华为WCDMA系统原理- 呼叫基本流程

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1、6.5.5 MM过程.6-596.5.4 SGSN和MSC/VLR之间的联系.6-596.5.1 MM功能概述.6-566.5.2 移动性管理状态.6-576.5.3 GMM的定时器功能 .6-596.5 分组域移动性管理流程.6-566.4 电路域移动性管理.6-476.4.1 位置更新.6-476.4.2 去活.6-506.4.3 鉴权流程.6-506.4.4 安全模式控制.6-526.4.5 TMSI重分配.6-526.4.6 联合位置更新.6-536.3.4 呼叫释放流程.6-286.3.5 切换流程.6-306.3.6 RNC迁移.6-426.3.3 RAB建立流程.6-236.3

2、无线资源管理流程.6-216.3.1 RRC连接建立流程.6-216.3.2 信令建立流程.6-226.2.3 小区选择和重选.6-146.2.4 位置登记.6-216.2.2 PLMN选择和重选.6-76.2 空闲模式下的UE .6-56.2.1 概述.6-56.1.2 寻呼流程.6-36.1.1 UE状态.6-1目 录第六章 基本信令流程.6-16.1 UE的状态与寻呼流程.6-16.5.6 GPRS附着功能.6-606.5.7 分离功能.6-636.5.8 安全流程.6-656.5.9 位置管理功能.6-686.5.10 重定位.6-71i6.6.2 移动终止呼叫的建立.6-1016.5

3、.14 类标处理 .6-996.6 呼叫控制.6-996.6.1 移动起始呼叫建立.6-996.5.13 系统间切换.6-846.5.11 用户管理功能.6-806.5.12 服务请求 .6-81图6-18 不同Node B之间的软切换图6-15 释放建立在专用信道上的RRC连接.6-29图6-16 释放建立在公共信道上的RRC连接.6-30图6-17 Node B内部的软切换.6-30图6-14 RAB建立流程RACH/FACH-RACH/FACH.6-28图6-13 RAB建立流程RACH/FACH-DCH.6-27图6-12 RAB建立流程DCH-DCH异步.6-26图6-11 RAB建

4、立流程DCH-DCH 同步.6-25图6-7 空闲模式下的小区选择与重选在任何状态下 新PLMN的选择将导致状态的退出 从开始点1重新开始.6-20图6-8 RRC连接建立在专用信道上.6-21图6-9 RRC连接建立在公共信道.6-22图6-10 信令建立过程.6-23图6-6 位置登记任务状态图.6-14图6-4 PLMN 选择状态图图6-5 PLMN选择状态图自动模式人工模式.6-12.6-13图6-3 空闲模式下的UE.6-6图6-2 寻呼CELL_DCH或CELL_FACH状态下的UE.6-46.6.3 RAB流程.6-1026.6.4 寻呼流程.6-1096.6.5 呼叫释放过程.

5、6-1116.7 分组域会话管理流程.6-1126.7.1 SM基本概念.6-1126.7.2 PDP Context激活功能.6-1166.7.3 PDP Context修改功能.6-1196.7.4 PDP Context去激活功能.6-1236.7.5 保留过程和RAB重建 .6-1256.7.6 Mobile IP支持.6-126图6-1 寻呼空闲模式和PCH状态下的UE .6-4.6-31iiUE 根据上述公式计算出Rs和Rn选一个值最大的小区如果这个小区是TDD的或者是GSM的 UE就直接重选这个小区如 果 这 个 小 区 是 FDD 的还要麻烦一些UE 要 读 当 前 小 区 的

6、Cell_selection_and_reselection_quality_measure 在 SIB3Cell selection andre-selection info中 如果Cell_selection_and_reselection_quality_measure指定的是 RSCP那么这个小区就被选择如 果 Cell_selection_and_reselection_quality_measure 指 定 的 是 Ec/N0UE 需 要 重 新 计 算 R此 时 Qmeas_LEV是Ec/N0的测量值 不再是RSCP的测量值 同时由于只是在所有FDD小区中重选Qmap =Qmea

7、s_LEVQhyst2s 和 Qoffset2s,n 被 使 用而 不 是 Qhyst1s 和Qoffset1s,n被使用 他们在系统信息的位置和Qhyst1sQoffset1s,n是一样的如果在Treselection时间内 上述criteria仍然得到满足 UE就选择这个小区驻留下来读它的广播消息 小区重选结束3.离开连接模式的小区选择当UE 从连接模式回到空闲模式时要做小区选择以找一个合适的小区suitable cell这个选择过程和普通的小区选择过程是一样的 不过此时候选小区就是连接模式时用到的小区 如果在这些小区中找不到合适的小区应该使用stored information cell

8、 selection4.任意小区选择只要它满足criteria S即可 在任意小区选择的意思就是随便选择一个小区UE进入limited service状态这种情况下图6-7表明了小区选择和重选的大致过程为了理解这些过程一些名词解释如下Suitable Cellnormal service是一个UE可以在其中获得正常服务的小区Acceptable Cell但只能获得受限服务满足cell selection 的 criteria Slimited service 的小区Camped normallyUE驻留在小区中可以获得normal service这个小区一定是suitable cellCamp

9、ed on any cellUE驻留在小区中 可以获得limited service 这个小区第六章 基本信令流程WCDMA系统基本原理一定是acceptable cell6-18CellReselectionEvaluationProcessCamped onAny Cellno cell informationstored for the PLMNInitialCell Selectiongo here whenevera new PLMNis selected1no suitable cell foundsuitable cell foundsuitable cell foundConn

