LCR80信令流程说明书Word格式.docx
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修改描述
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作者
2010-2
V1.0
ALL
新建文档
梁媛
2011-5
V2.0
增加2.2,4.3,4.4,4.5,4.6,第5章
增加内容
刘建光
2013-3
V3.0
7.1F0002
增加第9章
新增TDS&
TDL互操作信令流程
唐明轩
图目录
1.概述
信令在通信网中是一个很重要的概念,简单地说它是一种机制,通过这种机制,构成通信网的用户UE以及各个业务节点可以互相交换各自的状态信息和提出对其他设备的接续要求,从而使网络作为一个整体运行。
信令系统是通信网的神经系统,是通信网必不可少、非常重要的组成部分。
本手册主要介绍了TD-SCDMA小区建立、CS及PS域业务、切换过程中的信令流程。
如下所示。
2.小区建立、小区重选与UE注册
3.CS域业务信令流程
4.PS域业务信令流程
5.单UE组合业务信令流程
6.RNC内小区切换
7.RNC间小区切换
8.2、3G互操作信令流程
9.TDS&
10.信令分析基础
11.缩略语
12.参考协议
2.小区建立、小区重选与UE注册
2.1小区建立流程
2.1.1小区建立流程图释义
图21小区建立流程
消息流程说明如下:
(1)NodeB向RNC发送资源状态指示消息ResourceStatusIndication,消息中可能包含指示原因及相关的逻辑资源内容。
(2)RNC向NodeB发送审计请求消息AuditRequest,发起资源审计过程。
(3)通过审计过程,RNC对NodeB的配置和逻辑资源状态进行检查,并可能进行RNC与NodeB间的重新同步。
审计完成后,NodeB向RNC发送审计响应消息AuditResponse将自己的配置上报。
(4)RNC向NodeB发送小区建立请求消息CellSetupRequest,发起小区建立过程。
(5)NodeB根据小区建立请求消息中给定参数,检查配置参数,并且根据配置参数配置资源,建立小区。
小区建立结束后,NodeB向RNC发送小区建立响应消息CellSetupResponse,确认小区建立成功。
(6)RNC向NodeB发送公共传输信道建立请求消息CommonTransportChannelSetupRequest,请求建立PRACH信道、FPACH信道。
(7)NodeB发送公共传输信道建立响应消息CommonTransportChannelSetupResponse,确认公共传输信道建立成功。
(8)RNC采用ALCAP协议向NodeB发送QAAL2建立请求消息QAAL2EstablishRequest,发起Iub数据传输承载建立过程。
消息中包含AAL2绑定ID,以便绑定Iub数据传输承载与RACH(随机接入信道)。
(9)NodeB向RNC发送QAAL2建立确认消息QAAL2EstablishConfirm,作为Iub数据传输承载建立请求应答。
(10)RNC向NodeB发送公共传输信道建立请求消息CommonTransportChannelSetupRequest,请求建立四条SCCPCH物理信道。
(11)NodeB发送公共传输信道建立响应消息CommonTransportChannelSetupResponse,确认公共传输信道建立成功。
(12)、(13)、(14)RNC采用ALCAP协议向NodeB发送QAAL2建立请求消息QAAL2EstablishRequest,发起Iub数据传输承载的建立过程。
这个过程共进行三次,分别建立三条Iub数据传输承载,每条QAAL2请求中都包含AAL2绑定ID,分别用于把三条Iub数据传输承载绑定到FACH和PCH。
(15)、(16)、(17)NodeB向RNC发送QAAL2建立确认消息QAAL2EstablishConfirm,作为Iub数据传输承载建立请求的应答。
与三条QAAL2建立请求消息对应,NodeB向RNC回复三条QAAL2建立确认消息。
(18)RNC向NodeB发送系统消息更新请求消息SystemInformationUpdateRequest。
