TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀中SCCP協(xié)議解碼[圖]

隨著TD-SCDMA第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)在中國飛速發(fā)展，基于該標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)及終端設(shè)備已經(jīng)研制成功，并已能滿足商用要求?，F(xiàn)階段，TD-SCDMA測(cè)試設(shè)備是最薄弱的環(huán)節(jié)，一方面，這直接影響到TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)鏈的完整性;另一方面，也影響到電信運(yùn)營商對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的部署與檢測(cè)，基于這樣的現(xiàn)實(shí)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀的研制具有重要意義。

TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀中的信令分析，針對(duì)的是無線接入網(wǎng)(UTRAN)和核心網(wǎng)(CN)的協(xié)議棧[1]，其中包含一系列的傳輸層和無線層協(xié)議。儀表協(xié)議分析的基礎(chǔ)是要能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)所接收到的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼解析，在此功能準(zhǔn)確無誤的基礎(chǔ)上，儀表才可以進(jìn)行更高級(jí)的統(tǒng)計(jì)追蹤功能。在進(jìn)行協(xié)議分析時(shí)，鑒于協(xié)議之間消息格式和處理機(jī)制的不同，以及軟件模塊化的實(shí)現(xiàn)要求，采取以單個(gè)協(xié)議進(jìn)行模塊封裝的辦法是更有效的，其好處在于能夠忽略協(xié)議間功能和格式的細(xì)微差別，對(duì)單個(gè)協(xié)議的分析方法也能在很大程度上推廣到其他協(xié)議。以UT-RAN內(nèi)部的協(xié)議棧為例，從下至上分為信令適配層、傳輸層和無線網(wǎng)絡(luò)層[2]，其中信令適配層和傳輸層的協(xié)議在標(biāo)準(zhǔn)中都有

明確的消息結(jié)構(gòu)，而無線網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議是采用ASN1(abstract syntax notation)語法進(jìn)行描述[3]，導(dǎo)致消息封裝的方法有所不同，進(jìn)而帶來解碼方式上的差異。

我們?cè)诒疚闹醒芯康闹饕獌?nèi)容是TD-SCDMA的CN以及UTRAN協(xié)議棧中信令連接控制部分協(xié)議(signalling connection control part，SCCP)消息的分析，一方面描述如何根據(jù)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的協(xié)議消息結(jié)構(gòu)進(jìn)行解碼;另一方面結(jié)合實(shí)際情況探討SCCP協(xié)議上層PDU的獲取方法。

1、SCCP協(xié)議消息概述

SCCP協(xié)議是7號(hào)信令用戶部分的一種補(bǔ)充功能級(jí)，SCCP協(xié)議位于消息傳輸部分協(xié)議(message transfer part，MTP)之上，為MTP提供附加功能。

在TD-SCDMA的CN以及UTRAN的協(xié)議棧中，都包含有SCCP協(xié)議，該協(xié)議位于協(xié)議棧的無線網(wǎng)絡(luò)控制平面中[3]，如圖1所示。

圖1　Iu接口無線網(wǎng)絡(luò)控制平面的協(xié)議棧

SCCP協(xié)議處于無線協(xié)議無線接入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用部分(radio access network application part，RANAP)以下，ATM適配層協(xié)議以上，位于傳輸層，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸起著相當(dāng)重要的作用。

ITU-T在不改變?cè)蠱TP功能的基礎(chǔ)上，增加了SCCP，目的就是在信令網(wǎng)中建立邏輯信令連接，以傳送與電路無關(guān)的消息。因?yàn)殡S著通信網(wǎng)和通信新業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，越來越多的業(yè)務(wù)需要和遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)直接傳送控制消息，這些消息和呼叫連接的電路無關(guān)，甚至根本與呼叫無關(guān)，如現(xiàn)在通信網(wǎng)中開放的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)、移動(dòng)電話的漫游業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)庫以及網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、管理和維護(hù)等，而這些業(yè)務(wù)僅僅用MTP已無法滿足要求。[3]

SCCP能提供4類業(yè)務(wù)，2類無連接業(yè)務(wù)，2類面向連接業(yè)務(wù)。無連接業(yè)務(wù)類似于分組交換網(wǎng)中的數(shù)據(jù)報(bào)業(yè)務(wù);面向連接業(yè)務(wù)類似于分組交換網(wǎng)中的虛電路業(yè)務(wù)。

無連接業(yè)務(wù)不需要預(yù)先建立連接就可以在信令網(wǎng)中傳送信令消息。無連接業(yè)務(wù)又分為基本無連接業(yè)務(wù)和有序的無連接業(yè)務(wù)，也稱為0類業(yè)務(wù)和1類業(yè)務(wù)。0類業(yè)務(wù)不保證消息的順序傳輸，各個(gè)消息被獨(dú)立地進(jìn)行傳送，相互不發(fā)生關(guān)系，因而在這種情況下，不能保證按照發(fā)送的順序把消息送到目的地信令點(diǎn);1類業(yè)務(wù)給來自同一消息流的數(shù)據(jù)信息附上了同一信令鏈路選擇SLS，即經(jīng)由同一信令鏈路傳送，因此可以保證按照發(fā)送的順序把消息送到目的地信令點(diǎn)。

面向連接業(yè)務(wù)在傳送消息之前，需要在源點(diǎn)和目的點(diǎn)之間建立一條消息傳送路徑，即邏輯連接。這種方式適合傳送大批量的數(shù)據(jù)。面向連接業(yè)務(wù)又分為基本面向連接業(yè)務(wù)和帶流量控制的面向連接業(yè)務(wù)，即2類業(yè)務(wù)和3類業(yè)務(wù)。它們共同的特點(diǎn)是保證消息發(fā)送和接收的順序一致。此外，3類業(yè)務(wù)具有流量控制功能、消息丟失及錯(cuò)序的檢測(cè)功能等。在2類業(yè)務(wù)中，由于各個(gè)數(shù)據(jù)信息沒有順序號(hào)，因此不能完成順序控制和流量控制。

SCCP是在不改變?cè)蠱TP功能的基礎(chǔ)上增加的，它對(duì)MTP的改進(jìn)主要有以下功能：①能夠傳送各種與電路無關(guān)的信令消息;既支持無連接業(yè)務(wù)，又支持面向連接業(yè)務(wù);②具有增強(qiáng)的尋址功能，擴(kuò)大了業(yè)務(wù)范圍;③具有地址翻譯功能，可以在全球互連的不同7號(hào)信令網(wǎng)之間實(shí)現(xiàn)信令的直接傳輸;④具有管理功能，可以管理SCCP子系統(tǒng)狀態(tài)。

根據(jù)ITU-T Q.713，SCCP主要的消息類型[4]如表1所示。

表1　SCCP消息類型

一條完整SCCP消息包含以下4部分，消息類型、必選固定部分、必選可變長部分以及可選部分，結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2　SCCP消息整體結(jié)構(gòu)

Message type字段的長度為1個(gè)字節(jié)，位于SCCP消息的開始，任何對(duì)SCCP消息的分析都要以判斷消息類型作為第一步。