WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口和流程(一)

WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口和流程1課程目標(biāo)了解UTRAN的相關(guān)接口協(xié)議和功能了解無(wú)線側(cè)的基本信令流程和基本呼叫流程學(xué)習(xí)完本課程，您將能夠：2課程內(nèi)容 T第一章UTRAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第二章UTRAN接口協(xié)議和功能第三章基本信令流程3UTRAN UMTSTerrestrialRadioAccessNetworkCN CoreNetworkUE UserEquipmentIuUTRANUEUuCNUMTS體系結(jié)構(gòu)4RNSRNCRNSRNCCoreNetworkNodeBNodeBNodeBNodeBIuIuIurIubIubIubIubUTRAN體系結(jié)構(gòu)5接口協(xié)議結(jié)構(gòu)的原則是層與平面在邏輯上相互獨(dú)立，如果需要，在將來(lái)的協(xié)議版本協(xié)議層、甚至一個(gè)平面內(nèi)的所有層可以改變。UTRAN接口的一般協(xié)議模型6TEMTUTRANCNIuEDGENODECNGatewayTEUMTSUTRAFDD/TDDServicePhysicalBearerServiceRadioBearerServiceIuBearerServiceBackboneNetworkServiceRadioAccessBearerServiceCNBearerServiceUMTSBearerServiceTE/MTLocalBearerServiceExternalBearerServiceEnd-to-EndServiceUTRANradiointerfaceBearerservice:承載業(yè)務(wù)。具有能力、延遲、BER的信息傳播途徑。UMTS承載分層結(jié)構(gòu)7UE的工作模式UE有兩種基本的運(yùn)行模式：空閑模式和連接模式空閑模式：UE處于待機(jī)狀態(tài)，沒有業(yè)務(wù)的存在，UE和UTRAN之間沒有連接，UTRAN內(nèi)沒有任何有關(guān)此UE的信息；通過(guò)非接入層標(biāo)識(shí)如IMSI、TMSI或P-TMSI等標(biāo)志來(lái)區(qū)分UE；連接模式：當(dāng)UE完成RRC連接建立時(shí)，UE才從空閑模式轉(zhuǎn)移到連接模式；

在連接模式下，UE有4種狀態(tài)：Cell-DCH,Cell-FACH,Cell-PCH,URA-PCH8UE在連接模式下的狀態(tài)Cell-DCH：

UE處于激活狀態(tài)，正在利用自己專用的信道進(jìn)行通信，上下行都具有專用信道，UTRAN準(zhǔn)確的知道UE所位于的小區(qū)中Cell-FACH

UE處于激活狀態(tài)，但是上下行都只有少量的數(shù)據(jù)需要傳輸，不需要為此UE分配專用的信道，下行的數(shù)據(jù)在FACH上傳輸，上行在RACH上傳輸，下行需要隨時(shí)監(jiān)聽FACH上是否有自己的信息，UTRAN準(zhǔn)確的知道UE所位于的小區(qū)，保留了UE所使用的資源，所處的狀態(tài)等信息。9UE在連接模式下的狀態(tài)Cell-PCH

UE上下行都沒有數(shù)據(jù)傳送，需要監(jiān)聽PICH，以便收聽尋呼，因此UE此時(shí)進(jìn)入非連續(xù)接收，可有效的節(jié)電。

