RAN信令异常流程手册.docx
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RAN信令异常流程手册
TD-SCDMARAN系统
RAN高层信令异常流程学员手册
目录
1呼叫信令流程及典型信令流程5
1.1MOC过程5
1.1.1MOC正常信令流程5
1.1.2随机接入过程（RRC信令连接建立过程）9
1.1.3初始直传和鉴权、安全模式子过程17
1.1.4呼叫建立子过程19
1.1.5RAB建立子过程20
1.1.6振铃接听子过程26
1.2GPRS附着28
1.2.1GPRS附着正常流程28
1.2.2GPRS附着异常流程28
1.3GPRS去附着31
1.3.1GPRS去附着正常流程31
1.3.2GPRS去附着异常流程32
1.4PDPContext激活过程33
1.4.1PDP激活正常过程33
1.4.2PDP激活异常流程34
1.5PDPContext去激活过程36
1.5.1PDPContext去激活正常过程36
1.5.2PDPContext去激活异常流程36
2移动性管理过程37
2.1位置区更新37
2.1.1位置区更新正常过程37
2.1.2位置区更新异常流程37
2.2路由区更新39
2.2.1路由区更新正常过程39
2.2.2路由区更新异常流程39
2.3小区/URA更新41
2.3.1小区更新过程41
2.3.2URA更新过程44
2.4切换过程45
2.4.1Intra-NodeB切换45
2.4.2Inter-NB/Intra-RNC切换51
2.4.3Inter-RNC切换58
3无线链路失败分析与处理67
3.1UE侧检测无线链路失败67
3.1.1无线链路失败准则67
3.1.2无线链路失败后UE的行为67
3.2NodeB侧检测无线链路失败67
3.2.1RadioLinkFailureIndication过程的典型原因67
3.2.2RadioLinkFailureIndication过程的典型应用68
前言
内容介绍
●RAN高层信令异常流程
读者对象
本书适合下列人员阅读：
●选修RAN高层信令过程的学员。
●选修RAN高层信令异常流程的学员。
本书约定
通用格式约定
格式
意义
宋体
正文采用宋体表示。
黑体
除一级标题采用宋体加粗以外，其余各级标题均采用黑体。
楷体
警告、提示等内容一律用楷体，并且在内容前后增加线条与正文隔离。
命令行格式约定
格式
意义
粗体
命令行关键字（命令中保持不变、必须照输的部分）采用加粗字体表示。
斜体
命令行参数（命令中必须由实际值进行替代的部分）采用斜体表示。
[]
表示用“[]”括起来的部分在命令配置时是可选的。
{x|y|...}
表示从两个或多个选项中选取一个。
[x|y|...]
表示从两个或多个选项中选取一个或者不选。
{x|y|...}*
表示从两个或多个选项中选取多个，最少选取一个，最多选取所有选项。
[x|y|...]*
表示从两个或多个选项中选取多个或者不选。
!
由惊叹号“!
”开始的行表示为注释行。
图形界面格式约定
格式
意义
<>
带尖括号“<>”表示操作员从终端输入的信息。
[]
带方括号“[]”表示人机界面、菜单名、数据表和字段名等。
/
多级菜单用“/”隔开。
如[文件/新建/文件夹]多级菜单表示[文件]菜单下的[新建]子菜单下的[文件夹]菜单项。
键盘操作约定
格式
意义
加尖括号的宋体字符
表示键名或按钮名。
如、、、等分别表示回车、制表、退格、小写字母a。
<键1+键2>
表示在键盘上同时按下几个键。
如表示同时按下“Ctrl”、“Alt”、“A”这三个键。
<键1，键2>
表示先按第一键，释放，再按第二键。
如表示先按键，释放后，紧接着再按键。
鼠标操作
格式
意义
单击
快速按下并释放鼠标的一个按钮。
双击
连续两次快速按下并释放鼠标的一个按钮。
拖动
按住鼠标的一个按钮不放，移动鼠标。
各类标志
本书还采用各种醒目标志来表示在操作过程中应该特别注意的地方，这些标志的意义如下，正文中的各类警告、提示、说明等的内容一律采用楷体，并在内容前后加横线与正文分开如下：
说明：
说明、提示、窍门、思考：
对操作内容的描述进行必要的补充和说明。
1呼叫信令流程及典型信令流程
1.1MOC过程
1.1.1MOC正常信令流程
以下为UE处于Idle状态下发起CS呼叫的流程。
具体信令流程的解释请参见《RAN高层信令过程学员手册》，这里不再赘述。
