WCDMA基本信令流程myit189.doc
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1、目 录(TOC Heading)基本信令流程11.1 UE的状态与寻呼流程11.1.1 UE状态11.1.2 寻呼流程31.2 空闲模式下的UE51.2.1 概述51.2.2 PLMN选择和重选61.2.3 小区选择和重选61.2.4 位置登记81.3 无线资源管理流程81.3.1 RRC连接建立流程81.3.2信令建立流程91.3.3RAB建立流程101.3.4 呼叫释放流程141.3.5切换流程151.3.6SRNS重定位21说明:在目录表格中单击鼠标右键,选择更新域菜单项即可更新目录。模板使用说明:(Notes Heading,F10) 1. 本模板为培训手册写作专用模板。模板中蓝字字体
2、为该段落应选取的样式,红色字体为模板的使用说明。(Notes Text,F8)2. 套用该模板时,请按正确步骤加载模板。若直接在该模板上进行写作,则请删除模板中的示例内容,替换为自己的写作内容,并套用相应的样式。样式说明:(Notes Heading,F10)1. 本模板中标题号、页码为自动编号,不需要修改。2. 表格和图形编号会在章内自动重新编号,正文中的表格和图形编号需要手动插入“交叉引用”。3. Notes Text为自动编号。若不需要编号,需要手动取消编号。(Notes Text,F8)4. 页眉中左侧的课程名称需手动修改;右侧的章节名称及编号由原来的“交叉引用”改为“域”,会自动更新
3、。设置好后就不再需要插入和更新。样式快捷键样式快捷键标题1 (Heading 1)Alt+1表格题注 (Table Description)F5标题2 (Heading 2)Alt+2表头 (Table Heading)F6标题3 (Heading 3)Alt+3表正文 (Table Text)F7标题4 (Heading 4)Alt+4说明内容 (Notes Text)F8正文 (Normal)F2特别说明 (Notes Heading)F10正文项目 (Item List)F3图题注 (Figure Description)F11自动编号 (Item Step)F4图文本 (Figure
4、Text)F12模板中样式与快捷键对应表:1. 强烈推荐大家使用快捷键,真的又快又方便。2. 请将该模板放到MicrosoftTemplate下,只有这样快捷键才能生效。基本信令流程1.1 UE的状态与寻呼流程1.1.1 UE状态UE有两种基本的运行模式:空闲模式和连接模式。如图61所示。上电开始,UE就停留在空闲模式下,通过非接入层标识如IMSI、TMSI或P-TMSI等标志来区分。UTRAN不保存空闲模式UE的信息,仅能够寻呼一个小区中的所有UE或同一个寻呼时刻的所有UE。当UE完成RRC连接建立时,UE才从空闲模式转移到连接模式:CELL_FACH或CELL_DCH状态。UE的连接模式,
5、也叫UE的RRC状态,反映了UE连接的级别以及UE可以使用哪一种传输信道。当RRC连接释放时,UE从连接模式转移到空闲模式。图6-1UE在连接模式下,一共有如下4种状态:1. CELL_DCH状态CELL_DCH状态有如下特征: 在上行和下行给UE分配了一个专用物理信道 根据UE当前的活动集可以知道UE所在的小区 UE可以使用专用传输信道、下行/上行共享传输信道或这些传输信道的组合UE进入CELL_DCH状态有如下2种方法:1) UE在空闲模式下,RRC连接建立在专用信道上,因此UE从空闲模式进入CELL_DCH状态;2) UE处于CELL_FACH状态下使用公共传输信道,通过信道切换后使用专
6、用传输信道,UE从CELL_FACH状态进入到CELL_DCH状态。2. CELL_FACH状态CELL_FACH状态具有如下特征: 没有给UE分配专用传输信道 UE连续监听一个下行FACH信道 为UE分配了一个默认的上行公共信道或上行共享传输信道(例如,RACH),使之能够在接入过程中的任何时间内使用 UE的位置在小区级为UTRAN所知,具体为UE最近一次发起小区更新时报告的小区在CELL_FACH子状态,UE执行下面的动作: 监听一个FACH 监听当前服务小区的BCH传输信道,解码系统信息消息 在小区变为另一个UTRA小区时,发起一个小区更新过程 除非选择了一个新小区,否则使用在当前小区中
