WCDMA信令分析手册语音信令流程.docx
《WCDMA信令分析手册语音信令流程.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《WCDMA信令分析手册语音信令流程.docx（34页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
WCDMA信令分析手册语音信令流程
WCDMA信令分析手册
----语音信令流程
一系统广播简介
1.1系统消息概述
系统信息是包含在系统信息块（SIB）里被广播的。
SIB是具有相同属性的一组信息元素的集合。
不同的SIB块通常包含不同的内容。
系统信息是以树状结构被组织的。
根节点是主信息块（MIB,MasterInformationBlock）。
MIB里主要包含了具体SIB块的参考和调度信息，而具体的系统信息是放在SIB里的。
MIB里有时候也会包含有1或2个调度块（schedulingblock）的参考和调度信息，调度块的作用也是给出SIB的参考和调度信息。
所以，SIB的调度信息可以包含在MIB里，也可以包含在调度块里。
每个SIB都有其生效的范围（比如说在一个小区内生效，或在一个PLMN里生效），并且调度信息也不同。
下表给出了几条主要的系统消息的作用范围。
UMTS-FDD模式下的SIB消息所承载的信息列表如下：
SIB1:
非接入层信息,如CS域,PS域
SIB2:
URA标识（与URA_PCH状态有关）
SIB3:
空闲模式下广播小区选择和小区重选信息
SIB4:
连接模式下广播小区选择和小区重选信息
SIB5:
空闲模式下广播配置公共物理信道的参数信息
SIB6:
连接模式下广播配置公共物理信道的参数信息
SIB7:
与随机接入相关的参数信息
SIB8:
FDD制式下的CPCH配置和功率信息
SIB9:
FDD制式下的CPCH接入相关的参数信息
SIB11:
空闲模式下广播与测量相关的控制信息
SIB12:
连接模式下广播与测量相关的控制信息
SIB16:
无线承载,传输信道和物理信道的参数信息
SIB18:
广播邻区列表中的小区所属PLMN的标识
1.2信令内容简述
1.2.1MIB
MIB中主要包含了SIB信息的调度信息，具体信令内容如下：
图1MIB主要信息内容
这里要说明一点的是mib-ValueTag值，该值取值范围为1~8，每当系统广播消息有变化时，该值就会增大1，如果UE发现MIB中该参数的值与自己存储的值不一样，证明系统广播消息已经更新，需要重新读取系统广播信息。
1.2.2SystemInformationBlock1
SIB1中主要包含非接入层信息及UE在空闲及连接状态的计时器。
图2SIB1中非接入层信息
在SIB1中，cn-CommonGSM-MAP-NAS-SysInfo表示的当前的系统LAC号，这里为C7D4，即51156；CSgsm-MAP:
0D01，则有两层含义，其中，0D代表了T3212计时器的取值，这里0D转换为十进制为13，即T3212=13*6=98min，而01则代表了ATT（Attach-detachallowed）的取值，这里01表示允许在该网络中进行IMSI附着及去附着。
PSgsm-MAP:
D401也包含两层含义，其中D4代表RAC，即212，01代表NMO（Networkmodeofoperation），这里01表示NMOⅡ。
附：
1
2
3
4
5
6
7
8
LAC
字节1
字节2
附表1cn-CommonGSM-MAP-NAS-SysInfo字段格式
1
2
3
4
5
6
7
8
T3212
字节1
预留
ATT
字节2
附表2CSgsm-MAP字段格式
1
2
3
4
5
6
7
8
RAC
字节1
预留
NMO
字节2
附表3PSgsm-MAP字段格式
ATT参数简析：
IMSI分离过程是指移动台向网络通告它正从工作状态进入非工作状态（通常指关机过程），或SIM卡已从移动台中取出的过程。
网络在收到移动台的通告后将指示该IMSI用户处于非工作状态，因此以该用户作为被叫的接续请求将被拒绝。
与分离过程相应的是IMSI结合过程，它是指移动台向网络通告它已进入工作状态（通常指开机过程），或SIM卡再次被插入移动台。
移动台重新进入工作状态后将检测当前所在位置区（LAI）是否和最后记录在移动台中的LAI相同，若相同则移动台启动IMSI结合过程，否则移动台启动位置更新过程（代替IMSI结合过程）。
