《2022年WCDMA资料学习心得之无线网络接口和流程.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年WCDMA资料学习心得之无线网络接口和流程.doc（10页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、WCDMA材料学习心得之无线网络接口和流程在此，我想谈谈本人对这一部分内容的总体理解。我觉得关于无线网络的接口，主要是掌握各个接口的功能、接口的协议分层构造（关于任何网络接口应该都是如此）；在流程方面：首先应该从总体上掌握业务流程，其次再重点掌握信令流程。1、UTRAN的网络接口 我想大家确信对这部分的知识已经是滚瓜烂熟了，但是为了加深经历，这里再重新归纳一下，望各位不要介意。A、从总体上来讲，UMTS体系构造主要是：CN-核心网、UTRAN-无线接入网、UE-用户终端，三者之间的接口依次是：Iu口、Uu口。图示如下-见附件1： B、关于UTRAN的体系构造，主要分解如下：UTRAN实际上确实
2、是由多个RNS（是一个逻辑概念）所组成，1个RNS包含1个RNC和多个Node-B；CN与RNC之间的接口是IU口，RNC和RNC之间的接口是Iur口，RNC和Node-B之间的接口是Iub口。图示如下见附件2： C、在讲到UTRAN接口的协议时，首先应该提到UTRAN接口的一般协议模型。通过分析，事实上主要能够总结为“纵向分层，横向分面”，接口协议构造的原则是层与面在逻辑上互相独立，涉及到几个概念：传输网络层、无线网络层、操纵平面、用户平面。图示如下见附件3： D、UMTS承载的分层构造。我是如此理解的，每个接口的对等实体之间都是有对应分层构造，那么在不同的分层接口之间所映射的业务就对应于承
3、载的分层构造。图示如下见附件4：E、UE的工作形式。总体上UE有2种根本形式：空闲形式（IDLE形式）、连接形式（Connect），其中连接形式又分为：CELL-DCH、CELL-FACH、CELL-PCH、URA-PCH4种状态。关于以上所罗列的几种状态，我们应该掌握其区别，防止混淆。IDLE形式-UE和UTRAN之间没有建立连接，UE处于待机，没有业务存在，UTRAN内没有关于该UE的信息，要通过IMSI、TMSI、P-TMSI等非接入层标识来区分UE。Connect形式-当UE完成RRC连接建立时，才从IDLE形式转移到CONNECT形式。CELL-DCH状态-UE处于激活状态，上、下行
4、都具有专用信道， UTRAN精确的明白UE所处的小区。CELL-FACH状态-UE处于激活状态，上、下行有少量数据传输，下行在FACH信道上传输而上行在RACH信道上传输，UTRAN同样精确的明白UE所处的小区；保存了UE所使用的资源、所处的状态等信息。CELLPCH状态-UE上、下行没有数据传输，需要监听PICH信道；UE处于DRX形式，能够省电；UTRAN同样精确的明白UE所处的小区，当UE所处的小区变化后，UTRAN需要更新UE的小区信息。URAPCH状态- UE上、下行没有数据传输，需要监听PICH信道；UE处于DRX形式，能够省电；UTRAN只明白UE所处的URA（UTRAN Reg
5、istration Area，1个URA可能包含多个小区），当UE的URA发生变化后才更新其位置音讯，能够节约资源，减少信令音讯。UE状态示意图如下所示见附件5：总之，UE的各种状态都是相关于UTRAN而言，关于核心网（CN）来说，这些状态都是透明的。F、Serving-RNC、Drift-RNC、CRNC、Source-RNC、Target-RNC的概念。 SRNC和DRNC的提出主要是由于Iur接口的引入；它们都是关于某个详细的UE而言，是逻辑上的概念；二者的区别事实上非常简单，SRNC是直截了当与CN相连而且对UE的所有资源进展操纵，而DRNC与CN没有直截了当相连，仅仅对UE提供资源而
6、已。处于连接状态的UE必须且只能有1个SRNC，而DRNC是可选项。图示如下见附件6： CRNC是相关于Node-B/Cell来说的；直截了当和Node-B相连，对Node-B资源的使用进展操纵；1个Node-B有且只能有1个CRNC。图示如下见附件7：Source-RNC、Target-RNC的概念。SRNS Relocation确实是将某个UE的SRNC的角色由一个RNC转到另外一个RNC的过程；SRNS Relocation 前该UE 的SRNC (Serving RNC) 叫SourceRNC 马上承担SRNC角色的目的RNC叫Target RNC；Source RNC和Target