(19)NodeB发送系统消息更新响应消息SystemInformationUpdateResponse,确认系统消息更新成功。
(20)NodeB向RNC发送资源状态指示消息ResourceStatusIndication,向RNC报告所有载波的建立情况。
(21)RNC向NodeB发送审计请求消息AuditRequest,发起资源审计过程。
(22)通过审计过程,RNC对NodeB的配置和逻辑资源状态进行检查,并可能进行RNC与NodeB间的重新同步。
2.1.2接口跟踪实例
图22Iub接口小区建立流程
2.1.3重点消息说明
2.1.3.1NBAP_CELL_SETUP_REQ消息分析
NBAP_CELL_SETUP_REQ消息详见图2-3,图2-4,图2-5,图2-6,消息中主要包含以下属性:
●c-ID:
要建立小区的ID(2822),即MML中配置的CellID。
●uARFCN:
要建立小区的频点10063(小区频点,实际值=信元值/5)。
●cellParameterID:
要建立的小区参数信息。
代表的是midamble码和小区扰码的序列号(一个小区参数对应1个下行同步码,8个上行同步码,1个基本midamble码,1个小区扰码)。
●maximumTransmissionPower:
小区最大发射功率。
即小区内所有下行物理信道的线性总功率(信元值/10dBm)。
图23NBAP_CELL_SETUP_REQ消息
●synchronization-Configuration:
小区同步配置信息。
上行连续收到n-INSYNC-IND
(1)个同步指示后,判断上行链路为同步;
上行连续收到n-OUTSYNC-IND(20)个失步指示后,判断上行链路为失步,并启动t-RLFAILURE(20s)定时器,定时器超时后则向RNC上报无线链路失败指示。
图24NBAP_CELL_SETUP_REQ消息(续1)
●PCCPCH-Power:
PCCPCH信道的发射功率(30dBm)。
●DwPCH-Power:
DwPCH信道的发射功率(33dBm)。
图25NBAP_CELL_SETUP_REQ消息(续2)
小区所有辅频点信息。
●maximumTransmissionPowerforCarrier:
载波最大发射功率,每载波所有下行物理信道的线性总功率(27dBm)。
与小区最大发射功率的关系一般相差10lgN,N为小区载波数。
●carriertype:
载波类型,右起第一位代表HSDPA,第二位代表MBMS,第三位代表HSUPA,1代表支持,0代表不支持。
例如111表示HSDPA、MBMS、HSUPA均支持,100表示只支持HSUPA。
图26NBAP_CELL_SETUP_REQ消息(续3)
2.1.3.2NBAP_COMM_TRANSP_CH_SETUP_REQ消息分析
NBAP_COMM_TRANSP_CH_SETUP_REQ消息详见图2-7,图2-8,消息中主要包含以下属性:
●pRACH-parameters:
PRACH所在时隙码道信息,以及FPACH所在时隙码道及发射功率(27dBm)。
如果该信道建在辅载波,则在PRACH和FPACH信息之间会有频点信息,如果信道建立在主载波则缺省频点信息。
小区配置HSUPA时会在辅载波建立PRACH信道。
图27NBAP_COMM_TRANSP_CH_SETUP_REQ消息
●Secondary-CCPCH-LCR-parameter:
SCCPCH物理信道信息,包括所在时隙码道和发射功率(与PCCPCH发射功率的相对值),以及SCCPCH信道条数(4条)。
图28NBAP_COMM_TRANSP_CH_SETUP_REQ消息(续1)
2.1.3.3NBAP_COMM_TRANSP_CH_RECFG_REQ消息分析
NBAP_COMM_TRANSP_CH_RECFG_REQ消息见图2-9,消息中主要包含一下属性:
●uPPCH-LCR-Parameters:
UPPCH信道位置信息及所在载波信息。
每次UPPCH信道的位置发生变化,则通过该公共传输信道重配置消息告知NodeB,小区建立时如果UPPCH不是默认位置(0),则会有这条公传重配置命令。
