WCDMA_RRC信令流程讲解-RRC流程

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,RRC建立流程与参数详解,中国联通,个人简介,童 磊,邮箱：,手机：,MSN：,办公室：-6816,地址：北京市海淀区首体南路9号主语商务中心3号楼,2,主要内容,2,4,流程概述,3,1,3,RRC建立流程,RRC释放流程,异常流程,3,流程概述,为什么要了解无线流程？,无线网络相关流程,RRC连接建立流程,RAB建立流程,直传流程,4,无线基本流程,无线网络相关流程,RRC连接建立流程,是UE和网络建立信令连接的基本前提,RAB建立流程,是UE和网络发生业务的基本前提,直传流程,是NAS信令交互的基本前提,5,RRC连接建立流程,该流程的目的是建立一个RRC连接。,UE处于空闲模式时，如果UE请求建立信令连接，UE将发起RRC连接建立请求过程。,RRC连接是UE和网络建立信令连接的基本前提。,6,基本概念统一,问题1：什么情况下要建立RRC连接？,流程定义：当UE的上层要求建立信令连接并且UE处于,idle模式,（即无RRC连接）时，UE启动该流程，发送RRC Connection Request消息。UTRAN收到UE发送的该消息后，决定是否建立在,专用信道,还是,公用信道,上，并准备相应资源，返回RRC Connection Setup消息。,问题2：什么是UE的Idle模式？,问题3：什么是专用信道/公用信道？,7,什么是专用信道/公用信道？,专用信道/公用信道,是UMTS无线接口定义的,传输信道,。,WCDMA中规范定义了三种无线信道类型,逻辑信道,传输信道,物理信道,8,UMTS的无线信道类型,逻辑信道,直接承载用户业务,根据承载的是控制平面业务还是用户平面业务,分为两大类：控制信道和业务信道,传输信道,无线接口层二和物理层的接口，是物理层对MAC层提供的服务,根据传输的是针对一个用户的专用信息还是针对所有用户的公共信息,分为：专用信道和公共信道两大类,物理信道,各种信息在无线接口传输时的最终体现形式,每一种使用特定的载波频率码、扩频码和扰码以及载波相对相位（I或Q）的信道都可以理解为一类特定的信道,9,UMTS的无线信道类型,逻辑信道反映发送信息的类型,传输信道反映信息是如何传输的,物理信道反映传输介质，提供信息真正传输的无线平台,10,UMTS的无线信道类型,逻辑信道,控制信道：,广播控制信道(BCCH)：广播系统控制信息的下行链路信道。,寻呼控制信道(PCCH)：传输寻呼信息的下行链路信道。,专用控制信道（DCCH）：在UE和RNC之间发送专用控制信息的点对点双向信道，该信道在RRC连接建立过程期间建立。,公共控制信道（CCCH）：在网络和UE之间发送控制信息的双向信道，这个逻辑信道总是映射到RACH/FACH传输信道。,业务信道包括：,专用业务信道（DTCH）：专用业务信道是为传输用户信息的专用于一个UE的点对点信道。该信道在上行链路和下行链路都存在。,公共业务信道（CTCH）：向全部或者一组特定UE传输专用用户信息的点到多点下行链路。,11,Control Channels (CCH) 控制信道,Broadcast C,ontrol Channel (,BC,CH),Traffic Channels (TCH) 业务信道,Paging C,ontrol Channel (,PC,CH),Dedicated C,ontrol Channel (,DC,CH),Common C,ontrol Channel (,CC,CH),Dedicated T,raffic Channel (,DT,CH),Common T,raffic Channel (,CT,CH),Node,B,逻辑信道,12,逻辑信道,13,传输信道,公共传输信道,BCH 广播信道,PCH 寻呼信道,SCH 同步信道,RACH 随机接入信道,FACH 前向接入信道,DSCH 下行共享信道,CPCH 公共分组信道,专用传输信道,DCH 专用信道,UMTS的无线信道类型,14,Common Channels,Broadcast,Channel (,B,CH),Dedicated Channels,Paging,Channel (,P,CH),Random Access,Channel (,RA,CH),Forward Access,Channel (,FA,CH),Dedicated,Channel (,D,CH),Common Packet,Channel (,CP,CH),Downlink Shared,Channel (,DS,CH),Node,B,传输信道,15,传输信道,16,逻辑信道与传输信道的映射,UTRAN侧,BCCH- PCCH- DCCH- CCCH- SHCCH- CTCH- DTCH-,SAP SAP SAP SAP SAP(TDD) SAP SAP,BCH PCH CPCH RACH FACH USCH DSCH DCH,17,物理信道,一个物理信道用一个特定的载频、扰码、信道化码（可选的）、开始和结束时间（有一段持续时间）来定义。