WCDMA-RRC信令流程讲解RRC流程

RRC建立流程与参数详解中国联通个人简介童磊邮箱：tonglei2@手机SN：tonylei@办公室6816地址：北京市海淀区首体南路9号主语商务中心3号楼主要内容24流程概述313RRC建立流程RRC释放流程异常流程流程概述为什么要了解无线流程？？？无线网络相关流程RRC连接建立流程RAB建立流程直传流程无线基本流程无线网络相关流程RRC连接建立流程是UE和网络建立信令连接的基本前提RAB建立流程是UE和网络发生业务的基本前提直传流程是NAS信令交互的基本前提RRC连接建立流程该流程的目的是建立一个RRC连接。UE处于空闲模式时，如果UE请求建立信令连接，UE将发起RRC连接建立请求过程。RRC连接是UE和网络建立信令连接的基本前提。基本概念统一问题1：什么情况下要建立RRC连接？流程定义：当UE的上层要求建立信令连接并且UE处于idle模式（即无RRC连接）时，UE启动该流程，发送RRCConnectionRequest消息。UTRAN收到UE发送的该消息后，决定是否建立在专用信道还是公用信道上，并准备相应资源，返回RRCConnectionSetup消息。问题2：什么是UE的Idle模式？问题3：什么是专用信道/公用信道？什么是专用信道/公用信道？专用信道/公用信道是UMTS无线接口定义的传输信道。WCDMA中规范定义了三种无线信道类型逻辑信道传输信道物理信道UMTS的无线信道类型逻辑信道直接承载用户业务根据承载的是控制平面业务还是用户平面业务分为两大类：控制信道和业务信道传输信道无线接口层二和物理层的接口，是物理层对MAC层提供的服务根据传输的是针对一个用户的专用信息还是针对所有用户的公共信息分为：专用信道和公共信道两大类物理信道各种信息在无线接口传输时的最终体现形式每一种使用特定的载波频率码、扩频码和扰码以及载波相对相位（I或Q）的信道都可以理解为一类特定的信道UMTS的无线信道类型逻辑信道－－反映发送信息的类型传输信道－－反映信息是如何传输的物理信道－－反映传输介质，提供信息真正传输的无线平台UMTS的无无线信道类型型逻辑信道控制信道：广播控制信道道(BCCH)：广播系系统控制信息息的下行链路路信道。寻呼控制信道道(PCCH)：传输寻寻呼信息的下下行链路信道道。专用控制信道道（DCCH）：在UE和RNC之之间发送专用用控制信息的的点对点双向向信道，该信信道在RRC连接建立过过程期间建立立。公共控制信道道（CCCH）：在网络络和UE之间间发送控制信信息的双向信信道，这个逻逻辑信道总是是映射到RACH/FACH传输信信道。业务信道包括括：专用业务信道道（DTCH）：专用业业务信道是为为传输用户信信息的专用于于一个UE的的点对点信道道。该信道在在上行链路和和下行链路都都存在。公共业务信道道（CTCH）：向全部部或者一组特特定UE传输输专用用户信信息的点到多多点下行链路路。ControlChannels(CCH)控制信信道BroadcastControlChannel(BCCH)TrafficChannels(TCH)业务信信道PagingControlChannel(PCCH)DedicatedControlChannel(DCCH)CommonControlChannel(CCCH)DedicatedTrafficChannel(DTCH)CommonTrafficChannel(CTCH)NodeB逻辑信道逻辑信道传输信道公共传输信道道BCH———广播信信道PCH———寻呼信信道SCH———同步信信道RACH———随机接接入信道FACH———前向接接入信道DSCH———下行共共享信道CPCH———公共分分组信道专用传输信道道DCH———专用信道道UMTS的无无线信道类型型CommonChannelsBroadcastChannel(BCH)DedicatedChannelsPagingChannel(PCH)RandomAccessChannel(RACH)ForwardAccessChannel(FACH)DedicatedChannel(DCH)CommonPacketChannel(CPCH)DownlinkSharedChannel(DSCH)NodeB传输信信道传输信信道逻辑信信道与与传输输信道道的映映射UTRAN侧BCCH-PCCH-DCCH-CCCH-SHCCH-CTCH-DTCH-SAPSAPSAPSAPSAP(TDD)SAPSAPBCHPCHCPCHRACHFACHUSCHDSCHDCH物理信信道一个物物理信信道用用一个个特定定的载载频、、扰码码、信信道化化码（（可选选的））、开开始和和结束束时间间（有有一段段持续续时间间）来来定义义。