WCDMA起呼信令流程

1起呼信令流程基本概念及总体流程UE登记流程呼叫流程实例分析2呼叫总体流程网络侧启动1、初始化设备2、进行系统广播第一步手机开机1、小区选择2、位置登记3、等待呼叫第二步被呼第三步RRC连接建立第四步NAS信令连接建立第五步RAB建立1、同步建立2、异步建立第六步RAB/RB修改第六步传输信道重配置第六步物理信道重配置第六步软/硬切换第六步URA更新第六步小区更新第六步与GSM之间切换第七步RRC连接释放第八步重新待机1、小区选择2、等待呼叫3CS起呼流程4基本概念RRC、RAB、RB、RL、CCH、FACHRABRBRLNodeBRNCCNUEUTRAN5起呼信令流程基本概念及总体流程UE登记流程呼叫流程实例分析6•位置登记是手机开机时向基站发出的请求信息,位置登记在attach时，就是开机，或者重新搜索到网络后。位置登记是开机执行的，告诉MSC手机现在所在区域及手机信息.•位置登记的主要原因是：开关机位置更新,交换设备周期性位置更新。位置登记7位置登记-RRC连接UESRNCRRC:RRCCONNECTIONREQUESTRRC:RRCCONNECTIONSETUPRRC:RRCCONNECTIONSETUPCOMPLETENodeBUE为登记发起RRC连接建立，SRNC决定在公共信道上建立RRC连接，并且使用已经配置好的公共信道资源。8位置登记-NAS信令建立流程UESRNCCNRRC：INITIALDIRECTTRANSFERRANAP:INITIALUEMESSAGERRC：DTRANAP：DTRANAP：DTRRC：DTUE与CN之间交换DT消息，如鉴权、连接建立、位置登记等。在初始直传消息中由locationupdaterequest信息,来实现位置登记9位置登记-RRC释放流程(CCH)UENodeBSRNCIURELEASECOMMANDIURELEASECOMPLETERRC：RRCCONNECTIONRELEASERRC：RRCCONNECTIONRELEASECOMPLETECNUE在登记过程中，没有使用专用的用户面资源，直接释放信令链路。登记过程结束。10起呼信令流程基本概念及总体流程UE登记流程呼叫流程实例分析11RRC建立流程UE处于空闲模式时，如果UE的NAS（非接入层）请求建立信令连接，UE将发起RRC连接建立过程。•当RNC接收到UE的RRC连接请求消息，由其管理模块RRM根据特定的算法,确定是接受还是拒绝该RRC连接建立请求。如果接受，则再判决是建立在专用信道还是公共信道。RRC连接建立信道不同，RRC连接建立流程也不同RRC连接总是由UE发起，RRC释放由RNC发起；每个UE最多只能有一个RRC连接12RRC建立流程起呼时，首先接收到非接入层的请求发送RRCConnectionRequest消息给UTRAN，在该消息中包含被叫UE号码、业务类型等。UTRAN接收到该消息后，根据网络情况分配无线资源，并在RRCConnectionSetup消息中发送给UE，UE将根据消息配置各协议层参数，同时返回确认消息。使用公共信道建立与专用信道的区别是：公共信道所必需的Iub接口（RNC与NodeB间）数据传输承载已经建立好，无需建立无线链路和用户面的无线传输承载。13RRC建立流程(DCH)UESRNCRRC:RRCCONNECTIONREQUESTRRC:RRCCONNECTIONSETUPRRC:RRCCONNECTIONSETUPCOMPLETENodeBRLSESETUPREQUESTRLSETUPRESPONSEALCAP建立、同步UE在CCCH信道发送RRC建立请求消息，带有UE标志、能力、原因；SRNC如果条件满足，首先根据需求配置好NodeB，并建立与NodeB的通路；RLRequest－请求NodeB分配RRC连接所需的特定无限链路资源。然后在CCCH信道发送RRC连接建立消息，并等候UE从DCCH的响应。14RRC建立流程(CCCH)当SRNC决定在公共信道上建立RRC连接的时候，就不需要再配置NodeB并建立SRNC与NodeB之间的数据承载了，因为都已经建立好了。UESRNCRRC:RRCCONNECTIONREQUESTRRC:RRCCONNECTIONSETUPRRC:RRCCONNECTIONSETUPCOMPLETENodeB15直传消息NAS•直传消息指UE与CN之间的信令交互NAS信息，如鉴权、业务请求、连接建立等，由于这些消息在RNC透明传输，所以又叫直传消息。•RRC连接建立的只是UE与RNC之间的信令连接，因此为了传送直传消息，还需要继续建立UE与CN之间的信令连接。RNC在收到第一条直传消息时，即初始直传消息INITIALDIRECTTRANSFER,将建立与CN之间的信令连接•信令连接建立成功后，UE发送到CN的消息，通过上行直传消息UPLINKDIRECTTRANSFER发送到RNC，RNC将其转换为直传消息DIRECTTRANSFER发送到CN；CN发送到UE的消息，通过直传消息DIRECTTRANSFER发送到RNC，RNC将其转换为下行直传消息DOWNLINKDIRECTTRANSFER发送到UE。16初始直传•初始直传过程的基本流程UECNSRNCSCCPSCCP1.INITIALDIRECTTRANSFERRRCRRCRANAP2.INITIALUEMESSAGERANAPSCCPSCCP3.CONNECITONCONFIRM（SUCCESS）4.CONNECTIONREFUSE（FAILURE）17上行直传当UE需要在已存在的信令连接上向CN发送NAS消息时，将发起上行直传过程。UECNSRNC1.UPLINKDIRECTTRANSFERRRCRRCRANAP2.DIRECTTRANSFERRANAP18下行直传•当CN需要在已存在的信令连接上向UE发送NAS消息时，发起下行直传过程。