《WCDMA信令流程》课件

WCDMA信令流程WCDMA是一种3G无线通信技术，广泛应用于移动通信领域。本课件将深入探讨WCDMA信令流程，帮助您理解其工作机制和关键步骤。引言移动通信技术的进步移动通信技术不断发展，从最初的模拟通信到数字通信，再到如今的宽带移动通信。WCDMA技术的兴起WCDMA作为第三代移动通信技术，拥有更高的传输速率和更强的抗干扰能力，得到广泛应用。了解WCDMA信令流程深入理解WCDMA信令流程，对于移动通信设备的设计和优化至关重要。什么是WCDMA?宽带码分多址WCDMA(WidebandCodeDivisionMultipleAccess)第三代移动通信技术WCDMA是3G移动通信技术标准之一。数据传输速率快WCDMA支持高速数据传输，可以满足用户对移动互联网的需求。更高的频谱利用率WCDMA采用码分多址技术，可以有效提高频谱利用率。WCDMA网络架构WCDMA网络架构主要由核心网、无线接入网和用户设备组成。核心网负责控制和管理整个网络，无线接入网负责无线信号传输，用户设备是用户终端。核心网主要包括：核心网控制节点、核心网数据节点、核心网管理节点。无线接入网主要包括：基站控制器、基站、用户设备。WCDMA空中接口物理层负责无线信号的传输和接收，包括信道编码、调制解调等功能。逻辑信道用于在不同层之间传递数据，包括控制信道和业务信道。传输信道将逻辑信道映射到物理信道，负责数据在不同层之间传输。物理信道用于在无线链路上传输数据，包括上行和下行信道。信令面概述信令面信令面负责建立和维护无线连接，并传递控制信息。数据面数据面负责传输用户数据，例如语音通话或互联网数据。信令协议信令面使用多种协议，包括RRC、NAS和RLC等，以确保可靠的通信。RRC连接建立流程UE发送初始信令UE启动后，发送初始信令给网络，包括小区标识、UE身份信息等。网络接收初始信令网络接收UE初始信令，并进行身份验证和资源分配。网络发送RRC连接建立请求网络向UE发送RRC连接建立请求，包含网络配置参数和安全密钥等信息。UE发送RRC连接建立响应UE接收RRC连接建立请求，并发送RRC连接建立响应，确认已接受网络配置参数。RRC连接建立成功网络接收RRC连接建立响应，确认RRC连接建立成功，UE可以接入网络。呼叫发起流程用户发起呼叫请求，手机向网络发送呼叫请求，网络建立呼叫连接，最后完成呼叫。1用户发起呼叫请求用户按下通话键，输入电话号码，并进行呼叫。2手机发送呼叫请求手机将呼叫请求信息发送到网络。3网络建立呼叫连接网络根据呼叫请求信息，找到对方用户，并建立连接。4完成呼叫双方用户可以开始通话，完成呼叫。呼叫接听流程1接听信号移动台接收到基站发来的呼叫接听信号。2用户确认移动台用户确认接听电话。3建立连接移动台向基站发送接听确认信息。4呼叫建立基站与移动台建立通话连接。手机锁定流程1触发条件手机接收到来自网络的锁定命令，通常由网络运营商下发。2锁定过程手机会根据接收到的锁定指令，更新自身的锁定状态，限制其接入网络。3锁定结果手机处于锁定状态，无法进行通话、数据连接等操作，直到解除锁定。小区重选流程1触发条件信号强度下降2测量手机测量邻近小区3决策选择最佳小区4切换切换至新小区小区重选是WCDMA网络中的重要流程，用于优化用户体验并提高网络效率。当手机接收到的信号强度下降或网络质量下降时，手机会自动启动小区重选流程，选择更优的小区以维持稳定的连接。小区重选触发条件信号强度下降手机接收到的信号强度低于某个阈值，例如信号强度低于-105dBm，手机将触发小区重选。切换失败手机试图进行软切换，但切换失败，例如切换目标小区的信号质量不佳，手机将触发小区重选。信道质量下降手机接收到的信道质量下降，例如误码率上升，手机将触发小区重选。邻区信号更强手机检测到邻区信号强度更高，例如邻区信号强度比当前小区信号强度高出3dB，手机将触发小区重选。小区重选决策算法信号强度手机接收到的信号强度是小区重选的主要依据。当信号强度低于一定阈值时，手机会启动小区重选过程。信号质量除了信号强度外，手机还会评估信号质量，例如误码率、干扰水平等。当信号质量下降到一定程度时，也会触发小区重选。系统负载手机也会考虑当前小区的负载情况。如果当前小区负载过高，手机可能会选择切换到负载较轻的小区，以改善网络性能。其他因素除了上述主要因素外，还有一些其他因素会影响小区重选决策，例如用户优先级、小区类型等。软切换流程1切换触发手机检测到目标小区信号强度高于当前小区，且满足切换条件。2切换准备手机与目标小区建立信道，同步数据，并向基站发送切换请求。3切换执行基站批准切换请求，手机切换至目标小区，继续数据传输。4切换完成手机成功切换至目标小区，原小区信道断开，释放资源。软切换触发条件11.信号强度当手机接收到的信号强度低于某个阈值时，会触发软切换。22.干扰当手机受到的干扰过大时，会导致信号质量下降，触发软切换。33.