TD-SCDMA基本信令流程

1、TD-SCDMA基本信令流程課程目標：l 了解狀態(tài)躍遷l 掌握呼叫、駐留、切換流程l 分析典型信令流程參考資料：l 3GPP TS 25.331: "RRC Protocol Specification"l 3GPP TS 25.922: "Radio resource management strategies "l 3GPP TS 25.931: "UTRAN Functions, Examples on Signalling Procedures"l 3GPP TR 21.905: "Vocabulary for 3G

2、PP Specifications"l TD-SCDMA第三代移動通信系統(tǒng)標準李世鶴人民郵電出版社l TD-SCDMA第三代移動通信系統(tǒng)、信令及實現(xiàn)李小文等 人民郵電出版社目 錄第1章 引言1第2章 UMTS網絡結構概述22.1 2.1網絡結構與接口22.2 2.2協(xié)議狀態(tài)32.2.1 Idle狀態(tài)42.2.2 CELL_DCH狀態(tài)42.2.3 CELL_FACH狀態(tài)52.2.4 CELL_PCH狀態(tài)52.2.5 URA_PCH狀態(tài)52.2.6 狀態(tài)躍遷6第3章 典型信令流程解讀73.1 呼叫流程73.1.1 起呼流程73.1.2 3.1.2被呼流程223.1.3 3.1.3釋放流程

3、273.2 駐留流程303.3 切換流程323.3.1 上報測量報告323.3.2 下發(fā)測量控制343.3.3 資源重配置353.3.4 開始新的測量控制373.3.5 完整的切換流程39第4章 信令在網優(yōu)中的應用404.1 起呼失敗404.2 切換掉話42-45-第1章 引言& 知識點l 概述l 對信令的理解和熟悉有助于在網絡規(guī)劃和優(yōu)化過程中定位問題，因此是網絡優(yōu)化的必備能力。通常遇到問題，我們需要結合RNC側（后臺信令跟蹤）和終端側（Pecker跟蹤、路測儀顯示）兩者的信令，共同分析。本文首先介紹了UMTS網絡接口和UE狀態(tài)的躍遷，是理解信令的基礎；接著參考各層的無線接口協(xié)議，并結

4、合外場測試的情況，詳細描述了TD-SCDMA系統(tǒng)中Uu接口、Iub接口、Iu接口等在實現(xiàn)業(yè)務時的信令；最后針對網優(yōu)中常見的掉話現(xiàn)象，結合異常信令，做了詳細分析，希望對讀者有所幫助。第2章 UMTS網絡結構概述& 知識點l 網絡結構與接口l 協(xié)議狀態(tài)及狀態(tài)躍遷2.1 2.1網絡結構與接口UMTS與第二代移動通信系統(tǒng)在邏輯結構方面基本相同。從功能上看可以分成不同功能的子網，包括核心網（CN）、無線接入網（UTRAN）和用戶設備（UE）三部分組成。圖2-1UMTS網絡結構圖CNUMTS的核心網CN是由GSM系統(tǒng)的CN演化而成，它具有與GSM系統(tǒng)相似的結構。CN通過A接口與GSM系統(tǒng)的BSC相

5、連，通過Iu接口與UTRAN的RNC相連。其中Iu接口又被分為連接到電路交換域的Iu-CS，分組交換域的Iu-PS，廣播控制域的Iu-BC。CN主要處理UMTS內部所有語音呼叫、數(shù)據連接和交換，以及與外部其它網絡的連接和路由選擇。UTRANUTRAN完成所有與無線有關的功能。在UTRAN內部，第三代的無線網絡子系統(tǒng)（RNS：Radio Network Subsystem）和第二代的BSS地位相同。RNS部分通過Iu接口與CN相連。RNS包括無線網絡控制器（RNC）和一個或多個Node B。Node B可以處理一個或多個小區(qū)，并通過Iub接口與RNC相連。RNC之間通過Iur進行信息交互，Iur

6、接口可以是RNCs之間物理上的直接連接，也可以靠通過任何合適傳輸網絡的虛擬連接來實現(xiàn)。每個RNS管理一組小區(qū)的資源。UEUE是用戶設備。圖2-1中沒有畫出。TD-SCDMA系統(tǒng)的網絡接口主要有Uu接口、Iub接口、Iur接口和Iu接口。Uu接口，即空中接口，是指移動終端和接入網之間的接口。Uu接口主要用來傳輸用戶數(shù)據、或是相關信令，對應分為用戶平面和控制平面。Iub接口是RNC和Node B之間的接口，完成RNC和Node B之間的用戶數(shù)據傳送、用戶數(shù)據及信令的處理和Node B邏輯上的O&M等。Iur接口是兩個RNC之間的邏輯接口，用來傳送RNC之間的控制信令和用戶數(shù)據。Iu接口是連

