WCDMA協(xié)議棧和信令流程

1、目 錄第1章 UTRAN接口和協(xié)議31.1 UTRAN接口概述31.2 UTRAN地面接口41.2.1 UTRAN地面接口協(xié)議的通用模型41.2.2 Iu口協(xié)議棧結(jié)構(gòu)和功能61.2.3 Iur口協(xié)議棧結(jié)構(gòu)和功能131.2.4 Iub口協(xié)議棧結(jié)構(gòu)和功能171.3 UTRAN空中接口221.3.1 Uu口的協(xié)議模型231.3.2 RRC協(xié)議28第2章 基本信令流程332.1 RRC連接建立流程332.1.1 RRC連接建立在專用信道上342.1.2 RRC連接建立在公共信道上352.2 NAS信令連接建立362.3 直傳流程362.3.1 上行直傳372.3.2 下行直傳372.4 RAB建立流程

2、382.4.1 DCH - DCH Establishment - Synchronised382.4.2 DCH - DCH Establishment Unsynchronised412.4.3 RACH/FACH - DCH Establishment432.4.4 RACH/FACH - RACH/FACH Establishment442.5 尋呼流程452.6 RRC連接釋放流程462.6.1 釋放DCH信道上的RRC連接472.6.2 釋放公共傳輸信道上的RRC連接482.7 CS域位置更新482.8 PS域附著（Attach）512.9 PS域去附著（Detach）512.10

3、 CS域主叫522.11 CS域被叫542.12 PS域PDP激活552.13 并發(fā)業(yè)務(wù)（Multi-call）562.14 軟切換572.14.1 無線鏈路增加572.14.2 無線鏈路刪除602.15 硬切換612.16 前向切換642.16.1 帶SRNS重定位的小區(qū)更新642.16.2 經(jīng)過Iur口不帶SRNS重定位的小區(qū)更新652.17 系統(tǒng)間切換662.17.1 CS域3G到2G672.17.2 CS域2G到3G692.17.3 PS域3G到2G702.17.4 PS域2G到3G70第1章 UTRAN接口和協(xié)議& 知識(shí)點(diǎn)lIu口協(xié)議棧結(jié)構(gòu)和功能。lIub口協(xié)議棧結(jié)構(gòu)和功能。

4、lIur口協(xié)議棧結(jié)構(gòu)和功能。lUu口協(xié)議棧結(jié)構(gòu)和功能。1.1 UTRAN接口概述WCDMA系統(tǒng)包含無線接入網(wǎng)UTRAN和核心網(wǎng)CN，如圖5.11所示。UTRAN系統(tǒng)的主要接口有：lUTRAN和核心網(wǎng)之間的接口IulUTRAN和UE之間的接口UulUTRAN內(nèi)部，RNC和Node B之間的接口IublUTRAN內(nèi)部，RNC和RNC之間的接口Iur圖1.11 WCDMA系統(tǒng)主要接口上述接口可以分為兩大類：l地面接口：Iu、Iub、Iur，有通用的協(xié)議模型。l空中接口：Uu，有單獨(dú)的協(xié)議模型。1.2 UTRAN地面接口1.2.1 UTRAN地面接口協(xié)議的通用模型3GPP TS 25.401中定義了U

5、TRAN地面接口協(xié)議的通用模型，如圖5.21所示。從水平方向看，UTRAN地面接口協(xié)議的通用模型可以分為無線網(wǎng)絡(luò)層和傳輸網(wǎng)絡(luò)層；從垂直方向看，UTRAN地面接口協(xié)議的通用模型可以分為傳輸網(wǎng)絡(luò)控制面和傳輸網(wǎng)絡(luò)用戶面。圖1.21 UTRAN地面接口協(xié)議的通用模型1.2.1.1 水平平面如圖1.21所示，在水平面上，UTRAN地面接口協(xié)議包含兩層：無線網(wǎng)絡(luò)層和傳輸網(wǎng)絡(luò)層。所有與UTRAN相關(guān)的內(nèi)容只在無線網(wǎng)絡(luò)層存在；傳輸網(wǎng)絡(luò)層則描繪了被UTRAN使用的標(biāo)準(zhǔn)傳輸技術(shù)（ATM技術(shù)）的協(xié)議結(jié)構(gòu)。這兩層是相互獨(dú)立的，UTRAN并沒有對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)層的技術(shù)提出特定的要求。1.2.1.2 垂直平面如圖1.21所示，

6、垂直平面在無線網(wǎng)絡(luò)層分為控制面和用平面，在傳輸網(wǎng)絡(luò)層分為傳輸網(wǎng)絡(luò)控制面和傳輸網(wǎng)絡(luò)用戶面。無線網(wǎng)絡(luò)層的控制面和用戶面的數(shù)據(jù)都通過傳輸網(wǎng)絡(luò)的用戶面?zhèn)鬏敗?控制面控制平面包含各種應(yīng)用協(xié)議，如RANAP、RNSAP和NBAP，以及傳輸應(yīng)用協(xié)議的信令承載。另外，應(yīng)用協(xié)議也用于建立無線網(wǎng)絡(luò)層的承載（比如無線接入承載或者無線鏈路）。承載應(yīng)用協(xié)議的信令承載可能和承載ALCAP信令的信令承載一樣，也可能不一樣。信令承載總是通過O&M操作建立。2用戶面用戶平面包括數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)流的承載，每個(gè)數(shù)據(jù)流的特征都由一個(gè)或多個(gè)該接口特定的幀協(xié)議來描述。3傳輸網(wǎng)絡(luò)控制面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)控制面不含有任何無線網(wǎng)絡(luò)層的信息，它完全處

