WCDMA信令流程詳解

1、 WCDMA 無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 第六章 WCDMA基本信令流程目 錄6.1 概述36.2 無線資源控制流程36.2.1 RRC連接建立流程36.2.2 信令建立流程46.2.3 RAB建立流程51. DCH-DCH62. RACH/FACH-DCH93. RACH/FACH-RACH/FACH96.2.4 RRC連接釋放流程106.2.5 切換流程121. 軟切換122. 硬切換143. 前向切換164. 系統(tǒng)間切換206.2.6 RNC遷移221. 靜態(tài)遷移222. 伴隨遷移246.3 電路域移動性管理266.3.1 位置更新266.3.2 去活流程276.3.3 鑒權(quán)流程276.3.4 安全模

2、式控制276.3.5 TMSI重分配286.3.6 聯(lián)合位置更新286.4 分組域移動性管理流程286.4.1 PMM功能概述286.4.2 移動性管理狀態(tài)286.4.3 附著功能306.4.4 分離功能306.4.5 業(yè)務(wù)服務(wù)功能306.4.6 路由區(qū)更新306.4.7 重定位功能306.4.8 用戶管理功能306.4.9 類標處理316.4.10 安全流程316.5 呼叫控制316.5.1 呼叫建立流程311. 移動臺主叫312. 移動臺被叫326.5.2 RAB流程341. RAB管理功能342. RAB接入控制343. RAB指配流程344. RAB建立流程355. RAB釋放流程35

3、6. RAB修改流程366.5.3 尋呼流程382. 尋呼過程383. UE在RRC 空閑狀態(tài)的尋呼過程394. UE在RRC RRC連接狀態(tài)下的尋呼過程396.5.4 呼叫釋放過程406.6 分組域會話管理流程416.6.1 SM基本概念416.6.2 與SM相關(guān)的功能實體411. RAB管理412. 隧道管理423. PDP CONTEXT管理426.6.3 PDP Context激活功能431. MS發(fā)起的PDP Context激活442. 二次激活443. 網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的PDP Context激活456.6.4 PDP Context修改功能462. MS發(fā)起的PDP Context修改4

4、73. GGSN發(fā)起的PDP Context修改484. IU/RAB釋放引起的PDP Context修改496.6.5 PDP Context去激活功能491. MS發(fā)起的PDP Context去激活492. SGSN發(fā)起的PDP Context去激活503. GGSN發(fā)起的PDP Context去激活516.6.6 保留過程和RAB重建511. MS發(fā)起Service request進行RAB重建512. SGSN發(fā)起Service Request過程進行RAB重建526.6.7 Mobile IP支持53第六章 WCDMA基本信令流程6.1 概述WCDMA系統(tǒng)中，移動臺從開機開始，通過各

5、種的信令流程完成網(wǎng)絡(luò)登錄、電路呼叫、分組會話、位置管理、安全管理等行為。信令是WCDMA系統(tǒng)的神經(jīng)系統(tǒng)，通過學習信令流程可以更深刻地理解WCDMA系統(tǒng)。本章首先介紹接入網(wǎng)側(cè)無線資源控制流程，包括呼叫建立、呼叫釋放、切換流程、RNC重定位流程等；然后從全網(wǎng)的角度簡單介紹電路域位置管理、分組域位置管理、電路域呼叫、分組域會話等流程。6.2 無線資源控制流程6.2.1 RRC連接建立流程UE處于空閑模式下，當UE的非接入層請求建立信令連接時，UE將發(fā)起RRC連接建立過程。每個UE最多只有一個RRC連接。當SRNC接收到UE的RRC CONNECTION REQUEST消息，由其無線資源管理模塊（RR

6、M）根據(jù)特定的算法確定是接受還是決絕該RRC連接建立請求，如果接受，則再判決是建立在專用信道還是公共信道。對于RRC連接建立使用不同的信道，則RRC連接建立流程也不一樣。1. RRC連接建立在專用信道上圖6-2-1 RRC連接建立在專用信道上信令流程說明：1）UE在上行CCCH上發(fā)送一個RRC Connection Request消息，請求建立一條RRC連接；2）SRNC根據(jù)RRC連接請求的原因以及系統(tǒng)資源狀態(tài)，決定UE建立在專用信道上，并分配RNTI和L1、L2資源；3）SRNC向Node B發(fā)送Radio Link Setup Request消息，請求Node B分配RRC連接所需的特定無

7、線鏈路資源；(UL/DL DPCH信息，RL INFO(擾碼，發(fā)射功率)4）Node B資源準備成功后，向SRNC應(yīng)答Radio Link Setup Response消息；5）SRNC使用ALCAP協(xié)議發(fā)起Iub接口用戶面?zhèn)鬏敵休d的建立，并完成RNC于NodeB之間的同步過程；6）SRNC在下行CCCH向UE發(fā)送RRC Connection Setup消息；7）UE 在上行DCCH向SRNC發(fā)送RRC Connection Setup Complete消息。至此，RRC連接建立過程結(jié)束。2. RRC連接建立在公共信道上當RRC連接建立在公共信道上時，因為用的是已經(jīng)建立好的小區(qū)公共資源，所以這

8、里無需建立無線鏈路和用戶面的數(shù)據(jù)傳輸承載，其余過程與RRC連接建立在專用信道相似。圖6-2-2 RRC連接建立在公共信道6.2.2 信令建立流程信令建立流程是在UE與UTRAN之間的RRC連接建立成功后，UE通過RNC建立與CN的信令連接，也叫“NAS信令建立流程”，用于UE與CN的信令交互NAS信息，如鑒權(quán)、業(yè)務(wù)請求、連接建立等。UE與CN的交互的信令，對于RNC而言，都是直傳消息。RNC在收到第一條直傳消息時，即：初始直傳消息（Initial Direct Transfer），將建立與CN之間的信令連接，該連接建立SCCP（包括四種消息：Request，Rsponse,Indication

