GSM的通信模型

吴毅

GSM的通信模型GSM由四大功能部分组成：移动台MS，基站子系统BSS，网络与交换子系统NSS，运行子系统OSS，分别由相应的功能实体来实现。相邻功能实体间的连接就是所谓的接口。MS与BSS之间、BSS与NSS间的接口分别称为Um、A接口。在BSS内，基站BTS与基站控制器BSC间的接口称为Abis接口。在NSS内部也有更具体的细分，移动交换中心MSC与HLR等其他功能实体相互之间的接口统称为MAP接口。层3有几个子层：RR为无线管理层；MM为移动性管理层；CM为通信管理层。这几层很难同OSI的开放模型一一对应，因为每一层都有很强的业务特性，而不是单纯从通信的角度来划分的。这也是通称层3的原因所在。    每一层都有相应的协议。    物理层之间是点到点的协议，或可以说是接口间的协议：MS与BTS之间就是传统的无线传输，包括源编码、信道编码、交织、加密与调制等等内容；BTS与BSC之间的传输可能是多种形式，有可能是常见的E1线连接，也有可能是经过了多次的微波中继等等，A 接口亦然。链路层，也就是第二层，同样是点到点的协议，它在物理层的基础上，为层3提供点与点之间的可靠传输。Um接口上是LAPDm协议，或者说是经过改造以适合无线传输的LAPD协议（Abis接口上采用），A接口上则采用了七号信令协议中的MTP2。层3，包括各子层，则是端到端的协议，中间要跨越几个接口。RR协议是MS与BSC之间的协议，跨越了Um与Abis接口。RR层的作用就是在呼叫期间建立和释放MS和MSC之间的稳定连接，无论用户怎样运动，都不受其影响，其功能集中体现于Um接口上无线信道的管理，以及切换。还包括初始接入，功率控制，传输管理等功能。MM与CM协议则是MS与MSC之间的协议，依次穿过Um、Abis与A接口，在某些时刻，HLR也是要介入进来的，所以这两项协议也要经过MAP接口。还有在图中未画出的一个层3的子层次SS，就是MS与HLR之间的附加业务管理，它的协议当然跨越了上面提到的几个接口：Um、Abis、A与MAP。MM首先提供了对用户移动性的管理功能，有两个方面：一是MS如何决定在蜂房之间进行选择，一是NSS如何管理MS的位置数据，这一点主要对应位置更新的过程。此外，MM层还对通信的安全性进行管理，包括鉴权和加密过程。CM层主要就是根据用户的要求，在用户之间建立、维持和释放呼叫连接。上面所提到的SS层，也可看作CM层的一个独立的子部分，用户可以通过该层所提供的功能，控制发出或接收呼叫的若干特性。CM层的另一个功能就是点到点短消息的管理，这要涉及到短消息业务中心SM-SC。