TD-SCDMA信令流程
TD-SCDMA语音业务主被叫信令解读
RRC Connection Request解读
主要参数： 初始 UE 标识； 建立原因； 当前小区测量值。
Radio Link Setup Request解读
RNC 准备建立RRC 连接,分配建立RRC 连接所需要的资源, 并发送一条Radio Link SetupRequest 消息给Node B,请 求Node B 分配RRC 连接所需的特定无线链路资源, Node B 收到消息后,将保留必要的资源,并根据消息中给出的参数配 置新的无线链路。 主要参数：Cell id,传输格式设置,传输格式集合, 频率信息,分 配的时隙及信道码,功率控制信息。 无线链路建立过程用于建立一条承载1 个或多个传输信道的无 线链路。
RRC Connection Setup Complete解读
UE 收到SRNC 发送的RRC Connection Setup 后,根据消 息中给定的参数来配置物理层,NodeB 成功建立DCH 链路,然 后在DCCH 上发送RRC Connection Setup Complete 消息 给RNC。 主要参数：Integrity information, ciphering information。 NodeB 会向RNC 发送RL Restore消息，告知RNC NodeB 已经与UE 同步。在RRC 连接建立完成消息中可看出UE 的能力 信息，如是否支持GSM、H 业务等。
RRC Connection Setup Complete解读
初始直传（含鉴权阶段和安全模式）
IU 口信令流程是在UE 与UTRAN 之间的RRC 连接建立成功后, UE 发起的。IU 信令连接建立了UE 与CN 之间的信令通路。主 要传输UE 与CN 之间非接入层信令。在UTRAN 中,非接入层信 令是通过上下行直接传输信令透明传输的,RNC 不做任何处理。 UE 发送到CN 的消息,通过上行直传（Uplink Direct Transfer） 发送到RNC，RNC 将其转化为直传消息（DirectTransfer）发 送到CN；CN 发送到UE 的消息,通过直传消息发送到RNC,RNC 将其转化为下行直传消息（Downlink Direct Transfer）发送 到UE。对于后台信令,只能从RNC 与CN 间的直传信令里解析出 直传信令的内容。
TDSCDMA信令基本流程
➢ 功能描述：PICH 用来承载寻呼指示信息。该值定义寻呼指示信 道的发射功率和公共控制物理信道发射功率的功率偏差。
➢ 影响范围：CELL；
➢ 取值范围：参数取值范围：-10~5；物理单位：dB。
➢ 设备缺省值：缺省值为0，即0dB。
➢ 调整原则与建议值：该参数设置应根据网规要求的小区覆盖范围 决定。
✓ 如果Node B能够正常的操作，则Node B返回SYSTEM INFORMATION UPDATE RESPONSE，表示系统信息更新是成功的；
✓ 如果Node B由于不支持CRNC给定的SIB、Node B的硬件异常、业 务量过载以及Node B后台操作的干预，也可能造成系统信息更新的失败， 此时Node B将回复SYSTEM INFORMATION UPDATE FAILURE消息 到CRNC。
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TDSCDMA信令基本流程
小区建立主要参数（续）
✓ 名称：DwPCH 功率/ DWPCHPOWER
➢ 引用关系：3GPP TS25.433；
➢ 功能描述：UE 搜索小区时，首先是检测小区的DwPTS 以建立下行 同步。此参数标识小区内下行导频信道的发射功率相对于主公共控制物 理信道发射功率的偏移量。
➢ 注意事项：主公共控制物理信道发射功率对应的是2 个P-CCPCH （两个码道）的发射功率。
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TDSCDMA信令基本流程
公共传输信道建立主要参数（续）
✓ 名称：FPACH 最大发射功率/ MAXFPACHPOWER
➢ 引用关系：3GPP TS25.433；
➢ 功能描述：FPACH 作为对UE发出的UpPTS 信号的应答, 用于支持 建立上行同步。该参数标识一个小区下快速物理接入信道的最大发射 功率。
TD-SCDMA信令流程
第5 章TD-SCDMA 信令流程本书的第3 章和第4 章分别介绍了网络侧主要接口和Uu 接口的信令结构，但是在这两章的介绍中都没有提及到系统间相互交互流程，都是对系统中局部模块的介绍。
本章将融合上面两章的内容，将整个接入网流程分成如下几大类进行介绍，即系统消息广播、小区相关、无线资源管理、移动管理、CM 业务建立与释放。
希望通过对几大类流程的介绍，读者对整个TD-SCDMA 接入网的信令流程有一个整体的清楚的认识。
5.1 系统信息广播流程系统消息在BCCH 信道上周期性广播，实时地告知终端网络的具体情况，系统消息的内容包括接入网络和核心网的公共信息。
核心网的信息包括运营商信息、鉴权等，接入网包括位置登记区、小区、公共信道、小区选择/重选信息等。
这些消息都是便于用户了解小区的配置情况，确定终端是否可以驻留以及是否可以发起正常呼叫。
根据系统消息变化情况，系统消息可以分成包含动态参数的系统消息和静态参数的系统消息。
为了提高广播系统消息的效率，网络采用了不同的广播方式广播这两类系统消息。
通常包含动态参数的系统消息有SIB7、SIB8、SIB9、SIB14、SIB17，其调度时机信息在MIB 或SB 的调度信息中。
在每个重复的调度周期内，终端都将定期解读动态参数的系统消息。
对于静态参数的系统消息，包含静态参数的系统消息有SIB1～SIB6、SIB10～SIB13、SIB15、SIB16、SIB18，使用值标签来标识它们是否改变，这个值包含在MIB 或SB 中，是调度信息的一部分。
如果终端将某类型SIB 值标签与最近一次读取的同类型值标签进行比较结果不相同，系统指明对应的系统消息发生了改变，终端需要重新解读对应标签值的SIB 块。
需要说明的是，终端开机正常驻留之后，网络可以通过寻呼消息通知MIB 或是SB 块的内容，大大简化了终端在空闲模式下周期性解读系统消息的工作，通过解读PCCH 上的寻呼消息，终端可以知道系统消息是否发生了改变。
TD-SCDMA接口协议与信令流程.
