1、 TD-SCDMA信令流程信令流程 日讯科技日讯科技 课程内容 TD-SCDMA无线网络接口协议栈结构无线网络接口协议栈结构 TD-SCDMA无线网络基本信令流程无线网络基本信令流程 TD-SCDMA系统结构系统结构 RNS RNS NodeB NodeB NodeB NodeB RNC CN RNC Iu Iu Iur Iub Iub Iub Iub UE Uu TD-SCDMA网络接口网络接口 Uu接口接口 通过无线方式通信方式连接移动设备域与无线接入网通过无线方式通信方式连接移动设备域与无线接入网域域 Iub接口接口 完成完成RNC和和Node B间的用户数据传送、用户数据及信间的用户数
2、据传送、用户数据及信令的处理和令的处理和Node B逻辑上的逻辑上的O&M等等 Iur接口接口 传送传送RNC之间的控制信令和用户数据之间的控制信令和用户数据 Iu接口接口 连接连接RAN和和CN，将系统分成用于无线通信处理的，将系统分成用于无线通信处理的RAN和用于处理交换、路由、业务控制的和用于处理交换、路由、业务控制的CN两部分两部分 RNC无线网络控制面处理协议无线网络控制面处理协议 Uu接口协议结构接口协议结构 无线接口物理层功能无线接口物理层功能 物理层是空中接口的最底层，支持比特流在物理介质上的物理层是空中接口的最底层，支持比特流在物理介质上的 传输。物理层与层传输。物理层与层2
3、 的的MAC子层及层子层及层3的的RRC子层相连。子层相连。物理层向物理层向MAC 层提供不同的传输信道，传输信道定义了层提供不同的传输信道，传输信道定义了 信息是如何在空中接口上传输的。物理信道在物理层定信息是如何在空中接口上传输的。物理信道在物理层定 义，物理层受义，物理层受RRC 的控制。的控制。物理层向高层提供数据传输服务，这些服务的接入是通过物理层向高层提供数据传输服务，这些服务的接入是通过 传输信道来实现的。传输信道来实现的。无线接口无线接口MAC子层功能子层功能 媒体接入控制子层媒体接入控制子层MAC 位于物理层之上，主要是在物理层位于物理层之上，主要是在物理层 提供的传输信道和
4、向提供的传输信道和向RLC 层提供服务的逻辑信道之间进行层提供服务的逻辑信道之间进行 信道映射，同时也为逻辑信道选择合适的传输格式（信道映射，同时也为逻辑信道选择合适的传输格式（TF）。）。概括地讲，概括地讲，MAC 的主要功能如下：的主要功能如下：逻辑信道与传输信道之间的信道映射，逻辑信道与传输信道之间的信道映射，MAC 负责将逻辑负责将逻辑信道映射到适当地传输信道上；信道映射到适当地传输信道上；根据业务速率，根据业务速率，MAC 为每个传输信道选择合适的传输格为每个传输信道选择合适的传输格式；式；UE 数据流之间的优先级处理；数据流之间的优先级处理；UE 之间的优先级处理；之间的优先级处理
5、；业务量测量；业务量测量；动态传输信道类型切换；动态传输信道类型切换；加密。加密。无线接口无线接口RLC子层功能子层功能 无线链路控制协议无线链路控制协议RLC 层位于层位于MAC 层之上，主要执行的功层之上，主要执行的功 能有：能有：分段分段/重组；级联；填充重组；级联；填充 错误纠正错误纠正 流量控制流量控制 协议错误检测与恢复协议错误检测与恢复 加密加密 PDCP子层和子层和BMC子层功能子层功能 分组数据汇聚协议层（分组数据汇聚协议层（PDCP）存在于用户平面，只处理）存在于用户平面，只处理分组（分组（PS）业务。）业务。广播广播/多播控制（多播控制（BMC）是仅存在于用户平面）是仅存
6、在于用户平面L2 的一个子的一个子层，它位于层，它位于RLC 层之上。层之上。L2/BMC 子层对于除了广播子层对于除了广播/多多播之外的所有业务均是透明的。播之外的所有业务均是透明的。无线子层无线子层RRC层功能层功能 无线资源控制协议无线资源控制协议RRC（Radio Resource Control）是）是UTRAN 中高层协议的核心规范，其中包括了中高层协议的核心规范，其中包括了UE 和和UTRAN 之间传递的几乎所有的控制信令，之间传递的几乎所有的控制信令，以及以及UE 在各在各种状态下无线资源使用情况、测量任务和执行的操作。种状态下无线资源使用情况、测量任务和执行的操作。RRC 对
