WCDMA起呼信令流程教材

1、1起呼信令流程基本概念及總體流程UE登記流程實例分析2呼叫總體流程網(wǎng)絡(luò)側(cè)啟動1、初始化設(shè)備 2、進行系統(tǒng)廣播第一步手機開機1、小區(qū)選擇2、位置登記3、等待呼叫第二步被呼第三步RRC連接建立第四步NAS信令連接建立第五步RAB建立1、同步建立2、異步建立第六步RAB/RB修改第六步傳輸信道重配置第六步物理信道重配置第六步軟/硬切換第六步URA更新第六步小區(qū)更新第六步與GSM之間切換第七步RRC連接釋放第八步重新待機1、小區(qū)選擇2、等待呼叫3CS起呼流程 4基本概念 RRC、RAB、RB、RL、CCH、FACH RABRBRLNodeBRNCCNUEUTRAN5起呼信令流程基本概念及總體流程UE登

2、記流程呼叫流程實例分析6 位置登記是手機開機時向基站發(fā)出的請求信息,位置登記在attach時，就是開機，或者重新搜索到網(wǎng)絡(luò)后。位置登記是開機執(zhí)行的，告訴MSC手機現(xiàn)在所在區(qū)域及手機信息. 位置登記的主要原因是：開關(guān)機位置更新,交換設(shè)備周期性位置更新。 位置登記7位置登記-RRC連接UESRNCRRC: RRC CONNECTION REQUESTRRC: RRC CONNECTION SETUPRRC: RRC CONNECTION SETUP COMPLETENodeBUE為登記發(fā)起為登記發(fā)起RRC連接建立，連接建立，SRNC決定在公共信道上建立決定在公共信道上建立RRC連接，連接，并且使用

3、已經(jīng)配置好的公共信道資源。并且使用已經(jīng)配置好的公共信道資源。8位置登記-NAS信令建立流程UESRNCCNRRC：INITIAL DIRECT TRANSFERRANAP: INITIAL UE MESSAGERRC：DTRANAP：DTRANAP：DTRRC：DTUE與與CN之間交換之間交換DT消息，如鑒權(quán)、連接建立、位置登記等。消息，如鑒權(quán)、連接建立、位置登記等。在初始直傳消息中由在初始直傳消息中由location update request 信息信息,來實現(xiàn)位來實現(xiàn)位置登記置登記9位置登記-RRC釋放流程(CCH)UENodeBSRNCI U RELEASE C O M M AN DI

4、 U RELEASE C O M PLETERRC ：RRC C O N N EC TI O N RELEASERRC ：RRC C O N N EC TI O N RELEASE C O M PLETECNUE在登記過程中，沒有使用專用的用戶面資源，直接釋放信令鏈路。在登記過程中，沒有使用專用的用戶面資源，直接釋放信令鏈路。登記過程結(jié)束。登記過程結(jié)束。10起呼信令流程基本概念及總體流程UE登記流程呼叫流程實例分析11RRC建立流程UE處于空閑模式時，如果UE的NAS（非接入層）請求建立信令連接，UE將發(fā)起RRC連接建立過程。 當(dāng)RNC接收到UE的RRC連接請求消息，由其管 理模塊RRM 根據(jù)

5、特定的算法,確定是接受還是拒絕該RRC連接建立請求。如果接受，則再判決是建立在專用信道還是公共信道。RRC連接建立信道不同，RRC連接建立流程也不同 RRC連接總是由UE發(fā)起，RRC釋放由RNC發(fā)起；每個UE最多只能有一個RRC連接 12RRC建立流程起呼時，首先接收到非接入層的請求發(fā)送RRC Connection Request消息給UTRAN，在該消息中包含被叫UE號碼、業(yè)務(wù)類型等。UTRAN接收到該消息后，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況分配無線資源，并在RRC Connection Setup消息中發(fā)送給UE，UE將根據(jù)消息配置各協(xié)議層參數(shù)，同時返回確認(rèn)消息。使用公共信道建立與專用信道的區(qū)別是：公共信道所

6、必需的Iub接口（RNC與NodeB間）數(shù)據(jù)傳輸承載已經(jīng)建立好，無需建立無線鏈路和用戶面的無線傳輸承載。13RRC建立流程(DCH)UESRNCRRC : RRC C O N N EC TI O N REQ U ESTRRC : RRC C O N N EC TI O N SETU PRRC : RRC C O N N EC TI O N SETU P C O M PLETENodeBRL SESETU P REQ U ESTRL SETU P RESPO N SEALCAP建立、同步UE在在CCCH信道發(fā)送信道發(fā)送RRC建立請求消息，帶有建立請求消息，帶有UE標(biāo)志、能力、原因；標(biāo)志、能力、原

