UMTS无线接入网协议与信令分析小区相关流程分析

1、第3章 小区相关流程分析3.1 概念通过小区建立流程成功建立小区，是wcdma系统能够进行正常通信的前提条件。bsc6800可以通过两种方式建立小区：l 通过操作维护台建立小区一般由rnc直接发起，由小区建立、公共传输信道建立、iub数据传输承载建立、系统消息更新、公共测量初始化等过程组成。l nodeb审计响应触发小区建立rnc向nodeb发起资源审计过程。nodeb向rnc回审计响应后，由rnc发起小区建立过程，此后的过程与通过操作维护台建立小区过程类似。本章包含以下内容：(1) 描述相关的各个子过程(2) 描述个小区建立完整流程实例3.2 小区相关过程3.2.1 资源状态指示过程图3-1

2、 资源状态指示资源状态指示用于nodeb向rnc报告nodeb物理资源的情况。在以下情况，nodeb将触发资源状态指示过程：l 增加nodeb的本地小区，即状态变为存在时；l 删除nodeb的本地小区，即状态变为不存在时；l 本地小区的能力发生变化时；l nodeb的小区能力和/或资源运行状态发生改变时；l nodeb的公共物理信道和/或公共传输信道能力发生改变时；l nodeb的通信控制端口资源运行状态发生改变时；l nodeb的本地小区组资源能力发生改变时。nodeb向crnc发送资源状态指示消息resource status indication，消息中可能包含触发原因及相关的逻辑资源内

3、容，如图3-1所示。3.2.2 资源审计过程资源审计过程用于crnc对nodeb中的配置和逻辑资源状态进行审计。nodeb资源完整的审计可以通过一个或多个资源审计过程完成，每一个过程携带一个审计序列号，审计可以使crnc了解nodeb逻辑资源，并和nodeb的资源同步。该过程由crnc向nodeb发送audit request消息启动，如图3-2所示。l 如果audit request消息中的信息单元”start of audit sequence”设置成”start of audit sequence” 则启动了一个新的审计序列号，任何其它正在进行的审计序列都将终止，nodeb将报告审计信息

4、（或者部分审计信息）。l 如果audit request消息中的信息单元”start of audit sequence”设置成”not start of audit sequence”，则nodeb将报告这个审计序列的剩余（或部分）审计信息。图3-2 资源审计过程nodeb通过audit response消息响应rnc资源审计请求。审计响应消息包括逻辑小区的公共物理信道信息，ccp信息，本地小区信息，本地小区组信息等。其中本地小区和本地小区组信息是对nodeb物理资源的抽象，从而使rnc可以根据这些抽象数值分配小区逻辑资源。l 如果audit response消息完成了一个审计序列，则nod

5、eb会在audit response消息的”end of auditsequence indicator”信息单元设置为“end of audit sequence”。l 如果audit response消息中没有提供所有的审计消息而只是提供部分消息，则nodeb会在audit response消息的”end of auditsequence indicator”信息单元设置为“not end of audit sequence”。3.2.3 小区建立过程图3-3 小区建立过程crnc收到nodeb的资源审计响应后，如果小区建立条件满足，则向nodeb发送小区建立请求消息cell setup

6、request，nodeb将根据消息中携带的参数配置一个新的小区，如图3-3所示。l 如果消息中包含一个或多个”secondary cpich information”信息单元，nodeb将根据接收到的配置数据配置并激活scpich。l nodeb将保存消息中的”maximum transmission power”信息单元值，并且在任何时候，小区的总体最大输出功率不大于该值。l 如果消息中包含一个或多个”closed loop timing adjustment mode”信息单元，nodeb将保存该值，并用于dpch信道闭环反馈模式分集。当配置成功后，nodeb将保存消息中”configu

7、ration generation id”的值，并发送小区建立响应消息cell setup response。若小区配置成功，则存在以下信道：cpich、psch、ssch、pccpch、bch。小区和信道的状态将被置为”enabled”。若小区配置失败，则发送小区建立失败消息cell setup failure。3.2.4 公共传输信道建立过程公共传输信道建立过程用于建立以下信道：sccpch、fach、pch、pich、prach、rach、aich、pcpch、ap_aich、cd/ca-ich、cpch。图3-4 公共传输信道建立过程crnc向nodeb发送公共传输信道建立请求消息co

8、mmon transport channel setup request，如图3-4所示。一条消息只能配置以下组合之一：l 一条sccpch以及和该sccpch相关的fach、pch、pich；l 一条prach以及和该prach相关的rach、aich；当nodeb公共传输信道成功建立后，向crnc发送公共传输信道建立响应消息common transport channel setup response。若公共传输信道配置失败，则发送公共传输信道建立失败消息common transport channel setup failure。& 说明：下行公共传输信道建立成功会伴随用户面的传

