WCDMA资料学习心得之无线网络接口和流程

WCDMA资料学习心得之无线网络接口和流程在此，我想谈谈自己对这一部分内容的总体理解。我觉得对于无线网络的接口，主要是掌握各个接口的功能、接口的协议分层结构（对于任何网络接口应该都是如此）；在流程方面：首先应该从总体上掌握业务流程，其次再重点掌握信令流程。1、UTRAN的网络接口我想大家肯定对这部分的知识已经是滚瓜烂熟了，但是为了加深记忆，这里再重新归纳一下，望各位不要介意。A、从总体上来讲，UMTS体系结构主要是：CN----核心网、UTRAN----无线接入网、UE----用户终端，三者之间的接口依次是：Iu口、Uu口。图示如下--见附件1：B、对于UTRAN的体系结构，主要分解如下：UTRAN实际上就是由多个RNS（是一个逻辑概念）所组成，1个RNS包含1个RNC和多个Node-B；CN与RNC之间的接口是IU口，RNC和RNC之间的接口是Iur口，RNC和Node-B之间的接口是Iub口。图示如下－见附件2：C、在讲到UTRAN接口的协议时，首先应该提到UTRAN接口的一般协议模型。经过分析，其实主要可以总结为“纵向分层，横向分面”，接口协议结构的原则是层与面在逻辑上相互独立，涉及到几个概念：传输网络层、无线网络层、控制平面、用户平面。图示如下－见附件3：D、UMTS承载的分层结构。我是这样理解的，每个接口的对等实体之间都是有对应分层结构，那么在不同的分层接口之间所映射的业务就对应于承载的分层结构。图示如下－见附件4：E、UE的工作模式。总体上UE有2种基本模式：空闲模式（IDLE模式）、连接模式（Connect），其中连接模式又分为：CELL-DCH、CELL-FACH、CELL-PCH、URA-PCH4种状态。对于以上所罗列的几种状态，我们应该掌握其区别，防止混淆。IDLE模式------UE和UTRAN之间没有建立连接，UE处于待机，没有业务存在，UTRAN内没有关于该UE的信息，要通过IMSI、TMSI、P-TMSI等非接入层标识来区分UE。Connect模式----当UE完成RRC连接建立时，才从IDLE模式转移到CONNECT模式。CELL-DCH状态------UE处于激活状态，上、下行都具有专用信道，UTRAN准确的知道UE所处的小区。CELL-FACH状态-------UE处于激活状态，上、下行有少量数据传输，下行在FACH信道上传输而上行在RACH信道上传输，UTRAN同样准确的知道UE所处的小区；保留了UE所使用的资源、所处的状态等信息。CELL—PCH状态-----UE上、下行没有数据传输，需要监听PICH信道；UE处于DRX模式，能够省电；UTRAN同样准确的知道UE所处的小区，当UE所处的小区变化后，UTRAN需要更新UE的小区信息。URA—PCH状态-----UE上、下行没有数据传输，需要监听PICH信道；UE处于DRX模式，能够省电；UTRAN只知道UE所处的URA（UTRANRegistrationArea，1个URA可能包含多个小区），当UE的URA发生变化后才更新其位置消息，能够节约资源，减少信令消息。UE状态示意图如下所示－见附件5：总之，UE的各种状态都是相对于UTRAN而言，对于核心网（CN）来说，这些状态都是透明的。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；它们都是对于某个具体的UE而言，是逻辑上的概念；二者的区别其实很简单，SRNC是直接与CN相连而且对UE的所有资源进行控制，而DRNC与CN没有直接相连，仅仅对UE提供资源而已。处于连接状态的UE必须且只能有1个SRNC，而DRNC是可选项。图示如下－见附件6：CRNC是相对于Node-B/Cell来说的；直接和Node-B相连，对Node-B资源的使用进行控制；1个Node-B有且只能有1个CRNC。图示如下－见附件7：Source-RNC、Target-RNC的概念。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。图示如下－见附件8：总结这一章的内容，我们可以考虑一下这几个问题：UTRAN网络具有哪些接口？UE的工作模式及其区别？Serving-RNC、Drift-RNC、CRNC、Source-RNC、Target-RNC的概念和区别是什么？2、UTRAN接口协议和功能（1）、Iu接口协议和功能介绍A、Iu接口的体系结构主要分为3部分：Iu-CS、Iu-PS、Iu-BC。B、Iu接口的协议栈结构：主要是要区别控制平面、CS承载、PS承载时，ATM适配层及高层协议的区别。图示如下－见附件9：C、Iu接口的功能：移动性管理位置区报告SRNS—RelocationRNC间的硬切换和系统间硬切换RAB管理RAB的建立、更改、释放Iu数据的传输正常数据的传输异常数据的传输UE-CN之间数据的透明传输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（CELL—BROADCAST—SERVICE）控制（2）、Iur接口协议和功能介绍A、Iur接口的逻辑模型－见附件10：B、Iur接口的协议栈结构－见附件11：C、Iur接口的功能：支持RNC间移动性的基本功能支持SRNC---RelocationRNC间的CELL-UPDATE和URA—UPDATERNC间的寻呼报告协议错误专用信道功能切换时，在DRNC中建立、修改、释放DCHIur接口上DCH传输块的传输通过专用测量报告过程和过滤控制来管理DRNS中的RLRL的管理、压缩模式的