7、因；SRNC如果條件滿足，首先根據(jù)需求配置好如果條件滿足，首先根據(jù)需求配置好NodeB，并建立與，并建立與NodeB的通的通路；路；RL Request請求請求NodeB分配分配RRC連接所需的特定無限鏈路資源。連接所需的特定無限鏈路資源。然后在然后在CCCH信道發(fā)送信道發(fā)送RRC連接建立消息，并等候連接建立消息，并等候UE從從DCCH的響應(yīng)。的響應(yīng)。14RRC建立流程(CCCH)當(dāng)當(dāng)SRNC決定在公共信道上建立決定在公共信道上建立RRC連接的時候，就不需要再配置連接的時候，就不需要再配置NodeB并建立并建立SRNC與與NodeB之間的數(shù)據(jù)承載了，因為都已經(jīng)建立好了。之間的數(shù)據(jù)承載了，因為都

8、已經(jīng)建立好了。UESRN CRRC: RRC CO N N ECTI O N REQ UESTRRC: RRC CO N N ECTI O N SETUPRRC: RRC CO N N ECTI O N SETUP CO M PLETEN odeB15直傳消息NAS 直傳消息指UE與CN之間的信令交互NAS信息，如鑒權(quán)、業(yè)務(wù)請求、連接建立等，由于這些消息在RNC透明傳輸，所以又叫直傳消息。 RRCRRC連接建立的只是連接建立的只是UEUE與與RNCRNC之間的信令連接之間的信令連接，因此為了傳送直傳消息，還需要繼續(xù)建立UE與CN之間的信令連接。RNC在收到第一條直傳消息時，即初始直傳消息INI

9、TIAL DIRECT TRANSFER,將建立與CN之間的信令連接 信令連接建立成功后，UE發(fā)送到CN的消息，通過上行直傳消息UPLINK DIRECT TRANSFER發(fā)送到RNC，RNC將其轉(zhuǎn)換為直傳消息DIRECT TRANSFER發(fā)送到CN；CN發(fā)送到UE的消息，通過直傳消息DIRECT TRANSFER發(fā)送到RNC，RNC將其轉(zhuǎn)換為下行直傳消息DOWNLINK DIRECT TRANSFER發(fā)送到UE。 16初始直傳 初始直傳過程的基本流程 UECNSRNCSCCPSCCP1. INITIAL DIRECT TRANSFERRRCRRCRANAP2.INITIAL UE MESSA

10、GERANAPSCCPSCCP3.CONNECITON CONFIRM（SUCCESS）4.CONNECTION REFUSE（FAILURE）17上行直傳 當(dāng)UE需要在已存在的信令連接上向CN發(fā)送NAS消息時，將發(fā)起上行直傳過程。UECNSRNC1. UPLINK DIRECT TRANSFERRRCRRCRANAP2.DIRECT TRANSFERRANAP18下行直傳 當(dāng)CN需要在已存在的信令連接上向UE發(fā)送NAS消息時，發(fā)起下行直傳過程。UECNSRNC2.DOW NLINK DIRECT TRANSFERRRCRRCRANAP1.DIRECT TRANSFERRANAP19鑒權(quán)加密流

11、程 Iu信令連接建立后，CN需要對UE進行鑒權(quán)和加密操作。鑒權(quán)用于CN和UE的合法性驗證；加密的主要目的是采用規(guī)律變化的參數(shù)對發(fā)送的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，接收時使用相同的參數(shù)對收到的數(shù)據(jù)進行逆轉(zhuǎn)還原數(shù)據(jù)。20RAB建立流程 RABRAB指用戶面的承載指用戶面的承載，用于UE和CN之間傳送語音、數(shù)據(jù)、多媒體等業(yè)務(wù)信息。UE和CN之間的信令連接建立完成后，才能建立RAB。RAB建立是由CN發(fā)起讓UTRAN執(zhí)行的功能。 根據(jù)根據(jù)RABRAB建立前建立前RRCRRC連接狀態(tài)與連接狀態(tài)與RABRAB建立后建立后RRCRRC連接狀態(tài)，連接狀態(tài)，可以將可以將RABRAB的建立流程分成以下三種情況：的建立流程分成以下