7、RNC是在一次SRNS Relocation过程中关于不同RNC的称谓。图示如下见附件8：总结这一章的内容，我们能够考虑一下这几个咨询题：UTRAN网络具有哪些接口？UE的工作形式及其区别？Serving-RNC、Drift-RNC、CRNC、Source-RNC、Target-RNC的概念和区别是什么？2、UTRAN接口协议和功能（1）、Iu接口协议和功能介绍 A、Iu接口的体系构造主要分为3部分：Iu-CS、Iu-PS、Iu-BC。 B、Iu接口的协议栈构造：主要是要区别操纵平面、CS承载、PS承载时，ATM适配层及高层协议的区别。图示如下见附件9： C、Iu接口的功能： 挪动性治理u 位
8、置区报告l l SRNSRelocation RNC间的硬切换和系统间硬切换l RAB治理u l RAB的建立、更改、释放 Iu数据的传输u 正常数据的传输l 异常数据的传输l l UE-CN之间数据的透明传输 Pagingu Iu释放u 平安性形式操纵uu 过载操纵 公共UE ID（IMSI）的治理u Iu信令跟踪治理u u Iu接口异常治理 CBS（CELLBROADCASTSERVICE）操纵u（2）、Iur接口协议和功能介绍 A、Iur接口的逻辑模型见附件10： B、Iur接口的协议栈构造见附件11： C、Iur接口的功能： 支持RNC间挪动性的根本功能u 支持SRNC-Relocat
9、ionl l RNC间的CELL-UPDATE和URAUPDATE RNC间的寻呼l 报告协议错误l u 专用信道功能 切换时，在DRNC中建立、修正、释放DCHl Iur接口上DCH传输块的传输l l 通过专用测量报告过程和过滤操纵来治理DRNS中的RL RL的治理、压缩形式的治理l 公共信道功能u l Iur接口上公共信道的建立、释放，公共信道用于传输DRNC中处于公共信道状态的UE的信息 l 将MAC-D和MAC-C相别离，同时对MAC-D和MAC-C之间进展流控 全局资源治理u l RNC间公共测量 RNC间Node-B的定时信息传送l（3）、Iub接口协议和功能介绍 A、Iub接口的
10、协议栈构造见附件12 B、Iub接口的功能 公共功能u l 公共传输信道治理 Iub公共信道数据传输l NodeB逻辑OlM 小区配置毛病治理闭塞等维护功能 系统信息治理l 公共测量l 资源核查l l 异常治理 定时和同步治理l 专用功能u 专用传输信道治理l l 无线链路RL 监控 专用测量治理l 定时和同步治理l 上行外环功控l l Iub专用数据传输 下行功率漂移的平衡l 压缩形式操纵l（4）、Uu接口协议和功能介绍 A、Uu接口的协议栈构造见附件13： B、Uu接口L1层的功能 u 传输信道复用和码组合信道解复用 码组合传输信道到物理信道的映射u 宏分集合并/分发和软切换执行u u 传
11、输信道错误检测并向高层指示 FEC编解码和交错/去交错u 速率匹配u u 功率加权和物理信道合并 闭环功率操纵u 开环功控u 调制/解调和扩频/解扩u u 频率和时间(chip, bit, slot, frame)同步 测量并向高层指示u u 压缩形式支持 收发分集u 其他基带处理功能u C、Uu接口MAC层的功能 u 逻辑信道到传输信道的映射 依照瞬时数据速率选择传输格式u UE内不同数据流的优先级处理u u 动态调度UE之间优先级处理 公共传输信道上标示不同UEu u 在公共传输信道上复用/分解高层PDU进入/从传输块集,该传输块集来自/发送到物理层 u 在专用传输信道上复用/分解高层PD
12、U进入/从传输块集,该传输块集来自/发送到物理层 业务量测量u u 动态传输信道类型切换 加密u D、MAC层逻辑信道映射的示意图如下所示见附件14： E、MAC层transport formation selection： 我觉得关键是理解和区别以下几个根本概念。 u 通过变更每个TTI内的传送量来操纵瞬时比特率；其中TTI是Transmission Time Interval 的缩写，为10ms的整数倍。 u Transport Block（TB）：从逻辑信道上来的一个比特序列。 Transport Blocku Size：TB的大小。 Transport Block Set：在一个TTI
