EVDO各协议流程定时器.docx
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EVDO各协议流程定时器
EVDO协议流程定时器
1AT从初始化到激活态的流程
在探讨EVDO协议流程定时器之前,先来了解AT的从开机到接入网络发送数据的整个过程。
1.1AT初始化的过程:
AT初始化的过程与1X手机有些相似,在1X中终端初始化需要经过:
系统确定子状态、导频信道捕获子状态、同步信道捕获子状态、定时改变子状态。
这四个子状态主要是描述终端捕获网络、捕获导频(基站)、从该基站接收消息,读取消息内容(如长码状态,系统时间等)并与基站进行同步的一个过程。
而AT初始化也是描述AT捕获网络并与网络进行时间同步的整个过程。
AT初始化的过程要经历以下4个步骤:
AT初始化的触发因素包括:
开机、网络重定向(比如掉话等)
(1)非激活态:
等待Active命令来激活初始化流程。
(2)网络确定态:
AT选择AN,并挑选导频强度最好的扇区。
(3)导频捕获:
AT捕获前向导频信道。
(4)AT与控制信道周期同步:
接收Sync消息,并与系统时间同步。
以下是AT初始化的流程,需要注意的是掉话以后,AT转入Inactive状态(即非激活态)。
1.2会话建立过程:
AT初始化完成以后即发起登记(会话建立),会话建立的过程从UATIReq开始到UATICmp结束。
会话一旦建立就不会轻易释放(缺省时超过54小时才会释放),一次会话过程可以有多次连接。
AT自主发起的登记条件有:
开机和子网改变。
EVDO网络采用登记的方法对AT进行跟踪,有两种可能的登记处理方法:
(1)基于UATIReq的登记(AT开机以后第一次登记)
(2)基于RouteUpdate的登记。
AT发送RU消息有两个作用:
(1)登记(包括会话建立之后的周期登记和位置变换登记),即告知AN它当前的位置。
(2)提供它周围无线链路状况的估计(类似于1X中的PSMM消息)。
RU消息发送有以下几种情况:
1)位置变换登记时发送(类似于1X中的PSMM消息),一般用于请求切换。
在这种情况下,TCA消息就相当于1X中的UHDM消息,TCC消息就相当于1X中的HCM消息。
2)周期性发送。
3)子网改变登记,AT移动到另一个子网时(接收AN在控制信道上的消息,发现色码改变),会像新的网络发起子网改变的登记。
4)AT在请求业务信道前(即TCA消息前)也会发RU消息,告知AN它当前接入的网络状态。
注:
这里需要说明的是第一点,即基于位置变换登记时发送RU消息,那么AT是怎么判断位置变化的呢?
它是基于以下算法:
AT通过以下公式算出的r值大于SectorParaments消息中的RouteUpdateRadius字段所提供的值时,AT发送RouteUpdate消息;公式中(xL,yL)是为原AT提供服务的扇区的经纬度,(Xc,Yc)是目前为AT提供覆盖区域的扇区的经纬度。
则r为:
1.3空闲态:
当会话建立完成以后AT和AN没有数据要传送,AT即转入空闲态。
空闲态包含以下4种子状态:
(1)非激活态:
等待Active命令来激活初始化流程。
(2)监视状态:
在该状态下AT监视控制信道,侦听寻呼信道,也可以更新从开销协议中接收的参数。
通常AT在休眠态下周期性的进入监视状态。
(3)休眠态:
AT不监听前向信道。
(4)连接建立态:
指AT和AN连接建立的过程。
这四种子状态的转换如下图:
AT从监视态迁移到休眠态的条件有:
1)AT在当前的控制信道周期内(5.12s),已经接收到至少一个控制信道的同步休眠包,且确定扇区参数消息是最新的。
2)在监视状态,AT接收到与AccessChannelMAC.TxStarted对应的AccessChannelMAC.TxEnded指示;
3)AT没有接到挂起状态(初始时,AT连续监听控制信道,当收到挂起状态通知以后转入挂起操作模式,按照时隙来监听控制信道)通知。
1.4激活态:
当AT有数据要传送时,便进入AT始发的连接建立流程,开始连接建立。
连接建立完成以后即转入激活态。
AT在激活态下可以上传和下载数据。
目前IETF定义了四种PHB服务类型:
(1)BE(尽力而为)
(2)EF(加速转发型)(3)AF(确保转发型)(4)IP优先级类选择型。
基于以上四种PHB服务类型,在华为系统中归类为:
ØEF:
