WCDMA无线网络信令流程.ppt

1,2,课程目标,了解UTRAN的网络结构了解UTRAN的一些基本概念了解无线侧的基本信令流程,学习完本课程，您将能够：,3,课程内容,第一章 UTRAN网络结构和协议栈第二章 UTRAN基本概念第三章 基本信令流程,4,UTRANUMTS Terrestrial Radio Access NetworkCNCore NetworkUEUser Equipment,UMTS体系结构,5,UTRAN体系结构,6,UU协议结构,7,Iu-CS域协议结构,8,Iu-PS域协议结构,9,Iub接口协议结构,10,Iur接口协议结构,11,思考题,UTRAN网络具有哪些接口？,12,本章小结,本章主要介绍了UTRAN网络的结构和协议栈。,13,课程内容,第一章 UTRAN网络结构和协议栈第二章 UTRAN基本概念第三章 基本信令流程,14,UE的工作模式,UE有两种基本的运行模式：空闲模式和连接模式空闲模式：UE处于待机状态，没有业务的存在，UE和UTRAN之间没有连接，UTRAN内没有任何有关此UE的信息；通过非接入层标识如IMSI、TMSI或P-TMSI等标志来区分UE；连接模式：当UE完成RRC连接建立时，UE才从空闲模式转移到连接模式；在连接模式下，UE有4种状态：Cell-DCH,Cell-FACH,Cell-PCH,URA-PCH区别:空闲时没有RRC连接,15,UE在连接模式下的状态,Cell-DCH：UE处于激活状态，正在利用自己专用的信道进行通信，上下行都具有专用信道，UTRAN准确的知道UE所位于的小区中Cell-FACH UE处于激活状态，但是上下行都只有少量的数据需要传输，不需要为此UE分配专用的信道，下行的数据在FACH上传输，上行在RACH上传输，下行需要随时监听FACH上是否有自己的信息，UTRAN准确的知道UE所位于的小区，保留了UE所使用的资源，所处的状态等信息。,16,UE在连接模式下的状态,Cell-PCHUE上下行都没有数据传送，需要监听PICH，以便收听寻呼，因此UE此时进入非连续接收，可有效的节电。UTRAN准确的知道UE所位于的小区，这样，UE所位于的小区变化后，UTRAN需要更新UE的小区信息。URA-PCHUE上下行都没有数据传送，需要监听PICH，进入非连续接收，UTRAN只知道UE所位于的URA（UTRAN Registration Area，一个URA包含多个小区），也就是说，UTRAN只在UE位于的URA发生变化后才更新其位置信息，这样更加节约了资源，减少了信令。,17,UE状态示意图,18,Serving RNC与Drift RNC,在WCDMA系统中，由于Iur接口的引入而产生了SRNC/DRNC的概念。SRNC和DRNC都是对于某一个具体的UE来说的,是逻辑上的一个概念。简单的说，对于某一个UE来说，其与CN之间的连接中，直接与CN相连，并对UE的所有资源进行控制的RNC叫该UE的SRNC。UE与CN之间的连接中，与CN没有连接，仅为UE提供资源的RNC叫该UE的DRNC。处于连接状态的UE必须而且只能有一个SRNC，可以有0个或者多个DRNC,19,CRNC,CRNC是对于某一个Node B(或者Cell)来说的直接和某Node B相连接，对该Node B资源的使用进行控制的RNC叫该Node B的Control RNC一个Node B有且只能有一个CRNCCRNC对其控制的所有Node B的资源进行合理的分配和使用,20,Source RNC与Target RNC,SRNS Relocation就是将某个UE的SRNC的角色由一个RNC转到另外一个 RNC的过程.SRNS Relocation前，该UE的SRNC(Serving RNC)叫Source RNC，即将承担SRNC角色的目标RNC叫Target RNC.Source RNC和Target RNC是在一次SRNS Relocation过程中对于不同RNC的称谓.,21,本章小结,本章重点介绍了UTRAN的一些基本概念。,22,课程内容,第一章 UTRAN网络结构和协议栈第二章 UTRAN基本概念第三章 基本信令流程,23,第三章 基本信令流程,呼叫总体流程网络启动流程UE登记流程呼叫流程及软、硬切换流程连接移动性管理流程,24,呼叫总体流程,25,第三章 基本信令流程,呼叫总体流程网络启动流程UE登记流程呼叫流程及软、硬切换流程连接移动性管理流程,26,.,3.BCCH:System Information,1.System Information Update Request,UE,Node B,RNC,CN,NBAP,NBAP,RRC,RRC,.,4.BCCH:System Information,RRC,RRC,5.BCCH:System Information,RRC,RRC,.,2.System Information Update Response,NBAP,NBAP,系统信息广播流程,27,第三章 基本信令流程,呼叫总体流程网络启动流程UE登记流程呼叫流程及软、硬切换流程连接移动性管理流程,28,UE为登记发起RRC连接建立，SRNC决定在公共信道上建立RRC连接，并且使用已经配置好的公共信道资源。