UTRAN準(zhǔn)確的知道UE所位于的小區(qū)，這樣，UE所位于的小區(qū)變化后，UTRAN需要更新UE的小區(qū)信息。URA-PCH

UE上下行都沒有數(shù)據(jù)傳送，需要監(jiān)聽PICH，進(jìn)入非連續(xù)接收，UTRAN只知道UE所位于的URA（UTRANRegistrationArea，一個(gè)URA包含多個(gè)小區(qū)），也就是說(shuō)，UTRAN只在UE位于的URA發(fā)生變化后才更新其位置信息，這樣更加節(jié)約了資源，減少了信令。10CELL_DCHCELL_FACHCELL_PCHURA_PCHIDLEDEAD-搜索網(wǎng)絡(luò)(PLMN)-“駐扎”小區(qū)(campon)-偵聽pagingchannel-小區(qū)重選-專用信道-Radiobearers傳輸業(yè)務(wù)-高層信令觸發(fā)(CN)-減少活動(dòng)，DRX，節(jié)電RRCconnection這些狀態(tài)只用與UTRAN與UE，對(duì)CN來(lái)說(shuō)，這些狀態(tài)是透明的UE狀狀態(tài)態(tài)示示意意圖圖11思考考題題UTRAN網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)具具有有哪哪些些接接口口？？UE具具有有哪哪些些工工作作模模式式？？12本章章小小結(jié)結(jié)本章章主主要要介介紹紹了了UTRAN網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的一一些些基基本本知知識(shí)識(shí)。。13課程程內(nèi)內(nèi)容容T第一一章章UTRAN網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)第二二章章UTRAN接接口口協(xié)協(xié)議議和和功功能能第三三章章基基本本信信令令流流程程14第二二章章UTRAN接接口口協(xié)協(xié)議議和和功功能能Iu接接口口Iur接接口口Iub接接口口Uu接接口口15Iu接接口口體體系系結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)16Physical(FullRateE1orSTM1Optical)ATMLowerLayersAAL2AAL5-SAALNNIMTP3-BIPQ.2150Q.2630Q.AAL2FrameProtocolUnrestrictedDigitalVoiceDataSCCPRANAPUDPGTP-UPacketBearerCSBearerPSBearerControlSignalingRANAP:RadioAccessNetworkApplicationPartIu接接口口協(xié)協(xié)議議棧棧結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)17移動(dòng)動(dòng)性性管管理理功功能能位置置區(qū)區(qū)報(bào)報(bào)告告SRNSRelocationRNC間間硬硬切切換換和和系系統(tǒng)統(tǒng)間間切切換換無(wú)線線接接入入承承載載（（RAB））管管理理功功能能RAB的的建建立立，，更更改改，，釋釋放放Iu數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)傳傳輸輸正常常數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)傳傳輸輸異常常數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)傳傳輸輸U(kuò)E-CN連連接接信信息息的的透透明明傳傳輸輸Iu接接口口功功能能（（1））18尋呼呼（（Paging)Iu釋釋放放安全全性性模模式式控控制制過(guò)載載控控制制公共共UEID（（IMSI））的的管管理理Iu信信令令跟跟蹤蹤管管理理Iu接接口口異異常常管管理理CBS(CellBroadcastService