7、分配的C-RNTI作为公共传输信道上的UE标识 在RACH上传送上行控制信令和小数据包在CELL_FACH状态下,如果数据业务在一段时间里未被激活,UE将进入CELL_PCH状态,以减少功率的损耗。并且,当UE暂时脱离CELL_PCH状态执行小区更新,更新完成后,如果UE和网络侧均无数据传输需求,它将返回CELL_PCH。3. CELL_PCH 状态CELL_PCH状态具有如下特征: 没有为UE分配专用信道 UE使用非连续接收(DRX)技术,在某个特定的寻呼时刻监听PCH传输信道上的信息 不能有任何上行的活动UE的位置在小区级为UTRAN所知,具体为UE在CELL_FACH状态时最近一次发起小
8、区更新时所报告的小区在CELL_PCH状态,UE进行以下活动:根据DRX 周期监听寻呼时刻,并接收PCH上的寻呼消息监听当前服务小区的BCH传输信道,以解码系统信息当小区改变时发起小区更新过程在该状态下不能使用DCCH逻辑信道。如果网络试图发起任何活动,它需要在UE所在小区的PCCH逻辑信道上发送一个寻呼请求。UE转换到CELL_FACH状态的方式有两个,一是通过UTRAN寻呼,二是通过任何上行接入。4. URA_PCH状态URA_PCH状态具有如下特征: 没有为UE分配专用信道 UE使用DRX技术,在某个特定的寻呼时刻监听PCH传输信道上的信息 不能有任何上行的活动 UE的位置在URA级为U
9、TRAN所知,具体为UE在CELL_FACH状态时最近一次发起URA更新时所报告的URA在URA_PCH状态,UE进行以下活动: 根据DRX周期监听寻呼时刻,并接收PCH上的寻呼消息 监听当前服务小区的BCH传输信道,以解码系统信息 当URA改变时发起URA更新过程在该状态下不能使用DCCH逻辑信道。如果网络试图发起任何活动,它需要在UE所在URA的PCCH逻辑信道上发送寻呼请求。在URA_PCH状态, 没有资源分配给数据传输用。因此,如果UE有数据要传送,需要首先转换到CELL_FACH状态。1.1.2 寻呼流程与固定通信不同,移动通信中的通信终端的位置不是固定的,为了建立一次呼叫,核心网(
10、CN)通过Iu接口向UTRAN发送寻呼消息,UTRAN则将CN寻呼消息通过Uu接口上的寻呼过程发送给UE,使得被寻呼的UE发起与CN的信令连接建立过程。当UTRAN收到某个CN域(CS域或PS域)的寻呼消息时,首先需要判断UE是否已经与另一个CN域建立了信令连接。如果没有建立信令连接,那么UTRAN只能知道UE当前所在的服务区,并通过寻呼控制信道将寻呼消息发送给UE,这就是PAGING TYPE 1消息;如果已经建立信令连接,在CELL_DCH或CELL_FACH状态下,UTRAN就可以知道UE当前活动于哪种信道上,并通过专用控制信道将寻呼消息发送给UE,这就是PAGING TYPE 2消息。
11、因此针对UE所处的模式和状态,寻呼可以分为以下两种类型。(1) 寻呼空闲模式或PCH状态下的UE这一类型的寻呼过程使用PCCH(寻呼控制信道)寻呼处于空闲模式、CELL_PCH或URA_PCH状态的UE,用于向被选择的UE发送寻呼信息,其作用有如下三点: 为了建立一次呼叫或一条信令连接,网络侧的高层发起寻呼过程; 为了将UE的状态从CELL_PCH或URA_PCH状态迁移到CELL_FACH状态,UTRAN发起寻呼以触发UE状态的迁移; 当系统消息发生改变时,UTRAN发起空闲模式、CELL_PCH和URA_PCH状态下的寻呼,以触发UE读取更新后的系统信息。图6-2 寻呼空闲模式和PCH状态
12、下的UEUTRAN通过在PCCH上一个适当的寻呼时刻发送一条PAGING TYPE 1消息来启动寻呼过程,该寻呼时刻和UE的IMSI有关。UTRAN可以选择在几个寻呼时机重复寻呼一个UE,以增加UE正确接收寻呼消息的可能。(2) 寻呼CELL_DCH或CELL_FACH状态下的UE这一类型的寻呼过程用于向处于连接模式CELL_DCH或CELL_FACH状态的某个UE发送专用寻呼信息。图6-3 寻呼CELL_DCH或CELL_FACH状态下的UE对于处于连接模式CELL_DCH或CELL_FACH状态的UE,UTRAN通过在DCCH(专用控制信道)上发送一条PAGING TYPE 2消息来发起寻