,RRC建立流程(CCH),29,UE与CN之间交换DT消息，如鉴权、连接建立、位置登记等。,NAS信令建立流程,30,UE在登记过程中，没有使用专用的用户面资源，直接释放信令链路。登记过程结束。,RRC释放流程(CCH),31,第三章 基本信令流程,呼叫总体流程网络启动流程UE登记流程呼叫流程及软、硬切换流程连接移动性管理流程,32,CN发送寻呼消息，指定UE与寻呼区（CN负责寻呼消息的重发）。SRNC根据UE的状态发送相应的寻呼消息。,寻呼流程(空闲状态),33,CN发送寻呼消息，指定UE与寻呼区（CN负责寻呼消息的重发）。SRNC根据UE的状态发送相应的寻呼消息。,寻呼流程(连接模式),34,UE在CCCH信道发送RRC建立请求消息，带有UE标志、能力、原因；SRNC如果条件满足，首先根据需求配置好NodeB，并建立与NodeB的通路；然后在CCCH信道发送RRC连接建立消息，并等候UE从DCCH的响应。,RRC建立流程(DCH),35,当SRNC决定在公共信道上建立RRC连接的时候，就不需要再配置NodeB并建立SRNC与NodeB之间的数据承载了，因为都已经建立好了。,RRC建立流程(CCCH),36,UE与CN之间交换DT消息，如鉴权、业务请求、连接建立等。,NAS信令建立流程,37,Iu接口上的ALCAP建立过程有多次，允许同时建立多条用户面的RAB；用户面建立完毕后，UE进入通话过程。,RAB建立流程(DCH-DCH,同步),38,RAB建立流程(DCH-DCH,异步),39,RAB建立流程(RA/FA-RA/FA),40,RAB建立流程(RA/FA-DCH),41,RAB修改流程,42,传输信道重配置流程,43,物理信道重配置流程,44,软切换宏分集：Macro diversity is a operation state in which a User Equipment simultaneously has radio links with two or more UTRAN access points for the sole aim of improving quality of the radio connection or providing seamless活动集：“Active Set”Set of radio links simultaneously involved in a specific communication service between an User Equipment and a UTRAN access point,软切换相关概念,45,软切换流程示意图,46,软切换流程示意图,47,软切换流程示意图,48,软切换流程示意图(SRNC-DRNC),49,软切换流程示意图(SRN迁移),50,软切换流程示意图（RNC内）,51,软切换流程（RNC内add branch）,52,软切换流程（RNC内del branch）,53,软切换前,软切换后,无线链路同时增加与删除,软切换流程示意图（跨RNC）,54,软切换流程（跨RNC）,55,硬切换前,硬切换后,无线链路不能够同时保存,硬切换流程示意图（RNC内）,56,硬切换流程（RNC内）,57,硬切换前,硬切换后,无线链路不能够同时保存,硬切换流程示意图（跨RNC）,58,硬切换流程（跨RNC通过 Iur接口）,59,释放过程一般由CN发起；当然在UE异常情况下，SRNC也可以请求释放。首先释放UE的连接，然后再释放与NodeB的连接。RRC释放，就是呼叫的结束。,RRC释放流程（DCH）,60,当释放使用公共信道的UE时，可以发现SRNC只要直接释放UE就可以了，而无需释放NodeB的资源，当然也没有数据承载释放。,RRC释放流程（CCCH）,61,第三章 基本信令流程,呼叫总体流程网络启动流程UE登记流程呼叫流程及软、硬切换流程连接移动性管理流程,62,小区更新流程URA更新流程系统间切换流程SRNC Relocation流程,连接移动性管理流程,63,前向切换（Forward Handover）是UE发起的切换，包括CELL UPDATE和URA UPDATE过程。其中，URA UPDATE过程只用于处于URA_PCH状态的UE进行URA 重选，以及检查RRC连接是否正常。对于CELL_FACH和CELL_PCH状态的UE 小区重选 处于SA(Service Area)，定时器T305超时（此定时器在广播的系统信息中定义）对于CELL_PCH和URA_PCH状态的UE需要上传数据时（进入CELL_FACH状态）当在PCCH上接收到寻呼消息时，发起小区更新 CELL UPDATE过程还可用来重建RLC实体不可恢复的错误（丢失连接），以及监视RRC连接的状态。,前向切换,64,小区更新流程,65,URA更新流程,66,硬切换流程（UMTS-GSM）,67,硬切换流程（GSM-UMTS）,68,小区重选流程（UMTS-GPRS）,69,小区重选流程（GPRS-UMTS）,70,SRNC Relocation流程,71,本章小结,本章主要介绍了RAN侧的基本信令流程。掌握了这些基本信令流程，对后续学习CN侧的信令流程将有很大的帮助。,72,附录资料,73,