6TDSCDMA信令流程

TD-SCDMA信令流程日讯科技课程内容TD-SCDMA无线网络接口协议栈结构TD-SCDMA无线网络基本信令流程TD-SCDMA系统结构RNSRNSNodeBNodeBNodeBNodeBRNCCNRNCIuIuIurIubIubIubIubUEUuTD-SCDMA网络接口•Uu接口–通过无线方式通信方式连接移动设备域与无线接入网域•Iub接口–完成RNC和NodeB间的用户数据传送、用户数据及信令的处理和NodeB逻辑上的O&M等•Iur接口–传送RNC之间的控制信令和用户数据•Iu接口–连接RAN和CN，将系统分成用于无线通信处理的RAN和用于处理交换、路由、业务控制的CN两部分RNC无线网络控制面处理协议Uu接口协议结构无线接口物理层功能•物理层是空中接口的最底层，支持比特流在物理介质上的传输。物理层与层2的MAC子层及层3的RRC子层相连。物理层向MAC层提供不同的传输信道，传输信道定义了信息是如何在空中接口上传输的。物理信道在物理层定义，物理层受RRC的控制。•物理层向高层提供数据传输服务，这些服务的接入是通过传输信道来实现的。无线接口MAC子层功能媒体接入控制子层MAC位于物理层之上，主要是在物理层提供的传输信道和向RLC层提供服务的逻辑信道之间进行信道映射，同时也为逻辑信道选择合适的传输格式（TF）。概括地讲，MAC的主要功能如下：•逻辑信道与传输信道之间的信道映射，MAC负责将逻辑信道映射到适当地传输信道上；•根据业务速率，MAC为每个传输信道选择合适的传输格式；•UE数据流之间的优先级处理；UE之间的优先级处理；•业务量测量；•动态传输信道类型切换；•加密。无线接口RLC子层功能无线链路控制协议RLC层位于MAC层之上，主要执行的功能有：•分段/重组；级联；填充•错误纠正•流量控制•协议错误检测与恢复•加密PDCP子层和BMC子层功能•分组数据汇聚协议层（PDCP）存在于用户平面，只处理分组（PS）业务。•广播/多播控制（BMC）是仅存在于用户平面L2的一个子层，它位于RLC层之上。L2/BMC子层对于除了广播/多播之外的所有业务均是透明的。无线子层RRC层功能•无线资源控制协议RRC（RadioResourceControl）是UTRAN中高层协议的核心规范，其中包括了UE和UTRAN之间传递的几乎所有的控制信令，以及UE在各种状态下无线资源使用情况、测量任务和执行的操作。•RRC对无线资源进行分配并发送相关信令。UE和UTRAN之间控制信令的主要部分是RRC消息。RRC消息承载了建立、修改和释放层2和物理层协议实体所需的全部参数，同时也携带了NAS（非接入层）的一些信令，如MM、CM、SM等。Uu接口协议结构•L2分为控制平面（C-平面）和用户平面（U-平面）。在控制平面中包括媒体接入控制MAC和无线链路控制RLC两个子层；在用户平面除MAC和RLC外，还有分组数据会聚协议PDCP和广播/多播控制协议BMC。•RLC和MAC之间的业务接入点（SAP）提供逻辑信道，物理层和MAC之间的SAP提供传输信道。RRC与下层的PDCP、BMC、RLC和物理层之间都有连接，用以对这些实体的内部控制和参数配置。Uu接口协议结构•L3也分为控制平面（C-平面）和用户平面（U-平面）。在控制平面上，L3的最低层为无线资源控制（RRC），它属于接入层（AS），终止于RAN。移动性管理（MM）和连接管理（CM）等属于非接入层（NAS），其中CM层还可按其任务进一步划分为呼叫控制（CC）、补充业务（SS）、短消息业务（SMS）等功能实体。接入层通过业务接入点（SAP）承载上层的业务，非接入层信令属于核心网功能。Uu接口用户平面协议结构图Uu接口控制平面协议结构图TD-SCDMA地面接口通用协议模型地面接口通用协议模型水平方向UTRAN从层次上可以分为无线网络层和传输网络层两部分：无线网络层和传输网络层。UTRAN涉及的内容都是相关无线网络层的；传输网络层使用标准的传输技术，根据UTRAN的具体应用进行选择。地面接口通用协议模型垂直方向•控制平面：包含应用层协议，如：RANAP、RNSAP、NBAP和传输层应用协议的信令承载。•用户平面：包括数据流和相应的承载，每个数据流的特征都由一个和多个接口的帧协议来描述。•传输网络层控制平面：为传输层内的所有控制信令服务，不包含任何无线网络层信息。它包括为用户平面建立传输承载（数据承载）的ALCAP协议，以及ALCAP需要的信令承载。•传输网络层用户平面：用户平面的数据承载和控制平面的信令承载都属于传输网络层的用户平面。Iub接口协议栈结构Iub接口控制平面NBAPNBAP基本过程分为公共过程和专用过程，分别对应公共链路和专用链路的信令过程。公共NBAP主要功能如下：--公共传输信道控制和TDD模式下共享信道配置；--小区配置及TDD模式下的小区同步控制；--初始化和报告小区或NodeB相关测量；--错误管理。专用NBAP主要功能如下：--为特定的UE增加、释放以及重新配置无线链路；--专用信道控制；Iub接口用户平面FP•用户平面[IubFP]是用来传输通过Iub接口上的公共传输信道和专用传输信道数据流的协议。主要功能是把无线接口的帧转化成Iub接口的数据帧，同时产生一些控制帧进行相应的控制。