TD信令講解經(jīng)典

1、TD-SCDMA網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)部信令分析指導(dǎo)q信令分析說明q基礎(chǔ)知識(shí)準(zhǔn)備qRRC建立過程的信令分析q初始直傳信令分析q鑒權(quán)和加密信令分析q直傳信令分析qRAB建立過程信令分析q振鈴直傳過程信令分析q呼叫保持中信令分析 一、信一、信 令令 分分 析析 說說 明明 為了更有條理地進(jìn)行說明，本文將依據(jù)整個(gè)信令流程分成幾個(gè)獨(dú)立階段進(jìn)行描述。在每個(gè)階段中，先進(jìn)行流程介紹，關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)分析，然后是信令的查看與解釋以及重要信令參數(shù)說明以及常見問題的分析與排查。而對(duì)于出問題時(shí)的處理方法如下：首先比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)信令過程，看看從哪一條信令開始和標(biāo)準(zhǔn)信令過程不吻合，查找實(shí)現(xiàn)流程不吻合的原因；排除流程原因后，查看是那一條信令出現(xiàn)異

2、常。從異常信令的位置開始往前，逐條檢查每條信令內(nèi)容，和標(biāo)準(zhǔn)信令配置參數(shù)比對(duì)。如果參數(shù)不一樣，則先逐個(gè)排除參數(shù)，將參數(shù)調(diào)整為一致，看看是否參數(shù)原因?qū)е碌漠惓Ｈ绻颗懦齾?shù)和流程的原因后，就需要從該流程原理以及代碼實(shí)現(xiàn)上來排查問題，以及當(dāng)UE，NODEB，CN返回失敗時(shí)，需要請(qǐng)這些設(shè)備的相關(guān)人員一起定位問題。主要階段有以下幾個(gè)：RRC連接過程N(yùn)AS信令建立過程（初始直傳信令過程）鑒權(quán)過程（可選）安全模式過程SETUP過程CALL PROCEEDING過程RAB建立過程振鈴直傳呼叫釋放過程 二、基 礎(chǔ) 知 識(shí) 準(zhǔn) 備業(yè)務(wù)信令跟蹤包括了Iu信令、IuB信令、UU信令，下面以rrc Connectio

3、n Request信令為例進(jìn)行簡(jiǎn)單說明如何看業(yè)務(wù)信令： RRC Connection Request 這條信令中重要信元是： Tmsi是ue使用的cs域的臨時(shí)標(biāo)識(shí)，ptmsi是ps域的臨時(shí)標(biāo)識(shí)。臨時(shí)標(biāo)識(shí)每隔一段時(shí)間會(huì)重新分配。 MCC、MNC是移動(dòng)國(guó)家碼、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)碼，460是中國(guó)的移動(dòng)國(guó)家碼，00是移動(dòng)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)碼。LAC是位置區(qū)碼，目前是一個(gè)RNC一個(gè)LAC。 establishmentCause是UE建立原因，分為很多種，registration是ue注冊(cè)網(wǎng)絡(luò)，detach是ue關(guān)機(jī)，originatingConversationalCall是CS主叫，terminatingConvers

4、ationalCall是CS被叫。流程中的幾個(gè)重要概念流程中的幾個(gè)重要概念在進(jìn)行信令分析之前，需要了先解幾個(gè)重要的概念：1）RRC連接連接RRC連接是UE與UTRAN的RRC協(xié)議層之間建立的一種雙向點(diǎn)到點(diǎn)的連接。對(duì)一個(gè)UE來說，至多存在一條RRC連接。RRC連接在UE與UTRAN之間傳輸無線網(wǎng)絡(luò)信令，如進(jìn)行無線資源的分配等等。RRC連接在呼叫建立之初建立，在通話結(jié)束后釋放，并在期間一直維持。用于傳輸RRC消息的可用無線承載（RB）被定義為“信令無線承載（SRB）”。UE和UTRAN應(yīng)為在DCCH和CCCH上使用RLC-TM、RLC-UM和RLC-AM的RRC消息來選擇信令無線承載。2）Iu信令

