TD-SCDMA无线接口
无线接口协议结构
物理层
L2
媒体接入控制（MAC）
无线链路控制（RLC）
分组数据汇聚协议（PDCP）
广播多播控制（BMC）
无线资源控制（RRC)
物理层
物理层提供给高层的服务
帧和时隙结构
信道编码与复用
扩频和调制
物理层过程
高层与物理层的接口
Radio interface protocol architecture around the physical layer
物理层提供的服务
宏分集的分集/合并和切换执行
传输信道错误检测和指示给高层
传输信道的FEC编译码
传输信道和编码组合传输信道的复用/解复用
编码传输信道到物理信道的速率匹配
编码组合传输信道到物理信道的映射
物理信道的功率加权和合并
物理信道的调制/扩频和解调/解扩
频率和时钟(码片、比特、时隙和子帧)同步
无线特性测量(FER、SIR、干扰功率等)和指示给高层
内环功率控制
RF 处理
同步时移控制
波束成形(智能天线)
为HS-DSCH的HARQ软结合
物理层概况
多址接入方式：DS-CDMA/TDMA
码片速率:
双工方式：TDD
载频宽度： Hz
扩频技术：OVSF
调制方式：QPSK,8PSK（16QAM用于HS-DSCH）
编码方式：1/2~1/3的卷积编码，Turbo编码
帧结构
frame #
i
frame #i+1
Radio frame (10ms)
subframe #1
subframe #2
subframe (5ms)
timeslot #0
timeslot #1
timeslot #2
timeslot #6
帧结构（二）
一个帧的长度为10ms，分成两个5ms子帧
一个子桢包括四种时隙类型：DwPTS、UpPTS、GP和TS0～TS6。
TS0：上行；TS1：下行；其它可配置。
上下行之间有两个切换点
UpPTS
(160chip
s
)
Subframe
5ms (
6400chip
)
Dw
PTS
(
96
chip
s
)
G
P
(
96
chip
s
)
Switching Point
Switching Point
DwPTS时隙结构
长度: 96 Chips (75us) (32chips guard, 64chips SYNC_DL code)
作用: 下行同步和小区搜索
32 SYNC_DL码对应32个码组，用于标识不同小区。
全向发射, 覆盖整个小区，不使用beamforming
GP (32chips)
SYNC_DL(64chips)
75 s
保护间隔GP
长度：96chip（75us)
作用：
用作上行同步建立过程中的传播时延保护，防止上下行信号互相之间干扰
可以允许终端在发出上行同步信号时进行一些时间提前
确定小区半径
UpPTS时隙结构
长度: 160 Chips (128chips SYNC_UL code, 32chips guard)
作用: 建立上行同步,随机接入
256个SYNC_UL码对应32个码组，在接入过程中区分不同UE
利用上行信号捕获波束赋形信息。
GP (32chips)
SYNC_UL(128chips)
125 s
物理层控制命令TFCI、TPC、SS
TFCI：用于通知接收方当前激活的传输格式组合，接收方籍此可 以正确地对接收到的数据进行解码。
TPC：被网络和UE用来请求对方增加或减少传输功率。可以进行 快速功率切换。
SS：网络用来对UE的传输时延进行控制，仅在下行信道。命令 UE每M帧进行一次时序调整，调整步长为（k/8）Tc，M 和k值由网络设置，并在小区中广播 。
训练序列Midamble
长度: 144Chips
128 midamble码，对应32个码组，每组四个
传输时不进行基带处理和扩频，直接与经基带处理和扩频的数据一起发送。
作用:
上行/下行信道估计
功率电平测量
保持上行同步
传输信道
专有传输信道DCH：用于上/下行链路作为承载网络和特定UE直接的用户信息或控制信息。
公共传输信道，主要有七类：
广播信道(BCH)：是下行传输信道，用于广播系统和小区的特有信息
前向接入信道(FACH)：是下行传输信道，当系统知道移动台所在的小区位置时，用于发送给移动台的控制信息。FACH也可以承载一些短的用户信息数据包。
寻呼信道(PCH)：是下行传输信道，当系统不知道移动台所在的小区位置时，用于发送给移动台的控制信息。
随机接入信道(RACH)：是上行传输信道，用于承载来自移动台的控制信息。也可以承载一些短的用户信息数据分组。
上行共享信道(USCH)：是几个UE共享的上行传输信道，用于承载专用控制数据或业务数据。
下行共享信道(DSCH)：是几个UE共享的下行传输信道，用于承载专用控制数据或业务数据。
高速下行共享信道(HS-DSCH)：是几个UE共享的下行传输信道，HS-DSCH和一个下行DPCH与一个或多个HS-SCCH一起联合使用。HS-DSCH使用波束赋形天线通过全部或部分小区发射。
物理信道
专用物理信道(DPCH)
公共物理信道