10、ectedModeno suitablecell foundnosuitablecellfoundcell informationstored for the PLMNStoredInformationCell SelectionAny CellSelectionConnectedMode(Emergencycalls only)return toidle modego here when no USIM in the UEUSIM inserted1Campednormallysuitablecell selectedtriggerno suitablecell foundleaveidle

11、 modesuitablecell foundleaveidle modeCell Selectionwhen leavingconnectedmodereturn toidle modeno acceptable cell foundan acceptable cell foundCell Selectionwhen leavingconnectedmodeacceptablecell foundNASregistrationrejectedsuitablecell found1CellReselectionEvaluationProcesstriggeracceptablecell sel

12、ectedno acceptablecell found图6-7 空闲模式下的小区选择与重选在任何状态下 新PLMN的选择将导致状态的退出从开始点1重新开始6.2.4 位置登记这些过程请参见MM第六章 基本信令流程WCDMA系统基本原理GMM的过程6-19UE 将发起UE 处于空闲模式下RRC连接建立过程当UE 的非接入层请求建立信令连接时每个UE最多只有一个RRC连接当SRNC接收到UE的RRC CONNECTION REQUEST消息 由其无线资源管理模块RRM根据特定的算法确定是接受还是拒绝该RRC连接建立请求如果接受则再判决是建立在专用信道还是公共信道 对于RRC连接建立使用不同的信道

13、 则RRC连接建立流程也不一样1.RRC连接建立在专用信道上如图6-8所示UESRNC1.RRC CONNECTION REQUESTNodeB2.分配RNTI,L1,L2参数3.RL SESETUP REQUEST4.RL SETUP RESPONSE5.ALCAP建立并同步6.RRC CONNECTION SETUP7.RRC CONNECTION SETUP COMPLETE图6-8 RRC连接建立在专用信道上信令流程说明请求建立一(1)UE在上行CCCH上发送一个RRC Connection Request消息条RRC连接(2)SRNC根据RRC连接请求的原因以及系统资源状态 决定UE

14、建立在专用信道上并分配RNTI和L1 L2资源请 求 Node B 分 配(3)SRNC 向 Node B 发 送 Radio Link Setup Request 消 息RRC连接所需的特定无线链路资源(4)Node B资源准备成功后第六章 基本信令流程WCDMA系统基本原理6.3 无线资源管理流程6.3.1 RRC连接建立流程向SRNC应答Radio Link Setup Response消息6-20(5)SRNC 使 用 ALCAP 协 议 发 起 Iub 接 口 用 户 面 传 输 承 载 的 建 立并完成RNC于Node B之间的同步过程(6)SRNC在下行CCCH向UE发送RRC

15、Connection Setup消息(7)UE 在上行DCCH向SRNC发送RRC Connection Setup Complete消息至此RRC连接建立过程结束2.RRC连接建立在公共信道上如图6-9所示当RRC连接建立在公共信道上时 因为用的是已经建立好的小区公共资源 所以这里无需建立无线链路和用户面的数据传输承载 其余过程与RRC连接建立在专用信道相似UESR N CN odeB1.R R C C O N N E C T IO N R E Q U E S T2.分 配 R N T I,L 1,L 2 参 数3.R R C C O N N E C T IO N S E T U P4.R

16、R C C O N N E C T IO N S E T U P C O M P L E T E图6-9 RRC连接建立在公共信道6.3.2 信令建立流程信令建立流程是在UE与UTRAN之间的RRC连接建立成功后UE通过RNC建立与CN的信令连接 也叫NAS信令建立流程用于UE与CN的信令交互NAS信息 如鉴权业务请求 连接建立等UE与CN的交互的信令 对于RNC而言 都是直传消息RNC在收到第一条直传消息时 即初始直传消息 Initial Direct Transfer将建立与CN之间的信令连接流程如图6-10所示第六章 基本信令流程WCDMA系统基本原理该连接建立SCCP之上6-21UES

17、RNCCN1.RRC INITIAL DIRECT TRANSFER2.RANAP:INITIAL UE MESSAGE(CR)3.SCCP CC(Success)3.SCCP CC(Failure)图6-10 信令建立过程具体流程如下Initial(1)RRC 连接建立后Direct TransferUE 通过RRC 连接向RNC 发送初始直传消息消息中携带UE发送到CN的NAS信息内容(2)RNC接收到UE的初始直传消息 通过Iu接口向CN发送SCCP连接请求消息CR消 息 数 据 为 RNC 向 CN 发 送 的 初 始 UE 消 息Initial UEMessage该消息带有UE发送到

18、CN的消息内容(3)如果CN准备接受连接请求则向RNC 回SCCP连接证实消息CCSCCP连接建立成功 RNC接收到该消息 确认信令连接建立成功(4)如果CN 不能接受连接请求则向RNC 回SCCP 连接拒绝消息 CJSCCP连接建立失败 RNC接收到该消息 确认信令连接建立失败 则发起RRC释放过程信令连接建立成功后UE 发送到CN的消息通过上行直传消息UplinkDirect Transfer发送到RNCRNC将其转换为直传消息Direct Transfer发送到CNCN发送到UE的消息通过直传消息Direct Transfer发送到RNCRNC 将 其转 换为下 行直传消 息 Downl

