IMT-DS FDD（WCDMA）系统Iu接口技术规范：概述

1、 imt-ds fdd(wcdma)系统iu接口技术规范：概述imt-ds fdd(wcdma) system iu interface technical specification: general description20xx-xx-xx发布 20xx-xx-xx实施中华人民共和国信息产业部科学技术司 印 发 目 次前 言31 范围42 引用标准43名语和缩略语54 概述54.1 utran结构54.1.1 iu接口结构54.1.2 iu连接原则64.2 iu连接总则64.3 iu接口规范目的74.4 iu接口能力74.5 iu接口特性74.5.1 使用传输网络用户平面作为信令承载74

2、.5.3 使用在iu-bc上的传输网络用户面作为用户数据承载105 iu接口协议的功能划分105.1 概述105.2 rab管理功能115.2.1 rab建立、修改和释放功能125.2.2映射到uu承载功能的rab特性125.2.3 映射到iu传递承载的rab特性125.2.4 rab排队、占先和优先级功能125.3 iu的无线资源管理125.3.1 无线资源的接入控制 (admission control)125.3.2 广播信息管理125.4 iu链路管理功能135.4.1 iu信令链路管理功能135.4.2 atm虚连接管理功能135.4.3 aal2连接建立和释放功能135.4.4 a

3、al5管理功能135.4.5 gtp-u隧道管理功能135.4.6 tcp管理功能135.4.7 缓冲区的管理135.5 iu u平面(rnl)管理功能145.5.1 iu u-平面帧协议模式选择功能145.5.2 iu u平面帧协议初始化145.6 移动性管理功能145.6.1 位置信息更新功能145.6.2 切换和重定位功能145.6.3 寻呼触发145.7 安全功能145.7.1 数据保密155.7.2 数据完整性155.8 业务和网络接入功能155.8.1 核心网信令数据传递功能155.8.2 数据量报告155.8.3 ue跟踪155.8.4 位置报告功能155.9 协调功能155.9

4、.1 寻呼协调功能156 iu接口协议结构166.1 概述166.2iu-cs166.3iu-bc166.4iu-ps177 其它iu 接口规范187.1utran iu接口：层1 (umts 25.411)187.2utran iu 接口：信令传输 (umts 25.412)187.3utran iu 接口：ranap 规范 (umts 25.413)187.4utran iu 接口：数据传输和传输信令 (umts 25.414)。187.5utran iu 接口：cn-utran 用户面协议 (umts 25.415)187.6utran iu 接口：服务区域广播协议sabp (umts

5、25.419)197.7总结19 前 言本通信标准参考性技术文件主要用于wcdma fdd的iu接口概述和原则的描述。本文基于 3gpp制订的release-99(2001年3月份版本)技术规范，具体对应于ts 25.410 v3.3.0。本参考性技术文件由信息产业部电信研究院提出。本参考性技术文件由信息产业部电信研究院归口。本参考性技术文件起草单位：信息产业部电信传输研究所华为技术有限公司深圳市中兴通讯股份有限公司本参考性技术文件主要起草人：续合元、徐京皓、徐菲、盛蕾、徐霞艳郑文龙刘太江本参考性技术文件2001年7月首次发布。本参考性技术文件委托无线通信标准研究组负责解释。19yd/t xx

6、xx-2000通信标准参考性技术文件imt-ds fdd(wcdma)系统iu接口技术规范：概述imt-ds fdd(wcdma) system iu interface technical specification: general description1 范围本参考性技术文件定义了第三代移动通信无线资源网络(rnc)与核心网(cn)之间iu接口各层的具体要求。 2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性1umts 25.401: utran overall

7、 description.2umts 23.930: iu principles.3umts 23.110: umts access stratum; services and functions.4umts 25.411: utran iu interface: layer 1.5umts 25.412: utran iu interface: signalling transport.6umts 25.413: utran iu interface: ranap signalling.7umts 25.414: utran iu interface: data transport & tr

8、ansport signalling8umts 25.415: utran iu interface: cn-ran user plane protocol.9itu-t recommendation q.711 (7/96): functional description of the signalling connection control part.10itu-t recommendation q.712 (7/96): definition and function of signalling connection control part messages.11itu-t reco

9、mmendation q.713 (7/96): signalling connection control part formats and codes.12itu-t recommendation q.714 (7/96): signalling connection control part procedures.13umts 23.003: numbering, addressing and identification.14umts 25.419: utran iu interface: service area broadcast protocol sabp.15umts 23.1