图29NBAP_COMM_TRANSP_CH_RECFG_REQ消息
2.1.3.4NBAP_PHY_SHARED_CH_RECFG_REQ消息分析
NBAP_PHY_SHARED_CH_RECFG_REQ消息见图2-10,消息中主要包含以下属性:
●hS-PDSCH-TDD-information:
HS-PDSCH物理信道的时隙码道和最大发射功率(24dBm)信息,以及HS-PDSCH信道所在载波。
图210NBAP_PHY_SHARED_CH_RECFG_REQ消息
2.1.3.5NBAP_AUDIT_RSP消息分析
NBAP_AUDIT_RSP消息见图2-11,消息中主要包含以下属性:
●cell-InformationItem:
小区状态、频点状态、所有公共信道状态以及HS所有相关信道状态信息,resourceOperationalState表示状态为可用(enabled)。
图211NBAP_AUDIT_RSP消息
2.2小区重选流程
2.2.1小区重选概述
小区在空闲模式下,要随时检测当前小区和邻区的信号质量,以选择一个最好的小区提供服务。
如果在一定的时间内,小区重选条件得到满足,UE就选择这个小区,驻留下来,读它的广播消息。
这就是小区重选过程。
2.2.2小区重选接口跟踪实例
图2-12为UE在空闲模式下重选到TD小区的信令流程:
图212UE在空闲模式下重选到TD小区的接口跟踪实例
2.2.3小区重选关键信令说明
2.2.3.1RRC_INIT_DIRECT_TRANSF(第1条)消息分析
RRC_INIT_DIRECT_TRANSF(第1条)消息见图2-13,消息中主要包含以下属性:
●cn-DomainIdentity:
发生初始直传的CN域(csdomain)。
图2-12中圈住的“170”代表CS域的目的信令点编码,在MML中配置。
●establishmentCause:
初始直传建立的原因为系统间小区重选(interRAT-CellReselection)。
图213小区重选-RRC_INIT_DIRECT_TRANSF(第1条)消息
2.2.3.2RRC_INIT_DIRECT_TRANSF(第2条)消息分析
RRC_INIT_DIRECT_TRANSF(第2条)消息见图2-14,消息中主要包含以下属性:
发生初始直传的CN域(psdomain)。
图2-12中圈住的“5376”代表PS域的目的信令点编码,在MML中配置。
图214小区重选-RRC_INIT_DIRECT_TRANSF(第2条)消息
2.3UE注册及网络流程
2.3.1UE开机注册网络流程图释义
图215UE开机注册网络流程
流程说明如下:
●建立RRC连接:
(1)UE在取得下行同步后,向NodeB发送SYNC_UL,接收到NodeB回应的FPACH信息后,在RACH信道上向RNC发送RRCConnectionRequest消息,发起RRC连接建立过程。
(2)RNC准备建立RRC连接,分配建立RRC连接所需要的资源,并发送一条RadioLinkSetupRequest消息给NodeB。
(3)NodeB配置物理信道,在新的物理信道上准备接收UE消息,并给RNC发送一条RadioLinkSetupResponse响应消息。
(4)RNC通过ALCAP协议,建立Iub数据传输承载。
Iub数据传输承载通过AAL2的绑定标识与DCH绑定在一起。
建立Iub数据传输承载需要NodeB确认。
(5)(6)通过DownlinkSynchronisation和UplinkSynchronisation控制帧,NodeB与RNC为Iub数据传输承载建立同步。
(7)RNC在FACH信道上发送RRCConnectionSetup消息给UE。
(8)NodeB发送NBAP消息RadioLinkRestoreIndication通知RNC一条或多条无线链路,或一条无线链路中的多个CCTrCHs的上行链路同步的建立和重新建立。
(9)UE在DCCH上发送RRCConnectionSetupComplete消息给RNC,RRC连接建立完成。
●建立初始直传/上下行直传:
(10)(11)UE在DCCH上给RNC发送一条InitialDirectTransfer消息。