9、,Confirmation）之上。流程如圖6-2-3所示：圖6-2-3 信令建立過程具體流程如下：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。2）RNC接收到UE的初始直傳消息，通過Iu接口向CN發(fā)送SCCP連接請求消息（CR），消息數(shù)據(jù)為RNC向CN發(fā)送的初始UE消息（Inital UE Message），該消息帶有UE發(fā)送到CN的消息內(nèi)容。3）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。RNC接收到該消息，確認信令連接建立成功。4）

10、如果CN不能接受連接請求，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，確認信令連接建立失敗，則發(fā)起RRC釋放過程。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。6.2.3 RAB建立流程RAB是指用戶平面的承載，用于UE和CN之間傳送語音、數(shù)

11、據(jù)及多媒體業(yè)務(wù)。UE首先要完成RRC連接建立，然后才能建立RAB。RAB建立是由CN發(fā)起，UTRAN執(zhí)行的功能，基本流程為：首先由CN向UTRAN發(fā)送RAB指配請求消息，請求UTRAN建立RAB；UTRAN中的SRNC發(fā)起建立Iu接口與Iub接口（Iur接口）的數(shù)據(jù)傳輸承載；SRNC向UE發(fā)起RB建立請求；UE完成RB建立，向SRNC回應(yīng)RB建立完成消息；SRNC向CN應(yīng)答RAB指配響應(yīng)消息，結(jié)束RAB建立流程。當RAB建立成功以后，一個基本的呼叫即建立，UE進入通話過程。根據(jù)無線資源使用情況（RRC連接建立時的無線資源狀態(tài)與RAB建立時的無線資源狀態(tài)），可以將RAB的建立流程分成以下三種情況

12、：1）DCH-DCH：RRC使用DCH，RAB準備使用DCH；2）RACH/FACH-RACH/FACH：RRC使用CCH，RAB準備使用CCH；3）RACH/FACH-DCH：RRC使用CCH，而RAB準備使用DCH。下面給出以上不同情況下的RAB建立流程的具體過程描述。1. DCH-DCHUE當前的RRC狀態(tài)為專用傳輸信道（DCH）時，指配的RAB只能建立在專用傳輸信道上。根據(jù)無線鏈路（RL）重配置情況，RAB建立流程可分為同步重配置RL（DCH-DCH）與異步重配置RL（DCH-DCH）兩種情況，二者的區(qū)別在于Node B與UE接收到SRNC下發(fā)的配置消息后，能否立即啟用新的配置參數(shù)：同

13、步情況下，Node B與UE在接收到SRNC下發(fā)的配置消息后，不能立即啟用新的配置參數(shù)，而是從消息中獲取SRNC規(guī)定的同步時間，在同步時刻，同時啟用新的配置參數(shù)；異步情況下，Node B與UE在接收到SRNC下發(fā)的配置消息后，將立即啟用新的配置參數(shù)。同步重配置RL在DCH-DCH同步情況下，需要SRNC 、Node B與UE之間同步重配置RL：Node B在接收到SRNC下發(fā)的重配置RL消息后，不能立即啟用新的配置參數(shù)，而是準備好相應(yīng)的無線資源，等待接收到SRNC下發(fā)的重配置執(zhí)行消息，從消息中獲取SRNC規(guī)定的同步時間；UE在接收到SRNC下發(fā)的配置消息后，也不能立即啟用新的配置參數(shù)，而是從消

14、息中獲取SRNC規(guī)定的同步時間；在SRNC規(guī)定的同步時刻，Node B與UE同時啟用新的配置參數(shù)。下面給出RAB建立流程中DCH-DCH同步重配置RL的過程。圖6-2-5 RAB建立流程（DCH-DCH，同步）信令流程說明：1）CN向UTRAN發(fā)送RANAP協(xié)議的RAB指配消息Radio Access Bearer Assignment Request，發(fā)起RAB建立請求；2）SRNC接收到RAB建立請求后，將RAB的QoS參數(shù)映射為AAL2鏈路特性參數(shù)與無線資源特性參數(shù)，Iu接口的ALCAP根據(jù)其中的AAL2鏈路特性參數(shù)發(fā)起Iu接口的用戶面?zhèn)鬏敵休d建立過程；3）SRNC向?qū)傧碌腘ode B發(fā)

15、送NBAP協(xié)議的無線鏈路重配置準備Radio Link Reconfiguration Prepare消息，請求屬下的Node B準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）；4）Node B分配相應(yīng)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成；5）SRNC中Iub接口的ALCAP發(fā)起Iub接口的用戶面?zhèn)鬏敵休d建立過程， Node B與SRNC通過交換DCH幀協(xié)議的上下行同步幀建立同步；6）SRNC向?qū)傧碌腘ode B發(fā)送無線鏈路重配置執(zhí)行消息Radio Link Reco

16、nfiguration Commit；7）SRNC向UE發(fā)送RRC協(xié)議的RB建立消息Radio Bearer Setup；8）UE執(zhí)行RB建立后，向SRNC發(fā)送無線承載建立完成消息Radio Bearer Setup Complete；9）SRNC接收到無線承載建立完成的消息后，向CN回應(yīng)RAB指配響應(yīng)消息Radio Access Bearer Assignment Response，結(jié)束RAB建立流程。異步重配置RL在DCH-DCH異步情況下，不要求SRNC 、Node B與UE之間同步重配置RL：Node B與UE在接收到SRNC下發(fā)的配置消息后，將立即起用新的配置參數(shù)。下面給出RAB建立