13、中所传送的一组TB。u u Transport Block Set Size：TBS中所包含的所有比专长度；Transport Block Set Size= Transport Block SizeN。相关示意图如下所示见附件15： Transportu Format（TF）：主要是定义了Transport Block Set（Transport Block Size、Transport Block Set Size）。 Transport Formatu Set（TFS）：1一个传输信道可能的TF的集合，MAC会在每个TTI选择其中的一个TF。 Transport Formatu Comb
14、ination（TFC）：在每个TTI内，不同传输信道所选定的TF的集合。 Transport Formatu Combination Set（TFCS）：定义所有TFC可能的组合情况，如此MAC能够进展不同传输信道的动态速率操纵。示意图如下所示见附件16： F、Uu口RLC层的功能 分段、组装和填充。u 用户数据传输。u u 使用不同的传输形式进展过失纠正。 顺序传递高层PDU，复制检查。u 流量操纵。u u 序列号检查（UM）。 协议错误检测和恢复。u 加密。u 挂起和恢复功能。u G、Uu口PDCP的功能 映射网络PDU从网络协议到RLC协议。u u 头压缩/解压缩，以减少上层数据中的冗
15、余操纵信息，提高空口传输效率： TCP/IP-Non-realtimel IP。 RTP/UDP/IP-Realtime IP。l u 支持无损迁移。主要是存储、重发高层数据。 H、Uu口BMC的功能 小区广播决心的存储u u 业务量检测和CBS无线资源恳求 BMC音讯调度u 传送BMC音讯到UEu u 向上层传送BMC音讯 I、Uu口RRC的功能 系统信息广播治理u 寻呼/通知u u RRC连接收理建立重建维护和释放 无线承载治理建立重配置和释放以便为非接入层NAS 提供效劳u u RRC连接挪动性治理功能 初始小区选择u 高层PDU路由u u 恳求的QoS操纵并映射到接入层中不同的资源 无
16、线资源治理和操纵u RB 传输信道物理信道的治理和操纵uu 开环功控 SRNS relocation支持u UE测量操纵和测量报告u u 加密操纵完好性保护 CBS相关功能（BMC配置CBS无线资源分配恳求CBS非连续接收支持等）u3、根本信令流程 在WCDMA中，信令流程非常多，我觉得应该首先从整体上把握一个流程方向，关于每个详细的信令流程，只需要把握能够标识其特征的关键信令以及信令中的关键参数即可，关于其他信令音讯只要平时多看，应该不难理解。如今按照这个思路分别对根本信令流程介绍如下。（1）、呼叫总体流程见附件17 从以上示意图能够看出，呼叫总体流程依然比拟容易理解的。（2）、网络启动流程
17、 该流程主要存在系统音讯广播流程。该流程示意图如下见附件18： （3）、UE登记流程 该流程主要包括RRC连接建立、NAS非接入层信令、RRC连接释放共3个流程，现就分别介绍如下。 A、RRC连接建立流程 UE为了向网络登记，需要主动发起RRC连接建立音讯，SRNC收到该恳求音讯后，决定在CCH上建立RRC连接，同时使用已经配置好的CCH资源。示意图如下见附件19： B、NAS信令建立流程 该流程主要UE和CN之间透明传输非接入层的信令音讯（如鉴权、连接建立、位置登记等等）。示意图如下所示见附件20： C、RRC释放流程 UE在登记过程中，没有使用专用的用户面资源，直截了当释放信令链路，登记过
18、程完毕。示意图如下见附件21： （4）、呼叫流程及软/硬切换流程 这一部分的内容最多，也是相对最复杂的。下面分别介绍。 A、寻呼流程 依照UE所处的形式不同，寻呼流程又分为IDLE形式和连接形式下的寻呼流程。 u IDLE形式CN发送寻呼音讯，指定UE与寻呼区（CN负责寻呼音讯的重发），SRNC依照UE的状态下发寻呼音讯。示意图如下所示见附件22：u 连接形式与IDLE形式唯一不同的是，SRNC下发寻呼音讯时，是在DCCH上下发的。示意图如下所示见附件23： B、RRC建立流程 RRC连接建立，依照所选择信道的不同，分为：基于CCCH的RRC连接建立、基于DCH的RRC连接建立，下面分别介绍。