UERNC
UERNC UERNC UERNC UERNC UERNC UERNC UERNC UERNC
CM Service Request
Authentication Request Authentication Response CM Service Accept SETUP Call Processing Alerting Connect Connect Acknowledge 非接入层作用是在UE与核 心网之间传递消息或用户数 据 非接入层协议可参考3GPP TS 24.008; TS 23.060
Iur
RNC Iub NodeB Iub NodeB
Iub
NodeB
Iub NodeB
Uu
UE
TD-SCDMA接口协议
几个与RNC相关的名词
TD-SCDMA接口协议
UTRAN接口通用协议模型
控制面 用户面
无线网络层
应用协议
数据流
传输网络用户面
传输网络层
传输网络控制面
ALCAP传输网络用户面源自信令承载用户面的作用
传输通过接入网的用户数据
在UTRAN系统中，无线网络层每个接口上都有用户面和控制面。
所有无线网络层的用户面数据和控制面数据都是传输网络层的用户 面。
TD-SCDMA接口协议
接入层和非接入层
Non-Access Stratum
Iu
proto cols
Radio protocols (1)
式。前者用于实时性不高的业务（如分组业务），后者用于实 时业务（如Iu CS的AMR语音数据）
TD-SCDMA接口协议
RANAP协议功能简介
RANAP：无线接入网络应用部分协议，主要实现在RNC和CN之 间通过对高层协议的封装和承载为上层业务提供信令传输功能。 RANAP功能
TDSCDMA基本信令流程
只供内部使用TD-SCDMA基本信令流程1. 文档控制1）文档更新记录2）文档审核记录3）文档发行范围目录1引言 (5)1.1编写目的 (5)1.2预期读者和阅读建议 (5)1.3参考资料 (5)1.4缩写术语 (5)2概述 (7)3基本信令流程 (11)3.1UE的状态与寻呼流程 (11)3.1.1UE状态 (11)3.1.2寻呼流程 (13)3.2空闲模式下的UE (15)3.2.1概述 (15)3.2.2PLMN的选择和重选 (17)3.2.3小区选择和重选 (18)3.2.4位置登记 (23)3.3无线资源管理流程 (24)3.3.1RRC连接建立流程 (24)3.3.2NAS信令建立流程 (26)3.3.3RAB建立流程 (27)3.3.4小区/URA更新 (32)3.3.5测量控制 (38)3.3.6切换流程 (40)3.4电路域移动性管理流程 (50)3.4.1位置更新 (50)3.4.2IMSI分离 (53)3.4.3鉴权流程 (53)3.4.4安全模式控制 (54)3.4.5完整性保护 (55)3.4.6TMSI重分配 (58)3.5分组域移动性管理流程 (58)3.5.1GPRS附着流程 (58)3.5.2GPRS分离流程 (60)3.5.3安全流程 (62)3.5.4路由区更新流程 (62)3.6呼叫控制 (65)3.6.1UE发起呼叫流程 (65)3.6.2UE被呼流程 (71)3.6.3呼叫重建 (74)3.6.4呼叫释放流程 (74)3.7分组域会话管理 (78)3.7.1PDP Context 激活流程 (78)3.7.2PDP Context 去激活功能 (84)1引言1.1 编写目的本文概要描述了TD-SCDMA系统的业务信令流程，帮助读者了解Uu接口、Iub接口、Iu 接口等在实现业务时的信令。
1.2 预期读者和阅读建议本文供网络规划人员、网络优化人员、工程人员、测试人员、维护人员等做参考。
TD-SCDMA高级信令流程及消息分析
非接入层信令连接
UE与CN之间的信令连接 非接入层信令连接主要传输UE与CN之间非接入层信令。 在UTRAN中，非接入层信令是通过上下行直接传输信令 透明传输的。
相关概念
无线接入承载（RAB） UE与CN之间接入层向非接入层提供的业务，主要 用于用户数据的传输UE业务相关，它涉及接入层各个协议模块。 在空中接口上，RAB反映为无线承载（RB） 。
相关概念
无线承载（RB）
RB是UE与UTRAN之间L2向上层提供的业务。RRC连接 也可以看作是一种承载信令的RB(SRB)。 RL是指一个UE和一个UTRAN接入点之间的逻辑连接。 其物理实现包含一个或多个RB。
无线链路（RL）
UE协议状态
UE协议状态及状态迁移
UTRA RRC Connected Mode URA_PCH
