本文研究的是基于IP的GSM系统中呼叫接入功能的实现,涉及通信技术的重要发展方向——全IP移动通信网。全IP移动通信网的核心承载网基于IP技术,它将各种无线空中接口标准和接入手段的话音、视频、数据、信令通过统一的全IP分组交换平台进行路由和传输。这种网络是因特网IP技术和移动通信技术迅速发展相结合的必然产物。
文章以呼叫接入为主题,结合传统的GSM系统结构与全IP技术,描述了一种基于IP的GSM基站子系统,重点研究了该系统中呼叫接入功能的设计与实现。
全IP移动通信网的出现,使得移动通信系统能够提供包含多媒体业务在内的数据业务,而非仅限于传统的电路交换提供的语音业务。在这一转变过程中,移动通信网络与IP网络的融合成为一种必然趋势。未来的移动通信市场将是多种移动通信技术和通信标准共存的局面,接入移动通信网络的设备也日趋多样化。在这种背景下,GSM系统作为移动通信技术的重要组成部分,仍会长期存在。
基于IP的GSM基站子系统保留了传统GSM基站子系统的对外接口,即Um接口和A接口,确保了与当前不同供应商生产的移动台和网络子系统设备的兼容性。同时,基于IP的GSM基站子系统在设计时考虑了未来发展趋势,采用信令、语音和数据通过不同途径传输的架构,提高了系统的灵活性和便于新业务的增加。此外,它采用IP网络作为传输网。
呼叫处理模块是呼叫接入功能的核心,它处理各种与呼叫相关的消息。呼叫处理模块的主要功能包括呼叫的建立、呼叫的终止、小区内切换、测量报告传送以及不同基站(BTS)间的切换等。移动台在需要同网络建立通信时,通过随机接入(RACH)信道向网络发送一个报文,申请一条信令信道。网络系统根据业务需求和资源情况决定信道分配,并通过“信道申请”消息(CHANNELREQUEST)对申请进行处理。
在呼叫接入过程中,移动台通过RACH信道发送的报文中,8bit的有用信令消息中3~6bit用于提供接入网络的呼叫建立原因,如紧急呼叫、位置更新等。这部分信息帮助网络在拥塞情况下对不同类型的呼叫申请做出区分,并为它们选择分配最佳类型的信道。
此外,随机接入参考值是移动台随机选择的鉴别符,它不是用来向网络提供信息,而是使网络能够区分不同移动台发起的请求。基站会将这个鉴别符在“立即支配命令”(ImmediateAssignment)中发送给移动台,移动台通过这个鉴别符与自身发送的鉴别符相比较,确认是网络发送给自己的信息。
基于IP的GSM基站子系统的设计目标要求系统能够适应现有的GSM网络,同时还能够灵活地增加新的业务。为了实现这一目标,基站子系统在结构设计上,保留了传统GSM基站的功能,并将其与IP网络技术相结合,使系统能够在未来的发展中保持兼容性和先进性。
本文通过对基于IP的GSM基站子系统的研究,深入探讨了在全IP移动通信网络中如何实现GSM系统的呼叫接入功能,对于推动全IP移动通信网技术的发展和应用具有重要的理论和实践意义。