无线链路流程建立分析Word文件下载.docx

1、3.3 相关的其它程序 213.3.1 DTAP 213.3.2 内部及外部切换 213.3.3 加密 213.3.4 系统消息管理 213.3.5 CLASSMARK的操作 223.3.6 POWER CONTROL 22四、接口描述 224.1 3GPP接口/物理接口 224.1.1 无线接口 224.1.2 ABIS接口 234.1.3 A接口 234.1.4 GSL接口 244.2 计时器 244.3 相关参数 25五、术语表 26一、分析概述这篇文档主要介绍无线链路建立和CS（circuit switch）和PS（packet switch for no master PDCH）的R

2、R（radio resource）层建立和连接。除此之外，还包含GPRS CLASS B型手机的“Suspension Service”挂起业务。（“Resume service”在cell release.ref中介绍）注：在SDC上不支持GPRS资源的分配二、功能描述2.1 概述当MS请求建立一个无线连接的时候，它需要接入网络来获取一个无线信道和一个陆地连接来标识它接入网络。这些初始连接的获取可称为无线链路建立程序。BSC负责分配SDC信道给MS，包含在系统消息3里的NECI（new establishment cause indication）标识总是设置为0，表示不支持“new est

3、ablishment cause”。任何一个包含有“new establishment cause”和“reserve cause”值的CHANNEL REQUEST消息都会被BSC丢弃。如下图：但GPRS的“single block packet access”和“one phase packet access”建立请求可被支持。MFS负责GPRS信道的分配。2.1.1 RR连接中各层程序的应用主叫程序：1、 立即指配程序2、 SCCP建立程序被叫程序：1、 寻呼程序2、 立即指配程序3、 SCCP建立程序2.1.2 CCCH上建立分组连接时的程序应用 由MS发起的分组建立程序1、 分组接入

4、程序 由网络发起的分组建立程序：1、 分组下行指配程序2.1.3 各程序介绍 寻呼程序这个程序是由网络（MSC&BSS）发起，为了通知手机有一个呼叫建立请求（被叫）。 立即指配程序由网络（BSS）分配无线资源给MS，并且在MS和网络之间建立一个无线信令链路连接。由MS在RACH信道上发送一条“CHANNEL REQUEST”消息来发起。这个程序的执行无需通知MSC。 分组接入程序MS向网络（MFS）请求一个TBF（temporary block flow），并由MS在RACH上发送一条含有PS建立请求原因的“CHANNEL REQUEST”发起。 分组下行指配程序由网络（MFS）建立一个下行的

5、TBF。这个程序由MFS发送一条“IMM ASS”消息来发起。 SCCP连接建立程序由BSS将MS与MSC连接起来。这个程序在无线接口信令连接成功以后再发起。因MSC不会立即确认SCCP建立消息，所以在这期间BSC将会存储MS上发的上行DTAP消息。如果在这一期间BSC接收到任何一个CLASS MARK消息都会处理并存储这些消息，在SCCP建立成功以后由一条CLASSMARK UPDATING消息发送给MSC。在SCCP建立以后，这些被BSC存储的CLASSMARK CHANGE消息会通过一个CLASSMARK UPDATE消息发送给MSC。 一个PHASE2手机可以通过透明的发送CM SEV

6、ICE ABORT消息来请求取消正在进行的MM（mobile manage）连接建立并且释放RR连接。BSC会存储由MS在SCCP建立阶段最先发送的两个DTAP消息。 ECSC标识存在于系统消息3中，表示允许一个PHASE2 MS在LAPDm建立后就发送CLASSMARK CHANGE消息。BTS通过发送UA帧来证实此程序的发起。（ALCATEL系统中总是允许Early sending of classmark change）三、信令分析3.1 概述3.1.1 成功的无线链路建立3.1.1.1 被叫呼叫流程：1、 MSC收到了一个对IDLE状态MS的呼叫请求，之后通过发送一条paging消息给