下面就针对MOC的六个子过程分别进行。
图1.11MOC正常呼叫流程
1.1.2随机接入过程（RRC信令连接建立过程）
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将首先发起RRC连接建立过程。
每个UE最多只能建立一个RRC连接。
RNC接收到UE的RRCCONNECTIONREQUEST消息，对于RRC连接建立在DCH或FACH上，是根据当前网络的无线资源状态，系统的负荷情况，以及用户建立该连接的原因等方面综合考虑的。
如果RNC接受该RRC连接建立请求，则再判决是将RRC连接建立在专用信道还是公共信道上。
对于RRC连接建立使用不同的信道，RRC连接建立流程也不同。
1.1.2.1异常流程1－信令连接建立在DCH失败，NodeB无线链路建立失败
在为一个用户建立信令连接时，在Uu接口的无线资源分配成功后，首先为该用户需建立一条承载RRC信令的无线链路，但是由于NodeB的原因（硬件原因、协议错误、其他错误），从而导致空中接口的RRC连接无法建立，最终导致信令连接的建立失败。
图1.12信令连接建立在DCH失败，由于NodeB无线链路建立失败
异常流程说明及实体处理方法：
（1）当NodeB不能按照要求为该用户建立RL时，向RNC返回RLSetupFailure消息，并包含失败原因。
（2）RNC收回内部为该用户分配的无线资源。
（3）RNC组织Uu接口标准消息，向该用户发送RRCConnectionReject消息，拒绝用户接入。
信令连接建立失败，该过程结束。
1.1.2.2异常流程2－信令连接建立在DCH失败，Iub接口AAL2建立失败
为一个用户建立信令连接时，在无线资源满足的前提下，成功的为用户建立了无线链路，在建立Iub接口上承载该信令连接的ATM承载时，发生失败（硬件原因、协议错误、其他错误），从而导致空中接口的RRC连接无法建立，最终导致信令连接的建立失败。
图1.13Iub接口AAL2建立失败
异常流程说明及实体处理方法：
（1）信令连接建立过程中，当RNC与NodeB之间RL建立成功后，RNC向NodeB发送ALCAP的EstablishRequest消息，发起AAL2连接建立过程，用于在Iub接口承载RRC信令。
（2）RNC实体的ALCAP与NodeB实体的ALCAP进行协商，NodeB实体拒绝建立该接口上的AAL2连接。
（3）收到AAL2建立失败消息后，RNC收回内部为该用户分配的无线资源。
（4）RNC与NodeB交互，释放该用户的无线链路。
（5）RNC组织Uu接口标准消息，向该用户发送RRCConnectionReject消息，拒绝用户接入。
（6）信令连接建立失败，该过程结束。
1.1.2.3异常流程3－信令连接建立在DCH失败，网络拒绝RRC连接建立
在为一个用户建立信令连接时，在无线资源满足的前提下，成功的为用户建立了无线链路，建立了Iub接口上承载该信令连接的ATM承载，在申请本地业务资源时，由于没有足够的本地资源，或其他原因导致本地分配失败或逻辑连接建立失败，从而导致空中接口的RRC连接无法建立，最终导致信令连接的建立失败。
本节中以本地资源分配为例描述该消息流程及相关实体的异常处理。
图3.1.6
图1.14RRC连接建立在DCH上时，RNC本地资源分配失败
异常流程说明及实体处理方法：
（1）信令连接建立过程中，当承载信令连接的RL以及AAL2建立成功后，RNC实体内部申请本地业务资源，由于资源不够或其它原因导致本地资源分配失败。
（2）RNC收回内部为该用户分配的无线资源。
（3）RNC与NodeB交互，释放该用户的无线链路。
（4）RNC与NodeB交互，释放局间AAL2链路。
（5）RNC组织Uu接口标准消息，向该用户发送RRCConnectionReject消息，拒绝用户接入。
信令连接建立失败，该过程结束。
1.1.2.4异常流程4－信令连接建立在FACH失败，网络拒绝RRC连接建立
信令连接建立在FACH上时，由于没有足够的本地资源，或其他原因导致本地分配失败或逻辑连接建立失败，从而导致空中接口的RRC连接无法建立，最终导致信令连接的建立失败。
图1.15RRC连接建立在FACH上时，RNC本地资源分配失败
异常流程说明及实体处理方法：
（1）当RNC确定要将该用户的RRC连接建立在公共信道时，为用户分配无线资源后进行本地资源的分配。
（2）RNC由于业务负荷或其它逻辑资源不能建立成功等原因本地资源分配失败。