对对WCDMA来来讲，，一个个10ms的无无线帧帧被分分成15个个时隙隙(在在码片片速率率3.84Mcps时为为2560chip/slot)。一一个物物理信信道定定义为为一个个码(或多多个码码)。。传输信信道被被描述述（比比物理理层更更抽象象的高高层））为可可以映映射到到物理理信道道上。。在物物理层层看来来，映映射是是从一一个编编码组组合传传输信信道（（CCTrCH）到到物理理信道道的数数据部部分。。除了了数据据部分分，还还有信信道控控制部部分和和物理理信令令。UMTS的的无线线信道道类型型CommonChannels公公共信信道DedicatedChannels专专用用信道道DedicatedPhysicalControlChannel(DPCCH)专用物物理控控制信信道PhysicalCommonPacketChannel(PCPCH)物理共共用分分组信信道DedicatedPhysicalDataChannel(DPDCH)专用物物理数数据信信道映射到到传输输信道道映射到到传输输信道道无传输输信道道映射射NodeBPhysicalRandomAccessChannel(PRACH)物理随机机接入信信道上行物理理信道PrimaryCommonControlPhysicalChannel(P-CCPCH)SecondaryCommonControlPhysicalChannel(S-CCPCH)PhysicalDownlinkSharedChannel(PDSCH)SynchronisationChannel(SCH)PageIndicatorChannel(PICH)CommonPilotChannel(CPICH)AcquisitionIndicationChannel(AICH)DedicatedPhysicalControlChannel(DPCCH)DedicatedPhysicalDataChannel(DPDCH)NodeB下行物理理信道CommonChannels公公共信信道DedicatedChannels专专用信信道映射到传传输信道道无传输信信道映射射映射到传传输信道道无传输信信道映射射BCHPCHFACHRACHCPCHDSCHDCHP-CCPCHPrimaryCommonControlPhysicalChannelS-CCPHSecondaryCommonControlPhysicalChannelPRACHPhysicalRandomAccessChannelPCPCHPhysicalCommonPacketChannelPDSCHPhysicalDownlinkSharedChannelDPDCHDedicatedPhysicalDataChannel与传输信信道无映映射关系系的物理理信道:DPCCHDedicatedPhysicalControlChannel(uplinkanddownlink)SCHSynchronisationChannelCPICHCommonPilotChannelPICHPageIndicatorChannelAICHAcquisitionIndicationChannel传输信道道物理信道道传输信道道和物理理信道的的映射什么是专专用信道道/公用用信道？？问题1：：什么情情况下要要建立RRC连连接？流程定义义：当UE的上上层要求求建立信信令连接接并且UE处于于idle模式（即无RRC连连接）时时，UE启动该该流程，，发送RRCConnectionRequest消息。。UTRAN收收到UE发送的的该消息息后，决决定是否否建立在在专用信道道还是公用信道道上，并准准备相应应资源，，返回RRCConnectionSetup消息息。问题2：：什么是是UE的的Idle模式式？问题3：：什么是是专用信信道/公公用信道道？什么是专专用信道道/公用用信道？？问题1：：什么情情况下要要建立RRC连连接？流程定义义：当UE的上上层要求求建立信信令连接接并且UE处于于idle模式（即无RRC连连接）时时，UE启动该该流程，，发送RRCConnectionRequest消息。。UTRAN收收到UE发送的的该消息息后，决决定是否否建立在在专用信道道还是公用信道道上，并准准备相应应资源，，返回RRCConnectionSetup消息息。问题3：：什么是是专用信信道/公公用信道道？