17、流程中DCH-DCH異步重配置RL的例子。圖6-2-6 RAB建立流程（DCH-DCH， 異步）信令流程說明：1）CN向UTRAN發(fā)送RANAP協(xié)議的RAB指配消息Radio Access Bearer Assignment Request，發(fā)起RAB建立請求；2）SRNC接收到RAB建立請求后，將RAB的QoS參數(shù)映射為AAL2鏈路特性參數(shù)與無線資源特性參數(shù)，Iu接口的ALCAP根據(jù)其中的AAL2鏈路特性參數(shù)發(fā)起Iu接口的用戶面?zhèn)鬏敵休d建立過程；3）在異步情況下，無線重配置無需同步，SRNC向?qū)傧碌腘ode B發(fā)送NBAP協(xié)議的無線鏈路重配置請求Radio Link Reconfigurat

18、ion Request消息，請求屬下的Node B在已有的無線鏈路上建立新的專用傳輸信道（DCH）；4）Node B接收到無線鏈路重配置請求消息后，即分配相應(yīng)的資源，然后向所屬的SRNC發(fā)送Radio Link Reconfiguration Response消息，通知SRNC無線鏈路重配置完成；5）SRNC中Iub接口的ALCAP發(fā)起Iub接口的用戶面?zhèn)鬏敵休d建立過程， Node B與SRNC通過交換DCH幀協(xié)議的上下行同步幀建立同步；6）SRNC向UE發(fā)送RRC協(xié)議的無線承載建立消息Radio Bearer Setup；7）UE執(zhí)行RB建立后，向SRNC發(fā)送無線承載建立完成消息Radio

19、Bearer Setup Complete；8）SRNC接收到無線承載建立完成的消息后，向CN回應(yīng)RAB指配響應(yīng)消息Radio Access Bearer Assignment Response，結(jié)束RAB建立流程。2. RACH/FACH-DCH當UE的RRC狀態(tài)在公共信道時，RNC根據(jù)RAB指配消息中的QoS參數(shù)，可以將指配的RAB建立在公共信道（RACH/FACH）或?qū)Ｓ眯诺溃―CH）上。下面的例子是將指配的RAB建立在專用信道上：圖6-2-7 RAB建立流程（RACH/FACH-DCH）信令流程說明：1）CN向UTRAN發(fā)送RANAP協(xié)議的RAB指配消息Radio Access Bea

20、rer Assignment Request，發(fā)起RAB建立請求；2）SRNC接收到RAB建立請求后，將RAB的QoS參數(shù)映射為AAL2鏈路特性參數(shù)與無線資源特性參數(shù)，Iu接口的ALCAP根據(jù)其中的AAL2鏈路特性參數(shù)發(fā)起Iu接口的用戶面?zhèn)鬏敵休d建立過程；3）SRNC向?qū)傧碌腘ode B發(fā)送無線鏈路建立請求消息Radio Link Setup Request，建立新的無線鏈路；4）Node B分配相應(yīng)的資源后，向所屬的SRNC發(fā)送無線鏈路建立響應(yīng)消息Radio Link Setup Response，通知SRNC無線鏈路建立完成；5）SRNC中Iub接口的ALCAP發(fā)起Iub接口的用戶面?zhèn)鬏敵?/p>

21、載建立過程； Node B與SRNC通過交換DCH幀協(xié)議的上下行同步幀建立同步；6）SRNC向UE發(fā)送RRC協(xié)議的無線承載建立消息Radio Bearer Setup；7）UE執(zhí)行RB建立后，向SRNC發(fā)送無線承載建立完成消息Radio Bearer Setup Complete；8）SRNC接收到無線承載建立完成的消息后，向CN回應(yīng)RAB指配響應(yīng)消息Radio Access Bearer Assignment Response，結(jié)束RAB建立流程。3. RACH/FACH-RACH/FACH下面給出了指配的RAB建立在公共信道上的例子：圖6-2-8 RAB建立流程（RACH/FACH-RAC

22、H/FACH）信令流程說明：1）CN向UTRAN發(fā)送RANAP協(xié)議的RAB指配消息Radio Access Bearer Assignment Request，發(fā)起RAB建立請求；2）SRNC接收到RAB建立請求后，將RAB的QoS參數(shù)映射為AAL2鏈路特性參數(shù)與無線資源特性參數(shù)，Iu接口的ALCAP根據(jù)其中的AAL2鏈路特性參數(shù)發(fā)起Iu接口的用戶面?zhèn)鬏敵休d建立過程；3）SRNC向UE發(fā)送RRC協(xié)議的無線承載建立消息Radio Bearer Setup；4）UE執(zhí)行RB建立后，向SRNC發(fā)送無線承載建立完成消息Radio Bearer Setup Complete；5）SRNC接收到無線承載建

23、立完成的消息后，向CN回應(yīng)RAB指配響應(yīng)消息Radio Access Bearer Assignment Response，結(jié)束RAB建立流程。6.2.4 RRC連接釋放流程呼叫釋放流程也就是RRC連接釋放流程。RRC連接釋放流程分為兩種類型：UE發(fā)起的釋放和CN發(fā)起的釋放。兩種釋放類型的區(qū)別主要在于高層的呼叫釋放請求消息由誰先發(fā)出，但最終的資源釋放都是由CN發(fā)起的。當CN決定釋放呼叫后，將向SRNC發(fā)送IU RELEASE COMMAND消息。SRNC收到該釋放命令后，有如下操作步驟：1 ）向CN返回IU RELEASE COMPLETE消息；2 ）發(fā)起IU接口用戶面?zhèn)鬏敵休d的釋放；3 ）釋