7、MS最后一次正确登记的位置区所在的BSC来发起寻呼程序。（MSC以T3113这个计时器来监控此寻呼程序，保证正确的接收到paging response）；然后BSC将发送paging command消息给每一个支持寻呼的BTS。最后BTS会组织paging request消息（TYPE1、2 AND 3），在适当的时间里通过PCH信道发送寻呼消息。2、 MS会在分配给它的寻呼组里监听BTS下发的寻呼消息，它所接收到的paging request消息里要么是IMSI要么是TMSI；正确的接收到发给自己的寻呼消息以后，MS会在RACH信道上发送一条CHANNEL REQUEST消息（TA=0）来发

8、起立即指配程序。MS记录自身产生的随机数（random number）和发送时的帧号（frame number）；BTS会发送包含有手机上发的随机数、帧号以及BTS测得的TA值的CHNNAEL REQUIRED消息给BSC。如果BSC的RACH_FILTERING功能开启，那么将会过滤掉超过TA值要求的接入请求。3、 BSC接收到CHANNEL REQUIRED消息以后会存储并激活一个SDC信道并开始执行立即指配程序。CHANNEL ACTIVATION消息里包含有之前收到的CHANNEL REQUIRED消息里测量到的TA值以及服务小区里允许的BS&MS可使用的最大输出功率，同时BSC将起动

9、T9103计时器来监控信道激活程序；BTS随后分配SDC信道给MS并命令LAPDm层实体执行争抢判决建立程序，在SACCH上发送系统消息6并以CHANNEL ACTIVATION ACKNOWLEDGE消息回复给BSC。4、 BSC组织IMM ASS CMM消息后发送给BTS，这个消息将会在与CHANNEL REQUEST消息发送时所占用的相同的CCCH信道上发送，并且包含有CHANNEL REQUEST消息中的随机数和帧号。BSC通过T3101计时器来监控SDC信道的分配。BTS通过在CCCH上发送IMM ASS或是IMM ASS EXT消息来分配SDC给MS。5、 MS接收到IMM ASS

10、消息并检测消息里的内容是否与之前CHANNEL REQUEST消息里的内容一致。如果正确，那么MS将会设置IMM ASS或是IMM ASS EXT消息里指示的TA值并通过包含层3消息（paging response）的层2信令SABM帧来建立LAPDm连接，转换到新信道上。当BTS接收到这个带有3层消息的2层信令，那么它将会以包含相同内容的UA帧回复给MS并同时发送包含相同层3消息的EST IND给BSC；BSC成功的接收到该消息以后，BSC的立即指配实体将会立即停止T3101计时器，萃取此信息中包含的CLASSMARK CHANGE消息，并发送给BSC SCCP实体一条SCCP N-CONN

11、ECT REQUEST消息，其中包含层3消息同时开始T9105计时，用来监控SCCP建立程序；随后BSC SCCP实体将会发送CR给对端实体，其中包含层3消息（paging response），同时开始T（conn_est）计时器来监控MSC的回复情况。在接收到EST IND消息后，BSC将会：1、开始排列任何一个由MS上发的DTAP消息（只有前2个消息被排列），如果收到任何一个CLASSMARK CHANGE消息后，BSC都会处理并在SCCP建立以后立即发送给MSC。2、改变专有模式系统消息序列并在SACCH上发送MULTIPLE SACCH INFO MODIGY消息给BTS。6、 MSC

12、 SCCP实体会停止T3113计时器并以CC消息回复BSC来证实SCCP的连接。这时BSC SCCP实体将会停止T（conn_est）计时并通过SCCP N-CONNECT CONFIRM消息通知BSC立即指配实体，这时BSC立即指配实体将会停止T9105计时；然后BSC可能会发起CLASSMARK ENQIRY程序，它可以用一条CLASSMARK UPDATE消息来通知MSC之前的CLASSMARK CHANGE消息，并且在任何一个BSSMAP程序发起之前对在SCCP建立期间的DTAP消息进行排队。这个指示可以包含在CC消息里。3.1.1.2 主叫呼叫流程详细介绍同上。3.1.1.3 网络发