主公共控制物理信道(P-CCPCH)：仅用于承载BCH的数据，需要全小区覆盖，不进行波束赋形。固定时隙/码位置TS0，固定扩频因子SF=16，不使用TPC SS和 TFCI。固定使用TS0的信道化码和。信道编码及交织周期20ms。
辅公共控制物理信道(S-CCPCH)：采用固定SF=16，支持TFCI，信道编码及交织周期20ms。
快速物理接入信道(FPACH)：Node B使用它传送对检测到的UE的上行同步信号的应答，调整UE的发送功率和同步偏移。固定SF=16，单子桢交织，信道的持续时间5ms，数据域内不含SS、TPC和TFCI。
物理随机接入信道(PRACH)：SF＝16、8、4。不使用SS、TPC和TFCI。
寻呼指示信道(PICH)：不承载传输信道的数据，与PCH配对使用，SF=16。信道持续时间10ms。
下行导频信道(DwPCH)：在每个子帧中以提供全小区覆盖的天线赋形发送SYNC_DL，建立下行同步，不参与扩频。
上行导频信道(UpPCH)：用于发送SYNC_UL，建立上行同步，不参与扩频。
物理上行共享信道(PUSCH)：不使用SS和TPC，可以使用TFCI。
物理下行共享信道(PDSCH)：支持TFCI，因DSCH不能独立存在，只能与FACH或DCH同时出现，所有PDSCH也不能单独存在，对UE的功率控制和定时提前量调整等信息都放在与之相伴的DPCH上。
高速物理下行共享信道（HS-PDSCH）：HS-DSCH映射到一个或多个HS-PDSCH。
高速共享控制信道（HS-SCCH）：是一个携带对HS-DSCH的物理层控制信息的下行物理信道。
高速共享信息信道（HS-SICH）：是一个携带对HS-DSCH的高层控制信息和信道质量指示（CQI）的上行物理信道。
传输信道到物理信道的映射
Shared Information Channel for HS-DSCH (HS-SICH)
Shared Control Channel for HS-DSCH (HS-SCCH)
High Speed Physical Downlink Shared Channel (HS-PDSCH)
HS-DSCH
FPACH
Up link Pilot Channel (UpPCH)
Down link Pilot Channel (DwPCH)
Physical Downlink Shared Channel (PDSCH)
DSCH
Physical Uplink Shared Channel (PUSCH)
USCH
Physical Random Access Channel (PRACH)
RACH
PICH
Secondary Common Control Physical Channels(S-CCPCH)
FACH
Secondary Common Control Physical Channels(S-CCPCH)
PCH
Primary Common Control Physical Channels (P-CCPCH)
BCH
Dedicated Physical Channel (DPCH)
DCH
Physical channels
Transport channels
信道编码和复用
加CRC
传输块集连 / 码块分割
信道编码
无线帧均衡
第一次交织
无线帧分割
速率匹配
传输信道复用
比特加扰
物理信道分割
第二次交织
子帧分割
物理信道映射
信道编码方案和编码率
卷积码的约束长度为9
No coding
1/3
Turbo coding
1/3, 1/2
DCH, DSCH, FACH, USCH
1/2
RACH
1/3, 1/2
PCH
1/3
Convolutional coding
BCH
Coding rate
Coding scheme
Type of TrCH
TFCI的编码
双正交码（32，5）
3～5
重复六次
1或2
二阶R-M码（64，10）
6～10
8PSK
双正交码（16，5）
3～5
重复四次
1或2
二阶R-M码（32，10）
6～10
QPSK
TFCI信道编码方式
TFCI比特长度
调制方式
TFCI的编码（二）
BCH信道编码示例
扩频和调制
正交，Q码片/符号,其中 Q = 2p, 0 <= p <= 4
扩频特性
根升余弦，滚降系数 a =
码片调制
QPSK 或 8PSK，16QAM (HS-PDSCH only)
数据调制方式
载波间隔
码速率
扩频作用：
扩展了信号的带宽，降低功率谱密度
各个码分信道（用于标识用户）相互正交，大大减小多址干扰。
扰码目的
- 标识小区。
数据符号的扩频加扰
复值码片序列的调制
SYNC-DL、SYNC-UL和Midamble
－不需要扩频，不需要加扰处理。
－要在无线信道上把它们发送出去，只需要进行复数化处理。
复值化处理：Si={j}i * Si , Si{1,-1} i=1,2,…….,k .
K= 64 ，SYNC-DL
128 ，SYNC-UL
144 ，Midamble
物理层过程
功率控制
小区搜索
上行同步
随机接入
功率控制
为什么要做功率控制?
