ASNPER编译码规则技术总结Word文件下载.docx

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按ITU-TX.691的规定；

若最终的编码结束后。

所得的编码不是8的倍数；

信息编码结

束后的填充由RRC负责。

另外，PER编译码必须依赖于3GPP的标准文档。

也就是说，收发双方也必须知道层3

消息的具体结构；

这样编码和译码的才能被编译和识别。

2.1编码规则分组编码规则包括三个部分：

preamble（前缀）、length（长度）、contents（内容）。

其编码格式如图1所示：

Preamble|length|Content

（1）preamble:

它只出现在ENUMERATEDSEQUENCESETCHOICE四种数据结构的编码中。

用来记录结构中有无扩展项（extension）、选择项（optional）或缺省项（default）。

（2）length:

对STRINGSEQUENCEOFSETOF等数据类型进行编码时，需对其长度按对齐方式进行编码。

（3）contents:

若数据是基本结构类型，如：

BOOLEANIINTERGERREALBITSTRING等，

即可直接进行编码；

若数据是复合结构类型，如SEQUENCESET、CHOICE、SEQUENCEOF

等，则属嵌套编码，此时contents中也包含有preamble、length、contents三个部分。

（注:

在以下举例中，为对齐需要插入0的地方，以（pad）表示）

3.2范围受限的整数类型INTEGER（lb…ub）

lb为范围的下限，ub为上限，范围N=ub-lb+1。

PER针对N的大小不同，采用不同的编码方法，且对整数n进行编码时，以（n-lb）的值进行编码。

当N<

=255时，整数编成

不需对齐的1〜8比特；

当N=256时，编成需对齐的8个比特，当256<

N<

=65536时，编成需对齐的16个比特。

例如：

当ASN.1描述的数据maximumNestingDepthINTEGER（…15）的值为3时，PER

编码为0010;

g711Alaw64kINTEGER（…256）的值为10时，PER编码为（pad）00001001;

而当statusDeterminationNumberINTEGER（0…16777215）的值为1000,PER编码是

00000010（pad）0010011100010000。

3.3对象标识符类型OBJECTIDENTIFER

OBJECTIDENTIFER是一种用层次标识符来描述对象的方法；

每一层为一标识符，用一个十进制整数表示。

例如：

protocolIdentifierOBJECTIDENTIFIER可被赋值为{itu-t（0）

recommendation（0）h（8）245version（0）3}。

protocolIdentifier由itu-t、

recommendation、h245和version这四层标识符描述；

用{0,0,8,245,0,3}十进制整数序列表示。

OBJECTIDENTIFER的编码方法为：

length+各层标识符编码，其中length值

按半约束整数类型编码。

PER并不分别对第一层和第二层的标识符整数值进行编码，而是将两层的整数值合并成'

40*第一层整数值+第二层整数值'

一个值来进行编码。

其他层次标识符整数值被对齐编码为8位比特串；

其中首位是标志位，'

1'

表示整数值在该比特串没有被编码完，后面接着8位比特串还是原标识符整数值的编码；

而'

0'

则表示整数值在该比特串编码完毕。

如上例：

由于0*40+0=0，所以第一二层的标识符被编码为：

00000000；

第三层标识符的编码是00001000；

245无法只用一个8位比特串表示，其编码为1000000101110101；

剩下的标识符分别被编码为00000000和00000011。

因为各层标识符的编码长度总共为6个字节，所以length=0x06。

protocolIdentifier的最后编码是：

0x060x000x080x810x750x000x03。

3.4CHOICE复合类型

CHOICE结构中有许多元素，每一个元素均有一个索引号，第一个元素的索引号为0,

第二个元素的索引号为1,依次类推，直到最后一个元素n。

其编码方法为：

索引号+所选元素编码。

如果在choice结构内有扩展标记（…），则在索引号前增加一个比特位'

表示所选项在原列表内；

增加一个比特位'