13、起的分组模式1、 MFS通过发送CHANNEL ASSIGNMENT给BSC来发起分组下行指配程序2、 BSCGP层将消息直接传递给RR层并发送IMM ASS CMM消息发给BTS3、 BTS按照当时的DRX模式来确定在PCH信道（NO DRX）还是在AGCH信道（DRX）上发送IMM ASS消息给MS。当MS接收到此消息以后，它将会转换到所分配的PDCH信道上并且开始以分配的TBF标识来监听下行RLC块。3.1.1.4 手机发起的GPRS分组模式应用在处于空闲模式或是无PCCCH的MS在CCCH上进行的分组上行指配1、 MS通过发送一个带有CAUSE为packet access cause的

14、CHANNEL REQUEST消息来发起分组接入程序并且离开分组空闲模式。随后BTS会向BSC发送一条CHANNEL REQUIRED消息；BSC RR层将无处理的消息传递给BSCGP层并由该层发送CHANNEL REQUEST消息给MFS2、 MFS发送CHANNEL ASSIGNMENT消息给MS来分配分组上行资源。BSCGP层将无处理的消息传递给RR层并由此层发送IMM ASS CMM消息给BTS。BTS在AGCH信道上发送包含有packet uplink assignment消息的IMM ASS信令；MS接收到该消息后将会调谐到的分配的PDCH信道上。如果CHANNEL REQUEST

15、消息被MFS拒绝后，MFS可能发送IMM ASS REJ消息给MS（通过IMM ASS消息）。当MS接收到该消息以后，将会等待一段时间（由OMCR参数wait indication for packet access reject确定）或直接进入空闲状态。3.1.1.5 手机发起的EGPRS分组模式手机在分组空闲模式或是无PCCCH信道的状态下，CCCH信道可用于分组上行指配程序中。1、 如果服务小区支持EGPRS并且支持EGPRS分组信道请求，那么手机将会在RACH信道上通过EGPRS分组信道请求发起EGPRS分组接入程序。BTS将Channel required消息传送给BSC，其中包含E

16、GPRS training sequence。BTS可能会转换EGPRS 分组信道请求的Training Sequence（TS1上行方向可用于具有8PSK的MS，TS2上行方向可用于非8PSK功能的MS）BSC的RR层将消息传递给BSCGP层，BSCGP层将会发送Channel Required消息给MFS。2、 MFS发送CHANNEL ASSIGNMENT消息给MS分配分组上行资源。BSCGP层将无处理消息传递给RR层并由此层发送IMM ASS CMM消息给BTS。BTS在AGCH信道上发送包含有EPGRS packet uplink assignment部分IMM ASS消息；MS接收

17、到该消息后调谐到所分配的PDCH信道上。如果EGPRS CHANNEL REQUEST消息被MFS拒绝后，MFS可能发送IMM ASS REJ消息给MS（通过IMM ASS消息）。3.1.2 早期CLASSMARK CHANGE发送机制MS进行主叫或被叫期间，如果BSS允许该机制（在系统消息3里），那么MS将会在LAPDm建立以后尽可能快的发送CLASSMARK CHANGE消息。3.1.2.1 被叫当中的CLASSMARK CHANGE消息1、 见3.1.1.12、 MS在LAPDm建立以后立即发送CLASSMARK CHANGE消息，BTS通过发送UA帧来证实此程序的开始。BTS发送其中包

18、含CLASSMARK CHANGE信息的DATA INDICATION信令给BSC，BSC随后存储MS的CLASSMARK数据。如果MS的发射功率改变，它将会立即通知功率控制实体，BSC将会在SCCP建立以后立即发送CLASSMARK UPDATE消息给MSC。3、 MSC通过发送CC消息来证实SCCP成功建立连接。4、 BSC SCCP实体停止计时器T（conn_est）的计时并且发送SCCP N-CONNECT CONFIRM给BSC的立即指配实体，同时立即指配实体会停止计时器T9105的计时。BSC然后会通过CLASSMARK UPDATE向MSC报告MS之前发送的CLASSMARK C