10、10: umts access stratum; services and functions. 3名语和缩略语3g-msc第三代移动交换中心3g-sgsn第三代服务gprs的节点atm异步传输模式bssmap基站子系统管理应用部分cn核心网nas非接入层ps分组交换pvc永久虚电路rab无线接入承载ranap无线接入网络应用部分rlp无线链路协议rnc无线网络控制器rnl无线网络层rrc无线资源控制sap业务接入点srns服务无线网络子系统svc交换虚电路ue用户设备up用户平面urautran 登记区utranumts 陆地无线接入网vc虚电路4 概述4.1 utran结构4.1.1 iu

11、接口结构umts总的结构和utran结构如图1所示。本节主要规定iu接口的结构，并不限制核心网或接入网的网络结构。iu接口规定了核心网和utran之间的接口。图1描述了iu接口的逻辑分块。从iu方面来看，utran的接入点是rnc。图1：iu接口结构连接到核心网分组交换部分的iu接口称为iu-ps，连接到核心网电路交换部分的iu接口称为iu-cs。区分这两个接口意味着到电路交换和到分组交换有不同的信令和用户数据连接。连接到广播域的iu接口称为iu-cs。一个rnc不能有大于一个连接cs域的iu接口(iu-cs)和一个连接ps域的iu接口(iu-ps)。一个rnc可以有多个连接广播域的iu接口(

12、iu-bc)。在独立的核心网结构中，ps域和cs域需要独立的信令和用户数据连接，在传输层与网络层均适用。在合并结构中，ps域和cs域需要用户面独立的连接，在传输层与网络层均适用。在控制面中，两个逻辑域具有独立的sccp连接。在两种结构中，utran可以有多个rnc，因此对于核心网utran可以有多个iu接入点。至少，每个iu接入点（utran或cn）可以独立完成相关iu规范（25.41x系列）的要求。4.1.2 iu连接原则iu接口具有层次结构，即高层实体控制低层实体。对于信令连接终止点的cn utran层次描述如下：每个cn接入点可以同一个或多个utran接入点连接。对于ps和cs域，每个u

13、tran接入点不能连接到多于一个的每个cn域的cn接入点。对于bc域，每个utran接入点可以连接一个或多个cn接入点。4.2 iu连接总则 从utran方面来看，最大程度地将不同协议进行公共化对于iu接口是有益的。这就意味着：utran提供无线接入承载公共集用于连接cn节点，而不管它们的类型（例如 3g-msc or 3g-sgsn）。在utran和cn节点之间应该具有公共功能划分，而不管它们的类型（例如 3g-msc or 3g-sgsn）。无线网络控制面的信令不应依赖于传输层的特别选择。4.3 iu接口规范目的下面的目的部分来自于2。iu接口应该定义成可以支持：在单一plmn内具有cn接

14、入点的rnc间互连。不管设备商的因素的具有cn接入点的rnc间互连。所有umts服务。iu接口应该促进在所有plmn中的相同rnc, msc or sgsn的使用。iu接口应该促进iu-ps 和 iu-bc间的传输技术的共享。iu接口应该允许gsm核心网的工作。协议层次之间的独立性和控制面与用户面之间的独立性应该在iu接口得到保持。iu接口应该允许核心网、无线接入网和传输网技术的独立演进。iu接口应该允许 o&m 设备的独立演进。iu接口作为开放型和多生产商接口应该被标准化。iu接口规范应该促进从cs域到ps域的一些服务的移植。特别地，ranap协议对于ps域和cs域是公共的，iu用户面协议应

15、该独立于ps域和cs域。4.4 iu接口能力下面的能力来源于2描述的要求。iu接口支持：建立、维护和释放无线接入承载的过程；完成系统内切换、系统间切换和srns重定位的过程；支持小区广播业务的过程；与特定ue无关的一系列过程；在协议等级上为用户特定信令管理分离每个用户；ue和cn之间nas信令消息的传送；从cn向utran传送请求的位置业务，和从utran到cn的位置信息。位置信息可以包括地理区识别符或与未定参数的坐标；为单个ue立即接入多个cn域；为分组数据流资源预留的机制。4.5 iu接口特性4.5.1 使用传输网络用户平面作为信令承载4.5.1.1 使用sccp4.5.1.1.1 概述s

