TD-SCDMA基本信令流程

1、TD-SCDMA基本信令流程课程目标：l 了解状态跃迁l 掌握呼叫、驻留、切换流程l 分析典型信令流程参考资料：l 3GPP TS 25.331: "RRC Protocol Specification"l 3GPP TS 25.922: "Radio resource management strategies "l 3GPP TS 25.931: "UTRAN Functions, Examples on Signalling Procedures"l 3GPP TR 21.905: "Vocabulary for 3G

2、PP Specifications"l TD-SCDMA第三代移动通信系统标准李世鹤人民邮电出版社l TD-SCDMA第三代移动通信系统、信令及实现李小文等 人民邮电出版社目 录第1章 引言1第2章 UMTS网络结构概述22.1 2.1网络结构与接口22.2 2.2协议状态32.2.1 Idle状态42.2.2 CELL_DCH状态42.2.3 CELL_FACH状态52.2.4 CELL_PCH状态52.2.5 URA_PCH状态52.2.6 状态跃迁6第3章 典型信令流程解读73.1 呼叫流程73.1.1 起呼流程73.1.2 3.1.2被呼流程223.1.3 3.1.3释放流程

3、273.2 驻留流程303.3 切换流程323.3.1 上报测量报告323.3.2 下发测量控制343.3.3 资源重配置353.3.4 开始新的测量控制373.3.5 完整的切换流程39第4章 信令在网优中的应用404.1 起呼失败404.2 切换掉话42-45-第1章 引言& 知识点l 概述l 对信令的理解和熟悉有助于在网络规划和优化过程中定位问题，因此是网络优化的必备能力。通常遇到问题，我们需要结合RNC侧（后台信令跟踪）和终端侧（Pecker跟踪、路测仪显示）两者的信令，共同分析。本文首先介绍了UMTS网络接口和UE状态的跃迁，是理解信令的基础；接着参考各层的无线接口协议，并结

4、合外场测试的情况，详细描述了TD-SCDMA系统中Uu接口、Iub接口、Iu接口等在实现业务时的信令；最后针对网优中常见的掉话现象，结合异常信令，做了详细分析，希望对读者有所帮助。第2章 UMTS网络结构概述& 知识点l 网络结构与接口l 协议状态及状态跃迁2.1 2.1网络结构与接口UMTS与第二代移动通信系统在逻辑结构方面基本相同。从功能上看可以分成不同功能的子网，包括核心网（CN）、无线接入网（UTRAN）和用户设备（UE）三部分组成。图2-1UMTS网络结构图CNUMTS的核心网CN是由GSM系统的CN演化而成，它具有与GSM系统相似的结构。CN通过A接口与GSM系统的BSC相

5、连，通过Iu接口与UTRAN的RNC相连。其中Iu接口又被分为连接到电路交换域的Iu-CS，分组交换域的Iu-PS，广播控制域的Iu-BC。CN主要处理UMTS内部所有语音呼叫、数据连接和交换，以及与外部其它网络的连接和路由选择。UTRANUTRAN完成所有与无线有关的功能。在UTRAN内部，第三代的无线网络子系统（RNS：Radio Network Subsystem）和第二代的BSS地位相同。RNS部分通过Iu接口与CN相连。RNS包括无线网络控制器（RNC）和一个或多个Node B。Node B可以处理一个或多个小区，并通过Iub接口与RNC相连。RNC之间通过Iur进行信息交互，Iur

6、接口可以是RNCs之间物理上的直接连接，也可以靠通过任何合适传输网络的虚拟连接来实现。每个RNS管理一组小区的资源。UEUE是用户设备。图2-1中没有画出。TD-SCDMA系统的网络接口主要有Uu接口、Iub接口、Iur接口和Iu接口。Uu接口，即空中接口，是指移动终端和接入网之间的接口。Uu接口主要用来传输用户数据、或是相关信令，对应分为用户平面和控制平面。Iub接口是RNC和Node B之间的接口，完成RNC和Node B之间的用户数据传送、用户数据及信令的处理和Node B逻辑上的O&M等。Iur接口是两个RNC之间的逻辑接口，用来传送RNC之间的控制信令和用户数据。Iu接口是连

