信产部WCDMA通信标准参考性技术文件14 Iu接口技术规范概述.docx
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信产部WCDMA通信标准参考性技术文件14Iu接口技术规范概述
IMT-DSFDD（WCDMA）系统Iu接口技术规范：
概述
IMT-DSFDD（WCDMA）SystemIuInterfaceTechnicalSpecification:
GeneralDescription
20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施
中华人民共和国信息产业部科学技术司印发
目次
前言3
1范围4
2引用标准4
3名语和缩略语5
4概述5
4.1UTRAN结构5
4.1.1Iu接口结构5
4.1.2Iu连接原则6
4.2Iu连接总则6
4.3Iu接口规范目的7
4.4Iu接口能力7
4.5Iu接口特性7
4.5.1使用传输网络用户平面作为信令承载7
4.5.3使用在Iu-BC上的传输网络用户面作为用户数据承载10
5Iu接口协议的功能划分10
5.1概述10
5.2RAB管理功能11
5.2.1RAB建立、修改和释放功能12
5.2.2映射到Uu承载功能的RAB特性12
5.2.3映射到Iu传递承载的RAB特性12
5.2.4RAB排队、占先和优先级功能12
5.3Iu的无线资源管理12
5.3.1无线资源的接入控制（admissioncontrol）12
5.3.2广播信息管理12
5.4Iu链路管理功能13
5.4.1Iu信令链路管理功能13
5.4.2ATM虚连接管理功能13
5.4.3AAL2连接建立和释放功能13
5.4.4AAL5管理功能13
5.4.5GTP-U隧道管理功能13
5.4.6TCP管理功能13
5.4.7缓冲区的管理13
5.5IuU平面（RNL）管理功能14
5.5.1IuU-平面帧协议模式选择功能14
5.5.2IuU平面帧协议初始化14
5.6移动性管理功能14
5.6.1位置信息更新功能14
5.6.2切换和重定位功能14
5.6.3寻呼触发14
5.7安全功能14
5.7.1数据保密15
5.7.2数据完整性15
5.8业务和网络接入功能15
5.8.1核心网信令数据传递功能15
5.8.2数据量报告15
5.8.3UE跟踪15
5.8.4位置报告功能15
5.9协调功能15
5.9.1寻呼协调功能15
6Iu接口协议结构16
6.1概述16
6.2Iu-CS16
6.3Iu-BC16
6.4Iu-PS17
7其它Iu接口规范18
7.1UTRANIu接口：
层1（UMTS25.411）18
7.2UTRANIu接口：
信令传输（UMTS25.412）18
7.3UTRANIu接口：
RANAP规范（UMTS25.413）18
7.4UTRANIu接口：
数据传输和传输信令（UMTS25.414）。
18
7.5UTRANIu接口：
CN-UTRAN用户面协议（UMTS25.415）18
7.6UTRANIu接口：
服务区域广播协议SABP（UMTS25.419）19
7.7总结19
前言
本通信标准参考性技术文件主要用于WCDMAFDD的Iu接口概述和原则的描述。
本文基于3GPP制订的Release-99（2001年3月份版本）技术规范，具体对应于TS25.410V3.3.0。
本参考性技术文件由信息产业部电信研究院提出。
本参考性技术文件由信息产业部电信研究院归口。
本参考性技术文件起草单位：
信息产业部电信传输研究所
华为技术有限公司
深圳市中兴通讯股份有限公司
本参考性技术文件主要起草人：
续合元、徐京皓、徐菲、盛蕾、徐霞艳
郑文龙
刘太江
本参考性技术文件2001年7月首次发布。
本参考性技术文件委托无线通信标准研究组负责解释。
通信标准参考性技术文件
IMT-DSFDD（WCDMA）系统Iu接口技术规范：
概述
IMT-DSFDD（WCDMA）SystemIuInterfaceTechnicalSpecification:
GeneralDescription
1范围
本参考性技术文件定义了第三代移动通信无线资源网络（RNC）与核心网（CN）之间Iu接口各层的具体要求。
2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性
[1]UMTS25.401:
"UTRANOverallDescription".
