TD层三信令过程学员手册Uu接口信令解析

1 TD SCDMA RAN 系统系统 网络优化网络优化 RAN 高层信令过程学员手册高层信令过程学员手册 MMC Uu 接口信令解析接口信令解析 本文主要就 MMC 流程中的主被叫信令的 Outum 解码进行重点 IE 分析 并加以标注 以助于网优人员通过查看信令快速有效定位 问题 下面分别对主被叫流程中的信令进行分别讲解 1 1 以从广州现网的以从广州现网的 OutumOutum 中抓取的完整主叫流程为例 中抓取的完整主叫流程为例 完整的 MOC 流程 RRC Connection Request 10 18 33 109 2 RRC Connection Setup 10 18 33 828 RRC Connection Setup Complete 10 18 33 828 CM Service Request 10 18 34 875 Authentication Request 10 18 34 875 Authentication Response 10 18 34 875 Identity Request 10 18 34 875 Identity Response 10 18 34 875 Security Mode Command 10 18 35 859 Security Mode Complete 10 18 35 859 Setup 10 18 35 875 TMSI Reallocation Command 10 18 35 875 TMSI Reallocation Complete 10 18 35 875 Call Proceeding 10 18 36 890 Radio Bearer Setup DL DCCH 10 18 40 765 Radio Bearer Setup Complete 10 18 41 578 Alerting 10 18 42 453 Connect 10 18 43 484 Connect Acknowledge 10 18 43 484 Status Enquiry 10 18 43 484 Status 10 18 43 484 disconnect 10 19 3 484 Release 10 19 4 281 3 Release Complete 10 19 4 281 RRC Connection Release DL DCCH 10 19 4 281 RRC Connection Release DL DCCH 10 19 4 281 RRC Connection Release Complete 10 19 4 281 RRC Connection Release DL DCCH 10 19 4 281 RRC Connection Release Complete 10 19 4 281 RRC Connection Release Complete 10 19 5 281 RRC Connection Release Complete 10 19 5 281 RRCRRC ConnectionConnection RequestRequest 信令流程说明 信令流程说明 UE 上行发送一个 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 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE 4 PCCPCH RSCP 的值是用当前测试到的值再加上个 116dBm 就是实际的值 RRCRRC ConnectionConnection SetupSetup 信令流程说明 信令流程说明 RNC 在下行 CCCH 上向 UE 发送 RRC Connection Setup 消息 主要参数 UE ID RB IE TrCH IE 上行传输信道 下行传输信道 物理信道 IE UL 无线资 源和 DL 无线资源 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE 此处标注此处标注 UE 当前的当前的 TMSI 号码号码 和所在位置和所在位置 区标识区标识 此处表明此处表明 UE 为主叫为主叫 标注标注 Uu 口上测量结果 口上测量结果 PCCPCH RSCP 值值 随机接入信道测量结果 5 此处为此处为 TMSI 和和 LAC 标识 标识 与与 Request 消息一致消息一致 此处为分为此处为分为 C RNTI cell Radio Network Temporary Identity 和 和 U RNTI UTRAN Radio Network Temporary Identity 当 当 UE 处于公共处于公共 信道或共享信道时 用于标识信道或共享信道时 用于标识 UE 通知通知 UE 的的 RRC 状状 态态 RRC 建立在专用建立在专用 信道信道 此处配置此处配置 3 4K 信令承载 分信令承载 分 为为 4 条流 分别对应条流 分别对应 RB1 RB2 RB3 RB4 此处此处 RB1 的上下行为的上下行为 UM RLC 的模式 的模式 RB2 RB3 RB4 分析同分析同 上上 6 备注信息 轮训信息 timerPoll tp200 发送端发送某个包含 Poll 的 AMD PDU 后 如果在该定时器超时后 还没有 收到响应 则重新触发 Poll 此处为 200ms poll SDU sdu1 轮询间隔 SDU 数 