表示所选为扩展内容。

causeCHOICE

{

unspecifiedCauseNULL,

descriptorTooComplexNULL,

若cause的值为unspecifiedCause，贝UPER编码为00。

其中第一个0表示所选的不是

扩展内容；

第二个0表示所选的项为第一项。

3.5SEQUENCE复合类型

SEQUENCE构中可能有扩展标记（…），也有可能有些元素为可选项（OPTIONAL）。

如果有扩展标记，编码的第一个比特表示有无扩展内容（0表示是非扩展项，1表示为扩展

项）；

随后是若干个比特，其个数等于结构中可选项的个数，分别按位置顺序对应于每一个

可选项，值'

1'

表示选用对应的可选项，值'

0'

表示不选；

接着是结构中各个元素的内容

编码。

H261VideoCapability:

:

=SEQUENCE

qcifMPIINTEGER（1..4）

cifMPIINTEGER（1..4）

temporalSpatialTradeOffCapability

OPTIONAL,

BOOLEAN,

}

若H261VideoCapability的取值如下

qcifMPI3,

tempralSpatialTradeOffCapabilityTRUE,

贝编码表示为010101，其中第一个0表示无扩展项；

第二个1表示qcifMPI选用；

第三个0表示cifMPI不选用；

接着的10表示qcifMPI的值为3；

最后的1表示tempralSpatialTradeOffCapability的值为TRUE。

3.6SETSIZE（lb…ub）OF和SEQUENCESIZE（…ub）OF复合类型

其编码形式为：

元素个数编码＋各个元素内容编码；

元素的个数按受限整数方式进行编码。

AlternativeCapabilitySet:

=SEQUENCESIZE（1…256）OF

CapabilityTableEntryNumber，

CapabilityTableEntryNumber:

=INTERGER（1…65535）

若AlternativeCapabilitySet的取值为（1,2）时，贝编码为：

（pad）000000010000000000000001

4、RANAP协议描述分析

因为对RANAP勺ASN.1语法还不是很清楚，以下描述是通过观察数据加上猜测得来，疏漏之

处，还请见谅。

RANAP-PDU:

=CHOICE{

initiatingMessageInitiatingMessage,successfulOutcomeSuccessfulOutcome,unsuccessfulOutcomeUnsuccessfulOutcome,outcomeOutcome,

这是RANAP勺PDU的最高结构。

我们再来看InitiatingMessage的定义

InitiatingMessage:

=SEQUENCE{

procedureCodeRANAP-ELEMENTARY-PROCEDURE.&

procedureCode（{RANAP-ELEMENTARY-PROCEDURES}）,

criticalityRANAP-ELEMENTARY-PROCEDURE.&

criticality

（{RANAP-ELEMENTARY-PROCEDURES}{@procedureCode}）,

valueRANAP-ELEMENTARY-PROCEDURE.&

InitiatingMessage（{RANAP-ELEMENTARY-PROCEDURES}{@procedureCode}）

ProcedureCode:

=INTEGER（0..255）Criticality:

=ENUMERATED{reject,ignore,notify}我们举一个具体的value的例子

CommonID:

protocolIEsProtocolIE-Container{{CommonID-IEs}},protocolExtensionsProtocolExtensionContainer{{CommonIDExtensions}}

ProtocolIE-Container{RANAP-PROTOCOL-IES:

IEsSetParam}:

=

SEQUENCE（SIZE（0..maxProtocolIEs））OFProtocolIE-Field{{IEsSetParam}}ProtocolIE-Field{RANAP-PROTOCOL-IES:

idRANAP-PROTOCOL-IES.&

id（{IEsSetParam}）,criticalityRANAP-PROTOCOL-IES.&

criticality（{IEsSetParam}{@id}）,valueRANAP-PROTOCOL-IES.&

Value（{IEsSetParam}{@id}）

可以看出ProtocolIE-Container是一个IE的数组,举一个具体的value作例子PermanentNAS-UE-ID:

iMSIIMSI,

IMSI:

=TBCD-STRING（SIZE（3..8））TBCD-STRING:

=OCTETSTRING

下面将结合数据来进行详细的解释

5、RANAP协议编码分析

000f4010000001001740095064005513000000f8

0——因为RANAP-PD最后有扩展项，这个0表示无扩展

-00-----RANAP-PD是个choice，而且有四项，这两个0表示选择的是第一项

InitiatingMessage

---00000为了对齐填上的0

00001111表示这个PDU的类型是个CommonID

01Criticality为第二项ignore

为对齐填上的0

00010000整个InitiatingMessage的value的长度

0表示CommonI［没有扩展参数

-0表示Commonl［的勺第一个可选参数没有

--000000为对齐填上的0

0000000000000001ProtocolIE-Container的数量，因为最大值

maxProtocolIEs是65536，所以要用16位编码

0000000000010001表示ProtocolIE-Container中的为

id-PermanentNAS-UE-ID

00001001整个id-PermanentNAS-UE-ID的value的长度

0表示PermanentNAS-UE-ID无扩展项（因为只有一项，所有没有哪一

项的bitmap）

-101表示imsi的长度。

5表示该IMSI的长度为8（最小为3，3+5=8）

0000为对齐填上的0

64005513000000f8为IMSI的值

3.PER的编码规则总结

一、对整数和域长的编码

在PER编码中，整数的编码和长度L的编码，在实际的结构类型编码中经常用到，是结构中对类型编码的基础，因此，下面首先讲述这两种编码的规则：

1.整数的编码

1不受限的整数编码

不受限整数n的编码是以最小八位组来编码的。

它分成对长度的编码和对数的编码两部分，并且都是以八位组为单位来编的，若为负数则以2'

-scompLetement来编码的（即以补码的形式编）。

例（with"

L:

"

precedingtheLengthdeterminant—ifany-and"

C:

precedingthecontentsencoding-ifany）：

integer1INTEGER:

=4096

integer2INTEGER（MIN..65535）:

=127

integer3INTEGER（MIN..65535）:

=-128

integer4INTEGER（MIN..65535）:

=128其编码为：

看作是不受限的整数来编码。

2半受限的整数的编码

设n€[bmin,+7,d=n—bmin。

八位组的组数

[Log256d]也将作为长度L

来编码。

例：

integer5

INTEGER（-1..

MAX）

integer6

INTEGER（1

..MAX）

integer7

INTEGER（0

=128

编码为：

Integer5:

00000010

C:

0001000000000001

Integer6:

00000001

01111110

Integer7:

10000000

3受限整数的编码：

对于一个整数n€[bmin,bmax],d=bmax—bmin+1。

d=1时，有n=bmax=bmin。

这样的整数在发送方和接收方都知道，因此不需要编码。

在对齐的方式下：

当2Wd<

25,5对n-bmin进行编码，是以二进制的最小位来编码的，编码的长度为与d

相对应的长度。

长度域L不编码。

当d=256时,对n-bmin编码,长度为一个八位组,长度域L不编码。

当257Wd<

65536寸，对n-bmin编码，长度为两个八位组，长度域L不编码。

当d>

65537时，对n-bmin编码，编码为最小的八位组数，即为[Log256d]octets.这个八位

组的组数将以受限的整数在编码的前面以L域表示出来。

故L的区间为[1,Lmax]。

非对齐的方式下：

n-bmin直接编码为二进制的最小位长度,长度域L不编码。

integer8INTEGER（3..6）:

=3,4,5,6

integer9INTEGER（4000..4254）:

=4002,4006integer10INTEGER（4000..4255）:

=4002,4006

integer11INTEGER（0..32000）:

=0,31000

integer12INTEGER（1..65538）:

=1,257,65538

其编码如下：

11

00000110

0111100100011000

integer8C:

00,C:

01,C:

10,

integer9C:

00000010,

integer10C:

integer11C:

0000000000000000,

integer12

非对齐方式：

00000000000000000,

00000000100000000,

10000000000000001对齐方式：

00C:

00000000,

01C:

0000000100000000,

10C:

000000010000000000000001

二进制的最小位长度.可理解为编码所需的比特数,以后赋予的值都将以这个位数来进行编码,这点跟上面的例子是吻合的。

而后面的对齐方式是以八位组为单位,根据数所在八位

组的范围来确定其表示八位组的个数，但前面要加长度的编码，这种情况在实际应用中见的

不多。

4一般最小的非负整数

如果Ownw63在非八位组对齐方式下（非对齐方式下没有前同步码），前同步码为0,

后面六位为n的编码。

编码形式为：

0nnnnnn

如果n》64,在非八位组对齐方式下（非对齐方式下没有前同步码），前同步码位1,

L为长度域，n作为一个受限的整数来编码（bmin看作0）。

编码形式为：

1••-n

99000L:

丄P1*******

11000010

1000001010111000

2.域长的编码

域长L的含义很广泛，在此可表示为：

比特串的长度、八位组的长度（OCTETSTRING和opentypes）、对已知字符串的描述、作为元素来描述（如果值为SEQUENCEOF或SETOF）等。

ASN.1描述规范中，对类型有长度的限制，一般可表示为SIZE（Lmin-Lmax）,（Lmax

可宀+〜。

长度L作为一个受限或半受限（Lmax^+〜的整数来编码。

特别地，当Lmin=Lmaxw65535时，由于解码者事先知道故不用对L进行编码，类似地，若根据规定，

某值不用编码，则长度为NULL，同样L不用编码。

在对齐方式下：

如果L为一个位图的长度，则对L-1和一般的非负整数编码一样。

如果Lmaxw65535时，L编码为一个受限的整数（在区间[Lmin..Lmax]）。

如果Lmax>

65535（ie.64K）时，或上限Lmax是无限大时：

a.如果LW127,L编码为一个八位组，最高位为0。

即：

0LLLLLLL

b.如果128WLW16383L编码为两个八位组，高两位为10

L=1301000000010000010

c.如果L>

16384,编码分成许多的单元，长度数为f>

16K,（f=1、2、3、4）分成16384、

32768、49152、65536。

编码时最高位为两个1,后六位为f值.即将长度L分成几个部分进行编码，下面将用一个例子来说明，L=147457=2X65536+16384+1的编码为：

1100010065536units1100010065536units

1100000116384units000000011unit

非对齐方式下：

如果L的长度为一个位图，则L-1作为一般的小整数来编码。

如果Lmaxc65536,L-Lmin编码为[Log2d]bits,d=Lmax—Lmin+1。

如果Lmax—Lmin》65534,或Lmax为无限大。

a.LW127,8bits。

b.128wLW16383编码为16bits。

10LLLLLLLLLLLLLL

c.L》16384（16K），则和前面的对齐方式一样编码。

如果一种类型有一个可扩展长度的限制，并且它被传输的值不遵守扩展限制的规定，这

样的长度将以半受限的整数来编码（Lmin=0，Lmak+〜。

二、各种类型编码

PER的编码规则定义了多种数据类型，简单的地可分为两大类。

第一类是结构类，如

CHOICE、SEQUENCE'

ENUMERATED等。

另一类是简单类，女口INTEGER、REALL、BOOLEAN等。

下面将对以下常用的几种类型的编码规则做一个总结：

1.INTEGER

整型是规范中用得最多的一种数据类型。

对这种数据类型，对齐和非对齐的方式差别很

大，特别是当表示数的范围较大时。

数的范围一般定义为range=（上界—下界+1）。

此范

围的实际意思是指上下界之间的数的个数。

在非对齐的方式下是使用能够描述该整数范围的

最少比特来编码的，一般定义为2mvrange<

2m+1,即对该整数的编码为m+1位。

对齐方式在

数的范围较小（<

255时，编码规则与对齐方式相同，而超过此范围则比较复杂。

a.编码规则：

一个有范围限制的整型可表示为（bmi