2019WCDMA无线设备接口功能及原理

1WCDMA无线设备

接口功能及原理讲义提纲WCDMA无线设备接口功能及原理WCDMA网络结构接口协议及功能一些信令流程2讲义提纲WCDMA无线设备接口功能及原理WCDMA网络结构接口协议及功能一些信令流程3WCDMA网络结构UTRANCNUEUMTS

Terrestrial

Radio

Access

NetworkCore

NetworkUser

Equipment4WCDMA域的概念与划分CuUuIu[Zu][Yu]归属网络域5服务网络域传输网络域核心网域接入网域移动设备域USIM域用户设备域基础设施域UTRAN体系结构Node

BNode

BNode

BNode

BRNCRNCIubIubIubIubIu6IuCore

Network

(CN)RNSRNSIurUTRAN讲义提纲WCDMA无线设备接口功能及原理WCDMA网络结构接口协议及功能一些信令流程7接口协议及功能I.III.接口协议及功能Uu接口II.

Iu接口

Iur接口IV.

Iub接口8接口协议及功能I.III.接口协议及功能Uu接口II.

Iu接口

Iur接口IV.

Iub接口9Uu接口协议栈结构L

3controlcontrolcontrolcontrolL

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10UTRAN信道TransportChannelsMACPHYL2/LACL2/MACL1HCHHBCCHPCCCCDCCDTCHPTCHLogicalChannelsPhysical

ChannelsBCH

PCH

FACH

RACH

DCH

CPCH物理信道传输信道11逻辑信道逻辑信道12控制信道广播控制信道（BCCH）寻呼控制信道（PCCH）专用控制信道（DCCH）公共控制信道（CCCH）业务信道专用业务信道（DTCH）公共业务信道（CTCH）传输信道13专用传输信道（DCH）公共传输信道上行公共传输信道随机接入信道（RACH）公共分组信道（CPCH）下行公共传输信道广播信道（BCH）前向接入信道（FACH）寻呼信道（PCH）下行共享信道（DSCH）逻辑信道到传输信道的映射RACHCPCH

DCHCCCHDCCH

DTCH逻辑信道传输信道上行链路PCCHBCCHCCCHCTCHDCCH

DTCHPCH

BCHFACHDCCHDSCH下行链路14传输信道到物理信道的映射DC

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ICH

)15物理层的功能16宏分集的分解/合成和软切换传输信道上的错误检测，和到高层的指示传输信道的FEC编码/解码传输信道的复用和码组合传输信道(CCTrCH)的解复用传输信道到物理信道上的速率匹配码组合传输信道到物理信道的映射物理层的功能（续）17功率的加权和物理信道的组合物理信道的调制和扩频/解调和解扩频率和时间同步(码片、比特、时隙、帧)无线特性的测量，包括FER，SIR，干扰功率，和到高层的指示内环功率控制RF的处理MAC层结构图DTCHDSCHIur

or

localDCH

DCHC-dRACH

CPCHPCCH

BCCH

CCCH

CTCH

DCCH

DTCHPCH

FACH

FACHMAC-b

MAMAC-c/shBCCHBCHMacControl18MAC层由三个逻辑实体组成，每个逻辑实体负责处理不同的信道。MAC-b处理广播信道（BCH）位于NodeBMAC-c/sh-

处理公共信道和共享信道PCH，FACH，RACH，CPCH，DSCH- 位于CRNCMAC-d处理专用信道（DCH）位于SRNCMAC层中的逻辑实体19MAC-b处理广播信道（BCH）位于Node

BMAC-c/sh处理公共信道和共享信道PCH，FACH，RACH，CPCH，DSCH位于CRNCMAC-d处理专用信道（DCH）位于SRNCMAC的功能20逻辑信道到传输信道的映射根据瞬时源速率，对每一个传输信道选择一个合适的传输格式在公共传输信道上，标识不同的UE在公共传输信道上，高层PDU复用到传输块集，然后发送至物理信道；对物理信道发送来的传

输块集进行解复用，形成高层PDU。加密为RACH发射，选择合适的接入服务级别（ASC）。MAC-PDUTCTFUE-IdC/TMAC

SDU21不同的逻辑信道MAC层开销不同，例如：共享信道映射需要UE-Id；有逻辑信道复接时需要C/T;III.FACH

和RACH

上需要表明逻辑信道类型，需要TCTF22举例：MAC

PDU

FACH

TrCHTransportBlockTCTFTypeUEidC/TMAC

SDUTypeUEidC/TMAC

SDUC/TMAC

SDUMAC

SDUCTCHCCCHBCCHPCCHPCHFACHFACHDSCHDCHDCCHDTCHDL码分配MAC-csh调度/优先级处理DLTF选择加UE-id和UE-id类型TCTF

mux流量控制复用DCH设置优先级设置优先级DL

TFC（选择）加密MAC-d流量控制传输信道类型选择复用

复用CCH

共享信道TransmittingTr-EntityTransmittingUM-EntityAM-EntityReceivingTr-EntityReceivingUM-EntityTransmittingsideReceivingsideRLC23MACRLC层结构图RLC有三种模式：Tr:Transparent