7、接UTRAN和CN的接口，也可以把它看成是RNS和核心网之间的一个参考点。它将系统分成用于无线通信的UTRAN和负责处理交换、路由和业务控制的核心网两部分。需要注意的是，在RNC后台跟踪到的信令主要包括Uu口的RRC信令、Iu口的RANAP信令和Iub口的NBAP信令，而在终端路侧设备处跟踪到的信令只包含Uu口信令。2.2 2.2协议状态UE有两种基本运行模式：空闲模式和连接模式。UE开机后停留在空闲模式下。通过非接入层表示，如：IMSI，P-TMSI，TMSI等标识来区分。UTRAN不保留空闲模式下的UE信息。仅能够寻呼LAC区中的所有UE或同一寻呼时刻的所有UE。当UE完成RRC连接建立后

8、，才会从空闲模式转移到连接模式，CELL-FACH或CELL-DCH。当RRC连接释放后UE从连接模式到空闲模式。UE连接模式共有四种状态：CELL-PCH，URA-PCH，CELL-FACH，CELL-DCH。图2-2UE状态和状态的跃迁2.2.1 Idle状态UE开机后，在一个小区中读取系统消息，监听寻呼信息，处于Idle状态。在Idle状态下，UE的所有连接在接入层都是关闭的，UE的识别通过非接入层标识（如IMSI、TMSI和P-TMSI）来区别。UTRAN中没有为处于空闲模式的UE建立上下文，如果要寻址一个特定的UE，只能在一个小区内向所有的UE或向监听同一寻呼时段的多个UE发送寻呼消

9、息。2.2.2 CELL_DCH状态CELL_DCH状态的基本特征是，UE被分配了专用的物理信道。在该状态下，除了上下行专用物理信道DPCH外，UE还可能被分配物理上下行共享信道PUSCH和/或PDSCH。根据UTRAN的分配情况，UE可以使用专用传输信道DCH、上行共享传输信道USCH、下行共享传输信道DSCH，以及这些传输信道的组合。UTRAN根据当前的激活信道集知道该UE已经处在小区识别等级上。2.2.3 CELL_FACH状态CELL_FACH状态的基本特征是，UE与UTRAN之间不存在专用物理信道连接，UE在下行方向将连续监视FACH传输信道，而在上行方向可以使用公共或共享传输信道（

10、如RACH），UE在任何时候都可以在相关传输信道上发起接入过程。根据UTRAN的分配情况，UE在此状态下可以使用USCH或DSCH传输信道，UTRAN也可以根据UE最后一次执行的小区更新过程，知道UE当前所处的小区。如果UE选择了一个新的小区，UE将把当前的位置信息通过小区更新过程报告给UTRAN。UTRAN也可以在FACH上直接给UE发送数据，而不必先发起寻呼。UTRAN将把系统信息的变化通过相应的调度信息在FACH上及时地广播给UE，以便UE重新读取相应的系统信息。2.2.4 CELL_PCH状态CELL_PCH状态的基本特征是：UE与UTRAN之间不存在专用物理信道连接，而且UE也不可以

11、使用任何上行物理信道。在该状态下，UE为节省功耗，可以使用DRX方式去监听PICH所指示的PCH信道。UTRAN根据UE上次在CELL_FACH状态下执行的最后一次小区更新过程，知道UE当前所处的小区。如果UE需要发送上行数据（响应寻呼或者发起呼叫），必需先从CELL_PCH状态转移到CELL_FACH状态。在该状态下，RRC子层通过小区重选过程执行连接移动性管理。2.2.5 URA_PCH状态URA_PCH状态的基本特征是：UE与UTRAN之间不存在专用物理信道连接，而且UE也不可以使用任何上行物理信道。在该状态下，UE为节省功耗，可以使用DRX方式去监听PICH所指示的PCH信道。UTRA

12、N根据UE上次在CELL_FACH状态下执行的最后一次URA更新过程，知道UE当前所处的URA。如果UE需要发送上行数据（响应寻呼或者发起呼叫），必需先从URA_PCH状态转移到CELL_FACH状态。在该状态下，RRC子层通过小区重选过程执行连接移动性管理。2.2.6 状态跃迁（1）空闲模式与连接模式的跃迁在UE发起RRC连接请求后，UE从空闲模式转移到连接模式下的CELL_DCH状态或者CELL_FACH状态。如果连接建立失败，则返回空闲模式。在UE发起释放RRC连接请求后，UE从CELL_DCH状态或者CELL_FACH状态下转移到空闲模式。（2）CELL_DCH状态与CELL_FACH

