TDSCDMA信令流程学习Word格式.docx
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10、InitialUEMessage(RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE)—初始UE信息:
15
11、DirectTransfer(RANAP_DIRECT_TRANSFERAuthenticationRequest)—直传消息(鉴权申请):
12、DLDirectTransfer—下行直传消息:
16
13、ULDirectTransfer—上行直传消息:
14、DirectTransfer(RANAP)—直传消息:
安全模式控制16
15、SecurityModeCommand(RANAP)—安全模式命令:
16、SecurityModeCommand(RRC)—安全模式命令:
17
17、SecurityModeComplete(RRC)—安全模式完成:
18、SecurityModeComplete(RANAP)—安全模式完成:
呼叫建立过程18
19、ULDirectTransfer(RRC)—上行直传消息(Setup):
18
20、DirectTransfer(RANAP)—直传消息:
19
21、DirectTransfer(RANAP)—直传消息(CallProceeding):
22、DLDirectTransfer(RRC)—下行直传消息:
20
业务建立过程20
23、CommonID(RANAP):
24、RABAssignmentRequest(RANAP)—无线接入承载指配申请:
25、RLReconfigurationPrepare(NBAP)—无线链路重配置准备:
21
26、RLReconfigurationReady(NBAP)—无线链路重配置准备就绪:
27、ALCAPIubDataTransportBearerSetup:
28、DownlinkSynchronisation和UplinkSynchronisation.—下行同步和上行同步:
29、RLReconfigurationcommit(NBAP)—无线链路重配置交托:
30、RadioBearerSetup(RRC)—无线承载建立:
31、RABAssingementResponse(RANAP)—无线接入承载指配应答:
振铃和接听过程21
主叫信令流程
1几个协议
RNC和NodeB之间的协议—IuB口—NBAP:
NodeBApplicationPart节点B应用部分
RNC和RNC之间的协议—Iur口—RANAP:
RadioAccessNetworkApplicationPart无线接入网应用部分
RNC和CN之间的协议—Iu口—RNSAP:
RadioNetworkSubsystemApplicationPart无线网络子系统应用部分
RNC和UE之间的协议—UU口—RRC:
RadioResourceControl无线资源控制
2各种信道
3呼叫总体流程
网络侧启动:
1、初始化设备2、进行系统广播
第一步:
手机开机1、PLMN选择2、小区驻留3、位置登记 4、等待呼叫
第二步:
主叫或被呼
第三步:
RRC连接建立
第四步:
NAS信令连接建立
第五步:
RAB建立
第六步:
业务进行过程中1、硬切换/接力切换/异系统切换2、RB/信道重配置3、URA更新/小区更新
第七步:
RRC连接释放
第八步:
重新待机1、小区选择2、等待呼叫
4主叫信令流程
附主叫信令详图:
5主叫信令解析
六个子过程:
随机接入过程(RRC连接建立)
初始直传/上下行直传
安全模式控制
呼叫建立过程
RAB建立过程
振铃/接听过程
RRCConnectionSetup
UE处于空闲模式下,当UE的非接入层请求建立信令连接时,UE将发起RRC连接建立过程。
每个UE最多只有一个RRC连接。
RRC连接建立主要是配置RAN侧的信令通道。
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(当SRNC收到RRC建立请求以后,SRNC根据RRC建立的原因及系统资源状态,判断是否允许接入,如果允许,则为RRC连接分配RNTI和L1、L2资源,分别调用无线链路建立的NBAP过程、ALCAPIub数据传输承载建立过程和上、下行同步过程。
UE被分配了无线网络临时标识(RNTI)后,UTRAN可以使用RNTI来寻呼特定的UE,UE也可以使用RNTI来发起随机接入过程)。
UE在RRC连接建立请求中携带的内容:
(1)initialUE-Identity(初始UE身份):
1、TMSI或P-TMSI:
通常CN会给UE分配临时的TMSI或P-TMSI,TMSI在CS域中使用,P-TMSI在PS域中使用。
2、LAI:
MCC、MNC、LAC
(2)establishCause(建立原因):
1、路由或者位置更新;
2、关机前的分离;
3、申请的业务:
会话类(originatingConversationalCall)、后台类(background)、流媒体(streaming)、交互类(interactive)。
(3)protocolErrorIndicator(协议错误指示):
(4)measuredResultsOnRACH(测量结果承载RACH)UU口的测量结果包括:
timeslotISCP(时隙ISCP)、PCCPCHRSCP
(5)InitialUECapability
附:
TMSI号为临时移动客户识别码s
后台信令点截图
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(无线链路建立过程用于建立一条承载1个或多个传输信道的无线链路)。
RNC在无线链路建立申请中携带的内容:
(1)Cellid(小区ID)
(2)TransportFormatSet(传输格式设置)
(3)TransportFormatCombinationSet(传输格式组合设置)
(4)Frequency(频点)
(5)TimeSlots(时隙)
(6)信道码,
(7)Powercontrolinformation(功率控制信息)
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。
NodeB在无线链路建立应答中携带的内容:
(1)Signallinglinktermination(信号传输结束)
(2)Transportlayeraddressinginformation(AAL2address,AAL2BindingIdentity)fortheIubDataTransportBearer(配置Iub传输承载所需要的传输层地址信息)
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。
通过这两个控制帧,NodeB与RNC为Iub数据传输承载建立同步,此后NodeB开始DL发送。
RNC在FACH信道上发送RRCConnectionSetup消息给UE。
RNC在RRC连接建立中携带的内容:
(2)RNTI:
分为C-RNTI(cellRadioNetworkTemporaryIdentity–小区中无线网络临时身份)和U-RNTI(UTRANRadioNetworkTemporaryIdentity–UTRAN中无线网络临时身份)。
U-RNTI用于分配给已经建立RRC连接的UE,在一个UTRAN区中标示一个UE;
CRNTI用来在一个cell中标示UE。
(3)RRCStateIndicator—RRC状态指示:
用于指示此用户的RRC是建立在何种状态下,即此UE采用何种信道来传输RRC信令。
(4)RBInformationElementsRB信息元素:
此元素组用以指示RRC信令的RB和SRB配置信息。
主要有:
rb-id、rlc-info、rb-Mappinginfo等
(5)TrCHInformationElements—传输信道信息元素:
其中有分别包含Uplinktransportchannels和Downlinktransportchannels在这一元素组中包含了上下行公共信道和所分配的专用信道的信息。
(6)PhyCHinformationelements—物理信道信息元素:
此元素组中包含了上下行物理信道的配置信息,主要有上下行分配的载频、时隙、码道、扩频因子、调制方式、Midamble分配方式、功率信息等。
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:
UE在RRC连接建立完成中携带的内容:
在此消息中主要包含UE向网络侧上报UE的能力,同时向网络汇报当前安全模式的相关参数信息。
(1)StartList:
元素组中所含的start-value值用于安全模式过程,告知RNC采用的Start值,此值分CS域start和PS域。
(2)UEradioaccesscapability:
此元素组包含UE向网络侧上报的能力,主要有PDCPcapability、RLCcapability、Transportchannelcapability、RFcapabilityTDD、Physicalchannelcapability、UEmultimode/multi-RATcapability、Securitycapability、UEpositioningcapability、Measurementcapability
后台信令截图
初始直传/上下行直传
上图为MOC子过程:
初始直传/上下行直传(NAS信令建立流程)
NAS信令建立流程是在UE与UTRAN之间的RRC连接建立成功之后,UE通过RNC建立与CN
的信令连接,用于UE与CN交互NAS信息,如鉴权,业务请求,连接建立等。
UE与CN的交互信令,对于RNC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(InitialDirectTransfer),将建立与CN之间的信令连接,该连接建立在SCCP之上。
9、InitialDirectTransfer(CMServiceRequest
/RRC_INIT_DIRECT_TRANSF)—初始直传消息:
UE在DCCH上给RNC发送一条InitialDirectTransfer(CMServiceRequest)消息,该消息包括了UE请求的业务类型等信息。
UE在初始直传消息中携带的内容:
(1)CMservicetype:
此IE给出了UE请求的业务类型,目前主要有:
Mobileoriginatingcallestablishment;
Emergencycallestablishment;
Shortmessageservice;
Supplementaryserviceactivation;
Voicegroupcallestablishment;
Voicebroadcastcallestablishment;
(2)LocationServicesMobileidentity:
此IE给出了UE发起业务请求的身份,此处可以是TMSI或IMSI。
RNC发起初始到CN的信令连接,并发送一条InitialUEMessage消息给CN,通知CN关于UE请求的业务等内容。
CN发送RANAP消息DirectTransfer(AuthenticationRequest)到RNC,要求对UE进行鉴权(可选过程,如果CN侧鉴权打开,一般收到UE发起的InitialDirectTransfer后,就发起鉴权请求)。
CN在直传消息中携带的内容:
