《TD信令流程汇总》word版.doc

TD信令流程汇总王要华编著版本号：V 1.0.0 目录一、TD-GSM切换信令流程11、TD-GSM测量控制12、TD-GSM切换执行23、PS域TD-GSM切换信令44、CN内跨RNC切换信令流程95、跨CN切换信令流程116、手机注册网络流程197、RNC内接力切换信令流程228、UE主叫信令流程249、RNC间PS切换信令流程3010、路由区更新信令流程32一、TD-GSM切换信令流程1、TD-GSM测量控制当终端检测到本小区质量与GSM小区质量同时满足3A事件报告触发门限，则上报3A测量报告。TD到GSM的异系统测量控制过程示意如下：图1 TDGSM切换测量控制过程2、TD-GSM切换执行图2 TD GSM CS切换流程1) SRNC（TD-RNC）判决向GSM进行系统间切换，通过Iu接口，向3G CN发送要求迁移消息RELOCATION REQUIRED；2) 3G CN向GSM MSC发送MAP类型准备切换消息PREPARE HANDOVER；3) GSM MSC发送HANDOVER REQUEST消息给BSC，发起切换准备流程；4) BSC进行切换准备，预留资源，完成后，发送HANDOVER REQUEST ACK消息给3G CN；5) GSM MSC和BSS完成切换准备，MSC向3G CN返回MAP/E准备切换消息PREPARE HANDOVER。6) 3G CN向SRNC发送RANAP迁移命令消息RELOCATION COMMAND，作为对SRNC初始请求的响应；7) SRNC通过已存在的RRC连接，向UE发送切换出UTRAN命令消息HANDOVER FROM UTRAN COMMAND，命令UE进行系统间切换。8) 终端执行切换到GSM系统，当BSC检测到终端接入到目标小区，如成功收到包含正确的切换参考值的HANDOVER ACCESS消息，发送HANDOVER DETECT消息给GSM MSC；9) 终端成功接入GSM目标小区，建立RR链接，发送切换完成消息HANDOVER COMPLETE；10) BSC发送切换完成消息HANDOVER COMPLETE给GSM MSC，通知切换完成；11) GSM MSC在切换完成后，向3G CN的MAP/E发送结束信令请求消息SEND END SIGNAL REQUEST，释放占用的网络资源；12) 3G CN通过Iu释放命令IU RELEASE COMMAND，发起SRNC分配资源的释放流程；13) TD-RNC完成内部释放承载资源后，通过Iu接口，向CN返回释放完成消息IU RELEASE COMPLETE；14）3G CN向GSM/MSC发送MAP/E发送结束信令响应消息SEND END SIGNAL RESPONSE。切换信令流程结束。3、PS域TD-GSM切换信令分组切换一般分为准备阶段和执行阶段。本节给出跨SGSN的切换流程。对于SGSN内的分组切换，SGSN间的交互信令省略。图3 TD-SCDMA-GSM的PS域切换准备阶段1、TD-RNC切换判决，触发到GSM的切换；2、TD-RNC发送Relocation Required消息给3G SGSN，TD-RNC需要将Relocation Type设置为“UE Involved in relocation of SRNS”；3、3G SGSN通过Target Cell Identifier信息，判决该切换为系统间切换，发送Forward Relocation Request消息给目标小区的2G SGSN；4、2G SGSN发送PS Handover Request消息给BSS，请求为切换预留资源。2G SGSN根据切换需要激活PFC；5、根据切换所需的PFC，BSS进行资源预留，分配TBF；6、BSS创建容器Target BSS to Source BSS Transparent Container，包含切换命令PS Handover Command；7、完成后，BSS发送PS Handover Request Acknowledge进行应答，并且可以接收下行数据；8、2G SGSN发送Forward Relocation Response进行应答，完成切换准备。TD-SCDMA-GSM的PS域切换执行阶段1、3G SGSN继续接收GGSN的下行数据，并通过TD-RNC转发给MS；2、3G SGSN发送Relocation Command消息继续切换；3、当收到Relocation Command消息后，TD-RNC将通过3G-SGSN转发分组数据到新的2G SGSN；4、TD-RNC发送Handover from UTRAN Command消息给MS，并在此之前挂起上下行数据传输。