)控控制制Iu接接口口功功能能（（2））19第二二章章UTRAN接接口口協(xié)協(xié)議議和和功功能能Iu接接口口Iur接接口Iub接接口Uu接口口20Iur接接口邏輯輯模型21Physical(FullRateE1orSTM1Optical)ATMLowerLayersAAL2AAL5-SAALNNIMTP3-BQ.2150Q.2630Q.AAL2FrameProtocolUnrestrictedDigitalVoiceDataSCCPRNSAPRLC/MACCSBearerControlSignalingRNSAP:RadioNetworkSubsystemApplicationPartIur接接口協(xié)議議棧結(jié)構(gòu)構(gòu)22支持RNC間移移動(dòng)性的的基本功功能支持SRNCrelocationRNC間間的CellUpdate和URAUpdateRNC間間尋呼報(bào)告協(xié)議議錯(cuò)誤專用信道道功能切換時(shí)，，在DRNC中中建立、、更改、、釋放專專用信道道Iur接口上DCH傳傳輸塊的的傳輸通過(guò)專用用測(cè)量報(bào)報(bào)告過(guò)程程和過(guò)慮慮控制管管理DRNS中中的無(wú)線線鏈路RL的管管理，壓壓縮模式式的管理理Iur接接口功能能23公共信道道功能Iur接接口上公公共傳輸輸信道的建立，，刪除，，公共共傳輸信信道用于于傳輸DRNC中處于于公共信信道狀態(tài)態(tài)UE的的信息將MAC-d和和MAC-c相相分離MAC-d和MAC-c之間間的流控控全局資源源管理（（GlobalResourceManagement)RNC間間公共測(cè)測(cè)量RNC間間NodeB定時(shí)信信息傳輸輸Iur接接口功能能24第二章UTRAN接接口協(xié)議議和功能能Iu接口口Iur接接口Iub接接口Uu接口口25Physical(FullRateE1orSTM1Optical)ATMLowerLayersAAL2AAL5-SAALUNINBAPQ.2150Q.2630Q.AAL2FrameProtocolRLC/MACRRCMSSignalingCC/MM/RRUnrestrictedDigital/VoicePacketCSBearerPSBearerControlSignalingNBAP:NodeBApplicationPartRRC:RadioResourceControlRLC:RadioLinkControlMAC:MediumAccessControlIub接接口協(xié)議議棧26公共功能能公共傳輸輸信道管管理Iub公共信道道數(shù)據(jù)傳傳輸NodeB邏輯輯O&M（小區(qū)區(qū)配置，，故障管管理，閉閉塞等維維護(hù)功能能）系統(tǒng)信息息管理公共測(cè)量量資源核查查異常管理理定時(shí)和同同步管理理Iub接接口功能能（1））27專用功能能專用傳輸輸信道管管理無(wú)線鏈路路（RL）監(jiān)控控專用測(cè)量量管理定時(shí)和同同步管理理上行外環(huán)環(huán)功控Iub專專用數(shù)據(jù)據(jù)傳輸下行功率率漂移的的平衡壓縮模式式控制Iub接接口功能能（2））28第二章UTRAN接接口協(xié)議議和功能能Iu接口口Iur接接口Iub接接口Uu接口口29Uu接口口協(xié)議棧棧結(jié)構(gòu)30傳輸信道道復(fù)用和和碼組合合信道解解復(fù)用碼組合傳傳輸信道道到物理理信道的的映射宏分集合合并/分分發(fā)和軟軟切換執(zhí)執(zhí)行傳輸信道道錯(cuò)誤檢檢測(cè)，并并向高層層指示FEC編編解碼和和交織/去交織織速率匹配配功率加權(quán)權(quán)和物理理信道合合并閉環(huán)功率率控制開環(huán)功控控Uu接口口L1功功能（1）31調(diào)制/解解調(diào)和擴(kuò)擴(kuò)頻/解解擴(kuò)頻率和時(shí)時(shí)間(chip,bit,slot,frame)同步步測(cè)量并向向高層指指示壓縮模式式支持收發(fā)分集集其他基帶帶處理功功能Uu接口口L1功功能（2）32

