WCDMA基本信令流程.docx

WCDMA基本信令流程.docx

《WCDMA基本信令流程.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《WCDMA基本信令流程.docx（14页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

WCDMA基本信令流程

1.1基本信令流程

1.1.1RRC连接建立

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RRCCONNECTIONREQUEST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。

当RRC连接建立在专用信道时，RRC连接建立流程如下：

图316RRC连接建立流程

1．UE在上行CCCH上发送一个RRCConnectionRequest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NodeB发送RadioLinkSetupRequest消息，请求NodeB分配RRC连接所需的特定无线链路资源；

4．NodeB资源准备成功后，向SRNC应答RadioLinkSetupResponse消息；

5．SRNC使用ALCAP协议发起Iub接口用户面传输承载的建立，并完成RNC于NodeB之间的同步过程；

6．SRNC在下行CCCH向UE发送RRCConnectionSetup消息；

7．UE在上行DCCH向SRNC发送RRCConnectionSetupComplete消息。

1.1.2RAB建立流程

UE当前的RRC状态为专用传输信道（DCH）时，指配的RAB只能建立在专用传输信道上。

根据无线链路（RL）重配置情况，RAB建立流程可分为同步重配置RL（DCH-DCH）与异步重配置RL（DCH-DCH）两种情况，二者的区别在于NodeB与UE接收到SRNC下发的配置消息后，能否立即启用新的配置参数：

∙同步情况下，NodeB与UE在接收到SRNC下发的RL消息后，不能立即启用新的配置参数，而是准备好相应的无线资源，等待接收到SRNC下发的重配置执行消息，从消息中获取SRNC规定的同步时间，在SRNC规定的同步时刻，NodeB与UE同时启用新的配置参数。

RAB建立流程中DCH-DCH同步重配置RL的过程：

图317同步重配置的RAB建立流程

1．CN向UTRAN发送RANAP协议的RAB指配消息RadioAccessBearerAssignmentRequest，发起RAB建立请求；

2．SRNC接收到RAB建立请求后，将RAB的QoS参数映射为AAL2链路特性参数与无线资源特性参数，Iu接口的ALCAP根据其中的AAL2链路特性参数发起Iu接口的用户面传输承载建立过程；

3．SRNC向属下的NodeB发送NBAP协议的无线链路重配置准备RadioLinkReconfigurationPrepare消息，请求属下的NodeB准备在已有的无线链路上增加一条（或多条）承载RAB的专用传输信道（DCH）；

4．NodeB分配相应的资源，然后向所属的SRNC发送RadioLinkReconfigurationReady消息，通知SRNC无线链路重配置准备完成；

5．SRNC中Iub接口的ALCAP发起Iub接口的用户面传输承载建立过程，NodeB与SRNC通过交换DCH帧协议的上下行同步帧建立同步；

6．SRNC向属下的NodeB发送无线链路重配置执行消息RadioLinkReconfigurationCommit；

7．SRNC向UE发送RRC协议的RB建立消息RadioBearerSetup；

8．UE执行RB建立后，向SRNC发送无线承载建立完成消息RadioBearerSetupComplete；

9．SRNC接收到无线承载建立完成的消息后，向CN回应RAB指配响应消息RadioAccessBearerAssignmentResponse，结束RAB建立流程。

∙异步情况下，NodeB与UE在接收到SRNC下发的配置消息后，将立即启用新的配置参数。

图318异步重配置的RAB建立流程

1．CN向UTRAN发送RANAP协议的RAB指配消息RadioAccessBearerAssignmentRequest，发起RAB建立请求；

2．SRNC接收到RAB建立请求后，将RAB的QoS参数映射为AAL2链路特性参数与无线资源特性参数，Iu接口的ALCAP根据其中的AAL2链路特性参数发起Iu接口的用户面传输承载建立过程；

3．在异步情况下，无线重配置无需同步，SRNC向属下的NodeB发送NBAP协议的无线链路重配置请求RadioLinkReconfigurationRequest消息，请求属下的NodeB在已有的无线链路上建立新的专用传输信道（DCH）；

4．NodeB接收到无线链路重配置请求消息后，即分配相应的资源，然后向所属的SRNC发送RadioLinkReconfigurationResponse消息，通知SRNC无线链路重配置完成；

5．SRNC中Iub接口的ALCAP发起Iub接口的用户面传输承载建立过程，NodeB与SRNC通过交换DCH帧协议的上下行同步帧建立同步；

6．SRNC向UE发送RRC协议的无线承载建立消息RadioBearerSetup；

7．UE执行RB建立后，向SRNC发送无线承载建立完成消息RadioBearerSetupComplete；

8．SRNC接收到无线承载建立完成的消息后，向CN回应RAB指配响应消息RadioAccessBearerAssignmentResponse，结束RAB建立流程。