[2]UMTS23.930:
"IuPrinciples".
[3]UMTS23.110:
"UMTSAccessStratum;ServicesandFunctions".
[4]UMTS25.411:
"UTRANIuInterface:
Layer1".
[5]UMTS25.412:
"UTRANIuInterface:
SignallingTransport".
[6]UMTS25.413:
"UTRANIuInterface:
RANAPSignalling".
[7]UMTS25.414:
"UTRANIuInterface:
DataTransport&TransportSignalling"
[8]UMTS25.415:
"UTRANIuInterface:
CN-RANUserPlaneProtocol".
[9]ITU-TRecommendationQ.711（7/96）:
"Functionaldescriptionofthesignallingconnectioncontrolpart".
[10]ITU-TRecommendationQ.712（7/96）:
"Definitionandfunctionofsignallingconnectioncontrolpartmessages".
[11]ITU-TRecommendationQ.713（7/96）:
"Signallingconnectioncontrolpartformatsandcodes".
[12]ITU-TRecommendationQ.714（7/96）:
"Signallingconnectioncontrolpartprocedures".
[13]UMTS23.003:
"Numbering,AddressingandIdentification".
[14]UMTS25.419:
"UTRANIuInterface:
ServiceAreaBroadcastProtocolSABP".
[15]UMTS23.110:
"UMTSAccessStratum;ServicesandFunctions".
3名语和缩略语
3G-MSC第三代移动交换中心
3G-SGSN第三代服务GPRS的节点
ATM异步传输模式
BSSMAP基站子系统管理应用部分
CN核心网
NAS非接入层
PS分组交换
PVC永久虚电路
RAB无线接入承载
RANAP无线接入网络应用部分
RLP无线链路协议
RNC无线网络控制器
RNL无线网络层
RRC无线资源控制
SAP业务接入点
SRNS服务无线网络子系统
SVC交换虚电路
UE用户设备
UP用户平面
URAUTRAN登记区
UTRANUMTS陆地无线接入网
VC虚电路
4概述
4.1UTRAN结构
4.1.1Iu接口结构
UMTS总的结构和UTRAN结构如图1所示。
本节主要规定Iu接口的结构，并不限制核心网或接入网的网络结构。
Iu接口规定了核心网和UTRAN之间的接口。
图1描述了Iu接口的逻辑分块。
从Iu方面来看，UTRAN的接入点是RNC。
图1：
Iu接口结构
连接到核心网分组交换部分的Iu接口称为Iu-PS，连接到核心网电路交换部分的Iu接口称为Iu-CS。
区分这两个接口意味着到电路交换和到分组交换有不同的信令和用户数据连接。
连接到广播域的Iu接口称为Iu-CS。
一个RNC不能有大于一个连接CS域的Iu接口（Iu-CS）和一个连接PS域的Iu接口（Iu-PS）。
一个RNC可以有多个连接广播域的Iu接口（Iu-BC）。
在独立的核心网结构中，PS域和CS域需要独立的信令和用户数据连接，在传输层与网络层均适用。
在合并结构中，PS域和CS域需要用户面独立的连接，在传输层与网络层均适用。
在控制面中，两个逻辑域具有独立的SCCP连接。
在两种结构中，UTRAN可以有多个RNC，因此对于核心网UTRAN可以有多个Iu接入点。
至少，每个Iu接入点（UTRAN或CN）可以独立完成相关Iu规范（25.41x系列）的要求。
4.1.2Iu连接原则
Iu接口具有层次结构，即高层实体控制低层实体。
对于信令连接终止点的CN–UTRAN层次描述如下：
每个CN接入点可以同一个或多个UTRAN接入点连接。
对于PS和CS域，每个UTRAN接入点不能连接到多于一个的每个CN域的CN接入点。
对于BC域，每个UTRAN接入点可以连接一个或多个CN接入点。
4.2Iu连接总则
从UTRAN方面来看，最大程度地将不同协议进行公共化对于Iu接口是有益的。
这就意味着：
UTRAN提供无线接入承载公共集用于连接CN节点，而不管它们的类型（例如3G-MSCor3G-SGSN）。
在UTRAN和CN节点之间应该具有公共功能划分，而不管它们的类型（例如3G-MSCor3G-SGSN）。