网络接收到位置更新或IMSI结合过程后，将指示该IMSI用户正处于工作状态。
参数ATT用于通知移动台，在本小区内是否允许进行IMSI结合和分离过程。
NMO模式简析：
网络操作模式（NetworkOperationMode,NOM或者NetworkModeofOperationNMO）一共分为三种，但W支持前两种，即NOMI：
支持combinedprocedure，简单说就是能够利用RoutingAreaUpdateProcedure完成LocationUpdateProcedure，很多情况下如果RAU失败了，手机会继续尝试LU，该模式要求核心网具有Gs接口；NOMII：
RAU和LU是分开进行的，互不干扰，互不知晓，目前很大一部分网络工作在此类网络操作模式下。
图3SIB1中包含的连接及空闲状态下的计时器及计数器
SIB1中还会通告UE在连接及空闲状态下使用的计时器及计数器，各参数作用如下表所诉：
空闲模式UE的定时器和常量（SETIDLEMODETIMER）
T300
当UE发送RRCCONNECTIONREQUEST消息后启动T300定时器，当收到RRCCONNECTIONSETUP消息后停止T300定时器。
一旦超时，若V300<=N300则重发RRCCONNECTIONREQUEST，否则进入空闲模式。
N300
该参数表示RRCCONNECTIONREQUEST消息重发最大次数。
T312
当UE开始建立专用信道时启动T312定时器，当UE从L1检测到连续N312个同步指示后停止T312定时器。
一旦超时表示物理信道建立失败。
N312
该参数表示从L1收到连续同步指示的最大次数。
连接模式UE的定时器和常量（SETCONNMODETIMER）
T302
当UE发送CELLUPDATE/URAUPDATE消息后启动T302定时器，当收到CELLUPDATECONFIRM/URAUPDATECONFIRM消息后停止T302定时器。
一旦超时，若V302<=N302则重发CELLUPDATE/URAUPDATE，否则进入空闲模式。
N302
该参数表示CELLUPDATE/URAUPDATE消息重发最大次数。
T304
当UE发送UECAPABILITYINFORMATION消息后启动T304定时器，当收到UECAPABILITYINFORMATIONCONFIRM消息后停止T304定时器。
一旦超时，若V304<=N304则重发UECAPABILITYINFORMATION，否则初始化小区更新过程。
N304
该参数表示UECAPABILITYINFORMATION消息重发最大次数。
T305
当UE进入CELL_FACH或URA_PCH或CELL_PCH状态，收到CELLUPDATECONFIRM/URAUPDATECONFIRM消息后启动T305定时器，当UE进入其它状态后停止T305定时器。
一旦超时，若T307定时器没有启动且UE检测处于服务区域，则发送CELLUPDATE。
否则，如果T307定时器没有启动则启动T307定时器。
T307
当T305定时器超时，且UE检测离开服务区域，则启动T307定时器。
当UE检测处于服务区域则停止T307定时器。
一旦超时，进入空闲模式。
T308
当UE发送RRCCONNECTIONRELEASECOMPLETE消息后启动T308定时器。
一旦超时，若V308<=N308则UE发送RRCCONNECTIONRELEASECOMPLETE消息，否则进入空闲模式。
N308
该参数表示RRCCONNECTIONRELEASECOMPLETE消息重发最大次数。
T309
当UE从连接模式重选到一个属于其它无线接入系统的小区，或者接收到CELLCHANGEORDERFROMUTRAN消息后启动T309定时器。
当UE在一个新小区成功建立连接后停止T309定时器。
一旦超时，继续与UTRAN的连接。
T312
当UE开始建立专用信道时启动T312定时器，当UE从L1检测到连续N312个同步指示后停止T312定时器。
一旦超时表示物理信道建立失败。
N312
该参数表示从L1收到连续同步指示的最大次数。
T313
当UE从L1检测到连续N313个失步指示后启动T313定时器。
当UE从L1检测到连续N315个同步指示后停止T313定时器。
一旦超时，无线链路失败。
N313
该参数表示从L1收到连续失步指示的最大次数。
协议缺省值为20。
T314
当满足无线链路失败准则，且只有与T314定时器关联的无线承载存在时才会启动T314定时器。
