華為WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)接口種類

1、華為WCDMA-無線網(wǎng)絡(luò)接口和流程的種種 收藏 1、UTRAN的網(wǎng)絡(luò)接口 A、從總體上來講，UMTS體系結(jié)構(gòu)主要是：CN-核心網(wǎng)、UTRAN-無線接入網(wǎng)、UE-用戶終端，三者之間的接口依次是：Iu口、Uu口。如圖1對(duì)于UTRAN的體系結(jié)構(gòu)，主要分解如下：UTRAN實(shí)際上就是由多個(gè)RNS（是一個(gè)邏輯概念）所組成，1個(gè)RNS包含1個(gè)RNC和多個(gè)Node-B； CN與RNC之間的接口是IU口，RNC和RNC之間的接口是Iur口，RNC和Node-B之間的接口是Iub口。如圖2C、在講到UTRAN接口的協(xié)議時(shí)，首先應(yīng)該提到UTRAN接口的一般協(xié)議模型。經(jīng)過分析，其實(shí)主要可以總結(jié)為“縱向分層，橫向分面”

2、，接口協(xié)議結(jié)構(gòu)的原則是層與面在邏輯上相互獨(dú)立，涉及到幾個(gè)概念：傳輸網(wǎng)絡(luò)層、無線網(wǎng)絡(luò)層、控制平面、用戶平面。如圖3 D、UMTS承載的分層結(jié)構(gòu)。我是這樣理解的，每個(gè)接口的對(duì)等實(shí)體之間都是有對(duì)應(yīng)分層結(jié)構(gòu)，那么在不同的分層接口之間所映射的業(yè)務(wù)就對(duì)應(yīng)于承載的分層結(jié)構(gòu)。如圖4E、UE的工作模式?？傮w上UE有2種基本模式：空閑模式（IDLE模式）、連接模式（Connect），其中連接模式又分為：CELL-DCH、CELL-FACH、CELL-PCH、URA-PCH4種狀態(tài)。IDLE模式-UE和UTRAN之間沒有建立連接，UE處于待機(jī)，沒有業(yè)務(wù)存在，UTRAN內(nèi)沒有關(guān)于該UE的信息，要通過IMSI、TMSI

3、、P-TMSI等非接入層標(biāo)識(shí)來區(qū)分UE。Connect模式-當(dāng)UE完成RRC連接建立時(shí)，才從IDLE模式轉(zhuǎn)移到CONNECT模式。 CELL-DCH狀態(tài)-UE處于激活狀態(tài)，上、下行都具有專用信道， UTRAN準(zhǔn)確的知道UE所處的小區(qū)。 CELL-FACH狀態(tài)-UE處于激活狀態(tài)，上、下行有少量數(shù)據(jù)傳輸，下行在FACH信道上傳輸而上行在RACH信道上傳輸，UTRAN同樣準(zhǔn)確的知道UE所處的小區(qū)；保留了UE所使用的資源、所處的狀態(tài)等信息。 CELL-PCH狀態(tài)-UE上、下行沒有數(shù)據(jù)傳輸，需要監(jiān)聽PICH信道；UE處于DRX模式，能夠省電；UTRAN同樣準(zhǔn)確的知道UE所處的小區(qū)，當(dāng)UE所處的小區(qū)變化后

4、，UTRAN需要更新UE的小區(qū)信息。 URA-PCH狀態(tài)- UE上、下行沒有數(shù)據(jù)傳輸，需要監(jiān)聽PICH信道；UE處于DRX模式，能夠省電；UTRAN只知道UE所處的URA（UTRAN Registration Area，1個(gè)URA可能包含多個(gè)小區(qū)），當(dāng)UE的URA發(fā)生變化后才更新其位置消息，能夠節(jié)約資源，減少信令消息。 UE狀態(tài)示意如圖5 總之，UE的各種狀態(tài)都是相對(duì)于UTRAN而言，對(duì)于核心網(wǎng)（CN）來說，這些狀態(tài)都是透明的。 F、Serving-RNC、Drift-RNC、CRNC、Source-RNC、Target-RNC的概念。 SRNC和DRNC的提出主要是由于Iur接口的引入；它們

