《3G无线网络规划与优化》课件任务1 WCDMA基本信令流程

项目1

3G无线网络规划项目2

CDMA2000无线网络优化模块3

WCDMA无线网络优化模块4

TD-SCDMA无线网络优化课程目标Page2任务1WCDMA基本信令流程任务2WCDMA网络覆盖问题优化任务3WCDMA网络接入问题优化任务4WCDMA网络切换问题优化任务5WCDMA网络掉话问题优化任务6HSDPA问题优化1．WCDMA信令流程概述2．无线资源控制流程电路域移动性管理呼叫控制技能实训：使用后台分析软件看实测信令流程课程内容课程内容WCDMA信令流程从协议栈层面可分为：接入层的信令流程和非接入层的信令流程，从网络构成的层面可分为电路域的信令流程和分组域的信令流程。1.WCDMA信令流程分类1.WCDMA信令流程分类2.基本信令流程总体介绍1）主叫业务流程2.基本信令流程总体介绍2） 被叫业务流程2.基本信令流程总体介绍3.UE的状态1．WCDMA信令流程概述2．无线资源控制流程电路域移动性管理呼叫控制技能实训：使用后台分析软件看实测信令流程课程内容课程内容1. RRC连接建立流程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SRNC接收到UE的RRCCONNECTIONREQUEST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决绝该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。1）RRC连接建立在专用信道上2）RRC连接建立在公共信道上2. 信令建立流程信令建立流程是在UE与UTRAN之间的RRC连接建立成功后，UE通过RNC建立与CN的信令连接，也叫“NAS信令建立流程”，用于UE与CN的信令交互NAS信息，如鉴权、业务请求、连接建立等。UE与CN的交互的信令，对于RNC而言，都是直传消息。RNC在收到第一条直传消息时，即：初始直传消息（InitialDirectTransfer），将建立与CN之间的信令连接，该连接建立SCCP之上。图3-8信令建立过程3.RAB建立流程RAB是指用户平面的承载，用于UE和CN之间传送语音、数据及多媒体业务。UE首先要完成RRC连接建立，然后才能建立RAB。RAB建立是由CN发起，UTRAN执行的功能，基本流程为：首先由CN向UTRAN发送RAB指配请求消息，请求UTRAN建立RAB；UTRAN中的SRNC发起建立Iu接口与Iub接口（Iur接口）的数据传输承载；SRNC向UE发起RB建立请求；UE完成RB建立，向SRNC回应RB建立完成消息；SRNC向CN应答RAB指配响应消息，结束RAB建立流程。当RAB建立成功以后，一个基本的呼叫即建立，UE进入通话过程。3.RAB建立流程根据无线资源使用情况（RRC连接建立时的无线资源状态与RAB建立时的无线资源状态），可以将RAB的建立流程分成以下三种情况：1）DCH-DCH：RRC使用DCH，RAB准备使用DCH①同步重配置RL图3-9RAB建立流程（DCH-DCH，同步）图3-10RAB建立流程（DCH-DCH，异步）②异步重配置RL3.RAB建立流程2）RACH/FACH-RACH/FACH：RRC使用CCH，RAB准备使用CCH图3-11RAB建立流程（RACH/FACH-RACH/FACH）3.RAB建立流程3）RACH/FACH-DCH：RRC使用CCH，而RAB准备使用DCH图3-12RAB建立流程（RACH/FACH-DCH）4.RRC连接释放流程1） 释放建立在专用信道上的RRC连接4.RRC连接释放流程2） 释放建立在公共信道上的RRC连接5.切换流程WCDMA支持的切换包括软切换，硬切换，前向切换和系统间切换。软切换和硬切换主要是由网络侧发起，前向切换主要是UE发起，而系统间切换既有网络侧发起的情况，又有UE发起的情况。发生切换的原因包括UE的移动、资源的优化配置、人为干预等。具体内容在后面的任务中介绍。1．WCDMA信令流程概述2．无线资源控制流程电路域移动性管理呼叫控制技能实训：使用后台分析软件看实测信令流程课程内容课程内容1.位置更新为了便于网络能够快捷地寻呼到移动台，WCDMA系统把PLMN划分成一定数量的位置区。移动台通过各种形式的位置更新，向网络报告自己所在的位置区。同时网络保存移动台的位置区信息，并在需要的时候通过位置区寻呼移动台。