TD信令流程汇总专辑(2_3G切换信令流-UE注册等)-王要华.docx
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1、编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第73页 共73页TD信令流程汇总王要华编著版本号:V 1.3.0 目录一、TD-GSM切换信令流程3二、PS域TD-GSM切换信令5三、CN内跨RNC切换信令流程10四、跨CN切换信令流程12五、手机注册网络流程20六、RNC内接力切换信令流程23七、UE主叫信令流程36八、UE被叫信令流程42九、HSDPA连接建立流程56十、RNC间PS切换信令流程65十一、RNC内PS切换信令流程67十二、路由区更新信令流程68TD信令流程汇总一、TD-GSM切换信令流程1、TD-GSM测量控制当终端检测到本小区质量与GSM小区质量同时满
2、足3A事件报告触发门限,则上报3A测量报告。TD到GSM的异系统测量控制过程示意如下:图1 TDGSM切换测量控制过程2、TD-GSM切换执行图2 TD GSM CS切换流程1) SRNC(TD-RNC)判决向GSM进行系统间切换,通过Iu接口,向3G CN发送要求迁移消息RELOCATION REQUIRED;2) 3G CN向GSM MSC发送MAP类型准备切换消息PREPARE HANDOVER;3) GSM MSC发送HANDOVER REQUEST消息给BSC,发起切换准备流程;4) BSC进行切换准备,预留资源,完成后,发送HANDOVER REQUEST ACK消息给3G CN;
3、5) GSM MSC和BSS完成切换准备,MSC向3G CN返回MAP/E准备切换消息PREPARE HANDOVER。6) 3G CN向SRNC发送RANAP迁移命令消息RELOCATION COMMAND,作为对SRNC初始请求的响应;7) SRNC通过已存在的RRC连接,向UE发送切换出UTRAN命令消息HANDOVER FROM UTRAN COMMAND,命令UE进行系统间切换。8) 终端执行切换到GSM系统,当BSC检测到终端接入到目标小区,如成功收到包含正确的切换参考值的HANDOVER ACCESS消息,发送HANDOVER DETECT消息给GSM MSC;9) 终端成功接入
4、GSM目标小区,建立RR链接,发送切换完成消息HANDOVER COMPLETE;10) BSC发送切换完成消息HANDOVER COMPLETE给GSM MSC,通知切换完成;11) GSM MSC在切换完成后,向3G CN的MAP/E发送结束信令请求消息SEND END SIGNAL REQUEST,释放占用的网络资源;12) 3G CN通过Iu释放命令IU RELEASE COMMAND,发起SRNC分配资源的释放流程;13) TD-RNC完成内部释放承载资源后,通过Iu接口,向CN返回释放完成消息IU RELEASE COMPLETE;14)3G CN向GSM/MSC发送MAP/E发送
5、结束信令响应消息SEND END SIGNAL RESPONSE。切换信令流程结束。二、PS域TD-GSM切换信令分组切换一般分为准备阶段和执行阶段。本节给出跨SGSN的切换流程。对于SGSN内的分组切换,SGSN间的交互信令省略。图3 TD-SCDMA-GSM的PS域切换准备阶段1、TD-RNC切换判决,触发到GSM的切换;2、TD-RNC发送Relocation Required消息给3G SGSN,TD-RNC需要将Relocation Type设置为“UE Involved in relocation of SRNS”;3、3G SGSN通过Target Cell Identifier
6、信息,判决该切换为系统间切换,发送Forward Relocation Request消息给目标小区的2G SGSN;4、2G SGSN发送PS Handover Request消息给BSS,请求为切换预留资源。2G SGSN根据切换需要激活PFC;5、根据切换所需的PFC,BSS进行资源预留,分配TBF;6、BSS创建容器Target BSS to Source BSS Transparent Container,包含切换命令PS Handover Command;7、完成后,BSS发送PS Handover Request Acknowledge进行应答,并且可以接收下行数据;8、2G S