7、于傳輸層。傳輸網(wǎng)絡(luò)控制面包含ALCAP協(xié)議，用于建立用戶面的傳輸承載，它也包含了一些承載ALCAP的信令承載。傳輸網(wǎng)絡(luò)控制面工作于控制面和用戶面之間。引入傳輸網(wǎng)絡(luò)控制面后，無線網(wǎng)絡(luò)層的應(yīng)用協(xié)議就和用戶面中承載用戶數(shù)據(jù)的傳輸技術(shù)完全隔離（完全實(shí)現(xiàn)了用戶面與控制面的相互隔離）。需要注意的是，ALCAP也并不用于建立所有類型的用戶面承載。如果不需要使用到ALCAP信令交互的話，也就不需要傳輸網(wǎng)絡(luò)的控制面：如果數(shù)據(jù)承載是預(yù)配置的（不需要ALCAP動(dòng)態(tài)配置），或者兩個(gè)IP UTRAN節(jié)點(diǎn)間/IP UTRAN節(jié)點(diǎn)和IP CN節(jié)點(diǎn)間使用了IP UTRAN選項(xiàng)，則不需要傳輸網(wǎng)絡(luò)層控制面。如果使用了傳輸網(wǎng)絡(luò)層控

8、制面，用戶面的傳輸承載就會(huì)按照如下方式建立：首先是控制面應(yīng)用協(xié)議的交互，然后觸發(fā)ALCAP建立用戶面的數(shù)據(jù)承載。4傳輸網(wǎng)絡(luò)用戶平面用戶平面的數(shù)據(jù)承載和控制平面應(yīng)用協(xié)議的信令承載都屬于傳輸網(wǎng)絡(luò)用戶平面。在前面的描述中可以看到，在實(shí)際操作過程中，傳輸網(wǎng)絡(luò)層用戶面的數(shù)據(jù)承載完全受到傳輸網(wǎng)絡(luò)控制面的控制。但是，建立應(yīng)用協(xié)議信令承載的控制行為是由O&M過程決定的。1.2.2 Iu口協(xié)議棧結(jié)構(gòu)和功能本節(jié)從以下幾個(gè)方面描述UTRAN和CN之間的接口Iu口：lIu接口的類別lIu接口的功能lIu接口的物理連接lIu-CS接口的協(xié)議棧lIu-PS接口的協(xié)議棧lIu-BC接口的協(xié)議棧lIu接口控制面應(yīng)用協(xié)

9、議RANAPU 說明本節(jié)中描述的Iu接口基于3GPP Release 99。1.2.2.1 Iu接口的類別按照不同的連接實(shí)體，Iu接口可以分為三類：Iu-PS（Iu Packet Switched）、Iu-CS（Iu Circuit Switched）以及Iu-BC（Iu Broadcast），如圖5.22所示。Iu-CS與Iu-PS分別用于將UTRAN連接至電路交換（CS）CN和連接至分組交換（PS）CN。Iu-PS是與分組域（PS）核心網(wǎng)之間的接口；Iu-CS是與電路域（CS）核心網(wǎng)之間的接口。Iu-BC是與廣播域核心網(wǎng)之間的接口。Iu-BC支持小區(qū)廣播業(yè)務(wù)，用于連接UTRAN到CN的廣播

10、域。圖1.22 Iu接口示意圖在CN側(cè)，Iu-CS和Iu-PS既可以獨(dú)立在不同的設(shè)備中，也可以組合在一個(gè)設(shè)備中。在分離式結(jié)構(gòu)下，RNC面向PS和CS域無論是用戶面還是控制面都應(yīng)該有獨(dú)立的信令和用戶數(shù)據(jù)連接；在組合式結(jié)構(gòu)下，RNC面向PS和CS域，在用戶面各有獨(dú)立的用戶數(shù)據(jù)連接，在控制面有各自獨(dú)立的SCCP連接。對(duì)于PS域和CS域，每個(gè)RNC最多只能連接到一個(gè)CN接入點(diǎn)；而對(duì)于BC域，每個(gè)RNC可以連接到一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)。1.2.2.2 Iu接口的功能Iu接口功能如下：1RAB管理，包括：RAB建立、修改和釋放；將RAB特性映射到Uu承載；將RAB特性映射到Iu傳輸承載；RAB排隊(duì)、預(yù)占和優(yōu)先級(jí)