因为CDMA中的多个用户在同一频率上进行通信，任何一个用户的信号对其它用户来说都是干扰，因此，是一个干扰受限的自干扰系统， 如果不对每个用户的功率进行适当控制，那么系统的容量和性能难以满足设计要求。
功率控制（二）
功率控制有什么好处?
最小化网络干扰，包括小区内干扰小区间干扰
通过控制，保证上下行链路的质量
对抗阴影衰落和快速衰落
克服远近效应，减轻角效应
省电，减少UE和基站的发射功率
最终提高系统容量和性能
功率控制特性
All figures are without processing and measurement times
Remarks
1,2,3 dB (closed loop)
1,2,3 dB (closed loop)
Step size
Open loop: (about 200us – 3575us delay )
Closed loop: 0-200 cycles/sec.
Closed loop: 0-200 cycles/sec.
Variable
Variable
Power control rate
Downlink
Uplink
小区搜索
1.搜索DwPTS：UE根据在DwPTS接收到的SYNC-DL，用一个或多个匹配滤波器获取小区DwPTS的同步。
2.扰码和基本midamble码的识别：当UE接收到这个小区的SYNC-DL后，它就相应的知道了这个SYNC-DL对应的四个基本midamble码，利用试探和误差技术，UE就可以识别出这个小区的基本midamble码，每一个基本midamble码对应一个固定的扰码，此时UE也就知道了小区使用的扰码。
3.控制复帧同步：根据DwPTS与PCCPCH的相位差关系，在连续N帧中UE能够知道BCH中起始帧的位置，这时UE就可以与BCH复帧同步。
4.读广播信道：UE读小区的广播信息，小区搜索完成。
上行同步
通过下行同步来准备上行同步
当用户开机时，他首先要建立和小区的下行同步。只有在用户建立和保持下行同步之后，他才可以开始上行同步过程。
上行同步的建立
上行同步的建立
尽管用户能够从NodeB收到下行同步信号，但他到NodeB的距离仍然未知，这会导致上行传输不同步。因此，第一个上行传输是由上行导频信道来执行，这是为了避免对传输时隙的干扰。
在接收窗内监测到上行同步序列时，NodeB估算接收功率级别和定时，并发送调整信息给用户，这是为了下次的传输和建立上行同步过程，其中包括了修改用户的定时和功率级别。在接下来的四个子帧内，NodeB将发送调整信息给用户（FPACH上一个子帧的消息）。上行同步过程，通常用于随机接入系统时，也可以用在上行失步时重建立上行同步。
上行同步的保持
上行同步的保持
为了保持上行同步，将使用每个上行突发的midamble域。
每个用户在每个上行时隙的midamble域不同。NodeB可以在同一个时隙内测量每个用户midamble域的功率级别和时间偏移。然后，在下一个可用的下行时隙中, NodeB将会发送SS和PC命令让用户适当地调整各自的发送时间和发送功率。
这些过程保证了上行同步的可靠性。一个子帧可以检查一次上行同步。可以配置/重配置上行同步的步长，步长在1/8chip到1chip的范围。
上行同步是通过UpPCH和FPACH建立的。
随机接入
Node B
1．UE建立上行同步：发射UpPTS。
2．UE接收FPACH突发：Node B发送调整信息。
3．UE调整了发送功率和定时提前量之后，将在选定的PRACH上发送层3消息“RRC CONNECTION REQUEST”。消息中包含了UE的识别信息和可选的测量信息（这时上行同步建立完成）。
4．UE再PRACH信道送出“RRC CONNECTION REQUEST”后，将在配置的S-CCPCH物理信道（承载的传输信道为FACH）上接收所有的数据块，以查找是否有属于自己的“RRC CONNECTION SETUP”消息。一个小区可以配置多条S-CCPCH物理信道，具体数目由系统信息进行广播。
5．UE在收到“RRC CONNECTION SETUP”，按层3信令的要求，在DCCH逻辑信道上给网络一个证实信号“RRC CONNECTION SETUP COMPLETE”。
无线接口协议结构
物理层
L2
媒体接入控制（MAC）
无线链路控制（RLC）
分组数据汇聚协议（PDCP）
广播多播控制（BMC）
无线资源控制（RRC)
MAC子层
MAC层协议结构
逻辑信道到传输信道的映射
MAC层的主要功能
MAC层的基本过程
动态无线承载控制德业务流量测量