13、呼过程。这种寻呼也叫做专用寻呼过程。1.2 空闲模式下的UE1.2.1 概述当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,才能获得网络的服务。因此,空闲模式下UE的行为对于UE是至关重要的。那么,UE是如何完成这个功能的呢?本节就来讲解这个过程。UE在空闲模式下的行为可以细分为PLMN选择和重选,小区的选择和重选和位置登记。这三个过程之间的关系如图6-3所示。图 6-4 空闲模式下的UE当UE开机后,首先应该选择一个PLMN。当选中了一个PLMN后,就开始选择属于这个PLMN的小区。当找到这样的一个小区后,从系统信息(广播)中就可以知道临近小区(neighbori
14、ng cell)的信息,这样,UE就可以在所有这些小区中选择一个信号最好的小区,驻留下来。紧接着,UE就会发起位置登记过程(attach or location update)。成功后,UE就驻留在这个小区中了。驻留的作用有4个: 使UE可以接收PLMN广播的系统信息。 可以在小区内发起随机接入过程。 可以接收网络的寻呼。 可以接收小区广播业务。当UE驻留在小区中,并登记成功后,随着UE的移动,当前小区和临近小区的信号强度都在不断变化。UE就要选择一个最合适的小区,这就是小区重选过程。这个最合适的小区不一定是当前信号最好的小区,为什么呢?因为,比如UE处在一个小区的边缘,又在这两个小区之间来回
15、走,恰好这两个小区又是属于不同的LA或者RA。这样,UE就要不停的发起位置更新,即浪费了网络资源,又浪费的UE的能量。因此,在所有小区中重选哪个小区是有一定规则的,这个规则会在后面详细描述。当UE重选小区,选择了另外一个小区后,发现这个小区属于另外一个LA 或者RA,UE就要发起位置更新过程,使网络获得最新的UE的位置信息。UE通过系统广播信息中的SIB1发现 LA或者RA的变化。如果位置登记或者更新不成功,比如当网络拒绝UE时。或者当前的PLMN出了覆盖区,UE可以进行PLMN重选,以选择另外一个可用的PLMN。1.2.2 PLMN选择和重选PLMN选择和重选的目的是选择一个可用的(就是能提
16、供正常业务的),最好的PLMN。UE通过什么来达到这一目的呢?UE会维护一个PLMN列表,这些列表将PLMN按照优先级排列,然后从高优先级向下搜索,找到的自然是最高优先级的PLMN。另外,PLMN选择和重选的模式有两种,自动和手动。简而言之,自动选网就是UE按照PLMN的优先级顺序自动的选择一个PLMN,手动选网呢,将当前的所有可用网络呈现给用户,将权利给用户, 由用户选择一个PLMN。1.2.3 小区选择和重选当PLMN选定之后,就要进行小区选择,目的是选择一个属于这个PLMN的信号最好的小区。首先,如果UE存有这个PLMN的一些相关信息,比如频率,扰码等。UE就会首先使用这些信息进行小区搜
17、索(Stored information cell selection)。这样就可以较快的找到网络。因为,大多数情况,UE都是在同一个地点关机和开机,比如晚上关机,早晨开机等等。这些信息保存在SIM卡中或者在手机的non-volatile memory中。1. 小区选择小区选择的过程大致如下:1) 小区搜索小区搜索的目的是找到一个小区,尽管它可能不属于选择的PLMN的。小区搜索的步骤如下(当然,首先要锁定一个频率): 通过primary SCH,UE获得时隙同步。时隙同步后,就要进行帧同步。帧同步是使用secondary SCH的同步码实现的。这一过程同时也确定了这个小区的扰码组。然后, UE