Mode（透明模式）UM:

Unacknowledged

Mode（无应答模式）AM:

Acknowledged

Mode（应答模式）RLC功能24分段和重组级联填充用户数的传输错误检测高层PDU的数据传送重复检测流量控制序列号检查（UM）协议错误检测和恢复加密数据传输的挂起/恢复RLC透明模式在透明模式下，不增加RLC协议帧头Transm.Tr-EntityTransmissionbufferSegmentationTr-SAPBCCH/PCCH/DCCHCCCH/DTCH/SHCCHReceivingTr-EntityReceiverbufferReassemblyBCCH/PCCH/DCCHCCCH/DTCH/SHCCHTr-SAP25RLC无应答模式RLC帧不会被重传——通过物理层的错误检测机制（&高层协议）来保证传输的可靠性Transm.UM-EntityTransmissionbufferUM-SAPReceiverUM-EntityReceiverbufferUM-SAPSegmentation

&Concatenation26CipheringAdd

RLC

headerReassemblyDecipheringRemoveRLCheaderCCCH/DCCH/DTCH/SHCCH/CTCHCCCH/DCCH/DTCH/SHCCH/CTCHRLC应答模式Transmission

bufferRetransmission

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Header

(e.g.

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STATUS

PDURLC

Control

UnitReceived

acknowledgementsAcknowledgementDCCH/DTCH*AM-SAPDCCH/DTCH**DCCH/DTCH**AM-EntityDemux/RoutingDCCH/DTCH*DCCH/DTCH**DCCH/DTCH**Receiver

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&RetransmissionmanagementReceiving

SideSegmentation/ConcatenationCiphering

(only

for

AMD

PDU)Add

RLC

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RLC

header

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ExtractPiggybacked

informationPiggybacked

status

OptionalTransmitting

Side27提供完全可靠的传输，包括RLCPDU错误检测和重传机制PDCP层结构图.

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228PDCP的功能29协议控制信息（TCP/IP和RTP/UDP/IP头）的压缩/解压用户数据的传输支持无损SRNS的重定位不同的无线承载（RB）到一个RLC实体的复用（R99不支持）BMC层的结构图L2

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PBMC的功能31小区广播信息的存储业务量的监控和为CBS请求无线资源BMC消息的调度BMC消息到UE的传输小区广播消息到高层的传送RRC结构图R

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s32RRC结构图（续）33DCFE（Dedicated

Control

Function

Entity)：处理针对一个UE的所有的功能信令。PNFE（Paging

and

Notification

controlFunctionEntity):处理空闲模式下UE的寻呼。BCFE（Broadcast

Control

Function

Entity):处理系统信息的广播RFE（Routing

Function

Entity)TME（Transfer

Mode

Entity)RRC的主要功能34信令消息的完整性保护UE测量的报告和控制RRC连接的移动性功能SRNS重定位的支持下行外环功率控制开环功率控制与小区广播业务相关的功能系统信息广播寻呼初始的小区选择和空闲模式下的小区重选UE和UTRAN之间的

RRC连接的建立、保持和释放无线承载、传输信道和物理信道的控制安全功能（加密和完整性保护）的控制RRC

ConnectedUTRAN知道UE的位置有信令存在Cell_DCHCell_PCHURA_PCHCell_FACH建立或释放RRC连接RRC

状态35RRC

Idle建立或释放RRC连接RRC过程36RRC连接的管理过程无线承载控制过程RRC连接的移动性过程测量过程测量控制测量报告一般过程RRC连接的管理过程37系统信息的广播寻呼RRC连接的建立RRC连接的释放UE能力信息的传输UE能力的查询直接传输的初始化下行直接传输上行直接传输UE专用寻呼安全模式控制信令流释放过程信令连接释放请求Counter检查UEUTRANSYSTEM

INFORMATION系统信息广播38在小区内，UTRAN向UE广播系统信息系统信息消息是在逻辑信道BCCH上发送的，它可以映射到BCH和FACH寻呼UEUTRANPAGING

TYPE

139UE为IDLE

mode，或CELL_PCH、URA_PCH寻呼（Contd.)UEUTRANPAGING

TYPE

240UE为CELL_DCH或CELL_FACHRRC连接的建立、维持和释放41UE和UTRAN之间，RRC连接的建立请求是由UE端发起的。由网络端发起的建立请求则使用寻呼消息。RRC连接的维持，是指RRC连接的重新建立过程。RRC连接的释放过程，将释放UE和UTRAN之间的信令链路和所有的无线承载。RRC连接的建立过程UEUTRANRRC