24、放RRC連接。RRC釋放就是釋放UE和UTRAN之間的信令鏈路以及全部無線承載。根據(jù)RRC連接所占用的資源情況，可進一步劃分為兩類：釋放建立在專用信道上的RRC連接和釋放建立在公共信道上的RRC連接。1. 釋放建立在專用信道上的RRC連接圖6-2-9 釋放建立在專用信道上的RRC連接流程描述：RNC向UE發(fā)送RRC連接釋放消息RRC Connection Release；UE向RNC返回釋放完成消息RRC Connection Release Complete；RNC向NODEB發(fā)送無線鏈路刪除消息Radio Link Deletion，刪除NODEB中的無線鏈路資源；NODEB資源釋放完成后

25、，向RNC返回釋放完成消息Radio Link Deletion Response；RNC使用ALCAP協(xié)議發(fā)起IUB接口用戶面?zhèn)鬏敵休d的釋放。最后RNC再發(fā)起本端L2資源的釋放。至此，RRC釋放過程結(jié)束。2. 釋放建立在公共信道上的RRC連接釋放建立在公共信道上的RRC連接時，因為此時用的是小區(qū)公共資源，所以直接釋放UE就可以了，無需釋放NODEB的資源，當然也沒有數(shù)據(jù)傳輸承載的釋放過程。圖6-2-10 釋放建立在公共信道上的RRC連接6.2.5 切換流程切換過程是移動通訊區(qū)別于固定通訊的一個顯著特征之一， 當UE使用的小區(qū)或制式(FDD ，TDD) 發(fā)生變化時， 我們就說UE發(fā)生了切換。

26、WCDMA支持的切換包括軟切換， 硬切換，前向切換和系統(tǒng)間切換。軟切換和硬切換主要是由網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起，前向切換主要是UE發(fā)起，而系統(tǒng)間切換既有網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起的情況，又有UE發(fā)起的情況。發(fā)生切換的原因包括UE的移動、資源的優(yōu)化配置、人為干預(yù)等。1. 軟切換在WCDMA中，由于相鄰小區(qū)存在同頻的情況，UE 可以通過多條無線鏈路與網(wǎng)絡(luò)進行通訊，在多條無線鏈路進行合并的時候，通過比較，選取信號較好的一條，從而達到優(yōu)化通訊質(zhì)量的目的，只有FDD制式才能進行軟切換。根據(jù)小區(qū)之間位置的不同，軟切換可以分為以下幾種情況。(1) NODEB內(nèi)不同小區(qū)之間圖6-2-11 NODEB內(nèi)部的軟切換這種情況， 無線鏈路可以在N

27、ODEB內(nèi)，也可以到SRNC再進行合并，如果在NODEB內(nèi)部就完成了合并， 我們稱之為更軟切換。(2) 不同NODEB之間圖6-2-12 不同NODEB之間的軟切換(3) 不同RNC之間圖6-2-13 不同RNC之間的軟切換軟切換中一個重要問題就是多條無線鏈路的合并，WCDMA中使用宏分集(MACRO DIVERSITY) 技術(shù)對無線鏈路進行合并，就是根據(jù)一定的標準（如誤碼率）對來自不同無線鏈路的數(shù)據(jù)進行比較，選取質(zhì)量較好的數(shù)據(jù)發(fā)給上層。在軟切換中，關(guān)于鄰近小區(qū)有幾個重要的概念：1 ）活動集， 指的是UE當前正在使用的小區(qū)的集合，軟切換的執(zhí)行結(jié)果就表現(xiàn)在活動集中小區(qū)增加或減少。2 ）觀察集，

28、UE根據(jù)UTRAN給的鄰近小區(qū)信息，正在觀察但不在活動集中的小區(qū)，UE對觀察集中的小區(qū)進行測量，當測量結(jié)果符合一定的條件時，這些小區(qū)可能被加入活動集，所以有時也稱為候選集；3 ）已檢測集，UE已檢測到，但既不屬于活動集也不屬于觀察集的小區(qū)，UTRAN可以要求UE報告已檢測集的測量結(jié)果；由于它們不屬于鄰近小區(qū)列表，所以有時也稱之為未列出集。軟切換的過程可以分為以下幾個步驟：1 ）UE根據(jù)RNC給的測量控制信息， 對同頻的鄰近小區(qū)進行測量，測量結(jié)果經(jīng)過處理后，上報給RNC；2 ）RNC對上報的測量結(jié)果和設(shè)定的閥值進行比較，確定哪些小區(qū)應(yīng)該增加，哪些應(yīng)該刪除；3 ）如果有小區(qū)需要增加，先通知NODE

29、B準備好；4 ）RNC通過活動集更新消息，通知UE增加和/或刪除小區(qū)；5 ）在UE成功進行了活動集更新后，如果刪除了小區(qū)，則通知NODEB釋放相應(yīng)的資源。在進行軟切換的過程中，原來的通訊不受影響，所以能夠完成從一個小區(qū)到另一個小區(qū)的平滑切換。2. 硬切換當鄰近小區(qū)屬于異頻小區(qū)時，不能進行軟切換，這時可以進行硬切換，硬切換過程就是先中斷跟原來小區(qū)的通訊，然后再從新的小區(qū)接進來，因此它的性能不如軟切換，所以一般在不能進行軟切換的時候，才會考慮硬切換。硬切換的目標小區(qū)可以沒有經(jīng)過測量，適合于緊急情況下的硬切換，失敗率較高；更常見的硬切換同樣也要對目標小區(qū)先進行測量，但一般UE只配一個解碼器，不能同時

