RANAP协议及呼叫流程介绍

1、internal use only ranap协议及呼叫流程介绍 msdbu1 3g title 2 all rights reserved 2004, alcatel internal use onlyinternal use only agenda utran各接口及其协议结构各接口及其协议结构 ranap功能简介功能简介 ranap的基本操作的基本操作 alcap简介简介 ranap消息流程举例消息流程举例 msdbu1 3g title 3 all rights reserved 2004, alcatel internal use onlyinternal use only rana

2、p协议及呼叫流程介绍 untran各接口及其协议结构各接口及其协议结构 msdbu1 3g title 4 all rights reserved 2004, alcatel internal use onlyinternal use only ranap协议及呼叫流程介绍 untran各接口及其协议结构各接口及其协议结构 从水平平面来看，协议结构主要包含两层：无线网络层和传输网络层。所有与陆地无线 接入网有关的协议都包含在无线网络层。传输网络层是指被utran所选用的标准的传 输技术，与utran的特定的功能无关。 从垂直平面来看包括控制面和用户面。控制面包括应用协议（iu接口中的ranap

3、，iur 接口中的rnsap，iub接口中的nbap）及用于传输这些应用协议的信令承载。应用协 议用于建立到ue的承载（例如在 iu 中的无线接入承载及在iur、iub接口的无线链路） ，这些应用协议的信令承载与接入链路控制协议alcap 的信令承载可以一样也可以不 一样。它通过o&m操作建立。用户面包括数据流和用于承载这些数据流的数据承载。 用户发送和接收的所有信息（例如话音和数据）是通过用户面来进行传输的。传输网络 控制面在控制面和用户面之间，只在传输层，不包括任何无线网络层的信息。它包括 alcap协议（接入链路控制协议）和alcap所需的信令承载。alcap建立用于用户 面的传输承载。

4、 在传输网络中用户面中数据面的传输承载是这样建立的：在控制面里的应用协议先进行 信令处理，这一信令处理通过alcap协议触发数据面的数据承载的建立。并非所有类型 的数据承载的建立都需通过alcap协议。 在用户面里的数据承载和应用协议里的信令承载属于传输网络用户面。在实时操作中传 输网络用户面的数据承载是由传输网络控制面直接控制的。 msdbu1 3g title 5 all rights reserved 2004, alcatel internal use onlyinternal use only agenda utran各接口及其协议结构各接口及其协议结构 ranap简介简介 rana

5、p的基本操作的基本操作 alcap简介简介 ranap消息流程举例消息流程举例 msdbu1 3g title 6 all rights reserved 2004, alcatel internal use onlyinternal use only ranap协议及呼叫流程介绍 ranap功能简介功能简介 ranap在utran和cn之间提供信令服务，实现以下功能 重定位服务rnc,从而可以把服务rnc的功能以及相关的iu资源转 移到另一个rnc. rab （radio access bearer）管理 -对rab的建立进行排队，从而能够对相关得rab请求进行 排队管理 -处理rab释放的

6、请求，虽然rab管理是cn的功能，但rnc 可以要求释放rab. -释放所有的iu连接资源 -请求释放所有得iu连接资源 -srns（ serving rns） 上下文连接功能，目的是rnc可 以向cn转接服务rns的上下文 -iu口的过载控制功能 -重启复位iu接口 msdbu1 3g title 7 all rights reserved 2004, alcatel internal use onlyinternal use only agenda utran各接口及其协议结构各接口及其协议结构 ranap简介简介 ranap的基本操作的基本操作 alcap简介简介 ranap消息流程举例

7、消息流程举例 msdbu1 3g title 8 all rights reserved 2004, alcatel internal use onlyinternal use only ranap协议及呼叫流程介绍 ranap的基本操作的基本操作 为实现上述功能，ranap按照等级定义了三类基本操作：class 1 （请求与响应一一对应，成功或失败），class 2（只有请求，不 需响应），class 3（请求与响应是一对多的关系）。从操作过程 来说ranap的基本操作只有三种message type即：initiating message(初始消息)、successful outcome

