WCDMA 基本信令流程

WCDMA基本信令流程12课程目标了解UTRAN的相关接口协议和功能了解无线侧的基本信令流程和基本呼叫流程学习完本课程，您将能够：3课程内容第一章UTRAN网络结构第二章UTRAN接口协议和功能第三章基本信令流程第四章基本呼叫流程4UTRANUMTSTerrestrialRadioAccessNetworkCNCoreNetworkUEUserEquipmentIuUTRANUEUuCNUMTS体系结构5RNSRNCRNSRNCCoreNetworkNodeBNodeBNodeBNodeBIuIuIurIubIubIubIubUTRAN体系结构UMTS网络单元构成示意图67ApplicationProtocolDataStream(s)ALCAP(s)TransportNetworkLayerPhysicalLayerSignallingBearer(s)TransportUserNetworkPlaneControlPlaneUserPlaneTransportUserNetworkPlaneTransportNetworkControlPlaneRadioNetworkLayerSignallingBearer(s)DataBearer(s)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接口的一般协议模型8TEMTUTRANCNIuEDGENODECNGatewayTEUMTSUTRAFDD/TDDServicePhysicalBearerServiceRadioBearerServiceIuBearerServiceBackboneNetworkServiceRadioAccessBearerServiceCNBearerServiceUMTSBearerServiceTE/MTLocalBearerServiceExternalBearerServiceEnd-to-EndServiceUTRANradiointerfaceBearerservice:承载业务。具有能力、延迟、BER的信息传播途径。UMTS承载分层结构9UE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-PCH10UE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-FACHUE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。11UE在连接模式下的状态Cell-PCHUE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-PCHUE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。12CELL_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13ServingRNC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DRNC14CRNCCRNCIubNodeBCellCellCellNodeB...CNIuCRNC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CRNCCRNC对其控制的所有NodeB的资源进行合理的分配和使用15SourceRNC与TargetRNCCNCNSourceRNCTargetRNCServingRNCIuIuIurRNCSRNSRelocation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.16思考题UTRAN网络具有哪些接口？UE具有哪些工作模式？ServingRNC、DriftRNC、CRNC、SourceRNC、TargetRNC的区别是什么？17本章小结本章主要介绍了UTRAN网络的一些基本知识。18课程内容第一章UTRAN网络结构第二章UTRAN接口协议和功能第三章基本信令流程第四章基本呼叫流程19第二章UTRAN接口协议和功能Iu接口Iur接口Iub接口Uu接口20CoreNetwork(CN)UTRANNodeBNodeBNodeBNodeBRNCIuInterface揑u-BC揑u-CSBCDomainCSDomainPSDomain揑u-PSRNCIu接口体系结构21Physical(FullRateE1orSTM1Optical)ATMLowerLayersAAL2AAL5-SAALNNIMTP3-BIPQ.2150Q.2630Q.AAL2FrameProtocolUnrestrictedDigitalVoiceDataSCCPRANAPUDPGTP-UPacketBearerCSBearerPSBearerControlSignalingRANAP:RadioAccessNetworkApplicationPartIu接口协议栈结构22移动性管理功能位置区报告SRNSRelocationRNC间硬切换和系统间切换无线接入承载（RAB）管理功能RAB的建立，更改，释放Iu数据传输正常数据传输异常数据传输UE-CN连接信息的透明传输Iu接口功能（1）23寻呼（Paging)Iu释放安全性模式控制过载控制公共UEID（IMSI）的管理Iu信令跟踪管理Iu接口异常管理CBS(CellBroadcastService)控制Iu接口功能（2）24第二章UTRAN接口协议和功能Iu接口Iur接口Iub接口Uu接口25RadioUserPlaneIurControlPlaneDriftRadioNetworkSystemRadioLinkRadioLinkRadioLinkIurControlPortRadioLinkRadioLinkRadioLinkServingRadioNetworkSystemCellCellIurDCHDataPortRACH/FACHTrafficContextsWithattributesIurDCHDataPortIurDSCHDataPortIurTDDUSCHDataPortIurDSCHDataPortIurRACH/CPCH[FDD]/FACHDataPortIurRACH/CPCH[FDD}/FACHDataPortIurDataPortTDDUSCHIur接口逻辑模型26Physical(FullRateE1orSTM1Optical)ATMLowerLayersAAL2AAL5-SAALNNIMTP3-BQ.2150Q.2630Q.AAL2FrameProtocolUnrestrictedDigitalVoiceDataSCCPRNSAPRLC/MACCSBearerControlSignalingRNSAP:RadioNetworkSubsystemApplicationPartIur接口协议栈结构27支持RNC间移动性的基本功能支持SRNCrelocationRNC间的CellUpdate和URAUpdateRNC间寻呼报告协议错误专用信道功能切换时，在DRNC中建立、更改、释放专用信道Iur接口上DCH传输块的传输通过专用测量报告过程和过虑控制管理DRNS中的无线链路RL的管理，压缩模式的管理Iur接口功能28公共信道功能Iur接口上公共传输信道的建立，删除，公共传输信道用于传输DRNC中处于公共信道状态UE的信息将MAC-d和MAC-c相分离MAC-d和MAC-c之间的流控全局资源管理（GlobalResourceManagement)RNC间公共测量RNC间NodeB定时信息传输Iur接口功能29第二章UTRAN接口协议和功能Iu接口Iur接口Iub接口Uu接口30Physical(FullRateE1orSTM1Optical)ATMLowerLayersAAL2AAL5-SAALUNINBAPQ.2150Q.2630Q.AAL2FrameProtocolRLC/MACRRCMSSignalingCC/MM/RRUnrestrictedDigital/VoicePacketCSBearerPSBearerControlSignalingNBAP:NodeBApplicationPartRRC:RadioResourceControlRLC:RadioLinkControlMAC:MediumAccessControlIub接口协议栈31公共功能公共传输信道管理Iub公共信道数据传输NodeB逻辑O&M（小区配置，故障管理，闭塞等维护功能）系统信息管理公共测量资源核查异常管理定时和同步管理Iub接口功能（1）32专用功能专用传输信道管理无线链路（RL）监控专用测量管理定时和同步管理上行外环功控Iub专用数据传输下行功率漂移的平衡压缩模式控制Iub接口功能（2）33第二章UTRAN接口协议和功能Iu接口Iur接口Iub接口Uu接口34L3controlcontrolcontrolcontrolLogicalChannelsTransportChannelsC-planesignallingU-planeinformationPHYL2/MACL1RLCDCNtGCL2/RLCMACRLCRLCRLCRLCRLCRLCRLCDuplicationavoidanceUuSboundaryBMCL2/BMCRRCcontrolPDCPPDCPL2/PDCPDCNtGCUu接口协议栈结构35传输信道复用和码组合信道解复用码组合传输信道到物理信道的映射宏分集合并/分发和软切换执行传输信