7、接UTRAN和CN的接口，也可以把它看成是RNS和核心網之間的一個參考點。它將系統(tǒng)分成用于無線通信的UTRAN和負責處理交換、路由和業(yè)務控制的核心網兩部分。需要注意的是，在RNC后臺跟蹤到的信令主要包括Uu口的RRC信令、Iu口的RANAP信令和Iub口的NBAP信令，而在終端路側設備處跟蹤到的信令只包含Uu口信令。2.2 2.2協(xié)議狀態(tài)UE有兩種基本運行模式：空閑模式和連接模式。UE開機后停留在空閑模式下。通過非接入層表示，如：IMSI，P-TMSI，TMSI等標識來區(qū)分。UTRAN不保留空閑模式下的UE信息。僅能夠尋呼LAC區(qū)中的所有UE或同一尋呼時刻的所有UE。當UE完成RRC連接建立后

8、，才會從空閑模式轉移到連接模式，CELL-FACH或CELL-DCH。當RRC連接釋放后UE從連接模式到空閑模式。UE連接模式共有四種狀態(tài)：CELL-PCH，URA-PCH，CELL-FACH，CELL-DCH。圖2-2UE狀態(tài)和狀態(tài)的躍遷2.2.1 Idle狀態(tài)UE開機后，在一個小區(qū)中讀取系統(tǒng)消息，監(jiān)聽尋呼信息，處于Idle狀態(tài)。在Idle狀態(tài)下，UE的所有連接在接入層都是關閉的，UE的識別通過非接入層標識（如IMSI、TMSI和P-TMSI）來區(qū)別。UTRAN中沒有為處于空閑模式的UE建立上下文，如果要尋址一個特定的UE，只能在一個小區(qū)內向所有的UE或向監(jiān)聽同一尋呼時段的多個UE發(fā)送尋呼消

9、息。2.2.2 CELL_DCH狀態(tài)CELL_DCH狀態(tài)的基本特征是，UE被分配了專用的物理信道。在該狀態(tài)下，除了上下行專用物理信道DPCH外，UE還可能被分配物理上下行共享信道PUSCH和/或PDSCH。根據UTRAN的分配情況，UE可以使用專用傳輸信道DCH、上行共享傳輸信道USCH、下行共享傳輸信道DSCH，以及這些傳輸信道的組合。UTRAN根據當前的激活信道集知道該UE已經處在小區(qū)識別等級上。2.2.3 CELL_FACH狀態(tài)CELL_FACH狀態(tài)的基本特征是，UE與UTRAN之間不存在專用物理信道連接，UE在下行方向將連續(xù)監(jiān)視FACH傳輸信道，而在上行方向可以使用公共或共享傳輸信道（

10、如RACH），UE在任何時候都可以在相關傳輸信道上發(fā)起接入過程。根據UTRAN的分配情況，UE在此狀態(tài)下可以使用USCH或DSCH傳輸信道，UTRAN也可以根據UE最后一次執(zhí)行的小區(qū)更新過程，知道UE當前所處的小區(qū)。如果UE選擇了一個新的小區(qū)，UE將把當前的位置信息通過小區(qū)更新過程報告給UTRAN。UTRAN也可以在FACH上直接給UE發(fā)送數(shù)據，而不必先發(fā)起尋呼。UTRAN將把系統(tǒng)信息的變化通過相應的調度信息在FACH上及時地廣播給UE，以便UE重新讀取相應的系統(tǒng)信息。2.2.4 CELL_PCH狀態(tài)CELL_PCH狀態(tài)的基本特征是：UE與UTRAN之間不存在專用物理信道連接，而且UE也不可以

11、使用任何上行物理信道。在該狀態(tài)下，UE為節(jié)省功耗，可以使用DRX方式去監(jiān)聽PICH所指示的PCH信道。UTRAN根據UE上次在CELL_FACH狀態(tài)下執(zhí)行的最后一次小區(qū)更新過程，知道UE當前所處的小區(qū)。如果UE需要發(fā)送上行數(shù)據（響應尋呼或者發(fā)起呼叫），必需先從CELL_PCH狀態(tài)轉移到CELL_FACH狀態(tài)。在該狀態(tài)下，RRC子層通過小區(qū)重選過程執(zhí)行連接移動性管理。2.2.5 URA_PCH狀態(tài)URA_PCH狀態(tài)的基本特征是：UE與UTRAN之間不存在專用物理信道連接，而且UE也不可以使用任何上行物理信道。在該狀態(tài)下，UE為節(jié)省功耗，可以使用DRX方式去監(jiān)聽PICH所指示的PCH信道。UTRA

12、N根據UE上次在CELL_FACH狀態(tài)下執(zhí)行的最后一次URA更新過程，知道UE當前所處的URA。如果UE需要發(fā)送上行數(shù)據（響應尋呼或者發(fā)起呼叫），必需先從URA_PCH狀態(tài)轉移到CELL_FACH狀態(tài)。在該狀態(tài)下，RRC子層通過小區(qū)重選過程執(zhí)行連接移動性管理。2.2.6 狀態(tài)躍遷（1）空閑模式與連接模式的躍遷在UE發(fā)起RRC連接請求后，UE從空閑模式轉移到連接模式下的CELL_DCH狀態(tài)或者CELL_FACH狀態(tài)。如果連接建立失敗，則返回空閑模式。在UE發(fā)起釋放RRC連接請求后，UE從CELL_DCH狀態(tài)或者CELL_FACH狀態(tài)下轉移到空閑模式。（2）CELL_DCH狀態(tài)與CELL_FACH