RACH发送控制
UE侧TFC的选择
加密
MAC层协议结构
UE side MAC architecture
MAC层协议结构（二）
UTRAN side MAC architecture
逻辑信道到传输信道的映射
Logical channels mapped onto transport channels,
seen from the UE side
逻辑信道到传输信道的映射（二）
Logical channels mapped onto transport channels,
seen from the UTRAN side
MAC层的主要功能
1．逻辑信道和传输信道之间的映射；
2．根据瞬时源速率为每个传输信道选择适当的传输格式；
3．同一UE的各个数据流之间的优先级处理；
4．使用动态调度来进行UE之间的优先级处理；
5．DSCH和FACH上几个用户的数据流之间的优先级处理；
6．公共传输信道上UE的标识；
7．将上层PDUs复用为通过公共传输信道传输给物理层的传输块，并将公共传输信道上的来自物理层的传输块解复用后传往高层；
8．将上层PDUs复用为通过专用传输信道传输给物理层的传输块，并将专用传输信道上的来自物理层的传输块解复用后传往高层；
9．业务量测量；
10．传输信道类型切换；
11．透明模式RLC的数据加密；
12．RACH传输的接入业务级别（ASC）选择；
13．包含HARQ支持的HS-DSCH的发送和接收控制；
14．HS-DSCH比特率测量。
动态无线承载控制德业务流量测量
MAC子层根据收集的业务流量信息进行测量，并把测量结果报告给RRC子层。基于这些测量结果，RRC执行动态无线承载控制。
至少在每个TTI，MAC层将从每个RLC实体收到它的缓存区占有（BO），BO用字节来表示。RRC可以配置MAC以跟踪BO值的统计量（即：初始BO，BO的平均值、BO的方差）；这些BO值指被映射到某一特定的传输信道上的所有的无线承载的BO值。当要求平均值或方差时，还需要提供一个时间间隔范围。
RRC利用原语CMAC-Measure-REQ来请求MAC测量报告。包含参数：
报告量标识符；
用来计算均值或方差的时间间隔(当报告量是均值或方差时应用)；
MAC用包括如下参数的原语MAC-Data-REQ来接收RLC PDUs：
缓存区占用（BO）。
RACH发送控制
为了提供不同的RACH使用优先级，RACH物理资源（即SYNC1码）可以被划分为不同的接入业务级别（ASC）。
接入业务级别在0 i NumASC 7这一范围中被编号（即ASC的最多个数是8）。RRC子层从系统信息中得到PRACH划分标识符和相应的持续值，并通过原语CMAC-CONFIG-REQ把ASC参数集配置给MAC子层。
在无线承载建立/重配置时，每个相关的逻辑信道被指配了一个MAC逻辑信道优先级（MLP）（1，2,…,8，1是最高优先级）。当为UE侧的MAC子层配置RACH传输时，这些MLP将被用于MAC上的ASC选择。如果传输块集中的各传输块所对应的MLP都相同，则选择ASC为NumASC和MLP的较小者；否则，选择ASC为NumASC和MinMLP的较小者，其中MinMLP表示该传输块集所涉及的最高逻辑信道优先级。
UE侧TFC的选择
支持状态（Supported state）；
过量功率状态（Excess-power state）；
阻塞状态（Blocked state）。
UE侧TFC的选择（二）
一个有效的TFC需满足以下条件：
属于TFCS；
不在阻塞状态
与RLC配置兼容；
不需要RLC产生填充PDU；
所携带的比特数不能比一个TTI中发送的比特数更多。
TFC的选择应在有效TFC集中进行，并且依次满足下列条件：
没有其他TFC能够比被选TFC发送更高优先级数据；
没有其他TFC能够比下一个优先级信道上发送更多数据；对其它剩余优先级重复使用这一规则；
没有其他TFC比该TFC有更低的比特速率。
加密
如果无线承载采用RLC透明模式，MAC-d需要实现加密功能。被加密的部分是MAC SDU。
无线接口协议结构
物理层
L2
媒体接入控制（MAC）
无线链路控制（RLC）
分组数据汇聚协议（PDCP）
广播多播控制（BMC）
无线资源控制（RRC)
RLC子层
RLC层模型
三种模式：
透明模式 TrM
非确认模式UM
确认模式AM
RLC功能
AM RLC操作过程
RLC层模型