7、GSN发送Forward Relocation Response进行应答,完成切换准备。TD-SCDMA-GSM的PS域切换执行阶段1、3G SGSN继续接收GGSN的下行数据,并通过TD-RNC转发给MS;2、3G SGSN发送Relocation Command消息继续切换;3、当收到Relocation Command消息后,TD-RNC将通过3G-SGSN转发分组数据到新的2G SGSN;4、TD-RNC发送Handover from UTRAN Command消息给MS,并在此之前挂起上下行数据传输。收到该消息后,MS挂起上行数据传输;5、TD-RNC通过3G-SGSN发送Forwa
8、rd SRNS Context (RAB contexts) 消息给2G SGSN;6、MS执行切换,发送AB接入目标GSM小区,并接收BSS下发的TA值;7./7a、完成接入后,MS处理NAS container然后发送XID Response消息给2G SGSN,恢复上行传输;8、当收到第一个正确的RLC/MAC块,BSS发送PS Handover Complete消息给2G SGSN,通知切换成功,2G SGSN转发上行数据给GGSN;9、收到PS Handover Complete后,2G SGSN发送Forward Relocation Complete消息给3G SGSN,通知切换
9、完成,3G SGSN使用Forward Relocation Complete Acknowledge进行应答;10、2G SGSN发送Update PDP Context Request消息更新SGSN地址等上下文,GGSN收到该消息后,转发下行给新的2G SGSN,并使用Update PDP Context Response消息应答;11、3G SGSN发送Iu Release Command消息给TD-RNC,释放资源。当数据转发定时器超时后,TD-RNC发送Iu Release Complete进行应答;1212a、2G SGSN可能发起LLC/SNDCP XID协商;1320、MS执
10、行路由区更新流程,切换流程结束。三、CN内跨RNC切换信令流程由上图可以看出,上报测量报告后,RNC切换判决重定位,我们需要跟踪的IU口信令来观察问题出在何处,一般产生如上问题的原因有以下几种:1、 同频、异频切换参数没有正确设置;2、 核心网(NK厂家)邻区相关数据(CN IDLAC等)没有进行正确设置;3、 MML数据配置问题,正常设置RNC间邻区需要ADD NRNCADD NRNCCELLADD NCELL三个方面,并且相关参数需要正确设置;4、 弱覆盖导致相应的切换门限不满足,无法进行切换;5、 其它原因;四、跨CN切换信令流程五、手机注册网络流程手机开机注册网络流程图释义手机开机注册
11、网络流程流程说明如下:RRC连接的建立(13)初始化直接传输-位置更新请求(45)安全模式的设置-鉴权和加密(613)NAS消息传送-位置更新确认(1415) Iu释放(1617)RRC连接的释放(1819) 手机开机注册网络接口跟踪实例在操作台的消息跟踪中可以通过设定用户接口来跟踪Uu接口开机过程中所产生的消息,如下所示。Uu接口UE开机信令流截图手机开机注册网络重点消息说明RRC_CONNECT_REQ这条消息由UE发往RNC,RRC的建立原因为registration。如下图所示:Uu接口UE开机-RRC_CONNECT_REQ消息截图消息中重点关注的信息:tmsi-and-lai: 通