CONNECTION

REQUESTRRC

CONNECTION

SETUPORRRC

CONNECTION

REJECTRRC

CONNECTION

SETUP

COMPLETE42RRC连接释放过程UEUTRANRRC

CONNECTION

RELEASERRC

CONNECTION

RELEASE

COMPLETE43直接传输UEUTRANINITIAL

DIRECT

TRANSFERDL

DIRECT

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DIRECT

TRANSFER44信令完整性保护/加密UEUTRANSECURITY

MODE

COMMANDSECURITY

MODE

COMPLETE45无线承载的控制过程46无线承载的建立无线承载的重新配置无线承载的释放传输信道的释放传输信道的重新配置传输格式组合控制物理信道的重新配置无线承载的建立UEUTRANRADIO

BEARER

SETUPRADIO

BEARER

SETUP

COMPLETEORRADIO

BEARER

SETUP

FAILURE47无线承载的重配UEUTRANRADIO

BEARER

RECONFIGRATIONRADIO

BEARER

RECONFIGRATION

COMPLETE48无线承载的释放UEUTRANRADIO

BEARER

RELEASERADIO

BEARER

RELEASE

COMPLETE49RRC连接移动性50RRC连接的移动性：当UE处于连接模式时，保持跟踪UE的位置。当UE已被分配了专用信道后，进行移动性控制的正常方式是使用激活集更新过程和硬切换过程。与UE移动性相关的RRC过程有：激活集更新：当UE在CELL_DCH状态时，更新UE的激活集硬切换：在CELL_DCH状态时，进行频间或频内硬切换系统间切换：在UTRAN和另一个无线接入系统之间系统间小区重选：在UTRAN和另一个无线接入系统之间小区更新：在CELL_FACH或CELL_PCH时，向RNC报告UE的位置URA更新：在URA_PCH时，向RNC报告UE的位置小区更新（1）UEUTRANCELL

UPDATECELL

UPDATE

CONFIRM51小区更新（2）UEUTRANCELL

UPDATECELL

UPDATE

CONFIRMUTRAN

MOBILITY

INFORMATIONCOMPLETE52小区更新（3）UEUTRANCELL

UPDATECELL

UPDATE

CONFIRM53PHYSICAL

CHANNELRECONFIGURATIONCOMPLETE小区更新（4）UEUTRANCELL

UPDATECELL

UPDATE

CONFIRMTRANSPORT

CHANNELRECONFIGURATIONCOMPLETE54URA更新（1）UEUTRANURA

UPDATEURA

UPDATE

CONFIRM55URA更新（2）UEUTRANURA

UPDATEURA

UPDATE

CONFIRMUTRAN

MOBILITY

INFORMATIONCOMPLETE56软切换中的Active

Set更新UEIE

“Radio

Link

Addition

Information”IE

“Radio

Link

Deletion

Information”ACTIVE

SET

UPDATEACTIVE

SET

UPDATE

COMPLETE57UTRAN呼叫建立—启呼（1）UEUTRANRRC

CONNECTION

REQUESTRRC

CONNECTION

SETUPRRC

CONNECTION

REQUEST

COMPLETEINITIAL

DT(CM

Service

Request)DT(Authentication

Request)DT(Authentication

Response)SECURITY

MODE

COMMANDSECURITY

MODE

COMPLETE………58呼叫建立—启呼（2）UTRANUEDT(Call

Proceeding)DT(Alerting)DT(Connect)DT(ConnectAcknowledge)……DT(Setup)59呼叫释放—CN发起UEUTRANDT(Disconnect)DT(Release)DT(Release

Complete)RRC

CONNECTION

RELEASERRC

CONNECTION

RELEASE

COMPLETE60呼叫建立—被呼（1）UEUTRAN………PAGING

TYPE1RRC

CONNECTION

REQUESTRRC

CONNECTION

SETUPRRC

CONNECTION

REQUEST

COMPLETEINITIAL

DT(CM

Service

Request)DT(Authentication

Request)DT(Authentication

Response)SECURITY

MODE

COMMANDSECURITY

MODE

COMPLETE61呼叫建立—被呼（2）DT(Call

Confirmed)DT(Alerting)DT(Connect)DT(ConnectAcknowledge)UEUTRAN……DT(Setup)62接口协议及功能I.III.接口协议及功能Uu接口II.

Iu接口

Iur接口IV.