RLC协议层位于MAC层之上，为用户和控制数据提供分段和重传业务。每个RLC实体由RRC配置，在控制平面，RLC向上层提供的业务为信令无线承载；在用户平面，当PDCP盒BMC协议没有被该业务使用时，RLC向上层提供无线承载，否则无线承载业务由PDCP或BMC承载。
TrM RLC
TrM RLC（二）
透明模式(Transparent Mode)：发送实体不添加任何额控制外协议开销，仅仅根据业务类型决定是否进行分段操作。接收实体接收到的PDU如果出现错误，则根据配置，在错误标记后递交或者直接丢弃并向高层报告。
实时语音业务通常采用RLC透明模式。
UM RLC
UM RLC（二）
非确认模式(Unacknowledged Mode)：发送实体在高层PDU上添加必要的控制协议开销，然后进行传送但并不保证传递到对等实体，且没有使用重传协议。接收实体对所接收到的错误数据标记为错误后递交，或者直接丢弃并向高层报告。由于RLC PDU包含有顺序号，因此能够检测高层PDU的完整性。
小区广播和IP电话常用UM模式。
AM RLC
确认模式(Acknowledged Mode)：发送侧在高层数据上添加必要的控制协议开销后进行传送，并保证传递到对等实体。因为具有ARQ能力，如果RLC接收到错误的RLC PDU，就通知发送方的RLC重传这个PDU。由于RLC PDU中包含有顺序号信息，支持数据向高层的顺序/乱序递交。
AM是分组数据传输的标准模式，比如WWW和电子邮件下载。
RLC 功能
分段/重组：在发送端执行将不同长度的高层PDU分段，使之成为较小的PDU，并在接收端进行重组。RLC单元的大小应根据实际的TFS进行调整。
级联：当一个RLC SDU的内容不能填满一个完整的RLC PDU时，可以将下一个RLC SDU的第一段也放在这个PDU中，与前一个RLC SDU的最后一段级联在一起。
填充：当RLC SDU的内容不能填满一个完整的RLC PDU且无法进行级联时，可以将剩余的空间用填充比特来填满。
用户数据的传输：用于在RLC业务用户之间的数据传输。RLC支持AM、UM、TrM的数据传输。QoS的设置控制用户数据的传输。
纠错：在AM下通过重传来纠正错误。
高层PDU的顺序传送：RLC按照高层PDU递交下来的顺序进行发送。主要用于AM。
复制检查：检查所接收的RLC PDU，并保证向高层只递交一次。
流量控制：由RLC接收端对另一侧RLC发送端的发送速率进行控制。
序列号检查：在UM下，保证PDU的完整性。并且在RLC PDU被重组为RLC SDU时，通过检查RLC PDU的序列号提供一个检测恶化的RLC SDU的方法。
协议错误检测与恢复：检测RLC协议的错误并进行恢复。
加密：在AM/UM下对数据进行加密。
SDU丢弃：该功能允许RLC的发送端释放缓冲区中的一个RLC SDU。
AM RLC 操作过程
AM RLC 操作过程（二）
发送端：AM RLC实体的发送端通过AM-SAP从上层接收RLC SDUs。RLC SDUs被级联分割成固定长度的负荷单元AMD PDUs。这些负荷单元的长度是半静态，是在无线承载建立期间协商确定的，并且可以根据RRC来重新配置。在负荷单元头部添加了必要的用来指示级联的SDU起始位置的长度标识器之后，就放入重传缓存区、MUX和发射缓冲器。从发射缓冲器中取出一个负荷单元，并在其头部加上其它必要的协议标记，其中主要包括RLC PDU顺序号SN、轮询比特P等控制信息。如果负荷单元不能填满AMD PDU，那么还可以携带状态PDU或者进行填充。所携带的状态PDU既可以由接收侧产生，也可以由发送侧产生。它们携带了必要的反馈报告和状态指示信息。在完成对AMD PDU进行加密（AMD PDU头以及Control PDU不应被加密）以后，RLC AMD PDU将经由逻辑信道传递给MAC。
接收端：AM实体的接收侧通过逻辑信道从MAC接收RLC AMD PDU和其它信息。CRC的错误检测是在物理层进行的，并将检查结果通过MAC报告给RLC。因此RLC能够了解这个PDU是否正确。如果PDU为错误，那么RLC利用ARQ功能将产生一个重传请求。该请求包含在一个状态PDU内，并由发送侧被携带或者直接发送给对方。正确的AMD PDU首先被解密，取出头部信息和携带的状态信息再转交到发送侧处理。如果PDU包含有数据负荷单元部分，则这些数据负荷单元被放入接收缓冲器中等待重组。当属于一个SDU的所有负荷单元都在接收缓冲器中，那么这个SDU就被重组，然后经过顺序递交检查和复制检查后递交给高层。
无线接口协议结构
物理层
L2
媒体接入控制（MAC）
无线链路控制（RLC）
分组数据汇聚协议（PDCP）
广播多播控制（BMC）
