《DSCDMA信令流程》PPT课件.ppt

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1、 TD-SCDMA信令流程信令流程日讯科技日讯科技课程内容TD-SCDMA无线网络接口协议栈结构无线网络接口协议栈结构TD-SCDMA无线网络基本信令流程无线网络基本信令流程TD-SCDMA系统结构系统结构RNSRNSNodeBNodeBNodeBNodeBRNCCNRNC IuIuIur IubIubIubIubUEUuTD-SCDMA网络接口网络接口Uu接口接口通过无线方式通信方式连接移动设备域与无线接入网通过无线方式通信方式连接移动设备域与无线接入网域域Iub接口接口完成完成RNC和和Node B间的用户数据传送、用户数据及信间的用户数据传送、用户数据及信令的处理和令的处理和Node B

2、逻辑上的逻辑上的O&M等等Iur接口接口传送传送RNC之间的控制信令和用户数据之间的控制信令和用户数据Iu接口接口连接连接RAN和和CN，将系统分成用于无线通信处理的，将系统分成用于无线通信处理的RAN和用于处理交换、路由、业务控制的和用于处理交换、路由、业务控制的CN两部分两部分RNC无线网络控制面处理协议无线网络控制面处理协议Uu接口协议结构接口协议结构无线接口物理层功能无线接口物理层功能物理层是空中接口的最底层，支持比特流在物理介质上的物理层是空中接口的最底层，支持比特流在物理介质上的 传输。物理层与层传输。物理层与层2 的的MAC子层及层子层及层3的的RRC子层相连。子层相连。物理层向

3、物理层向MAC 层提供不同的传输信道，传输信道定义了层提供不同的传输信道，传输信道定义了 信息是如何在空中接口上传输的。物理信道在物理层定信息是如何在空中接口上传输的。物理信道在物理层定 义，物理层受义，物理层受RRC 的控制。的控制。物理层向高层提供数据传输服务，这些服务的接入是通过物理层向高层提供数据传输服务，这些服务的接入是通过 传输信道来实现的。传输信道来实现的。无线接口无线接口MAC子层功能子层功能媒体接入控制子层媒体接入控制子层MAC 位于物理层之上，主要是在物理层位于物理层之上，主要是在物理层提供的传输信道和向提供的传输信道和向RLC 层提供服务的逻辑信道之间进行层提供服务的逻辑

4、信道之间进行信道映射，同时也为逻辑信道选择合适的传输格式（信道映射，同时也为逻辑信道选择合适的传输格式（TF）。）。概括地讲，概括地讲，MAC 的主要功能如下：的主要功能如下：逻辑信道与传输信道之间的信道映射，逻辑信道与传输信道之间的信道映射，MAC 负责将逻辑负责将逻辑信道映射到适当地传输信道上；信道映射到适当地传输信道上；根据业务速率，根据业务速率，MAC 为每个传输信道选择合适的传输格为每个传输信道选择合适的传输格式；式；UE 数据流之间的优先级处理；数据流之间的优先级处理；UE 之间的优先级处理；之间的优先级处理；业务量测量；业务量测量；动态传输信道类型切换；动态传输信道类型切换；加密

5、。加密。无线接口无线接口RLC子层功能子层功能无线链路控制协议无线链路控制协议RLC 层位于层位于MAC 层之上，主要执行的功层之上，主要执行的功能有：能有：分段分段/重组；级联；填充重组；级联；填充错误纠正错误纠正流量控制流量控制协议错误检测与恢复协议错误检测与恢复加密加密PDCP子层和子层和BMC子层功能子层功能分组数据汇聚协议层（分组数据汇聚协议层（PDCP）存在于用户平面，只处理）存在于用户平面，只处理分组（分组（PS）业务。）业务。广播广播/多播控制（多播控制（BMC）是仅存在于用户平面）是仅存在于用户平面L2 的一个子的一个子层，它位于层，它位于RLC 层之上。层之上。L2/BMC

6、 子层对于除了广播子层对于除了广播/多多播之外的所有业务均是透明的。播之外的所有业务均是透明的。无线子层无线子层RRC层功能层功能无线资源控制协议无线资源控制协议RRC（Radio Resource Control）是）是UTRAN 中高层协议的核心规范，其中包括了中高层协议的核心规范，其中包括了UE 和和UTRAN 之间传递的几乎所有的控制信令，之间传递的几乎所有的控制信令，以及以及UE 在各在各种状态下无线资源使用情况、测量任务和执行的操作。种状态下无线资源使用情况、测量任务和执行的操作。RRC 对无线资源进行分配并发送相关信令。对无线资源进行分配并发送相关信令。UE 和和UTRAN 之间

