很好的TD网优学习系列--2无线接口协议与信令流程

TD-SCDMA无线接口协议与信令流程关键字：无线接口协议摘要：本文描述了UU接口、空口相关信令流程缩略语：参考资料：【1】3GPPTS25.331:RRCProtocolSpecification【2】3GPPTS25.922:Radioresourcemanagementstrategies【3】3GPPTS25.931:UTRANFunctions,ExamplesonSignallingProcedures【4】3GPPTR21.905:Vocabularyfor3GPPSpecifications【5】TD-SCDMA第三代移动通信系统标准李世鹤人民邮电出版社【6】TD-SCDMA第三代移动通信系统、信令及实现李小文等人民邮电出版社目录1引言...........................................................................................................................................42网络结构与接口.......................................................................................................................53相关协议...................................................................................................................................63.1RRC协议.......................................................................................................................63.2UE状态与状态跃迁.....................................................................................................63.2.1Idle状态............................................................................................................73.2.2CELL_DCH状态.................................................................................................73.2.3CELL_FACH状态................................................................................................73.2.4CELL_PCH状态..................................................................................................83.2.5URA_PCH状态..................................................................................................83.2.6状态跃迁...........................................................................................................83.3接口模型.......................................................................................................................93.3.1通用接口模型...................................................................................................93.3.2Uu口接口协议结构.........................................................................................94空口信令流程.........................................................................................................................114.1寻呼发送流程.............................................................................................................114.2RRC连接建立与直传过程.........................................................................................124.3RB连接过程...............................................................................................................134.4RB重配置过程...........................................................................................................144.5测量控制与测量报告.................................................................................................151引言在TD-SCDMA系统中，无线接口就是Uu接口，也可称作空中接口（AirInterface）。本文介绍空口的相关协议，UE状态和状态跃迁，以及信令流程中与空口相关的过程。2网络结构与接口UMTS与第二代移动通信系统在逻辑结构方面基本相同。从功能上看可以分成不同功能的子网，包括核心网（CN）、无线接入网（UTRAN）和用户设备（UE）三部分组成。图2-1UMTS网络结构图TD-SCDMA系统的网络接口主要有Uu接口、Iub接口、Iur接口和Iu接口。Uu接口，即空中接口，是指移动终端和接入网之间的接口。Uu接口主要用来传输用户数据、或是相关信令，对应分为用户平面和控制平面。Iub接口是RNC和NodeB之间的接口，完成RNC和NodeB之间的用户数据传送、用户数据及信令的处理和NodeB逻辑上的O&M等。Iur接口是两个RNC之间的逻辑接口，用来传送RNC之间的控制信令和用户数据。Iu接口是连接UTRAN和CN的接口，也可以把它看成是RNS和核心网之间的一个参考点。它将系统分成用于无线通信的UTRAN和负责处理交换、路由和业务控制的核心网两部分。业务建立过程，需要CN/RNC/NodeB/UE共同参与，信令在这些网元之间交互，但是在不同的接口，观察到的相关信令是不同的。3相关协议3.1RRC协议RRC（RadioResourceControl）协议是UE和UTRAN之间的重要协议，其协议结构图如错误!未找到引用源。。L3controlcontrolcontrolcontrolLogicalChannelsTransportChannelsC-planesignallingU-planeinformationPHYL2/MACL1RLCDCNtGCL2/RLCMACRLCRLCRLCRLCRLCRLCRLCDuplicationavoidanceUuSboundaryBMCL2/BMCcontrolPDCPPDCPL2/PDCPDCNtGCRadioBearersRRC图3-1RRC协议结构图3.2UE状态与状态跃迁UE有两种基本运行模式：空闲模式和连接模式。UE开机后停留在空闲模式下。通过非接入层表示，如：IMSI，P-TMSI，TMSI等标识来区分。UTRAN不保留空闲模式下的UE信息。仅能够寻呼LAC区中的所有UE或同一寻呼时刻的所有UE。当UE完成RRC连接建立后，才会从空闲模式转移到连接模式，CELL-FACH或CELL-DCH。当RRC连接释放后UE从连接模式到空闲模式。UE连接模式共有四种状态：CELL-PCH，URA-PCH，CELL-FACH，CELL-DCH。图3-2UE状态和状态的跃迁3.2.1Idle状态UE开机后，在一个小区中读取系统消息，监听寻呼信息，处于Idle状态。在Idle状态下，UE的所有连接在接入层都是关闭的，UE的识别通过非接入层标识（如IMSI、TMSI和P-TMSI）来区别。UTRAN中没有为处于空闲模式的UE建立上下文，如果要寻址一个特定的UE，只能在一个小区内向所有的UE或向监听同一寻呼时段的多个UE发送寻呼消息。3.2.2CELL_DCH状态CELL_DCH状态的基本特征是，UE被分配了专用的物理信道。在该状态下，除了上下行专用物理信道DPCH外，UE还可能被分配物理上下行共享信道PUSCH和/或PDSCH。根据UTRAN的分配情况，UE可以使用专用传输信道DCH、上行共享传输信道USCH、下行共享传输信道DSCH，以及这些传输信道的组合。UTRAN根据当前的激活信道集知道该UE已经处在小区识别等级上。3.2.3CELL_FACH状态CELL_FACH状态的基本特征是，UE与UTRAN之间不存在专用物理信道连接，UE在下行方向将连续监视FACH传输信道，而在上行方向可以使用公共或共享传输信道（如RACH），UE在任何时候都可以在相关传输信道上发起接入过程。根据UTRAN的分配情况，UE在此状态下可以使用USCH或DSCH传输信道，UTRAN也可以根据UE最后一次执行的小区更新过程，知道UE当前所处的小区。如果UE选择了一个新的小区，UE将把当前的位置信息通过小区更新过程报告给UTRAN。UTRAN也可以在FACH上直接给UE发送数据，而不必先发起寻呼。UTRAN将把系统信息的变化通过相应的调度信息在FACH上及时地广播给UE，以便UE重新读取相应的系统信息。3.2.4CELL_PCH状态CELL_PCH状态的基本特征是：UE与UTRAN之间不存在专用物理信道连接，而且UE也不可以使用任何上行物理信道。在该状态下，UE为节省功耗，可以使用DRX方式去监听PICH所指示的PCH信道。UTRAN根据UE上次在CELL_FACH状态下执行的最后一次小区更新过程，知道UE当前所处的小区。如果UE需要发送上行数据（响应寻呼或者发起呼叫），必需先从CELL_PCH状态转移到CELL_FACH状态。在该状态下，RRC子层通过小区重选过程执行连接移动性管理。3.2.5URA_PCH状态URA_PCH状态的基本特征是：UE与UTRAN之间不存在专用物理信道连接，而且UE也不可以使用任何上行物理信道。在该状态下，UE为节省功耗，可以使用DRX方式去监听PICH所指示的PCH信道。UTRAN根据UE上次在CELL_FACH状态下执行的最后一次URA更新过程，知道UE当前所处的URA。如果UE需要发送上行数据（响应寻呼或者发起呼叫），必需先从URA_PCH