3G关键流程讲解

1XXXX3G技术培训3G关键流程讲解集团公司研发中心3G系列培训教材之—2XXXX3G技术培训主要内容信令流程的基本概念WCDMA无线网络和核心网络之间的协议栈UE的工作模式与状态SRNC与DRNC信令流程终端开机选网移动性管理•小区重选•位置更新•切换•SRNS重定位安全性管理•鉴权•加密和完整性保护PS域的其他基本流程•附着•PDP激活、PDP去激活•QOS协商•分离3XXXX3G技术培训WCDMA协议栈IuUuUTRANUECoreNetworkAccessStratumNon-AccessStratumRadioProtocolsRadioProtocolsIuProtocolsIuProtocols4XXXX3G技术培训RadioNetworkLayerTransportNetworkLayerPhysicalLayerApplicationProtocolDataStream(s)ControlPlaneUserPlaneSignalingBearer(s)SignalingBearer(s)DataBearer(s)ALCAP(s)TransportNetworkUserPlaneTransportNetworkUserPlaneTransportNetworkControlPlaneUTRAN接口的一般模型UMTSTerrestrialRadioAccessNetwork5XXXX3G技术培训NBAPPHYATMAAL5ServiceSpecificLayersNodeBRANAPRNSAPNBAPPHYATMAAL5ServiceSpecificLayersMTP3-BSCCPRANAPPHYATMAAL5ServiceSpecificLayersMTP3-BSCCPCoreNetwork(CSDomain)RANAPRNSAPNBAPPHYATMAAL5ServiceSpecificLayersMTP3-BSCCPRNCRANAPPHYATMAAL5ServiceSpecificLayersMTP3-BSCCPCoreNetwork(PSDomain)RNC控制平面/ControlPlaneIur接口的引入，使得跨RNC的软切换过程可以不需要核心网进行资源调配6XXXX3G技术培训用户平面/UserPlaneDataStreamsIubPHYATMAAL2NodeBPHYATMAAL2PHYATMAAL2GTP-UCoreNetwork(CSDomain)PHYATMAAL2RNCDataStreamsIuPSPHYATMAAL5CoreNetwork(PSDomain)RNCDataStreamsIuCSDataStreamsIub,IurDataStreamsIurDataStreamsIuCSDataStreamsIuPSAAL5IPUDPGTP-UIPUDP用户平面，GTPTunnel延伸到了RNC与SGSN之间7XXXX3G技术培训Uu接口协议栈Layer1Layer3Layer2ControlPlaneUserPlanePHY(PHYsical)MAC(MediumAccessControl)RLC(RadioLinkControl)PDCPBMCRRC(RadioResourceControl)Managementfunctions:MM,GMMCCNonAccessStratumAccessStratumNetworklayerprotocol:Ipv4,Ipv6,...AMR8XXXX3G技术培训主要内容信令流程的基本概念WCDMA无线网络和核心网络之间的协议栈UE的工作模式与状态SRNC与DRNC信令流程终端开机选网移动性管理安全性管理PS域的其他基本流程9XXXX3G技术培训UE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；UE有4种状态：Cell-DCH,Cell-FACH,Cell-PCH,URA-PCH。通过无线网络临时标识区分UE。电路域业务的用户只有空闲、cell-dch状态。某些信令流程只能发生在特定的工作模式。10XXXX3G技术培训UE在连接模式下的状态Cell-DCH（Dedicatedchannel）：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-FACH（Forwardaccesschannel）UE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，上下行的数据在公共信道上传输，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。11XXXX3G技术培训UE在连接模式下的状态Cell-PCH（Pagingchannel）UE上下行都没有数据传送，需要监听寻呼信道，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-PCH（Pagingchannel）UE上下行都没有数据传送，需要监听寻呼信道，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。