非接入层协议模型
RAB1-SAP RAB2-SAP RABn-SAP
CM
SMREG-SAP
MNSMS-SAP
MNCC-SAP
MNSS-SAP
RABM SM RAB Entity RAB 1 Entity 2
RABMSM-SAP
GSMS
CC
SS
RAB Control RAB Entity n
PDP
TI
PDCP2-SAP
PDCPn-SAP
RABMAS-SAP
GMMAS-SAP
RR-SAP
Access Stratum sublayer PDCP BMC RRC
NAS层：包括 MM、GMM、RABM、CC、SM、GSMS、SS、CBS 等层。 其主要的服务为：用户身份注册与认证管理、移动性管理、CS/PS 呼叫服务管 理等
TD-SCDMA信令流程
IuCS
电路域 （TDM/ATM/IP）
Iub SMSC RNS Iur
UE NodeB RNC
IuPS
HSS/ HLR/ AUC
SGSN
SCP
EIR
IMSMGW MRF
SMS-GMSC SMS-IWMSC MGCF
Other IP IM Network
IuCS IuPS
Iub
BG CSCF
其它GPRS
RNC通过ALCAP协议，建立Iub数据 传输承载。Iub数据传输承载通过 AAL2的绑定标识与DCH绑定在一起。 建立Iub数据传输承载需要NodeB确认。
DCH-FP DCH-FP
通过上下行节点同步与上 下行同步控制帧，NodeB 与 RNC为Iub数据传输承 载建立同步。
RRC
RRC
主要参数：初始的UE标准，给UE分配一个U-RNTI，UE能力更新到1.28Mcps，建立SRB-1to4（定 义DCH/逻辑信道的标识及他们之间的映射关系，逻辑信道的优先级），建立上下行CCTRCH信息 （TFCS-ID，共享信道关，信令的增益），定义传输信道编码方法（TFS的TTI，传输块编码要求）， 频率,UE发射功率，定义上下行DPCH信息（上行功率，TPC步长，开环功率，同步参数，上下行 TFCI编码，凿孔限制，时隙，训练序列码，调制方式，信道化码）
NBAP
Radio Link Setup Response
NBAP
主要参数：建立Node B通信上下文=0，通信控制口=1，回复RL-ID.不支持上行SF可变. 定义了数据流标识及传输层的地址=16909057。
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位置更新（二）
UE NodeB
RNC
CN
TD-SCDMA系统协议和信令流程综述
S2: 315，225，315，45
紧接其后的4个子帧是S-CCPCH
• 步骤 4: 解读广播信息
确定了P-CCPCH信道后，UE将按读取完整的 系统信息广播，确定最终是否选定当前小区作 为服务小区。
随机接入
UE 终端选择SYNC-UL,以 估算的时间和功率发送 UpPCH FPACH 调整同步和功率, 发送 随机接入请求(RACH) PRACH SCCPCH 指配信道, 继续完成接入 过程和鉴权(FACH) 基站检测到SYNC-UL,并 回送同步和功率调整 Node B
小区搜索过程已经确定了终端使用的SYNC_UL码 例如：小区搜索过程确定本小区使用的SYNC_DL ID为0， 那么终端只能从SYNC_UL ID为0～7中随机选择一个发送。
Group 1
Group 2
1
8...15
Group 32
31
248...255
124 125 126 127
Midamble码的确定基于步骤1和上图中的码序列对应关系
• 步骤 3: 建立P-CCPCH同步（S1,S2相位）
P-CCPCH特点： 1. 系统信息广播映射在P-CCPCH物理信道上 2. P-CCPCHs固定在TS0时隙的前两个码道，SF为16 3. 高层可配置广播周期、长度、偏移 由于第3个特点，TD系统必须采用S1和S2两种相位序列来 调制SYNC_DL码，从而指导UE识别P-CCPCH的交织帧帧 号起点。
控制算法的目的
控制算法的对象：功率、信号同步 控制算法的目的 1. 功率控制的目的－－降低干扰,提高系统容量 CDMA系统是一个“干扰受限”的系统，为提高系统容量， 就必须最大可能地降低自干扰水平。功率控制的作用就是 尽可能地使每个移动台的发射功率维持在满足通信要求的 最低水平上，并能保证无论它们距离基站的远近以及信道 变化如何，都能在基站端获得相同的接收功率。当每个移 动台的信号到达基站时都能达到保证通信质量所需的最小 信噪比时，CDMA系统的容量将会达到最大.