5、都是對(duì)于某個(gè)具體的UE而言，是邏輯上的概念；二者的區(qū)別其實(shí)很簡(jiǎn)單，SRNC是直接與CN 相連而且對(duì)UE的所有資源進(jìn)行控制，而DRNC與CN沒有直接相連，僅僅對(duì)UE提供資源而已。處于連接狀態(tài)的UE必須且只能有1個(gè)SRNC，而DRNC是可選項(xiàng)。如圖6 CRNC是相對(duì)于Node-B/Cell來說的；直接和Node-B相連，對(duì)Node-B資源的使用進(jìn)行控制；1個(gè)Node-B有且只能有1個(gè)CRNC。如圖7 Source-RNC、Target-RNC的概念。SRNS Relocation就是將某個(gè)UE的SRNC的角色由一個(gè)RNC轉(zhuǎn)到另外一個(gè)RNC的過程；SRNS Relocation 前該UE 的SRNC

6、 (Serving RNC) 叫SourceRNC 即將承擔(dān)SRNC角色的目標(biāo)RNC叫Target RNC；Source RNC和Target RNC是在一次SRNS Relocation過程中對(duì)于不同RNC的稱謂。如圖8總結(jié)這一章的內(nèi)容，考慮以下這幾個(gè)問題：UTRAN網(wǎng)絡(luò)具有哪些接口？UE的工作模式及其區(qū)別？Serving-RNC、Drift-RNC、CRNC、Source-RNC、Target-RNC的概念和區(qū)別是什么？ 2、UTRAN接口協(xié)議和功能（1）Iu接口協(xié)議和功能介紹 A、Iu接口的體系結(jié)構(gòu)主要分為3部分：Iu-CS、Iu-PS、Iu-BC。 B、Iu接口的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)：主要是要區(qū)

7、別控制平面、CS承載、PS承載時(shí)，ATM適配層及高層協(xié)議的區(qū)別。如圖9 C、Iu接口的功能： 移動(dòng)性管理位置區(qū)報(bào)告 SRNSRelocation RNC間的硬切換和系統(tǒng)間硬切換 RAB管理 RAB的建立、更改、釋放 Iu數(shù)據(jù)的傳輸 正常數(shù)據(jù)的傳輸 異常數(shù)據(jù)的傳輸 UE-CN之間數(shù)據(jù)的透明傳輸 Paging Iu釋放 安全性模式控制 過載控制 公共UE ID（IMSI）的管理 Iu信令跟蹤管理 Iu接口異常管理 CBS（CELLBROADCASTSERVICE）控制 （2）Iur接口協(xié)議和功能介紹 A、Iur接口的邏輯模型如圖10 B、Iur接口的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖11C、Iur接口的功能： 支持R

8、NC間移動(dòng)性的基本功能 支持SRNC-Relocation RNC間的CELL-UPDATE和URAUPDATE RNC間的尋呼 報(bào)告協(xié)議錯(cuò)誤 專用信道功能 切換時(shí)，在DRNC中建立、修改、釋放DCH Iur接口上DCH傳輸塊的傳輸 通過專用測(cè)量報(bào)告過程和過濾控制來管理DRNS中的RL RL的管理、壓縮模式的管理 公共信道功能 Iur接口上公共信道的建立、釋放，公共信道用于傳輸DRNC中處于公共信道狀態(tài)的UE的信息 將MAC-D和MAC-C相分離，同時(shí)對(duì)MAC-D和MAC-C之間進(jìn)行流控 全局資源管理 RNC間公共測(cè)量 RNC間Node-B的定時(shí)信息傳送（3）、Iub接口協(xié)議和功能介紹 A、I