该参数给出了一个触发轮询的门限值 发送了 Poll SDU 个 SDU 后触发一个轮询 lastTransmissionPDU Poll TRUE 发送缓冲区中最后一个 PDU 是否触发轮询如果该 AMD PDU 是发送缓冲区中最后一个 AMD PDU 要触发一次 Poll lastRetransmissionPDU Poll TRUE 重传缓冲区中最后一个 PDU 是否触发轮询如果该 AMD PDU 是重 传缓冲区中最后一个 AMD PDU 是否触发一次 Poll pollWindow pw70 窗口轮训的窗长 是否采用丢 弃模式 不 采用 发送端发送窗口的大 小对应了发送端可以 容纳的已发送但还没 有收到确认的 PDU 的 最大数目 此处为 64 字节 该定时器用 于触发 RESET PDU 的重传 此处为 500ms 发送 RESET PDU 的 最大次数 当等于 该值时 将向高层 上报不可恢复的错 误 此处为 16 次 见页面底部备注信息 接收窗口大小 一般 情况下接收窗口大小 应设置为等于发送窗 口大小 RB 映射方式 此处 给出了两套映射 DCH 和 RACH FACH 上 7 8 9 专用传输信道格式 Tti 40ms numberOfTbSizeList 传输块数目 信道编码为 1 3 卷积编码 10 工作频点工作频点 上行最大发上行最大发 射功率射功率 闭环功控上行目标信噪比和歩长闭环功控上行目标信噪比和歩长 基站基站 PCCPCH 信道上最大信道上最大 允许发射功率允许发射功率 上行内环同步的控制 信息 11 标识使用的上行时隙标识使用的上行时隙 标识使用上行时隙对标识使用上行时隙对 应的应的 Midamble 码码 标识使用的下行时隙标识使用的下行时隙 标识使用下行时隙对标识使用下行时隙对 应的应的 Midamble 码码 标识使用占用上行时隙的标识使用占用上行时隙的 码道 码道 SF 为为 16 的第的第 11 个个 码道码道 标识使用闭环功控标识使用闭环功控 歩长 此处为歩长 此处为 1db 标识使用占用下行时标识使用占用下行时 隙的码道 隙的码道 SF 为为 16 的第的第 5 个码道个码道 12 RRCRRC ConnectionConnection SetupSetup CompleteComplete 信令流程说明 信令流程说明 主要参数 RRC transaction identifier RRC 事务标识 START list 开始列表 包含 CN 域标识和开始值列表信息 UE radio access capability UE 无线接入特性 UE radio access capability extension UE 无线接入特性扩展 UE system specific capability UE 系统特性 至此 RRC 连接建立过程结束 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE 13 StartList 中给出了 CS 域 和 PS 域的初始 start 值 此值是用于完整性保护 算法的参数 此处给出了 UE 的 PDCP 能力 支持 2507 算法 以上给出了 UE 的 RLC 层的处理能 力 以上给出了 UE 上下行 传输信道的 处理能力 以上给出了 UE 射频能 力 14 CMCM ServiceService RequestRequest 信令流程说明 信令流程说明 RRC 连接建立后 UE 通过 RRC 连接向 RNC 发送初始直传消息 Initial Direct Transfer 消息中携带 UE 发送到 CN 的 NAS 信息内容 此过程由 UE 发起 用于在上行链路上建立一条信令连接 在无线接口上传送初始的 非接入层 NAS 消息 UE 在 UL DCCH 上使用 AM RLC 方式由 RB3 向 UTRAN 发送此消息 主要参数 以上给出了 UE 对多 模多载波支持的能力 以上给出了 UE 对加密和完整 性保护算法的 支持 以上给出了 UE 的 定位能力 UE 的物理 信道能力 15 Integrity check info 完整性校验信息 包含了 XMAC I 和 MAC I 计算所 需的 RRC 信息序列号 CN domain identity CN 域标识 标明是 PS 域或 CS 域 Intra Domain NAS Node Selector NAS 域内节点选择 为被寻址的 CN 域 在 节点中选择路由 NAS message NAS 消息 在 UTRAN 中透明传输 Measured results on RACH RACH 测量结果 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE AuthenticationAuthentication RequestRequest 信令流程说明 信令流程说明 此消息为 CN 发起的鉴权请求消息 可选 如果 CN 侧鉴权打开 一般收到 UE 发 起的 Initial Direct Transfer 后 就发起鉴权请求 主要的 IE 有 parameter RAND 鉴权随机数 UE 通过此随机数来计算 RES 值 以及生成完 整性保护和加密中所使用的 IK CK parameter AUTN 此值中包含了 CN 侧的 MAC 值 UE 可以通过此值对 CN 进行 鉴权 标注是标注是 CS 域业域业 务务 标注业务的具体类标注业务的具体类 型型 UE 身份标识身份标识 16 