13、狀態(tài)的躍遷UE可以在CELL_FACH狀態(tài)下通過建立一個專用物理信道而進入CELL_DCH狀態(tài)。而處于CELL_DCH狀態(tài)的UE也可以通過釋放所有的專用物理信道而進入CELL_FACH狀態(tài)。（3）CELL_DCH狀態(tài)與CELL_PCH（URA_PCH）狀態(tài)的躍遷CELL_DCH狀態(tài)下的UE執(zhí)行重配置過程，根據來自UTRAN的指示，可以進入CELL_PCH狀態(tài)或者URA_PCH狀態(tài)。但是，處于CELL_PCH狀態(tài)或者URA_PCH狀態(tài)的UE不能直接躍遷到CELL_DCH狀態(tài)，必需先躍遷到CELL_FACH狀態(tài)。（4）CELL_FACH狀態(tài)與CELL_PCH（URA_PCH）狀態(tài)的躍遷處于CELL

14、_PCH（URA_PCH）狀態(tài)下的UE，如果小區(qū)（URA）重選時選擇了一個新的小區(qū)（URA），則UE將躍遷到CELL_FACH狀態(tài)，并在新的小區(qū)發(fā)起小區(qū)（URA）更新過程。在小區(qū)（URA）更新過程完成后，如果UTRAN和UE都沒有數(shù)據要發(fā)送，則UE將回到CELL_PCH（URA_PCH）狀態(tài)。第3章 典型信令流程解讀& 知識點l 呼叫流程l 駐留流程l 切換流程3.1 呼叫流程典型的呼叫信令流程包括主叫信令流程、被叫信令流程和呼叫釋放信令流程。對一個主叫過程來說，如果之前UE沒有建立RRC連接，則先建立RRC連接，再通過初始直傳建立傳輸NAS消息的信令連接，最后建立RAB。被叫過程包括

15、了尋呼過程，在接入層內與主叫過程很類似，其它區(qū)別主要體現(xiàn)在NAS消息上。主叫與被叫的釋放流程相同，包括Iu連接的釋放和RRC連接的釋放。可以僅釋放Iu連接，保持RRC連接；也可以同時釋放Iu連接和RRC連接。3.1.1 起呼流程主叫信令主要分為幾個階段：RRC連接建立>直傳信令>通過RAB建立業(yè)務。3.1.1.1 建立RRC連接RRC連接是UE與UTRAN的RRC協(xié)議層之間建立的一種雙向點到點的連接，在UE與UTRAN之間傳輸無線網絡信令。UE處于空閑模式下，當UE的非接入層要求建立信令連接時，UE將發(fā)起RRC建立請求，我們這里介紹RRC建立在DCH上的情況。圖3-1RRC連接建立

16、1. UE沒有專用信道資源，于是在CCCH（RACH，隨機接入信道）上向RNC發(fā)送 RRC Connection Request消息，發(fā)起RRC連接建立過程。通過發(fā)送一個RRC Connection Request消息，UE從空閑模式轉入連接模式。主要參數(shù)：Initial UE Identity, Establishment cause, Initial UE Capability. 當SRNC收到RRC建立請求以后，SRNC根據RRC建立的原因及系統(tǒng)資源狀態(tài)，判斷是否允許接入，如果允許，則為RRC連接分配RNTI和L1、L2資源，分別調用無線鏈路建立的NBAP過程、ALCAP Iub數(shù)據傳輸

17、承載建立過程和上、下行同步過程。UE被分配了無線網絡臨時標識（RNTI）后，UTRAN可以使用RNTI來尋呼特定的UE，UE也可以使用RNTI來發(fā)起隨機接入過程。RRC連接建立請求消息解讀：（1）解讀IMSI號圖3-2RRC連接建立請求信令解讀IMSI號圖3-2RRC連接建立請求信令解讀IMSI號（2）解讀RRC連接請求的原因：圖3-3RRC連接建立請求信令解讀請求原因1圖3-4RRC連接建立請求信令解讀請求原因2圖3-5RRC連接建立請求信令解讀請求原因3圖3-6RRC連接建立請求信令解讀請求原因42. RNC準備建立RRC連接，分配建立RRC連接所需要的資源，并發(fā)送一條Radio Link

18、 Setup Request消息給Node B，請求NODEB分配RRC連接所需的特定無線鏈路資源，NODEB收到消息后，將保留必要的資源，并根據消息中給出的參數(shù)配置新的無線鏈路。主要參數(shù)：Cell id, Transport Format Set, Transport Format Combination Set, frequency, Time Slots, 信道碼, Power control information.。無線鏈路建立過程用于建立一條承載1個或多個傳輸信道的無線鏈路。3. Node B根據Radio Link Setup Request消息的參數(shù)，來建立NodeB的上、下行