（3）RNC收回内部为该用户分配的无线资源。
（4）RNC组织Uu接口标准消息，向该用户发送RRCConnectionReject消息，拒绝用户接入。
（5）信令连接建立失败，该过程结束。
1.1.2.5异常流程5－Uu接口定时器超时，UE无响应
信令连接建立在DCH或FACH两种情况下，各实体针对Uu接口定时器超时的处理方法类似，本流程列举了信令连接建立在DCH时Uu接口定时器超时后各实体的处理方法，RRC连接建立在FACH时处理Uu接口超时更简单一些，不需要处理RL、AAL2资源。
在RNC内完成了RRC连接所需要的配置，在给UE发送了相应的配置后，直至定时器超时RNC仍没有收到用户的响应信息（由于移动或无线环境的恶化等），则释放为该用户分配的无线资源，此次信令连接建立失败。
图1.16RRC连接建立在DCH上，Uu接口定时器超时，UE无响应
异常流程说明及实体处理方法：
（1）RNC进行本地资源分配、Iub接口RL建立、在Uu接口向UE发送配置消息的过程参见图1.11中信令流程说明的
（1）～（5）。
（2）RNC在等待UE的RRC连接建立完成响应时，定时器超时。
（3）RNC与NodeB执行Iub接口的RL释放过程。
（4）RNC与NodeB释放Iub接口的AAL2连接。
（5）RNC收回内部为该用户分配的无线资源。
（6）RNC释放本地资源。
（7）信令连接建立失败，该过程结束。
1.1.2.6异常流程6－UE收到无效的配置信息
该过程描述的是，在RNC内完成了RRC连接所需要的配置，但是由于UE的原因（协议参数错误，UE的性能不支持等原因），导致信令连接建立失败。
图1.17RRC连接建立在DCH上，UE收到无效的配置信息
异常流程说明及实体处理方法：
（1）RNC进行本地资源分配、Iub接口RL建立、在Uu接口向UE发送配置消息的过程参见图1.11中信令流程说明的
（1）～（5）。
（2）UE由于协议参数错误，UE的性能不支持等原因发起RRC连接的重建。
（3）RNC在收到UE的重新建立RRC连接请求时，应对重新建立原因进行分析，以提高系统的处理效率；如果此次重建原因是由于空中接口质量过差，造成UE没有收到刚才网络侧的配置请求，则将配置参数重新传输给UE，以便UE按此要求进行配置；如果此时重新建立RRC连接的原因为CELL_UPDATE，则刚才的配置则全部失效，应在新的小区为该用户建立新的连接，释放原小区的所有资源；如果为UE的性能不支持该配置，则RNC应结合UE的性能信息，释放旧的连接，为该用户重新分配资源，以建立适合该用户的信令连接；当然根据原因的不同，应结合不同的处理，原则是要么拒绝该用户，要么接入该用户，在本节图中仅是给出了一种原因，其他原因的处理流程不在一一列出。
（4）RNC与NodeB执行Iub接口的RL释放过程。
（5）RNC与NodeB释放Iub接口的AAL2连接。
（6）RNC收回内部为该用户分配的无线资源。
（7）RNC释放本地资源。
（8）重新开始RRC连接建立过程。
1.1.2.7异常流程7－网络侧无响应
该过程描述的是当UE请求建立RRC连接时，由于Uu信号质量、RAN设备异常、逻辑资源分配等原因，导致超时后UE仍没有接收到网络侧的接受或拒绝消息，最终导致信令连接建立失败。
此类异常流程及处理对于信令连接建立在DCH或FACH上两种情况都适用。
图1.18网络侧无响应
异常流程说明及实体处理方法：
（1）UE向RNC发送RRC_CONNECTION_REQUEST消息，发起该过程；当UE的非接入层请求处于空闲模式下的UE建立一条信令连接,或UE收到寻呼时，要求建立RRC连接,则UE启动该过程。
（2）UE等待网络侧的RRC连接建立响应。
当定时器T300超时后仍没有收到网络侧接受或拒绝消息，则UE侧判断若发送RRCConnectionRequest的次数变量V300小于或等于N300次，UE重新组织RRCConnectionRequest消息并向Uu接口发送，V300+1，重新发起RRC连接建立。
（3）重复前面步骤，若V300大于N300，UE回到空闲模式。
（4）信令连接建立失败，该过程结束。
1.1.3初始直传和鉴权、安全模式子过程
1.1.3.1异常流程1－鉴权过程中发生RRC连接失败
当网络端发起鉴权请求之后，在收到鉴权响应之前检测到RRC连接失败，此时网络释放所有的MM连接，并且忽略后续的MM过程。
