10_WCDMA系统信令流程
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WCDMA系统中信令流程在WCDMA系统中具有的各种各样的信令流程中,从协议栈的层面来说,可以分为接入层的信令流程和非接入层的信令流程;从网络构成的层面来说,可以分为电路域的信令流程和分组域的信令流程。
所谓接入层的流程和非接入层的流程,实际是从协议栈的角度出发的。
在协议栈中,RRC和RANAP层及其以下的协议层称为接入层,它们之上的MM、SM、CC、SMS等称为非接入层。
简单地说,接入层的流程,也就是指无线接入层的设备RNC、NodeB需要参与处理的流程。
非接入层的流程,就是指只有UE和CN需要处理的信令流程,无线接入网络RNC、NodeB是不需要处理的。
举个形象的比喻,接入层的信令是为非接入层的信令交互铺路搭桥的。
通过接入层的信令交互,在UE和CN之间建立起了信令通路,从而便能进行非接入层信令流程了。
接入层的流程主要包括PLMN选择、小区选择和无线资源管理流程。
无线资源管理流程就是RRC层面的流程,包括RRC连接建立流程、UE和CN之间的信令建立流程、RAB建立流程、呼叫释放流程、切换流程和SRNS重定位流程。
其中切换和SRNS重定位含有跨RNC、跨SGSN/MSC的情况,此时还需要SGSN/MSC协助完成。
所以从协议栈的层面上来说,接入层的流程都是一些底层的流程,通过它们,为上层的信令流程搭建底层的承载。
非接入层的流程主要包括电路域的移动性管理,电路域的呼叫控制,分组域的移动性管理、分组域的会话管理。
6.1.2 基本信令流程总体介绍接下来我们对基本的信令流程进行简单的总体介绍。
我们首先看一下用户在不移动的情况下,从开机、进行业务到关机的整个业务流程。
图6-1 主叫业务流程(1) 用户UE开机,首先进行接入层的信令交互。
此时首先进行PLMN选择,选择某个运营商的网络,接着进行小区选择,驻留一个合适的小区,然后进行RRC连接建立,Iu接口的信令连接建立。
至此,通过这些接入层的信令流程,在UE和CN之间搭建起了一条信令通道,为非接入层的信令流程做好了准备。
WCDMA主要信令流程WCDMA 主要信令流程××技术有限公司2019年7月目录1 终端开机、搜索网络、选择网络、驻留 (4)1.1 概述 41.2 PLMN选择和重选 (6)1.3 小区选择和重选 (7)2 电路域基本业务流程 (9)2.1 UE 主叫流程 (10)2.2 UE 被叫 (12)2.3 CS64K 可视电话业务流程 (14)2.3.1 普通CS64K 可视电话业务 (14)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) (16)2.4 MO SMS 流程 (18)2.5 MT SMS 业务流程 (19)3 PS基本业务流程 (20)3.1 UE 发起的PDP 激活/去活流程 (20)3.2 WAP (22)3.3 JAVA (23)3.4 MMS (24)3.5 STREAMING (26)3.5.1 基于H.324的流媒体业务 (26)3.5.2 基于H.323的流媒体业务 (27)3.5.3 基于SIP的流媒体业务 (28)4 安全 (29)4.1 鉴权流程 (29)4.2 安全模式控制 (32)5 移动性管理 (33)5.1 切换 (33)5.1.1 系统内切换 (33)5.1.2 系统间切换 (41)5.2 小区重选 (43)5.2.1 系统内 (43)5.2.2 系统间 (44)5.3 小区更新和URA更新 (45)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 (45)5.3.2 URA更新:URA-PCH状态下,需要URA更新或周期性更新过程 (48)5.4 位置更新和路由区更新 (50)5.4.1 位置更新 (50)5.4.2 路由区更新 (53)5.5 漫游 (56)5.5.1 系统内漫游 (56)5.5.2 系统间漫游 (56)5.6 终端关机 (57)5.6.1 电路域分离流程 (57)5.6.2 分组域分离流程 (58)6 补充内容 (60)6.1 PS业务承载速率的协商、QoS的协商 (60)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636.3 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?64WCDMA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。
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。