Iub接口63Iu接口体系结构UTRANNode

BNode

B“Iu-CS”RNC

BCNode

B

Domain“Iu-BC”Iu

InterfaceCore

Network

(CN)CSDomainPSDomainRNCNode

B

“Iu-PS”为什么引入域的概念？－用来描述数据往哪里传输，即UTRAN与核心网的哪部分进行通信－出于与GSM网后向兼容的考虑。在从GSM－》GPRS－》3G演进路线中，在从GSM演进到GPRS中，为了支持数据业务，引入了BSC与SGSN间的Gb接口，与原有的A接口一起，形成了无线子系统与核心网间的两个接口。UMTS中CS、PS的划分，沿袭了GPRS网络中的基本思想，可以做的与GPRS的后向兼容。64Iu接口体系结构65Iu接口定义的一般原则与目标：

开放、多厂商支持对于控制面和用户面，支持无线网络层和传输网络层的分离，允许各自独立演进支持RAN、CN和传输网中技术各自独立演进

UTRAN与CN节点（MSC、SGSN）间相同的功能划分应有利于业务从CS域迁移到PS域Iu(CS域)接口协议栈结构Q.2150.1Q.2630.1RANAPIu

UPProtocolLayerTransportNetworkLayerTransportUserNetworkPlaneControl

PlaneUser

PlaneTransportUserNetworkPlaneTransport

NetworkControl

PlaneRadioNetworkLayerATMPhysical

LayerSSCOPAAL5SSCOPSSCF-NNIAAL2AAL5MTP3bMTP3bSCCPSSCF-NNI66Iu(PS域)接口协议栈结构SSCF-NNISSCOPAAL5IPSCTPSSCF-NNISCCPM3UAMTP3-BRANAPIu

UP

ProtocolLayerTransportNetworkLayerPhysical

LayerTransportUserNetworkPlaneControl

PlaneUser

PlaneTransportUserNetworkPlaneTransport

NetworkControl

PlaneRadioNetworkLayerATMAAL5IPUDPGTP-UPhysical

LayerATM67Iu(BC域)接口协议栈结构TransportNetworkLayerRadioNetworkLayerSABP

ProtocolLayerSA

Broadcast

PlaneTransportUserNetworkPlaneTCPIPAAL5ATMPhysical

Layer信令承载SCCP做为信令承载，RANAP作为SCCP的用户功能模块无连接、面向连接SCCP寻址：SSN、SPC和GT及其组合用户数据承载AAL2：CS域承载GTP-U：PS域承载TCP/IP：Iu-BC承载68Iu接口与3GPP规范25.41325.415TransportNetworkLayer25.411Transport

NetworkUser

PlaneControl

PlaneUser

PlaneTransport

NetworkUser

PlaneTransport

NetworkControlPlaneRadioNetworkLayer25.41225.41425.419SA

Broadcast

PlaneTransport

NetworkUser

Plane69Iu接口与3GPP规范703GPP

Iu接口规范：TS

25.410

概述TS

25.411

物理层TS

25.412

RANAP信令承载TS

25.413

RANAP规范TS

25.414

用户面数据承载及控制协议TS

25.415

Iu

UP协议TS

25.419

SABP协议(Service

Area

BroadcastProtocol)Iu接口能力71建立、维护和释放无线接入承载(RAB)执行系统内切换、系统间切换、SRNS重定位支持小区广播业务支持与特定UE无关的一系列程序协议层用户的区分UE与CN间透明传送NAS消息支持位置业务支持UE同时接入多个核心网域Iu接口功能72Iu接口功能––––––––无线接入承载管理功能无线资源管理功能

Iu链路管理功能Iu用户面（RNL）管理功能移动性管理功能安全性功能业务和网络接入功能

Iu协调功能（Paging）Iu接口功能73功能

UTRANCNRAB管理功能:RAB建立、修改和释放XXRAB

特性到Iu传输承载的映射XRAB特性到Uu传输承载的映射XRAB排队、占先和优先级XX无线资源管理功能:无线资源接入控制X广播信息XXIu接口功能（续）74Iu链路管理功能：Iu

信令链路管理XXATM

VC

管理XXAAL2

连接的建立和释放XXAAL5管理XXGTP-U

隧道管理XXTCP

管理XX缓冲区管理XIu用户平面（无线网络层）管理：Iu

用户平面帧协议模式选择XIu

用户平面帧协议初始化XIu接口功能（续）75移动性管理功能：位置信息报告XX切换与SRNS重定位RNC间硬切换，Iur接口未使用或不可用XXSRNS重定位XX系统间硬切换（UMTS-GSM）XX寻呼触发XIu接口功能（续）76安全功能:数据保密无线接口加密X密钥管理X用户识别码保密XX数据完整性完整性检验X完整性钥管理XIu接口功能（续）77业务与网络接入功能：CN

