基本信令流程V3新解读.docx

1、基本信令流程V3新解读UTRAN 基本信令流程-寻呼流程-空闲模式下的 UE -无线资源管理流程 -电路域移动性管理 -分组域移动性管理 -呼叫控制-呼叫释放流程 -分组域会话管理UTRAN 基本信令流程-寻呼流程-空闲模式下的 UE -无线资源管理流程 -电路域移动性管理 -分组域移动性管理 -呼叫控制-呼叫重建-呼叫释放流程 -分组域会话管理UTRAN 基本信令流程UE 开机后或在漫游中,它的首要任务就是找到网络并和网络取得联系,以获得网络的服务。因此 空闲模式下 UE 的行为对于 UE 是至关重要的。 UE 在空闲模式下的行为可以分为 PLMN 选择 /重选,小 区的选择 /重选和位置登

2、记三种。当 UE 开机后,首先应该选择一个 PLMN ,一般来说,这个 PLMN 是用户和运营商签约时确定的, 由运营商指定。当选中了一个 PLMN 后,就开始选择属于这个 PLMN 的小区,找到一个这样的符合驻 留条件的小区后, UE 就驻留在这个小区,并继续监测小区的系统消息广播中的该小区的邻小区,从 中选择一个信号最好的小区,驻留下来。接着 UE 会发起位置登记过程(Location Update或者Attach ,用以通知网络侧自己的状态,成功后 UE 就成功的驻留在这个小区中了。驻留的作用有 4个:9使 UE 可以接收 PLMN 广播的系统信息。9可以在小区内发起随机接入过程。9可以

3、接收网络的寻呼。9可以接收小区广播业务。当 UE 驻留在小区中,并登记成功后,随着 UE 的移动,当前小区和临近小区的信号强度都在不断变 化。 UE 就要选择一个最合适的小区,这就是小区重选过程。这个最合适的小区不一定是当前信号最 好的小区,举例来说,如果一个 UE 处在一个小区的边缘,又在这两个小区间来回走,恰好这两个小 区又是属于不同的位置区 LA 或路由区 RA 。这样 UE 就要不停的发起位置更新,既浪费了网络资源,又 浪费了 UE 的能量。可以通过网络规划和优化来解决小区频繁重选的问题。当 UE 重选小区,选择了另外一个小区后,通过读取该小区的系统信息广播,如果 UE 发现这个小区

4、属于另外一个位置区 LA 或路由区 RA , UE 就要发起位置更新过程,以通知网络最新的 UE 的位置信 息。如果 Location Update或者 Attach 不成功, UE 就要进行 PLMN 重选。UTRAN 基本信令流程PLMN 选择和重选的目的是选择一个可用的(能够提供正常业务的、最好的 PLMN 。在 UE 中会 维护一个 PLMN 列表,这些列表将 PLMN 按照优先级排列,然后从高优先级向下搜索,找到的自然是 最高级的可用的 PLMN 。另外 PLMN 选择和重选的模式有两种:自动和手动。自动选择 /重选就是 UE 按照 PLMN 的优先级顺序自动的选择 /重选一个 PL

5、MN ,手动选择 /重选就是将当前的所有可用网络呈 现给用户,由用户选择一个 PLMN 。一般情况下都采用自动模式进行 PLMN 选择。在 UE 的 PLMN 列表中 RPLMN (registered PLMN优先级最高, RPLMN 就是上次 UE 注册成功的 PLMN ,在上次注册成功后, UE 将信息保存在了 USIM 中。在 USIM 中, UE 记录了位置区识别号 LAI (=MCC+MNC+LAC 或路由区识别号 RAI (=LAI+RAC ,其中 MCC +MNC 就是 PLMN 。当 UE 注册成 功后将不会有后续过程,当 UE 无法成功注册 RPLMN 时, UE 将选择

6、EPLMN (equivalent PLMN作 为下一个注册的目标 PLMN 。NAS 将选择后的 PLMN ID通知给 RRC ,请求 RRC 搜索该 PLMN 。如果终端支持多种无线接入技 术, NAS 将选择后的无线接入技术和 PLMN ID一起通知给 RRC 。如果终端中没有 USIM ,或者用户选 择 PLMN 手动选择模式,则 NAS 请求 RRC 搜索所有可用的 PLMN 。UTRAN 基本信令流程RRC 收到 NAS 的小区选择请求之后,获取 USIM 卡中的 Network Parameters文件。如果该文件中存有小区信 息,则 RRC 启动存储信息的小区选择过程;如果该文

7、件未包含小区信息或者 UE 中无 USIM 卡, RRC 将启动初始小 区选择过程。9初始小区选择过程在初始小区选择过程中, UE 不需要任何 UTRAN 载波的信息,终端根据自身的能力扫描所有的 RF 信道以便找到 一个合适的小区。在每个载频上,终端只需要搜索最强的小区,一旦找到合适的小区,小区选择过程也就终止 了。在初始小区选择过程中, RRC 要求物理层搜索所有的小区,物理层搜索最强的小区并读取该小区的系统信 息, RRC 根据该小区的 P-CCPCH RSCP和系统信息内容来评估该小区是否是合适的小区。如果该小区不是合适 小区, RRC 要求物理层搜索次强小区,以此类推,直到找到合适的

8、小区。9存储信息的小区选择过程在存储信息的小区选择过程中,终端存有需要搜索的小区信息列表,小区信息包括频率和扰码信息。终端搜索 小区列表中的第一个小区,如果搜索到该小区并且该小区是合适的小区,则终端选择该小区,完成小区选择过 程。如果该小区不是合适小区,则搜索小区列表中的下一个小区,以此类推。如果列表中的所有小区都不是合适 小区,则启动初始小区选择过程。在存储信息的小区选择过程中, RRC 要求物理层搜索指定小区列表中的小区, 物理层在给定的频点上搜索该小区,若搜索到该小区则读取系统信息, RRC 根据该小区的 P-CCPCH RSCP和系 统信息内容来评估该小区是否是合适的小区。9小区选择评