位置更新过程是由HLR、MSC/VLR等实体之间逻辑配合完成。HLR记录注册移动用户当前位置信息（VLR信息）和所有用户数据；VLR记录漫游到由该VLR控制区域的移动用户的位置区信息和相关用户数据；MSC处理移动用户的位置登记进程，与移动用户对话，并与HLR、VLR交互信息。位置更新包括位置登记、周期性位置登记、用户数据删除等。2.去活流程去活过程即移动用户关机，MS发起DETACH的流程，MSC/VLR置用户状态为IMSI分离，该流程一般不通知HLR。若该MS被拨打，MSC会将用户关机情况直接通知主叫方。另，有些型号的移动终端，在通话期间直接关电源时，也可以发起DETACH流程。3.鉴权流程鉴权流程由网络侧发起，其目的是：由网络来检查是否允许终端接入网络；提供鉴权参数五元组中的随机数数组，供终端计算出加密密钥（CK）；同时，供终端计算出与网络侧进行一致性检查的密钥（IK）；最后一个目的是可以提供终端对网络的鉴权。4.安全模式控制安全模式控制过程是由网络侧用来向无线接入网侧发送加密信息的。在此过程中，核心网的网络侧将与无线接入网协商对用户终端进行加密的算法，使得用户在后续的业务传递过程中使用此加密算法；并且在终端用户发生切换后，尽可能的仍使用此加密算法——即用于加密的有关参数会送到切换的目的RNC。5. TMSI重分配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MS首次在一个位置区注册时分配给它，并在MS离开该位置区时注销。TMSI被用来唯一识别一个位置区的MS，取代IMSI在无线信道中传输，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（国际移动终端设备标识）的对应关系存放在管理MS当前访问位置区的VLR中，最新分配的TMSI也将存放于MS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。5. TMSI重分配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。在移动性管理过程中，鉴权、安全模式控制、TMSI重分配等几项流程属于选做流程。这些过程可以由网络运营商来决定是否激活或提供。6.联合位置更新当用户终端所处的位置区与路由区发生改变时（由于路由区属于位置区，因此位置区改变肯定造成位置区改变），将发起联合位置更新过程：同时在CS域、PS域发起位置更新。网络侧的CS域与PS域通过Gs接口相连（核心网的电路域、分组域分离组网时，下面的描述中将用MSC来代表CS域，SGSN来代表PS域）。Gs接口采用No.7信令上中的BSSAP+协议，借助Gs接口，CS域和PS域可互相更新数据库里保存的移动台的位置信息，这样可减少空中信令，而且有助于MSC通过Gs接口寻呼到正在进行GPRS业务的B类手机。1．WCDMA信令流程概述2．无线资源控制流程电路域移动性管理呼叫控制技能实训：使用后台分析软件看实测信令流程课程内容课程内容1.呼叫建立流程1） 移动台主叫图3-15移动起始呼叫建立过程2） 移动台被叫图3-16移动被叫建立流程2.RAB流程1） RAB管理功能RAB（RadioAccessBearer）定义在UE和CN之间建立，根据签约用户数据、CN业务能力和UE业务请求的QoS的不同而使用不同的RAB。RABID与NAS绑定信息有关。例如，在电路域，RANAP层的RABID与CC子层的SI在数值上相同。SI由UE来分配，CN在分配RABID时把SI和RABID一一对应起来。对一个UE来说，RABID在RB（RadioBearer）和Iu承载上是全局的，而且一个RABID对应一个唯一的用户面连接的实例（一个IuUP实例）。2.RAB流程CN控制RAB的建立、修改和释放。CN执行RAB建立、修改和释放等过程的发起功能；UTRAN实际执行RAB建立、修改和释放的等过程。另外，RAB释放请求是由UTRAN发起（当UTRAN不能与UE保持RAB时触发该功能），CN根据请求消息回释放命令。在RAB建立时，CN把RAB映射到Uu接口承载上；UTRAN把RAB映射到Uu接口传输承载和Iu接口传输承载上。2.RAB流程在CS域如果使用AAL2承载，UTRAN负责发起AAL2连接建立和释放。RAB的优先级由CN根据签约信息、QoS信息等内容决定。CN在请求RAB建立、修改消息中指定优先级、预占能力和排队特性，UTRAN执行RAB排队和资源预占。