WCDMA呼叫建立和释放流程分析

HUAWEIUMTS无线接入网协议与信令分析手册第5章呼叫建立和释放流程分析5-1第5章呼叫建立和释放流程分析5.1概述当UE搜索到小区并且读取到到小区的系统消息后，可以知道系统的参数配置情况，具备接入网络的条件。呼叫建立包括UE主叫和UE被叫两种类型。两者区别在于UE被叫情况下，呼叫建立之前系统需要通过寻呼流程在指定区域寻呼UE。无论UE主叫和UE被叫，呼叫建立和释放包含以下过程：(1)UE和UTRAN建立RRC连接。(2)通过直传消息，UE和CN建立连接。(3)UE能力信息流程(4)RAB建立流程。(5)RAB释放和Iu释放流程。(6)RRC连接释放流程。5.2寻呼流程5.2.1概述寻呼分为CN发起的寻呼和UTRAN发起的寻呼。CN发起的寻呼用于建立一条信令连接，CN发起的寻呼分为协作寻呼和非协作寻呼。CN在RANAPPAGING消息中指示RNC是否需要进行UTRAN的协作寻呼。协作寻呼是由RNC检查UE是否存在寻呼域之外的其它CN域信令连接，如果存在其它的CN域信令连接，且UE处于CELL_DCH或者CELL_FACH状态，则在无线接口上，寻呼消息通过已经存在的连接的DCCH信道下发；如果存在其它的CN域信令连接，且UE处于CELL_PCH或者URA_PCH状态，则在无线接口上，寻呼消息通过PCCH信道下发；如果不存在其它的CN域信令连接，寻呼消息通过PCCH信道下发。HUAWEIUMTS无线接入网协议与信令分析手册第5章呼叫建立和释放流程分析5-2非协作寻呼是指RNC不需要检查UE是否存在寻呼域之外的其它CN域信令连接，直接在CN指定的寻呼区域中通过PCCH信道下发寻呼消息。UTRAN发起的寻呼可以寻呼处于CELL_PCH或URA_PCH状态的UE，UE通过寻呼相应发起小区更新过程将用户从CELL_PCH或URA_PCH状态迁移到CELL_FACH，或者在系统信息改变的时候UTRAN通过寻呼消息触发UE（处于空闲模式、CELL_PCH或URA_PCH）重新读取更新后的系统信息。如果UE处于空闲模式或CELL_PCH、URA_PCH状态，RNC通过PCCH信道，使用寻呼类型1消息（PAGINGTYPE1）寻呼UE。如果UE处于CELL_FACH或者CELL_DCH状态，RNC通过DCCH信道，使用寻呼类型2消息(PAGINGTYPE2)寻呼UE。5.2.2寻呼空闲模式或PCH状态的UEUTRAN通常通过PCCH信道，使用寻呼类型1消息寻呼处于空闲模式、CELL_PCH或URA_PCH状态下的UE。这一类型的寻呼一般发生在以下几种情况：为了建立一次呼叫或一条信令连接，由网络侧高层发起的寻呼；为了将UE的状态从CELL_PCH或URA_PCH状态迁移到CELL_FACH状态，由UTRAN发起触发UE状态迁移的寻呼；当系统信息发生改变时，由UTRAN发起触发UE读取更新后系统信息的寻呼。此时，主消息块（MIB）的值标签包括在寻呼类型1消息PAGINGTYPE1中的BCCHmodificationinfo中。寻呼流程如图5-1所示。UEUTRANPAGINGTYPE1图5-1寻呼空闲模式或PCH状态UEUTRAN通过PCCH信道，在适当的寻呼时机发送寻呼类型1消息PAGINGTYPE1，启动寻呼过程。UTRAN可以选择在几个寻呼时机重复寻呼一个UE，以增加UE正确接收寻呼消息的可能性。HUAWEIUMTS无线接入网协议与信令分析手册第5章呼叫建立和释放流程分析5-3处于空闲模式和PCH状态的UE，监视适当的寻呼时机，接收来自网络层的寻呼消息。5.2.3寻呼CELL_DCH或CELL_FACH状态的UEUTRAN通常通过DCCH信道，使用寻呼类型2消息寻呼处于CELL_DCH或CELL_FACH状态下的UE。寻呼流程如图5-2所示。UEUTRANPAGINGTYPE2图5-2寻呼CELL_DCH或CELL_FACH状态UEUTRAN通过DCCH信道发送寻呼类型2消息PAGINGTYPE2，发起寻呼过程。这一类型的寻呼也叫做专用寻呼过程。UE接收并读取寻呼类型2消息PAGINGTYPE2中的内容，并把寻呼原因及寻呼记录种类标识等信息上报给本侧非接入层。寻呼过程结束。本进程不影响UE侧正在进行的其它RRC进程。若UE发现接收到的寻呼类型2消息PAGINGTYPE2存在协议错误，丢弃该寻呼消息，并通过上行DCCH采用AMRLC方式，向UTRAN发送RRC状态消息RRCSTATUS。5.2.4PagingType1消息1.消息结构信元存在说明MessageTypeMP－UEInformationelements－PagingrecordlistOP寻呼记录列表PagingrecordMP寻呼记录Otherinformationelements－BCCHmodificationinfoOP系统消息修改信息HUAWEIUMTS无线接入网协议与信令分析手册第5章呼叫建立和释放流程分析5-42.消息实例5.2.5PagingType2消息1.消息结构信元存在说明MessageTypeMP－UEinformationelements－RRCtransactionidentifierMP－IntegritycheckinfoCH－PagingcauseMP－CNInformationelements－CNdomainidentityMP－PagingRecordTypeIdentifierMP－2.消息实例5.3RRC连接建立流程5.3.1概述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连接建立请求过程。当RNC接收到UE的RRC连接请求消息，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，则再根据特定无线资源算法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。