19、ink Direct Transfer发送到UE6.3.3 RAB建立流程RAB是指用户平面的承载 用于UE和CN之间传送语音 数据及多媒体业务UE首先要完成RRC连接建立 然后才能建立RABRAB建立是由CN发起 UTRAN执行的功能 基本流程为首先由CN向UTRAN发送RAB指配请求消息请求UTRAN建立RABIur接口的数据传输承载第六章 基本信令流程WCDMA系统基本原理UTRAN中的SRNC发起建立Iu接口与Iub接口SRNC向UE发起RB建立请求6-22UE完成RB建立 向SRNC回应RB建立完成消息SRNC向CN应答RAB指配响应消息 结束RAB建立流程当RAB建立成功以后 一个

20、基本的呼叫即建立 UE进入通话过程根据无线资源使用情况 RRC连接建立时的无线资源状态与RAB建立时的无线资源状态可以将RAB的建立流程分成以下三种情况(1)DCH-DCH RRC使用DCH RAB准备使用DCH(2)RACH/FACH-RACH/FACH RRC使用CCH RAB准备使用CCH(3)RACH/FACH-DCH RRC使用CCH 而RAB准备使用DCH下面给出以上不同情况下的RAB建立流程的具体过程描述1.DCH-DCHUE当前的RRC状态为专用传输信道 DCH时指配的RAB只能建立在专用传输信道上根据无线链路RL重配置情况RAB建立流程可分为同步重配置RLDCH-DCH 与异

21、步重配置RLDCH-DCH 两种情况二者能否立即启用新的的区别在于Node B与UE接收到SRNC下发的配置消息后配置参数同步情况下Node B与UE在接收到SRNC下发的配置消息后 不能立即启用新的配置参数而是从消息中获取SRNC规定的同步时间 在同步时刻同时启用新的配置参数异步情况下Node B与UE在接收到SRNC下发的配置消息后 将立即启用新的配置参数(1)同步重配置RL在DCH-DCH同步情况下 需要SRNCNode B与UE之间同步重配置RLNode B在接收到SRNC下发的重配置RL消息后 不能立即启用新的配置参数而是准备好相应的无线资源等待接收到SRNC下发的重配置执行消息从消

22、息中获取SRNC规定的同步时间UE在接收到SRNC下发的配置消息后 也不能立即启用新的配置参数而是从消息中获取SRNC规定的同步时间在SRNC规定的同步时刻 Node B与UE同时启用新的配置参数图6-11第六章 基本信令流程WCDMA系统基本原理下面给出RAB建立流程中DCH-DCH同步重配置RL的过程6-23UENodeBSRNC CN1.RANAP:RAB ASSIGNMENT REQUEST2.ALCAP建立3.RL RECONFIG PRE4.RL RECONFIG READY5.ALCAP建立 同步6.RL RECONFIG COMMIT7.RRC:RB SETUP8.RRC:RB

23、 SETUP COMPLETE图6-11 RAB建立流程9.RANAP:RAB ASSIGNMENT RESPONSEDCH-DCH 同步信令流程说明(1)CN 向 UTRAN 发 送 RANAP 协 议 的 RAB 指 配 消 息 Radio Access BearerAssignment Request 发起RAB建立请求(2)SRNC接收到RAB建立请求后 将RAB的QoS参数映射为AAL2链路特性参数与无线资源特性参数 Iu接口的ALCAP根据其中的AAL2链路特性参数发起Iu接口的用户面传输承载建立过程(3)SRNC向属下的Node B发送NBAP协议的无线链路重配置准备Radio

24、LinkReconfiguration Prepare消息 请求属下的Node B准备在已有的无线链路上增加一条 或多条承载RAB的专用传输信道 DCH(4)Node B 分 配 相 应 的 资 源Reconfiguration Ready消息然 后 向 所 属 的 SRNC 发 送 Radio Link通知SRNC无线链路重配置准备完成(5)SRNC中Iub接口的ALCAP发起Iub接口的用户面传输承载建立过程NodeB与SRNC通过交换DCH帧协议的上下行同步帧建立同步(6)SRNC 向 属 下 的 Node B 发 送 无 线 链 路 重 配 置 执 行 消 息 Radio LinkRe

25、configuration Commit(7)SRNC向UE发送RRC协议的RB建立消息Radio Bearer Setup向 SRNC 发 送 无 线 承 载 建 立 完 成 消 息 Radio Bearer(8)UE 执 行 RB 建 立 后Setup Complete向CN回应RAB指配响应消息结束RAB建立流程(9)SRNC接收到无线承载建立完成的消息后Radio Access Bearer Assignment Response(2)异步重配置RL在DCH-DCH异步情况下 不要求SRNCNode B与UE之间同步重配置RL将立即起用新的配置参数第六章 基本信令流程WCDMA系统基本

26、原理Node B与UE在接收到SRNC下发的配置消息后6-24UENodeBSRNC CN1.RANAP:RAB ASSIGNMENT REQUEST2.ALCAP建立3.RL RECONFIG REQ4.RL RECONFIG RESP5.ALCAP建立 同步6.RRC:RB SETUP7.RRC:RB SETUP COMPLETE8.RANAP:RAB ASSIGNMENT RESPONSE图6-12 RAB建立流程DCH-DCH异步信令流程说明(1)CN 向 UTRAN 发 送 RANAP 协 议 的 RAB 指 配 消 息 Radio Access BearerAssignment R