TD-SCDMA信令流程学习
TD-SCDMA信令学习TD-SCDMA信令学习 (1)主叫信令流程 (2)1几个协议 (2)2各种信道 (2)3呼叫总体流程 (2)4主叫信令流程 (3)5主叫信令解析 (6)RRC连接建立： (7)1、RRC connection request(RRC_RRC_CONNECT_REQ)—RRC连接申请： (7)2、Radio Link Setup Request—无线链路建立申请: (10)3、Radio Link Setup Response—无线链路建立应答: (10)4、ERQ（AAL2_EST_Request）—AAL2链路建立申请： (10)5、ECF（AAL2_EST_Confirm）—AAL2链路建立确认： (10)6、Downlink Synchronisation 和Uplink Synchronisation.—下行同步和上行同步： (10)7、RRC connection Setup（RRC_RRC_CONN_SETUP）—RRC连接建立：. 108、RRC Connection Setup Complete(RRC_RRC_CONNECT_SETUP_CMP)—RRC连接建立完成： (11)初始直传/上下行直传 (14)9、Initial Direct Transfer(CM Service Request (14)RRC_INIT_DIRECT_TRANSF) —初始直传消息： (14)10、Initial UE Message(RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE)—初始UE信息：. 1511、Direct Transfer（RANAP_DIRECT_TRANSFER Authentication Request）—直传消息（鉴权申请）： (15)12、DL Direct Transfer—下行直传消息： (16)13、UL Direct Transfer—上行直传消息： (16)14、Direct Transfer（RANAP）—直传消息： (16)安全模式控制 (16)15、Security Mode Command（RANAP）—安全模式命令： (16)16、Security Mode Command（RRC）—安全模式命令： (17)17、Security Mode Complete(RRC)—安全模式完成： (17)18、Security Mode Complete(RANAP)—安全模式完成： (17)呼叫建立过程 (18)19、UL Direct Transfer(RRC)—上行直传消息（Setup）： (18)20、Direct Transfer(RANAP)—直传消息： (19)21、Direct Transfer(RANAP)—直传消息（Call Proceeding）： (19)22、DL Direct Transfer(RRC)—下行直传消息： (20)业务建立过程 (20)23、Common ID(RANAP)： (20)24、RAB Assignment Request(RANAP)—无线接入承载指配申请： (20)25、RL Reconfiguration Prepare(NBAP)—无线链路重配置准备： (21)26、RL Reconfiguration Ready(NBAP)—无线链路重配置准备就绪： (21)27、ALCAP Iub Data Transport Bearer Setup： (21)28、Downlink Synchronisation 和Uplink Synchronisation.—下行同步和上行同步： (21)29、RL Reconfiguration commit(NBAP)—无线链路重配置交托： (21)30、Radio Bearer Setup(RRC)—无线承载建立： (21)31、RAB Assingement Response(RANAP)—无线接入承载指配应答： (21)振铃和接听过程 (21)主叫信令流程1几个协议RNC和NodeB之间的协议—IuB口—NBAP ：Node B Application Part 节点B应用部分RNC和RNC之间的协议—Iur口—RANAP：Radio Access Network Application Part 无线接入网应用部分RNC和CN之间的协议—Iu口—RNSAP：Radio Network Subsystem Application Part 无线网络子系统应用部分RNC和UE之间的协议—UU口—RRC ：Radio Resource Control 无线资源控制2各种信道3呼叫总体流程网络侧启动：1、初始化设备2、进行系统广播第一步：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连接建立第四步：NAS信令连接建立第五步：RAB建立第六步：业务进行过程中1、硬切换/接力切换/异系统切换2、RB/信道重配置3、URA更新/小区更新第七步：RRC连接释放第八步：重新待机1、小区选择2、等待呼叫4主叫信令流程附主叫信令详图：5主叫信令解析六个子过程：随机接入过程（RRC连接建立）初始直传/上下行直传安全模式控制呼叫建立过程RAB建立过程振铃/接听过程RRC连接建立：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。
TDSCDMA信令流程(陈子福)