13、状态的跃迁UE可以在CELL_FACH状态下通过建立一个专用物理信道而进入CELL_DCH状态。而处于CELL_DCH状态的UE也可以通过释放所有的专用物理信道而进入CELL_FACH状态。（3）CELL_DCH状态与CELL_PCH（URA_PCH）状态的跃迁CELL_DCH状态下的UE执行重配置过程，根据来自UTRAN的指示，可以进入CELL_PCH状态或者URA_PCH状态。但是，处于CELL_PCH状态或者URA_PCH状态的UE不能直接跃迁到CELL_DCH状态，必需先跃迁到CELL_FACH状态。（4）CELL_FACH状态与CELL_PCH（URA_PCH）状态的跃迁处于CELL

14、_PCH（URA_PCH）状态下的UE，如果小区（URA）重选时选择了一个新的小区（URA），则UE将跃迁到CELL_FACH状态，并在新的小区发起小区（URA）更新过程。在小区（URA）更新过程完成后，如果UTRAN和UE都没有数据要发送，则UE将回到CELL_PCH（URA_PCH）状态。第3章 典型信令流程解读& 知识点l 呼叫流程l 驻留流程l 切换流程3.1 呼叫流程典型的呼叫信令流程包括主叫信令流程、被叫信令流程和呼叫释放信令流程。对一个主叫过程来说，如果之前UE没有建立RRC连接，则先建立RRC连接，再通过初始直传建立传输NAS消息的信令连接，最后建立RAB。被叫过程包括

15、了寻呼过程，在接入层内与主叫过程很类似，其它区别主要体现在NAS消息上。主叫与被叫的释放流程相同，包括Iu连接的释放和RRC连接的释放。可以仅释放Iu连接，保持RRC连接；也可以同时释放Iu连接和RRC连接。3.1.1 起呼流程主叫信令主要分为几个阶段：RRC连接建立>直传信令>通过RAB建立业务。3.1.1.1 建立RRC连接RRC连接是UE与UTRAN的RRC协议层之间建立的一种双向点到点的连接，在UE与UTRAN之间传输无线网络信令。UE处于空闲模式下，当UE的非接入层要求建立信令连接时，UE将发起RRC建立请求，我们这里介绍RRC建立在DCH上的情况。图3-1RRC连接建立

16、1. UE没有专用信道资源，于是在CCCH（RACH，随机接入信道）上向RNC发送 RRC Connection Request消息，发起RRC连接建立过程。通过发送一个RRC Connection Request消息，UE从空闲模式转入连接模式。主要参数：Initial UE Identity, Establishment cause, Initial UE Capability. 当SRNC收到RRC建立请求以后，SRNC根据RRC建立的原因及系统资源状态，判断是否允许接入，如果允许，则为RRC连接分配RNTI和L1、L2资源，分别调用无线链路建立的NBAP过程、ALCAP Iub数据传输

17、承载建立过程和上、下行同步过程。UE被分配了无线网络临时标识（RNTI）后，UTRAN可以使用RNTI来寻呼特定的UE，UE也可以使用RNTI来发起随机接入过程。RRC连接建立请求消息解读：（1）解读IMSI号图3-2RRC连接建立请求信令解读IMSI号图3-2RRC连接建立请求信令解读IMSI号（2）解读RRC连接请求的原因：图3-3RRC连接建立请求信令解读请求原因1图3-4RRC连接建立请求信令解读请求原因2图3-5RRC连接建立请求信令解读请求原因3图3-6RRC连接建立请求信令解读请求原因42. RNC准备建立RRC连接，分配建立RRC连接所需要的资源，并发送一条Radio Link

18、 Setup Request消息给Node B，请求NODEB分配RRC连接所需的特定无线链路资源，NODEB收到消息后，将保留必要的资源，并根据消息中给出的参数配置新的无线链路。主要参数：Cell id, Transport Format Set, Transport Format Combination Set, frequency, Time Slots, 信道码, Power control information.。无线链路建立过程用于建立一条承载1个或多个传输信道的无线链路。3. Node B根据Radio Link Setup Request消息的参数，来建立NodeB的上、下行

