Ｂ Ｓ Ｓ 两个部分 ， ＭＳ 的Ｎ ／ｃ Ｍｃ Ｐ Ｇ接 Ｓ ＰＲ Ｎ Ｔ 和Ｂ Ｃ 涉 也正在逐步Ｉ化 ； ｂ ｖｒＰ Ｐ Ａ ｉＯ ｅ 也提上 了 日 ： ｓ Ｉ 程 一方 面 及￣Ａ ｉ Ａ Ｕ ｂ 口、 口和Ｇ 口的Ｉ化改造。 ｓ ｂ Ｐ 其中Ａ ｉ Ｐ ｂｓ 化 口Ｉ 分组传送 网（Ｔ ） Ｐ Ｎ 的推广为Ｉ Ａ 的规模商用奠定 改造 由于站点多、 围广 、 ＰＲ Ｎ 范 场景复杂等众多 因素 ， 在
型应用做进一步的探索分析。 关键词 ：Ａ ｉ ７Ｐ ＆ Ｉ Ｒ Ｎ ｂ ｒ Ｉ＇ ； Ａ ｓ ｇ Ｐ
Ｇ Ｍ作 为一 种 商 用 化 达 ２ 年 之 久 的成 熟 技 术 ， 了最后一块基石 ，另一方面各通信设备厂商已经具 Ｓ Ｏ