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE AuthenticationAuthentication ResponseResponse 信令流程说明 信令流程说明 此消息是 UE 对 CN 发起的 Authentication request 的响应 其中的主要 IE 有 RES UE 根据接收的 RAND 和 AUTN 计算得到的响应值 CN 可以通过此值对 UE 进行鉴权 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE 鉴权随机数和鉴权随机数和 AUTN 参数参数 17 IdentityIdentity RequestRequest 信令流程说明 信令流程说明 该信令通过验证 UE 的 IMEI 号码来检测 UE 入网的合法性 IMEI International Mobile Equipment Identity 国际移动身份识别 码俗称 手机串号 存储在手机的 EEPROM 俗称码片 里 每一个移动设备都对一个 唯一的 IMEI 其组成结构为 TAC 6 位数字 FAC 两位数字 SNR 6 位数字 SP 1 位数字 TAC 设备型号核准号码 由欧洲型号认证中心分配 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE IdentityIdentity ResponseResponse 信令流程说明 信令流程说明 对上述请求进行回应 附上 UE 的 IMEI 号码 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE 标注标注 UE 的的 IMEI 号号 18 SecuritySecurity ModeMode CommandCommand 信令流程说明 信令流程说明 CN 向 UTRAN 发送此消息而启动本过程 这个消息将规定加密算法 如果有的话 和用于 UTRAN 的完整性保护算法 也要 通知 RNC IK 和 CK 并且指出秘钥的 状态 新或旧 主要的 IE 有 Integrity Protection Information 此 IE 组中包含了完整性保护的相关信息 Integrity Protection Algorithm 完整性保护采用的算法 当前采用的是 UIA1 UIA0 UIA0 代表不进行完整性保护 Integrity Protection Key 即通常所说的 IK CN 将 IK 传递给 RNC Encryption Information 此 IE 组中包含了加密的相关信息 Encryption Algorithm 加密采用的算法 当前采用的是 UEA1 UEA0 UEA0 代表不进行加 密 RNCRNC 发送给发送给 UEUE 的安全模式命令的安全模式命令 告知安全模式启动或改变的相关信息 主要的 IE 有 Security capability 加密和完整性保护的能力 支持的算法等 activation time 加密和完整性保护启动或改变的时间 Fresh 用于完整性保护初始化数 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE 加密算法加密算法 当前采用的当前采用的 是是 UEA1UEA1 UEA0UEA0 UEA0UEA0 代表不进行加密代表不进行加密 完整性保护完整性保护 消息消息 消息鉴权码 如果消息鉴权码 如果 完整性保护打开 完整性保护打开 针对每条针对每条 RRC 消息消息 都会有都会有 MAC 完整性保护算法完整性保护算法 当前当前 采用的是采用的是 UEA1UEA1 UEA0UEA0 UEA0UEA0 代表不进行代表不进行 完整性保护完整性保护 19 SecuritySecurity ModeMode CompleteComplete 信令流程说明 信令流程说明 此步驟根据 RNC 下发的加密算法和参数计算出相关数据后把数据返回 RNC 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE SetupSetup 信令流程说明 信令流程说明 当 UE 发起一个呼叫的时候 UE 的应用层 MMI Man Machine Interface 人 机界面 将首先发起一个呼叫建立的请求 如果是发起一个普通呼叫 CC 实体 将首先向网络发送一条 SETUP 消息 此消息主要包含 TI 会话标识 Transaction Identifier 承载能力 bearer capability 被叫用户号码 called party BCD number 被叫用户子地址 called party subaddress SI 流量标识 Stream Identifier 只有当 UE 支持多个呼叫时才存在 以及 一些和普通呼叫相关的参数 如果是发起一个紧急呼叫 CC 实体将首先向网络 发送一条 EMERGENCY SETUP 消息 此消息主要包含 TI 承载能力以及一些和紧 急呼叫相关的参数 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE 20 TMSITMSI ReallocationReallocation CommandCommand 信令流程说明 信令流程说明 TMSI 即临时移动用户识别码 是由 LAI 位置区号 和临时分配给指定用 户的一串数字组成 TMSI 由 MSC