19、無線鏈路，配置成功后，在新的物理信道上準備接收UE消息，并給RNC發(fā)送一條Radio Link Setup Response響應消息。主要參數(shù)：Signalling link termination, Transport layer addressing information (AAL2 address, AAL2 Binding Identity) for the Iub Data Transport Bearer.4. RNC通過ALCAP協(xié)議，建立Iub數(shù)據傳輸承載。Iub數(shù)據傳輸承載通過AAL2的綁定標識與DCH綁定在一起。建立Iub數(shù)據傳輸承載需要Node B確認。5. 6. 通過

20、Downlink Synchronisation 和Uplink Synchronisation.控制幀，Node B 與 RNC 為Iub數(shù)據傳輸承載建立同步。此后Node B開始DL發(fā)送。7. 雖然Iub上DCH的資源都準備好了，但是此時UE并不知道，所以UE選擇一個承載FACH的SCCPCH，用于接收RRC Connection Setup消息；RNC在CCCH上向NodeB發(fā)送RRC Connection Setup 消息給UE，告知UE相關參數(shù)。主要參數(shù)：Initial UE Identity, RNTI, Capability update Requirement, Transpo

21、rt Format Set, Transport Format Combination Set, frequency, Time Slots ,信道碼 , Power control information。當UE收到RRC Connection Setup 消息后，會啟用新的空口承載參數(shù)來配置在UE側的 RLC, MAC，PHY。當它使用新的參數(shù)與NodeB同步上后，NodeB會向RNC發(fā)送 RL Restore消息，完成從公共信道轉到專用信道上切換的過程。8. UE收到SRNC發(fā)送的RRC Connection Setup后，根據消息中給定的參數(shù)來配置物理層，NodeB成功建立DCH鏈路，

22、然后在DCCH上發(fā)送RRC Connection Setup Complete 消息給RNC。主要參數(shù)：Integrity information, ciphering information.。RRC連接建立完成。每一個UE在嘗試建立的過程中，只能建立一次RRC連接。3.1.1.2 初始直接傳輸/上下行直接傳輸（含鑒權階段和安全模式）IU口信令流程是在UE與UTRAN之間的RRC連接建立成功后，UE發(fā)起的。IU信令連接建立了UE與CN之間的信令通路。主要傳輸UE與CN之間非接入層信令。在UTRAN中，非接入層信令是通過上下行直接傳輸信令透明傳輸?shù)?，RNC不做任何處理。UE發(fā)送到CN的消息，通

23、過上行直傳（Uplink Direct Transfer）發(fā)送到RNC，RNC將其轉化為直傳消息（Direct Transfer）發(fā)送到CN；CN發(fā)送到UE的消息，通過直傳消息發(fā)送到RNC，RNC將其轉化為下行直傳消息（Downlink Direct Transfer）發(fā)送到UE。圖3-7直傳信令流程9. UE完成了RRC連接后，已經建立了專用信道DCH。接下去UE需要與CN交互信息（這就是非接入層的信令交互）， 這條消息封裝在RRC消息Initial Direct Transfer內，UE在DCCH上給RNC發(fā)送一條 Initial Direct Transfer消息。主要參數(shù)：Initia

24、l NAS Message (could for a GSM based CN be e.g. CM Service Request, Location Update Request etc.) CN node indicator (it indicates the correct CN node into which the NAS message shall be forwarded)10. RNC接受到UE的初始直傳消息后，初始到CN的信令連接，通過IU口向CN發(fā)送SCCP連接請求消息（CR），RNC發(fā)送一條Initial UE Message消息給CN。主要參數(shù)：NAS PDU (co

25、uld for a GSM based CN be e.g. CM Service Request, Location Update Request etc.), CN domain indicator (indicating the CN domain towards which this message is sent)。通過初始直接傳輸過程后，可使用該信令連接傳輸UE和CN之間的NAS消息。11. 12如果CN準備接受連接請求，則向RNC回SCCP連接證實消息（CC），SCCP連接建立成功。CN發(fā)送RANAP 消息 Direct Transfer 到 RNC。RNC收到該消息，確認信令連

26、接建立成功。主要參數(shù)：NAS PDU, CN domain Identity。鑒權的過程是可選的，也是通過直傳消息來完成的。11.12. CN通過直傳消息向UE發(fā)送Authentication Request，對UE進行鑒權。RNC 發(fā)送RRC Downlink Direct Transfer 消息給 UE。主要參數(shù)：NAS Message。NAS消息由UTRAN透明的傳輸?shù)経E。13.14. UE發(fā)送RRC Uplink Direct Transfer Message給RNC。主要參數(shù)：NAS Message。RNC發(fā)送RANAP消息Direct Transfer給CN。主要參數(shù)：NAS P