AS

L2

GC

Nt

DC

RRC(L3)

RLC

PHY(L1)

PDCP

BMC

MAC

邏輯信道

傳輸信道

Control

SAP's

Control

SAP

Radio

(Access)

Bearers

物理信道

MAC:媒體體接入控控制33邏輯信道道到傳輸輸信道的的映射根據(jù)瞬時(shí)時(shí)數(shù)據(jù)速速率選擇擇傳輸格格式UE內(nèi)不不同數(shù)據(jù)據(jù)流的優(yōu)優(yōu)先級(jí)處處理動(dòng)態(tài)調(diào)度度UE之之間優(yōu)先先級(jí)處理理公共傳輸輸信道上上標(biāo)示不不同UE在公共傳傳輸信道道上，復(fù)復(fù)用/分分解高層層PDU進(jìn)入/從傳輸輸塊集,該傳輸輸塊集來(lái)來(lái)自/發(fā)發(fā)送到物物理層在專用傳傳輸信道道上，復(fù)復(fù)用/分分解高層層PDU進(jìn)入/從傳輸輸塊集,該傳輸輸塊集來(lái)來(lái)自/發(fā)發(fā)送到物物理層業(yè)務(wù)量測(cè)測(cè)量動(dòng)態(tài)傳輸輸信道類類型切換換加密MAC功功能34{XOR}TransportChannels(L1CharacteristicsDependent)PCHBCHFACHRACHDCHS-CCPCHP-CCPCHPhysicalChannelsPRACHDPDCHLogicalChannels(DataDependent)PCCHDCCHDTCHDecicatedLogicalChannelCipherOnBCCHCCCHCTCHHigherLayerdataPagingSystemInfoSignallingCellBroadcastServiceSignallingandUserdataDTCHDTCHMAC:邏輯輯信道映映射(UE)35通過(guò)變更更每TTI(TransmissionTimeInterval,為10ms整數(shù)倍)內(nèi)傳送量量來(lái)控制制瞬時(shí)比比特速率率TransportBlock(TB):從邏輯信信道上來(lái)來(lái)的需要要傳送的的一個(gè)比比特序列列TransportBlockSize:TB的大小TransportBlockSet:在一個(gè)TTI中中傳送的的一組TB(從從邏輯信信道上復(fù)復(fù)用)TransportBlockSetSize:TBS中中包含所所有的比比特長(zhǎng)度度TransportBlock,TB#1TB#2TB#nTransportBlockSizeTransportBlockSetTransportBlockSetSize=TransportBlockSizexNTransportTimeInterval,TTItMAC:TransportFormationSelection36TFCSTransportFormat(TF)定義TransportBlockSet(TransportBlockSize,TransportBlockSetSize)TrCH#1TFSTFTrCH#2TrCH#3TrCH#4TFCTransportFormatSet(TFS):一個(gè)傳輸輸信道可可能的TF集合MAC在每個(gè)TTI選擇其中中的一個(gè)個(gè)TFTransportFormatCombination(TFC):每個(gè)TTI，，不同傳輸輸信道選選定的TF的集合TransportFormatCombinationSet(TFCS):定義所有有TFC可能的組組合情況況這樣MAC能夠進(jìn)行行不同傳傳輸信道道的動(dòng)態(tài)態(tài)傳輸速速率控制制MAC:TransportFormationSelection37AS

L2

GC

Nt

DC

RRC(L3)

RLC

PHY(L1)

PDCP

BMC

MAC

Control

SAP's

Control

SAP

Radio

(Access)

Bearers

邏輯信道

傳輸信道

物理信道

RLC:無(wú)線線鏈路控控制38分段、組組裝和填填充用戶數(shù)據(jù)據(jù)傳輸使用不同同的傳輸輸模式進(jìn)進(jìn)行差錯(cuò)錯(cuò)糾正順序傳遞遞高層PDU、、復(fù)制制檢查流量控制制序列號(hào)檢檢查（UM）協(xié)議錯(cuò)誤誤檢測(cè)和和恢復(fù)加密掛起/恢恢復(fù)功能能RLC功功能39AS

L2

GC

Nt

DC

RRC(L3)

RLC

PHY(L1)

PDCP

BMC

MAC

邏輯信道

傳輸信道

Control

SAP's

Control

SAP

Radio

(Access)

Bearers

物理信道

PDCP：分組組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換協(xié)議議

BMC：廣廣播多播播控制協(xié)協(xié)議40映射網(wǎng)絡(luò)絡(luò)PDU從網(wǎng)絡(luò)絡(luò)協(xié)議到到RLC協(xié)議頭壓縮/解壓縮縮，以減減少上層層數(shù)據(jù)中中的冗余余控制信信息，提提高空中中接口傳傳輸效率率TCP/IP(RFC2507)-Non-realtimeIPRTP/UDP/IP(RFC3095,ROHC)inRel4-RealtimeIP(e.g.VoIP)支持無(wú)損損遷移(LosslessSRNSRelocation)緩存、重重發(fā)高層層數(shù)據(jù)PDCP功能41小區(qū)廣播播消息存存儲(chǔ)業(yè)務(wù)量監(jiān)監(jiān)測(cè)和CBS(CellBroadcastService)無(wú)無(wú)線資源源請(qǐng)求BMC消消息調(diào)度度傳送BMC消息息到UE向上層傳傳送BMC消息息BMC功功能42

