TD-SCDMA信令分析指导书
TD-S00-D01-A10
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XXX, XXXXXX, ……
目 录
1-1第1章 概 述
目的 1-1
信令的概念 1-1
第2章 小区建立与手机注册 2-1
小区建立 2-1
小区建立流程 2-1
手机注册网络 2-6
手机注册网络流程 2-6
第3章 CS域业务信令流程 3-1
语音业务 3-1
主叫建立 3-1
被叫建立 3-13
主叫释放 3-26
被叫释放 3-32
VP业务 3-35
主叫建立 3-35
被叫建立 3-47
主叫释放 3-60
被叫释放 3-66
短消息 3-69
短消息过程概述 3-69
短消息完整流程 3-70
短消息过程关键信令 3-73
第4章 PS域信令流程 4-74
普通PS业务 4-74
GPRS附着 4-74
PDP Context 激活流程(UE发起) 4-77
PDP Context 去激活流程(UE发起) 4-83
HSDPA信令流程 4-1
HSDPA连接建立 4-1
HSDPA连接释放 4-9
第5章 RNC内小区切换 5-11
RNC内小区切换过程概述 5-11
RNC内小区切换过程 5-12
Intra-NodeB Inter-Cell HO 5-12
Intra-RNC Inter-NodeB HO 5-22
第6章 RNC间小区切换 6-1
RNC间小区切换过程概述 6-1
RNC间小区切换过程完整流程 6-2
CS domain 6-2
PS domain 6-14
第7章 缩略语 7-1
插图目录
1-3图1-1 小区建立流程
图1-2 手机开机注册网络流程 1-6
图1-3 Uu接口UE开机信令流截图 1-7
图1-4 Uu接口UE开机-RRC_CONNECT_REQ消息截图 1-8
图1-5 Iu接口UE开机-INITIAL_UE_MESSAGE截图 1-8
图2-1 UE处于Idle状态下发起CS呼叫的流程图1 2-2
图2-2 UE处于Idle状态下发起CS呼叫的流程2 2-3
图2-3 UE处于Idle状态下发起CS呼叫的流程3 2-4
图2-4 RRC_RRC_CONN_SETUP消息 2-7
图2-5 RRC_INIT_DIRECT_TRANSF消息 2-8
图2-6 RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE消息 2-10
图2-7 RANAP_COMMON_ID消息 2-11
图2-8 RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ消息 2-12
图2-9 RANAP_DIRECT_TRANSFER 消息 2-13
图2-10 UE处于Idle状态下被呼的流程1 2-14
图2-11 UE处于Idle状态下被呼的流程2 2-15
图2-12 UE处于Idle状态下被呼的流程3 2-16
图2-13 RRC_PAGING_TYPE1消息 2-19
图2-14 RRC_RRC_CONN_SETUP消息 2-20
图2-15 RRC_INIT_DIRECT_TRANSF消息 2-21
图2-16 RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE消息 2-23
图2-17 RANAP_COMMON_ID消息 2-24
图2-18 RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ消息 2-25
图2-19 RANAP_DIRECT_TRANSFER 消息 2-26
图2-20 UE发起呼叫释放的主要的NAS消息关系图 2-27
图2-21 释放RRC连接图 2-28
图2-22 UE发起仅释放Iu连接而不释放RRC连接的流程图 2-29
图2-23 RANAP_IU_RELEASECOMMAND消息 2-30
图2-24 RRC_RRC_CONN_REL消息 2-31
图2-25 NBAP_RL_DEL_REQ消息 2-32
图2-26 网络侧发起呼叫释放 2-32
图2-27 RANAP_IU_RELEASECOMMAND消息 2-33
图2-28 RRC_RRC_CONN_REL消息 2-34
图2-29 NBAP_RL_DEL_REQ消息 2-35
图2-30 UE处于Idle状态下发起VP呼叫的流程1 2-36
图2-31 UE处于Idle状态下发起VP呼叫的流程2 2-37
图2-32 UE处于Idle状态下发起VP呼叫的流程3 2-38