VoIP,VT,OnlineGaming
ØAF:
VideoStreaming
ØBE:
FTP,HTTP
由于中国电信的EVDO系统目前不支持EF和AF两种服务类型。
所以在M2000话统中,仅有BE流有数据记录。
2华为CDMA系统模块
华为的cdma系统有很多个业务模块,如SDU、FMR、RRM、CCM、SMP、PCU等等。
每个模块分管不同的功能和过程。
而且华为系统的定时器也都是按照这些模块进行模块化的。
由于找不到相关的文档来说明这些模块,只能按照零零散散的有限的材料,加上本人的理解来对部分模块进行说明。
ØBIM模块(AbisInterfaceModule):
即Abis接口模块,负责接收从bts过来的信令(如始呼消息),并负责转发上层模块到bts的信令(如Abisbts-setup)
注:
可能该模块仅负责信令(不负责业务数据)的转发和接收,没有其他功能,所以华为的定时器模块中没有BIM模块。
ØLAC模块(linkaccesscontrol):
即链路接入控制模块,其主要作用是消息应答。
注:
按照我的理解,CCM本身是不跟BTS和上层的MSC有任何信令交互的。
且华为的BSC各模块间对于信令消息有一套自己的宏定义,所以BTS和MSC也不能直接识别来自CCM的消息。
所以在CCM和BTS间必须要有个“翻译员”,这个“翻译员”就是LAC模块。
对于1X网络来说,BIM接收到来自于BTS的始呼消息之后转给LAC,然后LAC要做两件事:
1)发送ACK消息,对始呼消息进行应答2)将始呼消息翻译成CCM能够识别的东西,然后转给CCM模块。
ØCCM(callcontrolmodule)模块:
即呼叫控制模块。
注:
类似于电脑的CPU,负责呼叫建立,维护,释放,软切换添加分支删除分支,硬切换和软切换资源申请,失败返回值等等。
以下是流程图:
ØCCB(callcontrolBlock):
呼叫控制块。
注:
每次呼叫建立时,当CCM收到来自LAC的ORM消息,CCM将为本次呼叫构造一个呼叫控制块CCB,CCB具体负责每个分支的建立和释放的定时器,CCB还可以构造CMservicerequest(前面已经说过CCM不能与上层直接进行信令交互)发给上层。
ØCIM:
A1接口模块。
注:
个人觉得这个模块类似于abis接口模块BIM,该模块负责转发msc和bsc之间的信令。
CCB构造CMservicerequest以后就转给CIM,然后由CIM转给上层。
上层回复给CCM的Assignmentrequest消息也是先转给CIM。
ØCIE:
A2接口模块。
注:
负责MSC和CCM之间的业务。
后面我们可以看到,CCM和BTS之间也有类似的模块,叫SDU。
ØLCB(LegControlBlock):
分支控制块。
注:
该块类似于CCB,每次呼叫时由CCM建立,具体负责本次呼叫所涉及到的分支。
其作用是申请无线信道资源,建立Abis接口分支,最后完成SDU资源分配。
每次呼叫,当MSC和BSC之间的业务链路(A2接口)建立好以后,CCM就开始建立LCB模块,由LCB模块向RRM申请资源,然后建立Abis链路。
ØRRM(RadioResourseManagement):
无线资源管理。
注:
这里所说的无线资源就是CDMA系统中最重要的3大walsh、功率和CE资源,应该还包括EVDO系统中的MacIndex。
ØBIE(Abisinterfaceequipment):
Abis接口设备
注:
应该是控制Abis接口相关的接口板、链路,以及与之相关的链路故障和接口板设备故障控制。
当LCB向RRM申请到无线资源以后,它便将这个消息告知CCM,然后CCM就指示BIE进行布网(为建立前向业务信道做好物理链路准备)。
接下来LCB需要申请SDU资源。
LCB申请SDU资源是先将申请的消息发到FMR板,再由FMR板来准备SDU无线信道资源。
ØSDU:
业务数据单元(servicedataunit)
注:
顾名思义,这个SDU是只处理业务数据的。
看看Abis业务链路其中的一个定义或许对SDU有更深刻的理解“Abis业务链路:
BSC的SDU和BTS的CE之间的链路”。
结合DO的SDU参数就会更加理解它的含义“LSTDOSDUPARA”。
ØFMR:
帧协议处理模块负责处理Abis接口和A3接口业务帧。
