WCDMA呼叫信令流程
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对于信令流程,应该从以下几个方面掌握:1.能够写出一个完整的呼叫的流程,其中包括RRC连接,Iu口控制面连接,鉴权加密,RAB Assignment。
2.能够写出一个释放业务的流程,清楚的指导单业务和多业务分别释放的流程。
3.能够知道呼叫过程中的每条消息对应的物理信道。
4.能够清楚的理解呼叫过程中的每条消息的主要内容5.能够清楚的知道呼叫过程中每条消息流经的空中接口和地面接口6.后期,能够结合NodeB和RNC的单板,指导相关信令从硬件上的流程。
RRC连接:1.RRC Connection Request1.1 在这个消息中,主要必须知道其中主要的三个信元:第一,UE的标识:优先级依次为UE的TMSI或者P-TMSI,IMSI,IMEI第二,UE发起RRC Connection的原因:其中包括Conversational,Streaming,Interactive,Background,High Priority Signaling, Low Priority Signaling第三,UE测量到的当时CPICH的Ec/Io1.2对于这个消息:从Uu口来看,它从UE的RRC层到UTRAN的RRC层,途径Node B,这个消息在Node B中经过Iub口的用户面,具体是RACH FP。
采用的方式是SRB01. 3这个消息逻辑信道是CCCH,传输信道RACH,物理信道是PRACH2.RL Setup Request2.1这个消息是RNC发给Node B的,其中包含了分配给该UE的所有层一的资源。
RNC告诉Node B,让Node B准备相应的资源。
在信令Trace中,可以看到里面包含了所有物理信道的配置信息。
2.2这个消息从RNC到Node B,通过NBAP协议过来,具体来说就是CCP。
2.3这里要区分Iub口的用户面和控制面,简单的说来,其用户面就向一个转接头,只是把高层的消息转接过去。
而控制面,则是处理了所有RNC和Node B私人之间相关的消息。
呼叫信令详解(前后台)重点关注参数解释PCCPCH-RSCP:UE 测得主公共控制信道的码片功率PCCPCH-C/I: UE 测得主公共控制信道的载干比PCCPCH-Path Loss: 主公共控制信道的路损DPCH-RSCP: UE 测得专用信道的码片功率DPCH-C/I: UE 测得专用信道的载干比DPCH-ISCP:专用信道的干扰信号BLER:误块率,是一段时间内误块数与总TB 块数的比值。
即总的传输块数呼叫流程信令图起呼过程分四个阶段:RRC连接建立,直传信令连接建立,RAB建立,震铃接通建立RRC连接(1)UE 在取得下行同步后,向NodeB发送SYNC_UL,接收到NodeB 回应的FPACH 信息后,在RACH 信道上向RNC 发送RRC Connection Request 消息,发起RRC 连接建立过程。
(2)RNC 准备建立RRC 连接,分配建立RRC 连接所需要的资源,并发送一条Radio Link Setup Request 消息给NodeB。
(3)NodeB 配置物理信道,在新的物理信道上准备接收UE 消息,并给RNC 发送一条Radio Link Setup Response 响应消息。
(4)RNC 通过ALCAP 协议,建立Iub 数据传输承载。
Iub 数据传输承载通过AAL2 的绑定标识与DCH 绑定在一起。
建立Iub 数据传输承载需要NodeB 确认。
(5)(6)通过Downlink Synchronisation 和Uplink Synchronisation.控制帧,NodeB 与RNC 为Iub 数据传输承载建立同步,此后NodeB 开始DL 发送。
(7)RNC 在FACH 信道上发送RRC Connection Setup 消息给UE。
(8)UE 在DCCH 上发送RRC Connection Setup Complete 消息给RNC,RRC 连接建立完成直传信令连接建立(含鉴权和加密)(9)UE 在DCCH 上给RNC 发送一条Initial Direct Transfer(CM Service Request)消息,该消息包括了UE 请求的业务类型等信息,例如12.2K语音业务。
WCDMA无线接口信令流程WCDMA无线接口信令流协作寻呼是指RNC检查用户设备在寻呼域之外是否有其他CN域信令连接。
如果有其它的核心网域信令连接,并且用户设备处于小区_DCH或小区_FACH状态,寻呼消息通过无线电接口上现有连接的DCCH信道发送。
如果有其他的核心网域信令连接,并且用户设备处于小区_PCH或URA_PCH状态,则寻呼消息通过无线接口上的PCCH 信道向下发送。
如果没有其他CN域信令连接,则寻呼消息通过PCCH 信道发送非合作寻呼是指RNC不需要检查用户设备在寻呼域之外是否有其他的核心网域信令连接,直接在核心网指定的寻呼区域通过PCCH信道发送寻呼消息由UTRAN发起的寻呼可以寻呼处于小区_PCH或URA_PCH状态的用户设备。