30、對兩個頻點的信號進行解碼，所以為了UE能進行異頻測量，在WCDMA中引入了壓縮模式技術(shù)。跟軟切換類似，硬切換根據(jù)原小區(qū)和目標小區(qū)的位置關(guān)系，分為以下幾種：1）同一個小區(qū)內(nèi)，F(xiàn)DD和TDD方式之間的硬切換；2 ） NODEB內(nèi)的小區(qū)之間；3 ）不同NODEB的小區(qū)之間；4 ）不同RNC的小區(qū)之間。通常不同RNC之間發(fā)生硬切換時，兩個RNC之間都存在IUR接口，否則就需要通過伴隨遷移( RELOCATION ) 來完成硬切換。UU接口有5個信令過程都能夠完成硬切換：1 ）物理信道重配置（PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION ）；2 ）傳輸信道重配置（TRANSPORT

31、CHANNEL RECONFIGURATION）；3 ）RB建立過程（RADIO BEAR SETUP ）；4 ）RB釋放過程（RADIO BEAR RELEASE）；5 ）RB重配置過程（RADIO BEAR RECONFIGURATION）。下圖以物理信道重配置為例給出不同NODEB之間小區(qū)硬切換的信令過程：圖6-2-14 硬切換流程圖信令流程描述：1）SRNC向目標小區(qū)所在的NODEB發(fā)送消息Radio Link Setup Request，要求其建立一條無線鏈路；2）目標小區(qū)所在的NODEB向SRNC應(yīng)答消息Radio Link Setup Response，表明無線鏈路建立成功；3）

32、SRNC采用ALCAP協(xié)議建立SRNC和目標NODEB的IUB接口傳輸承載，并且進行FP同步；4）SRNC通過下行DCCH信道向UE發(fā)送消息Physical Channel Reconfiguration，消息中給出目標小區(qū)的信息；5）在UE從原小區(qū)切換到目標小區(qū)后，原小區(qū)NODEB會檢測到無線鏈路失去聯(lián)系，于是向SRNC發(fā)消息Radio Link Failure Indication，指示無線鏈路失?。?）UE在成功切換到目標小區(qū)后，通過DCCH向SRNC發(fā)送消息Physical Channel Reconfiguration Complete，通知SRNC物理信道重配置完成；7）SRNC向

33、原小區(qū)所在的NODEB發(fā)送消息Radio Link Deletion Request，刪除原小區(qū)的無線鏈路；8）原小區(qū)所在的NODEB完成無線鏈路資源刪除后，向SRNC應(yīng)答消息Radio Link Deletion Response；9）SRNC采用ALCAP協(xié)議釋放SRNC和原小區(qū)所在NODEB的IUB接口的傳輸承載。3. 前向切換RRC連接移動性管理中，前向切換是其中的一部分。前向切換分為小區(qū)更新和URA更新，主要用于當UE位置發(fā)生改變時及時更新UTRAN側(cè)關(guān)于UE的信息，還可以監(jiān)視RRC的連接、切換RRC的連接狀態(tài)，另外還有錯誤通報和傳遞信息的作用。不管是小區(qū)更新還是URA更新，更新過程

34、均是由UE主動發(fā)起的。小區(qū)更新處于CELL_FACH、CELL_PCH或URA_PCH狀態(tài)的UE都可能發(fā)起小區(qū)更新過程，對不同的連接狀態(tài)，會有不同的小區(qū)更新原因，小區(qū)更新流程也不同。1. 如果小區(qū)更新原因是周期性小區(qū)更新，且UTRAN側(cè)不給UE分配新的CRNTI或URNTI，其流程下圖所示：圖6-2-16 小區(qū)更新過程具體流程如下：1）UE從CCCH向UTRAN發(fā)送CELL UPDATE消息。2）UTRAN收到UE的CELL UPDATE消息處理完成后給UE發(fā)應(yīng)答消息CELL UPDATE CONFIRM。UTRAN側(cè)結(jié)束本次小區(qū)更新。UE收到CELL UPDATE CONFIRM消息后結(jié)束本

35、次小區(qū)更新。2. 如果小區(qū)更新的原因是因為有上行數(shù)據(jù)傳輸，或者是對尋呼的響應(yīng)，UTRAN側(cè)沒有給UE分配CRNTI或URNTI，也沒有指示相關(guān)物理信道信息，并且UE中保存的TFS/TFCS與系統(tǒng)信息中廣播的PRACH/SCCPCH的TFS/TFCS相同；如果小區(qū)更新的原因是因為有上行數(shù)據(jù)，或者是對尋呼的響應(yīng)，或者是小區(qū)重選，UTRAN側(cè)給UE分配了CRNTI或URNTI，但沒有指示相關(guān)物理信道信息，并且UE中保存的TFS/TFCS與系統(tǒng)信息中廣播的PRACH/SCCPCH的TFS/TFCS相同，其流程如下圖所示：圖6-2-17 小區(qū)更新過程（伴隨有物理信道重配置）具體流程如下：1）UE從CCC

36、H向UTRAN發(fā)送CELL UPDATE消息。2）UTRAN收到UE的CELL UPDATE消息處理完成后給UE發(fā)應(yīng)答消息CELL UPDATE CONFIRM，并等待UE的應(yīng)答消息。3）UE收到CELL UPDATE CONFIRM消息后，向UTRAN發(fā)PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION COMPLETE消息，UE側(cè)結(jié)束本次小區(qū)更新。UTRAN側(cè)收到UE的PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION COMPLETE消息后結(jié)束本次小區(qū)更新。3. 如果小區(qū)更新的原因是因為有上行數(shù)據(jù)傳輸，或者是對尋呼的響應(yīng)，UTRAN側(cè)沒有給UE分配CRNTI或