无线资源控制（RRC)
PDCP 子层
分组数据汇聚协议（PDCP）位于RLC层之上，存在于用户平面，只处理分组业务。
网络层协议应能够运行于多种子网和数据链路上。UMTS支持多种网络层协议，为用户提供协议的透明性，可支持的协议有IPv4和IPv6。在UTRAN上引入新的网络层协议应当不改变UTRAN的原有协议。因此，所有与上层报文传送相关的功能，应当被UTRAN的网络层实体以透明方式执行。这是对UTRAN PDCP的一个必备要求。
对UTRAN PDCP的另一个要求是提高信道效率，是通过采用多种优化方法来完成的。目前使用的方法主要是IETF标准化的头部压缩协议——RFC2507和RFC3095。
PDCP 结构
PDCP 功能
（1）数据分组头压缩
在发送实体和接收实体中分别执行IP数据流的头压缩与解压缩（如：TCP/IP 和RTP/UDP/IP头）。
（2）用户数据传输。
将非接入层送来的PDCP-SDU转 发到RLC层，反之亦然。
（3）支持无损SRNC重定位
对于配置为支持无损SRNS重定位的无线承载，完成PDCP序号的维护。
AM RLC下的PDCP数据传送
无线接口协议结构
物理层
L2
媒体接入控制（MAC）
无线链路控制（RLC）
分组数据汇聚协议（PDCP）
广播多播控制（BMC）
无线资源控制（RRC)
BMC 子层
广播/多播控制（BMC）是L2的一个子层，仅存在于用户平面。它位于RLC层之上。BMC子层对于除了广播/多播之外的所有业务均是透明的。由RRC为小区创建、维护和释放公共业务无线承载。
BMC实体是单向的。在UTRAN侧，BMC子层在每一个小区应包含一个BMC协议实体。每个BMC实体要求一条单独的CTCH信道，这一信道是由MAC子层通过RLC子层来提供的，使用RLC非确认模式。
一个支持小区广播业务的UE应该能够在空闲模式下、连接模式的CELL_PCH和URA_PCH RRC状态下接收BMC消息。
BMC 协议模型
BMC 功能
小区广播消息的存储
BMC可以存储CBC-RNC接口上接收到的小区广播消息，为周期性的发送作准备。
业务量监测和为小区广播服务（CBS）请求无线资源
在UTRAN侧，BMC根据CBC-RNC接口上接收的小区广播消息计算小区广播业务的传输速率，并向RRC申请合适的CTCH/FACH资源。
BMC消息的调度
BMC在CBC-RNC接口上接收调度信息和每条小区广播消息。基于调度消息，UTRAN侧BMC调度BMC消息序列；在UE侧，BMC对调度消息进行评估并向RRC指示调度参数，以便RRC配置底层进行CBS的非连续接收。
向UE传输BMC消息
根据调度发送BMC消息（包括调度信息和小区广播消息）。
向高层（NAS）传输小区广播消息（UE侧）
UE侧负责把接收到的没有错误的小区广播消息传送给高层。
无线接口协议结构
物理层
L2
媒体接入控制（MAC）
无线链路控制（RLC）
分组数据汇聚协议（PDCP）
广播多播控制（BMC）
无线资源控制（RRC)
无线资源控制（RRC）
RRC与低层的交互动作
RRC的结构与功能
RRC的状态转移
RRC过程
RRC与低层的交互动作
RRC的结构和功能
RRC的结构和功能（二）
路由功能实体(RFE)：处理高层消息到不同的移动管理/连接管理实体（UE侧）或不同的核心网络域（UTRAN侧）的路由选择。
广播控制功能实体(BCFE)：处理广播功能。该实体用于发送一般控制接入点（GC-SAP）所需要的RRC业务。BCFE能使用低层透明模式接入点（TrSAP）和非确认模式接入点（UM-SAP）提供的服务。
寻呼及通告功能实体(PNFE)：控制寻呼无RRC连接的UE。该实体用于发送通告接入点（Nt-SAP）所需要的RRC业务。能使用低层TrSAP和UM-SAP提供的服务。
专用控制功能实体(DCFE)：处理特定的某个UE的所有功能。该实体用于发送专用控制（DC-SAP）所需要的RRC业务。根据发送的消息和当前UE服务状态，DCFE可使用低层Tr-SAP和UM/AM-SAP提供的服务。
共享控制功能实体(SCFE)：控制PDSCH 和PUSCH的分配。该实体使用低层Tr-SAP和UM-SAP提供的服务。在TDD模式下，SCFE还用于协助专用控制功能实体。
传输模式实体(TME）：处理RRC层内不同实体和RLC提供的接入点之间的映射。
RRC的结构和功能（三）
RRC的主要功能：
广播由非接入层（核心网）提供的信息
广播与接入层相关的信息
建立、维持及释放UE和UTRAN之间的一个RRC连接
建立、重配置及释放无线承载
