《WCDMA内部培训资料》WCDMA无线网络接口和流程

WCDMA无线网络信令流程1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：2课程内容

T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3UTRAN UMTSTerrestrialRadioAccessNetworkCN CoreNetworkUE UserEquipmentIuUTRANUEUuCNUMTS体系结构4RNSRNCRNSRNCCoreNetworkNodeBNodeBNodeBNodeBIuIuIurIubIubIubIubUTRAN体系结构5接口协议结构的原则是层与平面在逻辑上相互独立，如果需要，在将来的协议版本协议层、甚至一个平面内的所有层可以改变。UTRAN地面接口的一般协议模型6RNC无线网络控制面处理协议7

UU协议结构8

Iu-CS域协议结构9Iu-PS域协议结构10Iub接口协议结构11

Iur接口协议结构12思考题UTRAN网络具有哪些接口？13本章小结本章主要介绍了UTRAN网络的结构和协议栈。14课程内容

T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15UE的工作模式UE有两种基本的运行模式：空闲模式和连接模式空闲模式：UE处于待机状态，没有业务的存在，UE和UTRAN之间没有连接，UTRAN内没有任何有关此UE的信息；通过非接入层标识如IMSI、TMSI或P-TMSI等标志来区分UE；连接模式：当UE完成RRC连接建立时，UE才从空闲模式转移到连接模式；

在连接模式下，UE有4种状态：Cell-DCH,Cell-FACH,Cell-PCH,URA-PCH16UE在连接模式下的状态Cell-DCH：

UE处于激活状态，正在利用自己专用的信道进行通信，上下行都具有专用信道，UTRAN准确的知道UE所位于的小区中Cell-FACH

UE处于激活状态，但是上下行都只有少量的数据需要传输，不需要为此UE分配专用的信道，下行的数据在FACH上传输，上行在RACH上传输，下行需要随时监听FACH上是否有自己的信息，UTRAN准确的知道UE所位于的小区，保留了UE所使用的资源，所处的状态等信息。17UE在连接模式下的状态Cell-PCH

UE上下行都没有数据传送，需要监听PICH，以便收听寻呼，因此UE此时进入非连续接收，可有效的节电。

UTRAN准确的知道UE所位于的小区，这样，UE所位于的小区变化后，UTRAN需要更新UE的小区信息。URA-PCH

UE上下行都没有数据传送，需要监听PICH，进入非连续接收，UTRAN只知道UE所位于的URA（UTRANRegistrationArea，一个URA包含多个小区），也就是说，UTRAN只在UE位于的URA发生变化后才更新其位置信息，这样更加节约了资源，减少了信令。18CELL_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19ServingRNC与DriftRNCCNSRNCDRNCIuIur在WCDMA系统中，由于Iur接口的引入而产生了SRNC/DRNC的概念。

SRNC和DRNC都是对于某一个具体的UE来说的,是逻辑上的一个概念。简单的说，对于某一个UE来说，其与CN之间的连接中，直接与CN相连，并对UE的所有资源进行控制的RNC叫该UE的SRNC。

UE与CN之间的连接中，与CN没有连接，仅为UE提供资源的RNC叫该UE的DRNC。

处于连接状态的UE必须而且只能有一个SRNC，可以有0个或者多个DRNC20CRNCCRNCIubNodeBCellCellCellNodeB...CNIuCRNC是对于某一个NodeB(或者Cell)来说的直接和某NodeB相连接，对该NodeB资源的使用进行控制的RNC叫该NodeB的ControlRNC一个NodeB有且只能有一个CRNCCRNC对其控制的所有NodeB的资源进行合理的分配和使用21SourceRNC与TargetRNCCNCNSourceRNCTargetRNCServingRNCIuIuIurRNCSRNSRelocation就是将某个UE的SRNC的角色由一个RNC转到另外一个RNC的过程.SRNSRelocation前，该UE的SRNC(ServingRNC)叫SourceRNC，即将承担SRNC角色的目标RNC叫TargetRNC.SourceRNC和TargetRNC是在一次SRNSRelocation过程中对于不同RNC的称谓.22本章小结本章重点介绍了UTRAN的一些基本概念。23课程内容