27、DU。NAS消息被透明的傳輸?shù)経TRAN。例：（1）含鑒權直傳信令的流程：圖3-8含鑒權的直傳信令（2）不含鑒權直傳信令的流程：圖3-9不含鑒權的直傳信令安全模式控制：當UE與CN之間的信令建立好后，CN需要對UE進行安全模式控制，其中包含加密和完整性保護。圖3-10安全模式信令流程15. CN發(fā)送RANAP消息 Security Mode Command給RNC。主要攜帶了Encryption Information IE 和Integrity Protection Information IE，其中會帶有集中加密算法的列表，CN側可以關閉和選擇打開加密算法，RNC側也有相應開關。16. R

28、NC在下行DCCH上發(fā)送 RRC Security Mode Command 給UE，開始/重啟加密過程。17. UE收到Security Mode Command后，考慮UE和UTRAN自身的能力，選擇加密和完整性保護算法，并且成功應用以后，在上行DCCH上向RNC發(fā)送RRC Security Mode Complete消息，里面攜帶了所采用的加密和完整性保護算法。18. RNC發(fā)送RANAP消息 Security Mode Complete給CN。圖3-11呼叫建立直傳信令流程19202122上行和下行的直接傳輸過程，NAS要求傳輸數(shù)據。見信令流程中綠色框。圖3-12鑒權/加密/呼叫建立信

29、令流程主叫UE直傳給CN的SETUP信令里，解讀對端被叫的手機號：圖3-13呼叫建立直傳信令解讀對端手機號22. CN向RNC發(fā)送RANAP消息Common ID。見信令流程中藍色框。會有提前。從CN下發(fā)給RNC的CommonIDMessage信令中，可以解讀到本機的IMSI號：圖3-14解讀本機IMSI號的信令3.1.1.3 RAB建立過程RAB是指用戶面的承載，用于UE和CN之間傳送語音、數(shù)據及多媒體業(yè)務，UE首先完成RRC建立，才能建立RAB。RAB的建立是由CN發(fā)起，UTRAN執(zhí)行的一個過程。圖3-15RAB建立信令流程23. CN向RNC發(fā)送RANAP 消息 Radio Access

30、 Bearer Assignment Request ，發(fā)起RAB建立過程。主要參數(shù)：Radio Access Bearer parameters, User Plane Mode, Transport Address, Iu Transport Association.圖3-16RAB指派請求信令解讀24. RNC接受到RAB建立請求后，通過ALCAP協(xié)議建立Iu數(shù)據傳輸承載，并利用AAL2綁定標識將Iu數(shù)據傳輸承載和無線接入承載綁定在一起。（對于PS域不要求執(zhí)行該過程。）該步驟在打印里可以看出，在信令跟蹤里看不到。如果信令跟蹤到Radio Access Bearer Assignment

31、Request后，看不到下一條信令RL鏈路重配置準備（Radio Link Reconfiguration Prepare），說明IU口的AAL2鏈路或ALCAP有問題。25. RNC要求其Node B準備在已有的無線鏈路上（控制信道）增加一條（或多條）承載RAB的專用傳輸信道（DCH）（Radio Link Reconfiguration Prepare）。主要參數(shù)：Transport Format Set, Transport Format Combination Set, Power control information, Time Slots , 信道碼。26. Node B分配相應

32、的資源，然后向所屬的SRNC發(fā)送Radio Link Reconfiguration Ready消息，通知SRNC無線鏈路重配置準備完畢。主要參數(shù)：Transport layer addressing information (AAL2 address, AAL2 Binding Id) for Iub Data Transport Bearer.27. RNC通過ALCAP協(xié)議建立Iub接口的用戶面數(shù)據傳輸承載，并利用AAL2綁定標識將Iub數(shù)據傳輸承載綁定到DCH。28. 29. NODEB和SRNC通過交換DCH幀來完成上、下行同步。Node B和RNC通過Downlink Synchr

33、onisation 和 Uplink Synchronistion DCH-FP幀為Iub數(shù)據傳輸承載建立同步關系。30. RNC向Node B發(fā)送NBAP消息Radio Link Reconfiguration Commit，NODEB和UE從此消息中獲取同步時刻，啟用新的配置參數(shù)。31. RNC向UE發(fā)送RRC消息Radio Bearer Setup。主要參數(shù)：Transport Format Set, Transport Format Combination Set, Time Slots , 信道碼。RL進行重配后，UE和NODEB間進行一個上行同步，同步后NodeB向RNC上報一個R

34、L Restore。32. UE執(zhí)行完RB建立后，UE發(fā)送RRC消息Radio Bearer Setup Complete 給RNC。33. SRNC接受到無線承載建立完成消息后，RNC發(fā)送RANAP消息Radio Access Bearer Assignment Response 給CN，結束RAB建立過程。至此RAB建立完成，之后進行上行和下行的直接傳輸過程，振鈴后，摘機進行通話。3.1.1.4 完整的起呼信令流程圖3-17完整的起呼信令流程補充點1：下圖是PS附著的信令流程圖。圖3-18PS附著信令流程補充點2：下圖是發(fā)起PDP上下文激活信令流程圖。圖3-19PDP上下文激活信令流程補充