分配、重配置及释放用于RRC连接的无线资源
RRC连接移动功能
控制所需的QoS
UE测量的报告和对报告的控制
外环功率控制
加密控制
慢速动态信道分配
寻呼
初始小区选择和重选
上行链路DCH上无线资源的仲裁
RRC消息完整性保护
定时提前
CBS控制
RRC的状态转移
CELL_DCH状态
CELL-DCH 状态（二）
UE被配给专用的物理信道，并且SRNC能够知道UE所在的小区。在此状态下，UE可以使用专用传输信道、上下行共享信道或者两者的组合。
UE进行测量，并根据从RNC接收到的测量控制信息发送测量报告。
CELL-DCH状态通过空闲模式建立RRC连接进入，或从 CELL-FACH状态下建立专用资源进入。处于CELL-DCH状态下的UE可以通过释放RRC连接转入空闲模式状态，或释放专用物理信道而进入其它几种状态。
CELL_FACH状态
CELL_FACH 状态（二）
UE没有专用的物理信道，可以使用RACH/FACH传递信令或少量的用户数据，同时也可以建立一个或多个USCH/DSCH。
UE进行测量并向网络发送测量报告。默认情况下，UE根据接收到的系统消息进行测量。网络也可以通过专用的测量控制消息告知UE执行的动作。当二者不完全一致的情况下，后者具有更高的优先权。
UE持续监控下行的FACH并读取有效的系统消息。系统将消息变更的通知通过FACH报告给UE，根据该通知，UE可以在BCH上读取新的系统消息。
在CELL-FACH状态下，UE根据小区选择的规则进行小区重选，并通过小区更新的消息来告知UTRAN终端目前的位置。如果UE选择了一个属于其它系统的小区，UE将进入空闲状态，然后根据相应的规范要求进入另外的系统。
处于CELL-FACH状态下的UE可以通过释放RRC连接转入空闲模式状态，或根据网络的要求进入CELL-PCH状态或URA-PCH状态。如果分配了专用物理信道，UE则进入CELL-DCH状态。
CELL_PCH状态
CELL_PCH 状态（二）
在CELL-PCH状态下UE没有专用的物理信道。UE将根据网络提供的算法选择PCH信道，并使用DRX（非连续接收）监控与之伴随的PICH读取寻呼信息，以达到终端节电的目的。
在CELL-PCH状态下的UE没有任何激活的上行链路，如网络希望启动任何动作，需要通过寻呼通知UE随后的下行动作，或者通过上行接入迁移到CELL-FACH状态。
UE能够监听BCH上的广播消息。支持CBS的UE，在此状态下也可以接收BMC消息。
UTRAN通过UE最后一次上报的小区更新消息确定其位置。在此状态下，小区重选动作必须要迁移到CELL-FACH状态。在此期间没有引发其它动作，过程结束之后，UE将重新迁回CELL-PCH状态。该状态下的UE不能接收到专用的测量指示消息，所有的测量动作都是根据接收的系统消息来执行。
在UE活动性很低的情况下，UTRAN可以命令UE迁移到URA-PCH状态以减少不必要的小区更新过程。此动作的执行要经过CELL-FACH状态。网络可以通过设定一个定时器或计数器来记录小区更新的次数，当此数值超过一定门限的时候就触发上述动作。
URA_PCH状态
URA_PCH 状态（二）
URA-PCH状态和CELL-PCH状态下具有非常类似的特征，如信道特征、系统消息的读取和测量动作等等。区别在于：UTRAN通过UE最后一次上报的小区更新消息确定其位置。在此状态下，UE也可以进行小区重选，重选之后不执行小区更新，而是从BCH中读取UTRAN注册区标识（URA）；仅当URA发生变更的时候，UE才将其位置信息重新通知SRNC。此过程是通过URA更新完成的。同CELL-PCH状态一样，此动作必须也要迁到CELL-FACH状态。如果在此期间没有引发其它动作，过程结束之后，UE将重新建回到URA-PCH状态。
URA由一个或多个小区组成，多个URA在地理上可以重复覆盖，这种重叠区域的设置在一定程度上避免了网络乒乓效应。一个小区可以属于多个URA，只有当UE在小区URA中没有找到匹配的标识，才会启动URA更新过程。
RRC过程
RRC过程可分为四类：
RRC连接管理过程
无线承载控制过程
RRC连接移动性过程
RRC测量过程
RRC连接管理过程
系统消息的广播
寻呼
RRC连接建立
RRC连接释放
UE性能信息的传输
UE性能查询
初始直接传输
下行链路直接传输
上行链路直接传输
UE专用寻呼
安全模式控制
信令连接释放
信令连接释放指示
计数器检查
RAT间切换信息的传输
RRC 连接建立过程示例