1.1.3.2异常流程2－鉴权失败，原因是"MACfailure"或"GSMauthenticationunacceptable"。
当UE收到网络侧发起的“鉴权请求”之后，会进行鉴权计算过程，如果鉴权不通过，则会向网络侧发起“鉴权失败”消息，原因是"MACfailure"or"GSMauthenticationunacceptable"。
如下图所示：
图1.19"MACfailure"or"GSMauthenticationunacceptable"鉴权失败
异常流程说明及实体处理方法：
1．UE收到网络侧发起的“鉴权请求”之后，会进行鉴权计算过程，如果鉴权不通过，则会向网络侧发起“鉴权失败”消息，原因是"MACfailure"or"GSMauthenticationunacceptable"。
并启动定时器T3214。
2．收到UE的“鉴权失败”请求后，网络侧发起“身份认证请求”，要求获得终端的IMSI号，并将鉴权时使用的TMSI与终端的IMSI进行比较。
3．网络侧重新发起鉴权请求，重新进行鉴权过程。
如果定时器T3214超时后，UE没有收到网络侧发起的鉴权请求或者收到请求中不能获得MAC值，则UE将发起RRC信令连接释放请求。
1.1.3.3异常流程3－鉴权失败，原因是“同步失败”
当UE收到鉴权请求之后，发现“同步失败”，会响应鉴权失败消息，原因是同步失败。
如下图所示：
图1.110“Synchfailure”鉴权失败
异常流程说明及实体处理方法：
1．当UE检测到同步失败之后，会响应鉴权失败消息，原因是“同步失败”。
并且启动定时器T3216。
2．网络侧收到UE的失败响应之后，利用消息中的AUTS参数重同步本地的参数值。
3．当重同步完成后，网络测重新发起鉴权请求消息，重新进行鉴权过程。
4．如果定时器T3214超时后，UE没有收到网络侧发起的鉴权请求，则UE发起RRC连接释放请求以释放存在信令连接。
1.1.3.4安全模式启动过程异常流程
在下图的失败情况中，描述的原因仅因为由于UE不支持所配置的加密模式而引起，当然在RNC本地的L2层配置过程中，L2层也可能不支持这种加密模式，导致安全控制模式失败，最终也会导致本次加密失败。
由于这两个过程内容差别不大，在本文当中对于这种情况并没有进行穷举，仅通过典型流程来说明这种功能的实现流程。
图1.111安全模式控制异常流程
异常流程说明及实体处理方法：
（1）UE收到SecurityModeCommand消息后，按照消息的内容进行L2层配置的过程中，L2层不支持这种加密和完整性保护模式，导致安全控制模式失败，向RNC响应SecurityModeFailure消息。
RNC收到UE的安全模式失败消息后，向CN发送SecuritymodeReject消息，本次安全模式控制失败。
1.1.4呼叫建立子过程
1.1.4.1异常流程1－呼叫建立过程失败，原因是呼叫信息无效
UE通过SETUP消息发起呼叫建立请求，网络侧收到后，如果发现收到的呼叫信息无效，例如被叫号码无效，网络侧发起呼叫清除过程。
如下图所示：
图1.112被叫号码无效
处理过程：
1．网络侧收到UE的SETUP消息后，如果发现收到的呼叫信息无效，例如被叫号码无效，则会发起RELEASE消息，其中的原因是"unassigned（unallocated）number","noroutetodestination","numberchanged","invalidnumberformat（incompletenumber）".
2．UE收到网络侧发起的释放命令后，响应RELEASECOMPLETE消息，并清楚本地的NAS层的连接。
1.1.4.2异常流程2－呼叫建立过程失败，原因是业务没授权或无效
当终端申请的业务并没有被授权或者申请的业务无效时，网络侧发起呼叫清除过程。
如下图所示：
图1.113所请求的业务没有授权或者业务无效
异常流程说明及实体处理方法：
1.网络侧收到UE的SETUP消息后，发现终端申请的业务并没有被授权或者申请的业务无效，则会发起RELEASE消息，其中的原因是"operatordeterminedbarring","bearercapabilitynotauthorized","bearercapabilitynotpresentlyavailable","serviceoroptionnotavailable,unspecified",or"bearerservicenotimplemented”.