管理公共信道功能Iur接口上公共信道的建立、释放，公共信道用于传输DRNC中处于公共信道状态的UE的信息将MAC-D和MAC-C相分离，同时对MAC-D和MAC-C之间进行流控全局资源管理RNC间公共测量RNC间Node-B的定时信息传送（3）、Iub接口协议和功能介绍A、Iub接口的协议栈结构－见附件12B、Iub接口的功能公共功能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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（4）、Uu接口协议和功能介绍A、Uu接口的协议栈结构－见附件13：B、Uu接口L1层的功能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传输信道错误检测并向高层指示FEC编解码和交织/去交织速率匹配功率加权和物理信道合并闭环功率控制开环功控调制/解调和扩频/解扩频率和时间(chip,bit,slot,frame)同步测量并向高层指示压缩模式支持收发分集其他基带处理功能C、Uu接口MAC层的功能逻辑信道到传输信道的映射根据瞬时数据速率选择传输格式UE内不同数据流的优先级处理动态调度UE之间优先级处理公共传输信道上标示不同UE在公共传输信道上复用/分解高层PDU进入/从传输块集,该传输块集来自/发送到物理层在专用传输信道上复用/分解高层PDU进入/从传输块集,该传输块集来自/发送到物理层业务量测量动态传输信道类型切换加密D、MAC层逻辑信道映射的示意图如下所示－－见附件14：E、MAC层transportformationselection：我觉得关键是理解和区别以下几个基本概念。通过变更每个TTI内的传送量来控制瞬时比特率；其中TTI是TransmissionTimeInterval的缩写，为10ms的整数倍。TransportBlock（TB）：从逻辑信道上来的一个比特序列。TransportBlockSize：TB的大小。TransportBlockSet：在一个TTI中所传送的一组TB。TransportBlockSetSize：TBS中所包含的所有比特长度；TransportBlockSetSize=TransportBlockSize×N。相关示意图如下所示－见附件15：TransportFormat（TF）：主要是定义了TransportBlockSet（TransportBlockSize、TransportBlockSetSize）。TransportFormatSet（TFS）：1一个传输信道可能的TF的集合，MAC会在每个TTI选择其中的一个TF。TransportFormatCombination（TFC）：在每个TTI内，不同传输信道所选定的TF的集合。TransportFormatCombinationSet（TFCS）：定义所有TFC可能的组合情况，这样MAC能够进行不同传输信道的动态速率控制。示意图如下所示－见附件16：F、Uu口RLC层的功能分段、组装和填充。用户数据传输。使用不同的传输模式进行差错纠正。顺序传递高层PDU，复制检查。流量控制。序列号检查（UM）。协议错误检测和恢复。加密。挂起和恢复功能。G、Uu口PDCP的功能映射网络PDU从网络协议到RLC协议。头压缩/解压缩，以减少上层数据中的冗余控制信息，提高空口传输效率：TCP/IP---------Non-realtimeIP。RTP/UDP/IP---------RealtimeIP。支持无损迁移。主要是存储、重发高层数据。H、Uu口BMC的功能小区广播信心的存储业务量检测和CBS无线资源请求BMC消息调度传送BMC消息到UE向上层传送BMC消息I、Uu口RRC的功能系统信息广播管理寻呼/通知RRC连接管理建立重建维护和释放无线承载管理建立重配置和释放以便为非接入层NAS提供服务RRC连接移动性管理功能初始小区选择高层PDU路由请求的QoS控制并映射到接入层中不同的资源无线资源管理和控制RB传输信道物理信道的管理和控制开环功控SRNSrelocation支持UE测量控制和测量报告加密控制完整性保护CBS相关功能（BMC配置CBS无线资源分配请求CBS非连续接收支持等）3、基本信令流程在WCDMA中，信令流程很多，我觉得应该首先从整体上把握一个流程方向，对于每个具体的信令流程，只需要把握能够标识其特征的关键信令以及信令中的关键参数即可，对于其他信令消息只要平时多看，应该不难理解。现在按照这个思路分别对基本信令流程介绍如下。（1）、呼叫总体流程－见附件17从以上示意图可以看出，呼叫总体流程还是比较容易理解的。（2）、网络启动流程该流程主要存在系统消息广播流程。该流程示意图如下－见附件18：（3）、UE登记流程该流程主要包括RRC连接建立、NAS非接入层信令、RRC连接释放共3个流程，现就分别介绍如下。A、RRC连接建立流程UE为了向网络登记，需要主动发起RRC连接建立消息，SRNC收到该请求消息后，决定在CCH上建立RRC连接，并且使用已经配置好的CCH资源。示意图如下－－见附件19：B、NAS信令建立流程该流程主要UE和CN之间透明传输非接入层的信令消息（如鉴权、连接建立、位置登记等等）。示意图如下所示－见附件20：C、RRC释放流程UE在登记过程中，没有使用专用的用户面资源，直接释放信令链路，登记过程结束。示意图如下－见附件21：（4）、呼叫流程及软/硬切换流程这一部分的内容最多，也是相对最复杂的。下面分别介绍。A、寻呼流程根据UE所处的模式不同，寻呼流程又分为I