大唐移动模拟MSC的流程技术文件文档.doc
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1、1 概述71.1 本文的目的和内容71.2 本文的依据71.3 限制说明71.4 版本说明72 正文9第一章模拟MSC流程概述10第二章模拟MSC支持呼叫业务流程161 呼叫管理的典型过程162 模拟MSC支持呼叫管理的流程设计172.1 模拟HLR和VLR用户数据库的MSInfo数据结构172.2存储呼叫控制信息的CALL数据结构182.3 Task_MSC()支持呼叫管理的流程设计182.4主叫流程192.5被叫流程272.6拆线过程312.7其他消息的处理342.8程序中的其余函数流程37第三章模拟MSC支持SMS流程423.1 SMS协议42 3.2 模拟MSC支持SMS的模块设计46
2、3.2.1 模块设计463.2.2 具体函数设计46 3.3 测试方案52 3.4测试报告52第四章模拟MSC支持数据业务流程534.1 模拟MSC支持数据业务的信令流程534.2 支持数据业务的函数设计534.2.1 SETUP消息(MSMSC)及处理函数Set_Up( )544.2.2 CALL PROCEEDING消息和call_proc( )函数554.2.3 ASSIGNMENT REUEST消息和ass_req( )函数564.2.4 CALL CONFIRMED消息和call_conf( )函数574.3 数据业务流程的测试57第五章模拟MSC支持外部切换流程585.1 MSC支
3、持外部切换的流程585.2 模拟MSC支持外部切换的函数设计595.2.1 HANDOVER REQUIRED消息和handoverreq( )函数595.2.2 HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE消息和handovercmd( )函数625.2.3 HANDOVER DETECT消息和handoverdetect( )函数625.2.4 HANDOVER COMPLETE消息和hanovercmp( )函数635.2.5 HANDOVER FAILURE消息和handoverfail( )函数635.2.6 其他函数的修改645.3 外部切换的测试654 附录66附录A
4、:SMS流程调试问题的解决66附录B:几种情况下的SMS信令流程66参考:71缩略语:略714.文件历史731 概述BSC和BTS 的调试和测试需要MSC的A接口支持,符合GSM规范Phase2+的要求的A接口能与符合相应GSM标准的BSC连接,实现各种通信业务(如呼叫、短消息、数据等)、漫游及切换功能。本文介绍的是模拟MSC应用部分(application e.g call control)的流程设计,它并不实现真正的MSC功能,但提供与BSC的A接口标准,为BSC的调试和测试提供规范的各种标准的消息和正确的信令流程,从而能够为自我开发的BSC提供一个灵活 的测试平台,使之能够具有Phase
5、2+规定的功能。1.1 本文的目的和内容本文是对模拟MSC的流程设计的一个说明文档,第一章是模拟MSC流程设计的概述,后续章节介绍模拟MSC完成的A接口应用层功能有:1 呼叫控制(call control service),在第二章详细论述;2短消息业务( short message service),在第三章详细论述;3. 数据业务( data service),在第四章论述;4. 切换支持( handover support),在第五章中论述;1.2 本文的依据本文的主要依据:04.08,08.08,03.40,04.11规范;BSS系统消息格式BSC部分文档,BSC v2.0消息格式文档
6、。1.3 限制说明本文中论述的模拟MSC流程的实现不能作为实用意义的参考,因为模拟的MSC只提供了标准的A接口,其内部实现作了很多简化;本文也不是MSC支持A接口的全部功能的论述。1.4 版本说明本文的有效性由本文的版本号确定,在存在最新版本的情况下,所有以前的版本均为无效,即本文的最新版本是本文的唯一有效版本。所有使用本文的各方在使用本文时应选择本文的最新版本。本文的版本号由一个字母和三个数字组成,按如下的形式组成:版本号:Vx.y.z。x=2,y=z=0。其中: V表示版本(Version)。 x是一个大于0的整数,由1开始编号,当版本中的内容与原有内容有较大的修改或补充时,X递增1; y
7、是大于等于0的整数,在初始版本中或每次x递增时y设为0,当版本中的内容与原有内容在局部发生变动或修改时y递增1; z是大于等于0的整数,在初始版本中以及每次x或y递增时z设为0,当版本中的内容与原有内容只在语法或表达形式上发生变动时z递增1。2 正文第一章 模拟MSC流程概述 BSC和BTS 的调试和测试需要MSC的A接口支持,符合GSM规范Phase2+的要求的A接口能与符合相应GSM标准的BSC连接,实现各种通信业务(如呼叫、短消息、数据等)、漫游及切换功能。图1.1是A接口的结构图。 图1 .1 A接口的结构 DTAP -直传应用部分 BSSMAP - BSS 管理应用部分 BSS OM
