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TD-SCDMA语音及数据业务信令流程分析TDTD--SCDMASCDMA语音及数据业务语音及数据业务信令流程分析信令流程分析杭州东信网络技术有限公司技术支持部杭州东信网络技术有限公司技术支持部余秉琨余秉琨目录1.基本概念2.公用子信令流程3.CS域主呼信令流程4.CS域被呼信令流程5.PS域主呼信令流程6.PS域被呼信令流程基本概念1.基本概念2.共用子信令流程3.CS域主呼信令流程4.CS域被呼信令流程5.PS域主呼信令流程6.PS域被呼信令流程CS域主呼建立流程UENodeBRNCCNRRC连接建立过程初始化直传初始UE消息签权、加密、安全模式（CS域）呼叫建立消息RAB建立（CS域）呼叫连接消息业务传输CS域被呼建立流程UENodeBRNCCNRRC连接建立过程初始化直传初始UE消息签权、加密、安全模式（CS域）呼叫建立消息RAB建立（CS域）呼叫连接消息业务传输寻呼PS域主呼建立流程UENodeBRNCCNRRC连接建立过程初始化直传初始UE消息签权、加密、安全模式（PS域）激活PDP上下文请求RAB建立（PS域）激活PDP上下文接收业务传输PS域被呼建立流程UENodeBRNCCNRRC连接建立过程初始化直传初始UE消息签权、加密、安全模式（PS域）激活PDP上下文请求RAB建立（PS域）激活PDP上下文接收业务传输寻呼基本概念基本概念RAB(RadioAccessBearer)：即无线接入承载，它是接入层向非接入层提供的传输UE和CN间数据的承载。它是UE和CN间的一条虚拟连接。RB(RadioBearer)：即无线承载，它是RLC提供的传输UE和UTRAN间信令和数据的承载。共有RB0至RB3132个RB，其中RB0至RB4是SRB。RL(RadioLink)：即无线链路，它是UE在一个小区中占用的专用无线资源的总称。系统信息快树状结构基本概念SIB1包含NAS层的相关信息，以及UE定时器与计数器SIB3包含UE在IDLE模式下使用的小区选择和重选参数。并且在SIB4不存在的情况下，这些参数对于connected模式下的UE同样适用。SIB5主要包含公共传输信道的信息SIB7包含快速变化参数UL干扰和动态持续级别的信息SIB11包含UE在IDLE模式下的测量控制信息MIB，SB，SIB都是RNC与UE之间进行交流用的信息块；其中：MIB：主信息块（只有一个），包含网络信息和部分SB/SIB调度信息。SB：调度块（有SB1,SB2两个），包含各SIB的调度信息。SIB：系统信息块，包含SIB1至SIB18其中常用的有：公用子信令流程1.基本概念2.公用子信令流程3.CS域主呼信令流程4.CS域被呼信令流程5.PS域主呼信令流程6.PS域被呼信令流程RRC连接建立信令流程UENodeBRNC3.CCCH:RRCConnectionRequest4.RACH：RACHDATAFRAME(RRCConnectionRequest)1.SYNC_UL2.FPACHBurst5.RadioLinkSetupRequeststartRX6.RadioLinkSetupResponse9.DownlinkSynchronisation10.UplinkSynchronisationstartTX12.CCCH:RRCConnectionSetup11FACH：FACHDATAFRAME(RRCConnectionSetup)14.RadioLinkRestoreIndication15.DCCH:RRCConnectionSetupComplete16.DCH：DCHDATAFRAME(RRCConnectionSetupComplete)AllocateRNTIandSelectL1andL2parameters7.ALCAPIubEstablishRequest8.ALCAPIubEstablishConfirm13.specialburstUENodeBRNC发起随机接入RNC收到RRC连接请求后分配相应的资源和参数,但并非马上发给UE,要等到确认RL建立消息后才下发建立RadioLink传输信道同步RNC下发RRC参数到UE,包括RNTI、SRB信息、上下行传输信道信息等回复完成信息，并上报手机各种能力信息RRC连接建立的主要参数定义了上行无线资源Uplinkradioresources定义了下行无线资源Downlinkradioresources定义了下行传输信道的信息Downlinktransportchannels定义了上行传输信道的信息Uplinktransportchannels定义了SRB的参数SignallingRBinformationtosetuplist参数描述主要参数RRCConnectionSetup消息主要参数RRC释放信令流程UENodeBRNC2.DCCH:RRCConnectionRelease1.DCH：DCHDATAFRAME(RRCConnectionRelease)3.DCCH:RRCConnectionReleaseComplete4.DCH：DCHDATAFRAME(RRCConnectionReleaseComplete)5.NBAP:RadioLinkDeletionRequest6.NBAP:RadioLinkDeletionResponse8.ALCAP:IubReleaseConfirmUENodeBRNC7.ALCAP:IubReleaseRequest初始化直传UENodeBRNCCN3.InitialUEMessage1.DCCH:InitialDirectTransfer2.DCH：DCHDATAFRAME(InitialDirectTransfer)4.CommonIDUENodeBRNCCNUE生成“InitialDirectTransfer”在DCCH上传送给网元NodeBNodeB收到“InitialDirectTransfer”后生成DCH数据帧（InitialDirectTransfer）发送给网元RNCRNC收到DCH（InitialDirectTransfer）数据帧信息后分配Iu链路信令连接标识，组装成Iu口的InitialUEMessage，发送到网元的CN。