收到该消息后，MS挂起上行数据传输；5、TD-RNC通过3G-SGSN发送Forward SRNS Context (RAB contexts) 消息给2G SGSN；6、MS执行切换，发送AB接入目标GSM小区，并接收BSS下发的TA值；7./7a、完成接入后，MS处理NAS container然后发送XID Response消息给2G SGSN，恢复上行传输；8、当收到第一个正确的RLC/MAC块，BSS发送PS Handover Complete消息给2G SGSN，通知切换成功，2G SGSN转发上行数据给GGSN；9、收到PS Handover Complete后，2G SGSN发送Forward Relocation Complete消息给3G SGSN，通知切换完成，3G SGSN使用Forward Relocation Complete Acknowledge进行应答；10、2G SGSN发送Update PDP Context Request消息更新SGSN地址等上下文，GGSN收到该消息后，转发下行给新的2G SGSN，并使用Update PDP Context Response消息应答；11、3G SGSN发送Iu Release Command消息给TD-RNC，释放资源。当数据转发定时器超时后，TD-RNC发送Iu Release Complete进行应答；1212a、2G SGSN可能发起LLC/SNDCP XID协商；1320、MS执行路由区更新流程，切换流程结束。4、CN内跨RNC切换信令流程由上图可以看出，上报测量报告后，RNC切换判决重定位，我们需要跟踪的IU口信令来观察问题出在何处，一般产生如上问题的原因有以下几种：1、 同频、异频切换参数没有正确设置；2、 核心网（NK厂家）邻区相关数据（CN IDLAC等）没有进行正确设置；3、 MML数据配置问题，正常设置RNC间邻区需要ADD NRNCADD NRNCCELLADD NCELL三个方面，并且相关参数需要正确设置；4、 弱覆盖导致相应的切换门限不满足，无法进行切换；5、 其它原因；5、跨CN切换信令流程6、手机注册网络流程手机开机注册网络流程图释义手机开机注册网络流程流程说明如下：RRC连接的建立（13）初始化直接传输-位置更新请求（45）安全模式的设置-鉴权和加密（613）NAS消息传送-位置更新确认（1415) Iu释放（1617）RRC连接的释放（1819) 手机开机注册网络接口跟踪实例在操作台的消息跟踪中可以通过设定用户接口来跟踪Uu接口开机过程中所产生的消息，如下所示。Uu接口UE开机信令流截图手机开机注册网络重点消息说明RRC_CONNECT_REQ这条消息由UE发往RNC，RRC的建立原因为registration。如下图所示：Uu接口UE开机-RRC_CONNECT_REQ消息截图消息中重点关注的信息：tmsi-and-lai: 通常CN会给UE分配临时的TMSI或P-TMSI，TMSI在CS域中使用，P-TMSI在PS域中使用，故多数情况下，UE在RRC连接建立请求中携带的是TMSI或P-TMSI；同时，我们能看到当前网络的PLMN号和LAC号（十六进制）；establishmentCause:RRC的建立原因。手机注册网络时其内容应为registration；primaryCCPCH-RSCP:当前小区的P-CCPCH RSCP值，实际值=-116+信元值RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE跟踪并观察Iu接口Trace，第一条消息为INITIAL_UE_MESSAGE(对应图2-2中第5条消息)。Iu接口UE开机-INITIAL_UE_MESSAGE截图消息中重点关注的信息：Mm-msg-type:在初始UE消息中，mm的类型为位置更新请求；Location-update-type:位置更新类型中，表明为imsi-attach。7、RNC内接力切换信令流程接力切换分三个过程，即测量过程、判决过程和执行过程。接力切换的流程图如图 2-38。信令描述如下：(1) RNC根据测量报告进行切换判决，确定目标小区，确定使用接力切换。(2) RNC向目标小区所在的NodeB发送无线链路建立请求消息RADIO LINK SETUPREQUEST，启动无线链路建立过程。