无线网络控制面的信令不应依赖于传输层的特别选择。
4.3Iu接口规范目的
下面的目的部分来自于[2]。
Iu接口应该定义成可以支持：
在单一PLMN内具有CN接入点的RNC间互连。
不管设备商的因素的具有CN接入点的RNC间互连。
所有UMTS服务。
Iu接口应该促进在所有PLMN中的相同RNC,MSCorSGSN的使用。
Iu接口应该促进Iu-PS和Iu-BC间的传输技术的共享。
Iu接口应该允许GSM核心网的工作。
协议层次之间的独立性和控制面与用户面之间的独立性应该在Iu接口得到保持。
Iu接口应该允许核心网、无线接入网和传输网技术的独立演进。
Iu接口应该允许O&M设备的独立演进。
Iu接口作为开放型和多生产商接口应该被标准化。
Iu接口规范应该促进从CS域到PS域的一些服务的移植。
特别地，RANAP协议对于PS域和CS域是公共的，Iu用户面协议应该独立于PS域和CS域。
4.4Iu接口能力
下面的能力来源于[2]描述的要求。
Iu接口支持：
建立、维护和释放无线接入承载的过程；
完成系统内切换、系统间切换和SRNS重定位的过程；
支持小区广播业务的过程；
与特定UE无关的一系列过程；
在协议等级上为用户特定信令管理分离每个用户；
UE和CN之间NAS信令消息的传送；
从CN向UTRAN传送请求的位置业务，和从UTRAN到CN的位置信息。
位置信息可以包括地理区识别符或与未定参数的坐标；
为单个UE立即接入多个CN域；
为分组数据流资源预留的机制。
4.5Iu接口特性
4.5.1使用传输网络用户平面作为信令承载
4.5.1.1使用SCCP
4.5.1.1.1概述
SCCP用于支持CN和RNC之间的信令消息。
定义SCCP的一个用户功能，称为无线接入网络应用部分（RANAP）。
RANAP使用一个UE和CN的信令连接用于传输层3消息。
非连接和连接的过程用于支持RANAP。
TS25.413解释了对于层3过程是否使用连接还是非连接业务。
RANAP可以使用SSN、SPC与/或GT和它们的组合作为SCCP的寻址配置。
使用哪个SCCP的寻址配置是运营商的事情。
当GT寻址被使用时，下面的设置应该使用：
SSN指示=1（RANAPSSN定义见[13]）。
全局名称指示=0100。
转换类型=00000000（没有使用）。
编号计划=0001（E.163/4）。
地址指示特性=0000100（国际意义号码）。
编码配置=0001or0010（BCD,偶或奇）。
路由指示=0or1（r在GT或PC/SSN上路由）。
当GT被使用时，GT应使用相关节点的E.164寻址。
下面描述用于RANAP事务的SCCP连接的使用。
4.5.1.1.2节描述连接建立过程。
4.5.1.1.3节描述连接释放过程。
4.5.1.1.4节描述异常情况。
4.5.1.1.2SCCP连接建立
当UE和网络间的通信相关信息同RNC和CN间进行交换时，建立一个新的SCCP连接。
对于有关的UE没有SCCP存在于CN和RNC间。
不同的SCCP连接建立情况应该区别：
RNC启动SCCP信令连接
CN启动SCCP信令连接
上面的情况是SCCP连接建立特有的识别，其它情况在以后可以出现。
4.5.1.1.2.1情况1建立过程
接收来自UE层3的第一个非接入层消息，通过RNC启动SCCP信令连接过程。
启动
RNC发送SCCP连接请求消息给CN。
一个RANAP消息被包含在SCCP连接请求消息的用户数据字段。
终止
成功输出
SCCP连接确认消息，发送给RNC，该消息可以选择包含在用户数据字段的RANAP消息。
不成功输出
如果SCCP信令连接建立失败，一个SCCP连接拒绝消息会发回给RNC。
该消息可以包含一个透明的消息发送给UE。
如果想获得更多关于RANAP启动UE消息如何处理的信息，请参见TS25.413[6]的基本过程启动UE消息。
RNCCN
CR{SSN=RANAP,a1=x,RANAPmessage}
------------------------------------------->
CC{a1=y,a2=x,RANAPmessageornouserdata}
<------------------------------------------
or
CREF{a2=x,RANAPmessageornouserdata}
<------------------------------------------
a1=sourcelocalreference,
a2=destinationlocalreference,
x=SCCPconnectionreferenceattheRNC,
y=SCCPconnectionreferenceattheCN.
