ASN.1格式

ASN.1是“Abstract Syntax Notation One”的缩写。
ASN.1可以被看作一种高层协议描述语言，由于它可以用来清晰地描述复杂的数据结构，因而被广泛的作为应用层协议语法的标准。
ASN.1给协议设计者提供了一些简单的数据类型，如整型(Integer)、布尔型(Boolean)以及字节串(Octet string)等，以这些简单类型为基础，协议的设计者就可以构造出更复杂的数据类型。
通过唯一的“标识符（Tag）”可以很容易的标注出由一系列简单类型组成的复杂数据类型。
例如：一张话单可以由一系列数据域的集合组成，每个数据域是一个编码单元或者是多个编码单元的复合。
一个编码单元最多包括四部分：
 标识符（identifier octets，或者称为Tag）：参见“1.2.1 标识符的编码规则”。
 长度（length octets）：参见“1.2.2 长度的编码规则”。
 内容（contents octets）：参见“1.2.3 内容的编码规则”。
 结束符（end-of-contents octets）：不是必须的，在不定长编码方式下才使用，参见“1.2.4 结束符的编码规则”。

标识符表示该编码对应的协议数据类型，它的编码分两种情况：
情况一
标识符值在0-30之间时，用一个字节表示，其中各位含义如下，具体编码示意图如图1-1所示。
 位8和位7代表数据的类型标记（Universal-00, Application-01, Context-specific-10, Private-11）。
 位6代表该数据单元是原子式还是结构类型（Primitive-0, Construct-1）。
 位5到位1代表具体分配的TAG值(Number of Tag)。

 UNIVERSAL类型是ASN.1规范中定义的基本类型使用的，即是为基本类型进行分配TAG值用的，如BOOLEAN类型定义TAG值为1时使用。
 Application类型很少用到，不详述。
 Context-Specific主要是定义结构类型时使用。
 Private私有的，可以根据具体协商而定。
 Primitive原子式代表该域采用ASN最小编码单元编码。
 Construct结构式代表该域由多个ASN最小编码单元组成。
图1-1 标识符值在0-30之间编码示意图
                  8   7   6   5   4   3   2   1
              +-------+---+------------------+
            1 ¦ CLASS ¦P/C¦  TAG NUMBER       ¦
              +------------------------------+
               Bits 8-7: 数据的类型标记:
              +------------------------------+
              ¦                  Bit: 8   7       ¦
              +-------------------------------¦
              ¦ Universal            0   0       ¦
              ¦ Application          0   1      ¦
              ¦ Context-specific    1   0      ¦
              ¦ Private               1   1      ¦
              +------------------------------+
               Bit  6  :原子式 (0) 或  结构类型 (1)
               Bits 5-1: 5个比特的二进制数
情况二
标识符值大于等于31时，用一个前字节和若干后续字节表示。
 前字节的位8、7、6与第一种情况一样，位5到位1为11111。
 后续字节遵守以下规则：
− 除最后一个字节外，其他字节的第8位为1。
− 从第一个字节到最后一个字节的第7位到第1位加起来表示tags值。
− 第一个字节的第7位到第1位不能全为0。
如图1-2所示。
图1-2 标识符值大于等于31时编码示意图
                  8   7   6   5    4   3   2   1
              +-------+---+---+---+---+---+---¦
            1 ¦ CLASS ¦P/C¦ 1 ¦ 1 ¦ 1 ¦ 1 ¦ 1 ¦
              +-------------------------------+

               Bits 8-7: 数据的类型标记
               Bit  6  : 原子式 (0) 或  结构类型 (1)
               Bits 5-1: 全部设置为1

后续字节编码如下：
                 8   7   6   5   4   3   2   1
              +---+---------------------------¦ first
            2 ¦ 1 ¦  NUMBER of TAG (msb)       ¦ subsequent
              +-------------------------------¦
              .                               .
              .                               .
              +-------------------------------¦ last
              ¦ 0 ¦  NUMBER of TAG (lsb)        ¦ subsequent
              +-------------------------------+

               Bits 8 :  最后一个字节时，设置为0，其他均设置为1
               Bits 7-1: 所有字节的比特7－1都加起来，就是实际的Tag值。
1.2.2 长度的编码规则
长度表示内容字段的净长度，不包括内容以外的其他字段的长度。
长度有三种表示形式：短编码方式，长编码方式和不定长编码方式。其中，不定长编码方式不应用于ASN.1话单文件中，因此不做更进一步的描述。
短编码方式
当长度<=127时，用一个字节表示，即为短编码方式：
 第8位为0。
 第7到第1位表示长度。
如L=26H，则编码为 0010,0110。
                8   7   6   5   4   3   2   1
              +----------------------------¦
            1 ¦ 0   L   L   L   L   L   L   L ¦
              +----------------------------+
                             LLLLLLL 表示实际长度的值
长编码方式
当长度>127时，用多个字节表示，即为长编码方式：
                8   7   6   5   4   3   2   1
              +---+-------------------------¦
            1 ¦ 1 ¦      0 < n < 127          ¦
              +-----------------------------+
              +-----------------------------¦
            2 ¦ L   L   L   L   L   L   L   L  ¦
              +-----------------------------+
                           ...
              +-----------------------------¦
           n+1¦ L   L   L   L   L   L   L   L  ¦
              +-----------------------------+
            LLLLLLLL表示实际长度的值