信令数据传送XX数据量报告XUE跟踪XX位置报告XXIu协调功能：寻呼协调XXIu接口程序控制面RANAPRadio

Access

Network

Application

Part(无线接入网应用部分）用户面Iu

UPGTP-U78RANAP程序RANAP协议包含一系列基本程序（EP），一个EP包括一个发起消息和可能有的一个或多个响应消息。三类EP：Class

1:有响应（成功或失败）Class

2:无响应Class

3:可能有多个响应消息7980RANAP程序Class

2

EPs:Class

1

EPs:Iu

ReleaseSecurity

Mode

ControlResetReset

ResourceRelocation

PreparationRelocation

Resource

AllocationRelocation

CancelData

Volume

ReportSRNS

Context

TransferClass

3

EPs:RABAssignmentRAB

Release

RequestIu

Release

RequestPagingCommonIDLocation

Reporting

ControlLocation

ReportInitial

UE

MessageDirect

TransferError

IndicationRelocationDetectRelocation

CompleteOverload

ControlCN

Invoke

TraceCN

Deactivate

TraceSRNS

Data

Forwarding

InitiationSRNS

Context

Forwarding

from

SourceRNC

to

CNSRNS

Context

Forwarding

to

TargetRNC

from

CNRANAP程序与功能81RANAP功能相关程序RAB管理RAB

AssignmentRAB建立的排队RAB

AssignmentSRNS重定位Relocation

Preparation、Relocation

Resource

Allocation

、Relocation

Cancel

、Relocation

Detect、Relocation

Complete等RNC请求RAB释放RAB

Release

RequestRANAP程序与功能（续）82RANAP功能相关程序释放Iu连接相关资源IuReleaseRNC请求释放Iu连接资源IU

ReleaseRequestSRNS上下文转发SRNS

Context

Transfer控制Iu接口的过载Overload

ControlIu接口复位Reset

、Reset

ResourceCN向RNC发送COMMON

IDCommon

IDRANAP程序与功能（续）83RANAP功能相关程序寻呼UEPaging控制对UE活动性的跟踪CN

Invoke

Trace

、CN

Deactivate

TraceNAS

信息的透明传送Initial

UE

Message、Direct

Transfer控制UTRAN中的安全模式Security

Mode

Control控制位置报告Location

Report

ControlRANAP程序与功能（续）84RANAP功能相关程序位置报告Location

Report数据量报告Data

Volume

Report报告一般错误Error

IndicationPagingCN用Paging程序来寻呼UE。Paging消息使用无连接信令。Paging消息包括：Permanent

NAS

UE

Identity(即IMSI)：用来计算寻呼组，也用于寻呼协调中。Non

Searching

Indication：如果这个参数设置为“non-searching”，那么不需要

UTRAN进行寻呼协调。PagingArea：可以是位置区标识LAI、路由区标识RAI或（缺省）整个RNC区域。Temporary

UE

ID（即TMSI）：用在寻呼信道上。CNRNCPAGING85Initial

UE

Message在CN和RNC间建立Iu信令连接。消息中，在信息单元NAS-PDU中包含一个从无线接口接收到、需转发到CN的NAS消息（如CM

Service

Request等）。执行此程序后，在RNC和CN间建立了一个SCCP面向连接的信令连接。CNRNCINITIAL

UEMESSAGE86Common

IDCN用此程序将某一UE的永久NAS标识（IMSI）告知RNC。UE永久NAS标识与RRC连接关联起来，在寻呼UE时，可用来查找该UE是否已有RRC连接存在，此即寻呼协调。CNRNCCOMMON

ID87Direct

Transfer在CN和RNC间传送NAS消息，包括RNC->CN,CN->RNC。消息中除了NAS-PDU，还包括：SAPI:指明消息的优先级，SAPI

0为高优先级，

SAPI

3为低优先级，SAPI只用于下行链路。LAI+RAC:用于上行链路到PS域，在路由区更新时需要。CNRNCDIRECT

TRANSFER88Security

Mode

ControlCN向UTRAN传送有关加密与完整性保护的信息。CNRNCSECURITY

MODE

COMMANDSECURITY

MODECOMPLETESECURITY

MODE

REJECT89orRAB

Assignment为UE建立一个或数个RAB，和/或修改或释放现有的RAB。消息中包含：要建立的RAB及其特性；要修改的RAB及其特性；要释放的RAB。CNRNC••RAB

ASSIGNMENTREQUESTRAB

ASSIGNMENT•RESPONSE90IuRelease释放Iu连接，以及与此Iu连接相关的所有UTRAN资源。如果释放Iu连接前仍有RAB存在，则释放RAB。CNRNCIURELEASECOMMANDIURELEASECOMPLETE91Location