19、 u RRC建立流程（DCH）UE在CCCH信道RRC连接建立恳求音讯，带有UE标志、才能、缘故，SRNC假如条件满足，首先依照需要配置好Node-B资源，并建立与Node-B的通路，然后在CCCH信道发送RRC连接建立音讯，并等候UE从DCCH的响应。示意图如下所示见附件24：u RRC建立流程（CCCH） 当SRNC决定在公共信道上建立RRC连接的时候就不需要再配置NodeB并建立SRNC与NodeB之间的数据承载了由于都已经建立好了。示意图如下所示见附件25： 总结：从以上流程图能够看出，二者的区别主要在因此否需要在SRNC和Node-B之间重新建立数据承载，假如要建立，则属于DCH；否
20、则，属于CCCH。 C、NAS信令建立流程 该流程示意图如下见附件26： D、RAB建立流程 详细又能够分为以下几个流程。 u RAB建立流程（DCH-DCH，同步）示意图如下所示见附件27： u RAB建立流程（DCH-DCH，异步）示意图如下所示见附件28： u RAB建立流程（RA/FARA/FA）示意图如下所示见附件29： u RAB建立流程（RA/FADCH）示意图如下所示见附件30： E、RAB修正流程 示意图如下所示见附件31： F、传输信道重配置流程见附件32 G、物理信道重配置流程 示意图如下所示见附件33： H、软切换流程介绍 u 软切换流程示意图见附件34： u 软切换流
21、程示意图如下所示见附件35：I、硬切换介绍见附件36 J、RRC释放流程 RRC释放流程（DCH）见附件37u u RRC释放流程（CCCH）见附件38（5）、连接挪动性治理流程 连接的挪动性治理流程主要包含了：小区更新、URA更新、系统间硬切换、SRNC-Relocation这4个流程。在介绍这4个流程之前，再描绘一下“前向切换”的概念。 “前向切换”-Forward-Handover是UE发起的切换，包括：CELL-UPDATE、URA-UPDATE过程。其中，URA-UPDATE过程只适用于UE处于URA-PCH状态时的URA重选，以及检查RRC连接是否正常。 关于CELL-FACH和C
22、ELL-PCH状态的UE，在以下两种情况下会发生“前向切换”： 小区重选u u 处于SA（Svervice Area），定时器T305超时（该定时器在广播的系统音讯中定义） 关于CELL-PCH和URA-PCH状态的UE，在以下情况下会发生“前向切换”： u 需要上传数据时，要进入CELL-FACH状态 当在PCCH上接收到寻呼音讯时，发起小区更新u u 所以，CELL-UPDATE过程还能够用来重建RLC实体不可恢复的错误（也确实是连接丧失）以及监视RRC连接的状态 A、小区更新流程见附件39 B、URA更新流程见附件53 GSM）见附件54C、硬切换流程（UMTS- UMTS）见附件55D
23、、硬切换流程（GSM- GPRS）见附件40E、小区重选（UMTS- UMTS）见附件41F、小区重选（GPRS- G、SRNCRelocation 流程见附件42 总结：这一部分主要介绍了RAN侧的根本信令流程，掌握了这些信令流程，对后续学习CN侧的信令流程将会有非常大的协助。4、根本呼叫流程 我个人觉得要理解根本呼叫流程主要是从实际呼叫业务流向方面着手。下面分别予以介绍。（1）、开机业务流程 该流程能够按照以下思路来理解、学习： A、开机 B、高层指示RRC搜索网络 C、在搜索的过程中，RRC操纵L1寻找、驻留小区（频率、扰码） D、当驻留在某一小区以后，RRC会检测BCH上的系统音讯 E
24、、当读取系统音讯以后，会侦听PCH上的寻呼信号 F、RRC通知上层已经进入IDLE状态 G、UE随时预备，做好小区更新和IMSI Attach流程 相关流程如参考如下见附件43： （2）、MM：挪动性治理、Attach流程 当开机，完成小区驻留及系统信息的读取后，会依照需要进展位置更新和Attach流程，流程图如下列图所示见附件44： 依照以上流程图，我觉得依然不难理解的，尤其是图中红色标记的部分浅显易明白。（3）、呼叫预备流程在传送位置更新和IMSI Attach等高层信令时，UTRAN的RRC连接状态会迁移到CELL-FACH或CELL-DCH状态；当完成位置更新、IMSI-Attach后