对WCDMA来讲，一个10ms的无线帧被分成15个时隙(在码片速率3.84Mcps时为2560chip/slot)。一个物理信道定义为一个码(或多个码)。,传输信道被描述（比物理层更抽象的高层）为可以映射到物理信道上。在物理层看来，映射是从一个编码组合传输信道（CCTrCH）到物理信道的数据部分。除了数据部分，还有信道控制部分和物理信令。,UMTS的无线信道类型,18,Common Channels 公共信道,Dedicated Channels 专用信道,Dedicated Physical Control Channel (DPCCH),专用物理控制信道,Physical Common Packet Channel (PCPCH),物理共用分组信道,Dedicated Physical Data Channel (DPDCH),专用物理数据信道,映射到传输信道,映射到传输信道,无传输信道映射,Node,B,Physical Random Access Channel (PRACH),物理随机接入信道,上行物理信道,19,Primary Common Control Physical,Channel (,P-CCP,CH),Secondary Common Control Physical,Channel,(S-CCP,CH),Physical Downlink Shared,Channel (,PDS,CH),Synchronisation,Channel (,S,CH),Page Indicator,Channel (,PI,CH),Common Pilot,Channel (,CPI,CH),Acquisition Indication,Channel (,AI,CH),Dedicated,Physical Control,Channel (,DPC,CH),Dedicated,Physical Data,Channel (,DPD,CH),Node,B,下行物理信道,Common Channels 公共信道,Dedicated Channels 专用信道,映射到传输信道,无传输信道映射,映射到传输信道,无传输信道映射,20,BCH,PCH,FACH,RACH,CPCH,DSCH,DCH,P-CCPCH,Primary Common Control Physical Channel,S-CCPH,Secondary Common Control Physical Channel,PRACH,Physical Random Access Channel,PCPCH,Physical Common Packet Channel,PDSCH,Physical Downlink Shared Channel,DPDCH,Dedicated Physical Data Channel,与传输信道无映射关系的物理信道:,DPCCH,Dedicated Physical Control Channel (uplink and downlink),SCH,Synchronisation Channel,CPICH,Common Pilot Channel,PICH,Page Indicator Channel,AICH,Acquisition Indication Channel,传输信道,物理信道,传输信道和物理信道的映射,21,什么是专用信道/公用信道？,问题1：什么情况下要建立RRC连接？,流程定义：当UE的上层要求建立信令连接并且UE处于,idle模式,（即无RRC连接）时，UE启动该流程，发送RRC Connection Request消息。UTRAN收到UE发送的该消息后，决定是否建立在,专用信道,还是,公用信道,上，并准备相应资源，返回RRC Connection Setup消息。,问题2：什么是UE的Idle模式？,问题3：什么是专用信道/公用信道？,22,什么是专用信道/公用信道？,问题1：什么情况下要建立RRC连接？,流程定义：当UE的上层要求建立信令连接并且UE处于,idle模式,（即无RRC连接）时，UE启动该流程，发送RRC Connection Request消息。UTRAN收到UE发送的该消息后，决定是否建立在,专用信道,还是,公用信道,上，并准备相应资源，返回RRC Connection Setup消息。,问题3：什么是专用信道/公用信道？,区别传输的是针对一个用户的专用信息,还是针对所有用户的公共信息,23,什么是UE的Idle模式？,问题2：什么是UE的Idle模式？,答：UE有两种基本的运行模式,空闲模式（Idle模式）,连接模式,24,UE的工作模式和状态转移,待机驻留在,UTRAN,小区,空闲模式,IDLE,Cell_DCH,Cell_FACH,Cell_PCH,URA_PCH,UTRAN,连接模式,GSM,连接模式,GPRS,连接模式,待机驻留在,GSM/GPRS,小区,异系统切换,小区重选,UE有两种基本的运行模式：空闲模式（Idle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，,UE,和,UTRAN,之间没有连接，,UTRAN,内没有任何有关此,UE,的信息。