5、連接信令連接如果說RRC連接建立了UE與UTRAN之間的信令通路，那么Iu信令連接則是建立了UE與CN之間的信令通路。Iu信令連接主要傳輸U(kuò)E與CN之間非接入層（Non Access Straum）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)摹?）鑒權(quán)加密）鑒權(quán)加密出于網(wǎng)絡(luò)安全性能考慮，在呼叫建立時(shí)，網(wǎng)絡(luò)必須對(duì)UE進(jìn)行鑒權(quán)和加密。（Authentication and ciphering）4）無線接入承載（）無線接入承載（RAB）RAB可以看作是UE與CN之間接入層向非接入層提供的業(yè)務(wù)，主要用于用戶數(shù)據(jù)的傳輸,包括IU承載和RB承載。RAB直接與UE業(yè)務(wù)相關(guān)，它涉及接入

6、層各個(gè)協(xié)議模塊，在空中接口上，RAB反映為無線承載（RB）。（Radio Access Bear）5）無線承載（）無線承載（RB）RB是UE與UTRAN之間L2向上層提供的業(yè)務(wù)。上面我們提到的RRC連接也可以看作是一種承載信令的RB。（Radio Bear）6）無線鏈路（）無線鏈路（RL）無線鏈路是指一個(gè)UE和一個(gè)UTRAN接入點(diǎn)之間的邏輯連接。（Radio Link）三、RRC建立過程的信令分析 UE處于空閑模式下，當(dāng)UE的非接入層請(qǐng)求建立信令連接時(shí)，UE將發(fā)起RRC連接建立過程。每個(gè)UE最多只有一個(gè)RRC連接。 當(dāng)RNC接收到UE的RRC CONNECTION REQUEST消息，由其無線

7、資源管理模塊RRM根據(jù)特定的算法(CAC算法)確定是接受還是拒絕該RRC連接建立請(qǐng)求，如果接受，則再判決是建立在專用信道還是公共信道。對(duì)于RRC連接建立使用不同的信道，則RRC連接建立流程也不一樣?；玖鞒倘缦拢菏紫葋砜碦RC Connection Request信令，它是UE在上行CCCH上發(fā)送一個(gè)RRC Connection Request 消息，請(qǐng)求建立一條RRC連接，它的整體結(jié)果如下圖所示：可以將RRC Connection Request信令為成以下幾個(gè)部分：initial UE_IdentityestablishmentCauseprotocolErrorIndicatormeas

8、ureResultOnRACHNoCritialExtensionRRC Setup 信令消息解讀： 實(shí)際功率值為該值+（-116）dBmRRC Setup 信令消息解讀： RRC Connection SetupComplete信令消息解讀： RNC收不到收不到RRC連接請(qǐng)求連接請(qǐng)求 現(xiàn)象：現(xiàn)象： UE一直上報(bào)RRC CONNECTION REQ, 但后臺(tái)信令跟蹤上看不到任何信令過程。 常見原因：常見原因： 通過路測(cè)軟件查看現(xiàn)場(chǎng)的無線環(huán)境的情況。 隨機(jī)接入過程出現(xiàn)問題，可能存在UpPCH的干擾，這是上行的干擾，可以通過聯(lián)系后臺(tái)工程師查看上行的干擾。 終端問題，重啟UE看能否接入。RRC建立過

9、程中常見問題：建立過程中常見問題：Rrc connection quest信令交互問題：手機(jī)發(fā)送的rrc connection request 信令rnc沒有收到或者是拒絕，手機(jī)會(huì)多次發(fā)送rrc connection request 具體的原因那可能是上行干擾，upsift的原因?qū)е孪到y(tǒng)收不到prach。需要查找干擾源。或者是系統(tǒng)的原因?qū)е戮芙^此消息，需要跟rnc和基站的工程師聯(lián)系具體的處理辦法。Rrc connection setup信令交互問題：手機(jī)發(fā)送了rrc connection request 消息，系統(tǒng)也收到了，下發(fā)rrc connection setup消息，這里面有兩種請(qǐng)情況，