16、ccp用于支持cn和rnc之间的信令消息。定义sccp的一个用户功能，称为无线接入网络应用部分（ranap）。ranap使用一个ue和cn的信令连接用于传输层3消息。非连接和连接的过程用于支持ranap。ts 25.413解释了对于层3过程是否使用连接还是非连接业务。ranap可以使用ssn、spc与/或gt和它们的组合作为sccp的寻址配置。使用哪个sccp的寻址配置是运营商的事情。当gt寻址被使用时，下面的设置应该使用：ssn 指示 = 1 (ranap ssn 定义见13 ）。全局名称指示 = 0100。转换类型= 0000 0000 (没有使用)。编号计划= 0001 (e.163/4

17、)。地址指示特性= 000 0100 (国际意义号码)。编码配置= 0001 or 0010 (bcd, 偶或奇)。路由指示= 0 or 1 (r在 gt 或 pc/ssn上路由)。当gt被使用时，gt应使用相关节点的e.164寻址。下面描述用于ranap事务的sccp连接的使用。4.5.1.1.2节描述连接建立过程。4.5.1.1.3节描述连接释放过程。4.5.1.1.4节描述异常情况。4.5.1.1.2 sccp连接建立当ue和网络间的通信相关信息同rnc和cn间进行交换时，建立一个新的sccp连接。对于有关的ue没有sccp存在于cn和rnc间。不同的sccp连接建立情况应该区别：rnc

18、启动sccp信令连接cn启动sccp信令连接上面的情况是sccp连接建立特有的识别，其它情况在以后可以出现。4.5.1.1.2.1 情况1建立过程接收来自ue层3的第一个非接入层消息，通过rnc启动sccp信令连接过程。启动rnc发送sccp连接请求消息给cn。一个ranap消息被包含在sccp连接请求消息的用户数据字段。终止成功输出sccp连接确认消息，发送给rnc，该消息可以选择包含在用户数据字段的ranap消息。不成功输出如果sccp信令连接建立失败，一个sccp连接拒绝消息会发回给rnc。该消息可以包含一个透明的消息发送给ue。如果想获得更多关于ranap启动ue消息如何处理的信息，请

19、参见ts 25.413 6的基本过程启动ue消息。rnc cncr ssn=ranap, a1=x, ranap message-cc a1=y,a2=x, ranap message or no user data-orcrefa2=x, ranap message or no user data-a1 = source local reference,a2 = destination local reference,x = sccp connection reference at the rnc,y = sccp connection reference at the cn.图2：rnc启

20、动sccp信令连接的建立4.5.1.1.2.2 情况2建立过程在实现重定位的连接中，通过cn启动sccp信令连接过程。启动cn发送sccp连接请求消息给rnc。一个ranap消息可以被包含在sccp连接请求消息的用户数据字段。终止成功输出sccp连接确认消息，发送回cn，该消息可以选择包含在用户数据字段的ranap消息。不成功输出如果sccp信令连接建立失败，一个sccp连接拒绝消息会发回给cn。该消息可以在用户数据字段包含一个ranap消息。rnc cncr ssn=ranap, a1=y,ranap message or no user dataorcrefa2=y, ranap mess

21、age or no user data-a1 = source local reference,a2 = destination local reference,x = sccp connection reference at the rnc,y = sccp connection reference at the cn.图3：cn启动sccp信令连接的建立4.5.1.1.3 sccp连接释放该过程总是由cn侧启动的。当cn知道给定的信令连接不再需要时，sccp连接被释放。cn发送sccp释放消息。4.5.1.1.4 sccp总的异常情况如果ranap接收到一个服务外用户信息或信令不可接入点信

22、息，不会尝试建立sccp连接一直到接收到相关服务内用户信息或信令可接入点信息。当ranap接收到一个服务外用户信息或信令不可接入点信息，一个可选的计时器可以启动。当计时器计完后，所有sccp连接会被释放。当接收到服务内用户信息或信令可接入点信息，停止计时器。如果对于任何原因sccp连接被释放，可选的计时器计完或连接拒绝被接收到，而任何ranap过程被执行或专用资源被分配，执行下面操作：rnc侧:放弃任何同连接相关的rnc过程。释放分配给连接的utran资源。cn侧:跟sccp连接相关的资源尽快被清除。4.5.2 使用传输网络用户面作为用户数据承载4.5.2.1 使用aal2aal2用于到cs域

