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1、1,骆安迈,浅谈WCDMA基本信令流程,2,一、UTRAN基本信令流程 UTRAN协议结构 UTRAN信令 基本无线信令流程 二、获取信令流程 DT的LOG文件 登录RNC采集信令 正常信令流程模板 三、DT信令流程分析案例 嵊州天池制药被叫掉话 嵊州奥力的主被叫掉话,内容,3,一、 UTRAN基本信令流程,4,UMTS通用接口,5,UTRAN结构图,6,Uu接口,3层：L1：物理层；L2：链路层（MAC、RLC、PDCP、BMC）；L3：网络层（RRC），只有控制面，没有用户面。 2面：控制面，用户面。,7,UTRAN地面接口,从水平看，协议结构主要由两个层组成：无线网络层（Radio Ne
2、twork Layer）、传输网络层（Transport Network Layer）。所有和UTRAN有关的事件（比如信令和业务）都只体现在无线网络层。而传输网络层中的协议栈只是被UTRAN选择用来做承载的。 传输网络层中的协议不是由3GPP制定的。 从垂直看，协议结构主要由三个面组成：控制面（Control Plane）、用户面（User Plane）和传输网络控制面（Transport Network Control Plane）。,8,Iu_CS接口协议结构,9,Iu_PS接口协议结构,10,Iub接口协议结构,11,Iur接口协议结构,12,RNC无线网络控制面处理协议,13,所关心
3、的接口信令协议,空中接口：Uu。（与UTRAN的接口） L3：RRC（RNC） L2：RLC、MAC（RNC） L1：物理层（NodeB） 地面接口： 无线网络层： Iu：RANAP Iub：NBAP Iur：RNSAP 传输网络层。（略）,14,CS域协议栈,15,PS域协议栈,16,语音数据块流程图（下行）,17,CN发起的寻呼消息流程图,18,信令流程分类,在协议栈中，RRC和RANAP层及其以下的协议层称为接入层，它们之上为非接入层。简单地说，接入层的流程，也就是指无线接入层的设备RNC、NodeB需要参与处理的流程。非接入层的流程，就是指只有UE和CN需要处理的信令流程，无线接入网络
4、RNC、NodeB只是透传，是不需要处理的。通过接入层的信令交互，在UE和CN之间建立起了信令通路，从而就能进行非接入层信令流程了。,19,信令流程分类,接入层的信令流程： PLMN选择 小区选择 无线资源管理流程： RRC连接建立流程 UE和CN之间的信令建立流程 RAB建立流程 呼叫释放流程 切换流程 SRNS重定位流程 非接入层的信令流程： 电路域的移动性管理 电路域的呼叫控制 分组域的移动性管理 分组域的会话管理,20,基本信令流程总述,用户从开机、进行业务到关机的整个业务流程（只关注接入层的流程）,21,寻呼流程,寻呼空闲模式或PCH状态下的UE 作用：（UTRAN通过在PCCH上发
5、送一条PAGING TYPE 1消息来启动寻呼过程） 为了建立一次呼叫或一条信令连接，网络侧的高层发起寻呼过程； 为了将UE的状态从CELL_PCH或URA_PCH状态迁移到CELL_FACH状态，UTRAN发起寻呼以触发UE状态的迁移； 当系统消息发生改变时，UTRAN发起空闲模式、CELL_PCH和URA_PCH状态下的寻呼，以触发UE读取更新后的系统信息。,22,寻呼流程,寻呼CELL_DCH或CELL_FACH状态下的UE 对于处于连接模式CELL_DCH或CELL_FACH状态的UE，UTRAN通过在DCCH（专用控制信道）上发送一条PAGING TYPE 2消息来发起寻呼过程。这种
6、寻呼也叫做专用寻呼过程。为了建立一次呼叫或一条信令连接，网络侧的高层发起寻呼过程。,23,寻呼与模式、状态的关系,注*：如果在UE建立CS呼叫的这个时间点上，有一个来自PS域的寻呼请求。 注*：手机正在上网，收到一个被叫电话。 寻呼类型1：通过PCCH发送； 寻呼类型2：通过DCCH发送。 系统信息改变指示消息：UTRAN通过BCCH（在FACH信道上）发送“系统信息更新改变指示”消息SYSTEM INFORMATION CHANGE INDICATION，发送MIB新的值标签。通知在CELL_FACH（CELL_DCH仅TDD）状态下的UE。参见SGPP.TS.25.331-10.2.49
7、R6。,24,RRC连接建立流程,RRC连接建立在专用信道上,RRC连接建立在公共信道上 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，即上图去掉3、4、5步。目前都使用RRC连接建立在专用信道上。,25,NAS信令建立流程,直传消息指UE与CN之间的信令交互NAS信息，如鉴权、业务请求、连接建立等，由于这些消息在RNC透明传输，所以叫直传消息。 RNC在收到第一条直传消息，即初始直传消息INITIAL DIRECT TRANSFER时，将建立与CN之间的信令连接，该连接建立于SCCP之上。,初始直传：,26,NAS信令建立
8、流程,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UPLINK DIRECT TRANSFER发送到RNC，RNC将其转换为直传消息DIRECT TRANSFER（SETUP）发送到CN；CN发送到UE的消息，通过直传消息DIRECT TRANSFER发送到RNC，RNC将其转换为下行直传消息DOWNLINK DIRECT TRANSFER发送到UE。,上行直传：,下行直传：,27,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RAB。（目前用同步重配置RL）,28,呼叫释放流程,最终的资源释放过