7、控制信令的主要部分是之间控制信令的主要部分是RRC 消息。消息。RRC 消消息承载了建立、修改和释放层息承载了建立、修改和释放层2 和物理层协议实体所需的和物理层协议实体所需的全部参数，同时也携带了全部参数，同时也携带了NAS（非接入层）的一些信令，（非接入层）的一些信令，如如MM、CM、SM 等。等。Uu接口协议结构接口协议结构L2分为控制平面（分为控制平面（C-平面）和用户平面（平面）和用户平面（U-平面）。在平面）。在 控制平面中包括媒体接入控制控制平面中包括媒体接入控制MAC和无线链路控制和无线链路控制RLC 两个子层；在用户平面除两个子层；在用户平面除MAC和和RLC外，还有分组数据

8、外，还有分组数据会聚协议会聚协议PDCP和广播和广播/多播控制协议多播控制协议BMC。RLC和和MAC之间的业务接入点（之间的业务接入点（SAP）提供逻辑信道，）提供逻辑信道，物理层和物理层和MAC之间的之间的SAP提供传输信道。提供传输信道。RRC与下层的与下层的 PDCP、BMC、RLC和物理层之间都有连接，用以对这些和物理层之间都有连接，用以对这些 实体的内部控制和参数配置。实体的内部控制和参数配置。Uu接口协议结构接口协议结构L3也分为控制平面（也分为控制平面（C-平面）和用户平面（平面）和用户平面（U-平面）。平面）。在控制平面上，在控制平面上，L3的最低层为无线资源控制（的最低层为

9、无线资源控制（RRC），），它属于接入层（它属于接入层（AS），终止于），终止于RAN。移动性管理（。移动性管理（MM）和连接管理（和连接管理（CM）等属于非接入层（）等属于非接入层（NAS），其中），其中CM 层还可按其任务进一步划分为呼叫控制（层还可按其任务进一步划分为呼叫控制（CC）、补充业）、补充业 务（务（SS）、短消息业务（）、短消息业务（SMS）等功能实体。接入层通）等功能实体。接入层通 过业务接入点（过业务接入点（SAP）承载上层的业务，非接入层信令属）承载上层的业务，非接入层信令属 于核心网功能。于核心网功能。Uu接口用户平面协议结构图接口用户平面协议结构图 Uu接口控制平面

10、协议结构图接口控制平面协议结构图 TD-SCDMA地面接口通用协议模型地面接口通用协议模型地面接口通用协议模型水平方向地面接口通用协议模型水平方向UTRAN 从层次上可以分为无线网络层和传输网络层从层次上可以分为无线网络层和传输网络层两部分：无线网络层和传输网络层。两部分：无线网络层和传输网络层。UTRAN 涉及的内容都是相关无线网络层的；传输网涉及的内容都是相关无线网络层的；传输网络层使用标准的传输技术，根据络层使用标准的传输技术，根据UTRAN 的具体应用的具体应用进行选择。进行选择。地面接口通用协议模型垂直方向地面接口通用协议模型垂直方向控制平面：包含应用层协议，如：控制平面：包含应用层

11、协议，如：RANAP、RNSAP、NBAP和传输层应用协议的信令承载。和传输层应用协议的信令承载。用户平面：包括数据流和相应的承载，每个数据流的特征用户平面：包括数据流和相应的承载，每个数据流的特征都由一个和多个接口的帧协议来描述。都由一个和多个接口的帧协议来描述。传输网络层控制平面：为传输层内的所有控制信令服务，传输网络层控制平面：为传输层内的所有控制信令服务，不包含任何无线网络层信息。它包括为用户平面建立传输不包含任何无线网络层信息。它包括为用户平面建立传输承载（数据承载）的承载（数据承载）的ALCAP协议，协议，以及以及ALCAP需要的信需要的信令承载。令承载。传输网络层用户平面：用户平

12、面的数据承载和控制平面的传输网络层用户平面：用户平面的数据承载和控制平面的信令承载都属于传输网络层的用户平面。信令承载都属于传输网络层的用户平面。Iub接口协议栈结构接口协议栈结构Iub接口控制平面接口控制平面NBAPNBAP 基本过程分为公共过程和专用过程，分别对应公共基本过程分为公共过程和专用过程，分别对应公共链路和专用链路的信令过程。链路和专用链路的信令过程。公共公共NBAP 主要功能如下：主要功能如下：-公共传输信道控制和公共传输信道控制和TDD 模式下共享信道配置；模式下共享信道配置；-小区配置及小区配置及TDD 模式下的小区同步控制；模式下的小区同步控制；-初始化和报告小区或初始化