如果RRC连接不能建立，则RNC拒绝本次RRC连接建立。说明：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。HUAWEIUMTS无线接入网协议与信令分析手册第5章呼叫建立和释放流程分析5-55.3.2在专用信道上建立RRC连接若RRC连接建立在专用信道上，RNC需要为UE分配专用无线资源、建立无线链路、并且为无线链路建立Iub接口的ALCAP用户面承载。信令流程如图5-3所示。UERNCNBAP6.CCCHNodeBNBAPRRCRRCRRCRRC1.CCCH：:RRCCONNECTIONREQUESTRRCRRCNBAPNBAP7.DCCH:RRCCONNECTIONSETUPCOMPLETE3.RADIOLINKSETUPREQUEST4.RADIOLINKSETUPRESPONSE2.AllocateparameterssuchasRNTI、L1、L25.ALCAPSetupandsynchronization:RRCCONNECTIONSETUP图5-3RRC连接建立（专用信道）信令流程描述：(1)UE通过上行CCCH发送RRC连接请求消息RRCCONNECTIONREQUEST，请求建立一个RRC连接。(2)RNC根据RRC连接请求的原因以及系统资源状态，决定UE建立在专用信道上，并分配RNTI、无线资源和其它资源（L1、L2资源）。(3)RNC向NodeB发送无线链路建立请求消息RADIOLINKSETUPREQUEST，请求NodeB分配RRC连接所需的特定无线链路资源。(4)NodeB资源准备成功后，向RNC应答无线链路建立响应消息RADIOLINKSETUPRESPONSE。(5)RNC使用ALCAP协议建立Iub接口用户面传输承载，并完成RNC与NodeB之间的同步过程。HUAWEIUMTS无线接入网协议与信令分析手册第5章呼叫建立和释放流程分析5-6(6)RNC通过下行CCCH信道向UE发送RRC连接建立消息RRCCONNECTIONSETUP，消息包含RNC分配的专用信道信息。(7)UE确认RRC连接建立成功后，在刚刚建立的上行DCCH信道向RNC发送RRC连接建立完成消息RRCCONNECTIONSETUPCOMPLETE。RRC连接建立过程结束。5.3.3在公用信道上建立RRC连接当RRC连接建立在公共信道上时，因为使用已经建立好的小区公共资源，所以不用建立无线链路和用户面的数据传输承载，只需将UE使用的逻辑信道映射在小区公共信道上，其余过程与RRC连接建立在专用信道的情况相似。信令流程如图5-4所示。UERNC4.CCCHNodeBRRCRRCRRCRRC1.CCCH:RRCCONNECTIONREQUESTRRCRRC5.DCCH:RRCCONNECTIONSETUPCOMPLETE2.AllocateparameterssuchasRNTI、L1、L2::RRCCONNECTIONSETUP3.MapthelogicalchannelsusedbyUEtothecommonchannels图5-4RRC连接建立（公用信道）5.3.4RRC连接拒绝如果RNC判决本次RRC连接请求不能建立（比如资源不足），则RNC直接给UE发送连接拒绝消息RRCCONNECTIONREJECT，在该消息中指明RRC连接拒绝的原因。HUAWEIUMTS无线接入网协议与信令分析手册第5章呼叫建立和释放流程分析5-7UERNCCCCH:RRCCONNECTIONREQUESTCCCH:RRCCONNECTIONREJECT图5-5RRC连接拒绝5.3.5RRCCONNECTIONREQUEST消息1.消息结构信元存在说明MessageTypeMP－UEinformationelements－InitialUEidentityMP初始UE标识，如IMSI(P-TMSI),LAI、RAIEstablishmentcauseMPRRC建立原因，包括：OriginatingConversationalCall,OriginatingStreamingCall,OriginatingInteractiveCall,OriginatingBackgroundCall,OriginatingSubscribedtrafficCall,TerminatingConversationalCall,TerminatingStreamingCall,TerminatingInteractiveCall,TerminatingBackgroundCall,EmergencyCall,Inter-RATcellre-selection,Inter-RATcellchangeorder,Registration,Detach,OriginatingHighPrioritySignalling,OriginatingLowPriorityHUAWEIUMTS无线接入网协议与信令分析手册第5章呼叫建立和释放流程分析5-8信元存在说明Signalling,Callre-establishment,TerminatingHighPrioritySignalling,TerminatingLowPrioritySignalling,Terminating–causeunknownProtocolerrorindicatorMD－Measurementinformationelements－MeasuredresultsonRACHOP－HUAWEIUMTS无线接入网协议与信令分析手册第5章呼叫建立和释放流程分析5-92.消息实例5.3.6RRCCONNECTIONSETUP消息1.消息结构信元存在说明MessageTypeMP－HUAWEIUMTS无线接入网协议与信令分析手册第5章呼叫建立和释放流程分析5-10信元存在说明UEInformationElements－InitialUEidentityMP初始UE标识，如IMSI(P-TMSI),LAI、RAIRRCt