19、HANGE消息。除些之外，还会发送在SCCP建立期间的DTAP消息，其中可用的信息可能包含在CC消息中。3.1.2.2 主叫当中的CLASSMARK CHANGE消息分析如被叫3.1.3 在GPRS运行期间的CS业务建立（CLASS B MS）一个CLASS B MS在GPRS运行期间可以发起CS业务（例如主叫、被叫、位置更新程序），随后会将GPRS业务吊起。一旦SDC被激活，发送完CLASSMARK CHANGE消息以后， CLASS B MS将会发送GPRS SUSPENSION REQUEST消息给BSS来吊起GPRS业务。BSS传递此消息给SGSN，并在此期间不发送PS paging消

20、息给MS。BSS负责触发GPRS RESUME程序。1、 MS发送GPRS SUSPENSION REQUEST消息给BTS来请求挂起GPRS业务。MS可以尽早的发送该消息，除了发送完CLASSMARK CHANGE消息以后发送该信息以外，还可以在MS进入专有模式以后发送。2、 BSC检查该消息里的CAUSE内容以及O&M参数FILTER_SUSPEND_CAUSE，如果BSC要按照参数必须忽略此挂起的CAUSE，那么BSC将会把此消息删除。否则，BSC会创建MS SUSPEND/RESUME上下文并存储请求消息里包含的TLLI&RAI信息。这是为了MS离开专有模式以后，对其进行GPRS RE

21、SUME程序来恢复GPRS业务。BSC发送MS SUSPEND消息给MFS，MFS发送SUSPEND消息给SGSN。3、 在从MFS成功的接收到SUSPEND ACK消息以后，BSC将会存储MS SUSPEND/RESUME消息里的SRN（SUSPEND REFERENCE NUMBER），为了将来MS完成CS业务以后恢复GPRS业务之用。如果BSC收到的ACK消息里包含错误指示，那么BSC将会删除MS SUSPEND/RESUME上下文，这时没有SRN的BSC将无法恢复原来的GPRS业务。MS将会发送RA UPDATE请求给SGSN。错误原因： 如果BSC在ACK消息中没有收到MS SUSP

22、END/RESUME上下文（例如：在ACK消息接收之前CS 呼叫结束），这条消息将会被丢弃。 如果BSC没有接收到任何一条ACK消息，MS SUSPEND/RESUME上下文中没有存储SRN，这就暗示着BSC将不会启动后续的MS RESUME程序，MS将会发送RA UPDATE请求给SGSN。如果在GPRS挂起时，CS业务出现外部切换或是直接重试，那么MS SUSPEND/RESUME上下文将会被删除，因为TLLI、RAI、SRN是不会提供给目标BSC的。（BSC内部切换除外）3.1.4 在SCCP期间接收到的DTAP消息BSC可以提供一个通用的程序，在SCCP建立期间BSC可以对MS上发的最

23、多2个DTAP消息进行排队。在主叫阶段，一个PHASE2的手机可能会透明的发送CM SERVICE ABORT消息来取消一个正在进行的MM连接并释放RR连接，这个消息必须在其它CM业务发起之前发送。1、 见3.1.1.2（step1 to step4）2、 MS发送DTAP消息（例如CM SERVICE ABORT）后BTS将发送包含DTAP消息的DATA INDICATION给BSC；BSC对DTAP消息进行排队（BSC在SCCP阶段可能对前2个DTAP消息进行排队）3、 MSC SCCP实体通过发送CC消息来确认SCCP的建立连接；BSC SCCP实体停止计时器T（conn_est）的计时

24、并且发送SCCP N-CONNECT CONFIRM给BSC的立即指配实体，同时立即指配实体会停止计时器T9105的计时。4、 BSC然后会通过CLASSMARK UPDATE向MSC报告MS之前发送的CLASSMARK CHANGE消息。3.1.5 ERROR CASES主要CAUSE如下：1、 SDCCH拥塞：无SDC信道可用2、 T9103超时：在信道激活程序期间，没有收到channel activation acknowledge或是negative acknowledge消息。3、 收到CHANNEL ACTIVATION NEGATIVE ACKNOWLEDGE消息4、 T3101