11、。2Iu無線資源管理，包括：無線資源接納控制；廣播信息管理。3Iu連接管理，包括：Iu信令連接管理；ATM虛連接管理；AAL2連接建立和釋放；AAL5管理；GTP-U隧道管理；TCP管理；緩沖區(qū)管理。4Iu UP（RNL）管理，包括：Iu UP幀協(xié)議模式選擇；Iu UP幀協(xié)議初始化。5移動(dòng)性管理，包括：位置信息更新功能；切換和重定位功能；RNC間硬切換功能，不使用或不提供Iur接口；SRNS重定位功能；系統(tǒng)間切換（如，GSM-UMTS）功能；尋呼觸發(fā)。6安全管理，包括：數(shù)據(jù)機(jī)密性；無線接口加密；密鑰管理；數(shù)據(jù)完整性；完整性檢查；完整性密鑰管理。7業(yè)務(wù)及網(wǎng)絡(luò)接入，包括：核心網(wǎng)絡(luò)信令數(shù)據(jù)傳輸；數(shù)據(jù)

12、流量報(bào)告；UE跟蹤；位置報(bào)告。8尋呼協(xié)調(diào)。1.2.2.3 Iu接口的物理連接根據(jù)3GPP Release 99規(guī)范的要求，Iu接口的物理層接口可采用E1 / J1 / T1 / E2 / J2 / E3/ T3 / STM-0 /STM-1 / STM-4等傳輸技術(shù)，應(yīng)符合ITU-T G.703 / G.704 / G.823 / G.751 / G.824 / G.957 / G.825 / G.826 / I.432.2規(guī)范和ATM Forum AF-PHY-0064.000的要求。1.2.2.4 Iu-CS接口的協(xié)議棧Iu-CS接口的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖5.23所示，其中控制面、用戶面、傳輸網(wǎng)

13、絡(luò)控制面共享ATM傳輸。圖1.23 Iu-CS接口的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)Iu-CS的控制面的應(yīng)用協(xié)議是RANAP，構(gòu)筑在寬帶七號(hào)信令之上。各個(gè)協(xié)議層次依次為信令連接控制部分SCCP，消息傳遞部分MTP3b，信令A(yù)TM適配層。信令A(yù)TM適配層又可進(jìn)一步分為SSCF，SSCOP以及AAL5等幾層。其中SSCF除將SCCP映射到SSCOP外，還提供SAAL連接管理、鏈路狀態(tài)以及遠(yuǎn)端處理器狀態(tài)監(jiān)視等功能；SSCOP負(fù)責(zé)建立和釋放連接，保證信令消息的可靠傳輸；AAL5則將上層協(xié)議適配到底層ATM信元。Iu-CS的傳輸網(wǎng)絡(luò)控制面協(xié)議棧包括AAL2連接建立的信令協(xié)議Q.2630.1和Q.2150.1，它們也承載在寬帶

14、七號(hào)信令之上。Iu-CS用戶面協(xié)議棧包括Iu用戶面協(xié)議和AAL2。1.2.2.5 Iu-PS接口的協(xié)議棧Iu-PS接口的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖5.24所示，Iu-PS的接口協(xié)議與Iu-CS類似，包括控制面和用戶面，也都承載在ATM之上，物理層要求和Iu-CS相同。圖1.24 Iu-PS接口的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)Iu-PS的控制面協(xié)議棧與Iu-CS不同，IP信令成為一種可以替換寬帶七號(hào)信令的選擇，IP信令包括M3UA，SCTP以及IP。其中SCTP（Stream Control Transmission Protocol）是IETF制定的用于在IP網(wǎng)上傳遞各種信令的協(xié)議棧，M3UA則提供了SCCP到SCTP的適配

15、功能。Iu-PS用戶面協(xié)議棧包括一個(gè)透明的Iu UP協(xié)議棧以及GTP-U加上IPOA。GTP-U提供了在IP地址上復(fù)用多個(gè)用戶的隧道功能。對(duì)于Iu-PS來說，不包括傳輸網(wǎng)絡(luò)控制面，建立GTP隧道所需的IP地址等信息包含在RANAP的RAB指派消息中。1.2.2.6 Iu-BC接口的協(xié)議棧Iu-BC接口只有一個(gè)面，如圖5.25所示，包括SABP協(xié)議，承載在TCP之上。圖1.25 Iu-BC接口的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)SABP協(xié)議與GSM中BSC與CBC之間的接口協(xié)議基本相當(dāng)，功能包括小區(qū)廣播短消息的添加、刪除以及狀態(tài)查詢等。1.2.2.7 Iu接口控制面的應(yīng)用協(xié)議RANAP3GPP TS 25.413詳細(xì)描

16、述了RANAP協(xié)議，本節(jié)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行描述：lRANAP的業(yè)務(wù)lRANAP的基本過程【RANAP的業(yè)務(wù)】RANAP提供UTRAN和CN間的信令業(yè)務(wù)，基于業(yè)務(wù)接入點(diǎn)（SAP），RANAP的業(yè)務(wù)分為三種：1通用控制業(yè)務(wù)：與RNC和邏輯CN域間的整個(gè)Iu接口實(shí)例有關(guān)，通過通用控制SAP接入CN。使用無連接的Iu信令承載傳送。2通知業(yè)務(wù)：與特定的UE或特定區(qū)域的所有UE有關(guān)，通過通知SAP接入CN。使用無連接的Iu信令承載傳送。3專用控制業(yè)務(wù)：與特定的一個(gè)UE相關(guān)，通過專用控制SAP接入CN。提供這些業(yè)務(wù)的RANAP功能與UE的Iu信令連接相關(guān)。使用面向連接的Iu信令承載傳送。【RANAP的基本過