区别传输输的是针针对一个个用户的的专用信信息还是针对对所有用用户的公公共信息息什么是UE的Idle模式？？问题2：：什么是是UE的的Idle模式式？答：UE有两种种基本的的运行模模式空闲模式式（Idle模模式）连接模式式UE的工工作模式式和状态态转移待机驻留在UTRAN小区空闲模式IDLECell_DCHCell_FACHCell_PCHURA_PCHUTRAN连接模式GSM连接模式GPRS连接模式待机驻留在GSM/GPRS小区异系统切换小区重选UE有两两种基本本的运行行模式：：空闲模模式（Idle模式））和连接接模式空闲闲模式：：UE处处于待机机状态，，没有业业务的存存在，UE和UTRAN之间间没有连连接，UTRAN内没没有任何何有关此此UE的的信息。。连接接模式：：当UE完成RRC连连接建立立时，UE才从从空闲模模式转移移到连接接模式。。Idlemode空空闲模模式打开电源源后，手手机进行行小区搜搜索和监监听BCH后的的状态UTRAN不知知道UE的位置置(只有有CN知知道LA和RA信息)Connectedmode连连接模式式UTRAN知道道UE所所在的小小区位置置:Cell_DCH状状态:在在DCH或DSCH信道上上收发数数据Cell_FACH状状态:侦侦听FACH和RACH上上上传数数据Cell_PCH状状态:侦侦听PCH,无数数据传送送UTRAN知道道UE所所在的URA位位置信息息:URA_PCH状态:侦听听PCH,无无数据传传送通常：LA(CS)>RA(PS)>URA(UTRANRegistrationArea)UE的工工作模式式和状态态转移UE的工工作模式式和状态态转移Cell-DCH状态态特征：：在上行和和下行给给UE分分配了一一个专用用物理信信道根据UE当前的的活动集集可以知知道UE所在的的小区UE可以以使用专专用传输输信道、、下行/上行共共享传输输信道或或这些传传输信道道的组合合Cell-FACH状状态特征征：没有有给UE分配专专用传输输信道UE连续监监听一个个下行FACH信道为UE分配配了一个个默认的的上行公公共信道道或上行行共享传传输信道道（例如如，RACH）），使之之能够在在接入过过程中的的任何时时间内使使用UE的位置置在小区区级为UTRAN所知知，具体体为UE最近一一次发起起小区更更新时报报告的小小区UE的工工作模式式和状态态转移CELL_PCH状态态特征：：没有为UE分配配专用信信道UE使用用非连续续接收（（DRX）技术术，在某某个特定定的寻呼呼时刻监监听PCH传输输信道上上的信息息不能有任任何上行行的活动动UE的位位置在小小区级为为UTRAN所所知，具具体为UE在CELL_FACH状状态时最最近一次次发起小小区更新新时所报报告的小小区URA_PCH状态特特征：没有有为UE分配专专用信道道UE使用DRX技技术，在在某个特特定的寻寻呼时刻刻监听PCH传传输信道道上的信信息不能能有任何何上行的的活动UE的位置置在URA级为为UTRAN所所知，具具体为UE在CELL_FACH状状态时最最近一次次发起URA更更新时所所报告的的URAUE的工工作模式式和状态态转移待机驻留在UTRAN小区空闲模式IDLECell_DCHCell_FACHCell_PCHURA_PCHUTRAN连接模式GSM连接模式GPRS连接模式待机驻留在GSM/GPRS小区异系统切换小区重选什么是专专用信道道/公用用信道？？问题1：：什么情情况下要要建立RRC连连接？流程定义义：当UE的上上层要求求建立信信令连接接并且UE处于于idle模式（即无RRC连连接）时时，UE启动该该流程，，发送RRCConnectionRequest消息。。UTRAN收收到UE发送的的该消息息后，决决定是否否建立在在专用信道道还是公用信道道上，并准准备相应应资源，，返回RRCConnectionSetup消息息。问题2：：什么是是UE的的Idle模式式？网络UE没有建建立传输输信道网络不知知道UE所在的的位置什么情况况下要建建立RRC连接接？RRC连连接是UE和网网络进行行信令交交互的前前提。保证网络络知道UE所在在的小区区或URA空闲模式式小区选择择/重选选开机后,手机立立即执行行小区搜搜索手机完成成小区同同步后,将用控控制信道道建立接接入请求求RRC连连接建建立根据高层层信令建建立连接接并转到到连接模模式连接模式式UTRAN知道道UE所所在的小小区或URA主要内容容14流程概述述323RRC建建立流程程RRC释释放流程程异常流程程RRC建建立流程程RRC连连接建立立在专用用信道上上若RRC连接建建立在专专用信道道上，RNC需需要为UE分配配专用无无线资源源、建立立无线链链路、并并且为无无线链路路建立Iub接接口的ALCAP用户户面承载载。