8、response message( 成功响应消息)、unsuccessful outcome response message(不 成功响应消息)。消息结构如下： msdbu1 3g title 9 all rights reserved 2004, alcatel internal use onlyinternal use only ranap协议及呼叫流程介绍 ranap的基本操作的基本操作 table1: class 1 elementary procedure initiating messagesuccessful outcomeunsuccessful outcome 说明 res

9、ponse messageresponse message iu release iu release command iu release complete 由cn发起release iu连接 relocation preparation relocation required relocation command relocation preparation failure 由源rnc发到cn的请求重定位消息 relocation resource allocation relocation request relocation request acknowledge relocation

10、 failure 由cn发到目的rnc为重定位分配必 要的资源 relocation cancel relocation cancel relocation cancel acknowledge 由源rnc发到cn的请求取消正在进 行的重定位 srns context transfer srns context request srns context response 由cn发到源rnc指示对于ps rab的 上下文传递将被执行 security mode control security mode command security mode complete security mode r

11、eject 由cn发起的在无线接口触发加密的 消息 data volume report data volume report request data volume report 由rnc发到cn，通知在请求的rab 上发送的不成功的数据流量 resetreset reset acknowledge cn或rnc发送,通知对方接点,本方作 reset reset resourcereset resource reset resource acknowledge cn或rnc发送,要求对方接点release 所有的iu接口资源 msdbu1 3g title 10 all rights res

12、erved 2004, alcatel internal use onlyinternal use only ranap协议及呼叫流程介绍 ranap的基本操作的基本操作 table 2: class 2 elementary procedure initiating message 说明 rab release request rab release request 由rnc发送，要求cn release rab iu release request iu release request 由rnc发送，要求cn release iu连接 relocation detect relocatio

13、n detect 由目的rnc发到cn，通知重定位操作触发已经接 受 relocation complete relocation complete 由目的rnc发到cn，通知重定位操作已经完成 srns data forwarding initiation srns data forward command 由cn发到rnc，在系统间切换时，触发从rnc到 cn的n-pdu（network protocol data unit ） 传送 srns context forwarding forward srns context 由源rnc到cn或由cn到目的rnc，转发srns上 下文 pag

14、ingpaging由cn发送，在utran中寻呼用户 common idcommon id由cn发送，通知ue的身份 msdbu1 3g title 11 all rights reserved 2004, alcatel internal use onlyinternal use only ranap协议及呼叫流程介绍 ranap的基本操作的基本操作 elementary procedureinitiating message 说明 cn invoke tracecn invoke trace由cn发送，通知rnc开始进行追踪 cn deactivate trace cn deactivat

15、e trace 由cn发送，通知rnc停止进行追踪 location reporting control location reporting control 由cn发送，通知rnc开始、修改或停止位置报告 location reportlocation report由rnc发到cn，报告ue的位置信息 initial ue messageinitial ue message由rnc发到cn，建立iu连接，传输nas消息 direct transferdirect transfer由rnc或cn发送，透传ue和cn之间的消息 overload controloverload由rnc或cn发送，

16、表明接点已经过载 error indicationerror indication由rnc或cn发送，表明在解码是发现错误 msdbu1 3g title 12 all rights reserved 2004, alcatel internal use onlyinternal use only ranap协议及呼叫流程介绍 ranap的基本操作的基本操作 table 3: class 3 elementary procedure initiating message response message说明说明 rab assignment rab assignment request rab

17、 assignment response x n (n=1) 由cn发送，为一个用户 要求建立、修改或 release rab msdbu1 3g title 13 all rights reserved 2004, alcatel internal use onlyinternal use only ranap协议及呼叫流程介绍 ranap的基本操作的基本操作 在ranap的具体承载的信息中根据消息的不同会有不同的信 息单元（ie）,每个ie中按顺序分别标示该ie的名称、重要性 (criticality)以及具体的value，而在某些ie中可能会含有若干 的子ie(我们称这种情况为重叠ie)

18、，因此对于ie是一个分层的树 状结构。在3gpp ts-25413中有详细的规定。 msdbu1 3g title 14 all rights reserved 2004, alcatel internal use onlyinternal use only agenda utran各接口及其协议结构各接口及其协议结构 ranap简介简介 ranap的基本操作的基本操作 alcap简介简介 ranap消息流程举例消息流程举例 msdbu1 3g title 15 all rights reserved 2004, alcatel internal use onlyinternal use on