其中,上行方向将FCH和SCH数据中的帧号、帧质量指示、时间调整和BTS功率测量参数等从业务帧中分离;下行方向将帧号、前向和反向链路功控参数等填充到下行业务帧中。
业务帧的CRC校验也由帧协议处理完成;
ØPCU:
PCF信令处理单元。
注:
查看华为的BSC6680组网图可以看到,PCF在网络中实际是没有这个设备的。
它被集成在BSC6680里面作为一个模块。
PCU就相当于PCF的信令处理部分。
业务处理部分的模块是PDU。
ØSPU:
(1)协议处理模块处理Um接口、Abis接口、V5接口、A7接口、A3接口、A9接口的高层信令,控制信令流程,控制业务资源的分配,建立和释放信令和业务连接,处理呼叫信令。
(2)无线资源管理模块,负责分配建立业务所需要的各类资源,建立信令和业务连接;
3CDMA系统流程和定时器
3.1HRPD会话建立
对于AT始发的HRPD会话3GPP2协议定义的流程和华为定义的流程有很大的不同。
协议专门定义了一个A14接口,作用如下:
A14接口用于传输AN和PCF的SC/MM(sessioncontrol/mobilitymanagement)模块之间的会话和移动性管理相关的信息。
A14接口支持以下过程:
ØUATIassignment
ØGeneralupdating
ØTerminalauthentication
ØSessionrelease
ØSessioninformationupdating
ØPaging
也就是说协议定义的会话的相关信息是通过A14接口传递到PCF的。
而华为系统目前没有定义A14接口。
SC/MM功能目前也是集成在BSC上面。
文章中所列举的流程和定时器都是结合协议,并以华为系统为准。
图1.3GPP2中定义的HRPD会话建立和PPP连接建立流程
3.1.1UATI指配流程
对应的华为定时器名称
华为定时器模块
华为定时器编号
默认值(ms)
取值范围(ms)
说明
SMP_SESSION_T_WT_AT_UATIREQ
SMP
21
2000
10~0xffffffff
如果会话建立时在收到UATIREQ前先收到RU消息,起这个定时器等待UATIREQ
SMP_SESSION_T_WT_AT_HWID_RSP
SMP
0
6000
10~0xffffffff
-
SMP_SESSION_T_WT_AT_UATI_CMP1
SMP
1
5000
10~0xffffffff
第一次发送UATIAssignment后等待响应消息的定时器
SMP_SESSION_T_WT_AT_UATI_CMP2
SMP
2
5000
10~0xffffffff
第二次发送UATIAssignment后等待响应消息的定时器
SMP_SESSION_T_WT_AT_UATI_CMP3
SMP
3
5000
10~0xffffffff
第三次发送UATIAssignment后等待响应消息的定时器
3.1.2连接建立
对应的华为定时器名称
华为定时器模块
华为定时器编号
默认值(ms)
取值范围(ms)
说明
CCM_T_DO_WT_AT_TCH_COMPLETE
CCM
98
5000
1000~15000
修改此定时器时长的时候同时修改CCM第109号定时器(CCM_T_DO_WT_CF_G_REQCMP)
3.1.3参数协商
关于参数协商的一些说明:
1、配置协商的消息成对出现。
一个是Request另一个是Response,Response消息的MsgID比Request消息的MsgID大1。
2、成对的配置协商内容相关,Response的内容来自Request。
3、发送了配置请求之后,必须在2秒之内收到响应,否则就会配置协商失败。
4、整个配置协商过程以ConfigurationComplete为结束标志。
若有多套协商参数,那么每一套参数的协商过程以SoftConfigurationComplete作为结束标志。
5、配置协商完成必定释放连接,因为初始连接是按默认参数进行建立的,只有重新建立连接才能使用新的配置协商参数。
正常释放的原因值为0x1202。
6、如果协商不支持,AN和AT都使用缺省值。
7、如果配置协商失败,则会返回sessionclose直接关闭会话。
Sessionclose的值域是:
域值
含义
0x00
正常关闭
0x01
关闭回复
0x02
协议出错
0x03
协议配置失败
0x04
协议协商出错
0x05
会话配置出错
0x06
会话丢失
0x07