10、1）手機(jī)沒有收到rrc connection setup消息，可能的原因是下行干擾，或者是手機(jī)的問題，沒有收到消息。2）手機(jī)收到了rrc connection setup消息，但是沒有反饋完成消息，可能的原因是終端的問題 。Rrc connection complete信令交互問題：可能的原因也有兩個(gè)1）首先物理層是否發(fā)送了rrc connection complete消息，有些情況是在路測(cè)時(shí)候看到手機(jī)層三信令發(fā)送了，但是物理層沒有發(fā)送，可能是終端的問題。2）手機(jī)發(fā)送了rrc connection complete消息，但是rnc沒有收到，需要聯(lián)系rnc研發(fā)定位問題?？梢酝ㄟ^路測(cè)來發(fā)現(xiàn)問題，或

11、者可以從機(jī)房跟蹤的trace上面看到是那些用戶造成的接入失敗，跟蹤并回訪用戶來輔助定位問題。問題及其定位方法問題及其定位方法：RRC連接拒絕連接拒絕在25331協(xié)議里，對(duì)于RRC連接拒絕的原因，如下：被拒原因主要有congestion、unspecified.常見原因：調(diào)用數(shù)據(jù)庫接口獲取RUP的板號(hào)失敗，如板子故障閉塞等。為該UE建立呼叫，需要輪選合適的用戶面板，來建立用戶面實(shí)例，如果獲取不到，則會(huì)失敗。無線鏈路建立失敗，導(dǎo)致RRC連接拒絕。有可能是Iub口，NODEB反饋無線鏈路建立失敗，也有可能是Iub口無線鏈路建立成功后FP進(jìn)行傳輸同步失敗。前者觀察信令跟蹤，即可發(fā)現(xiàn)NODEB返回的是無

12、線鏈路建立失敗，此時(shí)需要檢查無線鏈路建立的參數(shù)是否正確，在NODEB側(cè)定位失敗原因。首先要在用戶面看同步幀發(fā)送出去沒有，排除RNC發(fā)送處理問題；其次看NODEB用戶面收到?jīng)]有，排除Iub口傳輸問題；然后看NODEB回同步幀沒有，排除NODEB發(fā)送處理問題；然后看RNC收到?jīng)]有，最后看收到的幀正確否，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出問題都會(huì)導(dǎo)致同步失敗。四、初 始 直 傳 信 令 分 析 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。RRC連接過程建立了RNC與UE之間的信令通道，而Iu信令連接則建立了UE與CN之間的信令通路。主要傳輸U(kuò)E與CN之間非接入層信令。在UTRAN中，非

13、接入層信令是通過上下行直接傳輸信令透明傳輸?shù)模琑NC不做任何處理。UE發(fā)送到CN的消息，通過上行直傳（Uplink Direct Transfer）發(fā)送到RNC，RNC將其轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化為下行直傳消息（Downlink Direct Transfer）發(fā)送到UE。具體信令流程如下：大致信令流程描述如下：（1）RRC連接建立后，UE通過RRC連接向RNC發(fā)送初始直傳消息（Initial Direct Transfer），消息中攜帶UE發(fā)送到CN的NAS信息內(nèi)容。此過程由UE發(fā)起，用于在上行

14、鏈路上建立一條信令連接，在無線接口上傳送初始的非接入層（NAS）消息。UE在UL DCCH上使用AM RLC方式由RB3向UTRAN發(fā)送此消息。（2）RNC接收到UE的初始直傳消息，通過Iu接口向CN發(fā)送SCCP連接請(qǐng)求消息（CR），消息數(shù)據(jù)為RNC向CN發(fā)送的初始UE消息（Initial UE Message），該消息帶有UE發(fā)送到CN的消息內(nèi)容。（3）如果CN準(zhǔn)備接受連接請(qǐng)求，則向RNC回SCCP連接證實(shí)消息（CC），SCCP連接建立成功。RNC接收到該消息，確認(rèn)信令連接建立成功。如果CN不能接受連接請(qǐng)求，則向RNC回SCCP連接拒絕消息（CJ），SCCP連接建立失敗。RNC接收到該消息，

