L3信令基础概述

1.概述Um接口的层三信令(L3)提供在一个蜂窝移动网和与其相连接的其他公众移动网中建立、维护和终止电路交换连接的功能。L3还提供必要的支持补充业务和短消息业务的控制功能。另外，L3还包括移动管理和无线资源管理的功能。层三实体由大量功能程序块构成。这些程序块在层三各主体之间以及层三与相邻层之间传送携带各种信息的消息单元。层三信令完成的主要功能为：专用无线信道连接的建立、操作和释放(无线资源管理)；位置注册更新、鉴权和TMSI再分配(移动管理)；电路交换呼叫的建立、维护和终止(呼叫控制)；补充业务的支持；短消息业务的支持。层三由连接管理(CM，ConnectionManagement),移动管理(MM,MobilityManagement)和无线资源管理(RR,RadioResourceManagement)3个子层构成。其中接续管理(CM)层中含有多个呼叫控制(CC)单元，提供并行呼叫处理；在CM子层中还有补充业务(SS)单元和短消息业务管理(SMS)单元，用于支持补充业务和短消息业务。层三功能由Um接口的两侧，即移动台侧和网络侧之间的层三信令协议来完成。这里，不考虑基站系统内不同实体间的功能分配。层三及其所支持的低层功能向更高层提供移动网络信令(MNS)服务。层三与更高层和第二层之间的业务接口以及层三内相邻子层的相互作用可用原语和参数来描述。层三中对等实体之间的信息交换由3个子层来完成。2.层三结构如上所述，层三包含3个子层。其中处于最高子层的CM子层又由3个功能实体构成，即呼叫控制(CC,CallControl)、短消息业务支持(SMS，ShortMessageServicesupport)和补充业务支持(SS,SupplementaryServicesupport)。这样无线接口的层三信令共包含5个功能实体。这些实体具有的功能简述如下：无线资源管理(RR):负责物理信道和逻辑信道的建立、维持与释放,还包括根据CM子层的请求而进行的越区转接。移动管理(MM)：具有支持移动用户的移动特性所必须的功能，当移动台激活与去激活，或者改变位置区时通知网络。它还负责已激活无线通道的安全。呼叫控制(CC):具有为建立与拆除移动台主呼和被呼时的电路交换连接所必须的功能。补充业务支持(SS):具有支持GSM补充业务所必须的功能。短消息业务支持(SMS)：具有支持GSM点到点短消息业务所必须的功能。除上述功能外，层三还包括与消息传输有关的其它功能，如复接和分发。这些功能由无线资源管理和移动管理规定，其任务是根据消息首部的协议识别码(PD)和处理识别码(TI)确定消息路由。MM的路由功能将CM实体的消息以及MM本身的消息传送到RR子层的业务接入点，并且在多个消息并行发送时将它们复接起来。RR的路由功能根据被传送消息的PD和实际信道配置将消息分发出去。RR子层路由功能对来自第二层不同业务接入点的消息根据PD进行分发处理。若PD等于RR,则将该消息送给本子层的RR实体。其余消息通过业务接入点RR－SAP提供给MM子层。MM子层的路由功能根据PD和TI将RR子层送来的消息传给MM实体或者通过各个MM-SAP送给CM子层中的各个实体。图1-1给出层三信令的协议模型。处于层三中最低层的RR子层通过第二层的各个业务接入点(即各类型信道)接受第二层提供的服务，并且通过RR-SAP向MM子层提供服务。MM子层通过不同的业务接入点MMCC-SAP,MMSS-SAP和MMSMS-SAP分别向CM子层中的三个实体CC、SS和SMS提供服务。CM子层中的三个独立实体分别通过MNCC—SAP、MNSS-SAP和MNSMS—SAP向更高层提供服务。

图1-1Um接口层三协议模型图3.服务特性(1)移动台侧层三提供的业务■•登记业务，即IMSI的连接与分离操作；呼叫控制业务，包括MS主叫的正常呼叫建立、MS主叫的紧急呼叫建立、呼叫保持、呼叫结束和与呼叫有关的补充业务支持；■与呼叫无关的补充业务支持；■(2)短消息业务支持。网络侧层三提供的业务■呼叫控制业务，包括呼叫建立、呼叫保持、呼叫结束和与呼叫有关的补充业务支持；