7、无线资源进行分配并发送相关信令。对无线资源进行分配并发送相关信令。UE 和和UTRAN 之间控制信令的主要部分是之间控制信令的主要部分是RRC 消息。消息。RRC 消消息承载了建立、修改和释放层息承载了建立、修改和释放层2 和物理层协议实体所需的和物理层协议实体所需的全部参数，同时也携带了全部参数，同时也携带了NAS（非接入层）的一些信令，（非接入层）的一些信令，如如MM、CM、SM 等。等。Uu接口协议结构接口协议结构 L2分为控制平面（分为控制平面（C-平面）和用户平面（平面）和用户平面（U-平面）。在平面）。在 控制平面中包括媒体接入控制控制平面中包括媒体接入控制MAC和无线链路控制和无
8、线链路控制RLC 两个子层；在用户平面除两个子层；在用户平面除MAC和和RLC外，还有分组数据外，还有分组数据会聚协议会聚协议PDCP和广播和广播/多播控制协议多播控制协议BMC。RLC和和MAC之间的业务接入点（之间的业务接入点（SAP）提供逻辑信道，）提供逻辑信道，物理层和物理层和MAC之间的之间的SAP提供传输信道。提供传输信道。RRC与下层的与下层的 PDCP、BMC、RLC和物理层之间都有连接，用以对这些和物理层之间都有连接，用以对这些 实体的内部控制和参数配置。实体的内部控制和参数配置。Uu接口协议结构接口协议结构 L3也分为控制平面（也分为控制平面（C-平面）和用户平面（平面）和
9、用户平面（U-平面）。平面）。在控制平面上，在控制平面上，L3的最低层为无线资源控制（的最低层为无线资源控制（RRC），），它属于接入层（它属于接入层（AS），终止于），终止于RAN。移动性管理（。移动性管理（MM）和连接管理（和连接管理（CM）等属于非接入层（）等属于非接入层（NAS），其中），其中CM 层还可按其任务进一步划分为呼叫控制（层还可按其任务进一步划分为呼叫控制（CC）、补充业）、补充业 务（务（SS）、短消息业务（）、短消息业务（SMS）等功能实体。接入层通）等功能实体。接入层通 过业务接入点（过业务接入点（SAP）承载上层的业务，非接入层信令属）承载上层的业务，非接入层信令属
10、 于核心网功能。于核心网功能。Uu接口用户平面协议结构图接口用户平面协议结构图 Uu接口控制平面协议结构图接口控制平面协议结构图 TD-SCDMA地面接口通用协议模型地面接口通用协议模型 地面接口通用协议模型水平方向地面接口通用协议模型水平方向 UTRAN 从层次上可以分为无线网络层和传输网络层从层次上可以分为无线网络层和传输网络层 两部分：无线网络层和传输网络层。两部分：无线网络层和传输网络层。UTRAN 涉及的内容都是相关无线网络层的；传输网涉及的内容都是相关无线网络层的；传输网 络层使用标准的传输技术，根据络层使用标准的传输技术，根据UTRAN 的具体应用的具体应用 进行选择。进行选择。
11、地面接口通用协议模型垂直方向地面接口通用协议模型垂直方向 控制平面：包含应用层协议，如：控制平面：包含应用层协议，如：RANAP、RNSAP、NBAP和传输层应用协议的信令承载。和传输层应用协议的信令承载。用户平面：包括数据流和相应的承载，每个数据流的特征用户平面：包括数据流和相应的承载，每个数据流的特征都由一个和多个接口的帧协议来描述。都由一个和多个接口的帧协议来描述。传输网络层控制平面：为传输层内的所有控制信令服务，传输网络层控制平面：为传输层内的所有控制信令服务，不包含任何无线网络层信息。它包括为用户平面建立传输不包含任何无线网络层信息。它包括为用户平面建立传输承载（数据承载）的承载（数