9、输信道同步过程。pch传输信道建立成功后，可能会伴随用户面的节点同步过程。3.2.5 iub接口用户面建立crnc通过alcap协议向nodeb发送qaal2建立请求消息q.aal2 establish request，请求建立iub接口用户面。建立成功后，nodeb通过alcap协议向crnc发送qaal2建立确认消息q.aal2 establish confirm，指示已经建立iub接口用户面。3.2.6 系统信息更新过程图3-5 系统消息更新在公共传输信道全部建立完成后，crnc向nodeb发送系统信息更新请求消息system information update request，如图3

10、-5所示，该消息中包含了bcch信道上系统信息分段广播的内容及各段内容的调度信息。nodeb根据系统信息更新请求消息中的参数，成功完成广播信道内容调度与更新后，向crnc发送系统信息更新响应消息system information update response。如果更新失败，则发送系统信息更新失败消息system information update failure。3.2.7 公共测量初始化过程图3-6 公共测量初始化过程crnc通过nodeb控制端口向nodeb发送公共测量初始化请求消息common measurement initiation request，如图3-6所示，发起公共测

11、量初始化过程。消息中包含测量对象类型（小区、rach等）、公共测量类型（发射载波功率、总接收宽带功率等）、报告属性（立即报告、周期报告、事件报告等）等内容，收到消息后，nodeb将根据请求中的参数发起要求的测量。如果nodeb能初始化crnc请求的测量，它将在nodeb控制端口发送公共测量初始化响应消息common measurement initiation response作为响应。如果初始化失败，则发送公共测量初始化失败消息common measurement initiation failure。3.2.8 小区重配置过程小区重配置过程用于rnc修改nodeb小区参数，如图3-7所示。

12、图3-7 小区重配置crnc向nodeb发送小区重配置请求消息cell reconfiguration request，nodeb接收到该消息后，将根据消息中携带的参数重配置小区。l 如果消息中包含”primary sch information”信息单元，则nodeb将根据”primary sch power”消息单元值重配置小区psch功率。l 如果消息中包含”secondary sch information”信息单元，则nodeb将根据”secondary sch power”消息单元值重配置小区ssch功率。l 如果消息中包含”primary cpich information”信息

13、单元，则nodeb将根据”primary cpich power”消息单元值重配置小区pcpich功率。nodeb应根据pcpich的新值，调整小区所有的发射功率水平。l 如果消息中包含一个或多个”secondary cpich information”信息单元，则nodeb将根据”secondary cpich power”消息单元值重配置小区中每一个scpich功率。l 如果消息中包含”primary ccpch information”信息单元，则nodeb将根据bch power 消息单元值重配置小区bch功率。l 如果消息中包含”maximum transmission power”

14、信息单元，则nodeb将保存该值，并且在任何时候，nodeb的总体最大输出功率不大于该值。当成功配置完小区后，nodeb将保存消息中”configuration generation id”的值，并发送小区重配置响应消息cell reconfiguration response。如果失败则发送小区重配置失败消息cell reconfiguration failure。如果消息中包含”synchronisation configuration”消息单元，nodeb应根据其中消息单元值重配置所指示的参数。如果”synchronisation configuration”消息单元影响到无线链路集门限

15、，则nodeb应立即启用新的门限。3.2.9 小区删除过程小区删除流程用于删除nodeb中的一个小区，如图3-8所示。图3-8 小区删除(1) crnc向nodeb发送小区删除请求cell deletion request消息，nodeb收到该消息后，将撤除（remove）该小区以及小区中的任何剩余公共信道和专用信道。被删除的小区和公共信道的状态应被置为”not existing”。nodeb将撤除小区中的无线链路和所有nodeb通信上下文。nodeb同时也要发起被删除小区专用和公共信道的传输承载释放。(2) 小区删除后，nodeb将发送cell deletion response响应消息。3

16、.2.10 resource status indication消息1. 消息结构信元存在说明message discriminatormmessage typemtransaction idmindication typemchoice indication typem>no failure>>local cell information>>>local cell idm>>>add/delete indicatorm>>>dl or global capacity creditc-add>>>ul c

17、apacity credito>>>common channels capacity consumption lawc-add>>>dedicated channels capacity consumption lawc-add>>>maximum dl power capabilityc-add>>>minimum spreading factorc-add>>>minimum dl power capabilityc-add>>>local cell group ido>>

18、;local cell group information>>>local cell group idm>>>dl or global capacity creditm>>>ul capacity credito>>>common channels capacity consumption lawm>>>dedicated channels capacity consumption lawm>service impacting>>local cell information>>