RRC连连接建立立在公用用信道上上当RRC连接建建立在公公共信道道上时，，因为使使用已经经建立好好的小区区公共资资源，所所以不用用建立无无线链路路和用户户面的数数据传输输承载，，只需将将UE使使用的逻逻辑信道道映射在在小区公公共信道道上，其其余过程程与RRC连接接建立在在专用信信道的情情况相似似。RRC连连接建立立在专用用信道上上RRC建建立流程程RRC连连接建立立在公用用信道上上RRC连连接建立立在专用用信道上上在公用信信道建立立RRC连接需需要RNC控制制NodeB分分配无线线资源RRC连连接建立立在专用用信道上上RRC连连接建立立在专用用信道上上信令参数数RRCCONNECTIONSETUPMessageTypeM指示本条消息类型信令参数指导手册电路域分册5.3节InitialUEidentityMRRC连接建立时向网络提供唯一的UE标识信令参数指导手册电路域分册6.1.7节RRCStateIndicatorM基于无线资源控制的需求，保证UE进入正确的RRC状态信令参数指导手册电路域分册7.1.14节RNTIM/O无线网络临时标识，用户身份的保密性需要信令参数指导手册电路域分册7.1.13节CapabilityupdaterequirementM网络向UE提出相应的具体能力请求信令参数指导手册电路域分册7.2.7节FrequencyinfoORRC连接的上下行频率信息3GPPTS25.331MaximumallowedULTXpowerM终端上行发射功率最大允许值信令参数指导手册电路域分册7.2.6节InitialUEidentity参数作用用：RRC连连接建立立时向网网络提供供唯一的的UE标标识参数取值值说明：：InitialUEIdentity的取值值说明及及在标准准中定义义的优先先顺序如如下：TMSI+LAI；P-TMSI+RAI；IMSI；IMEI；RRCStateIndicator参数作用用：同信令本本身一起起标识某某个即将将发起的的下行业业务（即即事务，，transaction））UE根据据接收到到的信令令及其RRCtransactionidentifier来决决定接收收还是拒拒绝该事事务参数取值值说明：：参数取值值范围是是{CELL_DCH,CELL_FACH,CELL_PCH,URA_PCH}RNTI参数作用用RNTI是接入入网UTRAN在接入入网层次次上为用用户分配配的临时时身份标标识，如如同TMSI是是核心网网层次上上为用户户分配的的临时身身份标识识。RNTI有：C-RNTICellRNTI：标识识了小区区内拥有有一个RRC连连接的UEH-RNTIHS-DSCHRNTI：标识识了小区区内拥有有一个HS-PDSCH信道道的UEE-RNTIE-DCHRNTI：标标识了小小区内拥拥有一个个E-DCH信信道的UES-RNTISRNC––RNTI：：标识了了服务RNC内内拥有一一个RRC连接接的UEG-RNTIGERANRNTI：标标识了GTRAN内拥拥有一个个RRC连接的的UEU-RNTIUTRAN-RNTI：标标识了UTRAN内拥拥有一个个RRC连接的的UE参数取值值说明：：C-RNTI、H-RNTI、E-RNTI为为16位位长，S-RNTI为为20位位长，U-RNTI=SRNCID（12位））+S-RNTI（（20位位）为32位长长Capabilityupdaterequirement参数作用用：网络向UE提出出相应的的具体能能力请求求包含以下下子项：：{UEradioaccessFDDcapabilityupdaterequirement：布布尔值（（true，false），，默认false;UEradioaccess3.84McpsTDDcapabilityupdaterequirement：布布尔值（（true，false），，默认false;UEradioaccess1.28McpsTDDcapabilityupdaterequirement：布布尔值（（true，false），，默认false;Systemspecificcapabilityupdaterequirementlist：可可选，1~<maxSystemCapability>之之间;Systemspecificcapabilityupdaterequirement：：(GSM,GERANIu)之一，，默认Notpresent}具体参见见信令参参数文档档附录11。