2.RAB流程2） RAB接入控制当CN接收到请求建立或修改RAB时（在R99电路域规范中RABQoS用BCIE来映射），CN验证是否该用户允许使用请求参数的RAB，根据验证CN将接受或拒绝该请求。当UTRAN从CN接收到建立或修改RAB的请求时，准入控制实体根据当时的无线资源条件的分析判断是否接受或拒绝。2.RAB流程3） RAB指配流程RABAssignment过程的目的是修改和/或释放已经建立的RAB，和/或建立新的RAB。本过程是面向连接的。CN首先发送RABAssignmentRequest消息给RNC，然后CN启动定时器TRABAssgt。在一条RABAssignmentRequest消息中，CN可以要求UTRAN建立/修改/释放一个或几个RABs，本消息包含以下信息，主要是：带有承载特性的需建立/修改的RAB列表；需释放的RAB列表。RABID在每一个Iu连接内是唯一的。如果RNC收到的消息中包括已经存在的RABID，那么RNC认为是修改该RAB（释放除外）。2.RAB流程RNC随时接收释放RAB的消息，并总是响应。如果RNC正在建立/修改某RAB，然后又收到释放该RAB的消息，那么RNC将停止RAB配置过程，释放与该RAB有关的所有资源并返回响应。UTRAN侧收到消息后将执行请求的RAB配置，然后UTRAN发送RABAssignmentResponse消息给CN报告请求结果。在一条RABAssignmentResponse消息中可以包含一个或几个RAB的信息，主要是：成功建立/修改/释放的RABs；不成功建立/修改/释放的RABs；排队的RABs。可能会出现以下两种情况：2.RAB流程可能会出现以下两种情况： 如果没有RABs被排队，则CN就停止TRABAssgt，然后RABAssignment过程就结束于UTRAN侧。 如果请求建立/修改的RABs被排队后，UTRAN就启动定时器TQUEUING，该定时器指定排队等候建立/修改的最大时间，且监督所有排队的RABs。排队的RABs有如下可能的结果：建立或修改成功；建立或修改失败；由于定时器TQUEUING超时而失败。2.RAB流程在第一条RABAssignmentResponse响应消息中，UTRAN报告所有在RABASSIGNMENTRequest消息中涉及的RAB的状态。UTRAN接着在随后的RABAssignmentResponse响应消息中报告排队的RAB状态，除了TQUEUING超时的RAB。当知道所有排队的RAB建立/修改已经成功/失败后，UTRAN停止TQUEUING，RABAssignment过程同时结束于CN与UTRAN。当CN接收到RAB被排队的响应，CN期望在TRABAssgt超时前UTRAN提供排队RAB的结果；否则，CN认为RABAssignment过程结束，并且认为没有报告的RAB配置失败。2.RAB流程在定时器TQUEUING超时的情况下，在UTRAN所有的排队RABs都结束排队，UTRAN在一条RABAssignmentResponse消息中报告所有的排队RAB状态。同时在CN侧停止该过程。4） RAB建立流程前面已经讲述，不再赘述。5） RAB释放流程在电路域，当CC层使用该RAB的业务全部结束或RNC请求释放该RAB时启动此过程。如图3-17。图3-17无线接入承载释放（DCH-DCH-同步释放流程）2.RAB流程6） RAB修改流程3.寻呼流程1） 寻呼过程来自主叫的呼叫请求信息CN经过处理后，如果成功的得到了有关被叫用户的信息，寻呼过程就可以开始。CN需要知道被叫所在的位置区信息，并且取得足够的寻呼信息参数，这样，CN就可以向被叫发起寻呼。如果CN没有得到被叫用户的位置区信息，需要通过广播过程向CN下的所有RNC发起寻呼消息。3.寻呼流程CN下发PAGING消息是通过RANAP接口进行的，RANAP接口处理来自CN的PAGING消息，PAGING包含的参数包括寻呼是来自CS域还是PS域的，是何种原因引发的寻呼，以及被叫用户的位置区信息等。由RANAP向被叫所属位置区下RNC发寻呼消息。当PAGING消息到达RNC后，RNC通过分析寻呼消息的参数取得被叫所在的位置区信，RNC通过PCCH传送寻呼信息给位置区的UE，如果被叫UE检测到RNC来的寻呼消息，开始执行NAS信令过程。如果寻呼成功，CN会得到寻呼响应消息，否则，CN需要通过Iu接口重复发送寻呼消息。3.寻呼流程2） RRC