9、ub接口的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖12 B、Iub接口的功能： 公共功能 公共傳輸信道管理 Iub公共信道數(shù)據(jù)傳輸 NodeB邏輯O&M 小區(qū)配置故障管理閉塞等維護(hù)功能 系統(tǒng)信息管理 公共測(cè)量 資源核查 異常管理 定時(shí)和同步管理 專用功能 專用傳輸信道管理 無線鏈路RL 監(jiān)控 專用測(cè)量管理 定時(shí)和同步管理 上行外環(huán)功控 Iub專用數(shù)據(jù)傳輸 下行功率漂移的平衡 壓縮模式控制（4）、Uu接口協(xié)議和功能介紹 A、Uu接口的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖13B、Uu接口L1層的功能： 傳輸信道復(fù)用和碼組合信道解復(fù)用 碼組合傳輸信道到物理信道的映射 宏分集合并/分發(fā)和軟切換執(zhí)行 傳輸信道錯(cuò)誤檢測(cè)并向高層指示 FEC編解碼和交織/

10、去交織 速率匹配 功率加權(quán)和物理信道合并 閉環(huán)功率控制 開環(huán)功控 調(diào)制/解調(diào)和擴(kuò)頻/解擴(kuò) 頻率和時(shí)間(chip, bit, slot, frame)同步 測(cè)量并向高層指示 壓縮模式支持 收發(fā)分集 其他基帶處理功能 C、Uu接口MAC層的功能： 邏輯信道到傳輸信道的映射 根據(jù)瞬時(shí)數(shù)據(jù)速率選擇傳輸格式 UE內(nèi)不同數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)處理 動(dòng)態(tài)調(diào)度UE之間優(yōu)先級(jí)處理 公共傳輸信道上標(biāo)示不同UE 在公共傳輸信道上復(fù)用/分解高層PDU進(jìn)入/從傳輸塊集,該傳輸塊集來自/發(fā)送到物理層 在專用傳輸信道上復(fù)用/分解高層PDU進(jìn)入/從傳輸塊集,該傳輸塊集來自/發(fā)送到物理層 業(yè)務(wù)量測(cè)量 動(dòng)態(tài)傳輸信道類型切換 加密 D、M

11、AC層邏輯信道映射的示意圖如下所示如圖14 E、MAC層transport formation selection： 關(guān)鍵是理解和區(qū)別以下幾個(gè)基本概念。 通過變更每個(gè)TTI內(nèi)的傳送量來控制瞬時(shí)比特率；其中TTI是Transmission Time Interval 的縮寫，為10ms的整數(shù)倍。 Transport Block（TB）：從邏輯信道上來的一個(gè)比特序列。 Transport Block Size：TB的大小。 Transport Block Set：在一個(gè)TTI中所傳送的一組TB。 Transport Block Set Size：TBS中所包含的所有比特長(zhǎng)度；Transport B

12、lock Set Size= Transport Block SizeN。相關(guān)示意圖如下所示如圖15Transport Format（TF）：主要是定義了Transport Block Set（Transport Block Size、Transport Block Set Size）。 Transport Format Set（TFS）：1一個(gè)傳輸信道可能的TF的集合，MAC會(huì)在每個(gè)TTI選擇其中的一個(gè)TF。 Transport Format Combination（TFC）：在每個(gè)TTI內(nèi)，不同傳輸信道所選定的TF的集合。 Transport Format Combination Set（

13、TFCS）：定義所有TFC可能的組合情況，這樣MAC能夠進(jìn)行不同傳輸信道的動(dòng)態(tài)速率控制。示意圖如下所示如圖16 F、Uu口RLC層的功能： 分段、組裝和填充。 用戶數(shù)據(jù)傳輸。 使用不同的傳輸模式進(jìn)行差錯(cuò)糾正。 順序傳遞高層PDU，復(fù)制檢查。 流量控制。 序列號(hào)檢查（UM）。 協(xié)議錯(cuò)誤檢測(cè)和恢復(fù)。 加密。 掛起和恢復(fù)功能。 G、Uu口PDCP的功能： 映射網(wǎng)絡(luò)PDU從網(wǎng)絡(luò)協(xié)議到RLC協(xié)議。 頭壓縮/解壓縮，以減少上層數(shù)據(jù)中的冗余控制信息，提高空口傳輸效率： TCP/IP-Non-realtime IP。 RTP/UDP/IP-Realtime IP。 支持無損遷移。主要是存儲(chǔ)、重發(fā)高層數(shù)據(jù)。 H