用户设备通过寻呼相应的发起小区更新过程将用户从小区_PCH或URA_PCH状态迁移到小区_FACH,或者当系统信息改变时,UTRAN触发用户设备(在空闲模式下,小区_PCH或URA_PCH)通过寻呼消息重新读取更新的系统信息如果用户设备处于空闲模式或小区_PCH、URA_PCH状态,RNC使用寻呼类型1消息(寻呼类型1)通过PCCH信道寻呼用户设备如果用户设备处于小区_FACH或小区_DCH状态,RNC通过DCCH 信道使用寻呼类型2消息(寻呼类型2)寻呼用户设备4.2.1寻呼处于空闲模式或PCH状态的用户设备UTRAN通常通过PCCH信道使用寻呼类型1消息寻呼处于空闲模式、CELL_PCH或URA_PCH状态的用户设备这种类型的分页通常发生在以下情况:1。
为了建立呼叫或信令连接,寻呼由网络侧的较高层发起;2.为了将用户设备的状态从小区_PCH或URA_PCH状态转移到小区_FACH 状态,UTRAN发起触发用户设备状态转移的寻呼;3。
当系统信息改变时,UTRAN发起寻呼,触发用户设备读取更新的系统信息此时,主消息块(MIB)的值标签包含在寻呼类型1消息寻呼类型1中40第4章呼叫业务流程UEPAGING TYPE 1UTRAN图4.2-1寻呼空闲模式或PCH状态UEUTRAN在适当的寻呼时机通过PCCH信道发送寻呼类型1消息寻呼类型1以开始寻呼过程UTRAN可以选择在多个寻呼时刻重复寻呼一个用户设备,以增加用户设备正确接收寻呼消息的可能性。
WCDMA 主要信令流程××技术有限公司2019年9月目录1 终端开机、搜索网络、选择网络、驻留.................1.1 概述 41.2 PLMN选择和重选.................1.3 小区选择和重选.................2 电路域基本业务流程.................2.1 UE 主叫流程...................2.2 UE 被叫...................2.3 CS64K 可视电话业务流程...................2.3.1 普通CS64K 可视电话业务...................2.3.2 接入时对方手机不支持或所在网络不支持(通话建立过程中) (14)2.3.3 通话过程中一方网络不支持,话音回落( 通话过程中回落) (1)2.4 MO SMS 流程...................2.5 MT SMS 业务流程...................3 PS基本业务流程...................3.1 UE 发起的PDP 激活/去活流程...................3.2 WAP ...................3.3 JAVA ...................3.4 MMS ...................3.5 STREAMING ...................3.5.1 基于H.324的流媒体业务...................3.5.2 基于H.323的流媒体业务...................3.5.3 基于SIP的流媒体业务...................4 安全...................4.1 鉴权流程...................4.2 安全模式控制...................5 移动性管理...................5.1 切换...................5.1.1 系统内切换...................5.1.2 系统间切换...................5.2 小区重选...................5.2.1 系统内...................5.2.2 系统间...................5.3 小区更新和URA更新...................5.3.1 小区更新:CELL-FACH、CELL-PCH状态下,重新发起数据传输、寻呼响应、重新进入服务区、需要进行小区重选后或周期性小区更新...................5.3.2 URA更新:URA-PCH状态下,需要URA更新或周期性更新过程 (46)5.4 位置更新和路由区更新...................5.4.1 位置更新...................5.4.2 路由区更新...................5.5 漫游...................5.5.1 系统内漫游...................5.5.2 系统间漫游...................5.6 终端关机...................5.6.1 电路域分离流程...................5.6.2 分组域分离流程...................6 补充内容...................6.1 PS业务承载速率的协商、QoS的协商...................6.2 RAB指配是根据业务还是根据网络资源进行分配?包括软切换过程中的RAB指配606.3 无线资源突然变好时,按照优先级提高用户的速率?还是整体用户的速率都提高?61WCDMA主要信令流程1 终端开机、搜索网络、选择网络、驻留1.1 概述终端(UE)开机,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,它的首要任务就是找到网络PLMN并和网络取得联系。
