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TD- SCDMA 无线网络信令流程

TD- SCDMA 无线网络信令流程. 培训目标. 学完本课程后，您应该能： 了解 TD-SCDMA 无线网络各接口的协议栈结构 列出 UE 在不同场景下的工作模式和工作状态 画出 TD-SCDMA 无线网络呼叫流程图，并列出主要信令消息 知道硬切换和接力切换在信令流程上的区别. 目 录. TD-SCDMA 无线网络接口协议栈结构 TD-SCDMA 无线网络基本信令流程 2.1 网络启动流程 2.2 UE 登记流程 2.3 寻呼流程 2.4 呼叫流程 2.5 切换流程. 目 录. TD-SCDMA 无线网络接口协议栈结构

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TD- SCDMA 无线网络信令流程

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Presentation Transcript

  1. TD- SCDMA无线网络信令流程

  2. 培训目标 • 学完本课程后，您应该能： • 了解TD-SCDMA无线网络各接口的协议栈结构 • 列出UE在不同场景下的工作模式和工作状态 • 画出TD-SCDMA无线网络呼叫流程图，并列出主要信令消息 • 知道硬切换和接力切换在信令流程上的区别

  3. 目 录 • TD-SCDMA无线网络接口协议栈结构 • TD-SCDMA无线网络基本信令流程 2.1 网络启动流程 2.2 UE登记流程 2.3 寻呼流程 2.4 呼叫流程 2.5 切换流程

  4. 目 录 • TD-SCDMA无线网络接口协议栈结构 • TD-SCDMA无线网络基本信令流程 2.1 网络启动流程 2.2 UE登记流程 2.3 寻呼流程 2.4 呼叫流程 2.5 切换流程

  5. TD-SCDMA系统结构 Uu

  6. Uu接口协议结构

  7. 无线接口MAC子层功能 • 逻辑信道和传输信道的映射 • 根据瞬时数据速率选择传输格式 • UE内不同数据流的优先级处理；UE之间优先级的动态调度 • 业务量测量 • 动态传输信道类型切换 • 加密：无线接口加密，加密方法采用国家安全局给定的方法

  8. 无线接口RLC子层功能 • 数据分段、重组、串联、填充 • 差错纠正（ARQ） • 流量控制 • 协议错误检测和恢复 • 加密：选择加密密钥（ CK ）

  9. PDCP子层和BMC子层功能 • PDCP（Packet Data Convergence Protocol） • 分组数据汇聚层协议 • IP数据流的头部压缩与解压缩，提高传输效率 • BMC（Broadcast/Multicast Control protocol） • 广播/多播控制协议 • 小区广播消息的存储和发送

  10. TD-SCDMA地面接口通用协议模型 • TD-SCDMA采用ATM做为地面接口传输承载技术

  11. 分组交换 分组交换 分组交换 3 3 1 1 3 3 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 1 1 3 3 3 3 2 2 2 2 3 3 2 2 1 1 分组交换 3 3 3 3 2 2 1 1 2 2 1 1 分组交换 分组交换 分组交换 什么是ATM？ • ATM：异步转移模式 • 一种快速分组交换技术、采用统计复用方式 • 一种结合了电路交换和分组交换的各自优点的技术 • 能传送各种类型的业务（话音、数据、图像等） 分组交换 分组交换 分组交换 分组交换 分组交换 分组交换 分组交换

  12. AAL适配方式分类 • 在TD-SCDMA 系统中，主要使用AAL2承载和AAL5承载

  13. Iub接口协议栈结构

  14. Iub接口控制平面NBAP • NBAP 基本过程分为公共过程和专用过程，分别对应公共链路和专用链路的信令过程 • 公共NBAP（NCP）主要功能 • 小区初始化及TDD 模式下的小区同步控制 • 公共传输信道控制和TDD 模式下共享信道配置 • 专用NBAP（CCP）主要功能 • 为特定的UE 增加、释放以及重新配置无线链路 • 专用信道控制

  15. Iub接口用户平面FP • Iub用户平面FP是传输Iub 接口上的传输信道数据流的协议 • 主要功能是把无线接口的帧转化成Iub 接口的数据帧，同时产生一些控制帧进行相应的控制 • 传输信道包含公共传输信道和专用传输信道，它们对应的帧结构略有不同 • 净负荷里面的内容不同 • 专用信道数据帧中携带QE（质量估计），用于外环功率控制