(3) 目标小区所在的NodeB向CRNC发送无线链路建立完成消息RADIO LINK SETUPRESPONSE。主要参数有小区标识、传输格式集、传输格式组合集、频率、时隙、信道码、功率控制消息。(4) RNC采用ALCAP协议建立RNC和NodeB的Iub接口传输承载，并且进行FP同步。(5) RNC 发送控制帧DCH-FP:DOWNLINK SYNCHRONISATION 请求到NodeB，NodeB 完成之后回复控制帧DCH-FP:UPLINK SYNCHRONISATION 消息，表示NodeB和RNC之间的Iub 数据传输承载建立同步。(6) RNC 通过下行DCCH 信道向终端发送无线承载重配置消息RADIO BEARERRECONFIGURATION，该消息中包括了FPACH 消息。此时网络在给原基站发送下行数据的同时也给目标基站发送下行数据，在一段时间内两条链路上并发数据，可以保证终端能够成功接收。(7) 终端收到物理信道重配置消息后，向目标小区用开环功率控制和开环同步控制方式发射上行信息。终端将根据制定的目标基站的数据重新进行测量，获得终端至此目标基站的链路损耗及到达时间t（即开环功率和同步控制）。(8) 终端在成功切换到目标小区后，通过DCCH 向CRNC发送无线承载重配置完成消息RADIO BEARER RACONFIGURATION COMPLETE。(9) 为了在合适的时间内收回系统资源，RNC 在发出“物理信道重配置”信令后需要启动保护定时器T1。如果切换成功且收到“物理信道重配置完成”的信令，则RNC继续发出信令释放配置在原小区的链路资源；如果切换失败且收到“物理信道重配置失败”的信令，则RNC 继续发出信令释放配置在目标小区的链路资源；由于某种异常情况RNC在T1 超时之后仍未收到终端的任何信息，例如当用户突然中断，则RNC将发出信令释放配置在原小区和目标小区的链路资源。8、UE主叫信令流程主叫流程是指UE 呼叫其它用户（例如PSTN 用户）的过程。具体流程如图 2-39所示，主叫流程经过了如下几个过程：1 RRC连接建立为了成功进行呼叫，UE 向RNC发送RRC连接建立请求消息RRC CONNECTIONREQUEST，发起RRC连接建立过程，建立起与RNC之间的信令连接。当RNC 接收到UE 的RRC 连接请求消息，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。RRC连接建立信道不同，RRC连接建立流程也不同。若RRC连接建立在专用信道上，RNC需要为UE 分配专用无线资源、建立无线链路、并且为无线链路建立Iub 接口的ALCAP用户面承载。信令流程描述：(1) UE 通过上行CCCH 发送RRC连接请求消息RRC CONNECTION REQUEST，请求建立一个RRC连接。(2) RNC根据RRC连接请求的原因以及系统资源状态，决定UE 建立在专用信道上，并分配RNTI、无线资源和其它资源（L1、L2 资源）。(3) RNC向NodeB发送无线链路建立请求消息RADIO LINK SETUP REQUEST，请求NodeB分配RRC连接所需的特定无线链路资源。(4) NodeB资源准备成功后，向RNC应答无线链路建立响应消息RADIO LINK SETUPRESPONSE。(5) RNC 使用ALCAP 协议建立Iub 接口用户面传输承载，并完成RNC 与NodeB 之间的同步过程。(6) RNC 通过下行CCCH 信道向UE 发送RRC 连接建立消息RRC CONNECTIONSETUP，消息包含RNC分配的专用信道信息。(7) UE 确认RRC连接建立成功后，在刚刚建立的上行DCCH 信道向RNC发送RRC连接建立完成消息RRC CONNECTION SETUP COMPLETE。RRC连接建立过程结束。2 信令连接建立UE 向UTRAN 发送初始直传消息INITIAL DIRECT TRANSFER，发起与CN 之间的信令连接建立过程，RNC建立起与CN 之间的信令连接。直传消息指UE 与CN之间的信令交互NAS信息，如鉴权、业务请求、连接建立等，由于这些消息在RNC透明传输，所以又叫直传消息。RRC连接建立的只是UE 与RNC之间的信令连接，因此为了传送直传消息，还需要继续建立UE 与CN 之间的信令连接。RNC 在收到第一条直传消息时，即初始直传消息INITIAL DIRECT TRANSFER，将建立与CN之间的信令连接，该连接建立于SCCP之上。