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1、WCDMA无线网络信令流程1课程目标l了解UTRAN的网络结构l了解UTRAN的一些基本概念l了解无线侧的基本信令流程学习完本课程，您将能够：2课程内容T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3UTRAN在网络中的位置4WCDMA网络拓扑 5UTRANUMTS Terrestrial Radio Access Network CNCore Network UEUser EquipmentIuUTRANUEUuCNUMTS体系结构6RNSRNCRNSRNCCore NetworkNode BNode BNode BNode BIuIuIurIubIubI
2、ubIubUTRAN体系结构7UU协议结构8Iu-CS域协议结构9Iu-PS域协议结构10Iub接口协议结构11Iur接口协议结构12思考题lUTRAN网络具有哪些接口？13课程内容T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基本概念（1）lUTRAN：为非接入层（NAS）提供无线接入承载RAB的建立，维护、释放等服务，以屏蔽NAS对于无线接入层特性的关注l几个概念：UTRAN, RAB，RB，RL RABRBRL NodeBRNCCNUEUTRAN15基本概念（2）lRAB：The service that the access stratum pr
3、ovides to the non-access stratum for transfer of user data between User Equipment and CN。lRB：The service provided by the layer2 for transfer of user data between User Equipment and Serving RNClRL：A “radio link“ is a logical association between single User Equipment and a single UTRAN access point. I
4、ts physical realization comprises one or more radio bearer transmissions16基本概念（3）lQoSl从理论上讲，只有终端用户才能真正感知网络端对端服务的质量。演化到网络层次，就是每个服务层次必须能够提供满足特定质量要求的服务。UMTS QoSRAB serviceRab assignment requestRB service17基本概念（4）lIu接口消息RAB assignment request消息里包含了UMTS service要求RAB service提供的QoS信息。lRAB service：在终端和CN节点间
5、提供满足要求的信令和用户数据的传输，它的质量依赖于无线接口的特性，随着UE的移动能不断调整以保持需要的QoS。lRB service：为适应在RAB服务中使用不同的错误保护机制，需要下层的RB服务来实现。18UE的工作模式lUE有两种基本的运行模式：空闲模式和连接模式l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； l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, C
6、ell-PCH, URA-PCH19UE在连接模式下的状态lCell-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lCell-FACHUE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。20UE在连接模式下的状态lCell-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
7、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。lURA-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。21CELL_DCHCELL_FACHCELL_PCHURA_PCHIDLEDEAD- 搜索网络(PLMN) - “驻扎”小区(camp on)- 侦听paging channel - 小区重选-
8、专用信道 - Radio bearers传输业务- 高层信令触发 (CN)- 减少活动，DRX，节电RRC connection这些状态只用与UTRAN 与UE，对CN来说，这 些状态是透明的UE状态示意图22Serving RNC与Drift RNCCNSRNCDRNCIu Iurl在WCDMA系统中，由于Iur接口的引入而产生了SRNC/DRNC的概念。l 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。l 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。l UE与CN之间的连接中，与CN没有连
9、接，仅为UE提供资源的RNC叫该UE的DRNC。l 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DRNC23CRNCCRNCIubNode BCellCellCellNode B.CN IulCRNC是对于某一个Node B(或者Cell)来说的l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 RNCl一个Node B有且只能有一个CRNClCRNC对其控制的所有Node B的资源进行合理的分配和使用24Source RNC与Target RNCCNCNSource RNCTarget RNCServing RNCIu
10、Iu IurRNClSRNS 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.l 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.l Source RNC和Target RNC是在一次SRNS Relocation过程中对于不同RNC的称谓. 25本章小结本章重点介绍了UTRAN的一些基本概念。26课程内容T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27第三章 基本信令流程l l小区建立小区建立l l系统
11、消息广播系统消息广播l l寻呼寻呼l l呼叫呼叫l lIMSI ATTACH / DETACHIMSI ATTACH / DETACHl l切换切换l l动态信道配置动态信道配置28小区建立（1）29小区建立（2）小区建立的基本步骤说明： l在SAAL链路层发起建立NCP和CCP，其中NCP（Node B Control Port ）承载NBAP公共过程消息，CCP (Communication Control Port ）承载 NBAP专用过程消息，一个小区只能建立一个NCP，可以有多个CCP； NBAP的公共过程消息和专用过程消息可以参考协议3GPP 25.433 lNode B小区资源核
12、查，为建立小区做做准备； l逻辑小区建立； l建立小区的公共传输信道，包括RACH/FACH/PCH； l建立公共传输信道IUB接口承载FP，及FP承载AAL2 PATH； lIUB接口FP同步过程； lIUB接口节点同步过程。30小区建立（3）31第三章 基本信令流程l l小区建立小区建立l l系统消息广播系统消息广播l l寻呼寻呼l lIMSI ATTACH / DETACHIMSI ATTACH / DETACHl l呼叫呼叫l l切换切换l l动态信道配置动态信道配置32系统消息广播33系统消息概述MIB： 包含PLMN标识及SB (schedule block)/SIB (syste
13、m info block)的调度信息 SB1： 包含SIB的调度信息 SB2： 包含SIB的调度信息 SIB1：包含NAS层的系统信息和UE定时器/计数器 SIB2：包含URA的信息 SIB3：包含用于小区选择和重选的参数 SIB4：包含了连接模式下用于小区选择和重选的参数 SIB5：包含用于小区公共物理信道配置的参数 SIB6：包含了连接模式下用于小区公共物理信道配置的参数 SIB7：包含上行链路干扰和动态持续电平等信息 SIB8：包含小区中的CPCH信道的静态信息 SIB9：包含小区中的CPCH信道的动态信息 SIB10：包含动态资源分配控制过程（DRAC）的信息 SIB11：包含测量控制
14、信息 SIB12：包含了连接模式下的测量控制信息 SIB13：包含ANSI-41系统信息 SIB14：包含TDD模式下的信息 SIB15：包含用于定位业务的信息 SIB16：包含从别的系统切换到UTRAN所需要的预配置信息 SIB17：包含连接模式下共享物理信道的配置信息（TDD） SIB18：包含邻近小区PMN信息 注：橙色部分是当前实现的系统消息。34系统消息解析分析（1）System info type 1 lNAS层系统消息 lCS域DRX周期长度系数：K 6，则DRX周期 为 2k = 2 6 = 64 TTI = 640 ms lPS域DRX周期长度系数：K 6，则DRX周期 为
15、2k = 2 6 = 64 TTI = 640 ms lUE在连接模式下的定时器和计数器常数/UE在 空闲模式下的各种定时器常数。35系统消息解析分析（2）System info type 2 lURA表示列表36系统消息解析分析（3）System info type 3包含小区选择和重选参数 lQhyst2s lSintrasearch lSintersearch lSinterRatsearch lQqualmin lQrxlemin lT reselection lMax Allowed UE TX power37系统消息解析分析（4）System info type 5包含以下公共物理
16、信道特性参 数及其对应的公共传输信道配置信息 lPICH lAICH lPCCPCH lPRACH lSCCPCH38系统消息解析分析（5）System info type 7 l UL interference：开环功控使用Preamble_Initial_Power=Primary CPICH DL TX power - CPICH_RSCP + UL interference + Constant Value lDynamic persistence level:定义了PRACH的不同ASC的动态坚持因子 。它和参数Persistence scaling facter一起确定ASC的随即接入参数: persistence value. lExpiration Time Factor: UE对SIB7的更新周期。取值范围: (2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256)times.目前配置为16times，即周期为 4