当小区更新过程完成后停止T314定时器。
协议缺省值为12。
当处于CELL_DCH的用户发生了无线链路失败，则启动T314（或T315），并发送CELLUPDATE信令。
在业务对应的T314（或T315）超时之前，如果由CELLUPDATECONFIRM配置的无线链路重配置不成功，则还可以重发CELLUPDATE信令，进行无线链路的重配置（与T302和N302有关），给无线链路重配置以机会，基于此目的，配置T314>T302×N302。
在T314超时后，则相应定时器对应的业务RB就被删除。
T315
当满足无线链路失败准则，且只有与T315定时器关联的无线承载存在时才会启动T315定时器。
当小区更新过程完成后停止T315定时器。
协议缺省值为180。
当处于CELL_DCH的用户发生了无线链路失败，则启动T315（或T314），并发送CELLUPDATE信令。
在业务对应的T315（或T314）超时之前，如果由CELLUPDATECONFIRM配置的无线链路重配置不成功，则还可以重发CELLUPDATE信令，进行无线链路的重配置（与T302和N302有关），给无线链路重配置以机会，基于此目的，配置T315>T302×N302。
在T315超时后，则相应定时器对应的业务RB就被删除。
N315
该参数定义在T313定时器启动期间从L1接收到连续同步指示的最大次数。
T316
当UE在URA_PCH或CELL_PCH状态检测到离开服务区域则启动T316定时器。
当小区检测到进入服务区域停止T316定时器。
一旦T316定时器超时，如果检测在服务区域内UE发起小区更新过程，否则启动T317定时器，当UE检测到进入服务区域后状态迁移至CELL_FACH，并发起小区更新过程。
T317
当T316定时器超时，或者当UE在CELL_FACH状态并检测到离开服务区域，则启动T317定时器。
当UE检测到进入服务区域后停止T317定时器。
按照25331CR1990，T317永远不会超时，因此将所有取值都映射为infinity。
表1空闲及连接模式下使用的计时器及计数器
1.2.3SystemInformationBlock3
SIB3主要包含一些小区选择、重选等信息。
图4SIB中关于小区重选的信息
图5小区访问限制信息
在SIB3中包含小区访问限制信息，一般被Barred的小区只允许切换但不允许用户接入，而预留小区只允许部分特殊用户接入。
1.2.4SystemInformationBlock5
SIB5主要承载了小区公共信道的一些配置信息，包括PRACH、AICH等。
图6SIB5中关于PRACH信道的一些信息
图7SIB5中关于PRACH及AICH的一些信息
图8SIB5中小区HSPA能力指示
1.2.5SystemInformationBlock7
SIB7中主要包含小区上行干扰值。
图9SIB7中的主要信息情况
1.2.6SystemInformationBlock11
SIB11中主要包换邻区信息，具体如下：
图10SIB11同频邻区信息
图11SIB11中的异系统邻区信息
二主叫关键信令
2.1RrcConnectionRequest
该信令为RRC连接建立的第一步，UE在做任何业务前，都要先建立RRC连接。
信令主要内容如下：
图12RrcConnectionRequest信令
图13信令主要内容之连接建立原因
图中红框所示的是业务建立的原意，不同业务，所填写的内容是不一样的，具体业务建立原意如下：
图14RRC连接的主要原因值
其中，常见的有这么几类：
语音主叫（OriginatingConversationalCall）、语音被叫（TerminatingConversationalCall）、短信发送（TerminatingHighPrioritySignalling或TerminatingLowPrioritySignalling）、短信接收（TerminatingLowPrioritySignalling）、FTP下载（OriginatingBackgroundCall）、注册（Registration）。
图15信令主要内容之终端能力指示
在这里，终端会上报自己支持的网络版本，如此处的Rel-5，就标识UMTS的R5版本，如果是一个支持HSUPA的终端，它此处就会填入Rel-6。
2.2RrcConnectionSetup
该信令是RNC对终端发送的RrcConnectionRequest的响应，主要通告信令链路及传输信道信息。