35、點3：需要注意，從以上信令流程看出，當RAB指派完成之后，RNC才會給UE下發(fā)測量控制，也就是說，只有當所有信令全部完成后，才有可能發(fā)起切換。若RNC采用高速信令版本，則使用信令切換技術，信令流程將做略微調整。在起呼過程中的UE如果處于切換區(qū)域，那么可以將信令切換到信號質量更好的目標小區(qū)，減小掉話的發(fā)生。是否采用信令切換從測量報告的下發(fā)就可以看出。下面是采用信令切換的起呼流程：圖3-20信令切換流程3.1.2 被呼流程相對主叫信令來說，被叫信令包含有一個尋呼的過程，其他流程同主叫信令流程，這里詳細介紹一下尋呼過程。3.1.2.1 尋呼過程為了完成一次呼叫，CN通過IU接口向UTRAN發(fā)送尋呼消

36、息，UTRAN則將CN尋呼消息通過Uu接口發(fā)送到UE，使得被尋呼的UE發(fā)起與CN的信令連接建立過程。簡單的說，尋呼的目的在于尋找某個UE，觸發(fā)RRC連接建立過程。首先介紹一下尋呼類型。RNC在處理CN的尋呼消息時，根據判斷UE是否存在尋呼域之外的其它CN域信令連接，以及UE所處的模式和狀態(tài)，區(qū)分兩種類型的尋呼：Paging Type 1和Paging Type 2。Ø 如果被尋呼的UE不存在其它的CN域信令連接，則UTRAN通過PCCH信道下發(fā)送Paging Type 1（第一類尋呼消息）；Ø 如果被尋呼的UE存在其它的CN域信令連接，且該UE處于CELL_PCH或者URA

37、_PCH狀態(tài)，則UTRAN通過PCCH信道下發(fā)送Paging Type 1（第一類尋呼消息）；Ø 如果被尋呼的UE已經存在其它的CN域信令連接，且被尋呼的UE處于CELL_DCH或者CELL_FACH狀態(tài)，則UTRAN通過已經存在連接的DCCH信道下發(fā)送Paging Type 2（第二類尋呼消息）。對于這種通過DCCH信道發(fā)送第二類尋呼消息的過程，也叫做專用尋呼過程。UE接收并讀取Paging Type 2中的內容，并把尋呼原因及尋呼記錄種類標識等信息上報給本側非接入層后結束尋呼過程，不影響UE側正在進行的其它RRC進程，因此本節(jié)主要討論Paging Type 1的處理。下圖以第1類

38、尋呼消息為例，給出各個接口之間的信令流程。圖3-21尋呼信令流程35. 如果網絡要尋呼處于空閑狀態(tài)、CELL_PCH或者URA_PCH狀態(tài)的UE，首先由CN 通過Iu接口調用RANAP 消息Paging發(fā)送給RNC，在特定區(qū)域（包括一個或多個RNC）內尋呼某個UE。主要參數(shù)：CN Domain Indicator, Permanent NAS UE Identity, Temporary UE Identity, Paging Cause。為了增加UE接收到尋呼的機會，UTRAN對一個尋呼消息會進行多次重復發(fā)送，重復次數(shù)由系統(tǒng)設定，網優(yōu)不可見。另外，UTRAN通過在一個PAGING TYPE

39、1消息中為每個UE設置一個PAGING RECORD來實現(xiàn)在同一個尋呼時機同時尋呼多個UE。36. RNC收到尋呼請求后，在PCCH上向UE發(fā)起尋呼類型1消息來尋呼特定UE。PCCH對應的傳輸信道是PCH。通常PCH被分成一個個PCH 塊，以實現(xiàn)終端對尋呼消息的非連續(xù)接收（DRX）。最后UE通過Uu口檢測到從RNC來的對自己的尋呼消息PAGING TYPE 1，則發(fā)起RRC信令連接建立過程。此后再進行NAS消息的傳輸。通過Paging Type 1尋呼到被叫UE以后，被叫信令流程同主叫：Ø 建立RRC連接Ø 直傳信令連接建立Ø RAB建立過程3.1.2.2 建立R

40、RC連接圖3-22RRC連接建立信令流程3.1.2.3 直傳信令連接建立（含鑒權和加密）圖3-23直傳信令流程3.1.2.4 RAB建立過程圖3-24RAB建立過程信令流程3.1.2.5 振鈴，接通圖3-25振鈴信令流程3.1.2.6 完整的主被叫信令流程下面是一個完整的采用信令切換的主被叫流程：圖3-26完整的主被叫起呼信令流程3.1.3 釋放流程主叫與被叫的釋放流程相同，包括Iu連接的釋放和RRC連接的釋放。釋放流程包括：釋放請求->Iu釋放->RRC連接釋放。3.1.3.1 釋放請求釋放請求分為兩種類型：UE發(fā)起的釋放和CN發(fā)起的釋放。下圖是UE發(fā)起釋放的流程圖。圖3-27釋