图2-33 RRC_RRC_CONN_SETUP消息 2-41
图2-34 RRC_INIT_DIRECT_TRANSF消息 2-42
图2-35 RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE消息 2-44
图2-36 RANAP_COMMON_ID消息 2-45
图2-37 RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ消息 2-46
图2-38 RANAP_DIRECT_TRANSFER 消息 2-47
图2-39 UE处于Idle状态下被呼的流程1 2-48
图2-40 UE处于Idle状态下被呼的流程2 2-49
图2-41 UE处于Idle状态下被呼的流程3 2-50
图2-42 RRC_PAGING_TYPE1消息 2-53
图2-43 RRC_RRC_CONN_SETUP消息 2-54
图2-44 RRC_INIT_DIRECT_TRANSF消息 2-55
图2-45 RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE消息 2-57
图2-46 RANAP_COMMON_ID消息 2-58
图2-47 RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ消息 2-59
图2-48 RANAP_DIRECT_TRANSFER 消息 2-60
图2-49 上下行直传 2-61
图2-50 释放RRC连接 2-62
图2-51 UE发起仅释放Iu连接而不释放RRC连接的流程 2-63
图2-52 RANAP_IU_RELEASECOMMAND消息 2-64
图2-53 RRC_RRC_CONN_REL消息 2-65
图2-54 NBAP_RL_DEL_REQ消息 2-66
图2-55 网络侧发起呼叫释放主要的NAS消息关系 2-66
图2-56 RANAP_IU_RELEASECOMMAND消息 2-67
图2-57 RRC_RRC_CONN_REL消息 2-68
图2-58 NBAP_RL_DEL_REQ消息 2-69
图2-59 MO-SMS的UE发起的短消息过程和接收短消息过程 2-71
图2-60 MT-SMS的UE发起的短消息过程和接收短消息过程 2-72
图2-61 RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE消息 2-73
图2-62 RANAP_DIRECT_TRANSFER消息 2-74
图3-1 GPRS附着流程 3-75
图3-2 Iu接口GPRS Attach信令流截图 3-75
图3-3 Iu接口GPRS Attach-INITIAL_UE_MESSAGE截图 3-76
图3-4 Iu接口GPRS Attach-attach_accept截图 3-77
图3-5 Iu接口GPRS attach_complete截图 3-77
图3-6 终端发起的PDP激活流程 3-79
图3-7 PDP CONTEXT激活信令流截图 3-80
图3-8 INITIAL_UE_MESSAGE 3-80
图3-9 COMMON_ID 3-81
图3-10 DT-act_PDP_Con_Req 3-81
图3-11 RAB_ASSIGNMENT_REQ 3-82
图3-12 DT-act_PDP_Con_Accept 3-83
图3-13 终端发起的PDP去激活流程 3-83
图3-14 PDP CONTEXT去激活信令流截图 3-84
图3-15 DT-dea_PDP_CONTEXT_REQ 3-84
图3-16 DT-dea_PDP_CONTEXT_Accept 3-85
图3-17 HSDPA呼叫建立流程 3-2
图3-18 HSDPA连接建立信令流截图 3-3
图3-19 RRC_CONNECT_REQ 3-4
图3-20 INITIAL_UE_MESSAGE 3-4
图3-21 DT-act_PDP_CONTEXT_REQUEST 3-5
图3-22 RAB_ASSIGNMENT_REQ 3-7
图3-23 RB_SETUP 3-8
图3-24 DT-act_PDP_CONTEXT_ACCEPT 3-8
图3-25 HSDPA连接释放流程图 3-9
图3-26 HSDPA连接释放信令流截图 3-10
图3-27 DT-dea_PDP_CONTEXT_REQ 3-10
图3-28 DT-dea_PDP_CONTEXT_REQ 3-11