12、常CN会给UE分配临时的TMSI或P-TMSI,TMSI在CS域中使用,P-TMSI在PS域中使用,故多数情况下,UE在RRC连接建立请求中携带的是TMSI或P-TMSI;同时,我们能看到当前网络的PLMN号和LAC号(十六进制);establishmentCause:RRC的建立原因。手机注册网络时其内容应为registration;primaryCCPCH-RSCP:当前小区的P-CCPCH RSCP值,实际值=-116+信元值RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE跟踪并观察Iu接口Trace,第一条消息为INITIAL_UE_MESSAGE(对应图2-2中第5条消息)。Iu接口
13、UE开机-INITIAL_UE_MESSAGE截图消息中重点关注的信息:Mm-msg-type:在初始UE消息中,mm的类型为位置更新请求;Location-update-type:位置更新类型中,表明为imsi-attach。六、RNC内接力切换信令流程同一RNC内不同NodeB之间的小区切换的流程图释义同一RNC内不同NodeB之间的切换流程说明:UE通过DCCH发射测量报告给RNC,其中包含测量事件,满足事件的小区频点和参数。RNC下发RL建立请求给将要进行切换的NodeB(也叫目标NodeB)。NodeB建立完成后给RNC回复Radio Link Setup Response消息,表示
14、建立完成。ALCAP Iub接口数据传输承载建立。依据CFN建立帧协议的下行同步。帧协议的上行同步完成。RNC向UE下发物理信道重配置请求。无线链路RL建立完成指示。UE建立完成物理信道重配置后向RNC发送Physical channel reconfiguration complete消息。RNC向旧的NodeB(也叫源NodeB)发送RL删除请求。源NodeB删除完RL后向RNC 发送Radio Link Deletion Response表示释放完成。ALCAPIub接口数据承载释放。切换成功,可以接受目标NodeB的服务。接口跟踪实例在操作台的消息跟踪中可以通过设定用户接口来跟踪UE在
15、切换过程中所产生的消息,如下图所示。跟踪UE在同一RNC内不同NodeB之间的小区切换的trace实例重点消息说明RRC_MEAS_RPRT该测量报告由UE向RNC上报,报告的内容包含测量ID,测量事件,满足该事件的小区频点和参数,小区PCCPCH的期望接收功率。如下图所示:异频测量的RRC_MEAS_RPRT包含的属性图在实例中是事件2a,即最佳频率更新。满足该事件的频率和参数之一分别为10104和95。NBAP_RL_SETUP_REQRNC向目标NodeB下发建立请求,建立一条新的3.4K的信令传输通道,在RNC下发的RADIO LINK SETUP REQUEST消息中主要携带了一些建
16、立RL必要的标识信息、CCTRCH信道配置信息(包含DPCH配置信息)、DCH信道配置信息、RL配置信息、HS-DSCH信道配置信息、E-DCH信道配置信息、功率信息等。信令消息如下图所示:NBAP_RL_SETUP_REQ包含的属性图NBAP_RL_SETUP_RSP在NODEB上报的RADIO LINK SETUP RESPONSE消息中,除了必要的消息、资源标识信息外,还包含了配置成功的各个信道的资源记录,用以上报给RNC建立对等通讯时使用。包含RL ID,DCH ID,绑定ID,NodeB ATM,如下图所示:NBAP_RL_SETUP_RSP包含的属性图RANAP_DIRECT_TR
17、ANSFER初始直传主要作用就是申请业务,如下图实例中消息为cm消息,业务类型为:振铃。RANAP_DIRECT_TRANSFER包含的属性图RRC_PH_CH_RECFG该消息由RNC通过DCCH信道向UE下发,消息中包含RNC期望建立的物理信道的要求。包含:切换基本信息,上行信道要求和下行信道要求。下图实例中换目标小区的频率为10096(uarfcn),该值除以5为实际频率。UE最大发射功率:21dBm。切换目标小区的ID,计算方式为RNCID*65536+小区配置ID,转换成16进制。RRC_PH_CH_RECFG包含的属性图1所建立的上下行信道需要关注的信息是上下行DPCH信道和上下行