27、equest 发起RAB建立请求(2)SRNC接收到RAB建立请求后 将RAB的QoS参数映射为AAL2链路特性参数与无线资源特性参数 Iu接口的ALCAP根据其中的AAL2链路特性参数发起Iu接口的用户面传输承载建立过程(3)在 异 步 情 况 下 无线重配置无需同步SRNC 向 属 下 的 Node B 发 送NBAP协议的无线链路重配置请求Radio Link Reconfiguration Request消息请求属下的Node B在已有的无线链路上建立新的专用传输信道DCH(4)Node B接收到无线链路重配置请求消息后 即分配相应的资源然后向所属的SRNC发送Radio Link R

28、econfiguration Response消息通知SRNC无线链路重配置完成(5)SRNC 中 Iub 接口 的ALCAP 发起 Iub 接 口的用 户面传 输承载建立过 程Node B与SRNC通过交换DCH帧协议的上下行同步帧建立同步(6)SRNC向UE发送RRC协议的无线承载建立消息Radio Bearer Setup向 SRNC 发 送 无 线 承 载 建 立 完 成 消 息 Radio Bearer(7)UE 执 行 RB 建 立 后Setup Complete向CN回应RAB指配响应消息结束RAB建立流程(8)SRNC接收到无线承载建立完成的消息后Radio Access Be

29、arer Assignment Response2.RACH/FACH-DCH当UE的RRC状态在公共信道时 RNC根据RAB指配消息中的QoS参数 可以将指配的RAB建立在公共信道 RACH/FACH或专用信道DCH上下第六章 基本信令流程图6-12WCDMA系统基本原理下面给出RAB建立流程中DCH-DCH异步重配置RL的例子6-25图6-13UENodeBSRNC CN1.RANAP:RAB ASSIGNMENT REQUEST2.ALCAP建立3.RL SETUP REQ4.RL SETUP RESP5.ALCAP建立 同步6.RRC:RB SETUP7.RRC:RB SETUP CO

30、MPLETE8.RANAP:RAB ASSIGNMENT RESPONSE图6-13 RAB建立流程 RACH/FACH-DCH信令流程说明(1)CN 向 UTRAN 发 送 RANAP 协 议 的 RAB 指 配 消 息 Radio Access BearerAssignment Request 发起RAB建立请求(2)SRNC接收到RAB建立请求后 将RAB的QoS参数映射为AAL2链路特性参数与无线资源特性参数 Iu接口的ALCAP根据其中的AAL2链路特性参数发起Iu接口的用户面传输承载建立过程(3)SRNC 向 属 下 的 Node B 发 送 无 线 链 路 建 立 请 求 消 息

31、 Radio Link SetupRequest建立新的无线链路(4)Node B分配相应的资源后Radio Link Setup Response向所属的SRNC发送无线链路建立响应消息通知SRNC无线链路建立完成Node(5)SRNC中Iub接口的ALCAP发起Iub接口的用户面传输承载建立过程B与SRNC通过交换DCH帧协议的上下行同步帧建立同步(6)SRNC向UE发送RRC协议的无线承载建立消息Radio Bearer Setup向 SRNC 发 送 无 线 承 载 建 立 完 成 消 息 Radio Bearer(7)UE 执 行 RB 建 立 后Setup Complete向CN回

32、应RAB指配响应消息结束RAB建立流程(8)SRNC接收到无线承载建立完成的消息后Radio Access Bearer Assignment Response3.RACH/FACH-RACH/FACH图6-14第六章 基本信令流程WCDMA系统基本原理面的例子是将指配的RAB建立在专用信道上下面给出了指配的RAB建立在公共信道上的例子6-26UENodeBSRNC CN1.RANAP:RAB ASSIGNMENT REQUEST2.ALCAP建立3.RRC RB SETUP4.RRC RB SETUP COMPLETE5.RANAP RAB ASSIGNMENT RESPONSE图6-14

33、RAB建立流程RACH/FACH-RACH/FACH信令流程说明(1)CN 向 UTRAN 发 送 RANAP 协 议 的 RAB 指 配 消 息 Radio Access BearerAssignment Request 发起RAB建立请求(2)SRNC接收到RAB建立请求后 将RAB的QoS参数映射为AAL2链路特性参数与无线资源特性参数 Iu接口的ALCAP根据其中的AAL2链路特性参数发起Iu接口的用户面传输承载建立过程(3)SRNC向UE发送RRC协议的无线承载建立消息Radio Bearer Setup向 SRNC 发 送 无 线 承 载 建 立 完 成 消 息 Radio Bea

34、rer(4)UE 执 行 RB 建 立 后Setup Complete向CN回应RAB指配响应消息结束RAB建立流程(5)SRNC接收到无线承载建立完成的消息后Radio Access Bearer Assignment Response6.3.4 呼叫释放流程呼叫释放流程也就是RRC连接释放流程 RRC连接释放流程分为两种类型UE发起的释放和CN发起的释放 两种释放类型的区别主要在于高层的呼叫释放请求消息由谁先发出当 CN 决 定 释 放 呼 叫 后SRNC收到该释放命令后但最终的资源释放都是由CN发起的将 向 SRNC 发 送 IU RELEASE COMMAND 消 息有如下操作步骤(1