23、的用户数据承载。q.2630.1用于到cs域的iu接口的动态建立aal2连接的协议。4.5.2.2 使用gtp-ugtp-u用于到ps域的用户数据承载。ranap用于到ps域的信令用于建立、修改和释放gtp-u隧道。4.5.3 使用在iu-bc上的传输网络用户面作为用户数据承载tcp/ip用于在iu-bc上的无线网络层协议承载。cn使用标准tcp过程正常建立tcp连接。一个新的tcp连接由rnc建立，仅当需要发送信息（如失败或重指示）从rnc到cn和没有存在tcp连接时 。rnc应使用标准tcp过程建立连接。建立了连接的节点应释放tcp连接。5 iu接口协议的功能划分5.1 概述本节定义了核心

24、网和umts无线接入网络之间的功能，表1列出了核心网和无线接入网之间的功能。表1 iu接口的功能划分功能utrancnrab 管理功能:rab 建立、修改和释放xxrab 特性映射iu传输承载xrab 特性映射uu承载xrab询问、占先和优先级xx无线资源管理功能：无线资源接纳控制x广播信息xxiu链路管理功能：iu 信令链路管理xxatm vc 管理xxaal2 建立和释放xxaal5 管理xxgtp-u 隧道管理xxtcp管理xx缓冲区管理xiu 用户平面(rnl) 管理:iu 用户平面帧协议管理xiu 用户平面帧协议初始化x移动性管理功能:位置信息报告xx切换和重定位rnc之间硬切换,

25、iur未使用或不可用xx服务rns重定位(msc内/msc间)xx系统间硬切换(umts-gsm)xx寻呼触发x安全功能:数据保密 无线接口加密x 密钥管理x 用户识别保密xx数据完整性 完整性检查x 完整性钥管理x业务和网络接入功能:cn 信令数据xx数据量报告xue跟踪xx位置报告xxiu 协调功能:寻呼协调xx5.2 rab管理功能5.2.1 rab建立、修改和释放功能 无线接入承载rab是根据签约、业务和被请求的qos等在ue和cn之间建立时定义，不同的rab将被使用。cn对utran的rab建立、修改和释放进行控制。rab的识别由cn分配，且在一个iu信令实例上有本地意义。rab的建

26、立、修改和释放是cn启动的功能。rab的建立、修改和释放是utran执行的功能。例如，当utran不能与一个ue保持已建立的rab时，utran启动、触发rab释放请求。5.2.2映射到uu承载功能的rab特性rab特性的映射功能用于把无线接入承载映射到uu承载，在建立rab期间完成映射。utran将完成承载之间的映射。rab映射到uu传输承载是utran的功能。5.2.3 映射到iu传递承载的rab特性rab映射特性功能用于把无线接入承载映射到iu接口传递承载，映射在rab建立期间完成。由于是utran建立的aal2连接，如果使用aal2，utran将完成承载之间的映射。对于ps域的rab，

27、utran将完成无线接入承载和ip层之间的映射。rab特性映射到iu传递承载是utran的功能。5.2.4 rab排队、占先和优先级功能cn根据签约信息、qos信息等，来确定rab的分配/保持优先级，cn将使用rab的优先级、rab的占先能力以及排队的指示相应地请求rab建立或修改，utran将相应地完成排队和资源占先。rab排队、占先和/保持优先级的处理是被控utran的功能。rab排队、占先和/保持优先级的设置是cn的功能。5.3 iu的无线资源管理5.3.1 无线资源的接入控制 (admission control)utran接收到来自cn的建立或修改无线接入承载的请求时，对当前无线资源

28、的状况进行分析，接入控制功能要么接受该请求，要么拒绝该请求。这种功能称为“无线资源的接入控制”，它由utran处理。如果对请求进行排队，那么rab排队、占先和优先级功能对请求进行处理。5.3.2 广播信息管理从网络向ue的广播功能由整个网络或网络不同部分的覆盖区的一些信息构成。有两类广播信息管理：utran广播信息管理和小区广播信息管理。所有的utran广播信息管理将在本地的utran内处理；所有小区广播信息由cn控制，而由utran执行。5.4 iu链路管理功能5.4.1 iu信令链路管理功能iu信令链路管理功能在utran和cn之间提供可靠的传递以传递无线网络信令，cn和utran都管理这

29、个功能。这个功能负责iu信令连接的建立(可以由cn 或rnc建立) 和iu信令释放(可能是utran请求，由cn控制)。5.4.2 atm虚连接管理功能 这个功能指处理cn和utran之间的atm虚连接。 这个功能将用于建立、维持和释放atm vc；对于永久vc，是o&m的功能。 这个功能也包括用于特定rab的虚电路选择，对iu无线接入承载业务请求的atm vc选择，将由utran完成，被选择vc将满足请求的要求。vc可以由几个子链路构成：例如sccp连接、aal2连接或ip流。5.4.3 aal2连接建立和释放功能这个功能用于接受到无线接入承载业务请求时，在cn和utran之间建立和释放aa