17、程】基本過程（EP）：RANAP協(xié)議由基本過程構(gòu)成，基本過程是分別定義的RNS和CN間交互的功能單元，目的是以一種靈活的方式來構(gòu)建完全序列?；具^程之間可以被并行且獨(dú)立地調(diào)用（除非被限制規(guī)定）。RANAP的基本過程分為三類：lClass 1：如果成功時(shí)，會(huì)收到一條成功響應(yīng)消息；如果不成功，有一條或者沒有響應(yīng)消息。Class 1的EPs如表5.21所示。表1.21 RANAP Class 1的EPsElementary ProcedureInitiating MessageSuccessful OutcomeUnsuccessful OutcomeResponse messageResponse

18、 messageIu ReleaseIU RELEASE COMMANDIU RELEASE COMPLETERelocation PreparationRELOCATION REQUIREDRELOCATION COMMANDRELOCATION PREPARATION FAILURERelocation Resource AllocationRELOCATION REQUESTRELOCATION REQUEST ACKNOWLEDGERELOCATION FAILURERelocation CancelRELOCATION CANCELRELOCATION CANCEL ACKNOWLE

19、DGESRNS Context TransferSRNS CONTEXT REQUESTSRNS CONTEXT RESPONSESecurity Mode ControlSECURITY MODE COMMANDSECURITY MODE COMPLETESECURITY MODE REJECTData Volume ReportDATA VOLUME REPORT REQUESTDATA VOLUME REPORTResetRESETRESET ACKNOWLEDGEReset ResourceRESET RESOURCERESET RESOURCE ACKNOWLEDGElClass 2

20、：不管成功與否，都沒有響應(yīng)消息。Class 2的EPs如表5.22所示。表1.22 RANAP Class 2的EPsElementary ProcedureMessageRAB Release RequestRAB RELEASE REQUESTIu Release RequestIU RELEASE REQUESTRelocation DetectRELOCATION DETECTRelocation CompleteRELOCATION COMPLETESRNS Data Forwarding InitiationSRNS DATA FORWARD COMMANDSRNS Context

21、 Forwarding from Source RNC to CNFORWARD SRNS CONTEXTSRNS Context Forwarding to Target RNC from CNFORWARD SRNS CONTEXTPagingPAGINGCommon IDCOMMON IDCN Invoke TraceCN INVOKE TRACECN Deactivate TraceCN DEACTIVATE TRACELocation Reporting ControlLOCATION REPORTING CONTROLLocation ReportLOCATION REPORTIn

22、itial UE MessageINITIAL UE MESSAGEDirect TransferDIRECT TRANSFEROverload ControlOVERLOADError IndicationERROR INDICATIONlClass 3：根據(jù)具體情況，可以有多條響應(yīng)消息。Class 2的EPs如所示。表1.23 RANAP Class 3的EPsElementary ProcedureInitiating MessageResponse MessageRAB AssignmentRAB ASSIGNMENT REQUESTRAB ASSIGNMENT RESPONSE x

23、N (N>=1)EP間存在如下規(guī)則：l復(fù)位過程比所有的其它EP的優(yōu)先級(jí)高。l除復(fù)位過程外，復(fù)位資源過程比所有的其它EP的優(yōu)先級(jí)高。l除復(fù)位過程和復(fù)位資源過程外，Iu釋放過程比所有的其它EP的優(yōu)先級(jí)高。1.2.3 Iur口協(xié)議棧結(jié)構(gòu)和功能本節(jié)從以下幾個(gè)方面描述RNC和RNC之間的接口Iur口：lIur接口的功能lIur接口的協(xié)議棧lIur接口控制面應(yīng)用協(xié)議RNSAP1.2.3.1 Iur接口的功能Iur接口屬于UTRAN內(nèi)部接口，連接不同的RNC，其作用是支持RNC之間的軟切換。Iur接口功能如下：1RNC之間的移動(dòng)性管理RNC之間的移動(dòng)性管理功能包括SRNC重定位、RNC之間的小區(qū)和UT

24、RAN注冊(cè)區(qū)的更新、RNC之間的尋呼、協(xié)議錯(cuò)誤報(bào)告等功能。2專用信道數(shù)據(jù)傳輸專用信道數(shù)據(jù)的傳輸用于在兩個(gè)RNC之間傳輸專用信道數(shù)據(jù)。使用和Iub接口一樣的數(shù)據(jù)幀協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并通過AAL2控制信令建立數(shù)據(jù)傳輸所需要的地面承載。專用信道數(shù)據(jù)的傳輸具體功能包括在DCH狀態(tài)下為軟硬切換建立更改和釋放專用信道、建立和釋放Iur接口專用傳輸信道的建立和釋放、SRNC和DRNC之間的DCH傳輸信道塊的傳輸、DRNS的無線鏈路管理等。3公共信道數(shù)據(jù)傳輸功能公共信道數(shù)據(jù)傳輸功能包括建立和釋放Iur接口公共信道數(shù)據(jù)流傳輸所需的傳輸連接、MAC-d（SRNC）和MAC-c（DRNC）功能的分離（由DRNC負(fù)責(zé)