18、通过对扰码组中的每一个扰码在CPICH上相关,直到找到相关结果最大的一个。这就确定了主扰码。显然,如果UE已经知道这个小区的一些信息,比如使用哪个频率,甚至主扰码,上述步骤就可以大大加速。2) 读广播信道UE从上述1)的步骤c中获得了PCCPCH的扰码,而PCCPCH的信道码是已知的,在整个UTRAN中是唯一的。UE就可以读广播信道的信息了。l 读到MIB后,UE就可以判断当前找到的PLMN是否就是要找的PLMN,因为在MIB中有PLMN identity域,如果是, UE就根据MIB中包含的其他SIB的调度信息(scheduling information),找到其他的SIB并获得其内容。如
19、果不是,UE只好再找下一个频率,又要从头开始这个过程(从小区搜索开始)。l 如果当前PLMN是UE要找的PLMN,UE读SIB3,取得“Cell selection and re-selection info”,通过获取这些信息,UE计算是否满足小区驻留标准。如果满足,则UE认为此小区即为一个suitable cell。驻留下来,并读其他所需要的系统信息,随后UE将发起位置登记过程。如果不满足上述条件,UE读SIB11,获取临区消息,这样UE就可以算出并判断临区是否满足小区选择驻留标准。如果UE发现了任何一个临区满足小区驻留标准,UE就驻留在此小区中,并读其他所需要的系统信息,随后UE将发起位
20、置登记过程。如果UE发现没有一个小区满足小区驻留标准。UE就认为没有覆盖,就会继续PLMN选择和重选过程。2. 小区重选UE在空闲模式下,要随时监测当前小区和临区的信号质量,以选择一个最好的小区提供服务。这就是小区重选过程(cell reselection)。如果在Treselection时间内,小区重选条件得到满足,UE就选择这个小区, 驻留下来,读它的广播消息。 小区重选结束。3. 离开连接模式的小区选择当UE从连接模式回到空闲模式时,要做小区选择,以找一个合适的小区(suitable cell)。这个选择过程和普通的小区选择过程是一样的。不过此时候选小区就是连接模式时用到的小区。如果在这
21、些小区中找不到合适的小区,应该使用stored information cell selection。1.2.4 位置登记这些过程请参见MM,GMM的过程。1.3 无线资源管理流程1.3.1 RRC连接建立流程UE处于空闲模式下,当UE的非接入层请求建立信令连接时,UE将发起RRC连接建立过程。每个UE最多只有一个RRC连接。当SRNC接收到UE的RRC CONNECTION REQUEST消息,由其无线资源管理模块(RRM)根据特定的算法确定是接受还是拒绝该RRC连接建立请求,如果接受,则再判决是建立在专用信道还是公共信道。对于RRC连接建立使用不同的信道,则RRC连接建立流程也不一样。1.
22、 RRC连接建立在专用信道上图6-4 RRC连接建立在专用信道上信令流程说明:1)UE在上行CCCH上发送一个RRC Connection Request消息,请求建立一条RRC连接;2)SRNC根据RRC连接请求的原因以及系统资源状态,决定UE建立在专用信道上,并分配RNTI和L1、L2资源;3)SRNC向Node B发送Radio Link Setup Request消息,请求Node B分配RRC连接所需的特定无线链路资源;4)Node B资源准备成功后,向SRNC应答Radio Link Setup Response消息;5)SRNC使用ALCAP协议发起Iub接口用户面传输承载的建立
23、,并完成RNC于Node B之间的同步过程;6)SRNC在下行CCCH向UE发送RRC Connection Setup消息;7)UE 在上行DCCH向SRNC发送RRC Connection Setup Complete消息。至此,RRC连接建立过程结束。2. RRC连接建立在公共信道上当RRC连接建立在公共信道上时,因为用的是已经建立好的小区公共资源,所以这里无需建立无线链路和用户面的数据传输承载,其余过程与RRC连接建立在专用信道相似。1.3.2信令建立流程信令建立流程是在UE与UTRAN之间的RRC连接建立成功后,UE通过RNC建立与CN的信令连接,也叫“NAS信令建立流程”,用于UE
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