  16. Iu-CS接口协议栈结构

  17. Iu-PS接口协议栈结构

  18. Iur接口协议栈结构

  19. 目 录 • TD-SCDMA无线网络接口协议栈结构 • TD-SCDMA无线网络基本信令流程 2.1 网络启动流程 2.2 UE登记流程 2.3 寻呼流程 2.4 呼叫流程 2.5 切换流程

  20. RAB RB CN UE RNC RL NodeB 常用术语：RAB，RB，RL

  21. 基本概念：UE的工作模式 • UE有两种基本的运行模式：空闲模式和连接模式 • 空闲模式：UE处于待机状态，没有业务的存在 • 连接模式：当UE完成RRC连接建立时，从空闲模式转移到连接模式；在连接模式下，UE有4种状态 • Cell-DCH适用场景：连续或大量的数据传输，如打电话、下载 • Cell-FACH适用场景：少量的数据传输，如信令、短消息 • Cell-PCH适用场景：非连续业务（如网页浏览）且UE移动速度“慢” • URA-PCH适用场景：非连续业务，且UE移动速度“快”

  22. UE状态示意图 Connection URA_PCH CELL_PCH CELL_DCH CELL_FACH IDLE 侦听寻呼信道 小区重选 DEAD 搜索网络(PLMN) “驻扎”小区(camp on)

  23. 第一步 手机开机 1.PLMN选择 2.小区驻留 3.位置登记　4.等待呼叫 第二步 主叫或被呼 第三步 RRC连接建立 第六步 业务进行过程中 第五步 RAB建立 第四步 NAS信令连接建立 第八步 重新待机 1.小区选择 2.等待呼叫 第七步 RRC连接释放 呼叫总体流程 网络侧启动 1.初始化设备 2.进行系统广播 硬切换 接力切换 与GSM之间切换 RAB/信道 重配置 URA更新 小区更新

  24. 目 录 • TD-SCDMA无线网络接口协议栈结构 • TD-SCDMA无线网络基本信令流程 2.1 网络启动流程 2.2 UE登记流程 2.3 寻呼流程 2.4 呼叫流程 2.5 切换流程

  25. 系统信息广播流程 UE RNC CN Node B 1.System Information Update Request NBAP NBAP 2.System Information Update Response NBAP NBAP 3.BCCH:System Information . RRC RRC 4.BCCH:System Information . RRC RRC 5.BCCH:System Information RRC RRC

  26. 系统消息块结构

  27. 系统消息主要功能 • MIB：PLMN标识及SB (schedule block)/SIB (system info block)的调度信息 • SB1、SB2：SIB的调度信息 • SIB1：NAS层的系统信息和UE定时器/计数器 • SIB2：URA的信息 • SIB3：用于小区选择和重选的参数 • SIB4：连接模式下用于小区选择和重选的参数

  28. 系统消息主要功能 • SIB5：用于小区公共物理信道配置的参数 • SIB6：连接模式下用于小区公共物理信道配置的参数 • SIB7：上行链路干扰和动态持续电平等信息 • SIB8、SIB9、SIB10：用于WCDMA系统 • SIB11：测量控制信息，即邻区列表 • SIB12：连接模式下的测量控制信息，即邻区列表

  29. 系统消息主要功能 • SIB13、SIB14：用于WCDMA系统 • SIB15：用于定位业务的信息 • SIB16：GSM－TD-SCDMA系统间切换所需要的预配置信息 • SIB17：连接模式下共享物理信道的配置信息（TDD） • SIB18：邻近小区PLMN信息，用于运营商网络共享

  30. 目 录 • TD-SCDMA无线网络接口协议栈结构 • TD-SCDMA无线网络基本信令流程 2.1 网络启动流程 2.2 UE登记流程 2.3 寻呼流程 2.4 呼叫流程 2.5 切换流程

  31. RRC建立流程（在公共信道CCH上） UE NodeB RNC RRC Connection Request RRC Connection Setup RRC Connection Setup Complete UE为登记发起RRC连接建立 RNC决定在公共信道上建立RRC连接，并且使用已经配置好的公共信道资源

  32. NAS信令建立流程 UE RNC CN RRC: Initial Direct Transfer RANAP: Initial UE Message RRC: DT RANAP: DT RANAP: DT RRC: DT UE与CN之间交换DT消息，此处是位置更新消息

