08-第8章 RANAP与IuUP协议

Iu接口与相关协议1. Iu接口概述Iu接口是3G移动通信网络中用于连接无线网络和核心网络的接口。

它是UMTS无线接入的关键接口，承载着通话和数据通信等业务。

Iu接口可以分为Iu-CS接口和Iu-PS接口，分别用于承载语音和数据业务。

Iu接口是一个复杂的接口，涉及到多种协议和信令。

下面我们将介绍Iu接口所使用的主要协议。

2. Iu-CS接口协议2.1 RANAP协议RANAP（Radio Access Network Application Part）协议是Iu-CS接口中使用的一种信令协议，用于无线接入网络和核心网络之间的控制信令交换。

RANAP协议定义了一系列的消息和过程，用于实现移动台注册、呼叫建立、切换、位置更新等功能。

它通过RANAP消息在Node B和RNC之间进行信令交互。

2.2 RNSAP协议RNSAP（Radio Network Subsystem Application Part）协议是Iu-CS接口中使用的另一种信令协议，用于RNC与MSC之间的直接信令交互。

RNSAP协议定义了一系列的消息和过程，用于无线资源的管理、控制和协调。

它通过RNSAP消息在RNC和MSC之间进行信令交互。

2.3 NBAP协议NBAP（Node B Application Part）协议是Iu-CS接口中使用的一种信令协议，用于Node B和RNC之间的控制信令交换。

NBAP协议定义了一系列的消息和过程，用于无线基站的设置、配置、控制和管理。

它通过NBAP消息在Node B和RNC之间进行信令交互。

3. Iu-PS接口协议3.1 RANAP协议在Iu-PS接口中，同样使用了RANAP协议，用于无线接入网络和核心网络之间的控制信令交换。

RANAP协议在Iu-PS接口中的功能和应用与在Iu-CS接口中的一样，都是用于移动台注册、呼叫建立、切换、位置更新等功能。

它通过RANAP消息在Node B和SGSN之间进行信令交互。

同Iu-CS 结构一样，在Release99 中，用户平面和控制平面采用共同的ATM 传输，而物理层也是特定应用于Iu-PS 域的。

10 Iu-PS 控制平面在Release99 中，控制平面协议也是以7 号信令系统协议和RANAP 为基础的信令承载。

但是和CS 域不同的是，PS 域也定义了基于IP 的信令承载：SCCP 层和AAL5 为两者公用，加上M3UA(MTP3 User Adaptation Layer)、SCTP(Stream Control Transmission Protocol)和IP 协议。

15 在Release5之后的版本中，IP将直接传输数据，不再通过AAL5 进行到ATM的适配。

Iu-PS 用户平面在Release99 的PS 域中，多种分组数据流在一个或多个AAL5 PVC 上被复用。

GTP_U （GPRS 隧道协议用户平面部分）是一个为单个分组数据流提供标识的复用层，每个单个分组数据流流使用UDP 无连接传输和IP 寻址。

和控制平面一样，在Release5 之后的版本中，IP 将直接传输数据，不再通过AAL5 进行5 到ATM的适配。

Iu-PS 传输网络层控制平面传输网络层控制平面没有应用到PS 域，因为建立GTP 隧道只要求由一个隧道标识、源地址和目的地址，这些已经包含在RANAP RAB 分配的相应的消息中。

3．4．3 RANAP 协议及用户平面10 RANAP 协议RANAP 是Iu 接口的信令协议，它包含所有特定于无线网络层的控制消息。

从消息的传送方式上看，基本过程（EP）可以分为两类：面向连接型和无连接型。

前者在属于特定UE 的专用信令连接上传送，后者在公共的信令连接上传送。

RANAP 的功能是通过各种基本过程（EP）实现的，每个功能可能包含一个或多个EP。

15 EP分为以下三种类型：1 类EP：包含请求应答消息对；2 类EP：只包含请求消息；3 类EP：包含一个请求消息和一个或多个应答消息。

IPRAN技术原理介绍1.技术起源RAN的传统传输方式：RAN传输新需求：1.1IP RAN概述IP RAN网络架构：2.I P RAN协议栈2.1Iu-cs接口IP传输协议栈Iu—ps接口IP传输协议栈Iu-r接口IP传输协议栈Iub接口IP传输协议栈3.I P RAN组网不同的Iub接口组网:4.I P RAN与PTN的区别IP RAN是用的L3+L2的技术，在核心汇聚层用L3VPN 在接入层用的是L2VPN。