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。
WCDMA 系统信令流程前言l在WCDMA的协议中 各种流程层出不穷 令人眼 花缭乱 如何才能从整体上去把握WCDMA的各种协议 如何才能对WCDMA的流程有个条理的认识 如何能对UE从开机 移动 进行业务 关机的过 程中发生的各种信令流程有个总体的认识 请看华为机密 未经许可不得扩散2课程目标学习完本课程l您将能够掌 握 UE 工 作 模 式 及 其 根 据 信 令 流 程 进行的状态迁移l了 解 WCDMA 基 本 呼 叫 流 程 和 移 动 业务相关的信令流程华为机密 未经许可不得扩散3课程内容第一章 基本概念 第二章 基本呼叫流程 第三章 移动业务相关的管理流程华为机密 未经许可不得扩散4第一章 基本概念l l l lWCDMA网络总体结构 UE的工作模式与状态 SRNC DRNC与 CRNC Source RNC与 Target RNC华为机密 未经许可不得扩散5WCDMA 协议版本的演进l l继承WCDMA R99 所有的业务 和功能l继承WCDMA R4 所有的业务和功 能 核心网增加 IM IP多媒体域 接入网向IP方向发展 增强的IP QoS 能力 的IP多媒体业务 支持端到端继承2G GSM 和 GPRS 所有的业务和功 能l电路域结构的变化实现承载l l l与控制分离 MSC 被MSC Server和MGW两个独立的功能 实体所替代ll核心网分CS 电路域 和PS 分组域 接入网引入 WCDMA UTRAN 核心网和接入网之间的Iu 接口基于ATMl核心网电路域可采用 IP/ATM/TDM组网方式 种传输技术 支持多 IP ATM TDMR5lR4R99 2000 2001 华为机密 2002未经许可不得扩散规范完成时间 6WCDMA R99 网络结构PSTN/ISDN MISUP/MTUP MSC/VLR GSM/GPRS BSC BSS BTS Abis A Iu-CS Gs RNC Iub HLR/AuC/EIR C/D E CAP Lg Gr/Gf Gd CAP Lg SMC SCP Lh LcGMLCGb Iu-psGn SGSN Ga GGSN Gp CG BG GiNode BUMTS UTRANFirewallDNSWAP GatewayIntranet/InternetRADIUSInter PLMN华为机密 未经许可不得扩散7WCDMA R4 网络结构PSTN/ISDN MISUP/MTUP HLR/AuC/EIR GSM/GPRS BSC BSS BTS Abis MSC Server A MGW Iu-CS Gs RNC Iub CAP Lg Gr/Gf Gd CAP Lg C/D E SMSC SCP Lh LcGMLCGb Iu-psGn SGSN Ga GGSN Gp CG BG GiNode BUTRANFirewallDNSWAP GatewayIntranet/InternetRADIUSInter PLMN华为机密 未经许可不得扩散8WCDMA R5 网络结构华为机密 未经许可不得扩散9第一章 基本概念l l l lWCDMA网络总体结构 UE的工作模式与状态 SRNC DRNC与 CRNC Source RNC与 Target RNC华为机密 未经许可不得扩散10空闲模式和连接模式l 空闲模式没有业务的存在的信息UTRAN内没有任何有关此UEµ±UE完成RRC连接建立时在连接模式下Cell-DCH, Cell-FACH, Cell-PCH, URA-PCH华为机密UE处于激活状态上下行都具有专用信道但是上下行都只有少量的数据需要传输下行的数据在FACH上传输下行需要随时监听FACH上是否有自己的信息保留了UE所使用的资源华为机密需要监听PICHÒò´ËUE此时进入非连续接收UTRAN准确的知道UE所位于的小区UE所位于的小区变化后l URA-PCHUE上下行都没有数据传送进入非连续接收UTRAN Registration AreaUTRAN只在UE 位于的URA发生变化后才更新其位置信息减少了信令华为机密确切的说是R R C的连接状态这些状态是透明的华为机密UE UTRAN SYSTEM_INFO l手机开机l高层指示RRC搜索网络l搜速过程中扰码)l RRC检测BCH上的系统消息l侦听PCH上的寻呼信号l RRC通知上层已经进入IDLE 状态l UE准备做位置更新流程和IMSI Attach流程华为机密½øÐÐÐ¡ÇøÖØÑ¡Åоöl RRC控制进行小区重选l收到寻呼消息位置更新华为机密½øÈëCELL_FACH或CELL_DCH 状态l RRC建立信令承载l RRC指示RLC启用UM/AM模式进行信令信息传送华为机密MM/GMM)以及RRC对等实体间的消息l信令(L1) + 