负载均衡当某个小区的负载过高时，会触发软切换，将用户转移到负载较低的小区。44.频率差异当手机接收到的信号频率与当前小区的频率相差较大时，会触发软切换。软切换决策算法信号强度基站信号强度是主要考虑因素之一，选择信号更强的基站进行切换。数据速率选择数据速率更高的基站，保证用户体验。切换成本计算切换所需时间和资源消耗，尽量减少切换带来的影响。业务类型针对不同业务类型，选择合适的切换策略，例如语音通话优先选择信号更强的基站。硬切换流程11.信号强度下降手机信号强度低于门限值。22.寻找新小区手机扫描周围小区，寻找信号更强的。33.切换到新小区手机断开与旧小区连接，建立与新小区连接。44.数据传输中断切换过程中，数据传输会短暂中断。硬切换是手机从一个小区切换到另一个小区的过程，通常发生在手机信号强度下降或移动到另一个小区覆盖范围内时。硬切换触发条件信号丢失当手机信号强度低于门限值时，会触发硬切换。网络连接失败当手机无法连接到网络时，会触发硬切换。网络拥堵当手机所在的网络过载或拥堵时，会触发硬切换。电池电量不足当手机电池电量不足时，会触发硬切换，以延长电池使用时间。硬切换决策算法信号强度当目标小区的信号强度高于当前小区的信号强度时，则进行硬切换。干扰水平当目标小区的干扰水平低于当前小区的干扰水平时，则进行硬切换。信道质量当目标小区的信道质量优于当前小区的信道质量时，则进行硬切换。切换成本算法会考虑切换带来的成本，如切换时间、切换失败率等，并选择成本最低的切换方案。SRNS切换流程触发条件当UE移动到另一个RNC控制的区域时，需要进行SRNS切换。切换过程UE与源RNC断开连接，并与目标RNC建立新的连接。数据传输UE的数据流量在切换过程中需要进行重定向，以确保数据传输的连续性。切换完成切换完成后，UE将继续与目标RNC进行通信。SRNS切换原因信号强度下降手机信号强度不足，无法正常进行通信。电池电量不足手机电池电量过低，无法维持正常通信。网络拥塞网络负载过高，影响通信质量。切换到更优网络切换到信号更强、负载更低的网络，提升通信质量。数据业务激活流程1用户请求用户发起数据连接请求2网络确认网络确认用户身份和数据服务可用性3资源分配分配网络资源，例如IP地址和数据通道4数据传输用户开始使用数据服务数据业务激活流程是用户开始使用数据服务的一个重要过程。当用户发起数据连接请求时，网络会进行身份验证，确认服务可用性，并分配必要的网络资源，例如IP地址和数据通道。这些步骤完成后，用户即可开始使用数据服务。数据业务去激活流程1用户请求用户通过手机终端发起数据业务去激活请求。2UE发送去激活消息UE向网络发送去激活消息，通知网络停止数据业务。3网络确认网络收到去激活消息后，确认数据业务去激活成功。4资源释放网络释放与数据业务相关的无线资源，例如PDSCH和PUSCH。无线资源控制流程无线资源控制流程WCDMA网络中，无线资源控制（RRC）负责管理和分配无线资源，包括物理信道、逻辑信道和传输功率等。RRC信令通过RRC信令，基站和终端之间进行无线资源分配、控制和管理。资源分配RRC负责为终端分配物理信道、逻辑信道、传输功率等无线资源，确保终端能够正常通信。资源管理RRC动态监控终端的无线资源使用情况，并根据网络状况和终端需求进行调整，优化网络性能。资源控制RRC根据终端的移动性、信道质量和网络状况，控制终端的传输功率、小区切换和数据业务激活等，确保终端的通信质量。寻呼流程寻呼是WCDMA网络中的一种重要机制，用于通知用户有新消息或呼叫。1寻呼触发条件用户开机、接入网络或处于空闲状态时触发。2寻呼过程网络向用户广播寻呼消息，包含用户标识信息。3用户响应用户收到寻呼消息后，根据指示进行相关操作。寻呼流程可以确保用户及时收到重要信息，提升用户体验。寻呼触发条件移动台发起移动台处于空闲状态，需要接收数据。移动台处于活动状态，但需要接收数据。网络发起网络需要向移动台发送数据。网络需要向移动台发送紧急消息。寻呼业务类型页面寻呼页面寻呼适用于用户开机时无法建立连接的情况，需要用户尽快接听。短信寻呼短信寻呼适用于用户开机但未建立连接的情况，需要用户在收到短信后进行回复。数据寻呼数据寻呼适用于用户已建立连接但需要接收数据的情况，例如下载文件、接收邮件等。寻呼决策算法11.优先级根据用户的优先级进行排序，例如紧急呼叫优先于普通呼叫。22.呼叫类型根据呼叫类型进行排序，例如语音呼叫优先于数据呼叫。33.信号强度根据用户与基站的信号强度进行排序，信号强度越强，优先级越高。44.时间戳根据呼叫的到达时间进行排序，时间越早，优先级越高。电源控制流程测量接收信号强度手机测量接收信号强度，并上报给基站。计算发射功率基站根据手机上报的信号强度，计算出手机需要的发射功率。下发功率控制指令基站通过下行信令，向手机发送功率控制指令，指示手机调整发射功率。手机调整发射功率手机接收到功率控制指令后，调整其发射功率。电源控制方式闭环功率控制手机根据基站下发的功率控制命令调整发射