这个技术偏向路由器属于2/3层的设备。

在核心层主流用ISIS协议,接入层用OSPF协议。

业务采用多段伪线的方式。

其倒换机制比PTN丰富安全，但存在路由重优化的时间缺陷。

PTN用的L2VPN技术，属于2层设备。

配置采用点到点业务配置方法，保护是基于隧道的保护方式。

传统IP RAN/PTN设备定义：长期以来，PTN阵营和IP RAN阵营互相诋毁，相互攻击对方的弱点.如果从应用的角度来说，技术的优劣是次要的，关键是要找到最适合自己业务特征的技术，方便业务开展和维护.传统IP RAN/PTN设备定义IP RAN/PTN原理比较长期以来,PTN阵营和IP RAN阵营互相诋毁，相互攻击对方的弱点.如果从应用的角度来说，技术的优劣是次要的，关键是要找到最适合自己业务特征的技术，方便业务开展和维护。

传统IP RAN/PTN设备定义IP RAN/PTN原理比较IP RAN对PTN的攻击点1.IP RAN设备安全性优于PTN：经过复杂Internet网络的洗礼,路由器具备更为丰富的设备安全防护特性2.PTN与现有IP、MSTP网络互通时，业务无法端到端建立3.PTN端到端必须用同一厂家设备，网络扩容、优化受限4.IP RAN是分组传送技术发展方向•标准化方面：T—MPLS已终止，MPLS-TP发布延迟•产业链：支持IP RAN的设备制造商比PTN多•互通性：IP RAN标准化程度高,互通良好；PTN设备间无法互通•应用：IP RAN在全球综合承载广泛应用；PTN适合纯移动回传;PTN对IP RAN的攻击点1.缺乏快速可靠的网络保护和OAM故障检测机制,网络监控困难。

浅析UPnP协议作者：刘芳来源：《内蒙古科技与经济》 2009年第17期息后，控制点可以对该设备进行控制。

控制点通过向该设备某个服务的URL发送操作请求来控制该设备。

请求和响应消息同样是XML格式的，并封装在SOAP中通过HTTP协议进行传送。

1.3.5 事件(Eventing)。

当设备的服务状态发生变化时设备通过事件来通知控制点。

数据格式同样是XML的，但是封装在GENA中通过HTTP协议进行传送。

1.3.6 展示( Presentation)。

UPnP规定设备制造商通过展示可以提供该设备内容和功能的相关描述信息。

描述信息以HTML格式发布，控制点可以向设备的展示URL发送HTTP GET请求来获得相关信息。

2 UPnP开发流程2.1 基于Windows的UPnP开发流程Intel为Windows下的U PnP程序开发提供了自动开发工具Intel Authoring Tools for UPnP，开发过程如下：2.1.1 使用Server Author生成XML格式的服务描述文件。

2.1.2 使用Device Builder生成设备，载入已生成设备的服务描述文件。

2.1.3 输入设备信息，然后使用Device Builder生成设备的UPnP框架代码。

2.1.4 在UPnP框架代码中添加自定义处理程序，编译后即可。

Intel Authoring Tools for UPnP可以极大地提高开发效率，它可以自动生成U PnP协议代码，让开发者无需关心SSDP、GENA、SOAP等等协议细节，并且会提示开发者在自动生成的框架代码中，哪些地方需要插入自定义处理程序。

2.2 基于LINUX的UPnP开发流程Intel为Linux下的UPnP开发提供了SDK(Linux SDK for UPnP Devices)，该SDK使用C语言开发，并且是开源的。

SDK封装了UPnP涉及的众多协议，涵盖从寻址、发现到展示各个过程，并提供了简单的开发接口。

Iu接口目录[隐藏]Iu-csIu-psIu-bcIu接口负责核心网（CN）和RNC之间的信令交互。

Iub是RNC和NODE-B之间的接口，用来传输RNC和NODE-B之间的信令以及来自无线接口的数据。

Iub接口协议包括三层，无线网络层、传输网络层和物理层。

Iu-ps是指分组域的Iu接口，Iu-cs指电路域的接口。

iu-bc接口是广播域的接口。

Iur接口是两个RNC之间的逻辑接口，用来传送RNC之间的控制信令和用户数据。

Iur接口协议栈包括三层：无线网络层、传输网络层和物理层。

[编辑本段]Iu-csIu-CS的控制面协议栈包括RANAP，它构筑在宽带七号信令或IP信令之上。

从3GPP Release5版本开始，传输网络层提供了两个选项—ATM和IP。

ATM方式：Iu-CS控制面的传输网络层用户面各个协议层次依次为信令连接控制部分SCCP，消息传递部分MTP3b，信令ATM适配层。

信令ATM适配层又可进一步分为SSCF，SSCOP以及AAL5等几层。

其中SSCF除将SCCP映射到SSCOP 外，还提供SAAL连接管理、链路状态以及远端处理器状态监视等功能；SSCOP负责建立和释放连接，保证信令消息的可靠传输；AAL5则将上层协议适配到底层ATM 信元。

Iu-CS的传输网络控制面协议栈包括AAL2连接建立的信令协议Q.2630.2和Q. 2150.1，它们也承载在宽带七号信令之上。

Iu-CS用户面协议栈包括Iu用户面协议I UUP和AAL2。

IP方式：Iu-CS的传输网络用户面各个协议层次依次为信令连接控制部分SCCP，消息传递部分第三级用户适配层M3UA，M3UA提供了SCCP到SCTP的适配功能，流控制传输协议SCTP，SCTP是IETF制定的用于在IP网上传递各种信令的协议栈，网际互联协议IP和数据链路层协议。