41、放請求信令流程1.6. UTRAN直接傳輸UE與CN之間的NAS消息（包括釋放請求和釋放完成等）。但是最終的資源釋放是由CN發(fā)起的（見下）。3.1.3.2 Iu釋放過程圖3-28Iu釋放信令流程7. CN通過給RNC發(fā)送RANAP消息Iu Release Command消息發(fā)起專用信道的釋放過程。主要參數(shù)：釋放原因，比如 "Successful Relocation", "Normal Release", "Release due to UTRAN Generated Reason", "Relocation Ca

42、ncelled", "No Remaining RAB"。8. RNC在收到Iu Release Command 消息后，釋放到IU口的信令連接，并且通過ALCAP協(xié)議釋放Iu承載，但不會等UTRAN將所有的資源和信令釋放后，就直接給CN回送RANAP消息Iu Release Complete消息。主要參數(shù)：Data volume Report (if data volume reporting to PS is required).9. CN與RNC通過ALCAP協(xié)議釋放Iu承載。3.1.3.3 RRC連接釋放過程RRC釋放就是釋放UE和UTRAN之間的信令鏈路

43、及所有的無線承載。圖3-29RRC連接釋放信令流程10. RNC向UE發(fā)送RRC消息RRC Connection Release來釋放該RRC連接。主要參數(shù)：釋放原因。11. UE向RNC回送RRC消息RRC Connection Release Complete，以此確認RRC連接的釋放。此消息為非確認模式的，因此會收到多條。12. RNC向Node B發(fā)送NBAP消息Radio Link Deletion，刪除NodeB中的無線鏈路資源。13. Node B 資源釋放完成后，向RNC回送NBAP消息Radio Link Deletion Response。14. RNC通過ALCAP協(xié)議釋

44、放與NodeB之間Iub口用戶面?zhèn)鬏敵休d，至此呼叫釋放流程結束。3.1.3.4 完整的釋放信令流程15. 主動掛機釋放圖3-30主動掛機釋放信令流程16. 主被叫正常釋放信令流程圖3-31主被叫掛機釋放信令流程3.2 駐留流程UE開機后或在漫游中，它的首要任務就是找到網絡并和網絡取得聯(lián)系，以獲得網絡的服務。因此空閑模式下UE的行為對于UE是至關重要的。UE在空閑模式下的行為可以分為PLMN選擇/重選，小區(qū)的選擇/重選和位置更新三種。（1）PLMN選擇/重選：當UE開機后，首先應該選擇一個PLMN，一般來說，這個PLMN是用戶和運營商簽約時確定的，由運營商指定。當選中了一個PLMN后，就開始選擇

45、屬于這個PLMN的小區(qū)，找到一個這樣的符合駐留條件的小區(qū)后，UE就駐留在這個小區(qū)，并繼續(xù)監(jiān)測小區(qū)的系統(tǒng)消息廣播中的該小區(qū)的鄰小區(qū)，從中選擇一個信號最好的小區(qū)，駐留下來。接著UE會發(fā)起位置登記過程（Location Update或者Attach），用以通知網絡側自己的狀態(tài)，成功后UE就成功的駐留在這個小區(qū)中了。駐留的作用有4個：使UE可以接收PLMN廣播的系統(tǒng)信息；可以在小區(qū)內發(fā)起隨機接入過程；可以接收網絡的尋呼；可以接收小區(qū)廣播業(yè)務。（2）小區(qū)選擇/重選：當PLMN選定之后，就要進行小區(qū)選擇，目的是選擇屬于這個PLMN中信號最好的小區(qū)。首先，如果UE存有這個PLMN的一些相關信息，比如頻率，擾

46、碼等，UE就會首先使用這些信息進行小區(qū)重搜。這樣就可以較快的找到網絡，因為大多數(shù)情況下，UE都是在同一個地點關機和開機，比如晚上關機，早晨開機等等。這些信息保存在SIM卡中。隨著UE的移動，當前小區(qū)和臨近小區(qū)的信號強度都在不斷變化。UE就要選擇一個最合適的小區(qū)，這就是小區(qū)重選過程。這個最合適的小區(qū)不一定是當前信號最好的小區(qū)，舉例來說，如果一個UE處在一個小區(qū)的邊緣，又在這兩個小區(qū)間來回走，恰好這兩個小區(qū)又是屬于不同的位置區(qū)LA或路由區(qū)RA。這樣UE就要不停的發(fā)起位置更新，既浪費了網絡資源，又浪費了UE的能量。因此在小區(qū)中選擇哪個小區(qū)是有規(guī)則的，這個規(guī)則會在后面進行詳述。（3）位置更新：當UE重