37、URNTI，也沒有指示相關(guān)物理信道信息，并且UE中保存的TFS/TFCS與系統(tǒng)信息中廣播的PRACH/SCCPCH的TFS/TFCS不同；如果小區(qū)更新的原因是因為有上行數(shù)據(jù)，或者是對尋呼的響應(yīng)，或者是小區(qū)重選，UTRAN側(cè)給UE分配了CRNTI或URNTI，但沒有指示相關(guān)物理信道信息，并且UE中保存的TFS/TFCS與系統(tǒng)信息中廣播的PRACH/SCCPCH的TFS/TFCS不同，其流程如下圖所示：圖6-2-18 小區(qū)更新過程（伴隨有傳輸信道重配置）具體流程如下：1）UE從CCCH向UTRAN發(fā)送CELL UPDATE消息。2）UTRAN收到UE的CELL UPDATE消息處理完成后給UE發(fā)應(yīng)

38、答消息CELL UPDATE CONFIRM，并等待UE的應(yīng)答消息。3）UE收到CELL UPDATE CONFIRM消息后，向UTRAN發(fā)TRANSPORT CHANNEL RECONFIGURATION COMPLETE消息，UE側(cè)結(jié)束本次小區(qū)更新。UTRAN側(cè)收到UE的TRANSPORT CHANNEL RECONFIGURATION COMPLETE消息后結(jié)束本次小區(qū)更新。4. 如果小區(qū)更新原因是周期性，UTRAN側(cè)給UE分配了CRNTI或URNTI，但沒有指示相關(guān)物理信道信息，UE將更新其標識，其流程如下圖所示：圖6-2-19 小區(qū)更新過程（伴隨有RNTI重分配）具體流程如下：1）U

39、E從CCCH向UTRAN發(fā)送CELL UPDATE消息。2）UTRAN收到UE的CELL UPDATE消息處理完成后給UE發(fā)應(yīng)答消息CELL UPDATE CONFIRM，并等待UE的應(yīng)答消息。3）UE收到CELL UPDATE CONFIRM消息后，向RNTI REALLOCTION COMPLETE消息，UE側(cè)結(jié)束本次小區(qū)更新。UTRAN側(cè)收到UE的RNTI REALLOCTION COMPLETE消息后結(jié)束本次小區(qū)更新。URA更新URA更新過程的目的是處于URA_PCH狀態(tài)下的UE經(jīng)過URA再選擇后用現(xiàn)在的URA更新UTRAN；在沒有URA再選擇發(fā)生時該過程也可以用來監(jiān)視RRC連接。一個

40、小區(qū)中可以廣播幾個不同的URA ID，在一個小區(qū)中不同的UE可以屬于不同的URA。當UE處于URA_PCH狀態(tài)時有且僅有一個有效的URA。處于URA_PCH狀態(tài)時，如果分配給UE的URA不在小區(qū)中廣播的URA ID列表中，則UE將發(fā)起URA更新過程。或者UE在服務(wù)區(qū)內(nèi)，但T306超時，則UE將發(fā)起URA更新過程。1. 如果URA更新過程中UTRAN沒有給UE分配新的CRNTI或URNTI其流程如下圖所示：圖6-2-20 URA更新過程（沒有分配新的CRNTI或URNTI）具體流程如下：1）UE從CCCH向UTRAN發(fā)起URA UPDATE消息。2）UTRAN收到UE的URA UPDATE消息處

41、理完成后給UE發(fā)應(yīng)答消息URA UPDATE CONFIRM，并結(jié)束UTRAN側(cè)本次URA更新。UE收到URA UPDATE CONFIRM消息后，結(jié)束本次URA更新。2. 如果URA更新過程中UTRAN給UE分配了新的CRNTI或URNTI其流程如下圖所示：圖6-2-21 URA更新過程（分配了新的CRNTI或URNTI）具體流程如下：1）UE從CCCH向UTRAN發(fā)起URA UPDATE消息。2）UTRAN收到UE的URA UPDATE消息處理完成后給UE發(fā)應(yīng)答消息URA UPDATE CONFIRM，并等待UE的消息應(yīng)答。3）UE收到URA UPDATE CONFIRM消息后，更新CRN

42、TI或URNTI，并向UTRAN發(fā)RNTI REALLOCTION COMPLETE消息，并結(jié)束本次URA更新。UTRAN側(cè)收到UE的RNTI REALLOCTION COMPLETE消息后，結(jié)束本次URA更新。4. 系統(tǒng)間切換WCDMA支持UE在UTRAN和現(xiàn)存系統(tǒng)（如GSM/GPRS) 之間進行切換，可以分為網(wǎng)絡(luò)控制下的切換（如GSM)和UE的小區(qū)重選（如GPRS)二種情況，它們各自又可分為入UTRAN和出UTRAN兩種情況；下面我們分為四種情況對系統(tǒng)間切換的信令過程進行介紹，這里只介紹UTRAN中的信令。遷入UTRAN圖6-2-23 遷入UTRAN流程圖具體流程如下：1）CN 用Relo

