一、需求规定
需求概述:
移动台软件体系结主要包括以下六个部分:
1) 应用层(AL:Application Layer)及远程应用(RA:Remote Application)
2) 应用层API(API:Application Programming Interface)
3) GSM协议栈
4) API函数库
5) 系统编程接口SPI
6) 整个软件运行的底层支持,包括软、硬件平台
项目需要实现的内容包括:部分应用层,API,GSM协议栈,部分API函数库,和首信一起确定SPI。其中各项的具体内容如下:
1. 应用层
主应用程序
部分通讯应用程序(供调试协议栈使用)
电源管理(注:指与移动台工作模式相关的节电管理)
调试/测试
状态指示
2. 应用层API:
应用程序透过应用层API实现对API函数库的访问
应用程序透过应用层API,调用协议栈,实现所定义的电信业务
3. 移动台协议栈:实现以下功能以及与之相关的层1到层3的协议
基本话音业务
补充业务
呼叫线识别(CLI:Call Line Identification)
呼叫转发(CT:Call Transfer)
呼叫等待与保持(CW&CH:Call Waiting & Call Hold)
多方通话(MPTY:MultiParTY service)
闭合用户群(CUG:Closed User Group)
费用参考(AoC:Advice of Charging)
呼叫禁止(CB:Call Barring)
短消息业务
点对点短消息
广播短消息
数据业务
透明与非透明的数据业务
传真业务
AT COMMAND
支持B类通用分组无线业务(GPRS)
SIM管理
提供安全服务
数据存储
提供SIM应用工具箱
测试模块
4. API函数库
存储管理
任务管理
消息管理
调试支持
5. SPI:主要实现以下功能
对OS基本操作的封装
任务管理
存储管理
定时器管理
基本I/O操作管理
进程间通信管理
中断管理
提供对物理层GSM硬件的访问接口
对用户自定义设备的访问接口
二、系统结构设计
系统结构设计思想
GSM协议的设计本身参照了OSI(开放系统互连模型),对协议栈的分层是按功能平面进行的,一层叠在一层上面。最底层完成信息在两个远距离实体之间的物理传输,要依赖物理介质,而最高层代表用户的观点。在每一层中,各实体通过交换信息,协同工作以提供上一层需要的服务,这些服务是对它下一层提供的服务的增强。层与层间实体的信息交换是通过业务接入点的一系列原语进行的。信息交换的路由功能是通过PD(Protocol
Discriminator,协议鉴别器)和TI(Transaction Identifier,事务标识符)实现的。信息流穿过不同实体间接口处的参考点的交换规则,称为信令协议。MOBICOM按照GSM上述结构和信令协议进行设计开发的,所预定实现的协议栈是属于B类MS。
1、 CS子系统设计思想
CS子系统由上至下分为三个层次:第三层L3,第二层L2(即数据链路层DL),第一层L1(即物理层PH)。其中L3层又可分成如下几个子层:CM子层(包括MN、CC、SS、SMS和DS等模块)、MM子层和RR子层。主要信令流程MO(Mobile
Originated,移动主叫)呼叫建立、MT(Mobile Terminated,移动被叫)呼叫建立、呼叫释放、呼叫重建、紧急呼叫、位置更新、双业务交替和切换等是设计中考虑的重点,它们是由CS子系统一系列模块协同完成的,是移动台各种业务能够工作的基础。
在L3 层提供的功能主要通过无线资源管理(RR)、移动性管理(MM)和通信管理(CM)等子层来体现的。
L3信令服务是通过在有关服务接入点向上层提供服务或接受下层提供的服务,采用服务原语来进行描述。
CS子系统中信息交换的路由功能是通过PD(Protocol Discriminator,协议鉴别器)和TI(Transaction
Identifier,事务标识符)实现的,各层信息都通过PD进行分发,而CM层信息还要通过将PD和TI结合来把信息分发到各实体。
2、 GPRS子系统设计思想
GPRS子系统的设计开发是采用将整个GPRS子系统按数据传输机制分为上下层进行的。将整个GPRS子系统协议栈由上至下地划分为四个层次,分别是连接管理层(CM层,包括SM,GSMS模块),移动管理层(MM层,包括GMM模块),逻辑链路层(LLC层,包括LLC模块)和无线资源管理层(RR层,包括GRR模块和RLC/MAC模块)。其中,LLC层以上,包括CM层,MM层和LLC层称之为GPRS的上层,而RR层则称之为下层。
根据GPRS分层的概念,可以将GPRS的业务实现分为上层业务实现和下层业务实现两部分。上层业务实现指在实现GPRS业务(包括MO传输业务和MT传输业务)时,GPRS协议栈上层各模块所实现的功能。上层业务的目的是在MS和网络端之间建立一个LLC逻辑链路,并把上层各模块所需要传输的信息都转换成LL-PDU,再通过这个LLC逻辑链路传输这些LL-PDU。在LL-PDU传输完毕后,将此LLC逻辑链路释放。因此,上层业务是基于一个LLC对等层传输协议基础之上进行的。
在将上层所需要传输的信息传输到LLC层并转换成为LL-PDU之后,这些LL-PDU的传输将通过下层的业务实现来完成。GPRS下层业务将完成MS和网络端之间LL-PDU的传输工作,在传输过程中,将不区分此LL-PDU来自用户数据、控制信令还是用户短消息。GPRS下层通过TBF传输机制来完成LL-PDU的传输。由于在GPRS下层业务实现时,将不区分本次所传输的LL-PDU是用于MO传输业务还是用于MT传输业务,因此,下层业务将不再按照MO和MT传输业务来划分,而是根据本次TBF所传输的LL-PDU的方向划分为上行TBF传输和下行TBF传输。其中,上行TBF传输将LL-PDU由MS传输到网络端,而下行TBF传输则将LL-PDU由网络端传输到MS。
不管是上层业务还是下层业务,对于MT传输和下行TBF传输而言,都需要对网络端所传输过来的数据进行分发,因为对于MS而言,它们都是属于一对多的传输。对于下层业务,MS将利用PD(Protocol
Discriminator,协议鉴别器)进行分发,而对于上层业务,MS将使用TI(Transaction Identifier,事务标识符)来进行分发。
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