由于该信令中的内容多且复杂，在这里，只对一些主要内容进行说明。
图16RrcConnectionSetup信令
图17信令主要内容
其中U-RNTI为网络侧为UE分配的网络临时标识符，用于在UTRAN中唯一的标识UE。
Rrc-StateIndicator用于指示RRC连接的状态，这里显示的是当前的RRC连接处于CELL-DCH状态，其下的DRX为不连续接受周期系数，主要在UE监听寻呼信道时使用。
图18信令主要内容之SRB配置信息
在一个典型的AMR12.2K语音中，会建立3个DTCH和4个DCCH，其中，DCCH承载在SRB之上，这里信令中给出的，就是SRB的一些信息。
关于RB，W系统中，总共可以建立32条，其中，0~4，用于SRB，而0是用于CCCH的，1~4用于DCCH，这里，信令中给出的就是1~4号SRB的配置信息，其中，红框里面的，是表示其RLC的传输模式，在RLC的传输模式中，共有3种，分别是确认模式（AM）、非确认模式（UM）及透明模式（TM），由图中可以看出，SRB1#，使用的是UM即非确认模式，在DCCH使用的4个SRB中，只有SRB1使用UM模式，其他的都是用AM模式。
由于SRB内容的复杂性，这里就不详细介绍其他内容了。
图19信令主要内容之上行信道信息
其中，maxAllowedUL-TX-Power为上行允许的最大发射功率，这里是24dBm，其下的scramblingCodeType中，指明了上行使用的扰码类型及扩频因子长度，这里，上行使用longSC（长扰码），扩频因子为64（即sf64）。
图20信令主要内容之下行信道信息
与上行信道信息向对应，这里主要给出了下行信道的一些主要信息，primaryCPICH-Info为当前使用的主扰码，这里是361，sf-AndCodeNumber给出了当前下行使用的扩频因子长度及编号，这里使用的是SF128:
11，其中，128代表扩频因子长度，11为使用的128个长度为128的扩频因子中的标号为第11的扩频因子。
2.3RrcConnectionSetupComplete
该信令为UE对RRC连接的确认，及上报自己的能力。
图21rrcConnectionSetupComplete信令
图22信令主要内容
这里给给出了网络侧中CS几PS域的标识符，及UE对一些功能的支持情况。
Cs-domain及ps-domai分别代表CS域及PS域，pdcp-Capability主要是表明UE对PDCP协议（分组数据集中协议）的支持情况，重途中可以看出，这款UE不支持losslessSRNS-Relocation（SRNS无损迁移）及RFC2507协议（该协议用于IP包头压缩）；rlc-Capability主要说明了UE对RLC层的一些支持能力，如缓存大小，传输窗口大小及AM实体数目等，在此就不在详述。
图23信令主要内容
这里给出了手机的功率级别及对长度为512的扩频因子的支持情况，可以看出，该UE的PowerClass为3，对长度为512的扩频因子不支持。
手机的功率级别共有4级，既Class1、Class2、Class3和Class4，其对应的最大发射功率分别为33dBm、27dBm、24dBm和21dBm，其中，在W中，Class3的终端最为最常见。
图24信令主要内容
该部分主要描述了UE对多模式的支持，从中我们可以看出，该UE支持GSM，不支持多载波模式，支持上下行压缩模式的测量。
图25信令主要内容
该部分表明了UE的HSDPA级别为6，也就是说最大支持3.6Mbps的下行速率。
根据UE硬件能力的不同，3GPP将HSDPA终端共划分了12个级别，每种级别分别对应不同的最大下行速度等，具体划分见下图。
图26HSDPA终端分类
2.4CMServiceRequest
该信令主要是表明了UE请求业务的种类并上报手机的Classmark。
图27CMServiceRequest信令
图28信令主要内容
CMServiceType主要表明了请求服务的种类，这里是普通正常呼叫，紧急呼叫及短消息发送会有不同的类型值，其下是上报的UE的Classmark。
2.5AuthenticationRequest/Response
图29AuthenticationRequest/Response
该信令主要是用来鉴别用户的合法性的，防止非法用户接入网络。
UE在收到AuthenticationRequest后，会通过其中提供的各种参数值，来计算一个新的密钥来，然后返回给网络侧，网络侧在验证通过后，鉴定用户为合法用户，允许其接入网络，否则将拒绝用户接入网络。