19、;>local cell idm>>>dl or global capacity credito>>>ul capacity credito>>>common channels capacity consumption lawo>>>dedicated channels capacity consumption lawo>>>maximum dl power capabilityo>>>minimum spreading factoro>>>minimum dl

20、power capabilityo>>local cell group information>>>local cell group idm>>>dl or global capacity credito>>>ul capacity credito>>>common channels capacity consumption lawo>>>dedicated channels capacity consumption lawo>>communication control port

21、 information>>>communication control port idm>>>resource operational statem>>>availability statusm>>cell information>>>c-idm>>>resource operational stateo>>>availability statuso>>>primary sch informationo>>>secondary sch i

22、nformationo>>>primary cpich informationo>>>secondary cpich information>>>>secondary cpich individual informationm>>>primary ccpch informationo>>>bch informationo>>>secondary ccpch information>>>>secondary ccpch individual informati

23、onm>>>pch informationo>>>pich informationo>>>fach information>>>>fach individual informationm>>>prach information>>>>prach individual informationm>>>rach information>>>>rach individual informationm>>>aich infor

24、mation>>>>aich individual informationm>>>pcpch information>>>>pcpch individual informationm>>>cpch information>>>>cpch individual informationm>>>ap-aich information>>>>ap-aich individual informationm>>>cd/ca-ich info

25、rmation>>>>cd/ca-ich individual informationm>>>sch informationocauseo2. 消息实例3.2.11 audit response消息1. 消息结构信元存在说明message discriminatormmessage typemtransaction idmend of audit sequence indicatormcell information>c-idm>configuration generation idm>resource operational sta

26、tem>availability statusm>local cell idm>primary sch informationo>secondary sch informationo>primary cpich informationo>secondary cpich information>>secondary cpich individual informationm>primary ccpch informationo>bch informationo>secondary ccpch information>>

27、secondary ccpch individual informationm>pch informationo>pich informationo>fach information>>fach individual information m>prach information>>prach individual information m>rach information>>rach individual information m>aich information>>aich individual inf

28、ormation m>pcpch information>>pcpch individual informationm>cpch information>>cpch individual information m>ap-aich information>>ap-aich individual information m>cd/ca-ich information>>cd/ca-ich individual informationm>sch informationocommunication control port

29、 information>communication control port idm>resource operational statem>availability statusmlocal cell information>local cell idm>dl or global capacity creditm>ul capacity credito>common channels capacity consumption lawm>dedicated channels capacity consumption lawm>maximu

30、m dl power capabilityo>minimum spreading factoro>minimum dl power capabilityo>local cell group idolocal cell group information>local cell group idm>dl or global capacity creditm>ul capacity credito>common channels capacity consumption lawm>dedicated channels capacity consumpt

31、ion lawmcriticality diagnosticso2. 消息实例3.2.12 cell setup request消息1. 消息结构信元存在说明message discriminatormmessage typemtransaction idmlocal cell idm本地小区idc-idm小区idconfiguration generation idmt cellmt_cell相对于bfn的偏移量uarfcnmuarfcnmmaximum transmission powerm最大发射功率closed loop timing adjustment modeoprimary s

32、crambling codem小区主扰码synchronisation configuration>n_insync_indm>n_outsync_indm>t_rlfailuremdl tpc pattern 01 countmprimary sch information>common physical channel idm公共物理信道id>primary sch powermpsch发射功率>tstd indicatormsecondary sch information>common physical channel idm公共物理信道id&

33、gt;secondary sch powermssch发射功率>tstd indicatormprimary cpich information>common physical channel idm公共物理信道id>primary cpich powermpcpich发射功率>transmit diversity indicatormsecondary cpich information>common physical channel idm>dl scrambling codem>fdd dl channelisation code numberm

34、>secondary cpich powerm>transmit diversity indicatormprimary ccpch information>common physical channel idm公共物理信道id>bch information>>common transport channel idm公共传输信道id>>bch powermpcpich发射功率>sttd indicatormlimited power increase information>power_raise_limitm>dl_powe

35、r_averaging_window_sizem2. 消息实例3.2.13 common transport channel setup request消息1. 消息结构信元存在说明message discriminatormmessage typemtransaction idmc-idm小区idconfiguration generation idmchoice common physical channel to be configuredm>secondary ccpchsccpch信道建立时情况>>secondary ccpch>>>common

36、physical channel idm公共物理信道id>>>fdd sccpch offsetmsccpch的定时偏置>>>dl scrambling codec-pch下行扰码>>>fdd dl channelisation code numberm下行信道码>>>tfcsm>>>secondary ccpch slot formatm>>>tfci presencec slotformat>>>multiplexing positionm>>>p