VLR 管理 当 UE 首次在一个位置区注册时分 配给它 并在 UE 离开该位置区时注销 TMSI 被用来唯一识别一个位置区的 UE 取代 IMSI 在无线信道中的传输 从而防止第三方通过窃听无线信道上的信 号而识别并跟踪移动用户 TMSI 与 IMSI 国际移动用户标识 的对应关系存放 在管理 UE 当前访问位置区的 VLR 中 最新分配的 TMSI 也将存放于 UE 的 SIM 卡 中 TMSI 重分配的实现在用户位置更新和呼叫建立及补充业务等过程都可以执 行 在位置更新时进行的 TMSI 重分配流程 是与位置更新接受融合在一起的 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE 此次业务为此次业务为 会话类会话类 被叫号码被叫号码 21 TMSITMSI ReallocationReallocation CompleteComplete 信令流程说明 信令流程说明 UE 收到 TMSI Reallocation Command 后回复确认消息 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE 标识位置区信息标识位置区信息 标识重分配的标识重分配的 TMSI 或或 P TMSI 22 CallCall ProceedingProceeding 信令流程说明 信令流程说明 CALL PROCEEDING 消息表示网络已经收到了 UE 发出的建立呼叫所需的全部信息 并且正在处理这些信息 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE RadioRadio BearerBearer SetupSetup DL DCCH DL DCCH 信令流程说明 信令流程说明 RadioRadio BearBear SetupSetup UTRAN 通过此消息来通知 UE 将要建立的业务在各个协议层 面及各种信道上的配置 主要的参数有 Activation time 配置生效的激活时间点 用于 UE 和 NodeB 的新配置生效时 间同步 RRC State Indicator 用于指示 UE 业务处于何种状态 CELL DCH 或 CELL FACH RB information to reconfigure 主要有 RB id RLC info PDCP info RB mapping info TrCH Information Elements 此 IE 组包含了上行或下行业务所配置的公共信 道或专用信道的信息 PhyCH information elements 此元素组中包含了上下行物理信道的配置信息 主要有上下行分配的载频 时隙 码道 扩频因子 调制方式 Midamble 分配 方式 功率信息等 如果扩展域中携带了辅频点信息 则业务建立在辅载频上 否则 业务建立在主载频上 23 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE 标识标识 RB 建立在专用信道建立在专用信道 业务重建定时器业务重建定时器 12 2K RB 业务分为业务分为 3 个子流 此个子流 此 处分别对应处分别对应 RB5 RB6 RB7 此处此处 RB5 上下行均上下行均 为为 TM RLC 模式模式 以以 下下 RB6 RB7 类同 类同 24 25 26 27 28 标识新建 RB 所用工作频点 标识专用信道上行时隙目标信噪比 标识专用信道上行功控歩长 标识基站 PCCPCH 信道上的发射功率 29 RadioRadio BearerBearer SetupSetup CompleteComplete 信令流程说明 信令流程说明 UE 按照新的传输格式发送 RRC 消息 RadioRadio BearerBearer SetupSetup CompleteComplete 给 RNC 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE 标识新建信道使用标识新建信道使用 的上行时隙的上行时隙 标识该时隙所用标识该时隙所用 Midamble 码码 标识新建信道使用标识新建信道使用 的下行时隙的下行时隙 标识该时隙所用标识该时隙所用 Midamble 码码 上行占用的码道 为上行占用的码道 为 SF 8 的第的第 6 个码道 个码道 下行业务占用的码道 下行业务占用的码道 sf 16 的第的第 5 6 个码个码 道道 30 AlertingAlerting 信令流程说明 信令流程说明 ALERTING 消息表示被叫方已经开始振铃 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE ConnectConnect 信令流程说明 信令流程说明 Connect 消息表示被叫方已经接受呼叫 即用户已经摘机 31 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE ConnectConnect AcknowledgeAcknowledge 信令流程说明 信令流程说明 UE 向网络返回一条 CONNECT ACKNOWLEDGE 消息 当网络收到此确认消息以后 就意味着整个 MOC 建立已经完成 呼叫双方可以进行通信 CC 实体进入激活 active 状态 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE 32 StatusStatus EnquiryEnquiry 信令流程说明 信令流程说明 发该信息以恳请一个状态消息 主要内容 协议识别符 呼叫参考 消息类型 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE 33 StatusStatus 信令流程说明 信令流程说明 发送这条消息以响应状态查询消息或者用以在呼叫的任何时间报告某种差错情 况 主要内容 协议识别符 呼叫参考 消息类型 原因 呼叫状态 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE ReleaseRelease 信令流程说明 信令流程说明 网络发送一条 Release 消息请求网络清除端到端 end to end 的连接 此消 息主要包含 TITI 原因值以及一些和附加业务相关的参数 原因值以及一些和附加业务相关的参数 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE 34 ReleaseRelease CompleteComplete 信令流程说明 信令流程说明 UE 将返回 RELEASE COMPLETE 消息 此消息主要包含 TI 原因值以及一些和附 加业务相关的参数 至此 UE 发起的呼叫释放过程结束 CC 实体返回到空 null 状态 等待进行下一次呼叫建立 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE 35 RRCRRC ConnectionConnection ReleaseRelease DL DCCH DL DCCH 信令流程说明 信令流程说明 此流程释放 RRC 连接 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE RRCRRC ConnectionConnection ReleaseRelease CompleteComplete 信令流程说明 信令流程说明 UE 释放完后 RRC 连接后 对 RNC 进行回复 在 Outum 抓图如下 标注重点 IE 标注标注重发重发 RRC CONNECTION RELEASE COMPLETE 消息的最大次数消息的最大次数 该参数由该参数由 RRC CONNECTION RELEASE 消息带给消息带给 UE 供供 UE 使用来限制使用来限制 RRC RELEASE COMPLETE 消息的重发次数 消息的重发次数 36 2 2 以对应上面的主叫流程的被叫流程为例 以对应上面的主叫流程的被叫流程为例 完整的 MTC 流程 Paging Type 1 10 18 36 703 RRC Connection Request 10 18 36 703 RRC Connection Setup 10 18 37 687 RRC Connection Setup Complete 10 18 37 687 Paging Response 10 18 37 687 Authentication Request 10 18 38 531 Authentication Response 10 18 38 531 Identity Request 10 18 38 531 Identity Response 10 18 38 531 Security Mode Command 10 18 39 531 37 Security Mode Complete 10 18 39 531 Setup 10 18 39 531 Call Confirmed 10 18 39 531 Radio Bearer Setup DL DCCH 10 18 40 562 Radio Bearer Setup Complete 10 18 41 562 Alerting 10 18 41 562 Connect 10 18 42 421 Connect Acknowledge 10 18 43 234 Status Enquiry 10 18 43 234 Status 10 18 43 234 Disconnect 10 19 3 765 Release 10 19 3 765 Release Complete 10 19 3 765 RRC Connection Release DL DCCH 10 19 3 765 RRC Connection Release DL DCCH 10 19 4 828 RRC Connection Release Complete 10 19 4 828 RRC Connection Release DL DCCH 10 19 4 828 RRC Connection Release Complete 10 19 4 828 RRC Connection Release Complete 10 19 4 828 38 RRC Connection Release Complete 10 19 4 828 被叫的信令流程大部分和主叫一致 相同的信令不再累述 下面主 要分析与主叫不同的信令 Paging Type 1信令流程说明 信令流程说明 UE 在 Idle 状态 网络发 paging type1 UE 在连接模式 网络发 paging type2 PagingPaging type1 2type1 2 此消息是 UTRAN 发送给 UE 的寻呼消息 用于寻呼处于空闲或 连接状态下的 UE 在这条