2.6SecurityModeCommand/Complete
图30SecurityModeCommand/Complete信令
该信令主要是用来协商加密的，用来进行用户数据加密及完整性保护的。
2.7Setup
图31Setup信令
图32信令主要内容
该信令主要是上报UE支持的语音编码模式及被叫号码。
2.8CallProceeding
图33CallProceeding信令
此信令表明网络侧已经接受了UE的呼叫连接信息。
且此时，网络侧向被叫发出寻呼信息。
2.9RadioBearerSetup/Complete
该信令主要表示将根据用户申请的业务类型，为用户新建一个无线承载，其里面的内容，跟用户申请的业务及业务的QoS有关。
因其内容多是关于格式及映射的内容，多且复杂，在此就不详述了。
当UE收到RadioBearerComplete时，表明其无线承载已经建立完成。
图34RadioBearerSetup/Complete
2.10Alerting、Connect及ConnectAcknowledge
图35Alerting、Connect及ConnectAcknowledge信令
当UE收到Alerting时，用户就可以听到振铃音了，当被叫用户接起手机时，主叫会收到Connect，当主叫应答后，即双方连接完全建立，主叫手机上发ConnectAckknowledge，表明一次呼叫成功建立。
2.11Disconnect
当一次通话结束后，UE或网络侧会发出Disconnect信令，断开网络连接。
图36Disconnect信令
图37信令主要内容
在Disconnect中，会带有连接断开的原因值，这在判断是否为正常断开及异常断开问题确定上，是比较有帮助的，从上图可以看出，这是一次正常断开（Normalcallclearing）。
1
Unassiagnednumber（未分配的号码（空号））
3
Noroutetodestination（无至目的地的路由）
6
Channelunacceptable（不可接受的信道）
16
Normalclearing（正常清除）
17
Userbusy（用户忙）
18
Nouserresponding（无用户响应）
19
Useralerting,noanswer（已有用户提醒，但无应答）
21
Callrejected（呼叫拒绝）
22
Numberchanged（号码改变）
26
Nonselecteduserclearing（清除未选择的用户）
27
Destinationoutoforder（终点故障）
28
Incompletenumber（无效号码格式（不完全的号码））
29
Facilityrejected（设施被拒绝）
30
Responsetostatusenquiry（对状态询问的响应）
31
Normal,unspecified（正常，未规定）
34
Nocircuit/channelavailable（无电路/信道可用）
38
Networkoutoforder（网络故障）
41
Temporaryfailure（临时故障）
42
Switchingequipmentcongestion（交换设备拥塞）
43
Accessinformationdiscarded（接入信息被丢弃）
44
Requestedcircuit/channelnotavailable（请求的电路/信道不可用）
47
Resourcesunavailable,unspecified（资源不可用，未规定）
49
Qualityofserviceunavailable（服务质量不可用）
50
Requestedfacilitynotsubscribed（未预订所请求的设施）
55
IncomingcallsbarredwithintheCUG
57
Bearercapabilitynotauthorized（承载能力未认可）
58
Bearercapabilitynotpresentlyavailable（承载能力目前不可用）
63
Serviceoroptionnotavailable,unspecified（无适用的业务或任选项目，未规定）
65
Bearerservicenotimplemented（承载业务不能实现）
68
ACMequaltoorgreaterthanACMmax
69
Requestedfacility
升级会员 