12、据承载）的ALCAP协议，协议，以及以及ALCAP需要的信需要的信令承载。令承载。传输网络层用户平面：用户平面的数据承载和控制平面的传输网络层用户平面：用户平面的数据承载和控制平面的信令承载都属于传输网络层的用户平面。信令承载都属于传输网络层的用户平面。Iub接口协议栈结构接口协议栈结构 Iub接口控制平面接口控制平面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。链路和专用链路的信令过程。公共公共NBAP 主要功能如下：主要功能如下：-公共传输信道控制和公共传输信道控制和TDD 模式下共享信道配置；模式下共
13、享信道配置；-小区配置及小区配置及TDD 模式下的小区同步控制；模式下的小区同步控制；-初始化和报告小区或初始化和报告小区或NodeB 相关测量；相关测量；-错误管理。错误管理。专用专用NBAP 主要功能如下：主要功能如下：-为特定的为特定的UE 增加、释放以及重新配置无线链路；增加、释放以及重新配置无线链路；-专用信道控制；专用信道控制；Iub接口用户平面接口用户平面FP 用户平面用户平面Iub FP是用来传输通过是用来传输通过Iub 接口上的公共传输接口上的公共传输信道和专用传输信道数据流的协议。主要功能是把无线接信道和专用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口的帧转化成I
14、ub 接口的数据帧，同时产生一些控制帧进接口的数据帧，同时产生一些控制帧进行相应的控制。行相应的控制。NodeB内部协议转换内部协议转换 Iu-CS接口协议栈结构接口协议栈结构 Iu-PS接口协议栈结构接口协议栈结构 几个概念几个概念 RRC连接连接 RRC连接是连接是UE与与UTRAN的的RRC协议层之间建立的一种双协议层之间建立的一种双 向点到点的连接。对一个向点到点的连接。对一个UE来说，至多存在一条来说，至多存在一条RRC连接。连接。RRC连接在连接在UE与与UTRAN之间传输无线网络信令，如进行无之间传输无线网络信令，如进行无 线资源的分配等等。线资源的分配等等。RRC连接在呼叫建立
15、之初建立，在通话连接在呼叫建立之初建立，在通话 结束后释放，并在期间一直维持。结束后释放，并在期间一直维持。Iu信令连接信令连接 Iu信令连接主要传输信令连接主要传输UE与与CN之间非接入层信令。之间非接入层信令。在在UTRAN中，非接入层信令是通过上下行直接传输信令透中，非接入层信令是通过上下行直接传输信令透 明传输的。明传输的。几个概念几个概念 无线接入承载（无线接入承载（RAB）RAB可以看作是可以看作是UE与与CN之间接入层向非接入层提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。供的业务，主要用于用户数据的传输。RAB直接与直接与UE业务相关，它涉及接入层各个协议模块，在空
16、中业务相关，它涉及接入层各个协议模块，在空中接口上，接口上，RAB反映为无线承载（反映为无线承载（RB）无线承载（无线承载（RB）RB是是UE与与UTRAN之间之间L2向上层提供的业务。上面向上层提供的业务。上面我们提到的我们提到的RRC连接也可以看作是一种承载信令的连接也可以看作是一种承载信令的RB 无线链路（无线链路（RL）无线链路是指一个无线链路是指一个UE和一个和一个UTRAN接入点之间的接入点之间的逻辑连接逻辑连接 几个概念几个概念 基本概念：基本概念：UE的工作模式的工作模式 UE 有两种基本运行模式：空闲模式和连接模式有两种基本运行模式：空闲模式和连接模式 UE 开机后停留在空闲模式下。开机后停留在空闲模式下。UTRAN 不保留空闲模式不保留空闲模式下的下的UE 信息，仅能够寻呼信息，仅能够寻呼LAC 区中的所有区中的所有UE 或同一寻或同一寻呼时刻的所有呼时刻的所有UE。当当UE 完成完成RRC 连接建立后，才会从空闲模式转移到连接连接建立后，才会从空闲模式转移到连接模式，模式，CELL-FACH 或或CELL-DCH。当。当RRC 连接释放后连接释放后UE 从连接模式