19、无线链路，配置成功后，在新的物理信道上准备接收UE消息，并给RNC发送一条Radio Link Setup Response响应消息。主要参数：Signalling link termination, Transport layer addressing information (AAL2 address, AAL2 Binding Identity) for the Iub Data Transport Bearer.4. RNC通过ALCAP协议，建立Iub数据传输承载。Iub数据传输承载通过AAL2的绑定标识与DCH绑定在一起。建立Iub数据传输承载需要Node B确认。5. 6. 通过

20、Downlink Synchronisation 和Uplink Synchronisation.控制帧，Node B 与 RNC 为Iub数据传输承载建立同步。此后Node B开始DL发送。7. 虽然Iub上DCH的资源都准备好了，但是此时UE并不知道，所以UE选择一个承载FACH的SCCPCH，用于接收RRC Connection Setup消息；RNC在CCCH上向NodeB发送RRC Connection Setup 消息给UE，告知UE相关参数。主要参数：Initial UE Identity, RNTI, Capability update Requirement, Transpo

21、rt Format Set, Transport Format Combination Set, frequency, Time Slots ,信道码 , Power control information。当UE收到RRC Connection Setup 消息后，会启用新的空口承载参数来配置在UE侧的 RLC, MAC，PHY。当它使用新的参数与NodeB同步上后，NodeB会向RNC发送 RL Restore消息，完成从公共信道转到专用信道上切换的过程。8. UE收到SRNC发送的RRC Connection Setup后，根据消息中给定的参数来配置物理层，NodeB成功建立DCH链路，

22、然后在DCCH上发送RRC Connection Setup Complete 消息给RNC。主要参数：Integrity information, ciphering information.。RRC连接建立完成。每一个UE在尝试建立的过程中，只能建立一次RRC连接。3.1.1.2 初始直接传输/上下行直接传输（含鉴权阶段和安全模式）IU口信令流程是在UE与UTRAN之间的RRC连接建立成功后，UE发起的。IU信令连接建立了UE与CN之间的信令通路。主要传输UE与CN之间非接入层信令。在UTRAN中，非接入层信令是通过上下行直接传输信令透明传输的，RNC不做任何处理。UE发送到CN的消息，通

23、过上行直传（Uplink Direct Transfer）发送到RNC，RNC将其转化为直传消息（Direct Transfer）发送到CN；CN发送到UE的消息，通过直传消息发送到RNC，RNC将其转化为下行直传消息（Downlink Direct Transfer）发送到UE。图3-7直传信令流程9. UE完成了RRC连接后，已经建立了专用信道DCH。接下去UE需要与CN交互信息（这就是非接入层的信令交互）， 这条消息封装在RRC消息Initial Direct Transfer内，UE在DCCH上给RNC发送一条 Initial Direct Transfer消息。主要参数：Initia

24、l NAS Message (could for a GSM based CN be e.g. CM Service Request, Location Update Request etc.) CN node indicator (it indicates the correct CN node into which the NAS message shall be forwarded)10. RNC接受到UE的初始直传消息后，初始到CN的信令连接，通过IU口向CN发送SCCP连接请求消息（CR），RNC发送一条Initial UE Message消息给CN。主要参数：NAS PDU (co

25、uld for a GSM based CN be e.g. CM Service Request, Location Update Request etc.), CN domain indicator (indicating the CN domain towards which this message is sent)。通过初始直接传输过程后，可使用该信令连接传输UE和CN之间的NAS消息。11. 12如果CN准备接受连接请求，则向RNC回SCCP连接证实消息（CC），SCCP连接建立成功。CN发送RANAP 消息 Direct Transfer 到 RNC。RNC收到该消息，确认信令连

26、接建立成功。主要参数：NAS PDU, CN domain Identity。鉴权的过程是可选的，也是通过直传消息来完成的。11.12. CN通过直传消息向UE发送Authentication Request，对UE进行鉴权。RNC 发送RRC Downlink Direct Transfer 消息给 UE。主要参数：NAS Message。NAS消息由UTRAN透明的传输到UE。13.14. UE发送RRC Uplink Direct Transfer Message给RNC。主要参数：NAS Message。RNC发送RANAP消息Direct Transfer给CN。主要参数：NAS P

