WCDMA接口协议与信令流程

WCDMA接口协议与信令流程中兴通讯学院TD&W&PCS无线团队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）异步传输模式无线接口协议ATM协议模型（B－ISDN模型）层管理面管理控制平面用户平面管理平面高层协议高层协议AAL适配层ATM信元层PH物理层数据交换数据分段/重组ATM网络协议参考模型无线接口协议1.在ATM层交换2.通过VP/VC的变换进行交换3.交换方式分为VPS和VCS两种ATM交换原理ATM原理无线接口协议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）是一个逻辑概念无线接口协议•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交换无线接口协议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。无线接口协议业务参数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适配层分类无线接口协议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。无线接口协议SRNSDRNSNodeBNodeBNodeBNodeBRNCCNRNCIuIuIurIubIubIubIubUEUuUTRAN体系结构无线接口协议物理层信令承载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接口通用协议模型无线接口协议NodeBRNCRNCCSDomainPSDomainBCDomainNodeBNodeBNodeBUTRANCoreNetwork(CN)“Iu-CS”“Iu-PS”“Iu-BC”Iu接口Iu接口综述—Iu口逻辑结构无线接口协议Iu接口Iu接口功能：RAB管理功能；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。无线接口协议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协议结构无线接口协议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无线接口协议SignalATMAdaptationLayerprotocol—SAALSSCFSSCF:ServiceSpecificCo-ordinationFunctionSSCOP: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。SAAL无线接口协议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层三的直传消息无线接口协议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。无线接口协议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协议结构无线接口协议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无线接口协议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。无线接口协议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。无线接口协议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。无线接口协议不同点：•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接口无线接口协议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协议结构无线接口协议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协议结构无线接口协议RNC无线网络控制面协议RNCCNNodeBUERNCRANAPRNSAPNBAPRRCNBAP：NodeBApplicationPartRANAP:RadioAccessNetworkApplicationPartRNSAP:RadioNetworkSubsystemApplicationPartRRC:RadioResourceControl无线接口协议NBAPL1L1MACRLCRRCMM/GMMCCSMNBAPTransportLayerTransportLayerTransportLayerMACRLCRRCRANAPRANAPMM/GMMCCSMUuUENodeBRNCCNIubIu…TransportLayerUTRAN控制面协议栈无线接口协议其中PDCP子层仅用于PS域业务RLC造成根据业务种类的不同，可以选择TM、UM或者AM工作模式L1MACRLCPDCPTransportLayerTransportLayerIuUPUuUENodeBRNCCNIubIuL1FPFPTransportLayerMACRLCPDCPIuUP用户数据TransportLayerUTRAN用户面协议栈无线接口协议课程内容无线接口协议无线网络流程UE的工作模式UE有两种基本的运行模式：空闲模式UE处于待机状态，没有业务的存在，UE和UTRAN之间没有连接，UTRAN内没有任何有关此UE的信息；通过非接入层标识如IMSI、TMSI或P-TMSI等标志来区分UE；连接模式当UE完成RRC连接建立时，UE才从空闲模式转移到连接模式；在连接模式下，UE有4种状态：Cell-DCH,Cell-FACH,Cell-PCH,URA-PCH无线网络流程UE在连接模式下的状态Cell-DCH