,􀂄连接模式：当,UE,完成,RRC,连接建立时，,UE,才从空闲模式转移到连接模式。,25,Idle mode 空闲模式,打开电源后，手机进行小区搜索和监听BCH后的状态,UTRAN不知道UE的位置(只有CN知道LA和RA信息),Connected mode 连接模式,UTRAN知道UE所在的小区位置:,Cell_DCH 状态: 在DCH或DSCH信道上收发数据,Cell_FACH状态: 侦听FACH和RACH上上传数据,Cell_PCH 状态: 侦听PCH, 无数据传送,UTRAN知道UE所在的URA位置信息:,URA_PCH状态: 侦听PCH, 无数据传送,通常：LA(CS) RA(PS) URA(,UTRAN Registration Area,),UE的工作模式和状态转移,26,UE的工作模式和状态转移,Cell-DCH状态特征：,在上行和下行给UE分配了一个专用物理信道,根据UE当前的活动集可以知道UE所在的小区,UE可以使用专用传输信道、下行/上行共享传输信道或这些传输信道的组合,Cell-FACH状态特征：,􀂅没有给UE分配专用传输信道,􀂅UE连续监听一个下行FACH信道,􀂅为UE分配了一个默认的上行公共信道或上行共享传输信道（例如，RACH），使之能够在接入过程中的任何时间内使用,􀂅UE的位置在小区级为UTRAN所知，具体为UE最近一次发起小区更新时报告的小区,27,UE的工作模式和状态转移,CELL_PCH状态特征：,没有为UE分配专用信道,UE使用非连续接收（DRX）技术，在某个特定的寻呼时刻监听PCH传输信道上的信息,不能有任何上行的活动,UE的位置在小区级为UTRAN所知，具体为UE在CELL_FACH状态时最近一次发起小区更新时所报告的小区,URA_PCH状态特征：,􀂅没有为UE分配专用信道,􀂅UE使用DRX技术，在某个特定的寻呼时刻监听PCH传输信道上的信息,􀂅不能有任何上行的活动,􀂅UE的位置在URA级为UTRAN所知，具体为UE在CELL_FACH状态时最近一次发起URA更新时所报告的URA,28,UE的工作模式和状态转移,待机驻留在,UTRAN,小区,空闲模式,IDLE,Cell_DCH,Cell_FACH,Cell_PCH,URA_PCH,UTRAN,连接模式,GSM,连接模式,GPRS,连接模式,待机驻留在,GSM/GPRS,小区,异系统切换,小区重选,29,什么是专用信道/公用信道？,问题1：什么情况下要建立RRC连接？,流程定义：当UE的上层要求建立信令连接并且UE处于,idle模式,（即无RRC连接）时，UE启动该流程，发送RRC Connection Request消息。UTRAN收到UE发送的该消息后，决定是否建立在,专用信道,还是,公用信道,上，并准备相应资源，返回RRC Connection Setup消息。,问题2：什么是UE的Idle模式？,网络UE没有建立传输信道,网络不知道UE所在的位置,30,什么情况下要建立RRC连接？,RRC连接是UE和网络进行信令交互的前提。,保证网络知道UE所在的小区或URA,空闲模式,小区选择/重选,开机后,手机立即执行小区搜索,手机完成小区同步后,将用控制信道建立接入请求,RRC 连接建立,根据高层信令建立连接并转到连接模式,连接模式,UTRAN知道UE所在的小区或URA,31,主要内容,1,4,流程概述,3,2,3,RRC建立流程,RRC释放流程,异常流程,32,RRC建立流程,RRC连接建立在专用信道上,若RRC连接建立在专用信道上，RNC需要为UE分配专用无线资源、建立无线链路、并且为无线链路建立Iub接口的ALCAP用户面承载。,RRC连接建立在公用信道上,当RRC连接建立在公共信道上时，因为使用已经建立好的小区公共资源，所以不用建立无线链路和用户面的数据传输承载，只需将UE使用的逻辑信道映射在小区公共信道上，其余过程与RRC连接建立在专用信道的情况相似。,33,RRC连接建立在专用信道上,34,RRC建立流程,RRC连接建立在公用信道上,RRC连接建立在专用信道上,在公用信道建立RRC连接需要RNC控制NodeB分配无线资源,35,RRC连接建立在专用信道上,36,RRC连接建立在专用信道上,37,信令参数,RRC CONNECTION SETUP,Message Type,M,指示本条消息类型,信令参数指导手册电路域分册5.3节,Initial UE identity,M,RRC连接建立时向网络提供唯一的UE标识,信令参数指导手册电路域分册6.1.7节,RRC State Indicator,M,基于无线资源控制的需求,，,保证UE进入正确的RRC状态,信令参数指导手册电路域分册7.1.14节,RNTI,M/O,无线网络临时标识，用户身份的保密性需要,信令参数指导手册电路域分册7.1.13节,Capability update requirement,M,网络向UE提出相应的具体能力请求,信令参数指导手册电路域分册7.2.7节,Frequency info,O,RRC连接的上下行频率信息,3GPP TS 25.331,Maximum allowed UL TX power,M,终端上行发射功率最大允许值,信令参数指导手册电路域分册7.2.6节,38,Initial UE