8、AP - BSS 操作与维护应用部分 SCCP - 信令连接与控制部分 MTP - 消息传送部分 BSS - 基站分系统 MSC - 移动交换中心从图1.1可以看出,A接口的主要功能(SCCP以上的部分)是依据No.7信令网的结构实现的。本文介绍的是模拟MSC应用部分(application e.g call control)的流程设计,它并不实现真正的MSC功能,但提供与BSC的A接口标准,为BSC的调试和测试提供规范的各种标准的消息和正确的信令流程,从而能够为自我开发的BSC提供一个灵活 的测试平台,使之能够具有Phase2+规定的功能。本文介绍模拟MSC完成的A接口应用层功能有:1 呼叫
9、控制(call control service),在第二章详细论述;2 短消息业务( short message service),在第三章详细论述;3 数据业务( data service),在第四章中介绍;4 切换支持( handover support),在第五章中介绍;我们为模拟MSC设计了一个任务task_MSC( )和它的任务队列T_MSC_ID,task_MSC()完成从T_MSC_ID队列中接收来的由SCCP递交上来的消息(BSSMAP或DATP),分析消息的协议类型和消息类型,依据规范的定义作出正确的处理,并同时依据规范组织所需的消息向下递交给SCCP,SCCP完成向BSC的
10、消息传输,这样BSC和NSC之间通过消息的处理和交互完成GSM规范的协议。主要的依据规范有:呼叫控制、数据业务、切换支持: 04.08,08.08;短消息业务:04.11,03.40。task_MSC( )从T_MSC_ID队列中接收消息时,应该从消息帧中提取出用户数据部分(即规范的BSSMAP和DTAP消息),关于任务之间的帧格式,请参考文档“BSS消息格式BSC部分”,下面的流程给出task_MSC( )从T_MSC_ID队列中接收消息的流程,task_MSC()将接收到的BSSMAP和DTAP消息存于全局变量use_data 中。图1.2 task_MSC( )从T_MSC_ID队列接收
11、消息流程 说明: 系统调用: unsigned char* sc_qpend(T_MSC_ID,0,&errp)查看T_MSC_ID队列中是否有消息帧,若有,返回消息帧的地址;否则errp值为FALSE; sc_rblock(2,pt,&err)释放分区中pt指向的消息所占用的内存空间 use_data 的格式对BSSMAP和DTAP消息来说是不同的,现说明如下: BSSMAP消息: use_data02表示SCCP的接续ID号;use_data3=BSSMAP表示为BSSMAP类型消息;use_data4=LENGTH表示后续消息内容的长度;use_data5=Message type为BS
12、SMAP消息的具体类型;use_data6为消息的内容。对DTAP消息:use_data02表示SCCP的接续ID号;use_data3=DTAP表示为DTAP类型消息;use_data4=DLCI表示消息的DLCI属性;0x83表示SDCCH;0xc3表示SACCH和TCH;use_data5=LENGTH表现后续消息的长度;use_data6=TI|protocl discriminator表示此DTAP所属的协议类型;use_data7=Message Type为DTAP的具体消息类型号;use_data8为消息的内容。关于TI的说明:TI分为两部分TI flag和TI vlaue,占u
13、se_data6的高4位比特: 7 6 5 4 3 2 1 0TI flagTI valueProtocol discriminatorTI value 的值由SET UP消息中得到,整个接续、通信过程中保持不变;对TI flag,task_MSC( )收到MS(移动台)消息回消息时取反,task_MSC()收到MS的消息而向另外一个MS(通信的对方)转发消息时,值不变。关于protocol discriminator 的取值: 3 2 1 0 0 0 1 1CallControl 0 1 0 1MobilityManagement messages 0 1 1 0Radio Resource
14、 management messages 1 0 0 1 Short message service 对use_data 调用proc_use_data( )函数处理,proc_use_data( )先分析消息的类型,然后调用各自的处理函数处理,图1.3给出proc_use_data( )的流程,从中可以看出流程与图1.1中的A接口协议结构的对应性。图1.3proc_use_data( )函数调用图1.4是proc_bssmap( )函数的流程。图1.4 proc_bssmap( )函数调用图1.5是proc_dtap()函数的流程。图1.5 proc_dtap( )函数流程说明:图1.3,1