目录6.1 概述.......................................................................................................... 错误!未定义书签。
6.2 无线资源控制流程 .................................................................................... 错误!未定义书签。
6.2.1 RRC连接建立流程......................................................................... 错误!未定义书签。
6.2.2 信令建立流程................................................................................. 错误!未定义书签。
6.2.3 RAB建立流程................................................................................. 错误!未定义书签。
1. DCH-DCH ..................................................................................... 错误!未定义书签。
2. RACH/FACH-DCH ........................................................................ 错误!未定义书签。
3. RACH/FACH-RACH/FACH .......................................................... 错误!未定义书签。
对于信令流程,应该从以下几个方面掌握:1.能够写出一个完整的呼叫的流程,其中包括RRC连接,Iu口控制面连接,鉴权加密,RAB Assignment。
2.能够写出一个释放业务的流程,清楚的指导单业务和多业务分别释放的流程。
3.能够知道呼叫过程中的每条消息对应的物理信道。
4.能够清楚的理解呼叫过程中的每条消息的主要内容5.能够清楚的知道呼叫过程中每条消息流经的空中接口和地面接口6.后期,能够结合NodeB和RNC的单板,指导相关信令从硬件上的流程。
RRC连接:1.RRC Connection Request1.1 在这个消息中,主要必须知道其中主要的三个信元:第一,UE的标识:优先级依次为UE的TMSI或者P-TMSI,IMSI,IMEI第二,UE发起RRC Connection的原因:其中包括Conversational,Streaming,Interactive,Background,High Priority Signaling, Low Priority Signaling第三,UE测量到的当时CPICH的Ec/Io1.2对于这个消息:从Uu口来看,它从UE的RRC层到UTRAN的RRC层,途径Node B,这个消息在Node B中经过Iub口的用户面,具体是RACH FP。
采用的方式是SRB01. 3这个消息逻辑信道是CCCH,传输信道RACH,物理信道是PRACH2.RL Setup Request2.1这个消息是RNC发给Node B的,其中包含了分配给该UE的所有层一的资源。
RNC告诉Node B,让Node B准备相应的资源。
在信令Trace中,可以看到里面包含了所有物理信道的配置信息。
2.2这个消息从RNC到Node B,通过NBAP协议过来,具体来说就是CCP。
2.3这里要区分Iub口的用户面和控制面,简单的说来,其用户面就向一个转接头,只是把高层的消息转接过去。
而控制面,则是处理了所有RNC和Node B私人之间相关的消息。
WCDMA呼叫流程(1)之“开机(小区搜索)”移动台开机,需要与系统联系,首先要与某一个小区的信号取得时序同步,这种从无联系到时序同步的过程就是移动台的小区搜索。
需要先后经过时隙同步、扰码码组识别和帧同步、扰码识别(小区识别)等一些过程。
占用信道:P-SCH↓->S-SCH↓->P-CPICH↓->P-CCPCH↓手机开机后需要搜索的信息:(1)最强小区;(2)时隙边界;(3)帧边界;(4)主扰码;(5)广播信道的相关广播。