14、、Uu口BMC的功能： 小區(qū)廣播信心的存儲(chǔ) 業(yè)務(wù)量檢測(cè)和CBS無線資源請(qǐng)求 BMC消息調(diào)度 傳送BMC消息到UE 向上層傳送BMC消息 I、Uu口RRC的功能 系統(tǒng)信息廣播管理 尋呼/通知 RRC連接管理建立重建維護(hù)和釋放 無線承載管理建立重配置和釋放以便為非接入層NAS 提供服務(wù) RRC連接移動(dòng)性管理功能 初始小區(qū)選擇 高層PDU路由 請(qǐng)求的QoS控制并映射到接入層中不同的資源 無線資源管理和控制 RB 傳輸信道物理信道的管理和控制 開環(huán)功控 SRNS relocation支持 UE測(cè)量控制和測(cè)量報(bào)告 加密控制完整性保護(hù) CBS相關(guān)功能（BMC配置CBS無線資源分配請(qǐng)求CBS非連續(xù)接收支持等

15、） 3、基本信令流程 WDMA中，信令流程很多，我覺得應(yīng)該首先從整體上把握一個(gè)流程方向，對(duì)于每個(gè)具體的信令流程，只需要把握能夠標(biāo)識(shí)其特征的關(guān)鍵信令以及信令中的關(guān)鍵參數(shù)即可，對(duì)于其他信令消息只要平時(shí)多看，應(yīng)該不難理解?，F(xiàn)在按照這個(gè)思路分別對(duì)基本信令流程介紹如下。（1）、呼叫總體流程如圖17 從以上示意圖可以看出，呼叫總體流程還是比較容易理解的。（2）、網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)流程 該流程主要存在系統(tǒng)消息廣播流程。該流程示意圖如下如圖18（3）、UE登記流程 該流程主要包括RRC連接建立、NAS非接入層信令、RRC連接釋放共3個(gè)流程，現(xiàn)就分別介紹如下。 A、RRC連接建立流程 UE為了向網(wǎng)絡(luò)登記，需要主動(dòng)發(fā)起RR

16、C連接建立消息，SRNC收到該請(qǐng)求消息后，決定在CCH上建立RRC連接，并且使用已經(jīng)配置好的CCH資源。示意圖如下如圖19B、NAS信令建立流程 該流程主要UE和CN之間透明傳輸非接入層的信令消息（如鑒權(quán)、連接建立、位置登記等等）。示意圖如下所示 C、RRC釋放流程 UE在登記過程中，沒有使用專用的用戶面資源，直接釋放信令鏈路，登記過程結(jié)束。示意圖如下： （4）、呼叫流程及軟/硬切換流程 這一部分的內(nèi)容最多，也是相對(duì)最復(fù)雜的。下面分別介紹。 A、尋呼流程 根據(jù)UE所處的模式不同，尋呼流程又分為IDLE模式和連接模式下的尋呼流程。 IDLE模式 CN發(fā)送尋呼消息，指定UE與尋呼區(qū)（CN負(fù)責(zé)尋呼消

17、息的重發(fā)），SRNC根據(jù)UE的狀態(tài)下發(fā)尋呼消息。 連接模式與IDLE模式唯一不同的是，SRNC下發(fā)尋呼消息時(shí)，是在DCCH上下發(fā)的。示意圖如下： B、RRC建立流程 RRC連接建立，根據(jù)所選擇信道的不同，分為：基于CCCH的RRC連接建立、基于DCH的RRC連接建立，下面分別介紹。 RRC建立流程（DCH） UE在CCCH信道RRC連接建立請(qǐng)求消息，帶有UE標(biāo)志、能力、原因，SRNC如果條件滿足，首先根據(jù)需要配置好Node-B資源，并建立與Node-B的通路，然后在CCCH信道發(fā)送RRC連接建立消息，并等候UE從DCCH的響應(yīng)。示意圖如下： RRC建立流程（CCCH） 當(dāng)SRNC決定在公共信道