35、)向CN返回IU RELEASE COMPLETE消息(2)发起IU接口用户面传输承载的释放(3)释放RRC连接RRC 释放就是释放UE和UTRAN之间的信令链路以及全部无线承载根据RRC连接所占用的资源情况 可进一步划分为两类 释放建立在专用信道上第六章 基本信令流程WCDMA系统基本原理6-27UENodeBSRNC1.RRC RRC CONNECTION RELEASE2.RRC RRC CONNECTION RELEASE COMPLE TE3.RL DELETION4.RL DELETION RESPONSE5.ALCAP释放图6-15 释放建立在专用信道上的RRC连接流程描述(1)

36、RNC向UE发送RRC连接释放消息RRC Connection Release(2)UE向RNC返回释放完成消息RRC Connection Release Complete删 除 Node(3)RNC 向 Node B 发 送 无 线 链 路 删 除 消 息 Radio Link DeletionB中的无线链路资源(4)Node B资源释放完成后向RNC返回释放完成消息Radio Link DeletionResponse(5)RNC使用ALCAP协议发起IUB接口用户面传输承载的释放最后RNC再发起本端L2资源的释放 至此RRC释放过程结束2.释放建立在公共信道上的RRC连接如图6-16所

37、示释放建立在公共信道上的RRC连接时 因为此时用的是小区公共资源所以直接释放UE就可以了无需释放Node B的资源当然也没第六章 基本信令流程WCDMA系统基本原理的RRC连接和释放建立在公共信道上的RRC连接1.释放建立在专用信道上的RRC连接如图6-15所示有数据传输承载的释放过程6-28UEN odeBSR N C1.RRC2.RRCR R C C O N N E C T IO N R E L E A S ER R C C O N N E C T IO N R E L E A S E C O M P L E T E图6-16 释放建立在公共信道上的RRC连接6.3.5 切换流程切换过程是

38、移动通信区别于固定通信的一个显著特征之一 当UE使用的小区或制式FDDTDD发生变化时我 们 就 说 UE 发 生 了 切 换WCDMA支持的切换包括软切换 硬切换前向切换和系统间切换 软切换和硬切换主要是由网络侧发起前向切换主要是UE发起而系统间切换既有网络侧发起的情况 又有UE发起的情况 发生切换的原因包括UE的移动人为干预等资源的优化配置1.软切换在WCDMA中 由于相邻小区存在同频的情况 UE 可以通过多条无线链路与网络进行通信 在多条无线链路进行合并的时候 通过比较选取信号较好的一条从而达到优化通信质量的目的 只有FDD制式才能进行软切换根据小区之间位置的不同 软切换可以分为以下几种

39、情况(1)Node B内不同小区之间CNSRNCNODEBCELLCELLUE图6-17 Node B内部的软切换这种情况见图6-17无线链路可以在Node B内 也可以到SRNC再进行第六章 基本信令流程WCDMA系统基本原理6-29合并如果在Node B内部就完成了合并 我们称之为更软切换(2)同一RNC内不同Node B之间其流程图如图6-18所示CNSRNCNODEBCELLCELLNODEBCELLCELLUE图6-18 不同Node B之间的软切换(3)不同RNC之间其软切换流程图如图6-19所示CNSRNCNODEBCELLCELLDRNCNODEBCELLCELLUE图6-19

40、 不同RNC之间的软切换软切换中一个重要问题就是多条无线链路的合并WCDMA中使用宏分集MACRO DIVERSITY 技术对无线链路进行合并就是根据一定的标准如误码率对来自不同无线链路的数据进行比较 选取质量较好的数据发第六章 基本信令流程WCDMA系统基本原理给上层6-30关于邻近小区有几个重要的概念(1)活动集指的是UE当前正在使用的小区的集合 软切换的执行结果就表现在活动集中小区增加或减少(2)观察集UE根据UTRAN给的邻近小区信息 正在观察但不在活动集中的小区UE对观察集中的小区进行测量 当测量结果符合一定的条件时这些小区可能被加入活动集 所以有时也称为候选集(3)已检测集UE已检

41、测到但既不属于活动集也不属于观察集的小区UTRAN可以要求UE报告已检测集的测量结果 由于它们不属于邻近小区列表所以有时也称之为未列出集软切换的过程可以分为以下几个步骤对同频的邻近小区进行测量 测量结果(1)UE根据RNC给的测量控制信息上报给RNC经过处理后确定哪些小区应该增加(2)RNC对上报的测量结果和设定的阈值进行比较哪些应该删除(3)如果有小区需要增加 先通知Node B准备好(4)RNC通过活动集更新消息 通知UE增加和/或删除小区如果删除了小区 则通知Node B释放相(5)在UE成功进行了活动集更新后应的资源原来的通信不受影响 所以能够完成从一个小区到在进行软切换的过程中另一个

42、小区的平滑切换2.硬切换当邻近小区属于异频小区时 不能进行软切换 这时可以进行硬切换 硬切换过程就是先中断跟原来小区的通信 然后再从新的小区接进来 因此它的性能不如软切换 所以一般在不能进行软切换的时候 才会考虑硬切换硬切换的目标小区可以没有经过测量 适合于紧急情况下的硬切换 失败率较高更常见的硬切换同样也要对目标小区先进行测量 但一般UE只配一个解码器不能同时对两个频点的信号进行解码所以为了UE能进行异频测量其原理图如图6-20所示第六章 基本信令流程WCDMA系统基本原理在软切换中在WCDMA中引入了压缩模式技术6-31One frame(10 ms)Idle period availab