----------------------------------------------------------------------------------------背景知识:在WCDMA系统中,使用下行扰码区分不同的小区(可以复用)。
在下行物理信道上共有8192个扰码,将这8192个码分成512个组,每组有16个码,其中第一个为主扰码(共有512个主扰码),其余15个为辅扰码。
512个组每8个组成一个大组,共有64个大组(主扰码组)。
使用扰码分组是为了提高同步时的速度。
手机开机后寻找当前基站的主扰码时就可以采取分级的方法,先64个大组选1,再8个组选1,这样就能很快知道接入的扇区的主扰码是什么了。
----------------------------------------------------------------------------------------第一步:选择小区和时隙同步手机首先搜索主同步信道(P-SCH)的主同步码(PSC),与信号最强的基站取得时隙同步。
P-SCH在每个时隙的前256个码片时间内发射全网唯一的主同步码,主同步码具有非周期性自相关的特性。
P-SCH无扩频操作、无信道化编码操作,手机可以通过P-SCH判断WCDMA小区,从而实现时隙同步。
第二步:帧同步和确定扰码组接收主同步信道(P-SCH)上的主同步码PSC后,再接收辅同步信道(S-SCH)上的辅同步码(SSC),共有16个,因为一个无线帧只有15个时隙,只用16个中间的15个。
对于信令流程,应该从以下几个方面掌握:
1.能够写出一个完整的呼叫的流程,其中包括RRC连接,Iu口控制面连接,鉴权加密,RAB Assignment。
2.能够写出一个释放业务的流程,清楚的指导单业务和多业务分别释放的流程。
3.能够知道呼叫过程中的每条消息对应的物理信道。
4.能够清楚的理解呼叫过程中的每条消息的主要内容
5.能够清楚的知道呼叫过程中每条消息流经的空中接口和地面接口
6.后期,能够结合NodeB和RNC的单板,指导相关信令从硬件上的流程。
RRC连接:
1.RRC Connection Request
1.1 在这个消息中,主要必须知道其中主要的三个信元:
第一,UE的标识:优先级依次为UE的TMSI或者P-TMSI,IMSI,IMEI
第二,UE发起RRC Connection的原因:其中包括Conversational,Streaming,Interactive,Background,High Priority Signaling, Low Priority Signaling
第三,UE测量到的当时CPICH的Ec/Io
1.2对于这个消息:
从Uu口来看,它从UE的RRC层到UTRAN的RRC层,途径Node B,这个消息在Node B中经过Iub口的用户面,具体是RACH FP。
采用的方式是SRB0
1. 3这个消息逻辑信道是CCCH,传输信道RACH,物理信道是PRACH
2.RL Setup Request
2.1这个消息是RNC发给Node B的,其中包含了分配给该UE的所有层一的资源。
RNC告诉Node B,让Node B准备相应的资源。
在信令Trace中,可以看到里面包含了所有物理信道的配置信息。
2.2这个消息从RNC到Node B,通过NBAP协议过来,具体来说就是CCP。
2.3这里要区分Iub口的用户面和控制面,简单的说来,其用户面就向一个转接头,只是把高层的消息转接过去。
而控制面,则是处理了所有RNC和Node B私人之间相关的消息。
3.Start RX
这个时候Node B收到以上参数后,开始收上行UE发来的数据,但是由于UE还不知道上行它自己可以用什么参数,Node B 此时什么都收不到。
4.RL Setup Response
Node B给RNC回送的一个准备完成的消息。
5.ALCAP同步
5.1这个同步,主要是给相应的DCH分配AAL2资源。
AAL2资源的分配和回收都是Q.AAL2完成的,也就是这个分配的消息途径Iub口的传输网络控制面。
6.DCH FP同步
6.1这个消息主要包含一个CFN
6.2 其作用主要是Node B中的DCH和RNC中的DCH同步,此消息为IuB口的用户面。
7.Start Tx
此时Node B开始发下行的数据,DPCCH
8.RRC Connection Setup
8.1这个消息包含的信息内容如下:
第一,包含了物理层的所有内容,这个方面类似于RL Setup Request中的内容
第二,包含了所有层二的内容,也就是信令RB的内容
8.2这个消息在Uu口上仍然是在控制面,采用的RB方式是SRB0
8.3这个消息逻辑信道是CCCH,传输信道是FACH,物理信道是SCCPCH
9.空口下行同步问题
9.1 UE收到这个消息后,知道上行和下行所有的层一,层二的参数。
9.2下行同步:UE开始收下行Node B发过来的DPCCH,判断信号的质量是否足够好,主要是收DPCCH中的Pilot域。
当满足一定的判断标准后,UE的层一会报告层三一个同步的消息(协议中描述为同步原语)。
此时标志下行同步完成。
10.空口上行同步问题