43、cation Request消息通知UTRAN有UE需要遷入；2）UTRAN在準備好資源之后，向CN發(fā)送Relocation Request Acknowledge消息，在這條消息中又帶著Handover To UTRAN Command消息，由對方系統(tǒng)把Handover To UTRAN Command消息發(fā)送給UE；3）UE在成功接入UTRAN之后， 向UTRAN發(fā)送Handover To UTRAN Complete消息。遷出UTRAN當RNC認為有必要時，可以首先進行前面提到的壓縮模式控制，讓UE進行異系統(tǒng)測量，在信號比較好的時候，進行系統(tǒng)間切換。圖6-2-24 遷出UTRAN流程圖信

44、令流程描述：1）UTRAN向CN發(fā)Relocation Required消息，要求對方系統(tǒng)為系統(tǒng)間切換做好準備；2）CN向UTRAN發(fā)Relocation Command消息， 表示對方已準備好；3）UTRAN向UE發(fā)送Inter-System Handover Command消息，要求UE進行系統(tǒng)間切換。在UE進行系統(tǒng)間切換失敗的時候，會向UTRAN 發(fā)送Inter-System Handover Failure消息，繼續(xù)使用原來的信道。UE小區(qū)重選出UTRAN對于電路域，UE的小區(qū)重選在UTRAN中沒有什么特殊的信令，但是對于支持無損遷移的分組域RAB，有一組信令來處理緩存的分組數(shù)組的轉(zhuǎn)發(fā)

45、。圖6-2-25 小區(qū)重選出UTRAN流程圖信令流程描述：1）CN向UTRAN發(fā)送消息SRNS Context Request，要求其給出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所需的GTP-U和PDCP序列號信息；2）UTRAN向CN返回消息SRNS Context Response，其中包含為每條RAB準備的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的起始序列號；3）CN向UTRAN發(fā)送消息SRNS Data Forward Command，要求UTRAN開始啟動緩存的分組數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。UE小區(qū)重選入UTRAN開始的接入和正常的連接沒什么區(qū)別，但在RAB指配消息中，CN會給出PDCP和GTP-U的序列號， UTRAN用這些序列號來配置用戶面，以使用戶面能夠

46、接收從其它系統(tǒng)（如GPRS）轉(zhuǎn)發(fā)過來的分組數(shù)據(jù)。6.2.6 RNC遷移RNC遷移指UE的服務(wù)RNC從一個RNC變成另一個RNC的過程，根據(jù)發(fā)生遷移時UE所處位置的不同可以分為靜態(tài)遷移和伴隨遷移兩種情況，或者說UE不涉及的（UE Not Involved）和UE涉及的（UE Involved）。1. 靜態(tài)遷移發(fā)生靜態(tài)遷移的條件是UE從一個DRNC，而且只從一個DRNC中接入。由于遷移過程不需要UE的參與，所以也稱之為UE不涉及的（UE Not Involved）遷移，下面給出一個存在兩條無線鏈路的例子。發(fā)生遷移之后，原來的DRNC變成了SRNC，IUR接口的連接被釋放，IU接口發(fā)生遷移，如下圖所

47、示。圖6-2-26 靜態(tài)遷移過程在WCDMA中由于存在兩個CN域，如果在發(fā)生遷移的時候，UE和兩個域都有連接，那么這兩個域必須同時遷移。下面給出靜態(tài)遷移的信令流程如下圖所示：圖6-2-27 靜態(tài)遷移信令流程圖信令流圖描述：1）SRNC向SGSN（PS域的CN）發(fā)送遷移請求消息Relocation Required；2）SRNC向MSC（CS域的CN）發(fā)送遷移請求Relocation Required；3）SGSN向DRNC發(fā)送消息Relocation Request，要求DRNC做好遷移準備（即準備所需資源）；4）MSC向DRNC發(fā)送消息Relocation Request，要求DRNC 做好

48、遷移準備（即準備所需資源）；5）DRNC采用ALCAP協(xié)議發(fā)起電路域IU接口用戶面承載的建立；6）DRNC向SGSN發(fā)送消息Relocation Request Acknowledge，通知SGSN遷移所需的資源已經(jīng)準備好；7）DRNC 向MSC發(fā)送消息Relocation Request Acknowledge，通知MSC遷移所需的資源已經(jīng)準備好；8）SGSN向SRNC發(fā)送消息Relocation Command，通知SRNC可以進行遷移了；9）MSC 向SRNC發(fā)送消息Relocation Command，通知SRNC可以進行遷移了；10）SRNC通過IUR接口向DRNC發(fā)送遷移觸發(fā)消息R

49、elocation Commit。如果存在支持無損遷移的RAB，那么數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所需的PDCP和GTP-U的序列號從這條消息帶過去，然后SRNC就啟動數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；11）DRNC向SGSN發(fā)送消息Relocation Detect，通知SGSN檢測到遷移觸發(fā)；12）DRNC 向MSC發(fā)送消息Relocation Detect，通知MSC檢測到遷移觸發(fā)；13）DRNC向UE發(fā)送消息URNTI Reallocation，要求UE修改U-RNTI值；14）UE向DRNC發(fā)送消息URNTI Reallocation Complete，通知DRNC修改完成， 至此，DRNC轉(zhuǎn)換成SRNC的角色；15）DRNC向

50、SGSN發(fā)送消息Relocation Complete，通知SGSN遷移已成功結(jié)束；16）DRNC向MSC發(fā)送消息Relocation Complete，通知MSC遷移已成功結(jié)束；17）SGSN向原來的SRNC發(fā)送消息Iu Release Command，通知其釋放PS域的Iu連接；18）MSC向原來的SRNC發(fā)送消息Iu Release Command，通知其釋放CS域的Iu連接；19）原來的SRNC采用ALCAP協(xié)議發(fā)起IU接口用戶面承載的釋放。2. 伴隨遷移伴隨遷移指從UE從SRNC硬切換到目標RNC，同時IU接口發(fā)生變化的過程。由于遷移過程需要UE的參與，所以也稱之為UE涉及的（UE