图2：
RNC启动SCCP信令连接的建立
4.5.1.1.2.2情况2建立过程
在实现重定位的连接中，通过CN启动SCCP信令连接过程。
启动
CN发送SCCP连接请求消息给RNC。
一个RANAP消息可以被包含在SCCP连接请求消息的用户数据字段。
终止
成功输出
SCCP连接确认消息，发送回CN，该消息可以选择包含在用户数据字段的RANAP消息。
不成功输出
如果SCCP信令连接建立失败，一个SCCP连接拒绝消息会发回给CN。
该消息可以在用户数据字段包含一个RANAP消息。
RNCCN
CR{SSN=RANAP,a1=y,RANAPmessageornouserdata}
<-----------------------------------------
CC{a1=x,a2=y,RANAPmessageornouserdata}
------------------------------------------>
or
CREF{a2=y,RANAPmessageornouserdata}
------------------------------------------>
a1=sourcelocalreference,
a2=destinationlocalreference,
x=SCCPconnectionreferenceattheRNC,
y=SCCPconnectionreferenceattheCN.
图3：
CN启动SCCP信令连接的建立
4.5.1.1.3SCCP连接释放
该过程总是由CN侧启动的。
当CN知道给定的信令连接不再需要时，SCCP连接被释放。
CN发送SCCP释放消息。
4.5.1.1.4SCCP总的异常情况
如果RANAP接收到一个服务外用户信息或信令不可接入点信息，不会尝试建立SCCP连接一直到接收到相关服务内用户信息或信令可接入点信息。
当RANAP接收到一个服务外用户信息或信令不可接入点信息，一个可选的计时器可以启动。
当计时器计完后，所有SCCP连接会被释放。
当接收到服务内用户信息或信令可接入点信息，停止计时器。
如果对于任何原因SCCP连接被释放，可选的计时器计完或连接拒绝被接收到，而任何RANAP过程被执行或专用资源被分配，执行下面操作：
RNC侧:
放弃任何同连接相关的RNC过程。
释放分配给连接的UTRAN资源。
CN侧:
跟SCCP连接相关的资源尽快被清除。
4.5.2使用传输网络用户面作为用户数据承载
4.5.2.1使用AAL2
AAL2用于到CS域的用户数据承载。
Q.2630.1用于到CS域的Iu接口的动态建立AAL－2连接的协议。
4.5.2.2使用GTP-U
GTP-U用于到PS域的用户数据承载。
RANAP用于到PS域的信令用于建立、修改和释放GTP-U隧道。
4.5.3使用在Iu-BC上的传输网络用户面作为用户数据承载
TCP/IP用于在Iu-BC上的无线网络层协议承载。
CN使用标准TCP过程正常建立TCP连接。
一个新的TCP连接由RNC建立，仅当需要发送信息（如失败或重指示）从RNC到CN和没有存在TCP连接时。
RNC应使用标准TCP过程建立连接。
建立了连接的节点应释放TCP连接。
5Iu接口协议的功能划分
5.1概述
本节定义了核心网和UMTS无线接入网络之间的功能，表1列出了核心网和无线接入网之间的功能。
表1Iu接口的功能划分
功能
UTRAN
CN
RAB管理功能:
RAB建立、修改和释放
X
X
RAB特性映射Iu传输承载
X
RAB特性映射Uu承载
X
RAB询问、占先和优先级
X
X
无线资源管理功能：
无线资源接纳控制
X
广播信息
X
X
Iu链路管理功能：
Iu信令链路管理
X
X
ATMVC管理
X
X
AAL2建立和释放
