卫星移动通信系统作为地面移动通信系统的必要补充已成为未来个人移动通信发展的重要方向,而采用大口径多波束天线技术的GEO卫星移动通信系统因其系统建设简单等优势而具有更广阔的前景。我国在卫星移动通信系统领域仍处于严重滞后阶段,因此发展我国自主的民用卫星移动通信系统是影响个人移动通信质量的关键,其中空中接口协议栈的实现又是系统实现的核心部分。以往的通信协议开发遵循软件工程的步骤,在详细设计阶段主要依靠程序员手工编写代码,效率低且缺乏正确性的保证,一旦出现对协议的理解错误可能导致大量的无用工作,因此需要一种一体化、规范化的开发方法一协议工程与形式化描述技术。在这样的技术背景下,本文深入研究了GEO卫星移动通信系统协议架构及呼叫控制层协议,设计了单跳呼叫模式下的呼叫控制流程及协议的状态转换过程。考虑到GEO卫星移动通信系统高层协议中信令交互的复杂性,在以往应用SDL语言仿真OSI参考模型的实现方法的基础上提出了一种新的高层协议建模方法,采用多层次映射的方式将协议实体映射为SDL系统的模块,服务原语则映射为信号,层次划分更为清晰。另外对于消息的编解码设计了一套直接、便于实现的流程,利用Octet_string数据结构的操作符对消息进行处理。最后本文针对呼叫控制子层完成了系统实现及仿真,结果表明根据此方法建立的SDL模型功能正确,与协议一致。同时本文中介绍的实现步骤及方法对于GEO卫星移动通信系统协议中的其他子层也同样适用,易于有效实现,从而能够提高卫星移动通信协议软件的生产率、可靠性和可维护性,促进标准化的实现。