WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)信令的流程

WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)信令的流程2課程目標(biāo)了解UTRAN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)了解UTRAN的一些基本概念了解無線側(cè)的基本信令流程學(xué)習(xí)完本課程，您將能夠：3課程內(nèi)容

第一章UTRAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和協(xié)議棧第二章UTRAN基本概念第三章基本信令流程4UTRAN UMTSTerrestrialRadioAccessNetworkCN CoreNetworkUE UserEquipmentIuUTRANUEUuCNUMTS體系結(jié)構(gòu)5RNSRNCRNSRNCCoreNetworkNodeBNodeBNodeBNodeBIuIuIurIubIubIubIubUTRAN體系結(jié)構(gòu)6UU協(xié)議結(jié)構(gòu)7Iu-CS域協(xié)議結(jié)構(gòu)8Iu-PS域協(xié)議結(jié)構(gòu)9Iub接口協(xié)議結(jié)構(gòu)10Iur接口協(xié)議結(jié)構(gòu)11思考題UTRAN網(wǎng)絡(luò)具有哪些接口？12本章小結(jié)本章主要介紹了UTRAN網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和協(xié)議棧。13課程內(nèi)容

第一章UTRAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和協(xié)議棧第二章UTRAN基本概念第三章基本信令流程14UE的工作模式UE有兩種基本的運(yùn)行模式：空閑模式和連接模式空閑模式：UE處于待機(jī)狀態(tài)，沒有業(yè)務(wù)的存在，UE和UTRAN之間沒有連接，UTRAN內(nèi)沒有任何有關(guān)此UE的信息；通過非接入層標(biāo)識如IMSI、TMSI或P-TMSI等標(biāo)志來區(qū)分UE；連接模式：當(dāng)UE完成RRC連接建立時，UE才從空閑模式轉(zhuǎn)移到連接模式；

在連接模式下，UE有4種狀態(tài)：Cell-DCH,Cell-FACH,Cell-PCH,URA-PCH區(qū)別:空閑時沒有RRC連接15UE在連接模式下的狀態(tài)Cell-DCH：

UE處于激活狀態(tài)，正在利用自己專用的信道進(jìn)行通信，上下行都具有專用信道，UTRAN準(zhǔn)確的知道UE所位于的小區(qū)中Cell-FACH

UE處于激活狀態(tài)，但是上下行都只有少量的數(shù)據(jù)需要傳輸，不需要為此UE分配專用的信道，下行的數(shù)據(jù)在FACH上傳輸，上行在RACH上傳輸，下行需要隨時監(jiān)聽FACH上是否有自己的信息，UTRAN準(zhǔn)確的知道UE所位于的小區(qū)，保留了UE所使用的資源，所處的狀態(tài)等信息。16UE在連接模式下的狀態(tài)Cell-PCH

UE上下行都沒有數(shù)據(jù)傳送，需要監(jiān)聽PICH，以便收聽尋呼，因此UE此時進(jìn)入非連續(xù)接收，可有效的節(jié)電。

UTRAN準(zhǔn)確的知道UE所位于的小區(qū)，這樣，UE所位于的小區(qū)變化后，UTRAN需要更新UE的小區(qū)信息。URA-PCH

UE上下行都沒有數(shù)據(jù)傳送，需要監(jiān)聽PICH，進(jìn)入非連續(xù)接收，UTRAN只知道UE所位于的URA（UTRANRegistrationArea，一個URA包含多個小區(qū)），也就是說，UTRAN只在UE位于的URA發(fā)生變化后才更新其位置信息，這樣更加節(jié)約了資源，減少了信令。17CELL_DCHCELL_FACHCELL_PCHURA_PCHIDLEDEAD-搜索網(wǎng)絡(luò)(PLMN)-“駐扎”小區(qū)(campon)-偵聽pagingchannel-小區(qū)重選-專用信道-Radiobearers傳輸業(yè)務(wù)-高層信令觸發(fā)(CN)-減少活動，DRX，節(jié)電RRCconnection這些狀態(tài)只用與UTRAN與UE，對CN來說，這些狀態(tài)是透明的

UE狀態(tài)示意圖18ServingRNC與DriftRNCCNSRNCDRNCIuIur在WCDMA系統(tǒng)中，由于Iur接口的引入而產(chǎn)生了SRNC/DRNC的概念。

SRNC和DRNC都是對于某一個具體的UE來說的,是邏輯上的一個概念。簡單的說，對于某一個UE來說，其與CN之間的連接中，直接與CN相連，并對UE的所有資源進(jìn)行控制的RNC叫該UE的SRNC。