NodeB内部协议转换Iu-CS接口协议栈结构Iu-PS接口协议栈结构几个概念•RRC连接RRC连接是UE与UTRAN的RRC协议层之间建立的一种双向点到点的连接。对一个UE来说，至多存在一条RRC连接。RRC连接在UE与UTRAN之间传输无线网络信令，如进行无线资源的分配等等。RRC连接在呼叫建立之初建立，在通话结束后释放，并在期间一直维持。•Iu信令连接Iu信令连接主要传输UE与CN之间非接入层信令。在UTRAN中，非接入层信令是通过上下行直接传输信令透明传输的。几个概念•无线接入承载（RAB）–RAB可以看作是UE与CN之间接入层向非接入层提供的业务，主要用于用户数据的传输。RAB直接与UE业务相关，它涉及接入层各个协议模块，在空中接口上，RAB反映为无线承载（RB）•无线承载（RB）–RB是UE与UTRAN之间L2向上层提供的业务。上面我们提到的RRC连接也可以看作是一种承载信令的RB•无线链路（RL）–无线链路是指一个UE和一个UTRAN接入点之间的逻辑连接几个概念基本概念：UE的工作模式UE有两种基本运行模式：空闲模式和连接模式•UE开机后停留在空闲模式下。UTRAN不保留空闲模式下的UE信息，仅能够寻呼LAC区中的所有UE或同一寻呼时刻的所有UE。•当UE完成RRC连接建立后，才会从空闲模式转移到连接模式，CELL-FACH或CELL-DCH。当RRC连接释放后UE从连接模式到空闲模式。UE连接模式共有四种状态：CELL-PCH，URA-PCH，CELL-FACH，CELL-DCH。连接模式下UE的4种状态•Cell-DCH适用场景：连续或大量的数据传输，如打电话、下载•Cell-FACH适用场景：少量的数据传输，如信令、短消息•Cell-PCH适用场景：非连续业务(如网页浏览)且UE移动速度“慢”•URA-PCH适用场景：非连续业务，且UE移动速度“快”UE状态示意图课程内容TD-SCDMA无线网络接口协议栈结构TD-SCDMA无线网络基本信令流程呼叫总体流程呼叫流程各阶段UENodeBRNCCNRRC连接建立信令连接建立业务建立释放鉴权RRC连接管理•该过程是为了在UE和UTRAN之间建立一个RRC连接。其动作是根据UE的非接入层请求进行初始化，在网络发起的情况下，需要事先通过寻呼通知UE。终端和网络之间的非接入层信令包括RRC连接和Iu连接，这里RRC连接指的是空中接口的信令连接。•当RNC接收到UE的RRCCONNECTIONREQUEST消息，由其无线资源管理模块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连接建立过程RRC连接建立阶段（在公共信道上）RRC连接建立阶段（在专用信道上）NAS信令建立流程•NAS信令建立流程是在UE与UTRAN之间的RRC连接建立成功之后，UE通过RNC建立与CN的信令连接，用于UE与CN交互NAS信息，如鉴权，业务请求，连接建立等。•UE与CN的交互信令，对于RNC而言，都是直传消息。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，该连接建立在SCCP之上.信令连接建立阶段RAB承载通道建立流程RAB是指用户平面的承载，用于UE和CN之间传送语音数据及多媒体业务。UE首先要完成RRC连接建立，然后才能建立RAB。RAB建立是由CN发起，UTRAN执行的功能，基本流程：1.首先由CN向UTRAN发送RAB指配请求消息，请求UTRAN建立RAB；2.RNC发起建立Iu接口与Iub接口的数据承载；3.RNC向UE发起RB建立请求；4.UE完成RB建立，向RNC回应RB建立完成消息；5.RNC向CN应答RAB指配响应消息，结束RAB建立流程。当RAB建立成功后，一个基本的呼叫即建立。RAB承载通道建立流程UENodeBRNCCNRABASSIGNMENTREQUESTRABASSIGNMENTRESPONSERADIOBEARERSETUPRADIOBEARERSETUPCOMPLETEERQECFRLRECONFIGPREPARERLRECONFIGREADYERQECFRLRECONFIGCOMMIT硬切换信令流程（1）硬切换信令流程（2）接力切换简介•接力切换(BatonHandover)是TD-SCDMA移动通信系统的核心技术之一。其设计思想是利用TDD系统特点和上行同步技术，在切换测量期间，利用开环技术进行并保持上行预同步，即UE可提前获取切换后的上行信道发送时间、功率信息；在切换期间，可以不中断业务数据的传输，从而达到减少切换时间，提高切换的成功率、降低切换掉话率的目的。接力切换简介•预同步过程接力切换的预同步过程属于开环预同步，在UE和网络通信过程中，UE需要对本小区基站和相邻小区基站的导频信号强度（P-CCPCHRSCP或者是DwPTS的信号强度）进行测量。在此过程中同时记录来自各邻近小区基站的信号与来自本小区基站信号的时延差，预先取得与目标小区的同步参数，并通过开环方式保持与目标小区的同步。接力切换信令流程（1）接力切换信令流程（2）CS域起呼流程（1）CS域起呼流程（2）CS域起呼流程（3）CS域起呼流程（4）CS域起呼流程（5）CS域起呼流程（6）专业专注专心谢谢!