会话不可达
0x08
所有会话资源忙
对应的华为定时器名称
华为定时器模块
华为定时器编号
默认值(ms)
取值范围(ms)
说明
CCM_T_DO_WT_CFG_RSP
CCM
108
5000
1000~15000
CCM等待AT的配置协商响应消息
CCM_T_DO_WT_CFG_REQCMP
CCM
109
6500
1000~15000
此定时器时长建议配置为比CCM第98号定时器(CCM_T_DO_WT_AT_TCH_COMPLETE)长1500ms
以上UATI指配、连接建立和参数协商都是HRPD会话建立的流程,当会话建立以后,AN将在系统侧保留会话信息,AT进入监视状态,为了检测AT状态,AN监视反向信道上来自AT的业务。
若AN检测出某AT至少TSMPClose/NSMPKeepAlive分钟(缺省为54小时可配置)的非激活期,则执行针对其会话保活流程。
(目前不支持AT始发的会话保活流程)。
HRPD会话保活流程如下:
协议定时器名称
对应的华为定时器名称
华为定时器模块
华为定时器编号
默认值
(ms)
取值范围
(ms)
-
SMP_SESSION_T_WT_AT_KEEPALIVE_RSP
SMP
4
7000
10~0xffffffff
ØAN和AT分别监控前反向信道流量,如果两者任何一方在TSMPCLOSE时间内没有检测到流量,则关闭会话
Ø如果AN或者AT检测到在TSMPCLOSE/TNSMPKeepAlive时间内没有数据传送,会发送KeepAliveRequestmessage,如果对方收到则发送KeepAliveReponsemessage
ØTNSMPKeepAlive:
在TSMPClose内发送KeepAlive消息的最大次数
Ø取值范围
ØTSMPCLOSE默认值为3240分钟(54小时)
ØTNSMPKeepAlive默认值为3次
3.2HRPD会话释放
HRPD会话释放的过程,协议中的定义与华为系统一致。
另外在不存在A8连接的情况下,协议中HRPD会话释放要使用A14接口,由于华为系统不涉及,所以不考虑。
AN发起的HRPD会话释放和AT发起的HRPD会话释放在信令流程上,除了空口,网络侧没有区别。
Ø在激活态,存在A8和A10连接,由于某种原因(比如用户跨子网切换,而A13接口信令传递失败,重协商、重鉴权失败等),AN会发起HRPD会话释放过程。
3.2.1AN发起HRPD会话释放过程(存在A8连接)
协议定时器名称
对应的华为定时器名称
华为定时器模块
华为定时器编号
默认值
(ms)
取值范围
(ms)
-
SMP_SESSION_T_WT_AT_SESSION_CLS
SMP
5
7000
10~0xffffffff
Trel9
CCM_T_DO_WT_A9_RELEASE_A8_CMP
CCM
104
2000
1000~10000
Ø在休眠态,不存在A8连接,如果HRPD会话超时或配置协商失败、密钥交互失败、CHAP认证失败,则AN发起HRPD会话释放过程。
3.2.2AN发起HRPD会话释放(不存在A8连接)(华为定义)
协议定时器名称
对应的华为定时器名称
华为定时器模块
华为定时器编号
默认值
(ms)
取值范围(ms)
说明
-
SMP_SESSION_T_WT_AT_SESSION_CLS
SMP
5
7000
10~0xffffffff
-
Trel9
CCM_T_DO_WT_A9_RELEASE_A8_CMP
CCM
104
2000
1000~10000
-
Tregreq
PCU_T_REG_REQ_TREGREQ
PCU
0
1000
1000~5000
这个是一标准定时器,一般情况下不可更改。
它是指A11-Register-Request超时重发定时器。
3.2.3AT发起HRPD会话释放过程(存在A8连接)
3.2.4PCF发起的HRPD会话释放过程(存在A8连接)
协议定时器名称
对应的华为定时器名称
华为定时器模块
华为定时器编号
默认值
(ms)
取值范围
(ms)
Tdiscon9
SMP_SESSION_T_WT_AT_SESSION_CLS
SMP
5
7000
10~0xffffffff
Trel9
CCM_T_DO_WT_A9_RELEASE_A8_CMP
CCM
104
2000
1000~10000
3.2.5PDSN发起的分组数据会话释放过程
协议定时器名称
