WCDMA呼叫流程

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。

16个中选择15个，这样不同的排列组合有很多，且具有唯一性，选择64个（经过精心挑选）分别区分64个主扰码组。

听完一帧后，根据15个SSC的排列顺序，就可以判断当前扇区属于哪个主扰码组（64选1）。

第三步：确定扰码号接收主公共导频信道（P-CPICH），确定到底是哪个主扰码。

P-CPICH是预先定义的符号序列，它是一个全“0”，使用固定的信道化编码Cch,256,0，扰码使用的是主扰码。

在手机确定是哪个主扰码组后，它只剩下8个主扰码（一个主扰码组是8个组，每组只有一个主扰码）。

手机依次用这8个下行主扰码对P-CPICH进行解码，直到得到全“0”，这样就确定了该小区的下行主扰码。

第四步：解码P-CCPCH信道获得广播消息得到主扰码后接收主公共控制物理信道（P-CCPCH），P-CCPCH包括当前的SFN （System Frame Number）和系统广播消息，固定使用Cch,256,1进行信道化编码。

P-CCPCH 也是用主扰码来加扰的，手机用主扰码对P-CCPCH承载的BCCH信道进行解码，获得系统广播。

至此，手机已经了解了小区的情况并选择了该小区作为自己的服务小区，但是基站还不知道有这部手机的存在。

所以，手机必须要有一个注册的过程。

WCDMA呼叫流程（2）之“手机注册/位置更新”占用信道：PRACH Preamble↑－>AICH↓－>PRACH Message↑－>S-CCPCH↓－>DPDCH/DPCCH↑↓---------------------------------------------------------------背景知识：PRACH：物理随机接入信道，属于上行公共物理信道，用于传送移动台的随机接入信息。

RPACH由前导部分和数据部分等两部分组成。

前导部分的前导签名（Preamble Signature）用于区分用户，共有16种Preamble Signature ，每种含有16比特固定的信息，分别重复256次，手机可随机选择一个；前导部分的前导扰码（Preamble Scrambling Code）用来区分扇区，共有8192个码，分成512个组，每组16个。

手机需依据下行Primary Scrambling Code计算用哪个扰码。

这两个CODE合在一起，构成了基站识别手机前导部分的扰码（PRACH Access Preamble Code）。

消息部分用于语音和数据的接入请求消息。

---------------------------------------------------------------捕获指示信道（AICH）：Acquisition Indicator Channel，属于公共指示信道，用于给手机提供上行接入捕获指示Ais（Acquisition Indicator），通知其接入信息已被系统获知，该信息与PRACH中的Signature相对应。

在AICH上传送系统对接入信息的（PRACH）的已被捕获的确认信息。

---------------------------------------------------------------公共控制物理信道（CCPCH）： Common physical Channel，用于承载下行系统控制和广播信息，内容是传送小区系统消息（BCCH）；辅公共控制信道（S-CCPCH）：用于承载下行寻呼/接入指示信道，内容是传送寻呼消息（PCH）和信道指配消息（FACH）；---------------------------------------------------------------专用物理数据信道（DPDCH）：传输语音和数据；专用物理控制信道（DPCCH）：传输物理层的控制信息---------------------------------------------------------------第一步：随机接入前导首先在主随机接入信道（PRACH）上发送随机接入前导。

这是一个敲门的动作，同时也在进行开环功控。

手机会发送不止一个Preamble，一开始做试探，功率小一点，看基站能不能听到。

如果听不到，下一个Preamble的功率就增加一个步长，直到功率足够强基站能够听到。

第二步：基站确认呼叫请求基站收到UE随机接入前导，通过捕获指示信道AICH告诉手机可以继续发送具体的接入请求信息了。

AICH上的信息AI与PRACH上的签名对应。

即如果是手机A发送Preamble，则基站回一个“手机A，我听到你了，可以发接入消息了”。

第三步：手机发送接入请求手机A收到接入确认后，开始在PRACH上发送接入Message（具体的接入请求消息）。

第四步：系统分配专用信道基站收到手机的接入请求后，通过辅助公共控制信道S-CCPCH给手机分配资源（通过传输信道FACH来分配），分配得到的主要是专用物理信道。

第五步：完成注册或位置更新手机收到资源分配消息后，手机转到基站给它分配的DPDCH/DPCCH上进行注册或位置更新。

这是双向的信道。

下图是注册流程：WCDMA呼叫流程（3）之“待机状态”占用信道：P-CCPCH/PICH↓------------------------------------------------------------------背景知识1：主公共控制信道（P-CCPCH）：用于承载下行系统控制和广播信息，内容是传送小区系统消息（BCCH）；寻呼指示信道（PICH）：Paging Indicator Channel，属于下行公共指示信道，用于给手机提供寻呼指示，通知UE到S-CCPCH上接收Paging信息。

PICH使UE在空闲状态下，减少监视S-CCPCH的时间，由于PICH的编码和解码方式都比S-CCPCH简单，所以对UE 的处理能力要求不高，从而可以节省处理器的电池耗电。

在PICH上传送寻呼指示消息。

PICH 总与一个S-CCPCH随路。

------------------------------------------------------------------背景知识2：UE有两种基本的运行模式:空闲模式和连接模式.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。

当RRC 连接释放时，UE从连接模式转移到空闲模式。

UE在连接模式下一共有如下4种状态：CELL_DCH：UE处于激活状态，正在利用自己专用的信道进行通信，上下行都具有专用信道，UTRAN准确的知道UE所位于的小区中。

UE进入CELL_DCH状态有如下2种方法：(1) UE在空闲模式下RRC连接建立在专用行道上因此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用传输信道UE从CELL_FACH状态进入到CELL_DCH状态。

CELL_FACH：UE处于激活状态，但是上下行都只有少量的数据需要传输，不需要为此UE分配专用的信道，下行的数据在FACH上传输，上行在RACH上传输，下行需要随时监听FACH上是否有自己的信息，UTRAN准确的知道UE所位于的小区，保留了UE所使用的资源，所处的状态等信息。

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。

CELL_PCH：UE上下行都没有数据传送，没有为UE分配专用信道，需要非连续监听PICH，以便收听寻呼，因此UE此时进入非连续接收（DRX技术），可有效的节电。

UTRAN 准确的知道UE所位于的小区，这样，UE所位于的小区变化后，UTRAN需要更新UE的小区信息。

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；URA_PCH：没有为UE分配专用信道，UE上下行都没有数据传送，需要非连续监听PICH，进入非连续接收，UTRAN只知道UE所位于的URA（UTRAN Registration Area，一个URA包含多个小区），也就是说，UTRAN只在UE位于的URA发生变化后才更新其位置信息，这样更加节约了资源，减少了信令。