RRC连接过程指在UE和UTRAN之间建立一个RRC连接。其动作是根据UE的非接入层请求进行初始化，在网络发起的情况下，需要事先通过寻呼通知UE。UE和网络之间的非接入层信令包括 RRC连接和Iu连接，这里RRC连接指的是空中接口的信令连接。UE和UTRAN之间最多只能存在一条RRC连接，在UE和CN域之间存在多个信令连接的情况下，他们将使用同一个RRC连接。RRC连接过程可以建立3个或4个信令无线承载（SRB），分别以RB1到RB4标识。
无线承载控制过程
无线承载建立过程
无线承载重配置
无线承载释放
传输信道重配置
物理信道重配置
传输格式组合控制
物理共享信道分配
PUSCH容量请求
上行链路物理信道控制
无线承载重配置过程示例
无线承载重配置用于重配置无线承载的参数；UTRAN在下行链路DCCH上用AM或UM RLC发送RADIO BEARER RECONFIGURATION消息，UE接收到该消息后，将首先释放当前的物理信道配置，然后完成物理层同步过程，建立一条新的物理信道配置，并进入消息所指定的状态。UE还应组装相应的重配置响应消息，并在上行链路DCCH上使用AM RLC模式发送给UTRAN。UTRAN接收到响应消息后，将删除旧配置。
RRC连接移动性管理
小区更新
URA更新
SRNC重定位
切换
UTRAN移动性信息
小区更新过程示例
小区更新过程用于一下几个主要目的：
a．重新进入URA_PCH或CELL_PCH状态的服务区域后通知UTRAN。
b．通知UTRAN在AM RLC实体上不可恢复的错误。
c．依靠定期小区更新，在CELL_FACH或CELL_PCH或URA_PCH状态下作为一个监管机制。
d．小区重选后更新UTRAN中UE所驻留的当前小区的信息。
e．可用于CELL_DCH状态下的无线链路失败的情况。
f．在URA_PCH或CELL_PCH状态被触发，通知UTRAN到CELL_FACH的状态转移。转移的原因是由于UE收到UTRAN发起的寻呼，或上行链路数据传输的请求。
UE
UTRAN
CCCH：小区更新
DCCH：小区更新确认
DCCH：UTRAN移动性信息确认
DCCH：物理信道重配置完成
DCCH：传输信道重配置完成
DCCH：RB释放完成
DCCH：RB重配置完成
RRC测量过程
测量控制
测量报告
辅助数据传输
RRC 测量过程（二）
1)测量控制：
它设计得非常灵活，RNC可以初始、修改、停止UE的许多测量行为，对并行的测量过程也可以独立进行控制。测量信息主要包含在SIB11（适用于空闲模式）和SIB12（适用于CELL_FACH、CELL_PCH和URA_PCH）中。在CELL_DCH状态下，UE可以接收到专用的测量信息。
2)测量报告：
当满足报告产生的准则时，所有的测量结果都通过消息“测量报告”传输到UTRAN。其中包含测量标识符和测量结果。在CELL_DCH和CELL_FACH状态，UE在上行DCCH发送-测量报告消息。在CELL_FACH状态下只用于业务量测量报告。在CELL－PCH和URA－PCH状态，UE应先执行小区更新过程转移到CELL－FACH状态。然后当所进行的业务测量报告满足准则变量“测量本体（measurement-identity）”时，在上行DCCH上发送测量报告消息。
3)辅助数据传输：
辅助数据传输过程的目的是从UTRAN到UE传输有关UE位置的辅助数据。当RNC被CN请求，UTRAN可以利用ASSISTANCE DATA DELIVERY消息交付UP相关的辅助数据，该消息在下行DCCH上以AM RLC传输。
测量种类
频率内测量：测量与激活集同频率的下行链路物理信道。
频率间测量：测量与激活集不同频率的下行物链路理信道。
Inter-RAT测量：测量属于其他无线接入技术的下行链路物理信道，如GSM。
业务量测量：测量上行链路业务量。
质量测量：测量质量参数，例如下行链路误块率。
UE内部测量：测量UE的发射功率和UE接收的信号电平。
定位测量：UE位置测量。
UE监视的小区分类
属于激活集的小区。用户信息从这些小区发送，它们同时进行解调制并密切相结合。在TDD模式，激活集通常只有一个小区组成。
不在激活集中，但根据UTRAN分配的相邻节点列表而被监测的小区，属于监测集。
不在激活集，也不在监测集中，属于检测集。检测集的测量报告只能由UE在CELL_DCH状态为同频测量提出请求。
L2分四个子层：MAC、RLC、PDCP和BMC。PDCP和BMC只在用户平面。RRC层位于接入网的控制平面，完成接入网和终端之间交互的所有信令过程。对于NAS消息而言，UTRAN是透明传输的。
