09-WCDMA接口协议与信令流程-65

WCDMA接口协议与信令流程中兴通讯学院课程目标•学完本课程，您将能够：–掌握接口协议模型–掌握业务数据处理流程–掌握端到端的呼叫处理过程课程内容•无线接口协议•无线网络流程同步时分复用异步时分复用同步帧周期性的不需要准确计时，非周期性，在没有数据流的时候发送空信元ATM原理ATM（AsynchronousTransferMode）异步传输模式ATM技术：分组交换一种，可根据不同速率灵活分配带宽和QOS，并采用固定长度信元格式。适用于图像、语音、数据业务传送。面向连接的交换技术，所以信息传送前需要建立动态的或静态的虚通道(VP/VC).通过信令信息控制。ATM网络协议参考模型ATM原理在ATM层交换通过VP/VC的变换进行交换交换方式分为VPS和VCS两种5字节信元头48字节有效载荷53字节ATM信元格式ATM交换原理VP1VP2VP3VPI/VCI=1/33VPI/VCI=2/35VPI/VCI=3/37VC37VC35VC33传输设备VP&VC虚通路VC（VitualChannel）、虚通道VP（VitualPath）是一个逻辑概念VP、VC交换－交换：信元的转发VCI1VCI2VCI3VCI4VPI2VPI3VPI1VPI2VPI3VPI5VPI1VPI4Port1Port2Port3VCI1VCI2VCI1VCI2VP交换／交叉连接VC交换／交叉连接VCI3VCI4VCI1VCI2VCS交换：信元头的VPI/VCI均改变VPS交换：仅改变信元头的VPI值VP&VC交换AAL（ATMAdapterLayer）ATM适配层AAL主要功能：数据的分段/重组。为了提高交换网络的速率，B－ISDN协议对ATM层作了尽可能的简化，ATM层不提供处理的信元丢失，误传，时延，时延抖动等与业务服务质量密切相关的功能，这些功能由AAL完成。不同的业务需要不同的适配，ITU-T研究各种业务的特点，根据源和目的的定时，比特率，连接方式将业务分为A、B、C、D四类。业务参数A类B类C类D类源和目的定时需要不需要比特率固定可变连接方式面向连接不连接AAL3AAL4AAL类型AAL1AAL2AAL5用户业务举例电路仿真运动图象视频声频面向连接数据传输无连接数据传输服务质量QoS1QoS2QoS3QoS4ATM适配层分类AAL2&AAL5AAL2是为需要端到端的定时关系的面向连接的可变位速率服务开发的。AAL2信元能够定期地向远方对等的AAL2会聚子层发送源时钟频率和网络参照时钟之间的差别指示，这样接收方就能在很精确的范围内保持输出时钟同步，保证了语音这样的实时数据流的传送。在UMST中，包括语音等用户面数据选择AAL2承载。AAL5适配层是ITU-T提出的用于进行数据传送的ATM适配层协议，由于充分考虑了数据传输高可靠性的需求，在协议处理中对数据段进行了相应的校验保证，是一种低开销而纠错能力较好的适配协议；在WCDMA的信令协议栈中，AAL5适配层用于承载Iux口的业务信令以及IuPS接口上的业务数据。SRNSDRNSNodeBNodeBNodeBNodeBRNCCNRNCIuIuIurIubIubIubIubUEUuUTRAN体系结构物理层信令承载ALCAP应用协议无线网络层传输网络层控制面传输网络控制面用户面数据流数据承载信令承载传输网络用户面传输网络用户面UTRAN接口通用协议模型RANAP(Iu)、NBAP(Iub)、RNSAP(Iur)UTRAN相关UTRAN使用的传输技术协议结构NodeBRNCRNCCSDomainPSDomainBCDomainNodeBNodeBNodeBUTRANCoreNetwork(CN)“Iu-CS”“Iu-PS”“Iu-BC”Iu接口Iu接口综述—Iu口逻辑结构Iu接口Iu接口功能：RAB管理功能；(RAB建立、修改和释放，RAB特性映射Iu传输承载，RAB特性映射Uu承载，RAB询问、占先和优先级)；无线资源管理功能；Iu链路管理功能；Iu接口用户平面管理功能；移动管理功能；安全管理功能；服务和网络接入功能。