27、DU。NAS消息被透明的传输到UTRAN。例：（1）含鉴权直传信令的流程：图3-8含鉴权的直传信令（2）不含鉴权直传信令的流程：图3-9不含鉴权的直传信令安全模式控制：当UE与CN之间的信令建立好后，CN需要对UE进行安全模式控制，其中包含加密和完整性保护。图3-10安全模式信令流程15. CN发送RANAP消息 Security Mode Command给RNC。主要携带了Encryption Information IE 和Integrity Protection Information IE，其中会带有集中加密算法的列表，CN侧可以关闭和选择打开加密算法，RNC侧也有相应开关。16. R

28、NC在下行DCCH上发送 RRC Security Mode Command 给UE，开始/重启加密过程。17. UE收到Security Mode Command后，考虑UE和UTRAN自身的能力，选择加密和完整性保护算法，并且成功应用以后，在上行DCCH上向RNC发送RRC Security Mode Complete消息，里面携带了所采用的加密和完整性保护算法。18. RNC发送RANAP消息 Security Mode Complete给CN。图3-11呼叫建立直传信令流程19202122上行和下行的直接传输过程，NAS要求传输数据。见信令流程中绿色框。图3-12鉴权/加密/呼叫建立信

29、令流程主叫UE直传给CN的SETUP信令里，解读对端被叫的手机号：图3-13呼叫建立直传信令解读对端手机号22. CN向RNC发送RANAP消息Common ID。见信令流程中蓝色框。会有提前。从CN下发给RNC的CommonIDMessage信令中，可以解读到本机的IMSI号：图3-14解读本机IMSI号的信令3.1.1.3 RAB建立过程RAB是指用户面的承载，用于UE和CN之间传送语音、数据及多媒体业务，UE首先完成RRC建立，才能建立RAB。RAB的建立是由CN发起，UTRAN执行的一个过程。图3-15RAB建立信令流程23. CN向RNC发送RANAP 消息 Radio Access

30、 Bearer Assignment Request ，发起RAB建立过程。主要参数：Radio Access Bearer parameters, User Plane Mode, Transport Address, Iu Transport Association.图3-16RAB指派请求信令解读24. RNC接受到RAB建立请求后，通过ALCAP协议建立Iu数据传输承载，并利用AAL2绑定标识将Iu数据传输承载和无线接入承载绑定在一起。（对于PS域不要求执行该过程。）该步骤在打印里可以看出，在信令跟踪里看不到。如果信令跟踪到Radio Access Bearer Assignment

31、Request后，看不到下一条信令RL链路重配置准备（Radio Link Reconfiguration Prepare），说明IU口的AAL2链路或ALCAP有问题。25. RNC要求其Node B准备在已有的无线链路上（控制信道）增加一条（或多条）承载RAB的专用传输信道（DCH）（Radio Link Reconfiguration Prepare）。主要参数：Transport Format Set, Transport Format Combination Set, Power control information, Time Slots , 信道码。26. Node B分配相应

32、的资源，然后向所属的SRNC发送Radio Link Reconfiguration Ready消息，通知SRNC无线链路重配置准备完毕。主要参数：Transport layer addressing information (AAL2 address, AAL2 Binding Id) for Iub Data Transport Bearer.27. RNC通过ALCAP协议建立Iub接口的用户面数据传输承载，并利用AAL2绑定标识将Iub数据传输承载绑定到DCH。28. 29. NODEB和SRNC通过交换DCH帧来完成上、下行同步。Node B和RNC通过Downlink Synchr

33、onisation 和 Uplink Synchronistion DCH-FP帧为Iub数据传输承载建立同步关系。30. RNC向Node B发送NBAP消息Radio Link Reconfiguration Commit，NODEB和UE从此消息中获取同步时刻，启用新的配置参数。31. RNC向UE发送RRC消息Radio Bearer Setup。主要参数：Transport Format Set, Transport Format Combination Set, Time Slots , 信道码。RL进行重配后，UE和NODEB间进行一个上行同步，同步后NodeB向RNC上报一个R

34、L Restore。32. UE执行完RB建立后，UE发送RRC消息Radio Bearer Setup Complete 给RNC。33. SRNC接受到无线承载建立完成消息后，RNC发送RANAP消息Radio Access Bearer Assignment Response 给CN，结束RAB建立过程。至此RAB建立完成，之后进行上行和下行的直接传输过程，振铃后，摘机进行通话。3.1.1.4 完整的起呼信令流程图3-17完整的起呼信令流程补充点1：下图是PS附着的信令流程图。图3-18PS附着信令流程补充点2：下图是发起PDP上下文激活信令流程图。图3-19PDP上下文激活信令流程补充