51、Involved）遷移。其連接變化情況如下圖所示：圖6-2-28 伴隨遷移過程能夠完成硬切換的5個信令過程都可以用來完成伴隨遷移，下面只給出用物理信道重配置來完成的伴隨遷移信令流程圖如下圖：圖6-2-29 伴隨遷移信令流程圖信令流圖描述：1）SRNC向SGSN（PS域的CN）發(fā)送遷移請求消息Relocation Required；2）SRNC向MSC（CS域的CN）發(fā)送遷移請求Relocation Required；3）SGSN向DRNC發(fā)送消息Relocation Request，要求DRNC做好遷移準備（即準備所需資源）；4）MSC向DRNC發(fā)送消息Relocation Request，要

52、求DRNC 做好遷移準備（即準備所需資源）；5）DRNC采用ALCAP協(xié)議發(fā)起電路域IU接口用戶面承載的建立；6）DRNC向SGSN發(fā)送消息Relocation Request Acknowledge，通知SGSN遷移所需的資源已經(jīng)準備好，并且告知用具體用RB建立、RB釋放、RB重配置、傳輸信道重配置、物理信道重配置過程中的哪一個過程來完成伴隨遷移； 7）DRNC 向MSC發(fā)送消息Relocation Request Acknowledge，通知MSC遷移所需的資源已經(jīng)準備好，并且告知用具體用RB建立、RB釋放、RB重配置、傳輸信道重配置、物理信道重配置過程中的哪一個過程來完成伴隨遷移；8）S

53、GSN向SRNC發(fā)送消息Relocation Command，通知SRNC可以進行遷移了；9）MSC 向SRNC發(fā)送消息Relocation Command，通知SRNC可以進行遷移了；10）如果存在支持無損遷移的RAB，則SRNC向SGSN發(fā)送消息Forward SRNS Context，希望SGSN把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所需的GTP-U和PDCP序列號送給目標RNC，否則直接至步驟12；11）如果SGSN收到來自SRNC的Forward SRNS Context消息，則向目標RNC發(fā)送消息Forward SRNS Context，其中包含來自SRNC的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所需的GTP-U和PDCP序列號；12）這

54、里具體發(fā)送什么消息是由目標RNC在準備資源時就決定好的，目標通過消息Relocation Request Acknowledge告知SGSN，SGSN再通過消息Relocation Command告知SRNC，這里假設(shè)是物理信道重配置（Physical Channel Reconfiguration）；13）UE成功地接入到目標RNC后，給目標RNC發(fā)送消息Physical Channel Reconfiguration Complete，目標RNC成為UE的SRNC；14）目標RNC向SGSN發(fā)送消息Relocation Complete，通知SGSN遷移已成功結(jié)束；15）目標RNC向MSC

55、發(fā)送消息Relocation Complete，通知MSC遷移已成功結(jié)束；16）SGSN向原來的SRNC發(fā)送消息Iu Release Command，通知其釋放PS域的Iu連接；17）MSC向原來的SRNC發(fā)送消息Iu Release Command，通知其釋放CS域的Iu連接；18）原來的SRNC采用ALCAP協(xié)議發(fā)起IU接口用戶面承載的釋放。6.3 電路域移動性管理6.3.1 位置更新為了便于網(wǎng)絡(luò)能夠快捷地尋呼到移動臺，WCDMA系統(tǒng)把PLMN劃分成一定數(shù)量的位置區(qū)。移動臺通過各種形式的位置更新，向網(wǎng)絡(luò)報告自己所在的位置區(qū)。同時網(wǎng)絡(luò)保存移動臺的位置區(qū)信息，并在需要的時候通過位置區(qū)尋呼移動臺

56、。位置更新過程是由HLR、MSC/VLR等實體之間邏輯配合完成。HLR記錄注冊移動用戶當前位置信息（VLR信息）和所有用戶數(shù)據(jù)；VLR記錄漫游到由該VLR控制區(qū)域的移動用戶的位置區(qū)信息和相關(guān)用戶數(shù)據(jù)；MSC處理移動用戶的位置登記進程，與移動用戶對話，并與HLR、VLR交互信息。位置更新包括位置登記、周期性位置登記、用戶數(shù)據(jù)刪除等。位置登記 引起移動用戶發(fā)生正常位置登記的條件是：移動設(shè)備開機時以及移動用戶發(fā)生移動的時候引起位置區(qū)的改變。周期性位置登記通過周期性位置登記（位置更新），PLMN可以保持追蹤移動用戶當前的狀態(tài)，特別是保持長時間沒有操作的用戶與網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系。位置更新時間周期和保護時間可以由PLMN運營商根據(jù)具體話務(wù)和用戶習慣來設(shè)定調(diào)整。用戶數(shù)據(jù)刪除指將用戶記錄從VLR中刪除，包括用戶漫游產(chǎn)生的用戶數(shù)據(jù)刪除、用戶長時間無操作引起的用戶數(shù)據(jù)刪除、以及系統(tǒng)管理員對無效用戶記錄所進行的刪除。6.3.2 去活流程去活過程即移動用戶關(guān)機，MS發(fā)起DETACH的流程，MSC/VLR置用戶狀態(tài)為IMSI分離，該流程一般不通知HLR。若該MS被撥打，MSC會將用戶關(guān)機情況直接通知主叫方。另，有些型號的移動終端，在通話期間直接關(guān)電源時，也可以發(fā)起DETACH流程