1.1.3UE起始呼叫建立

当UE想发起一个呼叫时，UE要使用无线接口信令与网络建立通信，并发送一个包含有被叫用户号码的消息，即Iu接口上的SETUP消息。

CN将建立一个到该UE的通信信道，并使用取到的被叫方UERN创建一个IAM/IAI消息发送到被叫方。

UE起始呼叫的信令流程如下图所示：

图319UE起始呼叫建立流程

UE起始呼叫建立的主要步骤如下：

1．UE向CN发初始服务请求消息CMSERVICEREQUEST。

2．网络将发起鉴权和加密过程。

3．在发送SECURITYMODECOMPLETE消息之后，UE通过发送SETUP消息给移动台而发起呼叫的建立过程。

4．网络将回CALLPROCEEDING消息。

5．对于早指配，在网络发起固定网络的呼叫建立之前要为UE分配一个通信信道。

6．当被叫振铃时，网络收到被叫的振玲消息ALERTING以后，则要向主叫UE发一个ALERTING消息，同时给主叫送回铃音。

7．当被叫方应答后，将发送一个CONNECT消息给网络，网络再将其传给主叫侧。

8．当从主叫UE回CONNECTACKNOWLEDGE消息之后即完成了呼叫建立的过程。

1.1.4UE终止呼叫建立

UE终止呼叫用于移动用户做被叫时的情况，此时由网络发起呼叫的建立过程。

若CN收到IAM/IAI消息或在本局内取到MSRN以后，如果允许该到来的呼叫建立，则CN要使用无线接口信令寻呼UE。

当UE以PAGINGRESPONSE消息回应，CN收到后即建立一个到UE的通信信道。

UE中止的呼叫建立流程如下图所示：

图320UE中止呼叫建立流程

UE起始呼叫建立的主要步骤如下：

1．CN向RNS发送一个PAGING消息，RNS在寻呼信道上广播该寻呼消息。

2．被叫UE监测到该寻呼，将向RNS发送一个信道请求，RNS回应立即指配命令，指示UE使用指定的信令信道。

3．然后UE将在该信令信道上发送一个寻呼响应消息，CN收到UE的寻呼响应消息后，将发起鉴权和加密的安全过程（请注意这两个安全过程是可选的，可以由MAP功能流程进行配置）。

4．CN将发送SETUP消息给RNS，该消息中包含有该呼叫的承载能力及发起此次呼叫的主叫号码。

5．当UE从RNS接收到SETUP消息，它将回应一个CALLCONFIRMED消息。

如果协商的承载能力参数有变化，则该消息中要包含有承载能力信息。

6．当CN从RNS接收到CALLCONFIRMED消息时，CN将向RNS发送RABASSIGNMENTREQ消息要求进行无线信道的指配，RNS将通过向UE发指配消息命令UE调节到一个指定的通信信道上，UE调到指定的信道上之后，将向RNS发送指配完成消息。

7．RNS向CN发RABASSIGNMENTRESPONSE消息。

8．UE发送ALERTING消息指示被叫用户振铃。

9．当被叫用户应答时，被叫UE将发送一个CONNECT消息经过RNS到CN，

10．CN将给UE回应CONNECTACKNOWLEDGE消息，呼叫建立过程结束

1.1.5PS域连接

当用户需要使用PS业务时，必须首先与PS域建立连接。

PS域连接的流程如下图所示：

图321PS域连接建立流程

1．首先UE与SRNC之间必须建立RRC连接。

2．UE发起GPRSAttachRequest消息。

3．经过成功鉴权后，SGSN向UE发送GPRSAttachAccept消息。

5．核心网使用CommonIDUpdate消息通知RNCUE的永久NAS标示IMSI，用以将RRC连接和UE的永久NAS标示相关联。

6．为了传输数据，UE首先必须通过建立PDPContext，UE向SGSN发送激活请求ActivatePDPContextRequest消息，其参数包括NSAPI，TI，PDPType，PDPAddress，AccessPointName，QoSRequested。

PDPAddress指出是动态地址还是静态地址。

如是动态地址，则设为空。

8．执行RAB指配过程

9．SGSN通过使用PDPType（可选），PDPAddress（可选），AccessPointName（可选）和PDPContext签约数据来验证ActivatePDPContextRequest的有效性；SGSN给PDPContext分配TEID，如果使用动态地址，则要求GGSN分配一个动态地址。

SGSN根据一定的算法选择一个APN，然后向GGSN发创建PDPContext请求。

GGSN为PDPContext分配动态地址，计费ID，协商QoS。

如果MS要求外部网分配IP地址，则设为0.0.0.0，在以后外部网分配地址后，执行GGSN发起的PDPCONTEXT修改过程；收到GGSN的CreatePDPContextResponse（NSAPI，PDPADDR，GGSNADDR，TEID，QoS）后，SGSN将地址、QoS等信息通过ActivatePDPContextAccept发送给UE。