UE與CN之間的連接中，與CN沒有連接，僅為UE提供資源的RNC叫該UE的DRNC。處于連接狀態(tài)的UE必須而且只能有一個SRNC，可以有0個或者多個DRNC19CRNCCRNCIubNodeBCellCellCellNodeB...CNIuCRNC是對于某一個NodeB(或者Cell)來說的直接和某NodeB相連接，對該NodeB資源的使用進(jìn)行控制的RNC叫該NodeB的ControlRNC一個NodeB有且只能有一個CRNCCRNC對其控制的所有NodeB的資源進(jìn)行合理的分配和使用20SourceRNC與TargetRNCCNCNSourceRNCTargetRNCServingRNCIuIuIurRNCSRNSRelocation就是將某個UE的SRNC的角色由一個RNC轉(zhuǎn)到另外一個RNC的過程.SRNSRelocation前，該UE的SRNC(ServingRNC)叫SourceRNC，即將承擔(dān)SRNC角色的目標(biāo)RNC叫TargetRNC.SourceRNC和TargetRNC是在一次SRNSRelocation過程中對于不同RNC的稱謂.21本章小結(jié)本章重點(diǎn)介紹了UTRAN的一些基本概念。22課程內(nèi)容

第一章UTRAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和協(xié)議棧第二章UTRAN基本概念第三章基本信令流程23第三章基本信令流程呼叫總體流程網(wǎng)絡(luò)啟動流程UE登記流程呼叫流程及軟、硬切換流程連接移動性管理流程24呼叫總體流程25第三章基本信令流程呼叫總體流程網(wǎng)絡(luò)啟動流程UE登記流程呼叫流程及軟、硬切換流程連接移動性管理流程26.3.BCCH:SystemInformation1.SystemInformationUpdateRequestUENodeBRNCCNNBAPNBAPRRCRRC.4.BCCH:SystemInformationRRCRRC5.BCCH:SystemInformationRRCRRC.2.SystemInformationUpdateResponseNBAPNBAP系統(tǒng)信息廣播流程27第三章基本信令流程呼叫總體流程網(wǎng)絡(luò)啟動流程UE登記流程呼叫流程及軟、硬切換流程連接移動性管理流程28UE為登記發(fā)起RRC連接建立，SRNC決定在公共信道上建立RRC連接，并且使用已經(jīng)配置好的公共信道資源。RRC建立流程(CCH)29UE與CN之間交換DT消息，如鑒權(quán)、連接建立、位置登記等。NAS信令建立流程30UE在登記過程中，沒有使用專用的用戶面資源，直接釋放信令鏈路。登記過程結(jié)束。RRC釋放流程(CCH)31第三章基本信令流程呼叫總體流程網(wǎng)絡(luò)啟動流程UE登記流程呼叫流程及軟、硬切換流程連接移動性管理流程32CN發(fā)送尋呼消息，指定UE與尋呼區(qū)（CN負(fù)責(zé)尋呼消息的重發(fā)）。SRNC根據(jù)UE的狀態(tài)發(fā)送相應(yīng)的尋呼消息。尋呼流程(空閑狀態(tài))33CN發(fā)送尋呼消息，指定UE與尋呼區(qū)（CN負(fù)責(zé)尋呼消息的重發(fā)）。SRNC根據(jù)UE的狀態(tài)發(fā)送相應(yīng)的尋呼消息。尋呼流程(連接模式)34UE在CCCH信道發(fā)送RRC建立請求消息，帶有UE標(biāo)志、能力、原因；SRNC如果條件滿足，首先根據(jù)需求配置好NodeB，并建立與NodeB的通路；然后在CCCH信道發(fā)送RRC連接建立消息，并等候UE從DCCH的響應(yīng)。RRC建立流程(DCH)35當(dāng)SRNC決定在公共信道上建立RRC連接的時候，就不需要再配置NodeB并建立SRNC與NodeB之間的數(shù)據(jù)承載了，因?yàn)槎家呀?jīng)建立好了。RRC建立流程(CCCH)36UE與CN之間交換DT消息，如鑒權(quán)、業(yè)務(wù)請求、連接建立等。NAS信令建立流程37Iu接口上的ALCAP建立過程有多次，允許同時建立多條用戶面的RAB；用戶面建立完畢后，UE進(jìn)入通話過程。RAB建立流程(DCH-DCH,同步)38RAB建立流程(DCH-DCH,異步)39RAB建立流程(RA/FA-RA/FA)40RAB建立流程(RA/FA-DCH)41RAB修改流程42傳輸信道重配置流程43物理信道重配置流程44軟切換宏分集："Macrodiversity"isaoperationstateinwhichaUserEquipmentsimultaneouslyhasradiolinkswithtwoormoreUTRANaccesspointsforthesoleaimofimprovingqualityoftheradioconnectionorprovidingseamless活動集：“ActiveSet”SetofradiolinkssimultaneouslyinvolvedinaspecificcommunicationservicebetweenanUserEquipmentandaUTRANaccesspoint軟切換相關(guān)概念45NodeBRNCAirBridgeAirBridgeAirBridge軟切換流程示意圖46同頻–不同碼Rake接受/分集合并NodeBRNCAirBridgeAirBridgeAirBridge軟切換流程示意圖47同頻–不同碼RNC分集合并NodeBRNCAirBridgeAirBridgeAirBridge軟切換流程示意圖48同頻–不同碼SRNC分集合并，DRNC透傳Serving與drift是通過UE來區(qū)分的NodeBAirBridgeAirBridgeAirBridgeServingRNCDriftRNC軟切換流程示意圖(SRNC-DRNC)49NodeBAirBridgeAirBridgeAirBridgeServingRNCRNC軟切換流程示意圖(SRN遷移)50軟切換前軟切換后軟切換示意圖CNSRNCNodeBNodeBCNSRNCNodeBNodeBCNSRNCNodeBNodeB軟切換中軟切換流程示意圖（RNC內(nèi)）51DecisiontosetupnewRL7.DCCH:ActiveSetUpdateComplete6.DCCH:ActiveSetUpdateCommandUENodeB(new)SRNCNBAP1.RadioLinkSetupRequestNBAPNBAP2.RadioLinkSetupResponseNBAP3ALCAPIubDataTransportBearerSetupStartRXdescriptionDCH-FP4.DownlinkSynchronisationDCH-FPDCH-FP5.UplinkSynchronisationDCH-FPStartRXdescriptionRRCRRCRRCRRC軟切換流程（RNC內(nèi)addbranch）52DecisiontodeleteaRL2.DCCH:ActiveSetUpdateComplete1.DCCH:ActiveSetUpdateCommandUENodeB(old)SRNCNBAP3.RadioLinkDeletionRequestNBAPNBAP4.RadioLinkDeletionResponseNBAPRRCRRCRRCRRCStopRXandTx5ALCAPIubTransportBearerrelease軟切換流程（RNC內(nèi)delbranch）53軟切換前軟切換后無線鏈路同時增加與刪除CNSRNCRNCNodeBNodeBNodeBCNSRNCRNCNodeBNodeBNodeB軟切換流程示意圖（跨RNC）547.UplinkSynchronisationRNSAPRNSAP1.RadioLinkSetupRequestStartTXdescriptionRNSAPRNSAP4.RadioLinkSetupResponseNBAPNBAP2.RadioLinkSetupRequestNBAPNBAP3.RadioLinkSetupResponseStartRXdescriptionDecisiontosetupnewRLandreleaseoldRLNBAP10.RadioLinkDeletionRequestNBAPNBAP11.RadioLinkReleaseResponseStopRXandTX12.ALCAPIubDataTransportBearerReleaseRRCRRC9.DCCH:ActiveSetUpdateCompleteRRCRRC8.DCCH:ActiveSetUpdateCommand[RadioLinkAddition&Deletion]NBAPUENodeBDriftRNSNodeBServingRNSDriftRNCServingRNCALCAPIurBearerSetup5.ALCAPIubDataTransportBearerSetupDCH-FPDCH-FPDCH-FPDCH-FP6.DownlinkSynchronisation軟切換流程（跨RNC）55硬切換前硬切換后無線鏈路不能夠同時保存CNSRNCNodeBNodeBCNSRNCNodeBNodeB硬切換流程示意圖（RNC內(nèi)）56UENodeBSourceNodeBTargetSRNC8.DCCH:PhysicalChannelReconfigurationComplete6.DCCH:PhysicalChannelReconfiguration1.RadioLinkSetupRequest2.RadioLinkSetupResponse9.RadioLinkDeletionRequest10.RadioLinkDeletionResponse3ALCAPubDataTransportBearerSetup7.RadioLinkFailureIndicationRRCRRCNBAPNBAPNBAPRRCRRCNBAPNBAPNBAPNBAPDecidetohandoverStartRxStartTxDCH-FP4.DownlinkSynchronisationDCH-FPDCH-FP5.UplinkSynchronisationDCH-FPNBAPNBAPNBAP11.ALCAPIubDataTransportBearerRelease硬切換流程（RNC內(nèi)）57硬切換前硬切換后無線鏈路不能夠同時保存CNSRNCRNCNodeBNodeBCNSRNCRNCNodeBNodeB硬切換流程示意圖（跨RNC）58RNSAPRNSAP1.RadioLinkSetupRequestUENodeBSourceNodeBTargetRNCSourceRNCTargetSRNCRRCRRC10.DCCH:PhysicalChannelReconfigurationCompleteRRC7.DCCH:PhysicalChannelReconfigurationRRC6.ALCAPIurDataTransportBearerSetupNBAPNBAP2.RadioLinkSetupRequestNBAPNBAP3.RadioLinkSetupResponseNBAPNBAP12.RadioLinkDeletionRequestNBAPNBAP13.RadioLinkDeletionResponse4.ALCAPubDataTransportBearerSetup14.ALCAPIubDataTransportBearerReleaseRNSAPRNSAP15.RadioLinkDeletionResponse16.ALCAPIurDataTransportBearerReleaseRNSAP5.RLSetupResponseRNSAPRNSAP11.RadioLinkDeletionRequestRNSAPNBAPNBAP8.RadioLinkFailureIndicationRNSAPRNSAP9.RadioLinkFailureIndication硬切換流程（跨RNC通過Iur接口）59釋放過程一般由CN發(fā)起；當(dāng)然在UE異常情況下，SRNC也可以請求釋放。首先釋放UE的連接，然后再釋放與NodeB的連接。RRC釋放，就是呼叫的結(jié)束。RRC釋放流程（DCH）60當(dāng)釋放使用公共信道的UE時，可以發(fā)現(xiàn)SRNC只要直接釋放UE就可以了，而無需釋放NodeB的資源，當(dāng)然也沒有數(shù)據(jù)承載釋放。RRC釋放流程（CCCH）61第三章基本信令流程呼叫總體流程網(wǎng)絡(luò)啟動流程UE登記流程呼叫流程及軟、硬切換流程連接移動性管理流程62小區(qū)更新流程URA更新流程系統(tǒng)間切換流程SRNCRelocation流程連接移動性管理流程63前向切換（ForwardHandover）是UE發(fā)起的切換，包括CELLUPDATE和URAUPDATE過程。其中，URAUPDATE過程只用于處于URA_PCH狀態(tài)的UE進(jìn)行URA重選，以及檢查RRC連接是否正常。對于CELL_FACH和CELL_PCH狀態(tài)的UE小區(qū)重選處于SA(ServiceArea)，定時器T305超時（此定時器在廣播的系統(tǒng)信息中定義）對于CELL_PCH和URA_PCH狀態(tài)的UE需要上傳數(shù)據(jù)時（進(jìn)入CELL_FACH狀態(tài)）當(dāng)在PCCH上接收到尋呼消息時，發(fā)起小區(qū)更新