Reporting

ControlCN用此程序请求

UTRAN报告某一UE的位置。消息包括：请求事件：Report

directly,

Report

upon

change

ofService

Area,

Stop

reporting.报告区域：服务区或地理区。CNRNCLOCATION

REPORTINGCONTROL92Location

ReportUTRAN将UE的位置告知CN。消息包括：区域标识：服务区或地理区；原因：即报告UE位置的原因，可以是：直接响应LOCATION

REPORTING

CONTROL消息；服务区改变。CNRNCLOCATION

REPORT93Reset复位程序的目的是：在CN发生故障时初始化UTRAN中的资源；

或在UTRAN发生故障时初始化CN中的资源。CNRNCRESETRESET

ACKNOWLEDGE94Error

IndicationCNRNCERROR

INDICATION当接收到一条消息，检测出消息中发生了错误，而又没有其它消息可用来向消息的发送端报告

时，使用Error

Indication程序。95Iu

Release

RequestCNRNCIURELEASEREQUESTUTRAN用此程序来要求CN启动释放Iu连接的程序。CN收到此消息后，可发起IuRelease程序来释放Iu信令连接；CN也可选择其它操作，比如可忽略这个请求。96RAB

Release

RequestCNRNCRAB

RELEASEREQUESTUTRAN用此程序来要求CN启动释放RAB的程序。CN收到此消息，将发起RAB

AssignmentRequest程序，释放RAB。97Iu

UPIu

UP用来传送与RAB相关的用户数据。每一个RAB有一个Iu

UP协议实例与之关联。IuUP协议实例与RAB一起建立、重定位、释放。Iu

UP协议独立于传输网络层。98Iu

UP模式2

预定义SDU大小的支持模式（SMpSDU）需要Iu

UP的特殊处理功能（程序）：用户数据传递初始化速率控制时间对准错误事件处理帧质量分类适用于：如AMR语音，非透明CS数据1

透明模式（TrM）IuUP层为一空层透明传递用户数据适用于：Iu-PS接口GTP-U

PDU传送透明CS数据99Initialization初始化程序：用于支持模式在CN和UTRAN间交换传送用户数据所需的一些初始信息，如RFCI等。Transfer

Of

User

DataCNRNCINITIALISATION*

((RFCI,

SDU

sizes[,

IPTIs2)])m)INITIALISATION

ACK*

it

can

repeated

n

times2)optional100支持模式下PDU的编码PDU

类型一种PDU类型表示一种定义了的Iu

UP帧的结构。

PDU

Type

0用于用户数据（如AMR语音）。包含净荷的CRC。PDU

Type

1用于用户数据（如非透明CS数据）。不包含净荷的CRC。PDU

Type

14用于控制程序（如初始化程序）。101Transfer

of

userdata传递用户数据PDU

Type

0用于需进行差错检测的帧；如AMR语音PDU

Type

1用于不需进行差错检测的帧，如非透明的CS数据；RFCI标识了净荷的结构、对应的速率。CN/RNCRNC/CNTRANSFER

OF

USER

DATA(RFCI,

payload)102Rate

Control控制允许速率集；程序由SRNC控制；只有高于保证速率的速率才是可控制的。CNRNCRATE

CONTROL(RFCI

indicators)103Time

Alignment时间对准程序：控制Iu接口下行数据的定时；目的是控制RNC中缓存的数据量。CNRNC104TIM

E

ALIG

NM

ENTACKUser

data

with

bad

tim

ingUser

data

with

adjusted

tim

ingGTP-U105规范：3GPP

TS

29.060程序：Echo

RequestEcho

ResponseSupported

Extension

Headers

NotificationError

IndicationGTP-U概述106隧道协议封装：在用户IP包（即T-PDU)上加上GTP-U报头每一个用户数据流，建立一个GTP-U隧道，则每一个RAB建立一个隧道GTP-U的功能107用户数据隧道化：区分属于不同用户数据流的数据包为每一个用户数据流建立GTP-U隧道记录需按序传送数据时，当数据传送失序时记录下来支持分组转发系统间切换/SRNS重定位时，在分组上加上SNDCP/PDCP序号路径管理Iu接口程序流程举例108CS

呼叫－UE主叫，主叫方释放CS

呼叫－UE被叫，主叫方释放PS域呼叫SRNS重定位寻呼协调CS

呼叫－UE主叫，主叫方释放RNCMSC建立Iu信令连接INITIAL

UE

MESSAGE（CM

SERVICE

REQUEST

）DIRECTTRANSFER（AUTHENTICATION

REQUEST

）DIRECT

TRANSFER（AUTHENTICATION

RESPONSE

）鉴权加密、信令完整性保护协商SECURITY

MODE

COMMANDSECURITY

MODE

COMPLETECOMMONIDDIRECTTRANSFER（SETUP）109CS

呼叫－UE主叫，主叫方释放（续）MSCRNCDIRECT

TRANSFER

（CALL

PROCEEDING

）RAB

ASSIGNMENT

REQUESTALCAP:

ERQALCAP：ECF初始化用户面IuUP:INITIALIZATIONRAB建立Iu

UP:INITIALIZATION

ACKRAB

ASSIGNMENT

RESPONSE110CS

呼叫－UE主叫，主叫方释放（续）MSCRNCDIRECT

TRANSFER

（ALERTING

）DIRECT

TRANSFER

（CONNECT

）DIRECT

TRANSFER

（CONNECT

ACK）通话过程DIRECT

TRANSFER

（DISCONNECT）UE主叫释放DIRECT

TRANSFER

（RELEASE）DIRECT

TRANSFER

（RELEASE

COMPLETE）IU

RELEASE

COMMAND111CS

呼叫－UE主叫，主叫方释放（续）MSCRNCALCAP：RELALCAP：RLCIU

RELEASE

COMPLETEAMR语音呼叫，UE主叫，主叫方释放112CS

呼叫－UE被叫，主叫方释放MSCRNC建立Iu信令连接PAGINGINITIAL

UE

MESSAGE（PAGING

REPONSE

）DIRECT

TRANSFER（AUTHENTICATION

REQUEST）DIRECT

TRANSFER（AUTHENTICATION

RESPONSE

）加密、信令完整性保护协商鉴权SECURITY

MODE

COMMANDSECURITY

MODE

COMPLETECOMMONIDDIRECTTRANSFER（SETUP）113CS

呼叫－UE被叫，主叫方释放（续）MSCRNCDIRECT

TRANSFER（CALL

CONFIRMED）RAB

ASSIGNMENT

REQUESTALCAP:

ERQALCAP：ECFIuUP:INITIALIZATIONIu

UP:INITIALIZATION

ACKRAB

ASSIGNMENT

RESPONSE初始化用户面114RAB建立CS

呼叫－UE被叫，主叫方释放（续）MSCRNCDIRECT

TRANSFER

（ALERTING

）DIRECT

TRANSFER

（CONNECT

）DIRECT

TRANSFER

（CONNECT

ACK）通话过程DIRECT

TRANSFER

（DISCONNECT）主叫释放DIRECT

TRANSFER

（RELEASE）DIRECT

TRANSFER

（RELEASE

COMPLETE）IU

RELEASE

COMMAND115CS

呼叫－UE被叫，主叫方释放（续）RNCALCAP：RELALCAP：RLCIU

RELEASE

COMPLETE116PS域呼叫SGSNRNCInitial

UE

Message(Attach

Request)Follow-on-request=1DIRECT

TRANSFER(Attach

Accept)DIRECT

TRANSFER(Attach

Complete)DIRECTTRANSFER(ActivatePDP

contextrequest)RAB

AssignmentRAB

Assignment

ResponsePDP上下文已激活DIRECTTRANSFER(ActivatePDP

contextaccept)117PS域呼叫（续）SGSNRNCIu

Release

RequestIu

Release

CommandIu

Release

Complete请求类型为DataInitial

UE

Message(Service

Request)DIRECT

TRANSFER

（Authentication

&

Ciphering

Request）DIRECT

TRANSFER

（Authentication

&

Ciphering

Response）118PS域呼叫（续）SGSNRNCSecurity

Mode

CommandSecurity

Mode

CompleteCommon

IDRAB

Assignment

RequestRAB

Assignment

Response用户数据传递Iu

Release

CommandIu

Release

Complete119RNS间软切换、SRNS重定位I.RNCServing

RNC（SRNC）

从UE与CN的信令连接来看II. Controlling

RNC（CRNC）从Node

B资源来看IubCore

NetworkIuRNCIurRNC120RNS间软切换、SRNS重定位（续）SRNC执行用户平面的分离与合并IubCore

NetworkIuRNCIurRNC121RNS间软切换、SRNS重定位（续）DRNC将控制与用户数据传送到SRNCDRNC仍然承担CRNC功能I.对DRNC所控制的Node

BCore

NetworkIuSRNCIurDRNCIub122RNS间软切换、SRNS重定位（续）Core

NetworkIuSRNCIurDRNC软切换完成UE只使用了DRNC所控 制的Node

B提供的无线 资源UE仍然通过SRNC与CN连接Iub123RNS间软切换、SRNS重定位（续） SRNS重定位：将SRNC的功能从源RNC转交给目标

RNCIubCore

NetworkIuRNCIurSRNC124一些概念125SRNS：服务无线网络子系统SRNC：服务无线网络控制器DRNC：漂移无线网络控制器CRNC：控制无线网络控制器源RNC、目标RNCCRNC126对应于RNC的Node