信令连接建立成功后，UE 发送到CN 的消息，通过上行直传消息UPLINK DIRECTTRANSFER发送到RNC，RNC将其转换为直传消息DIRECT TRANSFER发送到CN；CN 发送到UE 的消息，通过直传消息DIRECT TRANSFER发送到RNC，RNC将其转换为下行直传消息DOWNLINK DIRECT TRANSFER 发送到UE。1. 初始直传初始直传过程用于建立起RNC 与CN 之间的一条信令连接，同时承载一条初始NAS消息。NAS消息的内容在RNC并不进行解释，而是转送给RNC。信令流程描述：(1) RRC连接建立后，UE 通过RRC连接向RNC发送初始直传消息INITIAL DIRECTTRANSFER，消息中携带UE 发送到CN 的初始NAS信息内容，及CN标识等内容。(2) RNC接收到UE的初始直传消息，通过Iu接口向CN发送SCCP连接请求消息CR，消息数据为RNC向CN 发送的初始UE 消息INITIAL UE MESSAGE，该消息包含UE 发送到CN 的消息内容。(3) 如果CN 准备接受连接请求，则向RNC 发回SCCP 连接证实消息CONNECTIONCONFIRM，表明SCCP 连接建立成功。RNC 接收到该消息，确认信令连接建立成功。(4) 如果CN 不能接受连接请求，则向RNC 发回SCCP 连接拒绝消息CONNECTIONREFUSE，SCCP连接建立失败。RNC接收到该消息，确认信令连接建立失败，则发起RRC释放过程。初始直传过程结束。2. 上行直传当UE 需要在已存在的信令连接上向CN 发送NAS消息时，将发起上行直传过程。信令流程描述：(1) UE 向RNC发送上行直传消息UPLINK DIRECT TRANSFER，发起上行直传过程。消息中包含NAS消息、CN 标识等信息。(2) RNC 按照消息中包含的CN 标识进行路由，将其中包含的NAS 信息内容，通过Iu接口的直传消息DIRECT TRANSFER，发送到CN。上行直传过程结束。3. 下行直传当CN 需要在已存在的信令连接上向UE 发送NAS消息时，发起下行直传过程。信令流程说明：(1) CN 向RNC发送直传消息DIRECT TRANSFER，发起下行直传过程。消息中包含NAS消息。(2) UTRAN通过下行DCCH信道采用AM RLC方式，发送下行直传消息DOWNLINKDIRECT TRANSFER，消息中携带CN 发送到UE的NAS信息内容，以及CN 标识。(3) UE 接收并读取下行直传消息DOWNLINK DIRECT TRANSFER中携带的NAS消息内容。若接收到的消息包含协议错误，UE 将在上行DCCH 上采用AM RLC方式发送RRC状态消息RRC STATUS。下行直传过程结束。3 RAB建立CN 向RNC发送RAB指配请求消息RAB ASSIGNMENT REQUEST，发起RAB建立过程，CN 响应UE 的业务请求，要求RNC 建立相应的无线接入承载，建立成功后，对方应答，双方通话。RAB指用户面的承载，用于UE 和CN之间传送语音、数据、多媒体等业务信息。UE 和CN 之间的信令连接建立完成后，才能建立RAB。RAB 建立是由CN 发起让UTRAN 执行的功能。根据RAB建立前RRC连接状态与RAB建立后RRC连接状态，可以将RAB的建立流程分成以下三种情况：l DCH-DCH：RAB建立前RRC使用DCH，RAB建立后RRC使用DCH；l CCH-DCH：RAB建立前RRC使用CCH，RAB建立后RRC使用DCH；l CCH-CCH：RAB建立前RRC使用CCH，RAB建立后RRC使用CCH。根据无线链路重配置情况，RAB建立流程又可分为两种情况：l 同步重配置无线链路l 异步重配置无线链路二者的区别在于NodeB与UE 接收到SRNC（Serving Radio Network Controller，服务RNC）下发的配置消息后，能否立即启用新的配置参数。本文以DCH-DCH 为例给出RAB同步建立流程：(1) CN向UTRAN发送RAB指配请求消息RAB ASSIGNMENT REQUEST，发起RAB建立过程。(2) SRNC接收到RAB建立请求后，将RAB的QoS参数映射为AAL2 链路特性参数与无线资源特性参数，Iu 接口的ALCAP 根据其中的AAL2 链路特性参数发起Iu接口的用户面传输承载建立过程（对于PS域，本步不存在）。