流量(MAC)测量报告l网络侧通过RB建立建立用户面MAC华为机密华为机密华为机密华为机密华为机密CNSRNC DRNCIuIur l在WCDMA 系统中l SRNC 和DRNC 都是对于某一个具体的UE 来说的,是逻辑上的一个概念对于某一个UE 来说直接与CN 相连l UE 与CN 之间的连接中仅为UE 提供资源的RNC 叫该UE 的DRNC 可以有0个或者多个DRNC对该Node B资源的使用进行控制的RNC叫该Node B的Control RNCl一个Node B有且只能有一个CRNCl CRNC对其控制的所有Node B的资源进行合理的分配和使用华为机密华为机密CN CNSource RNC TargetRNCServingRNCIu IuIur RNCl SRNS Relocation就是将某个UE的SRNC的角色由一个RNC转到另外一个RNC的过程.l SRNS Relocation前即将承担SRNC角色的目标RNC叫Target RNC.l Source RNC和Target RNC是在一次SRNS Relocation过程中对于不同RNC的称谓.华为机密还是RNC在一个UE的连接中分别所扮演的角色华为机密l SRNC和DRNC是对于某一个具体的UE来说的并对UE的所有资源进行控制的RNC叫该UE的SRNC½öΪUE提供资源的RNC叫该UE的DRNCÖ±½ÓºÍijNode B相连接华为机密Connected 模式又包括Cell-DCH, Cell-FACH, Cell-PCH和URA-PCH¶øÇÒijЩÐÅÁîÁ÷³ÌÖ»ÄÜ·¢ÉúÔÚÌØ¶¨µÄ¹¤×÷ģʽl CRNC是针对NodeB而言的网络规划结果华为机密第一章基本概念第二章基本呼叫流程第三章移动业务相关的管理流程华为机密华为机密华为机密UTRANCN接入层小区选择Iu 连接建立进行非接入层的MM 信令交互鉴权加密电路域的CC 过程建立业务承载链路结束业务分组域的SM 过程分离分组域的分离RRC 连接释放开机关机接入层:RRC非接入层华为机密UTRANCN接入层电路域的CC 过程建立业务承载链路结束业务分组域的SM 过程鉴权加密接入层Iu 接口信令连接建立Iu 接口信令连接释放接入层:RANAP待机华为机密就是能提供正常业务的UE会维护一个PLMN列表然后从高优先级向下搜索registered PLMNRPLMN就是上次注册成功的PLMN UE开机后成功后如果不成功自动和手动手动选网呢将权利给用户华为机密就要进行小区选择小区选择的过程大致如下l然后进行帧同步属于选择的PLMN的è2ͨ¹ýÅжÁ¹ã²¥ÐŵÀÖеIJÎÊýÈç¹û¿ÉÓÃÔòפÁôÏÂÀ´ÔòÖØÑ¡Ð¡ÇøÔò½øÐÐPLMN的重选华为机密华为机密UESRNC1. RRC CONNECTION REQUEST3. RRC CONNECTION SETUP4. RRC CONNECTION SETUP COMPLETENodeB2. 分配RNTI, L1,L2参数华为机密UE通过RNC建立与CN的信令连接用于UE与CN 的信令交互NAS信息业务请求对于RNC而言RNC在收到第一条直传消息时初始直传消息该连接建立SCCP之上UE SRNC CN1.RRC:INITIAL DIRECT TRANSFER2.RANAP: INITIAL UE MESSAGE(CR)3.SCCP:CC (Success)3.SCCP:CJ (Failure)华为机密UE发起的释放和CN发起的释放但最终的资源释放都是由CN发起的将向SRNC发送IU RELEASE COMMAND消息有如下操作步骤向CN返回IU RELEASE COMPLETE 消息发起IU 接口用户面传输承载的释放释放RRC连接华为机密l根据RRC连接所占用的资源情况è释放建立在专用信道上的RRC连接和连接è释放建立在公共信道上的RRC华为机密l释放在公共信道上的RRC连接华为机密华为机密PS 域和CS 域的流程都是很类似的HLR新SGSN旧SGSN1身份验证2鉴权3更新位置5插入用户数据7手机发起IMSI分离指示MSC/VLR41分离接受6SGSN GGSN华为机密华为机密SGSNGGSNMSC/VLR1删除PDP 上下文3分离接受5华为机密SGSNGGSNHLRMSC/VLR1分离请求3GPRS 分离指示5Cancel Location ack7华为机密SGSNHLR1Send Authentication Info送鉴权信息确认3鉴权加密响应华为机密新SGSNHLR旧SGSNGGSN1SGSN 上下文请求鉴权流程3更新PDP 上下文请求4更新位置6插入用户数据路由区更新接受9华为机密华为机密UE 呼叫UE总体呼叫流程HLRMSC/VLR1MSC/VLR主叫被叫2鉴权加密3送路由信息请求5提供漫游号码响应7初始地址消息IAM9鉴权加密通话华为机密。