B控制功能，从与

RNC连接的NodeB的资源来看，RNC承担了控制Node

B的功能。CRNC的功能有：负载控制；准入控制（AdmissionControl）；III.O&M功能（如负责小区建立、公共传输信道建立等）；IV. Code

Allocation。SRNC127从UE与CN的信令连接来看。SRNC的功能有：与UE/CN间传送信令；处理UTRAN中UE的位置信息；处理与UE通信的Layer

2处理：如加密、流量控制等；无线资源的分配/修改/释放；外环功率控制；切换的判决和启动；软切换中数据的拆分/合并。通过SRNS重定位过程，对某一个UE来说，SRNC的功能可由另一个RNC承担。DRNC128DRNC：除SRNC外UE通信所涉及的其它

RNC。功能：软切换中无线资源分配；数据传送：在Iub、Iur接口上传送用户数据。SRNC、DRNC与CRNCRNCDRNCCRNCSRNC一个RNC物理实体为UE提供Iu接口为UE提供无线资源（无Iu接口）129控制Node

BSRNS重定位程序S-RNCCND-RNC1.

RELOCATION

REQUIRED2.

RELOCATION

REQUEST3.

RELOCATION

REQUEST

ACKNOWLEDGE4.

RELOCATION

COMMAND1305.

RELOCATION

DETECT6.

RELOCATION

COMPLETE7.

Iu

RELEASE

ProcedureSRNS重定位，CS域寻呼协调131什么时候使用？UE到CN的其中一个域有信令连接，CN的另一个域需寻呼UE，UTRAN执行寻呼协调怎样使用？RANAP

CommonID程序（CN发送NAS识别码）在UE的RRC连接和NAS识别码（如IMSI）间 建立关联来自另一个域的寻呼，将在已存的RRC连接上 发送寻呼协调（续）132如果不使用Common

ID，将可能：

1、UE到PS域建立信令连接，处于Cell_DCH状态；2、CS域一个呼叫需寻呼UE；3、RNC以UE处于idle模式寻呼UE（在PCCH上发送Paging

Type

1消息）；4、UE接收不到寻呼，CS

呼叫失败。 Common

ID的其它用处：

UE的跟踪和记录接口协议及功能I.III.接口协议及功能Uu接口II.

Iu接口

Iur接口IV.

Iub接口133Iur接口逻辑模型Radio

User

PlaneIur

Control

PlaneDrift

Radio

Network

SystemRadioLinkRadioLinkRadioLinkIurControlPortRadioLinkRadioLinkRadioLinkServing

Radio

Network

SystemCellCellIurDCHDataPortRACH/FACHTraffic

ContextsWithattributesIurDCHDataPortIurDSCHDataPortIur

TDD

USCHDataPortIurDSCHDataPortIurRACH/CPCH[FDD]/FACHDataPortIurRACH/CPCH[FDD}/FACHDataPortDataPort134IurTDD

USCHIur接口协议栈结构SSCF-NNISSCOPMTP3-BAAL5IPSCTPSCCPAAL5SSCF-NNIRNSAPIur

DataStream(s)TransportNetworkLayerTransportUserNetworkPlaneControl

PlaneUser

PlaneTransportUserNetworkPlaneTransport

NetworkControl

PlaneRadioNetworkLayerATMPhysical

LayerALCAP(Q.2630.1)AAL2SSCF-NNISSCOPIPSCTPSSCF-NNIM3UASTC(Q.2150.1)MTP3-B

M3UA135Iur接口功能136Iur接口功能传输网络管理公共传输信道的业务管理准备公共传输信道资源寻呼专用传输信道的业务管理RL建立/增加/删除测量报告对公共和专用测量目标的测量报告下行共享传输信道的业务管理Iur接口基本过程137控制面基本过程（RNSAP）基本移动性过程专用传输信道过程公共传输信道过程用户面基本过程数据传输过程定时调整过程同步过程无线接口参数更新流量控制RNSAP-基本移动性过程138上行信令传输指示UPLINK

SIGNALLING

TRANSFER

INDICATION下行信令传输请求DOWNLINK

SIGNALLING

TRANSFER

REQUEST重定位提交RELOCATION

COMMIT寻呼（Cell、URA）PAGING

REQUEST上行信令传输指示DRNCSRNCUPLINK

SIGNALLING

TRANSFER

INDICATIONUu

message

received

from

UEcontaining

S-RNTI

and

SRNC

IDas

addressing

information 上行信令传输指示用于DRNC将CCCH上接收到的一个Uu消息转发给SRNC使用面向无连接的信令承载139下行信令传输请求SRNCDOWNLINK

SIGNALLING

TRANSFER

REQUEST140DRNC下行信令传输请求用于SRNC向DRNC请求一个小区中的Uu消息，通常为上行信令传输过程的响应使用面向无连接的信令承载重定位提交