CN收到并处理消息InitialUEMessage，生成消息CommonID发送到网元RNC，其中携带了PermanentNASUEIdentity参数。RNC将这个参数和用户的RNTI对应起来,唯一标示一个UE初始UE消息UENodeBRNCCN1.DirectTransfer(UpLayerMessage)6.DirectTransfer(UpLayerMessage)4.DCCH:UplinkDirectTransfer(UpLayerMessage)5.DCH：DCHDATAFRAME(UplinkDirectTransfer)2.DCH：DCHDATAFRAME(DownlinkDirectTransfer)UENodeBRNCCN3.DCCH:DownlinkDirectTransfer(UpLayerMessage)CN直接发送给UE的消息采用下行直传UE直接发送给CN的消息采用上行直传CS域主呼信令流程1.基本概念2.公用子信令流程3.CS域主呼信令流程4.CS域被呼信令流程5.PS域主呼信令流程6.PS域被呼信令流程建立流程框架UENodeBRNCCNRRC连接建立过程初始化直传初始UE消息签权、加密、安全模式（CS域）呼叫建立消息RAB建立（CS域）呼叫连接消息业务传输CS域登记信令流程CS域鉴权加密信令流程UENodeBRNCCN1.DirectTransfer(AUTHENTICATIONREQUEST)6.DirectTransfer(AUTHENTICATIONRESPONSE)4.DCCH:UplinkDirectTransfer(AUTHENTICATIONRESPONSE)5.DCH：DCHDATAFRAME(UplinkDirectTransfer)2.DCH：DCHDATAFRAME(DownlinkDirectTransfer)7.SecurityModeCommandUENodeBRNCCN3.DCCH:DownlinkDirectTransfer(AUTHENTICATIONREQUEST)8.DCH：DCHDATAFRAME(SecurityModeCommand)9.DCCH:SecurityModeCommand10.DCCH:SecurityModeComplete11.DCH：DCHDATAFRAME(SecurityModeComplete)12.SecurityModeComplete使用RAND,XRES,AUTN,CK，进行鉴权RNC通知UE加密能力和FRESH值UE回复RNC加密开始时间CN告诉RNC，IK和算法¾UE根据CN发过来的RAND，计算出RES、CK和IK，CK和IK存在SIM卡中，RES发给CN去校验。¾鉴权通过后，RNC告知UE新的FRESH值，和相关加密能力，之后UE和RNC使用对应加密算法，计算出MAC-I和XMAC-I在收发消息过程中进行相互比较，进行加密。CS域RAB建立信令流程UENodeBRNCCNSelectL1,L2andIuDataTransportBearerparameters5.RadioBearerSetupUENodeBRNCCN4.RadioLinkReconfiguration7.INITIALISATIONACK1.RANAP:RABAssignmentRequest(Establishment)2.ALCAP:IuEstablishRequest(CSonly)3.ALCAP:IuEstablishConfirm(CSonly)8.RANAP:RABAssignmentResponse6INITIALISATIONRL重配信令流程CRNCNodeBRADIOLINKRECONFIGURATIONPREPARERADIOLINKRECONFIGURATIONREADYRADIOLINKRECONFIGURATIONCOMMITRNC把新的RL配制信息通过已分配给这个NodeB通信上下文的通信控制端口发送给NodeBNodeB根据收到的参数以及NodeB通信上下文ID，预留必要的资源、修改RL配置，并把绑定ID和传输层地址发给RNCRNC通知NodeB，什么时间开始使用新的RL配置（以CFN标示）ALCAP:IubEstablishRequestALCAP:IubEstablishConfirmFP:DownlinkSynchronisationFP:UplinkSynchronisationATM传输建立帧同步RB建立信令流程1.DCH:DCHDATAFRAME(RadioBearerSetup)2.DCCH:RadioBearerSetup3.Applynewtransportformatset4.DCCH:RadioBearerSetupComplete5.DCH:DCHDATAFRAME(RadioBearerSetupComplete)UENodeBRNCUENodeBRNCRNC生成DCH帧发送NodeB，携带业务RB信息，启动时间(CFN)，和RL的物理信道信息和传输信道信息NodeB取出DCH帧中携带的消息发送到UEUE按消息中的内容判断：(1)若无法接受新配置，则生成RadioBearerSetupFailure发送到网元NodeB转到RRC释放流程(2)若可以接受新配置，UE将和NodeB/RNC在同一启动时间（CFN）同时启动新的TFS和TFCS。UE使用新的TFS和TFCS后，生成消息RadioBearerSetupComplete发送到网元NodeB。NodeB生成DCH数据帧发送Complete消息到网元RNC基