35、点3：需要注意，从以上信令流程看出，当RAB指派完成之后，RNC才会给UE下发测量控制，也就是说，只有当所有信令全部完成后，才有可能发起切换。若RNC采用高速信令版本，则使用信令切换技术，信令流程将做略微调整。在起呼过程中的UE如果处于切换区域，那么可以将信令切换到信号质量更好的目标小区，减小掉话的发生。是否采用信令切换从测量报告的下发就可以看出。下面是采用信令切换的起呼流程：图3-20信令切换流程3.1.2 被呼流程相对主叫信令来说，被叫信令包含有一个寻呼的过程，其他流程同主叫信令流程，这里详细介绍一下寻呼过程。3.1.2.1 寻呼过程为了完成一次呼叫，CN通过IU接口向UTRAN发送寻呼消

36、息，UTRAN则将CN寻呼消息通过Uu接口发送到UE，使得被寻呼的UE发起与CN的信令连接建立过程。简单的说，寻呼的目的在于寻找某个UE，触发RRC连接建立过程。首先介绍一下寻呼类型。RNC在处理CN的寻呼消息时，根据判断UE是否存在寻呼域之外的其它CN域信令连接，以及UE所处的模式和状态，区分两种类型的寻呼：Paging Type 1和Paging Type 2。Ø 如果被寻呼的UE不存在其它的CN域信令连接，则UTRAN通过PCCH信道下发送Paging Type 1（第一类寻呼消息）；Ø 如果被寻呼的UE存在其它的CN域信令连接，且该UE处于CELL_PCH或者URA

37、_PCH状态，则UTRAN通过PCCH信道下发送Paging Type 1（第一类寻呼消息）；Ø 如果被寻呼的UE已经存在其它的CN域信令连接，且被寻呼的UE处于CELL_DCH或者CELL_FACH状态，则UTRAN通过已经存在连接的DCCH信道下发送Paging Type 2（第二类寻呼消息）。对于这种通过DCCH信道发送第二类寻呼消息的过程，也叫做专用寻呼过程。UE接收并读取Paging Type 2中的内容，并把寻呼原因及寻呼记录种类标识等信息上报给本侧非接入层后结束寻呼过程，不影响UE侧正在进行的其它RRC进程，因此本节主要讨论Paging Type 1的处理。下图以第1类

38、寻呼消息为例，给出各个接口之间的信令流程。图3-21寻呼信令流程35. 如果网络要寻呼处于空闲状态、CELL_PCH或者URA_PCH状态的UE，首先由CN 通过Iu接口调用RANAP 消息Paging发送给RNC，在特定区域（包括一个或多个RNC）内寻呼某个UE。主要参数：CN Domain Indicator, Permanent NAS UE Identity, Temporary UE Identity, Paging Cause。为了增加UE接收到寻呼的机会，UTRAN对一个寻呼消息会进行多次重复发送，重复次数由系统设定，网优不可见。另外，UTRAN通过在一个PAGING TYPE

39、1消息中为每个UE设置一个PAGING RECORD来实现在同一个寻呼时机同时寻呼多个UE。36. RNC收到寻呼请求后，在PCCH上向UE发起寻呼类型1消息来寻呼特定UE。PCCH对应的传输信道是PCH。通常PCH被分成一个个PCH 块，以实现终端对寻呼消息的非连续接收（DRX）。最后UE通过Uu口检测到从RNC来的对自己的寻呼消息PAGING TYPE 1，则发起RRC信令连接建立过程。此后再进行NAS消息的传输。通过Paging Type 1寻呼到被叫UE以后，被叫信令流程同主叫：Ø 建立RRC连接Ø 直传信令连接建立Ø RAB建立过程3.1.2.2 建立R

40、RC连接图3-22RRC连接建立信令流程3.1.2.3 直传信令连接建立（含鉴权和加密）图3-23直传信令流程3.1.2.4 RAB建立过程图3-24RAB建立过程信令流程3.1.2.5 振铃，接通图3-25振铃信令流程3.1.2.6 完整的主被叫信令流程下面是一个完整的采用信令切换的主被叫流程：图3-26完整的主被叫起呼信令流程3.1.3 释放流程主叫与被叫的释放流程相同，包括Iu连接的释放和RRC连接的释放。释放流程包括：释放请求->Iu释放->RRC连接释放。3.1.3.1 释放请求释放请求分为两种类型：UE发起的释放和CN发起的释放。下图是UE发起释放的流程图。图3-27释