13、和报告小区或NodeB 相关测量；相关测量；-错误管理。错误管理。专用专用NBAP 主要功能如下：主要功能如下：-为特定的为特定的UE 增加、释放以及重新配置无线链路；增加、释放以及重新配置无线链路；-专用信道控制；专用信道控制；Iub接口用户平面接口用户平面FP用户平面用户平面Iub FP是用来传输通过是用来传输通过Iub 接口上的公共传输接口上的公共传输信道和专用传输信道数据流的协议。主要功能是把无线接信道和专用传输信道数据流的协议。主要功能是把无线接口的帧转化成口的帧转化成Iub 接口的数据帧，同时产生一些控制帧进接口的数据帧，同时产生一些控制帧进行相应的控制。行相应的控制。NodeB内

14、部协议转换内部协议转换Iu-CS接口协议栈结构接口协议栈结构Iu-PS接口协议栈结构接口协议栈结构几个概念几个概念RRC连接连接 RRC连接是连接是UE与与UTRAN的的RRC协议层之间建立的一种双协议层之间建立的一种双 向点到点的连接。对一个向点到点的连接。对一个UE来说，至多存在一条来说，至多存在一条RRC连接。连接。RRC连接在连接在UE与与UTRAN之间传输无线网络信令，如进行无之间传输无线网络信令，如进行无 线资源的分配等等。线资源的分配等等。RRC连接在呼叫建立之初建立，在通话连接在呼叫建立之初建立，在通话 结束后释放，并在期间一直维持。结束后释放，并在期间一直维持。Iu信令连接信

15、令连接 Iu信令连接主要传输信令连接主要传输UE与与CN之间非接入层信令。之间非接入层信令。在在UTRAN中，非接入层信令是通过上下行直接传输信令透中，非接入层信令是通过上下行直接传输信令透 明传输的。明传输的。几个概念几个概念无线接入承载（无线接入承载（RAB）RAB可以看作是可以看作是UE与与CN之间接入层向非接入层提之间接入层向非接入层提供的业务，主要用于用户数据的传输。供的业务，主要用于用户数据的传输。RAB直接与直接与UE业务相关，它涉及接入层各个协议模块，在空中业务相关，它涉及接入层各个协议模块，在空中接口上，接口上，RAB反映为无线承载（反映为无线承载（RB）无线承载（无线承载（

16、RB）RB是是UE与与UTRAN之间之间L2向上层提供的业务。上面向上层提供的业务。上面我们提到的我们提到的RRC连接也可以看作是一种承载信令的连接也可以看作是一种承载信令的RB无线链路（无线链路（RL）无线链路是指一个无线链路是指一个UE和一个和一个UTRAN接入点之间的接入点之间的逻辑连接逻辑连接几个概念几个概念基本概念：基本概念：UE的工作模式的工作模式 UE 有两种基本运行模式：空闲模式和连接模式有两种基本运行模式：空闲模式和连接模式UE 开机后停留在空闲模式下。开机后停留在空闲模式下。UTRAN 不保留空闲模式不保留空闲模式下的下的UE 信息，仅能够寻呼信息，仅能够寻呼LAC 区中的

17、所有区中的所有UE 或同一寻或同一寻呼时刻的所有呼时刻的所有UE。当当UE 完成完成RRC 连接建立后，才会从空闲模式转移到连接连接建立后，才会从空闲模式转移到连接模式，模式，CELL-FACH 或或CELL-DCH。当。当RRC 连接释放后连接释放后UE 从连接模式到空闲模式。从连接模式到空闲模式。UE 连接模式共有四种状态：连接模式共有四种状态：CELL-PCH，URA-PCH，CELL-FACH，CELL-DCH。连接模式下连接模式下UE的的4种状态种状态Cell-DCH适用场景：连续或大量的数据传输，如打电话、适用场景：连续或大量的数据传输，如打电话、下载下载Cell-FACH适用场景

18、：少量的数据传输，如信令、短消息适用场景：少量的数据传输，如信令、短消息Cell-PCH适用场景：非连续业务适用场景：非连续业务(如网页浏览如网页浏览)且且UE移动移动速度速度“慢慢”URA-PCH适用场景：非连续业务，且适用场景：非连续业务，且UE移动速度移动速度“快快”UE状态示意图状态示意图课程内容TD-SCDMA无线网络接口协议栈结构无线网络接口协议栈结构TD-SCDMA无线网络基本信令流程无线网络基本信令流程呼叫总体流程呼叫总体流程呼叫流程各阶段呼叫流程各阶段RRC 连接管理连接管理该过程是为了在该过程是为了在UE 和和UTRAN 之间建立一个之间建立一个RRC 连接。连接。其动作是