43、le forinter-frequency measurements图6-20 压缩模式原理图压缩模式技术的基本原理就是 Node B在发送某些帧每10ms 发送的数据为一帧的时候加大发送速率用 少 于 10ms 的 时 间 发 送 完 原 来 需 要10ms的数据那么空出来的时间就让UE进行异频测量具体采用什么方式和什么时间来加大发送速率 由RNC进行控制跟软切换类似 硬切换根据原小区和目标小区的位置关系 分为以下几种(1)同一个小区内 FDD和TDD方式之间的硬切换(2)Node B内的小区之间(3)同一RNC内不同Node B的小区之间(4)不同RNC的小区之间通常不同RNC之间发生硬切

44、换时 两个RNC之间都存在IUR接口 否则就需要通过伴随迁移 RELOCATION 来完成硬切换Uu接口有5个信令过程都能够完成硬切换(1)物理信道重配置(2)传输信道重配置PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATIONTRANSPORT CHANNEL RECONFIGURATION(3)RB建立过程(4)RB释放过程(5)RB重配置过程RADIO BEAR SETUPRADIO BEAR RELEASERADIO BEAR RECONFIGURATION第六章 基本信令流程WCDMA系统基本原理图6-21以物理信道重配置为例给出不同Node B之间小区硬切换的信令过程6-

45、32UE目标NODEB原 NODEBSRNC1.RADIO LINK SETUP REQUEST2.RADIO LINK SETUP RESPONSE3.ALCAP建立4.PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION5.RADIO LINKFAILURE INDICATION6.PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION COMPLETE7.RADIO LINKDELETION REQUEST8.RADIO LINKDELETION RESPONSE9.ALCAP释放图6-21 硬切换流程图信令流程描述(1)SRNC向目标小区所在的Node B发送消息

46、Radio Link Setup Request其建立一条无线链路(2)目标小区所在的Node B向SRNC应答消息Radio Link Setup Response无线链路建立成功(3)SRNC采用ALCAP协议建立SRNC和目标Node B的IUB接口传输承载要求表明并且进行FP同步(4)SRNC 通 过 下 行 DCCH 信 道 向 UE 发 送 消 息 Physical ChannelReconfiguration 消息中给出目标小区的信息(5)在UE从原小区切换到目标小区后 原小区Node B会检测到无线链路失去于是向SRNC发消息Radio Link Failure Indicat

47、ion指示无线链路失联系败(6)UE 在 成 功 切 换 到 目 标 小 区 后 通 过 DCCH 向 SRNC 发 送 消 息 PhysicalChannel Reconfiguration Complete 通知SRNC物理信道重配置完成删除(7)SRNC向原小区所在的Node B发送消息Radio Link Deletion Request原小区的无线链路(8)原小区所在的Node B完成无线链路资源删除后 向SRNC应答消息Radio第六章 基本信令流程WCDMA系统基本原理Link Deletion Response(9)SRNC采用ALCAP协议释放SRNC和原小区所在Node B

48、的IUB接口的传输承载6-33RRC连接移动性管理中 前向切换是其中的一部分 前向切换分为小区更新和URA更新 主要用于当UE位置发生改变时及时更新UTRAN侧关于UE的信息还可以监视RRC的连接 切换RRC的连接状态 另外还有错误通报和传不管是小区更新还是URA更新 更新过程均是由UE主动发递信息的作用起的小区更新处于CELL_FACHCELL_PCH或URA_PCH状态的UE都可能发起小区更新过程对不同的连接状态 会有不同的小区更新原因 小区更新流程也不同(1)如果小区更新原因是周期性小区更新且UTRAN 侧不给UE 分配新的其流程如图6-22所示CRNTI或URNTIUEUTRAN1.C

49、ELLUPDATE2.CELL UPDATE CONFIRM图6-22 小区更新过程具体流程如下(a)UE从CCCH向UTRAN发送CELL UPDATE消息(b)UTRAN收到UE的CELL UPDATE消息处理完成后给UE发应答消息CELLUPDATE CONFIRMUTRAN 侧 结 束 本 次 小 区 更 新 UE 收 到 CELLUPDATE CONFIRM消息后结束本次小区更新(2)如果小区更新的原因是因为有上行数据传输或者是对寻呼的响应UTRAN侧没有给UE分配CRNTI或URNTI 也没有指示相关物理信道信息并且UE中保存的TFS/TFCS与系统信息中广播的PRACH/SCCP

50、CH的TFS/TFCS相同 如果小区更新的原因是因为有上行数据 或者是对寻呼的响应或者是小区重选UTRAN侧给UE分配了CRNTI或URNTI 但没有指示相关物理信道信息并且UE中保存的TFS/TFCS与系统信息中其流程如图6-23所示第六章 基本信令流程WCDMA系统基本原理3.前向切换广播的PRACH/SCCPCH的TFS/TFCS相同6-34UEUTRAN1.CELL UPDATE2.CELL UPDATE CONFIRM3.PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION COMPLETE图6-23 小区更新过程伴随有物理信道重配置具体流程如下(a)UE从CCCH向UT