25、超时：在立即指配程序期间，没有收到带有层3消息的ESTABLISH INDICATION信令5、 T9105超时：在SCCP建立期间，没有收到SCCP N-CONNECT CONFIRM或是SCCP N-DISCONNECT6、 在SCCP建立阶段接收到SCCP N-DISCONNECT INDICATION：在SCCP连接建立程序期间，MSC无响应或是接收到CREF（CONNECTION REFUSED）。3.1.5.1 SDC拥塞当没有可分配的静态或动态的SDCCH信道时，BSC通过EN_IM_ASS_REJ标识回复： 如果EN_IM_ASS_REJ=“disable”，那么BSC将会丢弃

26、CHANNEL REQUIRED消息 如果EN_IM_ASS_REJ=“enable”，那么BSC检查收到CHANNEL REQUIRED里的建立原因：1、 如果建立原因为“answer to paging”那么BSC将会丢弃CHANNLE REQUIRED2、 如果建立原因为emergency call, “call re-establishment”, “originating call”或是other procedures（见注释），那么BSC将会检查WI_XX的值（XX分别代表OMCR参数设置上的EC、CR、OC和OP）3、 如果WI_XX=255，那么BSC将会丢弃CHANNEL R

27、EQUIRED消息4、 如果WI_XX255，那么BSC将会发送包含有IMM ASS REJ消息且带有4个请求参考值的IMM ASS CMM消息给BTS，这四个参考值中对应于上发的所有CHANNEL REQUIRED中的一个且4个WAIT INDICATION等于WI_XX。other procedures代表location updating或是其它可以通过SDC完成的程序。3.1.5.2 T9103超时T9103是BSC为了保证信道激活程序的计时器，此计时器超时意味着BSC没有收到BTS发来的channel activation acknowledge或是negative acknowle

28、dge消息。在这种情况下BSC将会执行信道释放程序。3.1.5.3收到CHANNEL ACTIVATION NEGATIVE ACKNOWLEDGE消息收到此消息以后说明信道激活程序失败，SDC信道将被本地释放，资源将不会被分配。3.1.5.4 T3101超时这个计时器超时以后说明没有层3信道建立，在这种情况下信道将被释放。值得提出的是，这个释放程序与其它的程序不同，因为这个程序当中MS处于未知状态，因此T3109不用于这个释放程序。只有这种释放情况要通过BTS来执行，这是为了避免产生拥塞状态而导致SDC无法分配。3.1.5.5 T9105超时BSC用这个计时器来确保BSC SCCP实体在SC

29、CP建立期间可以接收到SCCP N-CONNECT CONFIRM或是SCCP N-DISCONNECT。如果没有BSC SCCP实体没有回应，那么BSC将会执行呼叫释放SDCCH信道3.1.5.6 接收到SCCP N-DISCONNECT INDICATION此事件由BSC SCCP实体报告，显示SCCP连接请求被拒绝。可能是MSC直接拒绝了SCCP的连接请求，或是MSC在T（conn_est）时间内回应失败。SCCP N-DISCONNECT INDICATION可能从MSC中包含一条消息，如果这条消息是BSSMAP消息，那么它将会忽略；如果这条消息是DTAP消息，那么BSC将释放本次连接

30、。3.2 详细的处理能力分析3.2.1 BTS处理能力分析BTS接收到了激活SDC信道的CHANNEL ACTIVATION消息以后，BTS层3将执行立即指配程序：1、 如果请求的SDC信道已经被激活，那么BTS首先会释放信道，这说明BTS与BSC上的信道状态不匹配。2、 激活BTS层1实体3、 激活BTS LAPDm实体指示争抢判决程序被执行并且等待从BTS LAPDm实体接收到包含有层3消息的RL EST IND以及在空口上接收到相应的层2的SABM帧。4、 激活负责在SACCH信道上发送专有模式下的系统消息的BTS实体，层1头里包含有其所接收CHANNEL ACTIVATION里的TA消息。如果BTS出现冲突现象，那么BTS将遵循BSC请求。当接收到包含有层3消息的RL EST IND（无线链路建立指示）时BTS层3实体会向BSC发送一