9、估过程当终端搜索到一个小区并确定了小区的 P-CCPCH 位置后,终端将读取系统信息来判断该小区是否是合适的小 区。终端首先寻找主系统信息块 (MIB,根据主系统信息块的内容获取其他系统信息块(SIB 的调度信息。如果 在 SFN mod 32=0上未发现 MIB, 或者小区没有 SIB1, SIB3, SIB5, SIB7的信息,则认为该小区被禁止,不满足合适 小区的要求。终端获取 SIB1信息,判断 SIB1中的 PLMN ID是否与 NAS 选择的 PLMN ID相同,如果不相同,则认为 不满足合适小区的要求。判断 SIB1中的 LAI 是否属于 Forbidden LA列表,如果属于,

10、则认为不满足合适小区的要 求。在开机时, Forbidden LA列表为空。终端获取 SIB3信息,查看参数 “Cell barred” 的值是否是 “not barred” ,如 果该值为 “barred”, 则认为该小区被禁止,不满足合适小区的要求。UTRAN 基本信令流程终端根据小区选择准则判断是否满足合适小区的要求,小区选择准则为:Srxlev0;Srxlev= Qrxlevmeas-Qrxlevmin-Pcompensation其中, Srxlev :是指小区选择 RX 电平值 (dB;Qrxlevmeas :是指测量到的接收电平值,该值为测量到的 P-CCPCH RSCP(dBm

11、Qrxlevmin :是指该小 区的最小需要的接收电平值,该值在 SIB3中参数 “Qrxlevmin” 中指示 (dBm;Pcompensation: max(UE_TXPWR_MAX_RACH P_MAX, 0 (dB,UE_TXPWR_MAX_RACH是指终端在该小区接入 RACH 时的最大发送功率,该值在 SIB3中参数 “Maximum allowed UL TX Power” 中指示; P_MAX是指终端最大的 RF 输出功率。UTRAN 基本信令流程小区重选流程图UTRAN 基本信令流程UE 在空闲模式下,要随时检测当前小区和邻区的信号质量,以选择一个最好的小区提供服务。这 就是

12、小区重选过程(cell reselection。小区重选过程分为有 HCS (hierachical cell structure和没 有 HCS 两种情况。有没有 HCS 在 SIB11, Measurement control system information, Use of HCS指 出。小区重选过程主要包括三部分流程:候选小区评估和排序过程,小区重搜过程,合适小区评估过 程。9候选小区评估和排序过程:终端根据测量结果和系统信息中的参数计算 Srxlev 和 R ,对于所有满足 Srx0的小区进行排队,按照 R 参数的大小进行优先级排列, R 越大,优先级越高。如果在Treselec

13、tion 周期内邻小区比当前小区的优先级高,则启动物理层小区重搜过程,重选小区。9小区重搜过程:主要包括以下几个过程:搜索 DwPTS 的大致位置、找到 DwPTS 的精确位置、利用 midamble 进行 频偏精调、寻找 SYNC 相位确定 P-CCPCH 位置。9小区重选评估过程:当终端搜索到指定的小区并开始读取系统信息后,终端要判断该小区是否属于合适小区,重选过 程中的合适小区评估是查看该小区是否满足下列条件:该小区归属于所选择的 PLMN 或者等效的 PLMN ;该小区未被禁止;该小区不属于禁止漫游的位置区;具体同小区选择评估过程。UTRAN 基本信令流程-寻呼流程-空闲模式下的 UE

14、 -无线资源管理流程 -电路域移动性管理 -分组域移动性管理 -呼叫控制-呼叫释放流程 -分组域会话管理UTRAN 基本信令流程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 将发起 RRC 连接建立过程。每个 UE 最多只有一个 RRC 连接。当 RNC 接收到 UE 的 RRC CONNECTION REQUEST消息,由其无线资源管理模块 RRM 根据特定 的算法确定是接受还是拒绝该 RRC 连接建立请求,如果接受,则再判决是建立在专用信道还是公 共信道。对于 RRC 连接建立使用不同的信道,则 RRC 连接建立流程也不一样。UTRAN 基本信令流程RRC 建立在专

15、用信道上信令流程说明:(1 UE 在上行 CCCH 上发送一个 RRC Connection Request 消息,请求建立一条 RRC 连接。主要参数为: Initial UE Identity:初始的 UE 标识,如 IMSI , TMSI 等参数,用来让网络识别发送该建立请求消息的 UE ; Establishment cause:建立原因,有多种类型,但 UE 每次只能选择其一。Protocol Error Indicator:协议错误标识,用来标明是否有协议错误发生。测量 IE :给出在 Uu 接口上的测量结果;(2 RNC 根据 RRC 连接建立请求的原因及系统的资源状态决定 UE

16、 建立在专用信道并分配 RNTI 和 L1, L2资源。 (一般情况下在发起电路型业务或 Speech 业务、以及 QoS 较高的分组业务时,尽可能的将 RRC 连接建立在 DCH 上。(3 RNC 向 NodeB 发送 Radio Link Setup Request消息,请求 NodeB 分配 RRC 连接所需要的特定无线链路资 源。在该消息中包含有建立无线链路所必需的参数(功率、时隙、扰码、 midable 码等参数。(4在 Radio Link成功建立后, RNC 使用 ALCAP 协议发起 Iub 接口用户面传输承载的建立 (用于承载 RRC 信令的 ATM 连接,并完成 RNC 与 NodeB 同步过程 。(5 RNC 在下行 CCCH 上向 UE 发送 RRC Connect