T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24第三章基本信令流程呼叫总体流程网络启动流程UE登记流程呼叫流程及软、硬切换流程连接移动性管理流程25呼叫总体流程26第三章基本信令流程呼叫总体流程网络启动流程UE登记流程呼叫流程及软、硬切换流程连接移动性管理流程27网络侧启动（即小区建立主要过程）通过小区建立流程成功的建立小区，是WCDMA系统能够进行通信的前提条件。小区建立过程（一个RNC向NodeB发送小区建立请求cellsetupRequest，NodeB根据信息中携带的参数来配置一个新的小区，参数主要包括小区最大发射功率，闭环发射分集的模式）公共传输信道建立过程（建立FACH，RACH，BCH等）Iub接口用户面建立过程（CRNC通过ALCAP协议建立Iub接口用户面）系统信息更新过程28.3.BCCH:SystemInformation1.SystemInformationUpdateRequestUENodeBRNCCNNBAPNBAPRRCRRC.4.BCCH:SystemInformationRRCRRC5.BCCH:SystemInformationRRCRRC.2.SystemInformationUpdateResponseNBAPNBAP系统信息广播流程29第三章基本信令流程呼叫总体流程网络启动流程UE登记流程呼叫流程及软、硬切换流程连接移动性管理流程30UE为登记发起RRC连接建立，SRNC决定在公共信道上建立RRC连接，并且使用已经配置好的公共信道资源。RRC建立流程(CCH)31UE与CN之间交换DT消息，如鉴权、连接建立、位置登记等。NAS信令建立流程32UE在登记过程中，没有使用专用的用户面资源，直接释放信令链路。登记过程结束。RRC释放流程(CCH)33第三章基本信令流程呼叫总体流程网络启动流程UE登记流程呼叫流程及软、硬切换流程连接移动性管理流程34CN发送寻呼消息，指定UE与寻呼区（CN负责寻呼消息的重发）。SRNC根据UE的状态发送相应的寻呼消息。寻呼流程(空闲状态,cell-pch/ura-pch)35CN发送寻呼消息，指定UE与寻呼区（CN负责寻呼消息的重发）。SRNC根据UE的状态发送相应的寻呼消息。寻呼流程(cell-dch,cell-fach)36UE在CCCH信道发送RRC建立请求消息，带有UE标志、能力、原因；SRNC如果条件满足，首先根据需求配置好NodeB，并建立与NodeB的通路；然后在CCCH信道发送RRC连接建立消息，并等候UE从DCCH的响应。根据RRC连接请求的原因及系统资源的状态决定RRC是建立在DCH还是CCCHRRC建立流程(DCH)37当SRNC决定在公共信道上建立RRC连接的时候，就不需要再配置NodeB并建立SRNC与NodeB之间的数据承载了，因为都已经建立好了。根据RRC连接请求的原因及系统资源的状态决定RRC是建立在DCH还是CCCHRRC建立流程(CCCH)38UE与CN之间交换DT消息，如鉴权、业务请求、连接建立等。注意：当UE处于cell-PCH和URA-PCH时不能直接初始建立直传消息，首先要进行小区更新，更新的原因是“uplinkdatatransmission”NAS信令建立流程39RAB用户面的承载用于UE和CN之间传输语音和数据，当UE和CN之间的信令连接建立完成后，才能建立RAB，RAB的建立是由CN发起，UTRAN完成的。Iu接口上的ALCAP建立过程有多次，允许同时建立多条用户面的RAB；用户面建立完毕后，UE进入通话过程。RAB建立流程(DCH-DCH,同步)40RAB建立流程(DCH-DCH,异步)41RAB建立流程(RA/FA-RA/FA)42RAB建立流程(RA/FA-DCH)43RAB修改流程44传输信道重配置流程45物理信道重配置流程46主叫流程47主叫流程(续1)48主叫流程(续2)49主叫流程(续3)50主叫流程(续4)51主叫流程(续5)52被叫流程53被叫流程(续1)54被叫流程(续2)55被叫流程(续3)56被叫流程(续4)57被叫流程(续5)58软切换宏分集：“Macrodiversity”isaoperationstateinwhichaUserEquipmentsimultaneouslyhasradiolinkswithtwoormoreUTRANaccesspointsforthesoleaimofimprovingqualityoftheradioconnectionorprovidingseamless（宏分集这里我们就可以将它理解成软切换）活动集：“ActiveSet”SetofradiolinkssimultaneouslyinvolvedinaspecificcommunicationservicebetweenanUserEquipmentandaUTRANaccesspoint（用于表示同时为处于软切换的用户提供通信服务的几个小区）软切换相关概念59NodeBRNCAirBridgeAirBridgeAirBridge软切换流程示意图60同频–不同码Rake接受/分集合并NodeBRNCAirBridgeAirBridgeAirBridge软切换流程示意图61同频–不同码RNC分集合并NodeBRNCAirBridgeAirBridgeAirBridge软切换流程示意图62同频–不同码SRNC分集合并，DRNC透传NodeBAirBridgeAirBridgeAirBridgeServingRNCDriftRNC软切换流程示意图(SRNC-DRNC)63NodeBAirBridgeAirBridgeAirBridgeServingRNCRNC软切换流程示意图(SRNS迁移)64软切换前软切换后软切换示意图CNSRNCNodeBNodeBCNSRNCNodeBNodeBCNSRNCNodeBNodeB软切换中软切换流程示意图（RNC内）65软切换根据资源使用的不同情况：软切换可以分为三种类型：活动集中无线链路增加活动集中无线链路删除活动集中无线链路替换66软切换的过程UE根据RNC的测量控制信息，对同频的邻近小区进行测量，并将测量结果上报给RNCRNC对上报的测量结果和设定的门限值进行比较，确定哪些小区应该增加，哪些小区应该删除如果有小区增加，先通知NodeB准备好RNC通过活动集更新来通知UE增加或删除小区在UE成功的进行了活动集更新后，如果删除了小区，则RNC还要通知NodeB释放相应的无线资源。67DecisiontosetupnewRL7.DCCH:ActiveSetUpdateComplete6.DCCH:ActiveSetUpdateCommandUENodeB(new)SRNCNBAP1.RadioLinkSetupRequestNBAPNBAP2.RadioLinkSetupResponseNBAP3ALCAPIubDataTransportBearerSetupStartRXdescriptionDCH-FP4.DownlinkSynchronisationDCH-FPDCH-FP5.UplinkSynchronisationDCH-FPStartRXdescriptionRRCRRCRRCRRC软切换流程（RNC内addbranch）68DecisiontodeleteaRL2.DCCH:ActiveSetUpdateComplete1.DCCH:ActiveSetUpdateCommandUENodeB(old)SRNCNBAP3.RadioLinkDeletionRequestNBAPNBAP4.RadioLinkDeletionResponseNBAPRRCRRCRRCRRCStopRXandTx5ALCAPIubTransportBearerrelease软切换流程（RNC内delbranch）69软切换前软切换后无线链路同时增加与删除CNSRNCRNCNodeBNodeBNodeBCNSRNCRNCNodeBNodeBNodeB软切换流程示意图（跨RNC）707.UplinkSynchronisationRNSAPRNSAP1.RadioLinkSetupRequestStartTXdescriptionRNSAPRNSAP4.RadioLinkSetupResponseNBAPNBAP2.RadioLinkSetupRequestNBAPNBAP3.RadioLinkSetupResponseStartRXdescriptionDecisiontosetupnewRLandreleaseoldRLNBAP