47、選小區(qū)，選擇了另外一個小區(qū)后，通過讀取該小區(qū)的系統(tǒng)信息廣播，如果UE發(fā)現(xiàn)這個小區(qū)屬于另外一個位置區(qū)LA或路由區(qū)RA，UE就要發(fā)起位置更新過程，以通知網絡最新的UE的位置信息。如果Location Update或者Attach不成功，UE就要進行PLMN重選。位置區(qū)更新信令流程：包括：RRC連接建立->位置更新（包含鑒權過程和安全模式）->TMSI重分配->Iu釋放->RRC連接釋放。圖3-32位置區(qū)更新信令流程路由區(qū)更新信令流程：包括：RRC連接建立->路由區(qū)更新（包含鑒權過程和安全模式）-> Iu釋放->RRC連接釋放。圖3-33路由區(qū)更新信令流程3

48、.3 切換流程UE移動過程中，服務小區(qū)信號越來越差，鄰小區(qū)信號越來越強，當滿足切換條件時，將觸發(fā)切換流程。切換的信令流程通常包括以下幾個步驟：測量報告->測量終止->資源重配置->測量重新打開。1. 正常通話中，NodeB周期性的向RNC上報專用測量報告，DedicatedMeasurementReport主要上報閉環(huán)功控的SIR值。3.3.1 上報測量報告2. 目前觸發(fā)切換的測量報告采用事件上報方式，在前一次的測量控制中，已由RNC下發(fā)告訴UE，當滿足閾值門限時，UE將向RNC上報measurement Report。如果服務小區(qū)的所有鄰小區(qū)集合中，既有同頻鄰小區(qū)，又有異頻

49、鄰小區(qū)，則會分別上報兩條測量報告，同頻、異頻各一條，內容略有差別。下圖是一個同頻測量報告，鄰小區(qū)已按照UE測量到的PCCPCH RSCP值由高到低進行排序。圖3-34同頻測量報告信令解讀下圖是一個異頻測量報告，首先列出服務小區(qū)，其次按照頻點順序列出鄰小區(qū)，每個鄰小區(qū)里按照接收功率由高到低順序排序。下圖的例子中共有3個鄰小區(qū)。圖3-35異頻測量報告信令解讀3.3.2 下發(fā)測量控制3. 與此同時，RNC向NodeB發(fā)送measurement Control，告訴UE停止測量。同時RNC通知NodeB終止專用測量。若鄰小區(qū)是混頻配置，則同頻、異頻會分別發(fā)兩條。切換前的測量控制比較簡單，目的是停止測量

50、上報。停止測量的測量控制消息內容很少，消息字段如下圖所示：圖3-36切換前測量控制信令解讀3.3.3 資源重配置4. RNC向目標小區(qū)的NodeB發(fā)送Radio Link Setup Request，要求NodeB建立上下接口的用戶面資源。5. 目標NodeB向RNC回復Radio Link Setup Response。6. 與此同時RNC從原小區(qū)的DCCH上向UE發(fā)送資源重配置的信令。這里需要區(qū)分RNC內切換和RNC間的切換。如果是RNC內切換，則可以通過原小區(qū)的DCCH發(fā)送Physical Channel Reconfiguration來實現(xiàn)資源重配置；若為RNC間切換，原RNC也可以通

51、過從原小區(qū)的DCCH發(fā)送RB Reconfiguration來實現(xiàn)。UE收到資源重配置信令后，同目標小區(qū)進行上行同步。TD-SCDMA可是實現(xiàn)接力切換和硬切換。若為硬切換，將通過UpPTS發(fā)送上行同步碼進行同步；若為接力切換，則不需要通過UpPTS來同步，而直接通過Special Burst同步。如何從信令流程區(qū)分接力切換和硬切換呢？通過資源重配置信令（Physical Channel Reconfiguration或RB Reconfiguration），在ul_ChannelRequirement單元下UL-DPCH-Info中ul-TimingAdvance的synchronisatio

52、nParameters_present參數(shù)來確定是接力切換還是硬切換，參數(shù)為0表示接力切換，非零表示有（FPACH-Info）為硬切換。在硬切換當中UE根據FPACH-Info中的參數(shù)重新計算后得到新發(fā)送DPCH初始上行功率和TA；而在接力切換過程中，UE收到切換命令后在新小區(qū)發(fā)起測量，根據測量結果計算出新小區(qū)的TA（新小區(qū)的TA=原小區(qū)的TA+ OTD）以及新發(fā)送DPCH 的功率。如下圖所示。圖3-37切換前物理信道重配置信令解讀7. 當目標小區(qū)NodeB同UE的上行同步建立完成之后，目標小區(qū)NodeB向RNC上報一個RL Restore。8. 當目標小區(qū)NodeB判斷收到有效的上行信號后，會向UE發(fā)送下行數(shù)據，使得同UE建立下行同步完成，之后UE將從目標小區(qū)的DCCH上向RNC發(fā)送Physical Channel Reconfiguration Complete，對于跨RNC切換時就通過目標小區(qū)的DCCH向目標RNC發(fā)送RB Reconfiguration Complete。9. RNC向原小區(qū)NodeB下發(fā)Radio Link Deletion Request，要求原小區(qū)NodeB刪除上下接口的用戶面資源。3.3.4 開始新的測量控制10. 與此同時，RNC