WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)信令流程

1WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)信令流程

2課程目標(biāo)了解UTRAN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)了解UTRAN的一些基本概念了解無線側(cè)的基本信令流程學(xué)習(xí)完本課程，您將能夠：3課程內(nèi)容

第一章UTRAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和協(xié)議棧第二章UTRAN基本概念第三章基本信令流程4UTRAN UMTSTerrestrialRadioAccessNetworkCN CoreNetworkUE UserEquipmentIuUTRANUEUuCNUMTS體系結(jié)構(gòu)5RNSRNCRNSRNCCoreNetworkNodeBNodeBNodeBNodeBIuIuIurIubIubIubIubUTRAN體系結(jié)構(gòu)6UU協(xié)議結(jié)構(gòu)7Iu-CS域協(xié)議結(jié)構(gòu)8Iu-PS域協(xié)議結(jié)構(gòu)9Iub接口協(xié)議結(jié)構(gòu)10Iur接口協(xié)議結(jié)構(gòu)11思考題UTRAN網(wǎng)絡(luò)具有哪哪些接口？？12本章小結(jié)本章主要介介紹了UTRAN網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)構(gòu)和協(xié)議棧棧。13課程內(nèi)容第一章UTRAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和和協(xié)議棧第二章UTRAN基本概念第三章基基本信令令流程14UE的工作模式式UE有兩種基本本的運(yùn)行模模式：空閑閑模式和連連接模式空閑模式：：UE處于待機(jī)狀狀態(tài)，沒有有業(yè)務(wù)的存存在，UE和UTRAN之間沒有連連接，UTRAN內(nèi)沒有任何何有關(guān)此UE的信息；通過非接接入層標(biāo)識識如IMSI、TMSI或P-TMSI等標(biāo)志來區(qū)區(qū)分UE；連接模式：：當(dāng)UE完成RRC連接建立時時，UE才從空閑模模式轉(zhuǎn)移到到連接模式式；

在連連接模式下下，UE有4種狀態(tài)：Cell-DCH,Cell-FACH,Cell-PCH,URA-PCH區(qū)別:空閑時沒有有RRC連接15UE在連接模式式下的狀態(tài)態(tài)Cell-DCH：UE處于激活狀狀態(tài)，正在在利用自己己專用的信信道進(jìn)行通通信，上下下行都具有有專用信道道，UTRAN準(zhǔn)確的知道道UE所位于的小小區(qū)中Cell-FACH

UE處于激活狀狀態(tài)，但是是上下行都都只有少量量的數(shù)據(jù)需需要傳輸，，不需要為為此UE分配專用的的信道，下下行的數(shù)據(jù)據(jù)在FACH上傳輸，上上行在RACH上傳輸，下下行需要隨隨時監(jiān)聽FACH上是否有自自己的信息息，UTRAN準(zhǔn)確的知道道UE所位于的小小區(qū)，保留留了UE所使用的資資源，所處處的狀態(tài)等等信息。16UE在連接模式式下的狀態(tài)態(tài)Cell-PCHUE上下行都沒沒有數(shù)據(jù)傳傳送，需要要監(jiān)聽PICH，以便收聽聽尋呼，因因此UE此時進(jìn)入非非連續(xù)接收收，可有效效的節(jié)電。。UTRAN準(zhǔn)確的知道道UE所位于的小小區(qū)，這樣樣，UE所位于的小小區(qū)變化后后，UTRAN需要更新UE的小區(qū)信息息。URA-PCHUE上下行都沒沒有數(shù)據(jù)傳傳送，需要要監(jiān)聽PICH，進(jìn)入非連連續(xù)接收，，UTRAN只知道UE所位于的URA（UTRANRegistrationArea，一個URA包含多個小小區(qū)），也也就是說，，UTRAN只在UE位于的URA發(fā)生變化后后才更新其其位置信息息，這樣更更加節(jié)約了了資源，減減少了信令令。17CELL_DCHCELL_FACHCELL_PCHURA_PCHIDLEDEAD-搜索網(wǎng)絡(luò)(PLMN)-“駐扎”小區(qū)(campon)-偵聽pagingchannel-小區(qū)重選-專用信道-Radiobearers傳輸業(yè)務(wù)-高層信令觸發(fā)(CN)-減少活動，DRX，節(jié)電RRCconnection這些狀態(tài)只用與UTRAN與UE，對CN來說，這些狀態(tài)是透明的UE狀態(tài)示意圖圖18ServingRNC與DriftRNCCNSRNCDRNCIuIur在WCDMA系統(tǒng)中，由由于Iur接口的引入入而產(chǎn)生了了SRNC/DRNC的概念。