15、確認(rèn)信令連接建立失敗，則發(fā)起RRC釋放過程。（4）信令連接建立成功后，UE發(fā)送到CN的消息，通過上行直傳消息（Uplink Direct Transfer）發(fā)送到RNC，RNC將其轉(zhuǎn)換為直傳消息(Direct Transfer)發(fā)送到CN；CN發(fā)送到UE的消息，通過直傳消息（Direct Transfer）發(fā)送到RNC，RNC將其轉(zhuǎn)換為下行直傳消息（Downlink Direct Transfer）發(fā)送到UE。RNC接收到UE的初始直傳消息（InitialDirectMessage），通過Iu接口向CN發(fā)送SCCP連接請(qǐng)求消息（CM Service Request），消息數(shù)據(jù)為RNC向CN發(fā)送

16、的初始UE消息（Initial UE Message），該消息帶有UE發(fā)送到CN的消息內(nèi)容。 CommonID信令其實(shí)是安全控制部分的信令，但這里我們對(duì)之先進(jìn)行分析，這一過程的目的是將用戶的permanent NAS UE Identity（如IMSI）告訴RNC，詳細(xì)的信令解釋如下圖：CommonID信令分析信令分析它的最主要作用是CN告訴RNC用戶的IMSI，這也是我們優(yōu)化中常用到的問題，同時(shí)這也關(guān)聯(lián)到我們?cè)谌粘?yōu)化時(shí)遇到的另一個(gè)問題，在進(jìn)行信令跟蹤時(shí)，一段時(shí)間內(nèi)無信令上來，這主要是因?yàn)槲覀儍?yōu)化中使用的信令跟蹤常使用IMSI跟蹤方式，而這種方式如果信令沒有走到CN回COMMON ID的過程

17、，是沒有信令上來的，一旦到了這一步，則信令跟蹤工具將以前積累的信令進(jìn)行回放，這樣才有相關(guān)的信令在工具內(nèi)的顯示，這一點(diǎn)請(qǐng)注意。五、鑒權(quán)和加密信令分析 鑒權(quán)流程由網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起，其目的是：由網(wǎng)絡(luò)來檢查是否允許終端接入網(wǎng)絡(luò)；提供鑒權(quán)參數(shù)五元組中的隨機(jī)數(shù)數(shù)組，供終端計(jì)算出加密密鑰（CK）；同時(shí)，供終端計(jì)算出與網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行一致性檢查的密鑰（IK）；最后一個(gè)目的是可以提供終端對(duì)網(wǎng)絡(luò)的鑒權(quán)。 在鑒權(quán)加密之后是UE和CN之間的直傳消息。這一過程UE和CN之間的消息交互采用透明傳輸?shù)姆绞健?鑒權(quán)過程中常見問題鑒權(quán)過程中常見問題 鑒權(quán)失敗鑒權(quán)失敗 現(xiàn)象：現(xiàn)象： 出現(xiàn)鑒權(quán)不通過的現(xiàn)象 常見原因：常見原因： 檢查用戶的合法

18、性 重新開關(guān)機(jī)，檢查USIM卡與終端的契合度六、直 傳 信 令 分 析 直傳信令其實(shí)可以分成兩個(gè)部分，初始直傳信令與直傳信令，初始直傳用在RRC連接完成后，主要用作UE與CN之間的第一次直傳，建立UE與CN之間的NAS層信令通道，直傳信令則可以分成幾個(gè)部分鑒權(quán)加密過程、呼叫建立過程、振鈴和摘機(jī)過程等，這里主要是呼叫建立過程中的直傳信令，主要有兩部分：Setup部分和Call Proceeding部分，其中的信令流程如下：Setup過程信令分析：Call Proceeding過程信令分析： 在網(wǎng)優(yōu)分析未接通問題時(shí)，需要對(duì)應(yīng)上主被叫的信令時(shí)間點(diǎn)，就可以通過這條主叫信令的時(shí)間去尋找相對(duì)應(yīng)的被叫的RR