12XXXX3G技术培训UE工作模式比较Uu接口Iu接口网络寻呼信令负荷终端耗电Cell_dch使用专用信道，有RRC连接存在连接低高Cell_fach使用公共信道，有RRC连接存在连接低高Cell_pch无RRC连接存在连接低中Utra－Pch无RRC连接存在连接中低空闲状态无RRC连接不存在连接高低13XXXX3G技术培训UE工作模式的转换CELL_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)RRCconnection这些状态只用于UTRAN与UE，对CN来说，这些状态是透明的14XXXX3G技术培训UE开机后进入IDLE状态•手机开机•高层指示RRC搜索网络•搜速过程中，RRC控制L1寻找驻扎小区(频率，扰码)•RRC检测BCH上的系统消息•侦听PCH上的寻呼信号•RRC通知上层已经进入IDLE状态•UE准备做位置更新流程和IMSIAttach流程CELL_DCHCELL_FACHCELL_PCHURA_PCHIDLEDEADUEUTRANSYSTEM_INFO15XXXX3G技术培训IDLE状态（1）•手机监听寻呼信道(PagingChannel)•RRC检测寻呼信息中的ID信息•RRC检测系统消息更新信息•RRC控制L1测量检测，进行小区重选判决•RRC控制进行小区重选•收到寻呼消息、或发起呼叫、或发起位置更新等，高层指示RRC与网络侧间建立RRC连接CELL_DCHCELL_FACHCELL_PCHURA_PCHIDLEDEADUEUTRANPAGINGTYPE116XXXX3G技术培训IDLE状态（2）•RRC建立RAN连接，进入CELL_FACH或CELL_DCH状态•RRC建立信令承载•RRC指示RLC启用UM/AM模式进行信令信息传送CELL_DCHCELL_FACHCELL_PCHURA_PCHIDLEDEADUEUTRANRRCCONNECTIONSETUPRRCCONNECTIONREQUESTRRCCONNECTIONSETUPCOMPLETE17XXXX3G技术培训UEFACH状态•核心网的消息通过RRC信令承载•UE在FACH上接收下行消息•UE在RACH信道上发送上行消息•传送高层（MM/GMM)以及RRC对等实体间的消息•网络侧通过RB建立建立用户面，RRC按照网络侧指示配置物理层、MAC、RLC各层的具体参数•网络侧可以通过启动安全模式控制流程进行加密CELL_DCHCELL_FACHCELL_PCHURA_PCHIDLEDEADUEUTRANDOWNLINKDIRECTTRANSFERINITIALDIRECTTRANSFERUPLINKDIRECTTRANSFERUEUTRANRADIOBEARERSETUPRADIOBEARERSETUPCOMPLETE18XXXX3G技术培训UEDCH状态•UE使用专用信道与网络侧通信•传送高层(MM/GMM)以及RRC对等实体间的消息•UE在DCH上接收下行消息•UE在DCH上发送上行消息•在进行分组业务(PacketSwitchedData)的情况下，如果没有流量，网络侧将指示UE迁移到URA_PCH或CELL_PCH状态CELL_DCHCELL_FACHCELL_PCHURA_PCHIDLEDEADUEUTRANRADIOBEARERRECONFIGURATIONRADIOBEARERRECONFIGURATIONCOMPLETE19XXXX3G技术培训UEPCH状态CELL_DCHCELL_FACHCELL_PCHURA_PCHIDLEDEADUEUTRANPAGINGTYPE1UEUTRANCELLUPDATECONFIRMCELLUPDATEUEUTRANURAUPDATECONFIRMURAUPDATE•活动减少，节省电能•L1使用DRX侦听寻呼消息•寻呼消息将使UE重新进入CELL_FACH/CELL_DCH状态•UE通过小区更新过程重新进入CELL_FACH状态•URA_PCH状态下，UE通过URA更新过程以进行URA重选•L1的测量过程与IDLE状态下的情况类似20XXXX3G技术培训主要内容信令流程的基本概念WCDMA无线网络和核心网络之间的协议栈UE的工作模式与状态SRNC与DRNC信令流程终端开机选网移动性管理安全性管理PS域的其他基本流程21XXXX3G技术培训SRNC（ServingRNC）与DRNC（DriftRNC）CNSRNCDRNCIuIur•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DRNC22XXXX3G技术培训主要内容信令流程的基本概念信令流程终端开机选网•概述•PLMN选择•小区选择•关机移动性管理安全性管理PS域的其他基本流程23XXXX3G技术培训开机选网概述Automatic/ManualmodeselectionUserselectionofPLMNIndicationtouserServiceindicationPLMNselectionPLMNselectedPLMN'savailableCellselectionCell®istrationareachangesLRresponsesCMrequestsLocationRegistration当UE开机后或在漫游中，它的首要任务就是找到网络并和网络取得联系，只有这样，才能获得网络服务，开机选择流程如左图，一般包括：PLMN选择和重选小区的选择和重选位置登记（终