25、下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)度）、MAC-d（SRNC）和MAC-c（DRNC）之間的流量控制。4全局資源管理功能全局資源管理功能則包括RNC間小區(qū)測(cè)量信息的傳遞、RNC間的Node B定時(shí)信息的傳遞等。1.2.3.2 Iur接口的協(xié)議棧Iur接口的接口協(xié)議棧如圖5.26所示，與Iu接口基本相同。圖1.26 Iur接口的協(xié)議棧1.2.3.3 Iur接口控制面的應(yīng)用協(xié)議RNSAP3GPP TS 25.423詳細(xì)描述了RNSAP協(xié)議，本節(jié)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行描述：lRNSAP的業(yè)務(wù)lRNSAP的基本過程【RNSAP的業(yè)務(wù)】Iur接口RNSAP的過程可分為以下四個(gè)模塊：lRNSAP Basic Mobility過

26、程包含了UTRAN 中移動(dòng)的處理過程。lRNSAP DCH過程包含了處理兩個(gè)RNS間DCHs、DSCHs和USCHs的過程。如果相應(yīng)的RNS之間有DCH、DSCH和USCH業(yè)務(wù)流量，則在特定的Iur接口上必須使用這個(gè)模塊中的過程。lRNSAP Common Transport Channel過程包含了控制Iur 接口上公共傳輸信道數(shù)據(jù)流（不包括DSCH和USCH）的過程。lRNSAP Global過程RNSAP Global過程模塊所包含的過程不與某特定的UE相關(guān)。與前三類過程有所不同，該模塊中過程涉及的兩個(gè)CRNC是對(duì)等的。除非在過程描述中有明確地說明，否則在任何時(shí)刻，一個(gè)指定的UE在一個(gè)協(xié)

27、議端口有最多一個(gè)RNSAP DCH過程?！綬NSAP的基本過程】基本過程（Elementary Procedure）：RNSAP協(xié)議由若干基本過程（EP）組成。一個(gè)基本過程就是兩RNC間的一次信令交互單元，它包含一條初始消息和一條可能的響應(yīng)消息。RNSAP使用了兩類EP：lClass 1：帶響應(yīng)的基本過程（成功或失?。＿@些過程如表5.24所示。lClass 2：不帶響應(yīng)的基本過程。這些過程如表5.25所示。表1.24 RNSAP Class 1的EPsElementary ProcedureInitiating MessageSuccessful OutcomeUnsuccessful Ou

28、tcomeResponse messageResponse messageRadio Link SetupRADIO LINK SETUP REQUESTRADIO LINK SETUP RESPONSERADIO LINK SETUP FAILURERadio Link AdditionRADIO LINK ADDITION REQUESTRADIO LINK ADDITION RESPONSERADIO LINK ADDITION FAILURERadio Link DeletionRADIO LINK DELETION REQUESTRADIO LINK DELETION RESPONS

29、ESynchronised Radio Link Reconfiguration PreparationRADIO LINK RECONFIGURATION PREPARERADIO LINK RECONFIGURATION READYRADIO LINK RECONFIGURATION FAILUREUnsynchronised Radio Link ReconfigurationRADIO LINK RECONFIGURATION REQUESTRADIO LINK RECONFIGURATION RESPONSERADIO LINK RECONFIGURATION FAILUREPhys

30、ical Channel ReconfigurationPHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION REQUESTPHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION COMMANDPHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION FAILUREDedicated Measurement InitiationDEDICATED MEASUREMENT INITIATION REQUESTDEDICATED MEASUREMENT INITIATION RESPONSEDEDICATED MEASUREMENT INITIATION FAILUR

31、ECommon Transport Channel Resources InitialisationCOMMON TRANSPORT CHANNEL RESOURCES REQUESTCOMMON TRANSPORT CHANNEL RESOURCES RESPONSECOMMON TRANSPORT CHANNEL RESOURCES FAILURE表1.25 RNSAP Class 2的EPsElementary ProcedureInitiating MessageUplink Signalling TransferUPLINK SIGNALLING TRANSFER INDICATIO

32、NDownlink Signalling TransferDOWNLINK SIGNALLING TRANSFER REQUESTRelocation CommitRELOCATION COMMITPagingPAGING REQUESTSynchronised Radio Link Reconfiguration CommitRADIO LINK RECONFIGURATION COMMITSynchronised Radio Link Reconfiguration CancellationRADIO LINK RECONFIGURATION CANCELRadio Link Failur

33、eRADIO LINK FAILURE INDICATIONRadio Link RestorationRADIO LINK RESTORE INDICATIONDedicated Measurement ReportingDEDICATED MEASUREMENT REPORTDedicated Measurement TerminationDEDICATED MEASUREMENT TERMINATION REQUESTDedicated Measurement FailureDEDICATED MEASUREMENT FAILURE INDICATIONDownlink Power Co