identity,参数作用：,RRC连接建立时向网络提供唯一的UE标识,参数取值说明：,Initial UE Identity的取值说明及在标准中定义的优先顺序如下：,TMSI+LAI；,P-TMSI+RAI；,IMSI；,IMEI；,39,RRC State Indicator,参数作用：,同信令本身一起标识某个即将发起的下行业务（即事务，transaction）,UE根据接收到的信令及其RRC transaction identifier来决定接收还是拒绝该事务,参数取值说明：,参数取值范围是CELL_DCH, CELL_FACH, CELL_PCH, URA_PCH,40,RNTI,参数作用,RNTI是接入网UTRAN在接入网层次上为用户分配的临时身份标识，如同TMSI是核心网层次上为用户分配的临时身份标识。,RNTI有：,C-RNTICell RNTI：标识了小区内拥有一个RRC连接的UE,H-RNTIHS-DSCH RNTI：标识了小区内拥有一个HS-PDSCH信道的UE,E-RNTIE-DCH RNTI：标识了小区内拥有一个E-DCH信道的UE,S-RNTISRNC RNTI：标识了服务RNC内拥有一个RRC连接的UE,G-RNTIGERAN RNTI：标识了GTRAN内拥有一个RRC连接的UE,U-RNTIUTRAN-RNTI：标识了UTRAN内拥有一个RRC连接的UE,参数取值说明：C-RNTI、H-RNTI、E-RNTI为16位长，S-RNTI为20位长，U-RNTI=SRNC ID（12位）+ S-RNTI（20位）为32位长,41,Capability update requirement,参数作用：,网络向UE提出相应的具体能力请求,包含以下子项：,UE radio access FDD capability update requirement：布尔值（true，false），默认false;,UE radio access 3.84 Mcps TDD capability update requirement：布尔值（true，false），默认false;,UE radio access 1.28 Mcps TDD capability update requirement：布尔值（true，false），默认false;,System specific capability update requirement list：可选，1 之间;,System specific capability update requirement：(GSM, GERAN Iu)之一，默认Not present,具体参见信令参数文档附录11。,42,Maximum allowed UL TX power,参数作用,为了控制UE上行最大发射功率，UTRAN侧下发给UE的物理信道参数。,保证上行的无线信道质量,参数取值说明：,整数(-5530 dBm),43,信令参数,信令消息,重要参数,属性,参数作用,参考章节,RRC CONNECTION REQUEST,Message Type,M,指示本条消息类型,信令参数指导手册电路域分册5.3节,Predefined configuration status information,M,取值为True表明UE已经预先配置和小区广播信道上的通知信息相同,3GPP TS 25.331,Initial UE identity,M,RRC连接建立时向网络提供唯一的UE标识,信令参数指导手册电路域分册6.1.7节,Establishment cause,M,RRC建立原因,3GPP TS 25.331,CN domain identity,M,区分核心网域，取值范围CS，PS,信令参数指导手册电路域分册7.1.12节,Call type,C,表明呼叫类型，取值为speech, video, other,3GPP TS 25.331,UE capability indication,O,表明UE能力，取值为(HS-DSCH, HS-DSCH+E-DCH)，不存在时表明都不支持,3GPP TS 25.331,44,CN domain identity,参数作用,标识该消息作用域哪个核心网域，即CS域还是PS域,参数取值说明：,参数取值范围是CS domain, PS domain,45,信令参数,RRC Connection Setup Complete,Message Type,M,指示本条消息类型,信令参数指导手册电路域分册5.3节,RRC transaction identifier,M,无线资源控制,事务标识，用于,标识不同的RRC事务,信令参数指导手册电路域分册7.1.15节,CN domain identity,M,区分核心网域，取值范围CS，PS,信令参数指导手册电路域分册7.1.12节,UE radio access capability,O,终端无线接入能力，为网络提供UE无线接入能力方面说明,信令参数指导手册电路域分册7.2.8节,46,RRC transaction identifier,参数作用,同信令本身一起标识某个即将发起的下行业务（即事务，transaction）。