18、CCTrCH信道的配置。如下图所示:RRC_PH_CH_RECFG包含的属性图2NBAP_RL_DEL_REQRNC向NodeB发送RL删除的请求,需要删除的RL ID为0。NBAP_RL_DEL_REQ包含的属性图RRC_MEAS_CTRL一个是同频测量和一个异频测量。测量分事件性触发测量和周期性的测量。测量控制中包含测量事件,事件的门限,测量的触发方式,监控的同频小区的个数,满足事件门限的事件长度。如下面图中是同频测量控制,事件触发的,事件为1G,即同频测量控制,事件的门限为7,实际值=配置值*0.5。本例信元值为7dB,即配置值为7dB,表示当某个同频邻区的PCCPCH RSCP值比服务
19、小区高3.5dB以上,才触发1G事件,判决同频切换(在协议中规定,此值的范围是0-7.5,步长为0.5dB)。测量监控的同频小区的个数为6,1G事件的触发时长,配置为1280ms,表示当有某个同频邻区的PCCPCHRSCP值在1.28秒内都满足上述的1G事件门限,则UE上报1G事件测量报告。同频测量RRC_MEAS_CTRL包含的属性图如下图所示为异频测量控制,事件触发的,事件为2A,即异频测量控制,事件的门限为15,实际值=配置值*0.5。但目前RNC实现是配置值*0.25。本例信元值为15dB,即配置值为15dB,表示当某个同频邻区的PCCPCH RSCP值比服务小区高3.75dB以上,才
20、触发2A事件,判决异频切换(在协议中规定,此值的取值范围是0-14.5,步长为0.5,2A事件的判别公式为QnQs+Hy/2,所以最总转换为dB的时候,这个参数是除以4的)。测量监控的同频小区的个数为6,2A事件的触发时长,配置为1280ms,表示当有某个同频邻区的PCCPCHRSCP值在1.28秒内都满足上述的2A事件门限,则UE上报2A事件测量报告。异频测量RRC_MEAS_CTRL包含的属性图同RNC切换采用物理重配;跨RNC采用RB重配radioBearReconfigration。1、RNC内切换信令流程,采用物理信道重配,红色为:接力切换分三个过程,即测量过程、判决过程和执行过程。
21、接力切换的流程图如图 2-38。信令描述如下:(1) RNC根据测量报告进行切换判决,确定目标小区,确定使用接力切换。(2) RNC向目标小区所在的NodeB发送无线链路建立请求消息RADIO LINK SETUPREQUEST,启动无线链路建立过程。(3) 目标小区所在的NodeB向CRNC发送无线链路建立完成消息RADIO LINK SETUPRESPONSE。主要参数有小区标识、传输格式集、传输格式组合集、频率、时隙、信道码、功率控制消息。(4) RNC采用ALCAP协议建立RNC和NodeB的Iub接口传输承载,并且进行FP同步。(5) RNC 发送控制帧DCH-FP:DOWNLINK
22、 SYNCHRONISATION 请求到NodeB,NodeB 完成之后回复控制帧DCH-FP:UPLINK SYNCHRONISATION 消息,表示NodeB和RNC之间的Iub 数据传输承载建立同步。(6) RNC 通过下行DCCH 信道向终端发送无线承载重配置消息RADIO BEARERRECONFIGURATION,该消息中包括了FPACH 消息。此时网络在给原基站发送下行数据的同时也给目标基站发送下行数据,在一段时间内两条链路上并发数据,可以保证终端能够成功接收。(7) 终端收到物理信道重配置消息后,向目标小区用开环功率控制和开环同步控制方式发射上行信息。终端将根据制定的目标基站的
23、数据重新进行测量,获得终端至此目标基站的链路损耗及到达时间t(即开环功率和同步控制)。(8) 终端在成功切换到目标小区后,通过DCCH 向CRNC发送无线承载重配置完成消息RADIO BEARER RACONFIGURATION COMPLETE。(9) 为了在合适的时间内收回系统资源,RNC 在发出“物理信道重配置”信令后需要启动保护定时器T1。如果切换成功且收到“物理信道重配置完成”的信令,则RNC继续发出信令释放配置在原小区的链路资源;如果切换失败且收到“物理信道重配置失败”的信令,则RNC 继续发出信令释放配置在目标小区的链路资源;由于某种异常情况RNC在T1 超时之后仍未收到终端的任
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