对应的华为定时器名称
华为定时器模块
华为定时器编号
默认值
(ms)
取值范围
(ms)
说明
Tregupd
-
-
-
1000
1000~5000
-
Tregreq
PCU_T_REG_REQ_TREGREQ
PCU
0
1000
1000~5000
这个是一标准定时器,一般情况下不可更改。
它是指A11-Register-Request超时重发定时器。
Tdiscon9
PCU_T_ALD_ACK_TALDACK
PCU
7
10000
1000~15000
PCF侧的标准定时器,正常情况不要更改。
Trel9
CCM_T_DO_WT_A9_RELEASE_A8_CMP
CCM
104
2000
1000~10000
-
-
CCM_T_DO_WT_AT_CONNECTION_CLOSE
CCM
99
1000
1000~15000
3.3连接释放
从网络侧的信令流程来看AT发起的连接释放和AN发起的连接释放没有本质的区别。
3.3.1AT发起的连接释放
3.3.2AN发起的连接释放
协议定时器名称
对应的华为定时器名称
华为定时器模块
华为定时器编号
默认值
(ms)
取值范围
(ms)
说明
Tregreq
PCU_T_REG_REQ_TREGREQ
PCU
0
1000
1000~5000
这个是一标准定时器,一般情况下不可更改。
它是指A11-Register-Request超时重发定时器。
Trel9
CCM_T_DO_WT_A9_RELEASE_A8_CMP
CCM
104
2000
1000~10000
-
-
CCM_T_DO_WT_AT_CONNECTION_CLOSE
CCM
99
1000
1000~15000
3.3.3PCF发起的连接释放
3.3.4空口丢失引起的连接释放
协议定时器名称
对应的华为定时器名称
华为定时器模块
华为定时器编号
默认值
(ms)
取值范围
(ms)
说明
-
CCM_T_DO_WT_SDU_DO_DATA_FWD_REQ
CCM
107
5000
1000~15000
CCM等待SDU的DO数据传输恢复消息
Trel9
CCM_T_DO_WT_A9_RELEASE_A8_CMP
CCM
104
2000
1000~10000
3.4接入认证
协议定时器名称
对应的华为定时器名称
华为定时器模块
华为定时器编号
默认值
(ms)
取值范围
(ms)
-
SMP_AUTH_T_WT_CHAP_AUTH_CNF
SMP
12
70000
10~0xffffffff
3.5连接建立和呼叫激活
3.5.1PPP连接建立
这里的定时器下面有描述,不再赘述。
3.5.2AT发起的呼叫激活流程
协议定时器名称
对应的华为定时器名称
华为定时器模块
华为定时器编号
默认值
(ms)
取值范围
(ms)
说明
TA8-setup
CCM_T_DO_WT_A9_CONN_A8
CCM
102
5000
1000~10000
CCM_T_DO_WT_AT_TCH_COMPLETE
CCM
98
5000
1000~15000
修改此定时器时长的时候同时修改CCM第109号定时器(CCM_T_DO_WT_CF_G_REQCMP)
CCM_T_DO_WT_AT_TCH_COMPLETE
3.5.3网络侧发起的呼叫激活流程
协议定时器名称
对应的华为定时器名称
华为定时器模块
华为定时器编号
默认值
(ms)
取值范围
(ms)
说明
-
SMP_CONN_T_WT_AT_CONN_REQ
SMP
8
7000
10~0xffffffff
Tbsreq9
PCU_T_BSREQ_TBSREQ9
PCU
5
5000
1000~5000
协议标准定时器。
TA8-setup
CCM_T_DO_WT_A9_CONN_A8
CCM
102
5000
1000~10000
3.5.4HRPD会话期间,数据传输激活/去激活流程
协议定时器名称
对应的华为定时器名称
华为定时器模块
华为定时器编号
默认值
(ms)
取值范围
(ms)
Tald9
CCM_T_DO_WT_A9_RELEASE_A8_CMP
CCM
104
2000
1000~10000
Talc9
CCM_T_DO_WT_A9_AL_CONNECTED_ACK
CCM
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