Iu-CS的传输网络控制面协议栈有两种选项，即基于ALCAP和非ALCAP。

非ALCAP不包括传输网络控制面，建立用户链路所需要的IP地址和UDP端口号等信息包含在RANAP的RAB指派消息中。

调试中常见问题的定位黄志钢1 概述使用模拟工具＋RNC ＋CN 进行呼叫流程测试时，经常遇到呼叫不成功的情况，本文档主要介绍呼叫的流程（重点介绍RNC 的流程）以及呼叫过程中经常遇到的问题，并附上RNC 相关的打印分析。

调试过程中经常用到的调试工具：CN 统一网管的信令跟踪（包括平台信令部分和呼叫业务部分）、业务观察（其中的失败观察部分）。

由于RNC 的信令跟踪还没有提供使用，目前RNC 的问题主要靠前台打印来定位。

本文档适用于对呼叫流程不熟悉的测试或开发人员，用于帮助定位呼叫过程中的问题。

2 IMSI 附着IMSI 附着是通过位置更新流程来实现的，流程比较简单，在不做鉴权、TMSI 重分配的情况下，NAS 层只有两条消息交互过程，如下所示：CN主叫RNC注：InitUEMsg ：初始UE 消息，是RANAP 协议的一条信令消息； InitDTMsg ：初始直传消息，是RRC 协议的一条信令消息DT ：上行或下行直传消息，图中的DT 消息应该分解成两条消息来理解，一条是UE 和RNC 之间的RRC 直传消息，另一条是RNC 和CN 之间的RANAP 直传消息。

位置更新成功时，信令跟踪中MM层捕获的信令如下：MM: LOCATION UPDATING REQUESTMM: LOCATION UPDATING ACCEPT常见失败原因分析如下：如果信令跟踪中没有任何消息，业务失败观察中也没有任何显示，依次排查下列流程：RRC连接建立、IU连接建立。

如果上面两个流程都没有问题，很可能是RNC 侧RANAP消息中参数错误（如MCC、MNC配置不一致等等）。

位置更新拒绝：信令跟踪中捕获到LOCATION UPDATING REJECT，可能的原因包括：模拟工具中配置UE的IMSI号码不正确；鉴权没有关闭（此时在信令跟踪中能捕获到鉴权消息）；MSCServer与HLR链路不通等。

其他情况：调试过程中遇到过LOCATION UPDATING ACCEPT消息无法发送到RNC的情况，打印显示信令点不可达，请检查Iu口的信令配置。

TN_SP007_C2_0 Iu接口和协议课程目标：●掌握Iu接口协议模型●掌握RANAP协议●掌握ALCAP协议参考资料：●《中兴通讯CN基本原理》●中兴通讯WCDMA V3.0核心网产品技术手册目录第1章Iu接口综述 (1)1.1 Iu接口功能与协议模型 (1)1.2 Iu接口各层信令简介 (2)1.3 Iu接口用户面协议 (3)第2章RANAP协议介绍 (9)2.1 RANAP协议概述 (9)2.2 RANAP协议功能 (10)2.3 RANAP流程分类 (11)2.4 RANAP典型流程 (13)第3章ALCAP协议介绍 (17)3.1 ALCAP协议 (17)3.1.1 概述 (17)3.1.2 ALCAP的功能 (17)3.1.3 ALCAP的消息类型和消息结构 (17)i第1章Iu接口综述知识点● Iu接口协议模型及协议栈1.1 Iu接口功能与协议模型Iu接口处于CNS/MGW/SGSN和RNC之间，其中CNS/MGW和RNC之间的接口为Iu-CS接口，SGSN和RNC之间的接口称为Iu-PS接口。

Iu接口具有以下功能：1．RAB的建立、维护和释放管理。

2．完成系统间、系统内部的切换和SRNS的重定位。

3．支持小区广播业务。

4．和用户无关的一般的管理过程。

5．用户信令管理。

6．在用户和CN之间传送NAS信令消息。

7．支持位置业务。

8．支持用户同时接入CN中不同的域。

9．安全功能。

Iu-PS接口利用SCCP传送信令数据，AAL5被用来承载控制面数据和用户面分组数据。

下图 1.1-1为Iu-CS接口的结构图，其中信令部分的层2和层3协议栈采用SSCOP→SSCF-NNI→MTP3-B，而不采用IP→SCTP→M3UA。

1TN_SP007_C1_0 Iu接口和协议2图 1.1-1Iu-CS接口的结构图根据图 1.1-1所示的Iu-CS协议栈结构，Iu-CS接口协议包括：●控制面接口协议：包括呼叫控制信令RANAP和信令承载（TS25.412）。