15、.4,1.5中的消息类型和调用函数将在后续章节中详细介绍。第二章 模拟MSC支持呼叫业务流程模拟MSC通过处理BSSMAP和DTAP消息为BSS软件提供模拟的A接口,使系统能够支持正常的呼叫控制业务,模拟MSC的这部分程序在TASK-MSC()函数中实现。本章包含的内容:(1)呼叫管理的典型过程;(2)TASK-MSC()支持呼叫业务的总体流程,以及TASK-MSC()对各个消息的具体处理过程,包括每个消息的帧内容格式、消息帧内容的处理、应该回应的帧信息。1 呼叫管理的典型过程主叫用户通过移动台和网络的中介可以和被叫用户建立呼叫连接,进行通话,整个过程分为许多步骤,必须在MSC和BSS以及MS
16、之间经过规定的信令消息交互才能完成。但除去由于“无线和移动”性质引起的特殊要求外,其他过程与固定电话的呼叫连接相似,图1给出基本的主被叫接续情况。按照规范的定义,我们可以将呼叫管理过程中的信令消息进行分类。 DTAP是用来传输发往或来自MS的有关呼叫控制和移动性管理消息(除MS初始消息外)。大部分无线接口消息(除有关RR协议的消息)都是由DTAP在A接口上传输的。 BSSMAP是由BSS翻译处理的有关呼叫和资源管理的消息。某些BSSMAP程序与无线资源管理有关。 MSC处理的呼叫控制相关的BSSMAP消息包括:加密完成CIPHER MODE COMPLETE;指配完成ASSIGNMENT CO
17、MPLETE;清除请求CLEAR REQUEST;指配失败ASSIGNMENT FAILURE;复位命令RESET;RESET CIRCUIT;阻塞BLOCK;解闭UNBLOCK;组电路阻塞CIRCUIT GROUP BLOCK;组电路解闭CIRCUIT GROUP UNBLOCK;完层3消息COMPLETE LAYEER 3 INFORMATION。MSC处理的呼叫相关DTAP消息包括:呼叫控制消息CC,包括:启动建立SET UP;呼叫证实CALL CONFIRMAED;提醒ALERTING;连接请求CONNECT REQUEST;连接建立回应CONNECT ACKNOLEDGE;断连DIS
18、CONNECT;释放RELEASE ;释放完成RELEASE COMPLETE ;清除命令CLEAR COMMAND;鉴权响应AUTHENTICATION RESPONSE;TMSI释放完成 TMSI RELEASE COMPLETE。图1 图2.1呼叫管理的一个典型过程2 模拟MSC支持呼叫管理的流程设计我们的模拟MSC程序在设计的过程中从模拟的角度出发,以达到能够支持BSS的A接口测试标准为目标,充分考虑到了正确和简单相结合的要求,对很多信令消息的许多域进行了简化处理,主要的参考依据为04.08和08.08规范。模拟MSC将呼叫过程中交互的信令消息分为BSSMAP和DTAP两类来处理。下面
19、是模拟MSC支持呼叫管理的流程设计。2.1 模拟HLR和VLR用户数据库的MSInfo数据结构 MSInfo用于存储用户数据,模拟HLR/VLR的数据库功能。/*MS_Info:IMSI,TMSI,BCD*/ typedef struct unsigned char IMSI8; IMSI共15位,每两位组成一个BYTE,对应手机的IMSI号 unsigned char BCD5; BCD为电话号码,10位,5BYTE; MS_Info;模拟MSC支持呼叫的程序在初始化时可以定义MAX个MSInfo结构,将一一对应的IMSI号和BCD号存于同一个MSInfo结构中。2.2存储呼叫控制信息的CA
20、LL数据结构 在完整的一次主被叫接续过程中,MSC必须记录接续过程的每一个有序状态、步骤、和定时统计情况,从而对实际的信令消息作出正确的处理和响应。设计一个CALL结构来实现,每一个CALL结构对应一个主被叫的接续。/*CALL Info*/typedef struct unsigned char ocupy; =1 表示此结构已被占,初始为0; unsigned char loc_flag; =1 位置已更新标志; unsigned char t_flag; =0 表示主叫控制CALL结构, =1 表示由被叫控制; unsigned char TI_value; 从主叫SetUp建立消息中得
21、到整个接续过程中保持不变; unsigned char LAI5; 位置区识别码=MCC+MNC+LAC; unsigned char moc_conn_id3; 主叫SCCP连接ID; unsigned char moc_A_pcm_tsn; 主叫PCM时隙号; unsigned char moc_imsi8; 主叫IMSI; unsigned char moc_tmsi6; 主叫TMSI; unsigned char moc_bcd5; 主叫号码; unsigned char mtc_conn_id3; 被叫SCCP连接ID; unsigned char mtc_A_pcm_tsn; 被叫
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