SRNC和DRNC都是對于某某一個具體體的UE來說的,是是邏輯上的的一個概念念。簡單的說，，對于某一一個UE來說，其與與CN之間的連接接中，直接接與CN相連，并對對UE的所有資源源進(jìn)行控制制的RNC叫該UE的SRNC。UE與CN之間的連接接中，與CN沒有連接，，僅為UE提供資源的的RNC叫該UE的DRNC。處于連接狀狀態(tài)的UE必須而且只只能有一個個SRNC，可以有0個或者多個個DRNC19CRNCCRNCIubNodeBCellCellCellNodeB...CNIuCRNC是對于某一一個NodeB(或者Cell)來說的直接和某NodeB相連接，對對該NodeB資源的使用用進(jìn)行控制制的RNC叫該NodeB的ControlRNC一個NodeB有且只能有有一個CRNCCRNC對其控制的的所有NodeB的資源進(jìn)行行合理的分分配和使用用20SourceRNC與TargetRNCCNCNSourceRNCTargetRNCServingRNCIuIuIurRNCSRNSRelocation就是將某個個UE的SRNC的角色由一一個RNC轉(zhuǎn)到另外一一個RNC的過程.SRNSRelocation前，該UE的SRNC(ServingRNC)叫SourceRNC，即將承承擔(dān)SRNC角色的目標(biāo)標(biāo)RNC叫TargetRNC.SourceRNC和TargetRNC是在一次SRNSRelocation過程中對于于不同RNC的稱謂.21本章小結(jié)本章重點介介紹了UTRAN的一些基本本概念。22課程內(nèi)容第一章UTRAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和和協(xié)議棧第二章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總體流流程網(wǎng)絡(luò)啟動流流程UE登記流程呼叫流程及及軟、硬切切換流程連接移動性性管理流程程24呼叫總體流流程25第三章基基本信令流流程呼叫總體流流程網(wǎng)絡(luò)啟動流流程UE登記流程呼叫流程及及軟、硬切切換流程連接移動性性管理流程程26.3.BCCH:SystemInformation1.SystemInformationUpdateRequestUENodeBRNCCNNBAPNBAPRRCRRC.4.BCCH:SystemInformationRRCRRC5.BCCH:SystemInformationRRCRRC.2.SystemInformationUpdateResponseNBAPNBAP系統(tǒng)信息廣廣播流程27第三章基基本信令流流程呼叫總體流流程網(wǎng)絡(luò)啟動流流程UE登記流程呼叫流程及及軟、硬切切換流程連接移動性性管理流程程28UE為登記發(fā)起起RRC連接建立，，SRNC決定在公共共信道上建建立RRC連接，并且使用已已經(jīng)配置好好的公共信信道資源。。RRC建立流程(CCH)29UE與CN之間交換DT消息，如鑒鑒權(quán)、連接接建立、位位置登記等等。NAS信令建立立流程30UE在登記過過程中，，沒有使使用專用用的用戶戶面資源源，直接接釋放信信令鏈路路。登記過程程結(jié)束。。RRC釋放流程程(CCH)31第三章基基本信信令流程程呼叫總體體流程網(wǎng)絡(luò)啟動動流程UE登記流程程呼叫流程程及軟、、硬切換換流程連接移動動性管理理流程32CN發(fā)送尋呼呼消息，，指定UE與尋呼區(qū)區(qū)（CN負(fù)責(zé)尋呼呼消息的的重發(fā)））。SRNC根據(jù)UE的狀態(tài)發(fā)發(fā)送相應(yīng)應(yīng)的尋呼呼消息。。尋呼流程程(空閑狀態(tài)態(tài))33CN發(fā)送尋呼呼消息，，指定UE與尋呼區(qū)區(qū)（CN負(fù)責(zé)尋呼呼消息的的重發(fā)））。SRNC根據(jù)UE的狀態(tài)發(fā)發(fā)送相應(yīng)應(yīng)的尋呼呼消息。。尋呼流程程(連接模式式)34UE在CCCH信道發(fā)送送RRC建立請求求消息，，帶有UE標(biāo)志、能能力、原原因；SRNC如果條件件滿足，，首先根根據(jù)需求求配置好好NodeB，并建立立與NodeB的通路；；然后在CCCH信道發(fā)送送RRC連接建立立消息，，并等候候UE從DCCH的響應(yīng)。。RRC建立流程程(DCH)35當(dāng)SRNC決定在公公共信道道上建立立RRC連接的時時候，就就不需要要再配置置NodeB并建立SRNC與NodeB之間的數(shù)數(shù)據(jù)承載載了，因因為都已已經(jīng)建立立好了。。