41、放请求信令流程1.6. UTRAN直接传输UE与CN之间的NAS消息（包括释放请求和释放完成等）。但是最终的资源释放是由CN发起的（见下）。3.1.3.2 Iu释放过程图3-28Iu释放信令流程7. CN通过给RNC发送RANAP消息Iu Release Command消息发起专用信道的释放过程。主要参数：释放原因，比如 "Successful Relocation", "Normal Release", "Release due to UTRAN Generated Reason", "Relocation Ca

42、ncelled", "No Remaining RAB"。8. RNC在收到Iu Release Command 消息后，释放到IU口的信令连接，并且通过ALCAP协议释放Iu承载，但不会等UTRAN将所有的资源和信令释放后，就直接给CN回送RANAP消息Iu Release Complete消息。主要参数：Data volume Report (if data volume reporting to PS is required).9. CN与RNC通过ALCAP协议释放Iu承载。3.1.3.3 RRC连接释放过程RRC释放就是释放UE和UTRAN之间的信令链路

43、及所有的无线承载。图3-29RRC连接释放信令流程10. RNC向UE发送RRC消息RRC Connection Release来释放该RRC连接。主要参数：释放原因。11. UE向RNC回送RRC消息RRC Connection Release Complete，以此确认RRC连接的释放。此消息为非确认模式的，因此会收到多条。12. RNC向Node B发送NBAP消息Radio Link Deletion，删除NodeB中的无线链路资源。13. Node B 资源释放完成后，向RNC回送NBAP消息Radio Link Deletion Response。14. RNC通过ALCAP协议释

44、放与NodeB之间Iub口用户面传输承载，至此呼叫释放流程结束。3.1.3.4 完整的释放信令流程15. 主动挂机释放图3-30主动挂机释放信令流程16. 主被叫正常释放信令流程图3-31主被叫挂机释放信令流程3.2 驻留流程UE开机后或在漫游中，它的首要任务就是找到网络并和网络取得联系，以获得网络的服务。因此空闲模式下UE的行为对于UE是至关重要的。UE在空闲模式下的行为可以分为PLMN选择/重选，小区的选择/重选和位置更新三种。（1）PLMN选择/重选：当UE开机后，首先应该选择一个PLMN，一般来说，这个PLMN是用户和运营商签约时确定的，由运营商指定。当选中了一个PLMN后，就开始选择

45、属于这个PLMN的小区，找到一个这样的符合驻留条件的小区后，UE就驻留在这个小区，并继续监测小区的系统消息广播中的该小区的邻小区，从中选择一个信号最好的小区，驻留下来。接着UE会发起位置登记过程（Location Update或者Attach），用以通知网络侧自己的状态，成功后UE就成功的驻留在这个小区中了。驻留的作用有4个：使UE可以接收PLMN广播的系统信息；可以在小区内发起随机接入过程；可以接收网络的寻呼；可以接收小区广播业务。（2）小区选择/重选：当PLMN选定之后，就要进行小区选择，目的是选择属于这个PLMN中信号最好的小区。首先，如果UE存有这个PLMN的一些相关信息，比如频率，扰

46、码等，UE就会首先使用这些信息进行小区重搜。这样就可以较快的找到网络，因为大多数情况下，UE都是在同一个地点关机和开机，比如晚上关机，早晨开机等等。这些信息保存在SIM卡中。随着UE的移动，当前小区和临近小区的信号强度都在不断变化。UE就要选择一个最合适的小区，这就是小区重选过程。这个最合适的小区不一定是当前信号最好的小区，举例来说，如果一个UE处在一个小区的边缘，又在这两个小区间来回走，恰好这两个小区又是属于不同的位置区LA或路由区RA。这样UE就要不停的发起位置更新，既浪费了网络资源，又浪费了UE的能量。因此在小区中选择哪个小区是有规则的，这个规则会在后面进行详述。（3）位置更新：当UE重

