WCDMA无线网络信令流程

1WCDMA无线网络信令流程

2课程目标了解UTRAN的网络结构了解UTRAN的一些基本概念了解无线侧的基本信令流程学习完本课程，您将能够：3课程内容

第一章UTRAN网络结构和协议栈第二章UTRAN基本概念第三章基本信令流程4UTRAN UMTSTerrestrialRadioAccessNetworkCN CoreNetworkUE UserEquipmentIuUTRANUEUuCNUMTS体系结构5RNSRNCRNSRNCCoreNetworkNodeBNodeBNodeBNodeBIuIuIurIubIubIubIubUTRAN体系结构6UU协议结构7Iu-CS域协议结构8Iu-PS域协议结构9Iub接口协议结构10Iur接口协议结构11思考题UTRAN网络具有哪哪些接口？？12本章小结本章主要介介绍了UTRAN网络的结构构和协议栈栈。13课程内容第一章UTRAN网络结构和和协议栈第二章UTRAN基本概念第三章基基本信令令流程14UE的工作模式式UE有两种基本本的运行模模式：空闲闲模式和连连接模式空闲模式：：UE处于待机状状态，没有有业务的存存在，UE和UTRAN之间没有连连接，UTRAN内没有任何何有关此UE的信息；通过非接接入层标识识如IMSI、TMSI或P-TMSI等标志来区区分UE；连接模式：：当UE完成RRC连接建立时时，UE才从空闲模模式转移到到连接模式式；

在连连接模式下下，UE有4种状态：Cell-DCH,Cell-FACH,Cell-PCH,URA-PCH区别:空闲时没有有RRC连接15UE在连接模式式下的状态态Cell-DCH：UE处于激活状状态，正在在利用自己己专用的信信道进行通通信，上下下行都具有有专用信道道，UTRAN准确的知道道UE所位于的小小区中Cell-FACH

UE处于激活状状态，但是是上下行都都只有少量量的数据需需要传输，，不需要为为此UE分配专用的的信道，下下行的数据据在FACH上传输，上上行在RACH上传输，下下行需要随随时监听FACH上是否有自自己的信息息，UTRAN准确的知道道UE所位于的小小区，保留留了UE所使用的资资源，所处处的状态等等信息。16UE在连接模式式下的状态态Cell-PCHUE上下行都没没有数据传传送，需要要监听PICH，以便收听听寻呼，因因此UE此时进入非非连续接收收，可有效效的节电。。UTRAN准确的知道道UE所位于的小小区，这样样，UE所位于的小小区变化后后，UTRAN需要更新UE的小区信息息。URA-PCHUE上下行都没没有数据传传送，需要要监听PICH，进入非连连续接收，，UTRAN只知道UE所位于的URA（UTRANRegistrationArea，一个URA包含多个小小区），也也就是说，，UTRAN只在UE位于的URA发生变化后后才更新其其位置信息息，这样更更加节约了了资源，减减少了信令令。17CELL_DCHCELL_FACHCELL_PCHURA_PCHIDLEDEAD-搜索网络(PLMN)-“驻扎”小区(campon)-侦听pagingchannel-小区重选-专用信道-Radiobearers传输业务-高层信令触发(CN)-减少活动，DRX，节电RRCconnection这些状态只用与UTRAN与UE，对CN来说，这些状态是透明的UE状态示意图图18ServingRNC与DriftRNCCNSRNCDRNCIuIur在WCDMA系统中，由由于Iur接口的引入入而产生了了SRNC/DRNC的概念。SRNC和DRNC都是对于某某一个具体体的UE来说的,是是逻辑上的的一个概念念。简单的说，，对于某一一个UE来说，其与与CN之间的连接接中，直接接与CN相连，并对对UE的所有资源源进行控制制的RNC叫该UE的SRNC。UE与CN之间的连接接中，与CN没有连接，，仅为UE提供资源的的RNC叫该UE的DRNC。处于连接状状态的UE必须而且只只能有一个个SRNC，可以有0个或者多个个DRNC19CRNCCRNCIubNodeBCellCellCellNodeB...CNIuCRNC是对于某一一个NodeB(或者Cell)来说的直接和某NodeB相连接，对对该NodeB资源的使用用进行控制制的RNC叫该NodeB的ControlRNC一个NodeB有且只能有有一个CRNCCRNC对其控制的的所有NodeB的资源进行行合理的分分配和使用用20SourceRNC与TargetRNCCNCNSourceRNCTargetRNCServingRNCIuIuIurRNCSRNSRelocation就是将某个个UE的SRNC的角色由一一个RNC转到另外一一个RNC的过程.SRNSRelocation前，该UE的SRNC(ServingRNC)叫SourceRNC，即将承承担SRNC角色的目标标RNC叫TargetRNC.SourceRNC和TargetRNC是在一次SRNSRelocation过程中对于于不同RNC的称谓.21本章小结本章重点介介绍了UTRAN的一些基本本概念。