19、C連接請(qǐng)求的時(shí)間，一般來說被叫的RRC連接請(qǐng)求會(huì)在主叫的尋呼消息下發(fā)后的3秒內(nèi)會(huì)發(fā)起。否則在RRC發(fā)送超過后臺(tái)設(shè)定的次數(shù)后，就會(huì)導(dǎo)致主叫未接通。七、RAB建立過程信令分析 當(dāng)RRC連接完成與RNC之間的信令連接，并且也完成了CN和UE之間的信令連接后，則需要建立UE與CN，RNC與CN的業(yè)務(wù)承載連接，也就是RAB過程，RAB是指用戶平面的承載，用于UE和CN之間傳送語音，數(shù)據(jù)及多媒體業(yè)務(wù)。對(duì)于RAB過程，我們要注意以下幾點(diǎn)： RAB建立是由CN發(fā)起，RNC執(zhí)行的功能 首先由CN向RNC發(fā)送RAB指配請(qǐng)求消息，請(qǐng)求RNC建立RAB RNC發(fā)起建立Iu接口與Iub接口的數(shù)據(jù)承載； RNC向UE發(fā)起

20、RB建立請(qǐng)求； UE完成RB建立，向RNC回應(yīng)RB建立完成消息； RNC向CN應(yīng)答RAB指配響應(yīng)消息，結(jié)束RAB建立流程。 在這個(gè)流程中要注意RB建立的過程是含在RAB建立的流程中的，而不是分開的，RAB建立的過程主要是CN與RNC之間的過程，而RB的過程則主要是RNC與UE之間的過程。 根據(jù)無線資源使用情況（RRC連接建立時(shí)的無線資源狀態(tài)與RAB建立時(shí)的無線資源狀態(tài)），可以將RAB的建立流程分成以下三種情況： RRC連接在DCH上，RAB建立在DCH上的過程 RRC連接在公共傳輸信道上，RAB建立在DCH上的過程 RRC連接在公共傳輸信道上，RAB建立在公共信道上的過程 本次重點(diǎn)為RRC連接

21、在DCH上，RAB建立在DCH上，該流程是指標(biāo)用戶在初次建立信令連接后（其中空中接口的RRC連接建立在DCH上），CN根據(jù)其業(yè)務(wù)類型，為用戶請(qǐng)求建立CS域上的業(yè)務(wù)承載；在CN發(fā)送的RAB_ASSIGNMENT中可一次要求在該域上為該用戶建立一個(gè)或多個(gè)RAB的處理流程。 對(duì)于這一信令，重點(diǎn)要注意這是從CN向RNC發(fā)起的一個(gè)請(qǐng)求，RAB的意思為無線接入承載（Radio Access Bear ），這一信令的整體結(jié)構(gòu)如下圖：RAB Assignment Request信令分析信令分析需要我們重點(diǎn)關(guān)注的是其中的rAB_SetupOrModifyList消息中的內(nèi)容，其內(nèi)容大體如下： 從信令中我們看到它

22、主要分為以下幾個(gè)部分： rAB_ID nAS_SynchronisationIndicator rAB_Parameters userPlaneInformation transportLayerInformation service_Handover rAB_ID：上圖已經(jīng)標(biāo)出，這個(gè)元素唯一地識(shí)別一個(gè)特定UE在CN域的無線接入承載，它在一個(gè)Iu連接上是唯一的。RAB ID在此RAB存在期間應(yīng)不變，即使RAB重定位到另一個(gè)Iu連接 RAB ID也不變。從非接入層的角度來看，這個(gè)元素的目的是把數(shù)據(jù)流（例如：呼叫承載或PDP上下文）與接入層的無線接入承載綁定，這個(gè)值也用于RNC把無線承載RB與RA

23、B相關(guān)聯(lián)。RANAP消息和RRC消息把這個(gè)信息元素的內(nèi)容不加改變地從CN節(jié)點(diǎn)(即, MSC 或SGSN)經(jīng)RNC傳送到UE。3）rAB_Parameters消息：RAB parameters IE組和RAB parameters IE組的其他參數(shù)指出所有RAB的上下行全部方向的屬性，截圖如下： 這個(gè)消息是RNC向Node B的，RNC通過發(fā)送無線鏈路重配置準(zhǔn)備Radio Link Reconfiguration Prepare 消息，請(qǐng)求Node B準(zhǔn)備在已有的無線鏈路上增加一條（或多條）承載RAB的專用傳輸信道（DCH） 這部分內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面的信令： uL_CCTrCH_Infor