10.1UE下行同步完成以后,UE会按照RRC Connection Setup消息中RNC分配的上行资源开始发上行的信号,这个信号是上行DPCCH。
10.2同样,NodeB此时就会收到上行的DPCCH信号了,同样也有类似下行同步检测的一个过程。
当满足一定的同步判断标准好,UTRAN中的层一也会报告给层三一个同步消息(协议中描述为同步原语),这个消息就是RL Restore。
10.3 很明显,这个消息途径Iub口,属于NodeB和RNC两者私人的对话,经过的是其控制面,也就是NBAP。
11.RRC Connection Setup Complete
11.1 这个消息的主要作用就是告诉RNC RRC建立完成,其中包括一个重要的消息:UE的能力信息。
11.2 其途径Iub口,但是NodeB在这里面起的作用只是一个转接头,走的是Iub口的用户面。
11.3 此时UE已经知道了上下行的物理信道的参数,所以这个消息使用的传输信道是DCH,物理信道是DPDCH,之后所有的消息都是走专用信道。
至此,RRC连接建立完成,也就是UE中的Uu口的层三到UTRAN中的Uu口的层三,也就是信令面的连接建立完成。
12 Iu口控制面的连接建立:
12.1 Iu口控制面连接的建立是由UE发起的,表现在Initial DT发起的,告诉RNC两个东西:
第一:此消息送到核心网的哪一个域。
第二:NAS层的消息,此时RNC不解读
故此消息表征如下:
12.2 此消息在Uu口仍旧是经过控制面,在Iub口通过其用户面。
12.3 RNC收到UE发上来的Initial DT后,知道需要将其转交给CN的CS域(以上图为例),将其封装到RANAP协议中,也就是Iu口的控制面,发给CN。
在这个消息中,就可以看到NAS的具体内容,如下图
其中内容就有NAS的具体消息,其中由MM Message,(Mobile Management)其中就是CM Request。
13 Common ID
这个Common ID 是CN发给RNC的,主要内容就是UE的IMSI。
之前在空口传的基本都是UE的TMSI或者PTMSI。
RNC收到这个消息后把该UE的IMSI和该UE的RRC连接进行绑定。
为以后寻呼在连接状态下的UE做准备。
14 鉴权过程
14.1鉴权过程是由CN发起的,在CN中VLR/SGSN首先在HLR中结合该UE的K值(此值在UE的SIM卡中和HLR中都有)请求该UE的鉴权五元组,其中包括XRES,CK,IK, RAND, AUTN。
14.2 VLR/SGSN将该消息给RNC,但是只会包含CK,IK,RAND,AUTN。
14.3 RNC保留CK,IK,将RAND,AUTN发给UE。
这个消息在空口上表现为RRC_DL_DIRECT_TRANSF。
14.4 UE收到这个消息后,结合SIM卡中的K值和RAND,计算AUTN,如果计算所得结果和RNC下发结果一致,表明UE对网络鉴权成功。
同时UE还会结合K值和RAND,利用另外一个函数,算出XRES。
依此类推,UE会算出CK,IK。
14.5 UE算出XRES后,会将此值发给RNC,RNC收到这个消息后,会转发给我CN。
CN检查UE发回的XRES和自己保留的XRES是否一致,一致则表明网络对手机鉴权完毕。
以上就是一个鉴权的基本过程。
15.加密和安全模式
鉴权后,会马上进行这两个过程:
加密的作用是保证在空口的数据不被窃听,安全模式的作用是保证空口的数据不被篡改。
16.RAB Assignment
这个过程也是呼叫流程中一个比较重要的步骤,经过前面的流程,整个信令面的连接都已经建立。
那么RAB指派这个流程就是建立用户面。
16.1这个流程是由CN发起的,信令流程表现为RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ。
其中包含最重要的消息是业务的Qos,具体说来就是业务的速率,时延和BLER。
16.2 RNC收到此消息后,会将之映射成接入层各层的参数,具体说来包括TRB和物理层的参数。
之后RNC修改已有的Radio Link。
信令流程表现为NBAP_RL_RECFIG_PREP。
很明显,这个信令走得还是NBAP。
同样后续的就有NBAP_RL_RECFIG_READ,ALCAP同步,FP同步。
16.3 RNC和Node B资源协调完毕后,会将新分配的资源告诉UE。
信令流程表现为RRC_RB_SETUP,同时告诉UE何时能够使用这个新的配置。
16.4 Node B一直是准备好资源,但是没有执行新的配置。
RNC把新的配置告诉UE后,会紧接着告诉Node B何时可以使用新的配置,信令流程表现为NBAP_RL_RECFIG_COMMIT。
其中会带有CFN,告诉Node B何时可以使用新的配置。
16.5 UE使用了新的配置后,会回复一个RRC_RB_SETUP_CMP。
16.7 RNC收到UE发上来的RB建立成功的消息后,会告诉核心网RAB Assignment完成,信令流程表现为RANAP_RAB_ASSIGNMENT_RESP。
这样一个呼叫的流程基本建立完成。