18、上建立RRC連接的時(shí)候就不需要再配置NodeB 并建立SRNC與NodeB之間的數(shù)據(jù)承載了因?yàn)槎家呀?jīng)建立好了。示意圖如下： 總結(jié)：從以上流程圖可以看出，二者的區(qū)別主要在于是否需要在SRNC和Node-B之間重新建立數(shù)據(jù)承載，如果要建立，則屬于DCH；否則，屬于CCCH。 C、NAS信令建立流程 該流程示意圖如下： D、RAB建立流程 具體又可以分為以下幾個(gè)流程。 RAB建立流程（DCH-DCH，同步）示意圖如下： RAB建立流程（DCH-DCH，異步）示意圖如下： RAB建立流程（RA/FARA/FA）示意圖如下： RAB建立流程（RA/FADCH）示意圖如下： E、RAB修改流程 示意圖如下

19、： F、傳輸信道重配置流程如圖 G、物理信道重配置流程 示意圖如下： H、軟切換流程介紹 軟切換流程示意圖如下： 軟切換流程I、硬切換介紹J、RRC釋放流程 RRC釋放流程（DCH）如圖：RRC釋放流程（CCCH）如下圖： （5）、連接移動(dòng)性管理流程 連接的移動(dòng)性管理流程主要包含了：小區(qū)更新、URA更新、系統(tǒng)間硬切換、SRNC-Relocation這4個(gè)流程。在介紹這4個(gè)流程之前，再描述一下“前向切換”的概念。 “前向切換”-Forward-Handover是UE發(fā)起的切換，包括：CELL-UPDATE、URA-UPDATE過程。其中，URA-UPDATE過程只適用于UE處于URA-PCH狀態(tài)

20、時(shí)的URA重選，以及檢查RRC連接是否正常。 對(duì)于CELL-FACH和CELL-PCH狀態(tài)的UE，在以下兩種情況下會(huì)發(fā)生“前向切換”： 小區(qū)重選 處于SA（Svervice Area），定時(shí)器T305超時(shí)（該定時(shí)器在廣播的系統(tǒng)消息中定義） 對(duì)于CELL-PCH和URA-PCH狀態(tài)的UE，在以下情況下會(huì)發(fā)生“前向切換”： 需要上傳數(shù)據(jù)時(shí)，要進(jìn)入CELL-FACH狀態(tài) 當(dāng)在PCCH上接收到尋呼消息時(shí)，發(fā)起小區(qū)更新 當(dāng)然，CELL-UPDATE過程還可以用來重建RLC實(shí)體不可恢復(fù)的錯(cuò)誤（也就是連接丟失）以及監(jiān)視RRC連接的狀態(tài) A、小區(qū)更新流程如下B、URA更新流程C、硬切換流程（UMTS-GSM）

21、D、硬切換流程（GSM-UMTS）E、小區(qū)重選（UMTS-GPRS）如下：F、小區(qū)重選（GPRS-UMTS）如下 G、SRNCRelocation 流程總結(jié)：這一部分主要介紹了RAN側(cè)的基本信令流程，掌握了這些信令流程，對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)CN側(cè)的信令流程將會(huì)有很大的幫助。 4、基本呼叫流程（1）、開機(jī)業(yè)務(wù)流程 A、手機(jī)開機(jī) B、高層指示RRC搜索網(wǎng)絡(luò) C、在搜索的過程中，RRC控制L1尋找、駐留小區(qū)（頻率、擾碼） D、當(dāng)手機(jī)駐留在某一小區(qū)以后，RRC會(huì)檢測(cè)BCH上的系統(tǒng)消息 E、當(dāng)手機(jī)讀取系統(tǒng)消息以后，會(huì)偵聽PCH上的尋呼信號(hào) F、RRC通知上層已經(jīng)進(jìn)入IDLE狀態(tài) G、UE隨時(shí)準(zhǔn)備，做好小區(qū)更新和I