24、mationModifyList_RL_ReconfPrepTDD dL_CCTrCH_InformationModifyList_RL_ReconfPrepTDD tDD_DCHs_to_Modify dCHs_to_Add_TDD rL_Information_RL_ReconfPrepTDD 。 結(jié)構(gòu)圖如下：Radio Link Reconfiguration Prepare信令分析uL_CCTrCH_InformationModifyList_RL_ReconfPrepTDD消息：dL_CCTrCH_InformationModifyList_RL_ReconfPrepTDD消息： 此

25、信令為RNC通過Uu口協(xié)議向UE發(fā)送的消息，命令UE建立RB，此時(shí)對(duì)于無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化來說可能出現(xiàn)的為RB超時(shí)，其原因多種多樣，下面我們來看其信令結(jié)構(gòu)，如下圖：Radio Bearer Setup信令分析IE rab_InformationSetupList的分析： T314是指當(dāng)UE處于DCH狀態(tài)下，如果發(fā)生了無線鏈路失敗，則UE將觸發(fā)小區(qū)更新過程，在發(fā)送cell update 之前，如果有RAB使用重建定時(shí)器T314，而且T314為0，則為該RAB分配的資源將被釋放，如果所有的RAB資源全部被釋放，則UE將回到Idle狀態(tài)。如果T3140，則該RAB分配的資源將暫時(shí)不會(huì)被釋放，狀態(tài)也不發(fā)生改變

26、，同時(shí)將啟動(dòng)定時(shí)器T314。在發(fā)送cell update消息的時(shí)候，UE將自動(dòng)進(jìn)行狀態(tài)的改變，進(jìn)入FACH狀態(tài)。如果小區(qū)更新過程成功結(jié)束，T314將停止。（注：此參數(shù)目前我們系統(tǒng)的默認(rèn)值12）rb_InformationSetupList消息中的內(nèi)容：RB中上行信道的信元：RB中下行信道的信元： Radio Link Restore Indication 消息是NBAP接口基本功能無線鏈路監(jiān)控功能的一個(gè)組成部分（另一部分為無線鏈路失敗：Radio Link Failure）這個(gè)過程由Node B發(fā)起，用于通知一條或多條無線鏈路，或一條無線鏈路中的多個(gè)CCTrCHs的上行鏈路同步的獲取和重新獲取

27、，Node B可以在無線鏈路建立后的任何時(shí)刻發(fā)起無線鏈路恢復(fù)過程，其成功的流程如下：。 Radio Link Restore Indication CRNC Node B RADIO LINK RESTORE INDICATION 當(dāng)檢測(cè)到UL同步后，Node B才會(huì)發(fā)送RADIO LINK RESTORE INDICATION消息給CRNC指示無線鏈路恢復(fù)過程。這個(gè)過程使用分配給Node B通信上下文的通信控制端口。 如果重新建立的同步涉及到一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的無線鏈路，Node B將使用RL Information IE指示受影響的無線鏈路。如果重新建立的同步僅涉及到一條無線鏈路中的一條或多條CCTrCHs，Node B將使用CCTrCH ID IE指示受影響的CCTrCHs。也就是說一旦這條信令出現(xiàn)，那么UE已經(jīng)與系統(tǒng)取得上行的同步。這一點(diǎn)對(duì)我們的優(yōu)化工作比較重要。但其信令的內(nèi)容卻沒有對(duì)優(yōu)化起到相應(yīng)的作為，我們只需要關(guān)注此信令的存在即可，它是我們分析定位問題的一個(gè)依據(jù)。Radio Bearer Setup CompleteRAB Assignment ResponseRNC發(fā)送這條消息來報(bào)告發(fā)送這條消息來報(bào)告RAB ASSIGNMENT REQUEST消息的消息的請(qǐng)求結(jié)果，此信令的傳送方向是從請(qǐng)求結(jié)果，此信令的傳送方向是從RNC到到CN。八、振鈴直傳