AS

L2

GC

Nt

DC

RRC(L3)

RLC

PHY(L1)

PDCP

BMC

MAC

Control

SAP's

Control

SAP

Radio

(Access)

Bearers

邏輯信道

傳輸信道

物理信道

RRC:無(wú)線線鏈路控控制43系統(tǒng)信息息廣播管管理尋呼/通通知RRC連連接管理理（建立立、重建建、維護(hù)護(hù)和釋放放）無(wú)線承載載管理（（建立、、重配置置和釋放放），以以便為非非接入層層（NAS）提提供服務(wù)務(wù)RRC連連接移動(dòng)動(dòng)性管理理功能初始小區(qū)區(qū)選擇高層PDU路由由請(qǐng)求的QoS控控制并映映射到接接入層中中不同的的資源無(wú)線資源源管理和和控制RRC功功能（1）44RB，傳傳輸信道道，物理理信道的的管理和和控制開環(huán)功控控SRNSrelocation支持UE測(cè)量量控制和和測(cè)量報(bào)報(bào)告加密控制，完完整性保護(hù)CBS相關(guān)功功能（BMC配置，CBS無(wú)線資源源分配請(qǐng)求，，CBS非連連續(xù)接收支持持等）RRC功能（（2）45本章小結(jié)本章分別對(duì)UTRAN的的四個(gè)接口：：Iu、Iur、Iub、Uu接口口的協(xié)議功能能進(jìn)行了介紹紹。46課程內(nèi)容T第一章UTRAN網(wǎng)絡(luò)絡(luò)結(jié)構(gòu)第二章UTRAN接口口協(xié)議和功能能第三章基本本信令流程47第三章基本本信令流程呼叫總體流程程網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)流程程呼叫流程及軟軟、硬切換流流程48呼叫總體流程程49第三章基本本信令流程呼叫總體流程程網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)流程程基本呼叫流程程50.3.BCCH:SystemInformation1.SystemInformationUpdateRequestUENodeBRNCCNNBAPNBAPRRCRRC.4.BCCH:SystemInformationRRCRRC5.BCCH:SystemInformationRRCRRC.2.SystemInformationUpdateResponseNBAPNBAP系統(tǒng)信息廣播播流程51第三章基本本信令流程呼叫總體流程程網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)流程程呼叫流程及軟軟、硬切換流流程52CN發(fā)送尋呼呼消息，指定定UE與尋呼呼區(qū)（CN負(fù)負(fù)責(zé)尋呼消息息的重發(fā)）。。SRNC根據(jù)據(jù)UE的狀態(tài)態(tài)發(fā)送相應(yīng)的的尋呼消息。。尋呼流程(type1)53CN發(fā)送尋呼呼消息，指定定UE與尋呼呼區(qū)（CN負(fù)負(fù)責(zé)尋呼消息息的重發(fā)）。。SRNC根據(jù)據(jù)UE的狀態(tài)態(tài)發(fā)送相應(yīng)的的尋呼消息。。尋呼流程(type2)54UE在CCCH信道發(fā)送送RRC建立立請(qǐng)求消息，，帶有UE標(biāo)標(biāo)志、能力、、原因；SRNC如果果條件滿足，，首先根據(jù)需需求配置好NodeB，，并建立與NodeB的的通路；然后在CCCH信道發(fā)送送RRC連接接建立消息，，并等候UE從DCCH的響應(yīng)。RRC