PhysicalLayerATMAAL5AAL5SSCF-NNISSCOPQ.2150.1AAL2Q.2630.1RANAP无线网络层传输网络层控制面传输网络控制面用户面IuUPProtocolLayerMTP3bSCCPSSCF-NNISSCOPMTP3b传输网络用户面传输网络用户面Iu接口综述—Iu-CS协议结构SCCP-SAP宽带No.7信令系统作为RANAP承载的协议模型AAL5SSCOPSSCFRANAPMTP3bSCCPATMSAAL-NNI提供无连接和面向连接的业务提供消息路由、鉴别、分配等业务用于在CN和RNC之间传送信令消息，扩展了MTP3的地址能力原语电路域的信令承载SSCF(业务相关协调功能)：映射功能：SCCP映射到SSCOP货SSCOP到SCCP流控作用：根据拥塞情况控制SAALPDU到AAL公共部分的传送速率链路状态控制：根据命令维护链路链路状态的维护和确认SSCOP(面向业务的连接协议)：用户信息序列完整传输；选择性重传纠错：接收侧进行丢包检测并通过重传予以纠正；流量控制作用：接收侧控制发放传送速率；连接控制功能：链路状态确认；状态监测；SignalATMAdaptationLayerprotocol—SAALSSCFSSCF:ServiceSpecificCo-ordinationFunctionSSCOP:ServiceSpecificConnectionOrientedProtocolSSCOPAAL5CPCSSSCFSSCOPAAL5CPCSATMnetworkSAAL在信令实体和SAAL中的SSCOP之间进行原语的转换完成SAAL的证实和非证实数据的传送功能提供信令链路，传递信令消息。SAALSSCF(业务相关协调功能)：映射功能：SCCP映射到SSCOP货SSCOP到SCCP流控作用：根据拥塞情况控制SAALPDU到AAL公共部分的传送速率链路状态控制：根据命令维护链路链路状态的维护和确认SSCOP(面向业务的连接协议)：用户信息序列完整传输；选择性重传纠错：接收侧进行丢包检测并通过重传予以纠正；流量控制作用：接收侧控制发放传送速率；连接控制功能：链路状态确认；状态监测；无线接入网络应用部分协议（RANAP）RANAP--在RNC和CN之间通过对高层协议的封装和承载为上层业务提供信令传输功能。RANAP功能RAB指配（RABAssignmentRequest）复位Iu（RNCReset）RNC重定位（RelocationRequest）Iu口释放（IuRelease）寻呼（Paging）位置报告InitialUE层三的直传消息ALCAP&IuUP承载控制协议（ALCAP）AAL2承载的建立AAL2承载的释放VPI，VCI的闭塞VPI，VCI的解闭AAL2链路的复位Iu用户面协议（IuUP）位于Iu接口上无线网络层的用户平面内，用来传输与无线接入承载（RAB）绑定的用户数据。PhysicalLayerATMAAL5SSCF-NNISSCOPRANAP无线网络层传输网络层控制面传输网络控制面用户面IuUPProtocolLayerMTP3-BSCTPIPSCCP传输网络用户面传输网络用户面PhysicalLayerATMAAL5UDPIPGTP-UM3UAIu接口综述—Iu-PS协议结构提供面向无连接及面向连接类业务提供消息选路、鉴别和分配等。MTP3bRANAPSCCPATMSAAL-NNI承载RANAP的Iu-PS的TNL用户面的协议栈SCCP-SAP原语M3UASCTPUDP/IPAAL5在IP网上传输信令NO.7信令ISUP隧道分组域的信令承载GTP-C/GTP-UL2L1UDPIPGTP-U协议：用于对所有用户数据进行封装并进行隧道传输；GTP-C协议：负责传送路径管理、隧道管理、移动性管理和位置管理等相关信令消息，用于对传送用户数据的隧道进行控制。