22课程内容第一章UTRAN网络结构和和协议栈第二章UTRAN基本概念第三章基基本信令流流程23第三章基基本信令流流程呼叫总体流流程网络启动流流程UE登记流程呼叫流程及及软、硬切切换流程连接移动性性管理流程程24呼叫总体流流程25第三章基基本信令流流程呼叫总体流流程网络启动流流程UE登记流程呼叫流程及及软、硬切切换流程连接移动性性管理流程程26.3.BCCH:SystemInformation1.SystemInformationUpdateRequestUENodeBRNCCNNBAPNBAPRRCRRC.4.BCCH:SystemInformationRRCRRC5.BCCH:SystemInformationRRCRRC.2.SystemInformationUpdateResponseNBAPNBAP系统信息广广播流程27第三章基基本信令流流程呼叫总体流流程网络启动流流程UE登记流程呼叫流程及及软、硬切切换流程连接移动性性管理流程程28UE为登记发起起RRC连接建立，，SRNC决定在公共共信道上建建立RRC连接，并且使用已已经配置好好的公共信信道资源。。RRC建立流程(CCH)29UE与CN之间交换DT消息，如鉴鉴权、连接接建立、位位置登记等等。NAS信令建立立流程30UE在登记过过程中，，没有使使用专用用的用户户面资源源，直接接释放信信令链路路。登记过程程结束。。RRC释放流程程(CCH)31第三章基基本信信令流程程呼叫总体体流程网络启动动流程UE登记流程程呼叫流程程及软、、硬切换换流程连接移动动性管理理流程32CN发送寻呼呼消息，，指定UE与寻呼区区（CN负责寻呼呼消息的的重发））。SRNC根据UE的状态发发送相应应的寻呼呼消息。。寻呼流程程(空闲状态态)33CN发送寻呼呼消息，，指定UE与寻呼区区（CN负责寻呼呼消息的的重发））。SRNC根据UE的状态发发送相应应的寻呼呼消息。。寻呼流程程(连接模式式)34UE在CCCH信道发送送RRC建立请求求消息，，带有UE标志、能能力、原原因；SRNC如果条件件满足，，首先根根据需求求配置好好NodeB，并建立立与NodeB的通路；；然后在CCCH信道发送送RRC连接建立立消息，，并等候候UE从DCCH的响应。。RRC建立流程程(DCH)35当SRNC决定在公公共信道道上建立立RRC连接的时时候，就就不需要要再配置置NodeB并建立SRNC与NodeB之间的数数据承载载了，因因为都已已经建立立好了。。RRC建立流程程(CCCH)36UE与CN之间交换换DT消息，如如鉴权、、业务请请求、连连接建立立等。NAS信令建立立流程37Iu接口上的的ALCAP建立过程程有多次次，允许许同时建建立多条条用户面面的RAB；用户面建建立完毕毕后，UE进入通话话过程。。RAB建立流程程(DCH-DCH,同步)38RAB建立流程程(DCH-DCH,异步)39RAB建立流程程(RA/FA-RA/FA)40RAB建立流程程(RA/FA-DCH)41RAB修改流程程42传输信道道重配置置流程43物理信道道重配置置流程44软切换宏分集：："Macrodiversity"isaoperationstateinwhichaUserEquipmentsimultaneouslyhasradiolinkswithtwoormoreUTRANaccesspointsforthesoleaimofimprovingqualityoftheradioconnectionorprovidingseamless活动集：：“ActiveSet”SetofradiolinkssimultaneouslyinvolvedinaspecificcommunicationservicebetweenanUserEquipmentandaUTRANaccesspoint软切换相相关概念念45NodeBRNCAirBridgeAirBridgeAirBridge软切换流流程示意意图46同频–不同码Rake接受/分集合并NodeBRNCAirBridgeAirBridgeAirBridge软切换流流程示意意图47同频–不同码RNC分集合并NodeBRNCAirBridgeAirBridgeAirBridge软切换流流程示意意图48同频–不同码SRNC分集合并，DRNC透传Serving与drift是通过UE来区分的NodeBAirBridgeAirBridgeAirBridgeServingRNCDriftRNC软切换流流程示意意图(SRNC-DRNC)49NodeBAirBridgeAirBridgeAirBridgeServingRNCRNC软切换流流程示意意图(SRN迁移)50软切换前软切换后软切换示意图CNSRNCNodeBNodeBCNSRNCNodeBNodeBCNSRNCNodeBNodeB软切换中软切换流流程示意意图（RNC内）51DecisiontosetupnewRL7.DCCH:ActiveSetUpdateComplete6.DCCH:ActiveSetUpdateCommandUENodeB(new)SRNCNBAP1.RadioLinkSetupRequestNBAPNBAP2.RadioLinkSetupResponseNBAP3ALCAPIubDataTransportBearerSetupStartRXdescriptionDCH-FP4.DownlinkSynchronisationDCH-FPDCH-FP5.UplinkSynchronisationDCH-FPStartRXdescriptionRRCRRCRRCRRC软切换流流程（RNC内addbranch）52DecisiontodeleteaRL2.DCCH:ActiveSetUpdateComplete1.DCCH:ActiveSetUpdateCommandUENodeB(old)SRNCNBAP3.RadioLinkDeletionRequestNBAPNBAP4.RadioLinkDeletionResponseNBAPRRCRRCRRCRRCStopRXandTx5ALCAPIubTransportBearerrelease软切换流流程（RNC内delbranch）53软切换前前软切换后后无线链路路同时增增加与删删除CNSRNCRNCNodeBNodeBNodeBCNSRNCRNCNodeBNodeBNodeB软切换流流程示意意图（跨跨RNC）547.UplinkSynchronisationRNSAPRNSAP1.RadioLinkSetupRequestStartTXdescriptionRNSAPRNSAP4.RadioLinkSetupResponseNBAPNBAP2.RadioLinkSetupRequestNBAPNBAP3.RadioLinkSetupResponseStartRXdescriptionDecisiontosetupnewRLandreleaseoldRLNBAP10.RadioLinkDeletionRequestNBAPNBAP11.RadioLinkReleaseResponseStopRXandTX12.ALCAPIubDataTransportBearerReleaseRRCRRC9.DCCH:ActiveSetUpdateCompleteRRCRRC8.DCCH:ActiveSetUpdateCommand[RadioLinkAddition&Deletion]NBAPUENodeBDriftRNSNodeBServingRNSDriftRNCServingRNCALCAPIurBearerSetup5.ALCAPIubDataTransportBearerSetupDCH-FPDCH-FPDCH-FPDCH-FP6.DownlinkSynchronisation软切换流流程（跨跨RNC）55硬切换前前硬切换后后无线链路路不能够够同时保保存CNSRNCNodeBNodeBCNSRNCNodeBNodeB硬切换流流程示意意图（RNC内）56UENodeBSourceNodeBTargetSRNC8.DCCH:PhysicalChannelReconfigurationComplete6.DCCH:PhysicalChannelReconfiguration1.RadioLinkSetupRequest2.RadioLinkSetupResponse9.RadioLinkDeletionRequest10.RadioLinkDeletionResponse3ALCAPubDataTransportBearerSetup7.RadioLinkFailureIndicationRRCRRCNBAPNBAPNBAPRRCRRCNBAPNBAPNBAPNBAPDecidetohandoverStartRxStartTxDCH-FP4.DownlinkSynchronisationDCH-FPDCH-FP5.UplinkSynchronisationDCH-FPNBAPNBAPNBAP11.ALCAPIubDataTransportBearerRelease硬切换流流程（RNC内）57硬切换前前硬切换后后无线链路路不能够够同时保保存CNSRNCRNCNodeBNodeBCNSRNCRNCNodeBNodeB硬切换流流程示意意图（跨跨RNC）58RNSAPRNSAP1.RadioLinkSetupRequestUENodeBSourceNodeBTargetRNCSourceRNCTargetSRNCRRCRRC10.DCCH:PhysicalChannelReconfigurationCompleteRRC7.DCCH:PhysicalChannelReconfigurationRRC6.ALCAPIurDataTransportBearerSetupNBAPNBAP2.RadioLinkSetupRequestNBAPNBAP3.RadioLinkSetupResponseNBAPNBAP12.RadioLinkDeletionRequestNBAPNBAP13.RadioLinkDeletionResponse4.ALCAPubDataTransportBearerSetup14.ALCAPIubDataTransportBearerReleaseRNSAPRNSAP15.RadioLinkDeletionResponse16.ALCAPIurDataTransportBearerReleaseRNSAP5.RLSetupResponseRNSAPRNSAP11.RadioLinkDeletionRequestRNSAPNBAPNBAP8.RadioLinkFailureIndicationRNSAPRNSAP9.RadioLinkFailureIndication硬切换流流程（跨跨RNC通过Iur接口）59释放过程程一般由由CN发起；当当然在UE异常情况况下，SRNC也可以请请求释放放。首先释放放UE的连接，，然后再再释放与与NodeB的连接。。RRC释放，就就是呼叫叫的结束束。RRC释放流程程（DCH）60当释放使使用公共共信道的的UE时，可以以发现SRNC只要直接接释放UE就可以了了，而无无需释放放NodeB的资源，当然然也没有数据据承载释放。。RRC释放流程（CCCH）61第三章基本本信令流程呼叫总体流程程网络启动流程程UE登记流程呼叫流程及软软、硬切换流流程连接移动性管管理流程62小区更新流程程URA更新流程系统间切换流流程SRNCRelocation流程连接移动性管管理流程63前向切换（ForwardHandover）是UE发起的切换，，包括CELLUPDATE和URAUPDATE过程。其中，，URAUPDATE过程只用于处处于URA_PCH状态的UE进行URA重选，以及检检查RRC连接是否正常常。对于CELL_FACH和CELL_PCH状态的UE小区重选处于SA(ServiceArea)，定时器T305超时（此定时时器在广播的的系统信息中中定义）对于CELL_PCH和URA_PCH状态的UE需要上传数据据时（进入CELL_FACH状态）当在PCCH上接收到寻呼呼消息时，发发起小区更新新CELLUPDATE过程还可用来来重建RLC实体不可恢复复的错误（丢丢失连接），，以及监视RRC连接的状态。。前向切换64UEDRNCSourceDRNCTargetSRNCRNSAPRNSAP8.CommonTransp.ChannelResourcesReleaseRNSAPRNSAP2.UplinkSignallingTransferIndicationRNSAP3.CommonTransp.ChannelResourcesInitializationRequestRNSAPRRC1.CCCH:CellUpdateRRC-relayRRC6.DCCH:CellUpdateConfirmRRCRRC7.DCCH:RNTIRelocationCompleteRRCRNSAPRNSAP4.CommonTransp.ChannelResourcesinitializationResponse5.ALCAPIurbearersetup小区更新流程程65UETargetRNC5.CCCH:URAUpdateConfirmSourceRNC2.UplinkSignallingTransferIndicationServingRNC[newC-RNTI,D-RNTI,ULmessage]1.CCCH:URAUpdate[U-RNTI,URAupdatecause]RRC-relayRRC3.DecisionNottoperformSRNSrelocationRRCRRC-relayRNSAPRNSAP4.DownlinkSignallingTransferRequestRNSAPRNSAPURA更新流程66MAP/EMAP/E2.PrepareHandoverBSSMAPBSSMAP4.HandoverReuqestAckRANAPRANAP13.IuReleaseCompleteBSSMAPBSSMAP3.HandoverRequestMAP/EMAP/E5.PrepareHandoverResponseRANAPRANAP6.RelocationCommandBSSMAPBSSMAP8.HandoverDetectBSSMAPBSSMAP10.HandoverCompleteMAP/EMAP/E11.SendEndSignalRequestMAP/EMAP/E14.SendEndSignalResponseR