RNC透传给CN,通知CN关于UE请求的业务等内容(位置更新请求)。
通过初始直接传输过程后,可使用该信令连接传输UE和CN之间的NAS消息。
(12)(13)CN发送RANAP消息DirectTransfer(AuthenticationRequest)到RNC,要求对UE进行鉴权。
RNC透传给UE。
(14)(15)UE发送RRCUplinkDirectTransferMessage(AuthenticationResponse)消息给RNC,告知网络侧UE已经按照鉴权要求完成了鉴权。
RNC透传给CN。
(16)CN发送RANAP消息CommonID给RNC,将一个用户的永久NASUE标识(IMSI)通知RNC。
RNC使用这个参数,例如用于创建用户的永久NASUE标识和用户RRC连接之间的参考,以实现UTRAN寻呼协调。
●安全模式控制:
(17)(18)CN发送RANAP消息SecurityModeCommand给RNC,要求UE进行安全模式控制。
RNC透传给UE,开始/重启加密过程。
(19)(20)UE成功应用新的加密方式后,在上行DCCH上发送RRCSecurityModeComplete给RNC。
RNC透传给CN,双方完成安全模式控制。
(21)(22)CN发送RANAP消息DirectTransfer(locationupdatingaccept)到RNC,通知UE位置更新请求被CN接受。
RNC透传该消息给UE。
●连接释放:
UE注册完成需要释放相关资源。
(23)CN向RNC发送RANAP消息IuReleaseCommand,要求RNC进行Iu释放并携带具体原因值(normalrelease)。
(24)RNC向CN发送RANAP消息IuReleaseComplete,通知CNIu释放已经成功完成。
(25)RNC向UE发送RRCConnectionRelease,要求UE进行RRC连接释放并携带具体释放原因(normalEvent)。
(26)UE向RNC发送RRCConnectionReleaseComplete,通知RNCRRC连接已经被成功释放。
(27)RNC通过NBAP消息RadioLinkDeletetionRequest,要求NodeB释放UE相关的无线链路资源。
(28)NodeB通过NBAP消息RadioLinkDeletetionResponse,通知RNC相关的无线链路资源已经删除。
(29)RNC通过ALCAP协议,释放Iub数据传输承载。
2.3.2UE开机注册接口跟踪实例
在操作台的消息跟踪中可以通过设定用户接口来跟踪标准接口开机过程中所产生的消息,如下所示。
由于UE跟踪是以IMSI进行跟踪的,所以如果RRCSetupRequest消息中携带的不是IMSI来表示UE,则需要走到COMMONID这条消息之后才能确认该UE的IMSI。
此时即使能够跟踪到RRC连接建立消息,由于RLSETUPREQ消息及其响应消息没有缓存,则无法显示在UE跟踪中。
是否能够显示RRC连接建立消息取决于LMT上的SETTRRCTRLSWITCH命令中的CDT_MSG_FULL_TRACE(CDT消息完整跟踪)是否打开。
图216UE开机CS域注册流程
图217UE开机PS域注册流程
2.3.3UE开机注册关键信令说明
2.3.3.1RRC_RRC_CONNECT_REQ消息分析
RRC_RRC_CONNECT_REQ消息见图2-18,图2-19,图2-20,消息中主要包含以下属性:
●initialUE-Identity:
用于RRC连接中标识UE的信元,可选的类型为IMSI、TMSI、P-TMSI、IMEI,图例中为TMSI。
RRC连接建立请求的原因,图例中为registration,即注册。
●primaryCCPCH-RSCP:
在RACH上报的UE测量得到的PCCPCH值,参考点是UE的天线。
实际值=-116+信元值。
●domainIndicator:
UE注册的CN域标识。
图2-19表示UE注册CS域(cs-domain),图2-20表示UE注册PS域(ps-domain)。
●csCallType:
CS域呼叫的类型,可选的类型为speech、video、other、spare。
图例中为注册,归为other。
图218UE注册-RRC_RRC_CONNECT_REQ消息
图219UE注册-RRC_RRC_CONNECT_REQ消息(CS域)
图220UE注册-RRC_RRC_CONNECT_REQ消息(PS域)
2.3.3.2RRC_RRC_CONN_SETUP消息分析
RRC_RRC_CONN_SETUP消息见图2-21,图2-22,图2-23,消息中主要包含以下属性:
●rrc-StateIndicator:
RRC连接建立的状态,UE的RRC连接一般建立在CELL_DCH,CELL_FACH两种状态下。
建立在CELL_DCH状态,则从RRC_CONNECT_SETUP_CMP消息开始,RRC消息承载在DCH信道;
建立在CELL_FACH状态,则在RB_SETUP_CMP消息之前,RRC消息均承载在RACH与FACH公共信道上。
2.4章节单独描述了RRC建立在CELL_FACH的情况。
●srb-InformationSetupList:
SRB建立信息列表,包含了rb1到rb4的RLC信息和RB信息。
图221UE注册-RRC_RRC_CONN_SETUP消息
●transportFormatSet:
传输格式集,传输块间隔时间tti10表示RRC使用的是13.6kDCH传输信令,tti40表示RRC使用的是3.4kDCH传输信令。
图222UE注册-RRC_RRC_CONN_SETUP消息(续1)
●TimeslotsCodes:
时隙码道信息,指示了RRCDCH信道的时隙码道信息,图中所示上行占用TS2的cc8-1码道,下行占用TS6的SF16-15和SF16-16码道(0000000000000011,每个二进制数,从左到右依次表示扩频因子为16的第1个至第16个码道,“0”表示未被占用,“1”表示被占用)。
图223UE注册-RRC_RRC_CONN_SETUP消息(续2)
2.3.3.3RRC_RRC_CONNECT_SETUP_CMP消息分析
RRC_RRC_CONNECT_SETUP_CMP消息见图2-24,图2-25,图2-26,图2-27,消息中主要携带了UE的能力信息:
●pdcp-Capability:
losslessSRNS-RelocationSupport表示UE是否支持跨RNC切换时无损迁移,TURE表示支持,FALSE表示不支持。
●rlc-Capability:
列出RLC层最大缓存能力、最大接收窗能力和RLC最大实体个数。
●rf-Capability:
列出UE的射频能力。
UE发射功率级别、UE支持的频段和UE码片速率能力。
●ue-MultiModeRAT-Capability:
supportOfGSM表示UE是否支持GSM,TURE表示支持,FALSE表示不支持。
如果UE反馈不支持GSM,则不能实现2/3G切换。
●securityCapability:
列出UE的加密算法能力、UE的完整性保护算法能力。
图224UE注册-RRC_RRC_CONNECT_SETUP_CMP消息
●physicalChannelCapability:
v4b0ext扩展项里表明了UE的上下行物理信道能力,每子帧支持的最大时隙数、每时隙支持的最大物理信道数等,UE进行HSDPA业务时,上行有伴随DPCH信道和SICH信道,如果分配在同一时隙,需要考虑UE的每时隙支持最大物理信道数能力。
图225UE注册-RRC_RRC_CONNECT_SETUP_CMP消息(续1)
v590ext扩展项中tdd128-hspdsch表示UE的HSDPA能力,support表示UE支持HSDPA业务;
v770ext扩展项中tdd128-edch表示UE的HSUPA能力,support表示UE支持HSUPA业务,tdd-edch-PhysicalLayerCategory表示edch的物理层能力类别。
图226UE注册-RRC_RRC_CONNECT_SETUP_CMP消息(续2)
●ue-RadioAccessCapabilit
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