25、，UE的位置信息登记到网络侧CN（Location/Routing area level）；UE具备做主叫MOC（Mobile-Origenated-Calls）和被叫MTC（Mobile-Terminated-Calls）的预备；RRC状态返回IDLE形式。A、UE RRC IDLE状态说明 UE在IDLE状态首先监听寻呼信道；u RRC检测寻呼信息中的ID 信息；uu RRC检测系统信息中的更新信息 RRC操纵L1层进展测量检测，从而进展小区重选的判决u u 当收到寻呼音讯、呼叫、位置更新时，高层会指示RRC与网络侧建立RRC连接 u RRC建立RAN连接，UE进入CELL-FACH或CE
26、LL-DCH状态 RRC建立信令承载u u RRC指示RLC启用AM/UM形式进展信令音讯传送 u 网络侧依照详细情况，指示UE进入专用信道（DCH），或者进入PCH状态（DRX），或者释放RRC连接进入IDLE状态参考示意图如下所示见附件45：C、 UE RRC FACH状态说明 CN侧的音讯通过RRC信令承载进展传送u u UE在FACH上接收下行音讯；在RACH上发送上层音讯 在不同的SRB上传送高层（MM/GMM）以及RRC对等实体之间的音讯uu 进展L1层信令、MAC层流量的测量报告 u CN侧通过RB建立用户平面，RRC会依照网络侧指示配置L1、MAC、RLC各层的配置参数 u C
27、N侧能够通过启动平安形式操纵流程进展加密参考示意图如下所示见附件46：D、 UE RRC DCH状态说明u UE使用DCH与网络侧进展通讯 在不同的SRB上传送高层（MM/GMM）以及RRC对等实体间的音讯u u UE在DCH上传送/接收上/下行音讯 u 在进展分组业务的情况下，假如没有流量，将指示UE进入CELL-FACH或URA-PCH状态参考示意图如下所示见附件47： （4）、CS呼叫流程 CS域的呼叫可能由UE发起（MOC）或者由网络侧发起（MTC）；在进展呼叫的过程中，需要在CN与UE间、UTRAN与UE间进展信令交互；在UTRAN中，UE的状态可能发生迁移。 A、UE主叫流程说明见
28、附件48 B、UE被叫流程说明见附件49 C、CS连接释放流程说明 CS连接释放是由CC过程执行；在释放前，UE必须处于CELL-FACH或CELL-DCH状态；在释放后，假如没有其他连接存在，RRC连接也将被释放，UE回到IDLE状态；但是在如今，MM上下文没有被释放，UE信息仍然登记在CN中；当UE关机时，将触发进展MM上下文的释放。参考示意图如下见附件50： （5）、PS域的呼叫流程 在进展PS域的呼叫时，网络需要在CN侧建立会话治理（SM：Session Management）实体以维护连接过程中的链路信息登记、恳求效劳信息、数据路由等；在PDP上下文流程中进展SM实体的建立；在激活P
29、DP上下文之后，网络侧将会为UE分配一个地址，以支持从UE发出/至UE的信息与GGSN、外部网络之间的路由信息；如今，RRC的状态为CELL-FACH或CELL-DCH。 A、SM：PDP上下文激活流程说明见附件51 B、PS连接释放 当网络侧或UE没有数据需要传送时，进展PS连接的释放（RNC依照活动状态进展检测推断）；PS连接释放后，网络侧会释放、回收UTRAN侧分配的资源；UE状态首先迁移到CELL-PCH状态，假如接着没有数据传送，UE的状态将再迁移到URA-PCH状态；当没有数据传统持续一段时间以后，UTRAN要求CN释放RAB，CN可能接着保持PDP上下文；RRC的状态迁移到IDLE；当RAB释放一段时间以后，CN或UE执行PDP上下文去激活流程来释放PDP上下文；此后，假如没有PS呼叫，UE的MM上下文将保存在CN直至UE关机。参考网络示意图如下所示见附件52： 本章内容总结：主要介绍了根本呼叫流程，主要侧重于RAN侧的流程，本部分能够与CN侧的呼叫流程结合起来学习，如此能够从整体上把握呼叫流程。 “无线网络接口与流程”部分的内容总结：主要介绍了UTRAN网络的各个接口以及相关的接口流程，相关于核心网络的流程来说，本课程侧重于接入层的流程描绘。在学习的时候能够和核心网的接口协议流程结合起来学习或者先有了总体协议的概念之后再来对无线侧和核心网侧的流程分别深化学习。