RRC建立流程程(CCCH)36UE與CN之間交換換DT消息，如如鑒權(quán)、、業(yè)務(wù)請請求、連連接建立立等。NAS信令建立立流程37Iu接口上的的ALCAP建立過程程有多次次，允許許同時建建立多條條用戶面面的RAB；用戶面建建立完畢畢后，UE進(jìn)入通話話過程。。RAB建立流程程(DCH-DCH,同步)38RAB建立流程程(DCH-DCH,異步)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傳輸信道道重配置置流程43物理信道道重配置置流程44軟切換宏分集：："Macrodiversity"isaoperationstateinwhichaUserEquipmentsimultaneouslyhasradiolinkswithtwoormoreUTRANaccesspointsforthesoleaimofimprovingqualityoftheradioconnectionorprovidingseamless活動集：：“ActiveSet”SetofradiolinkssimultaneouslyinvolvedinaspecificcommunicationservicebetweenanUserEquipmentandaUTRANaccesspoint軟切換相相關(guān)概念念45NodeBRNCAirBridgeAirBridgeAirBridge軟切換流流程示意意圖46同頻–不同碼Rake接受/分集合并NodeBRNCAirBridgeAirBridgeAirBridge軟切換流流程示意意圖47同頻–不同碼RNC分集合并NodeBRNCAirBridgeAirBridgeAirBridge軟切換流流程示意意圖48同頻–不同碼SRNC分集合并，DRNC透傳Serving與drift是通過UE來區(qū)分的NodeBAirBridgeAirBridgeAirBridgeServingRNCDriftRNC軟切換流流程示意意圖(SRNC-DRNC)49NodeBAirBridgeAirBridgeAirBridgeServingRNCRNC軟切換流流程示意意圖(SRN遷移)50軟切換前軟切換后軟切換示意圖CNSRNCNodeBNodeBCNSRNCNodeBNodeBCNSRNCNodeBNodeB軟切換中軟切換流流程示意意圖（RNC內(nèi)）51DecisiontosetupnewRL7.DCCH:ActiveSetUpdateComplete6.DCCH:ActiveSetUpdateCommandUENodeB(new)SRNCNBAP1.RadioLinkSetupRequestNBAPNBAP2.RadioLinkSetupResponseNBAP3ALCAPIubDataTransportBearerSetupStartRXdescriptionDCH-FP4.DownlinkSynchronisationDCH-FPDCH-FP5.UplinkSynchronisationDCH-FPStartRXdescriptionRRCRRCRRCRRC軟切換流流程（RNC內(nèi)addbranch）52DecisiontodeleteaRL2.DCCH:ActiveSetUpdateComplete1.DCCH:ActiveSetUpdateCommandUENodeB(old)SRNCNBAP3.RadioLinkDeletionRequestNBAPNBAP4.RadioLinkDeletionResponseNBAPRRCRRCRRCRRCStopRXandTx5ALCAPIubTransportBearerrelease軟切換流流程（RNC內(nèi)delbranch）53軟切換前前軟切換后后無線鏈路路同時增增加與刪刪除CNSRNCRNCNodeBNodeBNodeBCNSRNCRNCNodeBNodeBNodeB軟切換流流程示意意圖（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軟切換流流程（跨跨RNC）55硬切換前前硬切換后后無線鏈路路不能夠夠同時保保存CNSRNCNodeBNodeBCNSRNCNodeBNodeB硬切換流流程示意意圖（RNC內(nèi)）56UENodeBSourceNodeBTargetSRNC8.DCCH:PhysicalChannelReconfigurationComplete6.DCCH:PhysicalChannelReconfiguration1.RadioLinkSetupRequest2.RadioLinkSetupResponse9.RadioLinkDeletionRequest10.RadioLinkDeletionResponse3ALCAPubDataTransportBearerSetup7.RadioLinkFailureIndicationRRCRRCNBAPNBAPNBAPRRCRRCNBAPNBAPNBAPNBAPDecidetohandoverStartRxStartTxDCH-FP4.DownlinkSynchronisationDCH-FPDCH-FP5.UplinkSynchronisationDCH-FPNBAPNBAPNBAP11.ALCAPIubDataTransportBearerRelease硬切換流流程（RNC內(nèi)）57硬切換前前硬切換后后無線鏈路路不能夠夠同時保保存CNSRNCRNCNodeBNodeBCNSRNCRNCNodeBNodeB硬切換流流程示意意圖（跨跨RNC）58RNSAPRNSAP1.RadioLinkSetupRequestUENodeBSourceNodeBTargetRNCSourceRNCTargetSRNCRRCRRC10.DCCH:PhysicalChannelReconfigurationCompleteRRC7.DCCH:PhysicalChannelReconfigurationRRC6.ALCAPIurDataTransportBearerSetupNBAPNBAP2.RadioLinkSetupRequestNBAPNBAP3.RadioLinkSetupResponseNBAPNBAP12.RadioLinkDeletionRequestNBAPNBAP13.RadioLinkDeletionResponse4.ALCAPubDataTransportBearerSetup14.ALCAPIubDataTransportBearerReleaseRNSAPRNSAP15.RadioLinkDeletionResponse16.ALCAPIurDataTransportBearerReleaseRNSAP5.RLSetupResponseRNSAPRNSAP11.RadioLinkDeletionRequestRNSAPNBAPNBAP8.RadioLinkFailureIndicationRNSAPRNSAP9.RadioLinkFailureIndication硬切換流流程（跨跨RNC通過Iur接口）59釋放過程程一般由由CN發(fā)起；當(dāng)當(dāng)然在UE異常情況況下，SRNC也可以請請求釋放放。首先釋放放UE的連接，，然后再再釋放與與NodeB的連接。。RRC釋放，就就是呼叫叫的結(jié)束束。RRC釋放流程程（DCH）60當(dāng)釋放使使用公共共信道的的UE時，可以以發(fā)現(xiàn)SRNC只要直接接釋放UE就可以了了，而無無需釋放放NodeB的資源，當(dāng)然然也沒有數(shù)據(jù)據(jù)承載釋放。。RRC釋放流程（CCCH）61第三章基本本信令流程呼叫總體流程程網(wǎng)絡(luò)啟動流程程UE登記流程呼叫流程及軟軟、硬切換流流程連接移動性管管理流程62小區(qū)更新流程程URA更新流程系統(tǒng)間切換流流程SRNCRelocation流程連接移動性管管理流程63前向切換（ForwardHandover）是UE發(fā)起的切換，，包括CELLUPDATE和URAUPDATE過程。其中，，URAUPDATE過程只用于處處于URA_PCH狀態(tài)的UE進(jìn)行URA重選，以及檢檢查RRC連接是否正常常。對于CELL_FACH和CELL_PCH狀態(tài)的UE小區(qū)重選處于SA(ServiceArea)，定時器T305超時（此定時時器在廣播的的系統(tǒng)信息中中定義）對于CELL_PCH和URA_PCH狀態(tài)的UE需要上傳數(shù)據(jù)據(jù)時（進(jìn)入CELL_FACH狀態(tài)）當(dāng)在PCCH上接收到尋呼呼消息時，發(fā)發(fā)起小區(qū)更新新CELLUPDATE過程還可用來來重建RLC實體不可恢復(fù)復(fù)的錯誤（丟丟失連接），，以及監(jiān)視RRC連接的狀態(tài)。。前向切換64UEDRNCSourceDRNCTargetSRNCRNSAPRNSAP8.CommonTransp.ChannelResourcesReleaseRNSAPRNSAP2.UplinkSignallingTransferIndicationRNSAP3.CommonTransp.ChannelResourcesInitializationRequestRNSAPRRC1.CCCH:CellUpdateRRC-relayRRC6.DCCH:CellUpdateConfirmRRCRRC7.DCCH:RNTIRelocationCompleteRRCRNSAPRNSAP4.CommonTransp.ChannelResourcesinitializationResponse5.ALCAPIurbearersetup小區(qū)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