51、RAN发送CELL UPDATE消息(b)UTRAN收到UE的CELL UPDATE消息处理完成后给UE发应答消息CELLUPDATE CONFIRM 并等待UE的应答消息(c)UE 收 到 CELL UPDATE CONFIRM 消 息 后 向 UTRAN 发 PHYSICALCHANNEL RECONFIGURATION COMPLETE 消息UE侧结束本次小区更新UTRAN侧收到UE的PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATIONCOMPLETE消息后结束本次小区更新(3)如果小区更新的原因是因为有上行数据传输或者是对寻呼的响应UTRAN侧没有给UE分配CRNTI或UR

52、NTI 也没有指示相关物理信道信息并且UE中保存的TFS/TFCS与系统信息中广播的PRACH/SCCPCH的TFS/TFCS不同 如果小区更新的原因是因为有上行数据 或者是对寻呼的响应或者是小区重选UTRAN侧给UE分配了CRNTI或URNTI 但没有指示相关物理信道信息并且UE中保存的TFS/TFCS与系统信息中其流程如图6-24所示第六章 基本信令流程WCDMA系统基本原理广播的PRACH/SCCPCH的TFS/TFCS不同6-35UE1.CELL UPDATE2.CELL UPDATE CONFIRM3.TRANSPORT CHANNEL RECONFIGURATION COMPLET

53、E图6-24 小区更新过程伴随有传输信道重配置具体流程如下(a)UE从CCCH向UTRAN发送CELL UPDATE消息(b)UTRAN收到UE的CELL UPDATE消息处理完成后给UE发应答消息CELLUPDATE CONFIRM 并等待UE的应答消息(c)UE 收 到 CELL UPDATE CONFIRM 消 息 后向 UTRAN 发 TRANSPORTCHANNEL RECONFIGURATION COMPLETE 消息UE侧结束本次小区更 新UTRAN 侧 收 到 UE 的 TRANSPORT CHANNELRECONFIGURATION COMPLETE消息后结束本次小区更新(4

54、)如果小区更新原因是周期性 UTRAN侧给UE分配了CRNTI或URNTI 但没有指示相关物理信道信息 UE将更新其标识 其流程如图6-25所示UEUTRAN1.CELL UPDATE2.CELL UPDATE CONFIRM3.RNTI REALLOCATION COMPLETE图6-25 小区更新过程伴随有RNTI重分配第六章 基本信令流程UTRANWCDMA系统基本原理具体流程如下(a)UE从CCCH向UTRAN发送CELL UPDATE消息(b)UTRAN收到UE的CELL UPDATE消息处理完成后给UE发应答消息CELL6-36UPDATE CONFIRM 并等待UE的应答消息(c

55、)UE 收 到 CELL UPDATE CONFIRM 消 息 后 向 RNTI REALLOCTIONCOMPLETE消息 UE侧结束本次小区更新UTRAN侧收到UE的RNTIREALLOCTION COMPLETE消息后结束本次小区更新URA更新URA更新过程的目的是处于URA_PCH状态下的UE经过URA再选择后用现在的 URA 更 新 UTRAN在 没 有 URA 再 选 择 发 生 时 该 过 程 也 可 以 用 来 监 视RRC连接一个小区中可以广播几个不同的URA ID 在一个小区中不同的UE可以属于不同的URA当UE处于URA_PCH状态时有且仅有一个有效的URA处于URA_P

56、CH状态时 如果分配给UE的URA不在小区中广播的URAID列表中则UE将发起URA更新过程 或者UE在服务区内 但T306超时则UE将发起URA更新过程其流(1)如果URA更新过程中UTRAN没有给UE分配新的CRNTI或URNTI程如图6-26所示UEUTRAN1.URA UPDATE2.URA UPDATE CONFIRM图6-26 URA更新过程 没有分配新的CRNTI或URNTI具体流程如下(a)UE从CCCH向UTRAN发起URA UPDATE 消息(b)UTRAN收到UE 的URA UPDATE 消息处理完成后给UE 发应答消息URAUPDATE CONFIRM并 结 束 UTR

57、AN 侧 本 次 URA 更 新 UE 收 到 URAUPDATE CONFIRM消息后 结束本次URA更新其流程第六章 基本信令流程WCDMA系统基本原理(2)如果URA更新过程中UTRAN给UE分配了新的CRNTI或URNTI如图6-27所示6-37UEUTRAN1.URA UPDATE2.URA UPDATE CONFIRM3.RNTI REALLOCATION COMPLETE图6-27 URA更新过程 分配了新的CRNTI或URNTI具体流程如下(a)UE从CCCH向UTRAN发起URA UPDATE 消息(b)UTRAN收到UE 的URA UPDATE 消息处理完成后给UE 发应答

58、消息URAUPDATE CONFIRM 并等待UE的消息应答(c)UE 收 到URA UPDATE CONFIRM 消 息后更新CRNTI 或URNTI 并向UTRAN发RNTI REALLOCTION COMPLETE消息 并结束本次URA更新结束本UTRAN侧收到UE 的RNTI REALLOCTION COMPLETE 消息后次URA更新4.系统间切换WCDMA支持UE在UTRAN和现存系统 如GSM/GPRS 之间进行切换可以分为网络控制下的切换 如GSM 和UE的小区重选 如GPRS 二种情况它们各自又可分为入UTRAN和出UTRAN两种情况 下面我们分为四种情况这里只介绍UTRAN