12、三種情況： DCH-DCHDCH-DCH：RABRAB建立前建立前RRCRRC使用使用DCHDCH，RABRAB建立后建立后RRCRRC使用使用DCHDCH； CCH-DCHCCH-DCH：RABRAB建立前建立前RRCRRC使用使用CCHCCH，RABRAB建立后建立后RRCRRC使用使用DCHDCH； CCH-CCHCCH-CCH：RABRAB建立前建立前RRCRRC使用使用CCHCCH，RABRAB建立后建立后RRCRRC使用使用CCHCCH。21DCH-DCH的RAB建立 UE當(dāng)前的RRC狀態(tài)為DCH時，指配的RAB只能建立在DCH上。根據(jù)無線鏈路重配置情況，RAB建立流程又可分為兩種

13、情況： 同步重配置無線鏈路同步重配置無線鏈路 異步重配置無線鏈路異步重配置無線鏈路二者的區(qū)別在于NodeB與UE接收到SRNC（Serving Radio Network Controller，服務(wù)RNC）下發(fā)的配置消息后，能否立即啟用新的配置參數(shù) 22同步DCH-DCH的RAB建立 在這種情況下，需要SRNC、NodeB與UE之間同步重配置無線鏈路。同步過程如下： NodeBNodeB在接收到在接收到SRNCSRNC下發(fā)的重配置無線鏈路消息后，不下發(fā)的重配置無線鏈路消息后，不能立即啟用新的配置參數(shù)，而是準(zhǔn)備好相應(yīng)的無線資能立即啟用新的配置參數(shù)，而是準(zhǔn)備好相應(yīng)的無線資源，等待接收到源，等待接收

14、到SRNCSRNC下發(fā)的重配置執(zhí)行消息，從消息下發(fā)的重配置執(zhí)行消息，從消息中獲取中獲取SRNCSRNC規(guī)定的同步時間；規(guī)定的同步時間； UEUE在接收到在接收到SRNCSRNC下發(fā)的配置消息后，也不能立即啟用下發(fā)的配置消息后，也不能立即啟用新的配置參數(shù)，而是從消息中獲取新的配置參數(shù)，而是從消息中獲取SRNCSRNC規(guī)定的同步時規(guī)定的同步時間；間； 在在SRNCSRNC規(guī)定的同步時刻，規(guī)定的同步時刻，NodeBNodeB與與UEUE同時啟用新的配置同時啟用新的配置參數(shù)。參數(shù)。23同步DCH-DCH的RAB建立DCH-DCH同步重配置無線鏈路RAB建立流程如圖UESRNCNBAP6.NodeBNB

15、APRRCRRCRRCRRCNBAPNBAP8.RADIO BEARER SETUP COMPLETE3.RADIO LINK RECONFIGURATIONPREPARE (Synchronised)4. RADIO LINK RECONFIGURATION READY (Synchronised)5.ALCAPSetup and synchronizationRADIO BEARER SETUPCNRANAPRANAP1. RAB ASSIGNMENT REQUEST2.ALCAP setupRANAPRANAP9. RAB ASSIGNMENT RESPONSENBAPNBAP7. RA

16、DIO LINK RECONFIGURATION COMMIT (Synchronised)24同步DCH-DCH的RAB建立信令流程描述CN向UTRAN發(fā)送RAB指配請求消息RAB ASSIGNMENT REQUEST，發(fā)起RAB建立過程。SRNC接收到RAB建立請求后，將RAB的QoS參數(shù)映射為AAL2鏈路特性參數(shù)與無線資源特性參數(shù)鏈路特性參數(shù)與無線資源特性參數(shù)，Iu接口的ALCAP根據(jù)其中的AAL2鏈路特性參數(shù)發(fā)起Iu接口的用戶面?zhèn)鬏敵休d建立過程。SRNC向所控制的NodeB發(fā)送無線鏈路重配置準(zhǔn)備消息RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE，請求所控制的Nod