30、l2连接 。utran和cn参与aal2连接的建立，utran将启动aal2连接的建立和释放，iu传输承载依赖于cn的类型。5.4.4 aal5管理功能 在系统初始化将预先配置cn和utran之间的aal5连接。基本配置是pvc，对用户数据，可能是svc。aal管理是由cn和utran处理的功能。5.4.5 gtp-u隧道管理功能对无线接入承载业务请求，这个功能用于建立和释放cn和utran之间的gtu-u隧道，这涉及为每一方向分配隧道识别符和创建包含隧道信息的上下文。utran分配下行链路的隧道识别符，cn分配上行链路的隧道识别符。cn和utran应保持上下文，使用iu传递承载的gtp-u依

31、赖于cn的类型。5.4.6 tcp管理功能 这个功能用于建立和释放cn和utran间iu-bc的tcp连接，在utran和cn中都存在tcp的管理。5.4.7 缓冲区的管理使用缓冲区管理和没有流量控制的机制，对iu用户平面完成拥塞控制。在接收时由于拥塞不能处理接收的分组数据时，这个功能存储这些分组数据单元到缓冲区。在utran内，必须有缓冲区管理功能处理从对等cn节点接收的分组包。缓冲区管理功能是utran的功能。5.5 iu u平面(rnl)管理功能5.5.1 iu u-平面帧协议模式选择功能无线网络层的iu up提供基于rab激活的操作模式。对于给定的rab，iu up在透明模式或支持模式

32、下操作。cn选择iu u平面帧协议模式。这个功能是cn的功能。5.5.2 iu u平面帧协议初始化utran初始化iu u平面帧协议。5.6 移动性管理功能5.6.1 位置信息更新功能cn内的一些功能需要激活ue(即已建立信令连接的ue)的现行位置的信息，位置信息更新功能用于从utran向cn传递这个信息。只要信令连接存在，在ue位置发生任何改变时，utran负责在信令连接上发送这种信息。对于这种功能，位置信息将在位置和选路区等级。5.6.2 切换和重定位功能5.6.2.1 rnc之间的硬ho功能，没有使用iur或iur不可用当没有使用iur或iur不可用时，这个功能包括从一个rnc到另一rn

33、c的切换程序，即软切换不可能。连接在cn中交换，此功能涉及到utran和cn。5.6.2.2 服务rns重定位功能这个功能允许从一个rnc到另一rnc(例如，靠近ue通信期间的rnc)的移动服务rns功能。当激活的信元管理功能已经创建了适当环境时，可以应用服务rns重定位程序，此功能涉及到utran和cn。5.6.2.3 系统间的切换(例如，gsmumts)功能 在不同的系统之间移动切换时将完成系统间的切换，此功能也意味着改变无线接入类型。对于umts和gsm的系统间切换，在gsm网中使用gsm程序。此功能涉及到utran和cn。 5.6.3 寻呼触发认为需要时，cn将在utran中触发位置/

34、选路/rnc区域寻呼。5.7 安全功能5.7.1 数据保密5.7.1.1 无线接口加密功能根据核心网的请求无线接口将被加密，对信令和用户数据都可用以加密，加密将在utran中完成。5.7.1.2 加密钥匙的管理功能cn将提供加密钥匙和允许的算法，utran选择使用的算法。5.7.2 数据完整性5.7.2.1 完整性检查 完整性检查的目的就是要通过健全，保证信令在同一单元的继续，完整性检查将在utran中完成。5.7.2.2 完整性钥匙的管理 cn将提供完整性钥匙和允许的算法，utran选择使用的算法。5.8 业务和网络接入功能5.8.1 核心网信令数据传递功能 nas cn信令数据例如呼叫控制(cc)、会议管理(sm)、移动性管理(mm)、点到点短消息业务和补充业务(ss)，将在cn和ue之间透明地传递。在iu接口，nas cn信令数据将在用于传递utran-cn信令的同一iu接口通路上透明地传递。5.8.2 数据量报告 数据量报告功能用于报告到cn的未证实数据量。这个功能将在utran中由cn触发。5.8.3 ue跟踪 这个特征允许跟踪各种与ue和ue活动的事件，这是o&m功能。5.8.4 位置报告功能 位置功能为ue完成地理位置的确定，根据cn的命令位置报告功能在utran和cn之间传送位置信息，此功能涉及到utran和cn。5