TD-SCDMA基本信令流程1. 文档控制1）文档更新记录2）文档审核记录3）文档发行范围目录1引言 (4)1.1编写目的 (4)1.2预期读者和阅读建议 (4)1.3参考资料 (4)1.4缩写术语 (4)2概述 (6)3基本信令流程 (10)3.1UE的状态与寻呼流程 (10)3.1.1UE状态 (10)3.1.2寻呼流程 (12)3.2空闲模式下的UE (14)3.2.1概述 (14)3.2.2PLMN的选择和重选 (16)3.2.3小区选择和重选 (17)3.2.4位置登记 (22)3.3无线资源管理流程 (23)3.3.1RRC连接建立流程 (23)3.3.2NAS信令建立流程 (25)3.3.3RAB建立流程 (26)3.3.4小区/URA更新 (32)3.3.5测量控制 (38)3.3.6切换流程 (40)3.4电路域移动性管理流程 (50)3.4.1位置更新 (50)3.4.2IMSI分离 (53)3.4.3鉴权流程 (53)3.4.4安全模式控制 (54)3.4.5完整性保护 (55)3.4.6TMSI重分配 (58)3.5分组域移动性管理流程 (58)3.5.1GPRS附着流程 (58)3.5.2GPRS分离流程 (60)3.5.3安全流程 (62)3.5.4路由区更新流程 (62)3.6呼叫控制 (65)3.6.1UE发起呼叫流程 (65)3.6.2UE被呼流程 (71)3.6.3呼叫重建 (74)3.6.4呼叫释放流程 (74)3.7分组域会话管理 (79)3.7.1PDP Context 激活流程 (79)3.7.2PDP Context 去激活功能 (85)1引言1.1 编写目的本文概要描述了TD-SCDMA系统的业务信令流程，帮助读者了解Uu接口、Iub接口、Iu 接口等在实现业务时的信令。
1.2 预期读者和阅读建议本文供网络规划人员、网络优化人员、工程人员、测试人员、维护人员等做参考。
4、-TD-SCDMA 无线网络信令流程(主叫和切换)
RL Recfg Prep
NBAP NBAP Q.AAL2 Q.AAL2 FP FP RRC NBAP RRC RANAP
RL Recfg Ready AAL2 Setup Req AAL2 Setup Rsp DL Sync UL Sync
RB Setup
RL Recfg Commit
RB Setup Complete
呼叫总体流程
网络侧启动 1.初始化设备 2.进行系统广播 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
硬切换 接力切换 RB/信道 重配置 URA更新 小区更新 与GSM之间 切换
第五步 RAB建立
第四步 NAS信令连接建立
了一条或者多条无线传输承载。 物理信道的特性 RB属性
RL属性 物理信道
RAB
传输信道的格式
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）
UE状态示意图
Connection
URA_PCH CELL_PCH
CELL_DCH
CELL_FACH
IDLE
RAB
UE
RL
RB NodeB
RNC
CN
常用术语：RAB，RB，RL（续）
TD-SCDMA基本信令流程
NAS Control
Radio measurements Registrati on Area changes CM requests Location Registration
接入层的UE状态——空闲模式
空闲模式下小区驻留的目的有四个： 使UE收到来自PLMN的系统信息； 使已登记的UE建立RRC连接； PLMN可在登记区内所有小区的控制信道给UE发出寻呼 （paging）消息； 使UE收到小区广播消息。 如果UE找不到合适的小区驻留，或者未插入USIM卡，或者 位置登记失败， 则不考虑PLMN标识而设法驻留到一个小区， 进入“limited service”状态，此时只能尝试进行紧急呼叫。
RRC连接建立（2）
RRC Connection Request 可以解读的信息
解读RRC连接请求的原因
解读IMSI、TMSI、RAI
测量控制
RRC建立完成后，RNC会给UE下发测量控制，UE根据测量控制 的要求进行测量，选择“事件触发”方式进行上报。这样，在起 呼过程中的UE如果处于切换区域，那么可以将信令切换到信号质 量更好的目标小区，减小掉话的发生。
监控信令过程的完整性、时延等方面，影 响呼通率、切换成功率等多个指标。
SIB3/4
SIB3/4包含用于小 区选择与重选的参 数； SIB3中包含IDLE态 下的小区选择重选 信息；
SIB4中包含连接态 下的小区选择重选 信息。
选择/重选关注门限、 迟滞等参数
SIB5/6
SIB5/6包含小区的公共物理信道 （包括PICH、P-CCPCH、SCCPCH、PRACH、PUSCH、 PDSCH等）配置参数。
不同的参数信息会通过不同的系统信息块来进行传送。当UE收到 发给自己的所有的SIB块后，会进行串接，从而读出完整的广播消息。
TD-SCDMA无线网络协议与信令流程
TD-SCDMA无线网络协议与信令流程目录第1章网络结构和接口 (1)1.1 UTRAN网络结构图 (1)1.2 UTRAN通用协议模型 (2)1.3 空中接口Uu (3)1.4 Iub口 (5)1.5 Iur口 (5)1.6 Iu口 (5)第2章信道映射 (7)2.1 三种信道模式 (7)2.2 物理信道及其分类 (7)2.3 传输信道及其分类 (9)2.4 传输信道到物理信道的映射 (10)第3章典型信令流程 (11)3.1 呼叫流程 (11)3.1.1 起呼流程 (11)3.1.2 被呼流程 (27)3.1.3 释放流程 (33)3.2 驻留流程 (36)3.3 切换流程 (38)3.3.1 上报测量报告 (38)3.3.2 下发测量控制 (40)3.3.3 资源重配置 (41)3.3.4 开始新的测量控制 (43)3.3.5 完整的切换流程 (45)第4章信令在网络中的应用 (47)4.1 起呼失败 (47)4.2 切换掉话 (49)i第1章网络结构和接口知识点● UTRAN网络结构●接口及其功能1.1 UTRAN网络结构图图 1.1-1 UTRAN网络结构UMTS系统由核心网CN、无线接入网UTRAN和手机终端UE三部分组成。