X
X
AAL5管理
X
X
GTP-U隧道管理
X
X
TCP管理
X
X
缓冲区管理
X
Iu用户平面（RNL）管理:
Iu用户平面帧协议管理
X
Iu用户平面帧协议初始化
X
移动性管理功能:
位置信息报告
X
X
切换和重定位
RNC之间硬切换,Iur未使用或不可用
X
X
服务RNS重定位（MSC内/MSC间）
X
X
系统间硬切换（UMTS-GSM）
X
X
寻呼触发
X
安全功能:
数据保密
无线接口加密
X
密钥管理
X
用户识别保密
X
X
数据完整性
完整性检查
X
完整性钥管理
X
业务和网络接入功能:
CN信令数据
X
X
数据量报告
X
UE跟踪
X
X
位置报告
X
X
Iu协调功能:
寻呼协调
X
X
5.2RAB管理功能
5.2.1RAB建立、修改和释放功能
无线接入承载RAB是根据签约、业务和被请求的QOS等在UE和CN之间建立时定义，不同的RAB将被使用。
CN对UTRAN的RAB建立、修改和释放进行控制。
RAB的识别由CN分配，且在一个Iu信令实例上有本地意义。
RAB的建立、修改和释放是CN启动的功能。
RAB的建立、修改和释放是UTRAN执行的功能。
例如，当UTRAN不能与一个UE保持已建立的RAB时，UTRAN启动、触发RAB释放请求。
5.2.2映射到Uu承载功能的RAB特性
RAB特性的映射功能用于把无线接入承载映射到Uu承载，在建立RAB期间完成映射。
UTRAN将完成承载之间的映射。
RAB映射到Uu传输承载是UTRAN的功能。
5.2.3映射到Iu传递承载的RAB特性
RAB映射特性功能用于把无线接入承载映射到Iu接口传递承载，映射在RAB建立期间完成。
由于是UTRAN建立的AAL2连接，如果使用AAL2，UTRAN将完成承载之间的映射。
对于PS域的RAB，UTRAN将完成无线接入承载和IP层之间的映射。
RAB特性映射到Iu传递承载是UTRAN的功能。
5.2.4RAB排队、占先和优先级功能
CN根据签约信息、QOS信息等，来确定RAB的分配/保持优先级，CN将使用RAB的优先级、RAB的占先能力以及排队的指示相应地请求RAB建立或修改，UTRAN将相应地完成排队和资源占先。
RAB排队、占先和/保持优先级的处理是被控UTRAN的功能。
RAB排队、占先和/保持优先级的设置是CN的功能。
5.3Iu的无线资源管理
5.3.1无线资源的接入控制（admissioncontrol）
UTRAN接收到来自CN的建立或修改无线接入承载的请求时，对当前无线资源的状况进行分析，接入控制功能要么接受该请求，要么拒绝该请求。
这种功能称为“无线资源的接入控制”，它由UTRAN处理。
如果对请求进行排队，那么RAB排队、占先和优先级功能对请求进行处理。
5.3.2广播信息管理
从网络向UE的广播功能由整个网络或网络不同部分的覆盖区的一些信息构成。
有两类广播信息管理：
UTRAN广播信息管理和小区广播信息管理。
所有的UTRAN广播信息管理将在本地的UTRAN内处理；所有小区广播信息由CN控制，而由UTRAN执行。
5.4Iu链路管理功能
5.4.1Iu信令链路管理功能
Iu信令链路管理功能在UTRAN和CN之间提供可靠的传递以传递无线网络信令，CN和UTRAN都管理这个功能。
这个功能负责Iu信令连接的建立（可以由CN或RNC建立）和Iu信令释放（可能是UTRAN请求，由CN控制）。
5.4.2ATM虚连接管理功能
这个功能指处理CN和UTRAN之间的ATM虚连接。
这个功能将用于建立、维持和释放ATMVC；对于永久VC，是O&M的功能。
这个功能也包括用于特定RAB的虚电路选择，对Iu无线接入承载业务请求的ATMVC选择，将由UTRAN完成，被选择VC将满足请求的要求。
VC可以
升级会员 