UECNSRNC2.DOWNLINKDIRECTTRANSFERRRCRRCRANAP1.DIRECTTRANSFERRANAP19鉴权加密流程•Iu信令连接建立后，CN需要对UE进行鉴权和加密操作。鉴权用于CN和UE的合法性验证；加密的主要目的是采用规律变化的参数对发送的数据进行转换，接收时使用相同的参数对收到的数据进行逆转还原数据。20RAB建立流程RAB指用户面的承载，用于UE和CN之间传送语音、数据、多媒体等业务信息。UE和CN之间的信令连接建立完成后，才能建立RAB。RAB建立是由CN发起让UTRAN执行的功能。根据RAB建立前RRC连接状态与RAB建立后RRC连接状态，可以将RAB的建立流程分成以下三种情况：•DCH-DCH：RAB建立前RRC使用DCH，RAB建立后RRC使用DCH；•CCH-DCH：RAB建立前RRC使用CCH，RAB建立后RRC使用DCH；•CCH-CCH：RAB建立前RRC使用CCH，RAB建立后RRC使用CCH。21DCH-DCH的RAB建立UE当前的RRC状态为DCH时，指配的RAB只能建立在DCH上。根据无线链路重配置情况，RAB建立流程又可分为两种情况：•同步重配置无线链路•异步重配置无线链路二者的区别在于NodeB与UE接收到SRNC（ServingRadioNetworkController，服务RNC）下发的配置消息后，能否立即启用新的配置参数22同步DCH-DCH的RAB建立在这种情况下，需要SRNC、NodeB与UE之间同步重配置无线链路。同步过程如下：•NodeB在接收到SRNC下发的重配置无线链路消息后，不能立即启用新的配置参数，而是准备好相应的无线资源，等待接收到SRNC下发的重配置执行消息，从消息中获取SRNC规定的同步时间；•UE在接收到SRNC下发的配置消息后，也不能立即启用新的配置参数，而是从消息中获取SRNC规定的同步时间；•在SRNC规定的同步时刻，NodeB与UE同时启用新的配置参数。23同步DCH-DCH的RAB建立•DCH-DCH同步重配置无线链路RAB建立流程如图UESRNCNBAP6.NodeBNBAPRRCRRCRRCRRCNBAPNBAP8.RADIOBEARERSETUPCOMPLETE3.RADIOLINKRECONFIGURATIONPREPARE(Synchronised)4.RADIOLINKRECONFIGURATIONREADY(Synchronised)5.ALCAPSetupandsynchronizationRADIOBEARERSETUPCNRANAPRANAP1.RABASSIGNMENTREQUEST2.ALCAPsetupRANAPRANAP9.RABASSIGNMENTRESPONSENBAPNBAP7.RADIOLINKRECONFIGURATIONCOMMIT(Synchronised)24同步DCH-DCH的RAB建立•信令流程描述1.CN向UTRAN发送RAB指配请求消息RABASSIGNMENTREQUEST，发起RAB建立过程。2.SRNC接收到RAB建立请求后，将RAB的QoS参数映射为AAL2链路特性参数与无线资源特性参数，Iu接口的ALCAP根据其中的AAL2链路特性参数发起Iu接口的用户面传输承载建立过程。3.SRNC向所控制的NodeB发送无线链路重配置准备消息RADIOLINKRECONFIGURATIONPREPARE，请求所控制的NodeB准备在已有的无线链路上增加一条（或多条）承载RAB的专用传输信道（DCH）。4.NodeB分配相应的资源，然后向所属的SRNC发送无线链路重配置准备完成消息RADIOLINKRECONFIGURATIONREADY，通知SRNC无线链路重配置准备完成。25同步DCH-DCH的RAB建立5.SRNC中Iub接口的ALCAP发起Iub接口的用户面传输承载建立过程。NodeB与SRNC通过交换DCH帧协议的上下行同步帧建立同步。6.SRNC向UE发送RRC协议的无线承载建立消息RADIOBEARERSETUP。7.SRNC向所控制的NodeB发送无线链路重配置执行消息RADIOLINKRECONFIGURATIONCOMMIT。8.UE执行RB建立后，向SRNC发送无线承载建立完成消息RADIOBEARERSETUPCOMPLETE。9.SRNC接收到无线承载建立完成的消息后，向CN回应RAB指配响应消息RABASSIGNMENTRESPONSE。RAB建立流程结束。26RAB建立流程(DCH-DCH,异步)在这种情况下，不要求SRNC、NodeB与UE之间同步重配置无线链路NodeB与UE在接收到SRNC下发的配置消息后，将立即启用新的配置参数27RAB建立流程(DCH-DCH,异步)UESRNCNBAP6.NodeBNBAPRRCRRCRRCRRCNBAPNBAP7.RADIOBEARERSETUPCOMPLETE3.RADIOLINKRECONFIGURATIONREQUEST4.RADIOLINKRECONFIGURATIONRESPONSE5.ALCAPSetupandsynchronizationRADIOBEARERSETUPCNRANAPRANAP1.RABASSIGNMENTREQUEST2.ALCAPsetupRANAPRANAP8.RABASSIGNMENTRESPONSE28CCH-DCH当RRC连接建立在CCH时，RNC根据RAB指配消息中的QoS参数，可以将指配的RAB建立在DCH上。此时需要将RRC连接状态从CCH改变为DCH。29CCH-DCH•CCH-DCHRAB建立流程如图所示UESRNCNBAP6.NodeBNBAPRRCRRCRRCRRCNBAPNBAP7.RADIOBEARERSETUPCOMPLETE3.4.5.ALCAPSetupandsynchronizationRADIOB