22、MSI Attach流程 相關(guān)流程如參考如下： （2）、MM：移動(dòng)性管理、Attach流程 當(dāng)手機(jī)開機(jī)，完成小區(qū)駐留及系統(tǒng)信息的讀取后，會(huì)根據(jù)需要進(jìn)行位置更新和Attach流程，流程圖如下圖： 根據(jù)以上流程圖，我覺得還是不難理解的，尤其是圖中紅色標(biāo)記的部分通俗易懂。 （3）、呼叫準(zhǔn)備流程 在傳送位置更新和IMSI Attach等高層信令時(shí)，UTRAN的RRC連接狀態(tài)會(huì)遷移到CELL-FACH或CELL-DCH狀態(tài)；當(dāng)完成位置更新、IMSI-Attach后， UE的位置信息登記到網(wǎng)絡(luò)側(cè)CN（Location/Routing area level）；UE具備做主叫MOC（Mobile-Origen

23、ated-Calls）和被叫MTC（Mobile-Terminated- Calls）的準(zhǔn)備；RRC狀態(tài)返回IDLE模式。 A、UE RRC IDLE狀態(tài)說明 UE在IDLE狀態(tài)首先監(jiān)聽尋呼信道； RRC檢測(cè)尋呼信息中的ID 信息； RRC檢測(cè)系統(tǒng)信息中的更新信息 RRC控制L1層進(jìn)行測(cè)量檢測(cè)，從而進(jìn)行小區(qū)重選的判決 當(dāng)收到尋呼消息、呼叫、位置更新時(shí)，高層會(huì)指示RRC與網(wǎng)絡(luò)側(cè)建立RRC連接 RRC建立RAN連接，UE進(jìn)入CELL-FACH或CELL-DCH狀態(tài) RRC建立信令承載 RRC指示RLC啟用AM/UM模式進(jìn)行信令消息傳送 網(wǎng)絡(luò)側(cè)根據(jù)具體情況，指示UE進(jìn)入專用信道（DCH），或者進(jìn)入P

24、CH狀態(tài)（DRX），或者釋放RRC連接進(jìn)入IDLE狀態(tài)參考示意圖如下： C、 UE RRC FACH狀態(tài)說明 CN側(cè)的消息通過RRC信令承載進(jìn)行傳送 UE在FACH上接收下行消息；在RACH上發(fā)送上層消息 在不同的SRB上傳送高層（MM/GMM）以及RRC對(duì)等實(shí)體之間的消息 進(jìn)行L1層信令、MAC層流量的測(cè)量報(bào)告 CN側(cè)通過RB建立用戶平面，RRC會(huì)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)側(cè)指示配置L1、MAC、RLC各層的配置參數(shù) CN側(cè)可以通過啟動(dòng)安全模式控制流程進(jìn)行加密參考示意圖如下所示： D、 UE RRC DCH狀態(tài)說明 UE使用DCH與網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行通信 在不同的SRB上傳送高層（MM/GMM）以及RRC對(duì)等實(shí)體間的消息 UE在DCH上傳送/接收上/下行消息 在進(jìn)行分組業(yè)務(wù)的情況下，如果沒有流量，將指示UE進(jìn)入CELL-FACH或URA-PCH狀態(tài) 參考示意圖如下： （4）、CS呼叫流程 CS域的呼叫可能由UE發(fā)起（MOC）或者由網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起（MTC）；在進(jìn)行呼叫的過程中，需要在CN與UE間、UTRAN與UE間進(jìn)行信令交互；在UTRAN中，UE的狀態(tài)可能發(fā)生遷移。 A、UE主叫流程說明如下：B、UE被叫流程說明如下： C、CS連接釋放流程說明 CS連接釋放是由CC過程執(zhí)行