19、ly ranap协议及呼叫流程介绍 alcap简介简介 alcap（access link control application part）属于传 输网络控制面，用于为用户面建立数据承载。alcap主要由 a2sp（q.2630.1）、stc-sscf(q,2150.2)、stc- mtp3b(q.2150.1)组成，由于stc只是完成传输转换的作用 ，而不牵扯具体的aal2的控制，因此我们重点介绍a2sp- itu-t q.2630.1。 在iu口承载话音的aal2的连接建立是由a2sp信令完成。 a2sp完成以下主要结点功能： 1)连接控制（connection control） 根据路

20、由信息以及资源充足情况，选择合适的路由建立aal2 结点间用户面的连接（connection setup），相关协议消息为 erq（establish request）和ecf（establish confirm）； 以及aal2结点间用户面的连接释放（connection release） ，相关协议消息为rel（release request）和rlc（release confirm） msdbu1 3g title 16 all rights reserved 2004, alcatel internal use onlyinternal use only ranap协议及呼叫流程介绍

21、alcap简介简介 2) 维护控制（maintenance control） reset：可对aal2结点之间的所有path，单个path的所有 channel以及单个channel进行重置reset的维护操作。另 外，当erq/rel的定时器超时后，则启动aal2的reset功能 ； 一些异常情况，如状态丢失、状态矛盾等，也会启动aal2的reset功 能； block/unblock congestion msdbu1 3g title 17 all rights reserved 2004, alcatel internal use onlyinternal use only ranap

22、协议及呼叫流程介绍 alcap简介简介 图 alcap的连接控制 msdbu1 3g title 18 all rights reserved 2004, alcatel internal use onlyinternal use only ranap协议及呼叫流程介绍 alcap简介简介 图 alcap消息结构 msdbu1 3g title 19 all rights reserved 2004, alcatel internal use onlyinternal use only agenda utran各接口及其协议结构各接口及其协议结构 ranap简介简介 ranap的基本操作的基本

23、操作 alcap简介简介 ranap消息流程举例消息流程举例 msdbu1 3g title 20 all rights reserved 2004, alcatel internal use onlyinternal use only ranap协议及呼叫流程介绍 ranap消息流程消息流程 location 基本信令流程图 rnc cn i ni ti al ue m essage ( l ocati on updat e request ) sccp : cc securi ty m ode compl ete di rect transf er( l ocati on update a

24、ccept ) di rect transf er( tm si real l coat e compl ete) i u rel ease command i u rel ease compl ete sccp : rlsd sccp : rlc di rect transf er( auth. request ) di rect transf er( auth. response ) securi ty m ode command hlr m ap_updata_locati o n m ap_i nsert_subscri ber_data m ap_i nsert_subscri be

25、r_data ack m ap_updata_locati on ack msdbu1 3g title 21 all rights reserved 2004, alcatel internal use onlyinternal use only ranap协议及呼叫流程介绍 ranap消息流程消息流程 在用户向网络发起location请求后，rnc向cn侧发送 ranap消息initial ue-message，在rnc和cn之间建立iu信 令连接，并在此消息中透传nas message 要求进行location update, cn收到此消息后按照流程要求用户进行鉴权，这也是 cn和ue

26、之间的nas message, 因此ranap采用direct- transfer操作, 直接将消息放在nas-pdu的ie中，发送给ue, 接下来的鉴权响应也是如此。而信道加密操作属于rnc与cn之 间的消息，因此ranap有专门的procedure code指示为 security mode command，进行加密。当cn接受 location请求，应该直接通知ue，这又是一个cn和ue之间的 nas message，因此采用direct-transfer操作。最后，由 ranap拆除iu资源。 msdbu1 3g title 22 all rights reserved 2004, alcatel internal use onlyinternal use only ranap协议及呼叫流程介绍 ranap消息流程消息流程 主叫基本信令流程图 msdbu1 3g title 23 all rights reserved 2004, alcatel internal use onlyinternal use only ranap协议及呼叫流程介绍 ranap消息流程消息流程 主叫基本信令流程图 msdbu1 3g title 24 all rights reserved 2004,