UTRAN由基站控制器RNC和基站Node B组成。
CN通过Iu接口与UTRAN的RNC相连。
其中Iu接口又被分为连接到电路交换域的Iu-CS，分组交换域的Iu-PS，广播控制域的Iu-BC。
Node B与RNC之间的接口叫做Iub接口。
在UTRAN内部，RNC通过Iur接口进行信息交互。
Iur接口可以是RNC之间物理上的直接连接，也可以靠通过任何合适传输网络的虚拟连接来实现。
Node B与UE之间的接口叫Uu接口。
1TD-SCDMA 无线网络协议与信令流程21.2 UTRAN 通用协议模型图 1.2-1 UTRAN 通用协议模型可以从图上看到，UTRAN 层次从水平方向上可以分为传输网络层和无线网络层；从垂直方向上则包括四个平面：●控制平面 ●用户平面 ●传输网络层控制平面 ● 传输网络层用户平面控制平面：包含应用层协议，如：RANAP 、RASAP 、NBAP 和传输层应用协议的信令承载。
TDSCDMA典型业务信令流程课件
Service
Iu Bearer Service
Physical Bearer Service
Backbone Network Service
Bearer service: 承载业务。具有能力、延迟、BER的信息传播途径5。
Confidential
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，
L1
Confidential
Uu接口L1功能（1）
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 传输信道错误检测，并向高层指示 编解码和交织/去交织 速率匹配 闭环功率控制 开环功控 闭环同步控制
22
Confidential
Uu接口L1功能（2）
调制/解调和扩频/解扩 测量并向高层指示 收发分集 其他基带处理功能
11
Confidential
课程内容
第一章 UTRAN网络结构 第二章 UTRAN接口协议和功能 第三章 基本信令流程 第四章 基本呼叫流程
12
Confidential
UTRAN接口协议和功能
• Iu接口
• Iub接口 • Uu接口
13
Confidential
Iu接口体系结构
UTRAN
Node B Node B
TE/MT Local Bearer
Service
UMTS Bearer Service
External Bearer Service
UTRAN radio interface
Radio Access Bearer Service
CN Bearer Service
TD-SCDMA信令流程解读
TD-SCDMA信令流程解读（2006-10-10）1、引言对信令的理解和熟悉有助于在网络规划和优化过程中定位问题，因此是网络优化的必备能力。
通常遇到问题，我们需要结合RNC侧（后台信令跟踪）和终端侧（Pecker跟踪、路测仪显示）两者的信令，共同分析。
本文首先介绍了UMTS网络接口和UE状态的跃迁，是理解信令的基础；接着参考各层的无线接口协议，并结合外场测试的情况，详细描述了TD-SCDMA系统中Uu接口、Iub 接口、Iu接口等在实现业务时的信令；最后针对网优中常见的掉话现象，结合异常信令，做了详细分析，希望对读者有所帮助。
2、UMTS网络结构概述2.1 网络结构与接口UMTS与第二代移动通信系统在逻辑结构方面基本相同。
从功能上看可以分成不同功能的子网，包括核心网（CN）、无线接入网（UTRAN）和用户设备（UE）三部分组成。
其中Iu。
CNIu 接口与口可以是RNCs之间物理上的直接连接，也可以靠通过任何合适传输网络的虚拟连接来实现。
每个RNS管理一组小区的资源。
UE——UE是用户设备。
图2-1中没有画出。
TD-SCDMA系统的网络接口主要有Uu接口、Iub接口、Iur接口和Iu接口。
Uu接口，即空中接口，是指移动终端和接入网之间的接口。
Uu接口主要用来传输用户数据、或是相关信令，对应分为用户平面和控制平面。
Iub接口是RNC和Node B之间的接口，完成RNC和Node B之间的用户数据传送、用户数据及信令的处理和Node B逻辑上的O&M等。
Iur接口是两个RNC之间的逻辑接口，用来传送RNC之间的控制信令和用户数据。
Iu接口是连接UTRAN和CN的接口，也可以把它看成是RNS和核心网之间的一个参考点。
它将系统分成用于无线通信的UTRAN和负责处理交换、路由和业务控制的核心网两部分。
需要注意的是，在RNC后台跟踪到的信令主要包括Uu口的RRC信令、Iu口的RANAP 信令和Iub口的NBAP信令，而在终端路侧设备处跟踪到的信令只包含Uu口信令。
TD-SCDMA无线网络信令流程
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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
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目录
1. TD-SCDMA无线网络接口协议栈结构 2. 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
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目录