  33. 正常位置更新过程

  34. 周期性位置更新过程

  35. IMSI ATTACH

  36. RRC释放流程（在公共信道CCH上） UE RNC CN Iu Release Command Iu Release Complete RRC: RRC Connection Release RRC: RRC Connection Release Complete UE在登记过程中，没有使用专用的用户面资源； 直接释放信令链路，登记过程结束

  37. 目 录 • TD-SCDMA无线网络接口协议栈结构 • TD-SCDMA无线网络基本信令流程 2.1 网络启动流程 2.2 UE登记流程 2.3 寻呼流程 2.4 呼叫流程 2.5 切换流程

  38. RRC RRC RRC RANAP RANAP RANAP RANAP CN发起的寻呼流程 • 空闲模式下的寻呼，采用寻呼类型1（Paging Type 1） NodeB1 NodeB2 UE RNC1 RNC2 MSC或SGSN Paging Paging Paging Type1 Paging Type1

  39. RRC RRC RANAP RANAP CN发起的寻呼流程 • 连接模式下的寻呼，采用寻呼类型2 （Paging Type 2） UE RNC1 MSC或SGSN NodeB1 Paging Paging Type2

  40. RRC RRC RAN发起的寻呼流程 • 场景1：系统消息发生改变后，通知UE读取更新后的系统信息 • 场景2：触发处于CELL_PCH、URA_PCH状态下的UE进行状态迁移 • 做为对该寻呼的应答，UE会相应的发起一次小区更新或URA更新 NodeB1 UE RNC1 Paging Type1

  41. 目 录 • TD-SCDMA无线网络接口协议栈结构 • TD-SCDMA无线网络基本信令流程 2.1 网络启动流程 2.2 UE登记流程 2.3 寻呼流程 2.4 呼叫流程 2.5 切换流程

  42. RRC建立流程（在专用信道DCH上） UE NodeB RNC RRC Connection Request Radio Link Setup Request Radio Link Setup Response ERQ (AAL2_EST_Request) ECF (AAL2_EST_Confirm) RRC Connection Setup RRC Connection Setup Complete UE为呼叫发起RRC连接建立，RNC决定在专用信道上建立RRC连接

  43. NAS信令建立流程 UE RNC CN RRC: Initial Direct Transfer RANAP: Initial UE Message RRC: DT RANAP: DT RANAP: DT RRC: DT UE与CN之间交换DT消息，如业务请求、连接建立、鉴权等 鉴权、安全模式是可选过程，由运营决定是否使用

  44. NAS层信令（CS） UE MSC UE MSC Paging RRC and NAS signaling Connection Setup RRC and NAS signaling Connection Setup CM Service Request Paging Response Authentication Request Authentication Request Authentication Response Authentication Response Security Mode Command Security Mode Command Security Mode Command Security Mode Command Setup Setup Call Proceeding Call Confirmed RAB Assignment RAB Assignment Alerting Alerting Connect Connect Connect ACK Connect ACK Disconnect Disconnect Release Release Complete Release Release Complete UE 做主叫 UE 做被叫

  45. NAS层信令（PS） UE SGSN UE SGSN Paging RRC and NAS signaling Connection Setup RRC and NAS signaling Connection Setup Service Request Paging Response Authentication Request Authentication Request Authentication Response Authentication Response Security Mode Command Security Mode Command Security Mode Command Security Mode Command Activate PDP Context Request Request PDP Context Activation Activate PDP Context Request RAB Assignment RAB Assignment Activate PDP Context Accept Activate PDP Context Accept Deactivate PDP Context Request Deactivate PDP Context Request Deactivate PDP Context Accept Deactivate PDP Context Accept UE 做主叫 UE 做被叫

  46. RAB承载通道建立流程 NodeB UE RNC CN RAB Ass Req RANAP RANAP AAL2 Setup Req Q.AAL2 Q.AAL2 AAL2 Setup Rep Q.AAL2 Q.AAL2 RL Recfg Prep NBAP NBAP RL Recfg Ready NBAP NBAP AAL2 Setup Req Q.AAL2 Q.AAL2 AAL2 Setup Rep Q.AAL2 Q.AAL2 DL Sync FP FP UL Sync FP FP RB Setup RRC RRC RL Recfg Commit NBAP NBAP RB Setup Complete RRC RRC RAB Ass Rep RANAP RANAP

  47. UE to UE (1)

  48. UE to UE (2)

  49. UE to UE (3)

  50. UE to UE (4)

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