59、中的信令第六章 基本信令流程WCDMA系统基本原理对系统间切换的信令过程进行介绍迁入UTRAN其流程图如图6-28所示6-38UTRANCNUE1.RELOCATION REQUEST2.RELOCATION REQUESTACKNOWLEDGE3.HANDOVER TO UTRANCOMPLETE图6-28 迁入UTRAN流程图具体流程如下(1)CN 用Relocation Request消息通知UTRAN有UE需要迁入(2)UTRAN在准备好资源之后 向CN发送Relocation Request Acknowledge消息在这条消息中又带着Handover To UTRAN Comman

60、d消息由对方系统把Handover To UTRAN Command消息发送给UE向 UTRAN 发 送 Handover To UTRAN(3)UE 在 成 功 接 入 UTRAN 之 后Complete消息迁出UTRAN其流程图如图6-29所示当RNC认为有必要时可以首先进行前面提到的压缩模式控制 让UE进行异系统测量 在信号比较好的时候 进行系统间切换UTRANCNUE1.RELOCATION REQUIRED2.RELOCATION COMMAND3.INTER-SYSTEM HANDOVERCOMMAND图6-29 迁出UTRAN流程图信令流程描述要求对方系统为系统间切换做第六章 基

61、本信令流程WCDMA系统基本原理(1)UTRAN向CN发Relocation Required消息好准备6-39要求UE进行系统(3)UTRAN向UE发送Inter-System Handover Command消息间切换在UE进行系统间切换失败的时候会向UTRAN 发送Inter-System HandoverFailure消息 继续使用原来的信道UE小区重选出UTRAN如图6-30所示对于电路域UE的小区重选在UTRAN中没有什么特殊的信令但是对于支持无损迁移的分组域RAB 有一组信令来处理缓存的分组数组的转发UTRANCN1.SRNS CONTEXT REQUEST2.SRNS CONT

62、EXT RESPONSE3.SRNS DATA FORWARD COMMAN D图6-30 小区重选出UTRAN流程图信令流程描述要求其给出数据转发所需其中包含为每条RAB准备(1)CN向UTRAN发送消息SRNS Context Request的GTP-U和PDCP序列号信息(2)UTRAN向CN返回消息SRNS Context Response的转发数据的起始序列号要求UTRAN开始启(3)CN向UTRAN发送消息SRNS Data Forward Command动缓存的分组数据的转发5.UE小区重选入UTRAN开始的接入和正常的连接没什么区别但在RAB 指配消息中CN 会给出PDCP和G

63、TP-U的序列号 UTRAN用这些序列号来配置用户面 以使用户面能够接收从其它系统 如GPRS转发过来的分组数据6.3.6 RNC迁移根据发生迁第六章 基本信令流程表示对方已准备好WCDMA系统基本原理(2)CN向UTRAN发Relocation Command消息RNC迁移指UE的服务RNC从一个RNC变成另一个RNC的过程6-40移时UE 所处位置的不同可以分为静态迁移和伴随迁移两种情况或者说UE不涉及的 UE Not Involved 和UE涉及的 UE Involved1.静态迁移发生静态迁移的条件是UE从一个DRNC 而且只从一个DRNC中接入 由于迁移过程不需要UE的参与所以也称之

64、为UE不涉及的UE Not Involved迁移下面给出一个存在两条无线链路的例子发生迁移之后原来的DRNC变成了SRNC IUR接口的连接被释放 IU接口发生迁移 如图6-31所示CNSRNCNODEBCELLCELLUEDRNCNODEBCELLCELLCELLCELLUESRNCNODEBCELLCELL原来的SRNCNODEBCN图6-31 静态迁移过程在WCDMA中由于存在两个CN域 如果在发生迁移的时候 UE和两个域都有连接那么这两个域必须同时迁移 下面给出静态迁移的信令流程图如图第六章 基本信令流程WCDMA系统基本原理6-32所示6-41SRNCDRNCMSCSGSNUE1.R

65、ELOCATION REQUIRED2.RELOCATION REQUIRED3.RELOCATION REQUEST4.RELOCATION REQUEST5.ALCAP建立6.RELOCATION REQUEST ACK7.RELOCATIONREQUEST ACK8.RELOCATION COMMAND9.RELOCATION COMMAND10.RELOCATION COMMIT11.RELOCATION DETECT12.RELOCATION DETECT13.RNTI REALLOCATION14.RNTI REALLOCATION COMPLETE15.RELOCATION CO

66、MPLETE16.RELOCATION COMPLETE17.IU RELEASE COMMAND18.IU RELEASE COMMAND19.ALCAP释放图6-32 静态迁移信令流程图信令流图描述(1)SRNC向SGSN(2)SRNC向MSCPS域的CNCS域的CN发送迁移请求消息Relocation Required发送迁移请求Relocation Required要 求 DRNC 做 好 迁 移 准 备(3)SGSN 向 DRNC 发 送 消 息 Relocation Request即准备所需资源(4)MSC向DRNC发送消息Relocation Request 要求DRNC 做好迁移准备 即准备所需资源(5)DRNC采用ALCAP协议发起电路域IU接口用户面承载的建立通知SGSN迁移通知MSC迁移所第六章 基本信令流程WCDMA系统基本原理(6)DRNC向SGSN发送消息Relocation Request Acknowledge所需的资源已经准备好(7)DRNC 向MSC发送消息Relocation Request Acknowledge6-42需的资源已经准备好(8)S