(3) SRNC 向所控制的NodeB 发送无线链路重配置准备消息RADIO LINKRECONFIGURATION PREPARE，请求所控制的NodeB准备在已有的无线链路上增加一条（或多条）承载RAB的专用传输信道（DCH）。(4) NodeB 分配相应的资源，然后向所属的SRNC 发送无线链路重配置准备完成消息RADIO LINK RECONFIGURATION READY，通知SRNC无线链路重配置准备完成。(5) SRNC中Iub 接口的ALCAP发起Iub 接口的用户面传输承载建立过程。NodeB与SRNC通过交换DCH 帧协议的上下行同步帧建立同步。(6) SRNC向UE 发送RRC协议的无线承载建立消息RADIO BEARER SETUP。(7) SRNC 向所控制的NodeB 发送无线链路重配置执行消息RADIO LINKRECONFIGURATION COMMIT。(8) UE执行RB建立后，向SRNC发送无线承载建立完成消息RADIO BEARER SETUPCOMPLETE。(9) SRNC 接收到无线承载建立完成的消息后，向CN 回应RAB 指配响应消息RABASSIGNMENT RESPONSE。 RAB建立流程结束。9、RNC间PS切换信令流程10、路由区更新信令流程路由区更新包括以下几种类型： 路由区更新：由路由区改变所引起； 周期性路由区更新：由周期性路由区更新定时器超时引起； 联合路由区更新：由RA和LA同时进行改变引起； 联合路由区更新伴随IMSI附着：在RA和LA同时进行改变时进行IMSI附着；1) 如果没有RRC连接，先建立RRC连接。用户发送路由区更新请求消息（带有P-TMSI、老的RAI、跟随请求、路由更新类型等参数）给新的SGSN。如果用户有上传的信令或数据，跟随请求应该被置上。RNC应该将消息转发给SGSN前加上用户所在位置所属的路由区标识（包括路由区编码RAC和位置区编码LAC）。2) 如果路由区更新是跨越SGSN的，并且用户处于PMM-IDLE状态，新SGSN发送SGSN上下文请求消息（带有用户老的P-TMSI、老的RAI、老的P-TMSI签名）给老的SGSN，以得到用户的MM上下文和PDP上下文。老的SGSN将检验用户的P-TMSI和签名，如果不匹配回应合适的原因值。这将导致新SGSN发起安全流程。如果安全流程鉴权通过，新SGSN应该发送SGSN上下文请求消息（带有IMSI、老的RAI、用户已验证标志）给老的SGSN。如果用户的签名合法或者经过新的SGSN鉴权成功，老SGSN回应SGSN上下文响应消息（Cause、IMSI、MM上下文、PDP上下文）。如果用户在老SGSN中未知，老SGSN回应以适当地原因值。3) 此处可以进行安装流程。如果鉴权失败，路由更新请求将被拒绝，新SGSN应该发送拒绝指示给老SGSN。4) 如果是SGSN间的路由区更新，新SGSN应该发送SGSN上下文确认消息给老的SGSN。老的SGSN在它的上下文中标记MSC/VLR关联、GGSN和HLR中的信息为非法。如果在未完成正在进行的路由更新之前，用户发起路由更新回到老的SGSN，这将引起MSC/VLR、GGSN、HLR被刷新。5) 如果是SGSN间的路由更新，并且用户处于PMM-IDLE状态，新SGSN发送修改PDP上下文请求消息（新SGSN地址、协商的QoS等）给相关的GGSN。GGSN更新它的PDP上下文，回应修改PDP上下文响应消息给SGSN。如果发起SGSN间路由区更新的用户处于PMM-CONNECTED状态。6) 如果是SGSN间的路由区更新，SGSN以Update Location消息（SGSN号码、SGSN地址、IMSI）通知HLR SGSN的改变。7) 如果是SGSN间的路由区更新，HLR发送Cancel Location（带有IMSI、取消类型）消息给老的SGSN，取消类型设置为Update Procedure。老的SGSN以Cancel Location Ack消息（带有IMSI）向HLR进行确认。8) 如果是SGSN之间的路由区更新，HLR发送插入签约数据消息（带有IMSI GPRS签约数据）给新SGSN ；新SGSN证实用户存在于新的路由区中，如果签约数据限制用户在此路由区附着，SGSN应该拒绝用户的附着请求，带以恰当的原因值，同时可以回应插入用户签约数据确认消息给HLR。 如果签约数据检查由于其他原因失败，SGSN应该拒绝用户附着请求，带上合适的原因值，同时回应HLR插入用户签约数据确认消息（带有IMSI、 原因值）。如果所有签约数据检查通过，SGSN为用户构造MM上下文，同时回应HLR插入用户签约数据确认消息（带有IMSI）。9