 第1个字节的位8固定填写为1，BIT1~BIT7表示长度所占的字节数。
 第2到n+1字节代表长度的值。
1.2.3 内容的编码规则
内容包含零个、一个或更多的字节，它们的值依赖于所表示的数据类型。
如下图所示：
                8   7   6   5   4   3   2   1
              +------------------------------¦
              ¦  most significant byte         ¦ octet 1
              +------------------------------¦
              ¦                                    ¦ octet 2
              +------------------------------¦
              .                               .
              .                               .
              +------------------------------¦
              ¦ least significant byte        ¦ octet n
              +------------------------------+
下面对不同的数据类型分别进行介绍。
 BOOLEAN
该类型只能以原子式进行编码。
FALSE编码为：
Tag    Length        Value
+------------------------------¦
¦  01H   ¦   01H  ¦ 0000, 0000   ¦
+------------------------------¦
TRUE的编码（任何不是全0都可以）为：
Tag    Length        Value
+------------------------------¦
¦  01H   ¦   01H  ¦ 1111, 1011   ¦
+------------------------------¦
 NULL
该类型只能以原子式进行编码，且只有一个值，这样其Value中就无需填写，即Value处就不会占用空间。
Tag    Length        Value
+------------------------------¦
¦  05H   ¦   00H  ¦
+------------------------------¦
 INTEGER
该类型只能以原子式进行编码。整型分正数和负数两种情况，由于负数不应用于ASN.1话单文件，不加以详述。
对于正数，如果最高比特位为0，则直接编码；如果为1，则在最高比特位之前增加一个全0的八位数组（采用的是补码的方式存储）。如下示例250的编码：
Tag     Length           Value
+-------------------------------------¦
¦  02H   ¦   02H  ¦  0000,0000 1111,1010¦
+-------------------------------------¦
 ENUMERATED
该类型编码与INTEGER类型编码方式相同。
 BIT STRING
该类型可以采用原子式或者结构式，下面以比特串'1011011101011'B为例，分别介绍以这两种方式进行编码。
Primitive
Tag    Length             Value
+------------------------------------------¦
¦  03H   ¦   03H  ¦    03H   10110111 01011xxx¦
+------------------------------------------¦
注意在比特串'1011011101011'B之前增加了一个八位数组，取值为0~7，表征这个值最后补位的个数，主要是解决比特串可能不是8的倍数。
Constructed
采用结构式发送时，主要是有部分编码还不能确定时采用，比特串'1011011101011'B的编码如下：
Tag       Length               Value
+----------------------------------------------¦
¦  03H   ¦   80H ¦    T          L           V
¦                   ¦    03H  ¦   02H  ¦ 00H 10110111¦
¦                   ¦    03H  ¦   02H  ¦ 03H 01011xxx¦
                          00H      00H
+-----------------------------------------------¦
注意：此处整个比特串的Length采用不定长编码。
 OCTET STRING
该类型编码原则和BIT STRING编码原理一样，但由于该类型直接以八位组为单位，就不存在补位的情况。
 SET
该类型采用constructed格式编码，其每个成员都是采用TLV格式编码。
以MOC {recordType ENUMERATED, callDuration INTEGER }:={ recordType  0,callDuration 11}为例：
Tag       Length               Value
+--------------------------------------------¦
¦  16H   ¦   80H ¦    T          L           V
¦                   ¦    02H  ¦   01H  ¦ 0000 0000¦
¦                   ¦    02H  ¦   01H  ¦ 0000 1011¦
+--------------------------------------------¦
 SEQUENCE
该类型与SET类型编码方式基本一样，只是其成员顺序要与定义保持一致，而SET类型无需如此。
 SET OF
该类型编码与SET相同。
 SEQUENCE OF
该类型编码与SEQUENCE相同。

其他的不常见的类型，在此不一一介绍。
1.2.4 结束符的编码规则
在定长编码结构中不存在，只有在不定长编码结构中存在，此处不加以详述。

1.2.5 话单文件的结构
一个话单文件是Sequence类型，采用TLV格式，其Valve部分由以下四部分组成：
 第一部分是文件头部headerRecord，TAG是A0。
 第二部分是话单内容，SEQUENCE OF表示可以由多张话单组成，callEventRecords的TAG值是A1。
 第三部分是文件尾部trailerRecord，TAG值是A2。
 第四部分是扩展，TAG值是A3，该部分没有内容，长度为0。
各个部分的TAG值和长度在文件中的位置如图1-3所示。
图1-3 话单文件的结构


以一张ASN.1话单文件为例，其二进制码流，如图1-4所示。
图1-4 ASN.1话单文件二进制码流解析


上图所对应的ASN.1文件：
 ASN.1 BER编码

 解码后的文本
record no.: 0
recordType: moCallRecord
servedIMSI: 460007001002000
servedMSISDN: (91)8613720012000
callingNumber: (91)8613720012000
calledNumber: (A1)13720012010
roamingNumber: (A1)136755002201
recordingEntity: (91)86136755002
mscIncomingROUTE: TO_BSC1
mscOutgoingROUTE: TO_BSC2
location: LAC-3001. CellID-0001
basicService: teleService(11)
msClassmark: 021C00
answerTime: 070809141502
releaseTime: 070809141513
callDuration: 11
radioChanRequested: fullRateChannel
radioChanUsed: halfRate
causeForTerm: normalRelease
diagnostics: gsm0408Cause(90)
callReference: 16 00 00 00 ED
additionalChgInfo: chargeIndicator-charge
networkcallReference: 16 05 A2 30 1B
mSCAddress: (91)86136755002
speechVersionSupported: 1
speechVersionUsed: 1
systemType: gERAN
chargedParty: callingParty
mscOutgoingCircuit: 1
orgRNCorBSCId:  01 0B
orgMSCId:  00 0B
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