UDP/IP：用于骨干网内的路由选择；L1/L2：底层传输网络相关的协议，底层传输网络可以是ATM、以太网、DDN、ISDN、帧中继等各种传输网络；GTP>P-UGTP－GPRSTunnelingProtocol（GPRS隧道传输协议）在要传送的网络层数据包（如IP包）之外进行GTP封装，以加入当前移动用户的有关信息（如IMSI等），并在GTP包之外用UDP/IP封装上源GSN和目的GSN的IP地址，从而以隧道的方式将数据包从源GSN送到目的GSN。IPOA技术IPOA(IPOverATM)是在ATM－LAN上传送IP数据包的一种技术。它规定了利用ATM网络在ATM终端间建立连接，特别是建立交换型虚连接(SVC：SwitchedVirtualCircuit)进行IP数据通信的规范。IPOA完成IP地址到硬件地址(ATM地址)的映射过程，封装并发送输出的数据分组，接收输入的数据分组并将其发送到对应的模块。IPOA在WCDMA的应用：在Iub口，IPOA用于在RNC和NodeB之间建立一条操作维护数据的通道。在Iu-PS口，IPOA用于承载Iu-PS的用户面。IPOA功能介绍IPOA的主要功能有两个：地址解析和数据封装。地址解析－就是完成地址绑定功能。类似以太网，IP数据包在ATM网络上传输也必须进行IP地址绑定，ATM给每一个连接的计算机分配ATM物理地址，当建立虚连接时必须使用这个物理地址。但由于ATM硬件不支持广播，所以在ATM网络中，每一个LIS配置至少一个ATMARPSERVER以完成地址绑定工作。数据封装：对于IP数据包的封装问题，目前有下面两种封装形式可以采用：VC封装：一条VC用于传输一种特定的协议数据(如IP数据和ARP数据)，传输效率很高；多协议封装：使用同一条VC传输多种协议数据，这样必须给数据加上类型字段。不同点：ATM适配层不同：控制面实现方式不同：数据传输方式不同：Iu－CS与Iu－PS接口协议栈比较Iu－CSIu－PS控制面AAL5AAL5用户面AAL2AAL5Iu－CSIu－PS控制面协议基于宽带七号宽带七号或SigtranIu－CSIu－PS控制面协议基于宽带七号宽带七号或SigtranIu接口PhysicalLayerATMAALType5AALType5SSCF-UNISSCOPQ.2150.1SSCF-UNISSCOPAALType2Q.2630.1ALCAPNodeBApplicationPart(NBAP)无线网络层传输网络层无线网络控制面传输网络控制面用户面Iub协议结构PhysicalLayerATMAAL5AAL5SSCF-NNISSCOPSTC(Q.2150.1)AALType2ALCAP(Q.2630.1)RNSAP无线网络层传输网络层控制面传输网络控制面用户面Iur数据流MTP3-BSCTPIPM3UASCCPSSCF-NNISSCOPMTP3-BSCTPIPM3UA传输网络用户面传输网络用户面Iur协议结构1.支持基本的RNC之间的移动性2)支持专用信道业务3)支持共用信道业务4)支持RNC全局资源管理RNC无线网络控制面协议RNCCNNodeBUERNCRANAPRNSAPNBAPRRCNBAP：NodeBApplicationPartRANAP:RadioAccessNetworkApplicationPartRNSAP:RadioNetworkSubsystemApplicationPartRRC:RadioResourceControlNBAPL1L1MACRLCRRCMM/GMMCCSMNBAPTransportLayerTransportLayerTransportLayerMACRLCRRCRANAPRANAPMM/GMMCCSMUuUENodeBRNCCNIubIu…TransportLayerUTRA