MaximumallowedULTXpower参数作用用为了控制制UE上上行最大大发射功功率，UTRAN侧下下发给UE的物物理信道道参数。。保证上行行的无线线信道质质量参数取值值说明：：整数(-55~30dBm)信令参数数信令消息重要参数属性参数作用参考章节RRCCONNECTIONREQUESTMessageTypeM指示本条消息类型信令参数指导手册电路域分册5.3节PredefinedconfigurationstatusinformationM取值为True表明UE已经预先配置和小区广播信道上的通知信息相同3GPPTS25.331InitialUEidentityMRRC连接建立时向网络提供唯一的UE标识信令参数指导手册电路域分册6.1.7节EstablishmentcauseMRRC建立原因3GPPTS25.331CNdomainidentityM区分核心网域，取值范围{CS，PS}信令参数指导手册电路域分册7.1.12节CalltypeC表明呼叫类型，取值为{speech,video,other}3GPPTS25.331UEcapabilityindicationO表明UE能力，取值为(HS-DSCH,HS-DSCH+E-DCH)，不存在时表明都不支持3GPPTS25.331CNdomainidentity参数作用用标识该消消息作用用域哪个个核心网网域，即即CS域域还是PS域参数取值值说明：：参数取值值范围是是{CSdomain,PSdomain}信令参数数RRCConnectionSetupCompleteMessageTypeM指示本条消息类型信令参数指导手册电路域分册5.3节RRCtransactionidentifierM无线资源控制事务标识，用于标识不同的RRC事务信令参数指导手册电路域分册7.1.15节CNdomainidentityM区分核心网域，取值范围{CS，PS}信令参数指导手册电路域分册7.1.12节UEradioaccesscapabilityO终端无线接入能力，为网络提供UE无线接入能力方面说明信令参数指导手册电路域分册7.2.8节RRCtransactionidentifier参数作用用同信令本本身一起起标识某某个即将将发起的的下行业业务（即即事务，，transaction））。UE根据接接收到的的信令及及其RRCtransactionidentifier来决定定接收还还是拒绝绝该事务务。该参数有有2种类类型：当参数子子项RRCtransactionidentifiertype指指明为Normal时时，取值值范围是是整数值值（0~3）当参数子子项RRCtransactionidentifiertype指指明为Extended时，，取值范范围是整整数值（（0~15）主要内容容24流程概述述331RRC建建立流程程RRC释释放流程程异常流程程RRC释释放流程程专用信道道上的释释放流程程RRC释释放流程程公用信道道上的释释放流程程SRNC通过CCCH信道向向UE发发送RRC连接接释放消消息RRCCONNECTIONRELEASE，，发起RRC连连接释放放过程，，UE释释放资源源。释放建立立在公用用信道上上的RRC连接接时，不不需要RRC连连接释放放完成消消息RRCCONNECTIONRELEASECOMPLETE。。此外，，因为用用的是小小区公共共资源，，所以只只要直接接释放UE，而而不必释释放NodeB资源和和数据传传输承载载。信令参数数信令消息重要参数属性参数作用参考章节RRCCONNECTIONRELEASEMessageTypeM指示本条消息类型信令参数指导手册电路域分册5.3节RRCtransactionidentifierM无线资源控制事务标识，用于标识不同的RRC事务信令参数指导手册电路域分册7.1.15节IntegritycheckinfoC完整性保护开启时包含此参数3GPPTS25.331ReleasecauseM说明RRC连接释放的原因信令参数指导手册电路域分册8.2.23节RRCtransactionidentifier参数作用用说明RRC连接接释放的的原因。。取值说明明取值范围围是{normalevent,unspecified,pre-emptiverelease,congestion,re-establishmentreject,userinactivity,directedsignallingconnectionre-establishment}信令参数数RRCCONNECTIONRELEASECOMPLETEMess