34、ntrol FDDDL POWER CONTROL REQUESTCompressed Mode Command FDDCOMPRESSED MODE COMMANDCommon Transport Channel Resources ReleaseCOMMON TRANSPORT CHANNEL RESOURCES RELEASE REQUESTError IndicationERROR INDICATIONDownlink Power Timeslot Control TDDDL POWER TIMESLOT CONTROL REQUESTRadio Link Pre-emptionRAD

35、IO LINK PREEMPTION REQUIRED INDICATION1.2.4 Iub口協(xié)議棧結(jié)構(gòu)和功能本節(jié)從以下幾個(gè)方面描述RNC和Node B之間的接口Iub口：lIub接口的功能lIub接口的物理連接lIub接口的協(xié)議棧lIub接口的邏輯模型lIub接口控制面應(yīng)用協(xié)議NBAP1.2.4.1 Iub接口的功能Iub接口是RNC與Node B的接口。Iub接口的功能如下：1Iub接口傳輸資源的管理。2Node B的操作維護(hù)，包括：Iub鏈路管理、小區(qū)配置管理、無線網(wǎng)絡(luò)性能管理、資源管理、公共傳輸信道管理、無線資源管理、系統(tǒng)信息更新。3實(shí)現(xiàn)專用的O&M傳送。4公共信道的業(yè)務(wù)管理

36、，包括：管理控制、功率控制、數(shù)據(jù)傳送、5專用信道的業(yè)務(wù)管理，包括：無線鏈路建立、信道分配/取消分配、功率管理、測(cè)量報(bào)告、專用傳輸信道管理、數(shù)據(jù)傳送。6上/下行共享信道的業(yè)務(wù)管理，包括：信道分配/取消分配、功率管理、傳輸信道管理、數(shù)據(jù)傳送。7定時(shí)和同步管理，包括：傳輸信道同步（幀同步）、基站與RNC的同步、基站間的同步。1.2.4.2 Iub接口的物理連接Iub接口采用ATM傳輸方式，ATM層和ATM適配層符合ITU-T l.761、ITU-Tl.363.2、ITU-TI.363.5、ITU-TI.371.1標(biāo)準(zhǔn)。1.2.4.3 Iub接口的協(xié)議棧3GPP Release 5中Iub接口的協(xié)議棧

37、如圖5.27所示，由2個(gè)功能層組成：1無線網(wǎng)絡(luò)層（Radio Network Layer）：定義與Node B操作相關(guān)的過程，包括無線網(wǎng)絡(luò)控制面和無線網(wǎng)絡(luò)用戶面。2傳輸層（Transport Layer）：定義了在Node B和RNC之間建立物理連接的過程。圖1.27 Iub接口的協(xié)議棧1.2.4.4 Iub接口的邏輯模型為了達(dá)到Iub口開放的目標(biāo)，3GPP規(guī)定了如圖5.28所示的Iub口邏輯模型。圖1.28 Iub口邏輯模型每個(gè)Node B控制著若干個(gè)小區(qū)，保存著Node B下有關(guān)的各個(gè)公共傳輸信道的屬性信息以及呼叫狀態(tài)下的通信上下文信息（一般對(duì)應(yīng)著一個(gè)UE）。在與RNC的接口上，它由控制端

38、口NCP、通信端口CCP以及各種公共和專用傳輸信道傳輸端口組成。1.2.4.5 Iub接口控制面應(yīng)用協(xié)議NBAP3GPP TS 25.433詳細(xì)描述了NBAP協(xié)議，本節(jié)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行描述：lNBAP的業(yè)務(wù)lNBAP的基本過程【NBAP的業(yè)務(wù)】除非在過程描述中明確指明，否則任何時(shí)刻一個(gè)協(xié)議端口最多只能有一個(gè)正在進(jìn)行的與某一個(gè)Node B通信上下文相關(guān)的專用NBAP過程?！綨BAP的基本過程】基本過程（EP）：NBAP協(xié)議由EP組成。一個(gè)基本過程為CRNC與Node B之間的一個(gè)交互單元。一個(gè)EP由一個(gè)啟動(dòng)消息和可能的響應(yīng)消息組成。NBAP使用兩種EP：lClass 1：帶有響應(yīng)（成功或失?。?/p>

39、的基本過程。這些過程如表5.26所示。lClass 2：不帶響應(yīng)的基本過程。這些過程如表5.27所示。表1.26 NBAP Class 1的EPsElementary ProcedureMessageSuccessful OutcomeUnsuccessful OutcomeResponse messageResponse messageCell SetupCELL SETUP REQUESTCELL SETUP RESPONSECELL SETUP FAILURECell ReconfigurationCELL RECONFIGURATION REQUESTCELL RECONFIGURAT

40、ION RESPONSECELL RECONFIGURATION FAILURECell DeletionCELL DELETION REQUESTCELL DELETION RESPONSECommon Transport Channel SetupCOMMON TRANSPORT CHANNEL SETUP REQUESTCOMMON TRANSPORT CHANNEL SETUP RESPONSECOMMON TRANSPORT CHANNEL SETUP FAILURECommon Transport Channel ReconfigurationCOMMON TRANSPORT CH