CELLUPDATE過程還可用來重建RLC實(shí)體不可恢復(fù)的錯誤（丟失連接），以及監(jiān)視RRC連接的狀態(tài)。前向切換64UEDRNCSourceDRNCTargetSRNCRNSAPRNSAP8.CommonTransp.ChannelResourcesReleaseRNSAPRNSAP2.UplinkSignallingTransferIndicationRNSAP3.CommonTransp.ChannelResourcesInitializationRequestRNSAPRRC1.CCCH:CellUpdateRRC-relayRRC6.DCCH:CellUpdateConfirmRRCRRC7.DCCH:RNTIRelocationCompleteRRCRNSAPRNSAP4.CommonTransp.ChannelResourcesinitializationResponse5.ALCAPIurbearersetup小區(qū)更新流程65UETargetRNC5.CCCH:URAUpdateConfirmSourceRNC2.UplinkSignallingTransferIndicationServingRNC[newC-RNTI,D-RNTI,ULmessage]1.CCCH:URAUpdate[U-RNTI,URAupdatecause]RRC-relayRRC3.DecisionNottoperformSRNSrelocationRRCRRC-relayRNSAPRNSAP4.DownlinkSignallingTransferRequestRNSAPRNSAPURA更新流程66MAP/EMAP/E2.PrepareHandoverBSSMAPBSSMAP4.HandoverReuqestAckRANAPRANAP13.IuReleaseCompleteBSSMAPBSSMAP3.HandoverRequestMAP/EMAP/E5.PrepareHandoverResponseRANAPRANAP6.RelocationCommandBSSMAPBSSMAP8.HandoverDetectBSSMAPBSSMAP10.HandoverCompleteMAP/EMAP/E11.SendEndSignalRequestMAP/EMAP/E14.SendEndSignalResponseRANAPRANAP1.RelocationRequiredUENodeBRNCServingCN