■■与呼叫无关的补充业务支持；短消息业务支持。(3)移动台侧和网络侧的层间服务无线资源管理实体（RR）提供的业务，参见图1-2。通过RR—SAP提供给MM,这些业务用于建立控制信道连接，建立话务信道连接、加密模式指示、释放控制信道连接和控制数据传输。■ 移动管理实体（MM）提供的业务，参见图1-3。通过MMCC-SAP、MMSS-SAP和MMSMS-SAP支持连接管理实体的呼叫控制、补充业务和短消息业务三个实体。移动管理子层无线资源管理子层MS侧 网络侧移动管理子层无线资源管理子层MS侧 网络侧图1-2RR子层通信图MS侧网络侧MS侧网络侧图1-3MM子层通信图4.层三信令的基本消息⑴无线资源层（RR）

无线资源层(RR)主要负责无线资源的管理和分配。无线资源层的消息从BTS传送至MS上相应的层，虽然这些消息在Abis接口上出现，但是它们可能包含在更低层的结构中。下面我们来看看在RR层上的一些消息，具体如表1：编号消息名1部分释放(PartialRelease)2信道释放(ChannelRelease)3部分释放完成(PartialReleaseComplete)4信道模式修改(ChannelModeModify)5RR状态(RRStatus)6重定义频率(FrequencyRedefinition)7测量报告(MeasurementReport)8级别更新(ClassmarkChange)9信道模式修改证实(ChannelModeModifyACK)10系统消息1(SystemInformation1)11系统消息2(SystemInformation2)12系统消息3(SystemInformation3)13系统消息4(SystemInformation4)14系统消息5(SystemInformation5)15系统消息6(SystemInformation6)16寻呼响应(PagingResponse)17切换失败(HandoverFailure)18扌旨配完成(AssignmentComplete)19切换命令(HandoverCommand)20切换完成(HandoverComplete)21扌旨配命令(AssignmentCommand)

22指配失败(AssignmentFailure)23加密模式完成(CipherModeComplete)24加密模式命令(CipherModeCommand)25扩展立即扌旨配(ImmediateAssignmentExtended)26立即扌旨配拒绝(ImmediateAssignmentReject)27附加指配(AdditionalAssignment)28立即扌旨配(ImmediateAssignment)表1RR层的消息列表（2）移动管理层（MM）移动管理层（MM）在MS和MSC中实现。移动管理层（MM）主要用于在网络中的用户设备的注册和用户的鉴别，在其它处理中，MM参与到位置更新、鉴权、TMSI再分配等过程中。下面我们来看看在MM层上的一些消息，具体如表2：编号消息名1IMSI分离指示(IMSIDetachIndication)2位置更新接收(LocationUpdateAccept)3位置更新拒绝(LocationUpdateReject)4位置更新请求(LocationUpdateRequest)5鉴权拒绝(AuthenticationReject)6鉴权请求(AuthenticationRequest)7鉴权响应(AuthenticationResponse)8识别请求(IdentityRequest)9识别响应(IdentityResponse)10TMSI再分配命令(TMSIReallocationCommand)11TMSI再分配完成(TMSIReallocationComplete)12CM业务接收(CMServiceAccept)

13CM业务拒绝(CMServiceReject)14CM业务请求(CMServiceRequest)15CM重建立请求(CMRe-EstablishRequest)16MM状态(MMStatus)表2MM层的消息列表（3）呼叫控制（CC）在一般的呼叫建立过程中，在Abis接口上生成消息的最后一层是在连接管理层（CM）中的子层呼叫控制（CC）中实现的。呼叫控制主要负责呼叫的建立、维持和清除。在CM中的其它两个子层是SS（补充业务）和SMS（短消息业务）。下面我们来看看在CC子层上的一些消息，具体如表3：编号消息名1提醒(Alerting)2呼叫进程(CallProceeding)3进展(Progress)4建立（Setup）5连接(Connect)6呼叫证实(CallConfirmed)7紧急建立(EmergencySetup)8连接证实（ConnectACK）9用户信息(UserInformation)10修改拒绝(ModifyReject)11修改（Modify）12修改完成(ModifyComplete)13拆链(Disconnect)14释放完成(ReleaseComplete)

15释放(Release)16停止DTMF