UE根据接收到的信令及其RRC transaction identifier来决定接收还是拒绝该事务。,该参数有2种类型：,当参数子项RRC transaction identifier type指明为Normal时，取值范围是整数值（03）,当参数子项RRC transaction identifier type指明为Extended时，取值范围是整数值（015）,47,主要内容,2,4,流程概述,3,3,1,RRC建立流程,RRC释放流程,异常流程,48,RRC释放流程,专用信道上的释放流程,49,RRC释放流程,公用信道上的释放流程,SRNC通过CCCH信道向UE发送RRC连接释放消息RRC CONNECTION RELEASE，发起RRC连接释放过程，UE释放资源。,释放建立在公用信道上的RRC连接时，不需要RRC连接释放完成消息RRC CONNECTION RELEASE COMPLETE。此外，因为用的是小区公共资源，所以只要直接释放UE，而不必释放NodeB资源和数据传输承载。,50,信令参数,信令消息,重要参数,属性,参数作用,参考章节,RRC CONNECTION RELEASE,Message Type,M,指示本条消息类型,信令参数指导手册电路域分册5.3节,RRC transaction identifier,M,无线资源控制,事务标识，用于,标识不同的RRC事务,信令参数指导手册电路域分册7.1.15节,Integrity check info,C,完整性保护开启时包含此参数,3GPP TS 25.331,Release cause,M,说明RRC连接释放的原因,信令参数指导手册电路域分册8.2.23节,51,RRC transaction identifier,参数作用,说明RRC连接释放的原因。,取值说明,取值范围是normal event, unspecified, pre-emptive release, congestion, re-establishment reject, user inactivity, directed signalling connection re-establishment,52,信令参数,RRC CONNECTION RELEASE COMPLETE,Message Type,M,指示本条消息类型,信令参数指导手册电路域分册5.3节,RRC transaction identifier,M,无线资源控制,事务标识，用于,标识不同的RRC事务,信令参数指导手册电路域分册7.1.15节,Integrity check info,C,完整性保护开启时包含此参数,3GPP TS 25.331,Error indication,O,UE向UTRAN上报RRC连接释放完成时的错误原因说明,信令参数指导手册电路域分册8.2.22节,53,Error indication,参数作用,UE向UTRAN上报RRC连接释放完成时的错误原因说明。,取值说明,参数取值范围是configuration unsupported, physical channel failure, incompatible simultaneous reconfiguration, protocol error, compressed mode runtime error, cell update occurred, invalid configuration, configuration incomplete, unsupported measurement，Failure cause and error information,54,主要内容,2,1,流程概述,3,4,3,RRC建立流程,RRC释放流程,异常流程,55,异常流程,如果RNC判决本次RRC连接请求不能建立（比如资源不足），则RNC直接给UE发送连接拒绝消息RRC CONNECTION REJECT，在该消息中指明RRC连接拒绝的原因。,56,信令参数,信令消息,重要参数,属性,参数作用,参考章节,RRC CONNECTION REJECT,Message Type,M,指示本条消息类型,信令参数指导手册电路域分册,5.3,节,RRC transaction identifier,M,无线资源控制事务标识，用于标识不同的,RRC,事务,信令参数指导手册电路域分册,7.1.15,节,Initial UE identity,M,RRC,连接建立时向网络提供唯一的,UE,标识,信令参数指导手册电路域分册,6.1.7,节,Rejection cause,M,RRC,连接拒绝的原因，包括,congestion,或者,unspecified,两种,3GPP TS 25.331,Wait time,M,指示,UE,需要再次发送,RRC,连接请求的等候时间,3GPP TS 25.331,Redirection info,O,指示,UE,在其他频点或者异系统发起连接请求,3GPP TS 25.331,57,Rejection cause,参数作用,UTRAN向UE下发RRC连接拒绝的原因值。,取值说明,Enumerated(congestion, unspecified),58,Q & A,谢 谢！,