41、ANNEL RECONFIGURATION REQUEST COMMON TRANSPORT CHANNEL RECONFIGURATION RESPONSECOMMON TRANSPORT CHANNEL RECONFIGURATION FAILURECommon Transport Channel DeletionCOMMON TRANSPORT CHANNEL DELETION REQUESTCOMMON TRANSPORT CHANNEL DELETION RESPONSEPhysical Shared Channel Reconfigure TDDPHYSICAL SHARED CH

42、ANNEL RECONFIGURATION REQUEST PHYSICAL SHARED CHANNEL RECONFIGURATION RESPONSEPHYSICAL SHARED CHANNEL RECONFIGURATION FAILUREAuditAUDIT REQUEST AUDIT RESPONSEAUDIT FAILUREBlock ResourceBLOCK RESOURCE REQUESTBLOCK RESOURCE RESPONSEBLOCK RESOURCE FAILURERadio Link SetupRADIO LINK SETUP REQUESTRADIO LI

43、NK SETUP RESPONSERADIO LINK SETUP FAILURESystem Information Update SYSTEM INFORMATION UPDATE REQUESTSYSTEM INFORMATION UPDATE RESPONSESYSTEM INFORMATION UPDATE FAILURECommon Measurement InitiationCOMMON MEASUREMENT INITIATION REQUESTCOMMON MEASUREMENT INITIATION RESPONSECOMMON MEASUREMENT INITIATION

44、 FAILURERadio Link AdditionRADIO LINK ADDITION REQUESTRADIO LINK ADDITION RESPONSERADIO LINK ADDITION FAILURERadio Link DeletionRADIO LINK DELETION REQUESTRADIO LINK DELETION RESPONSESynchronised Radio Link Reconfiguration PreparationRADIO LINK RECONFIGURATION PREPARERADIO LINK RECONFIGURATION READY

45、RADIO LINK RECONFIGURATION FAILUREUnsynchronised Radio Link ReconfigurationRADIO LINK RECONFIGURATION REQUESTRADIO LINK RECONFIGURATION RESPONSERADIO LINK RECONFIGURATION FAILUREDedicated Measurement InitiationDEDICATED MEASUREMENT INITIATION REQUESTDEDICATED MEASUREMENT INITIATION RESPONSEDEDICATED

46、 MEASUREMENT INITIATION FAILUREResetRESET REQUESTRESET RESPONSE表1.27 NBAP Class 2的EPsElementary ProcedureMessageResource Status IndicationRESOURCE STATUS INDICATIONAudit RequiredAUDIT REQUIRED INDICATIONCommon Measurement ReportingCOMMON MEASUREMENT REPORTCommon Measurement TerminationCOMMON MEASURE

47、MENT TERMINATION REQUESTCommon Measurement FailureCOMMON MEASUREMENT FAILURE INDICATIONSynchronised Radio Link Reconfiguration CommitRADIO LINK RECONFIGURATION COMMITSynchronised Radio Link Reconfiguration CancellationRADIO LINK RECONFIGURATION CANCELLATIONRadio Link FailureRADIO LINK FAILURE INDICA

48、TIONRadio Link RestorationRADIO LINK RESTORE INDICATIONDedicated Measurement ReportingDEDICATED MEASUREMENT REPORTDedicated Measurement TerminationDEDICATED MEASUREMENT TERMINATION REQUESTDedicated Measurement FailureDEDICATED MEASUREMENT FAILURE INDICATIONDownlink Power Control FDDDL POWER CONTROL

49、REQUESTCompressed Mode Command FDDCOMPRESSED MODE COMMANDUnblock ResourceUNBLOCK RESOURCE INDICATIONError IndicationERROR INDICATIONDownlink Power Timeslot Control TDDDL POWER TIMESLOT CONTROL REQUESTRadio Link Pre-emptionRADIO LINK PREEMPTION REQUIRED INDICATIONNBAP協(xié)議的功能可以劃分為：lNode B邏輯操作維護(hù)功能l專用NBAP

50、功能Node B邏輯操作維護(hù)功能主要包括小區(qū)、公共信道的建立、重配置和釋放以及小區(qū)和Node B相關(guān)的一些測(cè)量控制，還有一些故障管理功能，例如資源的閉塞、解閉塞、復(fù)位等基本過程。專用NBAP功能主要包括無線鏈路的增加、刪除和重配置、無線鏈路相關(guān)測(cè)量的初始化和報(bào)告、無線鏈路故障管理等基本過程。1.3 UTRAN空中接口UTRAN的空中接口是Uu口。談及UTRAN空中接口前，先介紹一下UMTS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。圖5.31采用實(shí)體（UE、UTRAN、CN）的形式描繪了UMTS的結(jié)構(gòu)。圖中顯示了實(shí)體之間的參考點(diǎn)Uu（空中接口）和Iu（CN-UTRAN的接口）。圖1.31 UMTS的結(jié)構(gòu)如圖1.31所示，UM