(1)parameterRAND:
鉴权随机数。
UE通过此随机数来计算RES值,以及生成完整性保护和加密中所使用的IK、CK。
(2)parameterAUTN:
此值中包含了CN侧的MAC值,UE可以通过此值对CN进行鉴权。
RNC发送RRCDownlinkDirectTransfer(AuthenticationRequest)消息给UE。
NAS消息由UTRAN透明的传输到UE。
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。
UE在上行直传消息中携带的内容:
(1)RES:
UE根据接收的RAND和AUTN计算得到的响应值,CN可以通过此值对UE进行鉴权。
RNC发送RANAP消息DirectTransfer给CN,将UE的NAS消息转发给CN。
NAS消息被透明的传输到UTRAN。
安全模式控制
该过程是由网络侧用来向无线接入网侧发送加密信息的。
在此过程中,核心网的网络侧将与无线接入网协商对用户终端进行加密的算法,使得用户在后续的业务传递过程中使用加密算法;
并且在终端用户发生切换后,尽可能的仍使用此加密算法-即用于加密的有关参数会送到切换的RNC。
CN发送RANAP消息SecurityModeCommand给RNC,要求终端进行安全模式控制(CN向UTRAN发送此消息而启动本过程,这个消息将规定加密算法(如果有的话)和用于UTRAN的完整性保护算法,也要通知RNCIK和CK,并且指出秘钥的状态:
新或旧)。
CN在SecurityModeCommand中携带的内容:
(1)IntegrityProtectionInformation:
此IE组中包含了完整性保护的相关信息。
IntegrityProtectionAlgorithm,完整性保护采用的算法,当前采用的是UIA1、UIA0,UIA0代表不进行完整性保护。
IntegrityProtectionKey,即通常所说的IK,CN将IK传递给RNC。
(2)EncryptionInformation:
此IE组中包含了加密的相关信息。
EncryptionAlgorithm,加密采用的算法,当前采用的是UEA1、UEA0,UEA0代表不进行加密。
RNC在下行DCCH上发送RRCSecurityModeCommand给UE,开始/重启加密过程。
RNC在SecurityModeCommand中携带的内容:
RNC发送给UE的安全模式命令,告知安全模式启动或改变的相关信息。
(1)Securitycapability:
加密和完整性保护的能力,支持的算法等。
(2)activationtime:
加密和完整性保护启动或改变的时间。
(3)Fresh:
用于完整性保护初始化数。
UE成功应用新的加密方式后,在上行DCCH上发送RRCSecurityModeComplete给RNC。
RNC发送RANAP消息SecurityModeComplete给CN,双方完成安全模式控制。
呼叫建立过程
当UE发起一个呼叫的时候,UE的应用层(MMI:
Man-MachineInterface,人-机界面)将首先发起一个呼叫建立的请求。
如果是发起一个普通呼叫,CC实体将首先向网络发送一条SETUP消息
UE在Setup中携带的内容:
此消息主要包含TI(会话标识,TransactionIdentifier)、承载能力(bearercapability)、被叫用户号码(calledpartyBCDnumber)、被叫用户子地址(calledpartysubaddress)、SI(流量标识,StreamIdentifier,只有当UE支持多个呼叫时才存在)以及一些和普通呼叫相关的参数。
注:
如果是发起一个紧急呼叫,CC实体将首先向网络发送一条EMERGENCYSETUP消息,此消息主要包含TI、承载能力以及一些和紧急呼叫相关的参数。
附:
对UE发起呼叫建立请求网络处理后的返回消息。
该返回消息有三种:
(1)网络依次返回CALLPROCEEDING、ALERTING和CONNECT消息;
(2)网络依次返回ALERTING和CONNECT消息;
(3)网络直接返回CONNECT消息。
其中,CALLPROCEEDING消息表示网络已经收到了UE发出的建立呼叫所需的全部信息,并且正在处理这些信息;
ALERTING消息表示被叫方已经开始振铃;
CONNECT消息表示被叫方已经接受呼叫,即用户已经摘机。
上述三种情况每次呼叫只能出现一种。
对于其中任何一种情况UE都将向网络返回一条CONNECTACKNOWLEDGE消息,当网络收到此确认消息以后,就意味着整个MOC建立已经完成,呼叫双方可以进行通信,CC实体进入激活(active)状态。
此处信令只可能返回Callproceeding,另几个只能在振铃和接听过程中出现。
这里只考虑正常的呼叫建立过程,还有一些如定时器溢出,低层出错等异常情况这里不予描述。
后面所述的其它进程也与之相同。
业务建立过程
此过程用于为一指定UE建立一个新的RAB,此过程使用面向连接信令。
CN向RNC发送RANAP消息CommonID,告知RNC该UE的IMSI。
CN向RNC发送RANAP消息RadioAccessBearerAssignmentRequest,发起RAB建立过程。
CN在RABAssignmentRequest中携带的内容:
在此消息中主要包含了将包含UTRAN所要求的信息以及建立新的RAB配置。
RABparameters:
此IE组指出所有RAB的上下行全部方向的属性及参数,包括QoS属性。
RNC要求其NodeB准备建立DCH来承载RAB(RadioLinkReconfigurationPrepare)。
NodeB配置资源并通知RNC准备完毕(RadioLinkReconfigurationReady)
RNC通过ALCAP协议建立Iub