10．SRNC通过ActivatePDPContextAccept消息通知UE连接已经就绪。

1.1.6切换

UMTS支持的切换包括软切换，硬切换和系统间切换。

软切换和硬切换主要是由网络侧发起，而系统间切换既有网络侧发起的情况，又有UE发起的情况。

发生切换的原因包括UE的移动，资源的优化配置，人为干预等。

在进行软切换的过程中，原来的通信不受影响，所以能够完成从一个小区到另一个小区的平滑切换。

在UMTS中，由于相邻小区存在同频的情况，UE可以通过多条无线链路与网络进行通信，在多条无线链路进行合并的时候，通过比较，选取信号较好的一条，从而达到优化通信质量的目的，只有FDD制式才能进行软切换。

根据小区之间位置的不同，软切换可以分为几种情况：

∙第一种情况，NodeB内不同小区之间。

这种情况，无线链路可以在NodeB内，也可以到SRNC再进行合并，如果在NodeB内部就完成了合并，称之为更软切换；

∙第二种情况，同一RNC内不同NodeB之间；还有不同RNC之间。

软切换中

关于邻近小区有几个重要的概念：

∙激活集，指的是UE当前正在连接的小区的集合，软切换的执行结果就表现在活动集中小区增加或减少。

∙观察集，UE根据UTRAN给的邻近小区信息，正在观察但不在激活集中的小区，UE对观察集中的小区进行测量，当测量结果符合一定的条件时，这些小区可能被加入活动集，所以有时也称为候选集；

∙已检测集，UE已检测到，但既不属于活动集也不属于观察集的小区，UTRAN可以要求UE报告已检测集的测量结果；由于它们不属于邻近小区列表，所以有时也称之为未列出集。

软切换激活集增加无线链路和删除无线链路的主要流程如下图所示：

图322软切换流程

1．UE根据RNC给的测量控制信息，对同频的邻近小区进行测量，测量结果经过处理后，上报给RNC；

2．RNC对上报的测量结果和设定的阈值进行比较，确定目标小区应该加入激活集，RNC向目标小区发送RadioLinkSetup消息要求目标小区建立一条无线链路；

3．目标小区所在的NodeB向SRNC应答消息RadioLinkSetupResponse，表明无线链路建立成功；

4．在Iub接口，通过ALCAP建立AAL2的承载；

5．当目标小区与UE建立层1同步后向SRNC发送RadioLinkRestoreIndication消息；

6．SRNC向UE发送激活集更新消息ActiveSetUpdate，要求UE将目标小区从观察集增加入激活集；

7．在UE成功进行了激活集更新后，向SRNC发送ActiveSetUpdateComplete消息；

8．RNC对UE上报的测量结果和设定的阈值进行比较，确定目标小区应该从激活集删除；

9．SRNC向UE发送激活集更新消息ActiveSetUpdate，要求UE将目标小区从激活集删除；

10．在UE成功进行了激活集更新后，向SRNC发送ActiveSetUpdateComplete消息。

11．SRNC向原小区所在的NodeB发送消息RadioLinkDeletionRequest，删除原小区的无线链路；

12．原小区所在的NodeB完成无线链路资源删除后，向SRNC应答消息RadioLinkDeletionResponse；

13．SRNC采用ALCAP协议释放SRNC和原小区所在NodeB的Iub接口的传输承载。

当邻近小区属于异频小区时，不能进行软切换，这时可以进行硬切换，硬切换过程就是先中断跟原来小区的通信，然后再从新的小区接进来，因此它的性能不如软切换，所以一般在不能进行软切换的时候，才会考虑硬切换。

UMTS主要采取压缩模式进行硬切换，其基本原理就是，NodeB在发送某些帧（每10ms发送的数据为一帧）的时候，加大发送速率，用少于10ms的时间发送完原来需要10ms的数据，那么空出来的时间，就让UE进行异频测量。

具体采用什么方式和什么时间来加大发送速率，由RNC进行控制。

硬切换流程如下：

图323硬切换流程

1．SRNC向目标小区所在的NodeB发送消息RadioLinkSetupRequest，要求其建立一条无线链路；

2．目标小区所在的NodeB向SRNC应答消息RadioLinkSetupResponse，表明无线链路建立成功；

3．SRNC采用ALCAP协议建立SRNC和目标NodeB的IUB接口传输承载，并且进行FP同步；

4．SRNC通过下行DCCH信道向UE发送消息PhysicalChannelReconfiguration，消息中给出目标小区的信息；

5．在UE从原小区切换到目标小区后，原小区NodeB会检测到无线链路失去联系，于是向SRNC发消息RadioLinkFailureIndication，指示无线链路失败；

6．UE在成功切换到目标小区后，通过DCCH向SRNC发送消息PhysicalChannelReconfigurationComplete，通知SRNC物理信道重配置完成；

7．SRNC向原小区所在的NodeB发送消息RadioLinkDeletionRequest，删除原小区的无线链路；

8．原小区所在的NodeB完成无线链路资源删除后，向SRNC应答消息RadioLinkDeletionResponse；

SRNC采用ALCAP协议释放SRNC和原小区所在NodeB的Iub接口的传输承载。