1. TD-SCDMA无线网络接口协议栈结构 2. 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
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呼叫总体流程
网络侧启动 1.初始化设备 2.进行系统广播
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 务 CBR VBR-RT VBR-NRT UBR UBR
定时方式 同步
同步
异步 异步
连接方式 面向连接
面向连接
面向连接 无连接
适配类型 AAL1
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文档更新记录更新日期更新内容版本号更新原因2005/2/2 创建文档V0.0.1 文档创建；2005/3/16 完成文档V1.0.0 根据文档大纲完成文档；根据评审意见修订文档；2005/5/16 修订文档格式；V1.01 根据ASB评审意见修订；修订图3.113.123.133.14中RABAssignment箭头方向目录1引言 (6)1.1 编写目的 (6)1.2 参考资料 (6)1.3 缩写术语 (6)2概述 (8)3基本信令流程 (12)3.1 UE的状态与寻呼流程 (12)3.1.1 UE状态 (12)3.1.2 寻呼流程 (14)3.2 空闲模式下的UE (16)3.2.1 概述 (16)3.2.2 PLMN的选择和重选 (17)3.2.3 小区选择和重选 (18)3.2.4 位置登记 (23)3.3 无线资源管理流程 (24)3.3.1 RRC连接建立流程 (24)3.3.2 NAS信令建立流程 (26)3.3.3 RAB建立流程 (27)3.3.4 小区/URA更新 (33)3.3.5 测量控制 (39)3.3.6 切换流程 (41)3.4 电路域移动性管理流程 (51)3.4.1 位置更新 (51)3.4.2 IMSI分离 (54)3.4.3 鉴权流程 (54)3.4.4 安全模式控制 (55)3.4.5 完整性保护 (56)3.4.6 TMSI重分配 (59)3.5 分组域移动性管理流程 (59)3.5.1 GPRS附着流程 (59)3.5.2 GPRS分离流程 (61)3.5.3 安全流程 (63)3.5.4 路由区更新流程 (64)3.6 呼叫控制 (66)3.6.1 UE发起呼叫流程 (66)3.6.2 UE被呼流程 (72)3.6.3 呼叫重建 (75)3.6.4 呼叫释放流程 (75)3.7 分组域会话管理 (80)3.7.1 PDP Context 激活流程 (80)3.7.2 PDP Context 去激活功能 (86)图2.1 UMTS网络单元构成示意图 (8)图2.2 Iu-CS协议结构图 (9)图2.3 Iu-PS协议结构图 (9)图2.4 Iub接口协议结构图 (10)图2.5 Uu接口控制平面协议结构 (10)图2.6 Uu接口用户平面协议结构 (11)图3.1 UE状态跃迁示意图 (12)图3.2 CS域Paging Type 1 (14)图3.3 PS域Paging Type 1 (15)图3.4 系统消息更新Paging Type 1 (15)图3.5 Paing Type 2 (16)图3.6 IDLE模式下的UE (17)图3.7 小区重选流程图 (22)图3.8 RRC连接建立在专用信道 (24)图3.9 RRC连接建立在公共信道 (26)图3.10 NAS信令建立 (26)图3.11 RAB建立－同步建立RL (28)图3.12 RAB建立－同步建立RL (30)图3.13 RAB建立 (31)图3.14 RAB建立 (32)图3.15 小区更新－RB释放 (34)图3.16 小区更新－RB重配置 (34)图3.17 小区更新－传输信道重配置 (35)图3.18 小区更新－物理信道重配置 (35)图3.19 小区更新－UTRAN移动性信息 (35)图3.20 小区更新－UE无回应消息 (36)图3.21 小区更新－RRC释放 (36)图3.22 小区更新－两次更新 (36)图3.23 小区更新－两次确认 (37)图3.24 URA更新－UTRAN移动性信息 (38)图3.25 URA更新－UE无回应消息 (39)图3.26 URA更新－两次更新 (39)图3.27 URA更新－两次确认 (39)图3.28 测量控制 (40)图3.29 测量报告 (40)图3.30 Inter-cell/Intra-Node B硬切换 (42)图3.31 Inter-NB /Intra-RNC硬切换 (44)图3.32 Inter-cell/Intra-Node B硬切换 (46)图3.33 Inter-NB /Intra-RNC接力切换 (48)图3.34 重定位 (50)图3.35 正常位置更新 (52)图3.37 IMSI Attach (54)图3.38 IMSI分离 (54)图3.39 鉴权 (55)图3.40 安全模式控制 (56)图3.41 鉴权、加密及完整性保护 (57)图3.42 TMSI重分配 (59)图3.43 GPRS附着 (60)图3.44 UE发起的GPRS分离 (61)图3.45 SGSN发起的GPRS分离 (62)图3.46 HLR发起的GPRS分离 (62)图3.47 GPRS加密鉴权 (63)图3.48 路由区更新 (64)图3.49 UE发起呼叫流程 (67)图3.49 UE发起呼叫流程（续1） (68)图3.49 UE发起呼叫流程（续2） (69)图3.50 UE被呼流程 (72)图3.50 UE被呼流程（续1） (73)图3.50 UE被呼流程（续2） (74)图3.51 呼叫释放－释放RRC连接 (76)图3.52 UE发起呼叫释放 (77)图3.53 网络发起呼叫释放 (77)图3.54 呼叫释放－仅释放Iu连接 (78)图3.55 UE发起呼叫释放 (79)图3.56 网络发起呼叫释放 (79)图3.57 PDP Context激活 (81)图3.57 PDP Context激活（续1） (82)图3.57 PDP Context激活（续2） (83)图3.58 PDP Context去激活 (86)1引言1.1 编写目的本文概要描述了TD-SCDMA系统的基本信令流程，帮助读者了解Uu接口、Iub接口、Iu接口等在业务实现时的信令过程。