51、TS系統(tǒng)可以分為非接入層（NAS）和接入層（AS），AS通過以下業(yè)務(wù)接入點(diǎn)向NAS提供服務(wù)：l公共控制業(yè)務(wù)接入點(diǎn)l通知業(yè)務(wù)接入點(diǎn)l專用控制業(yè)務(wù)接入點(diǎn)從圖1.31所示的模型還可以看出，終端AS實(shí)體向高層提供服務(wù)，而本地實(shí)體則僅在各自的接口（Uu、Iu）上提供服務(wù)。圖1.31中的UuS圖塊就包含了下面小節(jié)將介紹的空中接口協(xié)議棧。在下面的小節(jié)里，將從以下幾個(gè)方面進(jìn)行描述：lUTRAN空中接口的協(xié)議模型l無線資源控制協(xié)議RRC1.3.1 Uu口的協(xié)議模型在3GPP Release 99中，Uu接口的協(xié)議棧如圖5.32所示。Uu由下至上，依次分為物理層（L1）、數(shù)據(jù)鏈路層（L2）和網(wǎng)絡(luò)層（L3）。其中，

52、數(shù)據(jù)鏈路層包括媒體接入（MAC）子層、無線鏈路控制（RLC）子層、分組數(shù)據(jù)匯聚（PDCP）子層、廣播/組播控制（BMC）子層。RRC層是Uu口的最高層，也是接入層的最高層，在其之上是非接入層。圖1.32 Uu接口的協(xié)議棧1.3.1.1 物理層的功能在OSI參考模型中，物理層處于最底層，向MAC子層提供傳輸信道服務(wù)，傳輸信道定義為數(shù)據(jù)如何和以什么樣的特征進(jìn)行傳輸，例如傳輸?shù)臅r(shí)間間隔、每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)傳輸塊的大小、多少等。物理層的功能具體包括：l宏分集的分解/合成和軟切換l傳輸信道上的錯(cuò)誤檢測(cè)和到高層的指示l傳輸信道的FEC編碼/解碼l傳輸信道的復(fù)用和碼組合傳輸信道（CCTrCH）的解復(fù)用l編碼傳輸

53、信道到物理信道上的速率匹配l碼組合傳輸信道到物理信道的映射l功率的加權(quán)和物理信道的組合l物理信道的調(diào)制和擴(kuò)頻/解調(diào)和解擴(kuò)l頻率和時(shí)間同步（碼片、比特、時(shí)隙、幀）l無線特性的測(cè)量（包括FER，SIR，干擾功率）和到高層的指示l內(nèi)環(huán)功率控制lRF的處理1.3.1.2 MAC層的功能MAC子層向RLC子層提供邏輯信道服務(wù)，邏輯信道服務(wù)可以歸結(jié)為傳輸何種類型的數(shù)據(jù)，因此一般可以分成控制和業(yè)務(wù)兩大類。MAC層的功能具體包括：l邏輯信道和傳輸信道之間的映射。l根據(jù)瞬時(shí)源速率為每個(gè)傳輸信道選擇適當(dāng)?shù)膫魉透袷健UE數(shù)據(jù)流之間的優(yōu)先級(jí)處理。lUE之間采用動(dòng)態(tài)調(diào)度方法的優(yōu)先級(jí)處理。lDSCH和FACH上幾個(gè)用戶

54、的數(shù)據(jù)流之間的優(yōu)先級(jí)處理。l公共傳輸信道上UE的標(biāo)識(shí)。l將高層PDU復(fù)用為通過公共傳輸信道傳送給物理層的傳送塊，并將通過公共傳輸信道來自物理層的傳送塊解復(fù)用為高層PDU。l將高層PDU復(fù)用為通過專用傳輸信道傳送給物理層的傳輸塊，并將通過專用傳輸信道來自物理層的傳輸塊解復(fù)用為高層PDU。l業(yè)務(wù)量監(jiān)視。l傳輸信道類型切換。l透明RLC模式的數(shù)據(jù)加密。lRACH傳輸和CPCH傳輸?shù)慕尤霕I(yè)務(wù)等級(jí)選擇1.3.1.3 RLC層的功能RLC一般可以分成透明、無應(yīng)答、應(yīng)答三種模式，在控制面向RRC子層提供信令無線承載服務(wù)；在用戶面和PDCP子層一起提供業(yè)務(wù)無線承載服務(wù)并向BMC子層提供信息廣播和多播所需的業(yè)務(wù)

55、接入功能。RLC層的功能具體包括：l分段和重組。l串接。l填充。l用戶數(shù)據(jù)傳輸。l錯(cuò)誤檢測(cè)。l高層PDU的按序投遞。l重復(fù)檢測(cè)。l流量控制。l序列號(hào)檢查。l數(shù)據(jù)信息加密。l數(shù)據(jù)傳輸?shù)膾炱鸷突謴?fù)功能。1.3.1.4 PDCP層的功能PDCP一般只存在于分組域，用于將不同類型的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議適配到無線接口，并通過頭壓縮等算法提高信道的利用率。PDCP層的功能具體包括：l在發(fā)送與接收實(shí)體中分別執(zhí)行IP數(shù)據(jù)流的頭部壓縮與解壓縮（頭部壓縮方法對(duì)應(yīng)于特定的網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層或上層協(xié)議的組合）l傳輸用戶數(shù)據(jù)l將非接入層送來的PDCP-SDU轉(zhuǎn)發(fā)到RLC層，將多個(gè)不同的RB復(fù)用到同一個(gè)RLC實(shí)體。1.3.1.5 BMC層的功能BMC用于在無線接口傳遞廣播和組