《WCDMA內(nèi)部培訓(xùn)資料》WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口和流程

WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信令流程1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(wú)線側(cè)的基本信令流程學(xué)習(xí)完本課程，您將能夠：2課程內(nèi)容

T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3UTRAN UMTSTerrestrialRadioAccessNetworkCN CoreNetworkUE UserEquipmentIuUTRANUEUuCNUMTS體系結(jié)構(gòu)4RNSRNCRNSRNCCoreNetworkNodeBNodeBNodeBNodeBIuIuIurIubIubIubIubUTRAN體系結(jié)構(gòu)5接口協(xié)議結(jié)構(gòu)的原則是層與平面在邏輯上相互獨(dú)立，如果需要，在將來(lái)的協(xié)議版本協(xié)議層、甚至一個(gè)平面內(nèi)的所有層可以改變。UTRAN地面接口的一般協(xié)議模型6RNC無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制面處理協(xié)議7

UU協(xié)議結(jié)構(gòu)8

Iu-CS域協(xié)議結(jié)構(gòu)9Iu-PS域協(xié)議結(jié)構(gòu)10Iub接口協(xié)議結(jié)構(gòu)11

Iur接口協(xié)議結(jié)構(gòu)12思考題UTRAN網(wǎng)絡(luò)具有哪些接口？13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。14課程內(nèi)容

T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15UE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(méi)有業(yè)務(wù)的存在，UE和UTRAN之間沒(méi)有連接，UTRAN內(nèi)沒(méi)有任何有關(guān)此UE的信息；通過(guò)非接入層標(biāo)識(shí)如IMSI、TMSI或P-TMSI等標(biāo)志來(lái)區(qū)分UE；連接模式：當(dāng)UE完成RRC連接建立時(shí)，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-PCH16UE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(shí)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。17UE在連接模式下的狀態(tài)Cell-PCH

UE上下行都沒(méi)有數(shù)據(jù)傳送，需要監(jiān)聽PICH，以便收聽尋呼，因此UE此時(shí)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(méi)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(gè)URA包含多個(gè)小區(qū)），也就是說(shuō)，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。18CELL_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(dòng)，DRX，節(jié)電RRCconnection這些狀態(tài)只用與UTRAN與UE，對(duì)CN來(lái)說(shuō)，這些狀態(tài)是透明的

UE狀態(tài)示意圖19ServingRNC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(duì)于某一個(gè)具體的UE來(lái)說(shuō)的,是邏輯上的一個(gè)概念。簡(jiǎn)單的說(shuō)，對(duì)于某一個(gè)UE來(lái)說(shuō)，其與CN之間的連接中，直接與CN相連，并對(duì)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(méi)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(gè)SRNC，可以有0個(gè)或者多個(gè)DRNC20CRNCCRNCIubNodeBCellCellCellNodeB...CNIuCRNC是對(duì)于某一個(gè)NodeB(或者Cell)來(lái)說(shuō)的直接和某NodeB相連接，對(duì)該NodeB資源的使用進(jìn)行控制的RNC叫該NodeB的ControlRNC一個(gè)NodeB有且只能有一個(gè)CRNCCRNC對(duì)其控制的所有NodeB的資源進(jìn)行合理的分配和使用21SourceRNC與TargetRNCCNCNSourceRNCTargetRNCServingRNCIuIuIurRNCSRNSRelocation就是將某個(gè)UE的SRNC的角色由一個(gè)RNC轉(zhuǎn)到另外一個(gè)RNC的過(guò)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(guò)程中對(duì)于不同RNC的稱謂.22本章小結(jié)本章重點(diǎn)介紹了UTRAN的一些基本概念。23課程內(nèi)容