本文设备关于协议的顺从情况，遵从大唐移动通信设备有限公司文档DTM 4.385.526《TD-SCDMA RAN V2产品协议顺从书》的约定。
1.2 参考资料[1]3GPP TS 25.331: "RRC Protocol Specification"[2]3GPP TS 25.922: "Radio resource management strategies "[3]3GPP TR 25.931: "UTRAN Functions, Examples on Signalling Procedures"[4]3GPP TR 21.905: "V ocabulary for 3GPP Specifications"[5]TD-SCDMA网络结构刘畅[6]CS呼叫流程陈勇[7]PS呼叫流程李德、张旺[8]TD-SCDMA第三代移动通信系统标准李世鹤人民邮电出版社[9]TD-SCDMA第三代移动通信系统、信令及实现李小文等人民邮电出版社[10]WCDMA系统基本原理1.3 缩写术语Layer ATM适配层AdaptationAAL ATMAAL2 ATM Adaptation Layer type 2 ATM适配层类型2AAL5 ATM Adaptation Layer type 5 ATM适配层类型5ACK Acknowledgement 确认Mode 确认模式AM AcknowledgedAMR Adaptive Multi Rate 自适应多速率ATM AsynchronousMode 异步传输模式TransferBCCH Broadcast Control Channel 广播控制信道Ratio 误块率ErrorBLER BlockNetwork 核心网CN CoreDCCH Dedicated Control Channel 专用控制信道Channel 专用信道DCH DedicatedDPCH Dedicated Physical Channel 专用物理信道DRX DiscontinuousReception 非连续接收Transmission 非连续发射DTX DiscontinuousFACH Forward Access Channel 前向接入信道Protocol 帧协议FP FrameGGSN Gateway GPRS Support Node GPRS网关支持节点GMM GPRS Mobility Management GPRS移动性管理Protocol GPRS隧道协议GTP GPRSTunnelingGTP-U GPRS Tunnelling Protocol for User Plane 用户平面GPRS隧道协议IMSI International Mobile Subscriber Identity 国际移动用户识别码AreaCode 位置区编码LAC LocationIdentity 位置区标识AreaLAI LocationTransferPart 信息传输部分MTP MessageMTP3-B Message Transfer Part level 3 层3信息传输部分ApplicationPart Node B应用部分BNBAP NodeP-CCPCH Primary Common Control Physical Channel 首要公共控制物理信道PCH Paging Channel 寻呼信道PDP Packet Data Protocol 包数据协议PICH Page Indicator Channel 寻呼指示信道PLMN Public Land Mobile Network 公共陆地移动网络QoS Quality of Service 服务质量RA RoutingArea 路由区AccessChannel 随机接入信道RACH RandomNetwork 无线接入网络AccessRAN RadioNetwork Application Part 无线接入网络应用部分AccessRANAP RadioRNC Radio Network Controller 无线网络控制器RRC Radio Resource Control 无线资源管理SAAL Signalling ATM Adaptation Layer 信令ATM适配层SGSN Serving GPRS Support Node GPRS服务支持节点Equipment 用户设备UE UserUMTS Universal Mobile Telecommunications System 通用移动通信系统URAN UMTS Radio Access Network UMTS无线接入网络USIM Universal Subscriber Identity Module 通用用户识别模块2 概述UMTS（Universal Mobile Telecommunication System）通用移动通信系统与第二代移动通信系统在逻辑结构方面基本相同。