17、eB準(zhǔn)備在已有的無線鏈路上增加一條無線鏈路上增加一條（或多條）承載（或多條）承載RABRAB的專用傳輸信道（的專用傳輸信道（DCHDCH）。1.NodeB分配相應(yīng)的資源，然后向所屬的SRNC發(fā)送無線鏈路重配置準(zhǔn)備完成消息RADIO LINK RECONFIGURATION READY，通知SRNC無線鏈路重配置準(zhǔn)備完成。25同步DCH-DCH的RAB建立SRNC中Iub接口的ALCAP發(fā)起Iub接口的用戶面?zhèn)鬏敵休d建立過程。NodeB與SRNC通過交換DCH幀協(xié)議的上下行同步幀建立同步。SRNC向UE發(fā)送RRC協(xié)議的無線承載建立消息RADIO BEARER SETUP。SRNC向所控制的Nod

18、eB發(fā)送無線鏈路重配置執(zhí)行消息RADIO LINK RECONFIGURATION COMMIT。UE執(zhí)行RB建立后，向SRNC發(fā)送無線承載建立完成消息RADIO BEARER SETUP COMPLETE。SRNC接收到無線承載建立完成的消息后，向CN回應(yīng)RAB指配響應(yīng)消息RAB ASSIGNMENT RESPONSE。 RAB建立流程結(jié)束。26RAB建立流程(DCH-DCH,異步) 在這種情況下，不要求SRNC、NodeB與UE之間同步重配置無線鏈路NodeB與UE在接收到SRNC下發(fā)的配置消息后，將立即啟用新的配置參數(shù) 27RAB建立流程(DCH-DCH,異步)UESRNCNBAP6.N

19、odeBNBAPRRCRRCRRCRRCNBAPNBAP7.RADIO BEARER SETUP COMPLETE3. RADIO LINK RECONFIGURATION REQUEST4. RADIO LINK RECONFIGURATIONRESPONSE5.ALCAPSetup and synchronizationRADIO BEARER SETUPCNRANAPRANAP1. RAB ASSIGNMENT REQUEST2.ALCAP setupRANAPRANAP8. RAB ASSIGNMENT RESPONSE28CCH-DCH 當(dāng)RRC連接建立在CCH時，RNC根據(jù)RAB指

20、配消息中的QoS參數(shù)，可以將指配的RAB建立在DCH上。此時需要將RRC連接狀態(tài)從CCH改變?yōu)镈CH。29CCH-DCHCCH-DCH RAB建立流程如圖所示 UESRNCNBAP6.NodeBNBAPRRCRRCRRCRRCNBAPNBAP7.RADIO BEARER SETUP COMPLETE3.4.5.ALCAPSetup and synchronizationRADIO BEARER SETUPCNRANAPRANAP1. RABASSIGNMENT REQUEST2. ALCAP setupRANAPRANAP8. RAB ASSIGNMENT RESPONSERADIO LINK

21、 SETUP REQUESTRADIO LINK SETUP RESPONSE30CCH-DCH流程解釋CNCN向向SRNCSRNC發(fā)送發(fā)送RANAPRANAP協(xié)議的協(xié)議的RABRAB指配請求消息指配請求消息RAB RAB ASSIGNMENT REQUESTASSIGNMENT REQUEST，發(fā)起，發(fā)起RABRAB建立過程。建立過程。SRNCSRNC接收到接收到RABRAB建立請求后，將建立請求后，將RABRAB的的QoSQoS參數(shù)映射為參數(shù)映射為AAL2AAL2鏈路特性參數(shù)與無線資源特性參數(shù)，鏈路特性參數(shù)與無線資源特性參數(shù)，IuIu接口的接口的ALCAPALCAP根據(jù)其中的根據(jù)其中的AA

22、L2AAL2鏈路特性參數(shù)發(fā)起鏈路特性參數(shù)發(fā)起IuIu接口的用接口的用戶面?zhèn)鬏敵休d建立過程。戶面?zhèn)鬏敵休d建立過程。SRNCSRNC啟動啟動IubIub接口上同步無線鏈路建立過程，向所控接口上同步無線鏈路建立過程，向所控制的制的NodeBNodeB發(fā)送無線鏈路建立請求消息發(fā)送無線鏈路建立請求消息RADIO LINK RADIO LINK SETUP REQUESTSETUP REQUEST，請求，請求NodeBNodeB分配分配RRCRRC連接所需的特定連接所需的特定無線鏈路資源。無線鏈路資源。( (與與DCH-DCHDCH-DCH不同不同) )1.1.NodeBNodeB資源準(zhǔn)備成功后，向資源準(zhǔn)備成功后，向RNCRNC應(yīng)答無線鏈路建立響應(yīng)答無線鏈路建立響應(yīng)消息應(yīng)消息RADIO LINK SETUP RE