T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24第三章基本信令流程呼叫總體流程網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)流程UE登記流程呼叫流程及軟、硬切換流程連接移動(dòng)性管理流程25呼叫總體流程26第三章基本信令流程呼叫總體流程網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)流程UE登記流程呼叫流程及軟、硬切換流程連接移動(dòng)性管理流程27網(wǎng)絡(luò)側(cè)啟動(dòng)（即小區(qū)建立主要過(guò)程）通過(guò)小區(qū)建立流程成功的建立小區(qū)，是WCDMA系統(tǒng)能夠進(jìn)行通信的前提條件。小區(qū)建立過(guò)程（一個(gè)RNC向NodeB發(fā)送小區(qū)建立請(qǐng)求cellsetupRequest，NodeB根據(jù)信息中攜帶的參數(shù)來(lái)配置一個(gè)新的小區(qū)，參數(shù)主要包括小區(qū)最大發(fā)射功率，閉環(huán)發(fā)射分集的模式）公共傳輸信道建立過(guò)程（建立FACH，RACH，BCH等）Iub接口用戶面建立過(guò)程（CRNC通過(guò)ALCAP協(xié)議建立Iub接口用戶面）系統(tǒng)信息更新過(guò)程28.3.BCCH:SystemInformation1.SystemInformationUpdateRequestUENodeBRNCCNNBAPNBAPRRCRRC.4.BCCH:SystemInformationRRCRRC5.BCCH:SystemInformationRRCRRC.2.SystemInformationUpdateResponseNBAPNBAP系統(tǒng)信息廣播流程29第三章基本信令流程呼叫總體流程網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)流程UE登記流程呼叫流程及軟、硬切換流程連接移動(dòng)性管理流程30UE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)31UE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32UE在登記過(guò)程中，沒(méi)有使用專用的用戶面資源，直接釋放信令鏈路。登記過(guò)程結(jié)束。RRC釋放流程(CCH)33第三章基本信令流程呼叫總體流程網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)流程UE登記流程呼叫流程及軟、硬切換流程連接移動(dòng)性管理流程34CN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),cell-pch/ura-pch)35CN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(cell-dch,cell-fach)36UE在CCCH信道發(fā)送RRC建立請(qǐng)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)。根據(jù)RRC連接請(qǐng)求的原因及系統(tǒng)資源的狀態(tài)決定RRC是建立在DCH還是CCCHRRC建立流程(DCH)37當(dāng)SRNC決定在公共信道上建立RRC連接的時(shí)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。根據(jù)RRC連接請(qǐng)求的原因及系統(tǒng)資源的狀態(tài)決定RRC是建立在DCH還是CCCHRRC建立流程(CCCH)38UE與CN之間交換DT消息，如鑒權(quán)、業(yè)務(wù)請(qǐng)求、連接建立等。注意：當(dāng)UE處于cell-PCH和URA-PCH時(shí)不能直接初始建立直傳消息，首先要進(jìn)行小區(qū)更新，更新的原因是“uplinkdatatransmission”NAS信令建立流程39RAB用戶面的承載用于UE和CN之間傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù)，當(dāng)UE和CN之間的信令連接建立完成后，才能建立RAB，RAB的建立是由CN發(fā)起，UTRAN完成的。Iu接口上的ALCAP建立過(guò)程有多次，允許同時(shí)建立多條用戶面的RAB；用戶面建立完畢后，UE進(jìn)入通話過(guò)程。RAB建立流程(DCH-DCH,同步)40RAB建立流程(DCH-DCH,異步)41RAB建立流程(RA/FA-RA/FA)42RAB建立流程(RA/FA-DCH)43RAB修改流程44傳輸信道重配置流程45物理信道重配置流程46主叫流程47主叫流程(續(xù)1)48主叫流程(續(xù)2)49主叫流程(續(xù)3)50主叫流程(續(xù)4)51主叫流程(續(xù)5)52被叫流程53被叫流程(續(xù)1)54被叫流程(續(xù)2)55被叫流程(續(xù)3)56被叫流程(續(xù)4)57被叫流程(續(xù)5)58軟切換宏分集：“Macrodiversity”isaoperationstateinwhichaUserEquipmentsimultaneouslyhasradiolinkswithtwoormoreUTRANaccesspointsforthesoleaimofimprovingqualityoftheradioconnectionorprovidingseamless（宏分集這里我們就可以將它理解成軟切換）活動(dòng)集：“ActiveSet”SetofradiolinkssimultaneouslyinvolvedinaspecificcommunicationservicebetweenanUserEquipmentandaUTRANaccesspoint（用于表示同時(shí)為處于軟切換的用戶提供通信服務(wù)的幾個(gè)小區(qū)）軟切換相關(guān)概念59NodeBRNCAirBridgeAirBridgeAirBridge軟切換流程示意圖60同頻–不同碼Rake接受/分集合并NodeBRNCAirBridgeAirBridgeAirBridge軟切換流程示意圖61同頻–不同碼RNC分集合并NodeBRNCAirBridgeAirBridgeAirBridge軟切換流程示意圖62同頻–不同碼SRNC分集合并，DRNC透?jìng)鱊odeBAirBridgeAirBridgeAirBridgeServingRNCDriftRNC軟切換流程示意圖(SRNC-DRNC)63NodeBAirBridgeAirBridgeAirBridgeServingRNCRNC軟切換流程示意圖(SRNS遷移)64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)）65軟切換根據(jù)資源使用的不同情況：軟切換可以分為三種類型：活動(dòng)集中無(wú)線鏈路增加活動(dòng)集中無(wú)線鏈路刪除活動(dòng)集中無(wú)線鏈路替換66軟切換的過(guò)程UE根據(jù)RNC的測(cè)量控制信息，對(duì)同頻的鄰近小區(qū)進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果上報(bào)給RNCRNC對(duì)上報(bào)的測(cè)量結(jié)果和設(shè)定的門限值進(jìn)行比較，確定哪些小區(qū)應(yīng)該增加，哪些小區(qū)應(yīng)該刪除如果有小區(qū)增加，先通知NodeB準(zhǔn)備好RNC通過(guò)活動(dòng)集更新來(lái)通知UE增加或刪除小區(qū)在UE成功的進(jìn)行了活動(dòng)集更新后，如果刪除了小區(qū)，則RNC還要通知NodeB釋放相應(yīng)的無(wú)線資源。67DecisiontosetupnewRL7.DCCH:ActiveSetUpdateComplete6.DCCH:ActiveSetUpdateCommandUENodeB(new)SRNCNBAP1.RadioLinkSetupRequestNBAPNBAP2.RadioLinkSetupResponseNBAP3ALCAPIubDataTransportBearerSetupStartRXdescriptionDCH-FP4.DownlinkSynchronisationDCH-FPDCH-FP5.UplinkSynchronisationDCH-FPStartRXdescriptionRRCRRCRRCRRC軟切換流程（RNC內(nèi)addbranch）68DecisiontodeleteaRL2.DCCH:ActiveSetUpdateComplete1.DCCH:ActiveSetUpdateCommandUENodeB(old)SRNCNBAP3.RadioLinkDeletionRequestNBAPNBAP4.RadioLinkDeletionResponseNBAPRRCRRCRRCRRCStopRXandTx5ALCAPIubTransportBearerrelease軟切換流程（RNC內(nèi)delbranch）69軟切換前軟切換后無(wú)線鏈路同時(shí)增加與刪除CNSRNCRNCNodeBNodeBNodeBCNSRNCRNCNodeBNodeBNodeB軟切換流程示意圖（跨RNC）707.UplinkSynchronisationRNSAPRNSAP1.RadioLinkSetupRequestStartTXdescriptionRNSAPRNSAP4.RadioLinkSetupResponseNBAPNBAP2.RadioLinkSetupRequestNBAPNBAP3.RadioLinkSetupResponseStartRXdescriptionDecisiontosetupnewRLandreleaseoldRLNBAP