47、选小区，选择了另外一个小区后，通过读取该小区的系统信息广播，如果UE发现这个小区属于另外一个位置区LA或路由区RA，UE就要发起位置更新过程，以通知网络最新的UE的位置信息。如果Location Update或者Attach不成功，UE就要进行PLMN重选。位置区更新信令流程：包括：RRC连接建立->位置更新（包含鉴权过程和安全模式）->TMSI重分配->Iu释放->RRC连接释放。图3-32位置区更新信令流程路由区更新信令流程：包括：RRC连接建立->路由区更新（包含鉴权过程和安全模式）-> Iu释放->RRC连接释放。图3-33路由区更新信令流程3

48、.3 切换流程UE移动过程中，服务小区信号越来越差，邻小区信号越来越强，当满足切换条件时，将触发切换流程。切换的信令流程通常包括以下几个步骤：测量报告->测量终止->资源重配置->测量重新打开。1. 正常通话中，NodeB周期性的向RNC上报专用测量报告，DedicatedMeasurementReport主要上报闭环功控的SIR值。3.3.1 上报测量报告2. 目前触发切换的测量报告采用事件上报方式，在前一次的测量控制中，已由RNC下发告诉UE，当满足阈值门限时，UE将向RNC上报measurement Report。如果服务小区的所有邻小区集合中，既有同频邻小区，又有异频

49、邻小区，则会分别上报两条测量报告，同频、异频各一条，内容略有差别。下图是一个同频测量报告，邻小区已按照UE测量到的PCCPCH RSCP值由高到低进行排序。图3-34同频测量报告信令解读下图是一个异频测量报告，首先列出服务小区，其次按照频点顺序列出邻小区，每个邻小区里按照接收功率由高到低顺序排序。下图的例子中共有3个邻小区。图3-35异频测量报告信令解读3.3.2 下发测量控制3. 与此同时，RNC向NodeB发送measurement Control，告诉UE停止测量。同时RNC通知NodeB终止专用测量。若邻小区是混频配置，则同频、异频会分别发两条。切换前的测量控制比较简单，目的是停止测量

50、上报。停止测量的测量控制消息内容很少，消息字段如下图所示：图3-36切换前测量控制信令解读3.3.3 资源重配置4. RNC向目标小区的NodeB发送Radio Link Setup Request，要求NodeB建立上下接口的用户面资源。5. 目标NodeB向RNC回复Radio Link Setup Response。6. 与此同时RNC从原小区的DCCH上向UE发送资源重配置的信令。这里需要区分RNC内切换和RNC间的切换。如果是RNC内切换，则可以通过原小区的DCCH发送Physical Channel Reconfiguration来实现资源重配置；若为RNC间切换，原RNC也可以通

51、过从原小区的DCCH发送RB Reconfiguration来实现。UE收到资源重配置信令后，同目标小区进行上行同步。TD-SCDMA可是实现接力切换和硬切换。若为硬切换，将通过UpPTS发送上行同步码进行同步；若为接力切换，则不需要通过UpPTS来同步，而直接通过Special Burst同步。如何从信令流程区分接力切换和硬切换呢？通过资源重配置信令（Physical Channel Reconfiguration或RB Reconfiguration），在ul_ChannelRequirement单元下UL-DPCH-Info中ul-TimingAdvance的synchronisatio

52、nParameters_present参数来确定是接力切换还是硬切换，参数为0表示接力切换，非零表示有（FPACH-Info）为硬切换。在硬切换当中UE根据FPACH-Info中的参数重新计算后得到新发送DPCH初始上行功率和TA；而在接力切换过程中，UE收到切换命令后在新小区发起测量，根据测量结果计算出新小区的TA（新小区的TA=原小区的TA+ OTD）以及新发送DPCH 的功率。如下图所示。图3-37切换前物理信道重配置信令解读7. 当目标小区NodeB同UE的上行同步建立完成之后，目标小区NodeB向RNC上报一个RL Restore。8. 当目标小区NodeB判断收到有效的上行信号后，会向UE发送下行数据，使得同UE建立下行同步完成，之后UE将从目标小区的DCCH上向RNC发送Physical Channel Reconfiguration Complete，对于跨RNC切换时就通过目标小区的DCCH向目标RNC发送RB Reconfiguration Complete。9. RNC向原小区NodeB下发Radio Link Deletion Request，要求原小区NodeB删除上下接口的用户面资源。3.3.4 开始新的测量控制10. 与此同时，RNC