10.RadioLinkDeletionRequestNBAPNBAP11.RadioLinkReleaseResponseStopRXandTX12.ALCAPIubDataTransportBearerReleaseRRCRRC9.DCCH:ActiveSetUpdateCompleteRRCRRC8.DCCH:ActiveSetUpdateCommand[RadioLinkAddition&Deletion]NBAPUENodeBDriftRNSNodeBServingRNSDriftRNCServingRNCALCAPIurBearerSetup5.ALCAPIubDataTransportBearerSetupDCH-FPDCH-FPDCH-FPDCH-FP6.DownlinkSynchronisation软切换流程（跨RNC）71硬切换前硬切换后无线链路不能够同时保存CNSRNCNodeBNodeBCNSRNCNodeBNodeB硬切换流程示意图（RNC内）72UENodeBSourceNodeBTargetSRNC8.DCCH:PhysicalChannelReconfigurationComplete6.DCCH:PhysicalChannelReconfiguration1.RadioLinkSetupRequest2.RadioLinkSetupResponse9.RadioLinkDeletionRequest10.RadioLinkDeletionResponse3ALCAPubDataTransportBearerSetup7.RadioLinkFailureIndicationRRCRRCNBAPNBAPNBAPRRCRRCNBAPNBAPNBAPNBAPDecidetohandoverStartRxStartTxDCH-FP4.DownlinkSynchronisationDCH-FPDCH-FP5.UplinkSynchronisationDCH-FPNBAPNBAPNBAP11.ALCAPIubDataTransportB