10.RadioLinkDeletionRequestNBAPNBAP11.RadioLinkReleaseResponseStopRXandTX12.ALCAPIubDataTransportBearerReleaseRRCRRC9.DCCH:ActiveSetUpdateCompleteRRCRRC8.DCCH:ActiveSetUpdateCommand[RadioLinkAddition&Deletion]NBAPUENodeBDriftRNSNodeBServingRNSDriftRNCServingRNCALCAPIurBearerSetup5.ALCAPIubDataTransportBearerSetupDCH-FPDCH-FPDCH-FPDCH-FP6.DownlinkSynchronisation軟切換流程（跨RNC）71硬切換前硬切換后無(wú)線鏈路不能夠同時(shí)保存CNSRNCNodeBNodeBCNSRNCNodeBNodeB硬切換流程示意圖（RNC內(nèi)）72UENodeBSourceNodeBTargetSRNC8.DCCH:PhysicalChannelReconfigurationComplete6.DCCH:PhysicalChannelReconfiguration1.RadioLinkSetupRequest2.RadioLinkSetupResponse9.RadioLinkDeletionRequest10.RadioLinkDeletionResponse3ALCAPubDataTransportBearerSetup7.RadioLinkFailureIndicationRRCRRCNBAPNBAPNBAPRRCRRCNBAPNBAPNBAPNBAPDecidetohandoverStartRxStartTxDCH-FP4.DownlinkSynchronisationDCH-FPDCH-FP5.UplinkSynchronisationDCH-FPNBAPNBAPNBAP11.ALCAPIubDataTransportB