2.UE收到网络侧发起的释放命令后，响应RELEASECOMPLETE消息，并清楚本地的NAS层的连接。
1.1.5RAB建立子过程
1.1.5.1正常流程
图1.114RAB建立正常流程
1.1.5.2异常流程1－NodeB无线链路重配置失败
RNC从Iu接口收到RAB建立请求后，需要首先在Iub接口对承载Uu接口用户面的无线链路进行重配置，但是由于NodeB的原因（硬件原因、协议错误、其他错误）RL重配置过程失败，从而导致空中接口的无线承载无法建立，RAB建立失败。
图1.115RAB建立在DCH，NodeB无线链路重配置失败
异常流程说明及实体处理方法：
（1）当NodeB不能按照要求为该用户重新配置RL时，向RNC返回RLReconfigurationFailure消息，并包含失败原因。
（2）RNC向CN发送RABAssignmentResponse消息，指示RAB建立失败，并包含失败原因，如UTRAN侧产生原因、无线接口过程失败等。
（3）RNC收回内部为该用户分配的无线资源。
（4）RNC与UE释放Uu接口RRC连接。
（5）若为CS域RAB，Iu接口需释放AAL2数据传输承载。
（6）RAB建立失败，该过程结束。
1.1.5.3异常流程2－Iub接口AAL2建立失败
RNC从Iu接口收到RAB建立请求后无线资源满足的前提下，在Iub接口成功的为用户重配了无线链路，在建立Iub接口上承载该信令连接的ATM承载时，发生失败（硬件原因、协议错误、其他错误），从而导致空中接口的RB无法建立。
图1.116RAB建立在DCH，Iub接口AAL2建立失败
异常流程说明及实体处理方法：
（1）RB建立过程中，当RNC与NodeB之间RL建立成功后，RNC向NodeB发送ALCAP的EstablishRequest消息，发起AAL2连接建立过程，用于在Iub接口承载用户信息。
（2）RNC实体的ALCAP与NodeB实体的ALCAP进行协商，NodeB实体拒绝建立该接口上的AAL2连接。
（3）收到AAL2建立失败消息后，RNC收回内部为该用户分配的无线资源。
（4）RNC与NodeB交互，释放该用户的无线链路。
（5）RNC与NodeB交互，释放局间AAL2链路。
（6）若无其它用户数据传输，RNC组织Uu接口标准消息，向该用户发送RRCConnectionRelease消息，释放该用户的RRC连接。
（7）RNC向CN发送RABAssignmentResponse消息，指示RAB建立失败，并包含失败原因，如UTRAN侧产生原因、无线接口过程失败等。
（8）若为CS域RAB，Iu接口需释放AAL2数据传输承载。
（9）RAB建立失败，该过程结束。
1.1.5.4异常流程3－Uu接口RB建立失败
RNC向UE发送RBSetup消息发起Uu接口无线承载的建立。
由于一些错误原因导致UE向RNC发送RB建立失败的响应。
导致UE发送失败响应的原因可能为：
ØUE收到的消息协议错；
ØRBSetup消息中包含无效的配置信息；
ØRBSetup消息中包含UE不支持的配置信息；
Ø配置信息不匹配；
ØUE物理信道配置失败；
Ø重配过程中无线链路失败等。
图1.117RAB建立在DCH，Uu接口RB建立失败
异常流程说明及实体处理方法：
（1）当Iub接口无线链路以及AAL2连接建立完成以后，RNC向UE发送RBSetup消息建立Uu接口无线承载。
当上述某项原因出现时，UE向RNC返回无线承载建立失败。
（2）RNC收回内部为该用户分配的无线资源。
（3）RNC与NodeB释放Iub接口的RL。
（4）RNC与NodeB释放Iub接口的AAL2连接。
（5）RNC与UE释放Uu接口RRC连接。
（6）RNC向CN发送RABAssignmentResponse消息，指示RAB建立失败，并包含失败原因，如UTRAN侧产生原因、无线接口过程失败等。
（7）若为CS域RAB，Iu接口需释放AAL2数据传输承载。
（8）RAB建立失败，该过程结束。
1.1.5.5异常流程3－Iu接口RAB建立失败
RNC收到RAB
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