19、根据其动作是根据UE 的非接入层请求进行初始化，在网络发的非接入层请求进行初始化，在网络发起的情况下，需要事先通过寻呼通知起的情况下，需要事先通过寻呼通知UE。终端和网络之。终端和网络之间的非接入层信令包括间的非接入层信令包括RRC 连接和连接和Iu 连接，这里连接，这里RRC 连连接指的是空中接口的信令连接。接指的是空中接口的信令连接。当当RNC接收到接收到UE的的RRC CONNECTION REQUEST消息，消息，由其无线资源管理模块由其无线资源管理模块RRM根据特定的算法确定是接受还根据特定的算法确定是接受还是拒绝该是拒绝该RRC 连接建立请求，如果接受，则再判决是建连接建立请求，如

20、果接受，则再判决是建立在专用信道还是公共信道立在专用信道还是公共信道。RRC连接建立过程连接建立过程RRC连接建立阶段（在公共信道上）连接建立阶段（在公共信道上）RRC连接建立阶段（在专用信道上）连接建立阶段（在专用信道上）NAS 信令建立流程信令建立流程NAS 信令建立流程是在信令建立流程是在UE 与与UTRAN 之间的之间的RRC 连接建连接建立成功之后，立成功之后，UE 通过通过RNC建立与建立与CN 的信令连接，用于的信令连接，用于UE 与与CN 交互交互NAS 信息，如鉴权，业务请求，连接建立信息，如鉴权，业务请求，连接建立等。等。UE 与与CN 的交互信令，对于的交互信令，对于RN

21、C 而言，都是直传消息。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），将建立与CN 之间的信令连之间的信令连接，该连接建立在接，该连接建立在SCCP 之上之上.信令连接建立阶段信令连接建立阶段RAB承载通道建立流程承载通道建立流程RAB 是指用户平面的承载，用于是指用户平面的承载，用于UE 和和CN 之间传送语音之间传送语音数据及多媒体业务。数据及多媒体业务。UE 首先要完成首先要完成RRC 连接建立，然后才连接建立，然后才能建立能建立RAB。RAB 建立是由建立是由C

22、N 发起，发起，UTRAN 执行的功能，基本流程：执行的功能，基本流程：1.首先由首先由CN 向向UTRAN 发送发送RAB 指配请求消息，请求指配请求消息，请求UTRAN 建立建立RAB；2.RNC 发起建立发起建立Iu 接口与接口与Iub 接口的数据承载；接口的数据承载；3.RNC 向向UE 发起发起RB 建立请求；建立请求；4.UE 完成完成RB 建立，向建立，向RNC 回应回应RB 建立完成消息；建立完成消息；5.RNC 向向CN 应答应答RAB 指配响应消息，结束指配响应消息，结束RAB 建立流建立流程。程。当当RAB 建立成功后，一个基本的呼叫即建立。建立成功后，一个基本的呼叫即建

23、立。RAB承载通道建立流程承载通道建立流程硬切换信令流程（硬切换信令流程（1）硬切换信令流程（硬切换信令流程（2）接力切换简介接力切换简介接力切换接力切换(Baton Handover)是是TD-SCDMA 移动通信系统移动通信系统的核心技术之一。其设计思想是利用的核心技术之一。其设计思想是利用TDD 系统特点和上系统特点和上行同步技术，在切换测量期间，利用开环技术进行并保持行同步技术，在切换测量期间，利用开环技术进行并保持上行预同步，即上行预同步，即UE 可提前获取切换后的上行信道发送时可提前获取切换后的上行信道发送时间、功率信息；在切换期间，可以不中断业务数据的传输，间、功率信息；在切换期

24、间，可以不中断业务数据的传输，从而达到减少切换时间，提高切换的成功率、降低切换掉从而达到减少切换时间，提高切换的成功率、降低切换掉话率的目的。话率的目的。接力切换简介接力切换简介预同步过程预同步过程 接力切换的预同步过程属于开环预同步，在接力切换的预同步过程属于开环预同步，在UE 和网络通和网络通信过程中，信过程中，UE 需要对本小区基站和相邻小区基站的导频需要对本小区基站和相邻小区基站的导频信号强度（信号强度（P-CCPCH RSCP 或者是或者是DwPTS 的信号强度）的信号强度）进行测量。在此过程中同时记录来自各邻近小区基站的信进行测量。在此过程中同时记录来自各邻近小区基站的信号与来自本小区基站信号的时延差，预先取得与目标小区号与来自本小区基站信号的时延差，预先取得与目标小区的同步参数，并通过开环方式保持与目标小区的同步。的同步参数，并通过开环方式保持与目标小区的同步。接力切换信令流程（接力切换信令流程（1）接力切换信令流程（接力切换信令流程（2）CS域起呼流程（域起呼流程（1）CS域起呼流程（域起呼流程（2）CS域起呼流程（域起呼流程（3）CS域起呼流程（域起呼流程（4）CS域起呼流程（域起呼流程（5）CS域起呼流程（域起呼流程（6）专业专业 专注专注 专心专心谢谢 谢谢!