37、ower offset information功率偏置>>>>po1mtfci比特功率偏置>>>>po3m前导比特功率偏置>>>sttd indicatorm>>>fach parameters>>>>common transport channel idm>>>>transport format setm>>>>toawsm>>>>toawem>>>>max fach powerm>&

38、gt;>pch parameters>>>>common transport channel idm>>>>transport format setm.>>>>toawsm>>>>toawem.>>>>pch powerm>>>>pich parameters>>>>>common physical channel idm>>>>>fdd dl channelisation code n

39、umberm.>>>>>pich powerm>>>>>pich mode m.>>>>>sttd indicatorm>prachprach信道建立时情况>>prach>>>common physical channel idm公共物理信道id>>>scrambling code numberm扰码号>>>tfcsm.>>>preamble signaturesm前导签名>>>allowed sl

40、ot format information允许的时隙格式>>>>rach slot formatmrach时隙格式>>>rach sub channel numbersmrach信道数目>>>puncture limitm打孔极限>>>preamble thresholdm前导门限>>>rach parameters>>>>common transport channel idm>>>>transport format setm>>aich

41、 parameters>>>common physical channel idm>>>aich transmission timingm>>>fdd dl channelisation code numberm>>>aich powerm>>>sttd indicatorm>pcpchespcpch信道建立情况>>cpch parameters>>>common transport channel idm>>>transport format set

42、m>>>ap preamble scrambling codem>>>cd preamble scrambling codem>>>tfcsm>>>cd signatureso>>>cd sub channel numbers>>>puncture limitm>>>cpch ul dpcch slot formatm>>>ul sirm>>>initial dl transmission powerm>>>maxi

43、mum dl powerm>>>minimum dl powerm>>>po2m>>>po3m>>>fdd tpc dl step sizem>>>n_start_messagem>>>n_eotm>>>channel assignment indicationm>>>cpch allowed total ratem>>>pcpch channel information>>>>common physical

44、channel idm>>>>cpch scrambling code numberm>>>>dl scrambling codem>>>>fdd dl channelisation code numberm>>>>pcp lengthm>>>>ucsm informationc-nca>>>>>min ul channelisation code lengthm>>>>>nf_maxm>>>>

45、;>channel request parameters>>>>>>ap preamble signaturem>>>>>ap sub channel numbero>>>vcam mapping informationc-ca>>>>min ul channelisation code lengthm>>>>nf_maxm>>>>max number of pcpchesm>>>>sf request par

46、ameters>>>>>ap preamble signaturem>>>>>ap sub channel numbero>>>ap-aich parameters>>>>common physical channel idm>>>>fdd dl channelisation code numberm>>>>ap-aich powerm>>>>csich powerm>>>>sttd indicat

47、orm>>>cd/ca-ich parameters>>>>common physical channel idm>>>>fdd dl channelisation code numberm>>>>cd/ca-ich powerm>>>>sttd indicatorm2. 消息实例3.2.14 system information update request消息1. 消息结构信元存在说明message discriminatormmessage typemtransaction

48、idmc-idmbcch modification timeomib/sb/sibinformation >ib typem>ib oc idm>choice ib deletionindicatorm>>nodeletion>>>sib originatorc-sib>>>ib sg repo>>>segment information>>>>ib sg poso>>>>segment typec crncorigination>>>>i

49、b sg datac crncorigination>>deletion2. 消息实例3.3 小区建立流程实例下面以资源状态指示过程触发小区建立流程为例，说明小区建立流程，如图3-9所示。小区实际建立时，具体流程与具体配置相关。本例中将建立两条sccpch信道，和一条prach信道，其中两条sccpch分别承载两条fach、两条fach和一条pch，prach承载一条rach。图3-9 小区建立流程图3-9中消息流程描述：(1) nodeb向crnc发送资源状态指示消息resource status indication，消息中可能包含指示原因及相关的逻辑资源内容。(2) crnc

50、向nodeb发送审计请求消息audit request，发起资源审计过程。(3) 经过审计过程，crnc对nodeb的配置和逻辑资源状态进行检查，并可能进行crnc与nodeb间的重新同步。审计完成后，nodeb向crnc发送审计响应消息audit response。(4) crnc向nodeb发送小区建立请求消息cell setup request，发起小区建立过程。(5) nodeb根据小区建立请求消息中给定参数，保存必要资源并配置新小区。小区建立结束后，nodeb向crnc发送小区建立响应消息cell setup response，确认小区建立成功。(6) crnc向nodeb发送公共传输信道建立请求消息common transport channel setup request，请求建立一条prach信道。(7) nodeb发送公共传输信道建立响应消息common transport channel setup response，确认公共传输信道建立成功。(8) crnc采用alcap协议向nodeb