9、程都是由CN发起的。 正常的业务释放有3个内容： IU释放 RAB释放（如果CS域只建立一种业务，采用联合释放。RNC收到IU释放后，同时释放IU和RAB） RRC释放 对于一个UE，可能存在这样的情况：一条RRC连接对应多个RAB，CS域和PS域各自对应一条Iu信令连接。 当CS域进行业务释放时： 如果CS域只建立了一个RAB，那么CN发起IU RELEASE COMMAND消息，RNC接收到此消息后，将自动释放Iu信令连接和RAB。 如果CS域建立了多个RAB，那么CN将只对需要释放的RAB发起RAB释放流程，不进行Iu信令连接的释放。 业务释放完成后，SRNC将判断该RRC连接是否还有对
10、应的Iu信令连接（PS域），若无，则发起RRC连接释放过程。 PS域类似CS域。,29,掉话定义,RNC记录的信令上看： 如果在Iu接口上看到了RNC发向CN的消息为Iu Release Request或者RNC发给CN的消息为RAB Release Request消息，此时定义为异常掉话。 空中接口掉话定义： 在通话过程中，如果空中接口信息满足下面三个条件中的任何一条，可以判断为掉话：（手机收到如下内容） 收到任何的BCH消息（即系统消息）。 收到RRC Release消息（原因为非正常释放Not normal）。 收到CC Disconnect，CC Release Complete，CC
11、 Release三条消息中的任何一条，而且释放的原因为Not Normal Clearing或者Not Normal，Unspecified。,30,切换流程,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。 以下流程图都没有包括测量报告的内容。,31,软切换,无线链路增加（1A事件）,32,硬切换,为了UE能进行异频测量，在WCDMA中引入了压缩模式技术。 目前绝大多数情况下用物理信道重配置过程完成硬切换（图中没有包含启动压缩模式的流程）。,33,WCDMAGSM系统
12、间切换,图中没有包含启动压缩模式的流程,34,前向切换,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的位置信息。（属于UTRAN行为） 小区更新的原因：,注*：响应寻呼指在CELL_PCH/URA_PCH状态下收到寻呼，在CELL_FACH状态下响应寻呼。 注*：在CELL_PCH/URA_PCH状态下，UE的AM RLC实体发生了不可恢复的RLC错误，需转到CELL_FACH状态。,35,前向切换,小区更新基本流程：,发起URA更新过程的可能原因有： URA重选； 周期性URA更新。 URA更新基本流程：,36,二、获取信令流程,37,DT的LO
13、G文件,可以用华为的路测软件PROBE或后台分析软件ASSISTANT，一般都是用ASSISTANT进行信令分析。实际上就是UE采集到的信令流程。 查看UE中L3中RRC信令等，双击“L3 message” 。,38,登录RNC采集信令,采信令： 通过LMT（华为本地维护终端）登录RNC。 点击“维护”卡片。 双击：跟踪管理接口跟踪CDT。输入测试手机的IMSI号码。 文档保存在：根目录:HW LMTclientoutputRNC BSC6810V200R010C01B061trace下面（.tmf文件）。 读信令： 双击.tmf文件。,39,登录RNC采集信令,40,正常信令流程模板,根据A
14、SSISTANT和登录RNC采集到的实际信令流程，整理出各种正常信令流程的模板，以便信令分析时对照。 此外，列出了从哪些信令消息中可以找到的部分相关信息，例如：MCC、MNC、LAC、RAC、CPICH Ec/Io、主扰码、CI、IMSI、TMSI等。,41,三、DT信令流程分析案例,42,嵊州天池制药被叫掉话,问题分析： 经查该被叫手机掉话时间为14:35:11.216，但掉话处的信号较好，RSCP=-79，EcIo=-10.7，应该不会掉话。查看ASSISTANT层3信令。,43,嵊州天池制药被叫掉话,44,嵊州天池制药被叫掉话,发现奇怪现象，对应的掉话时间处，是一个正常的RRC释放过程，
15、不像是掉话。再往上看，发现有Attach过程，说明是一个开机过程，因此不存在掉话的问题（不是通话过程）。再往上看，发现时间上有约2分钟的空缺（14:33:4814:35:10），也就是说前一段的通话与后一段的开机过程中间丢失了一部分内容。这样，ASSISTANT软件由于没有看到正常的挂机（disconnect），但发现了空闲状态，所以判为掉话。怀疑是两个LOG之间的断点，经查发现此空缺在LOG的中间位置，而不是在LOG的头尾，即不是LOG之间的断点，因此初步判断为手机故障引起掉话。,45,嵊州天池制药被叫掉话,查看事件：,46,嵊州天池制药被叫掉话,从event list中，在掉话时间的位置没
16、有看到掉话事件，却在数据断点处14:33:49.499有UE Disconnected的字样（说明手机已经与电脑断开），正常的被叫手机挂机情况应该是IncomingCallDisconnected。与路测工程师沟通，此处确实出现手机没电了的现象。可以认为手机在得电后进行了开机过程，由于手机与电脑的连接建立需要一定的时间，故开机过程信令不能完整记录下来。另外主叫手机工作正常，故操作者没有停止LOG而重开LOG，由于手机断电故障出现在LOG的中间位置，所以容易造成系统掉话的假象。,47,嵊州天池制药被叫掉话,查看RNC的CDT信令跟踪消息：,由于手机突然失电，来不及通知网络，使得基站收不到手机的无线信号，因此网络侧判断为无线丢失而掉话。,分析结论： 由于手机失电，造成掉话，非网络原因。,48,嵊州奥力的主被叫掉话,主叫：,49,嵊州奥力的主被叫掉话,被叫：,50,嵊州奥力的主被叫掉话,问题分析： 该