图4-1 同一NodeB内不同小区之间的切换 4-12
图4-2 跟踪UE在同一NodeB的不同小区间切换的trace实例 4-13
图4-3 RRC_MEAS_RPRT包含的属性图 4-14
图4-4 NBAP_RL_ADD REQ包含的属性图1 4-15
图4-5 NBAP_RL_ADD REQ包含的属性图2 4-16
图4-6 NBAP_RL_ADD REQ包含的属性图3 4-16
图4-7 RRC_PH_CH_RECFG包含的属性图1 4-17
图4-8 RRC_PH_CH_RECFG包含的属性图2 4-18
图4-9 NBAP_RL_DEL_REQ包含的属性图 4-19
图4-10 同频测量RRC_MEAS_CTRL包含的属性图 4-20
图4-11 异频测量RRC_MEAS_CTRL包含的属性图 4-21
图4-12 同一RNC内不同NodeB之间的切换 4-22
图4-13 跟踪UE在同一RNC内不同NodeB之间的小区切换的trace实例 4-23
图4-14 异频测量的RRC_MEAS_RPRT包含的属性图 4-24
图4-15 NBAP_RL_SETUP_REQ包含的属性图 4-25
图4-16 NBAP_RL_SETUP_RSP包含的属性图 4-26
图4-17 RANAP_DIRECT_TRANSFER包含的属性图 4-26
图4-18 RRC_PH_CH_RECFG包含的属性图1 4-27
图4-19 RRC_PH_CH_RECFG包含的属性图2 4-28
图4-20 NBAP_RL_DEL_REQ包含的属性图 4-28
图4-21 同频测量RRC_MEAS_CTRL包含的属性图 4-29
图4-22 异频测量RRC_MEAS_CTRL包含的属性图 4-30
图5-1 不同RNC之间的小区切换的CS域流程图 5-3
图5-2 不同RNC之间的小区切换的CS域跟踪实例图 5-5
图5-3 异频测量RRC_MEAS_RPRT包含的属性图 5-6
图5-4 RANAP_RELOCATION_REQUIRED包含的属性图 5-7
图5-5 RANAP_RELOCATION_REQUIRED包含的属性图 5-8
图5-6 RANAP_RELOCATION_REQ_ACK包含的属性图 5-9
图5-7 NAPAP_RELOCATION_COMMAND包含的属性图 5-10
图5-8 RRC_PH_CH_RECFG包含的属性图1 5-11
图5-9 RRC_PH_CH_RECFG包含的属性图2 5-12
图5-10 RANAP_RELOCATION_DETECT包含的属性图 5-12
图5-11 RANAP_RELOCATION_COMPLETE包含的属性图 5-13
图5-12 不同RNC之间的小区切换的PS域流程图 5-15
图5-13 不同RNC之间的小区切换的PS域实例跟踪图 5-17
图5-14 异频测量RRC_MEAS_RPRT包含的属性图 5-18
图5-15 RANAP_RELOCATION_REQUIRED包含的属性图1 5-19
图5-16 RANAP_RELOCATION_REQUIRED包含的属性图2 5-20
图5-17 RANAP_RELOCATION_REQ_ACK包含的属性图 5-21
图5-18 RANAP_RELOCATION_COMMAND包含的属性图 5-22
图5-19 RRC_PH_CH_RECFG包含的属性图1 5-23
图5-20 RRC_PH_CH_RECFG包含的属性图2 5-24
图5-21 RANAP_FORWARD_SRNS_CONTEXT包含的属性图 5-25
图5-22 RANAP_RELOCATION_DETECT包含的属性图 5-25
图5-23 RANAP_RELOCATION_COMPLETE包含的属性图 5-26
概 述
目的
用于了解和学习TD-SCDMA小区建立、CS及PS域业务、RNC切换过程中的信令流程。
信令的概念
信令在电信通信网中是个很重要的概念,简单地说它是一种机制,通过这种机制,构成通信网的用户终端以及各个业务节点可以互相交换各自的状态信息和提出对其它设备的接续要求,从而使网络作为一个整体运行。
信令系统是通信网的神经系统,是通信网必不可少、非常重要的组成部分。
小区建立与手机注册
小区建立
小区建立流程
下面以资源状态指示过程触发小区建立流程为例,说明小区建立流程。小区实际建立时,具体流程与具体配置相关。下面的例子中将建立两条SCCPCH 信道,一条PRACH 信道,其中两条SCCPCH 分别承载两条FACH、两条FACH 和一条PCH,PRACH 承载一条RACH。
小区建立流程图释义
小区建立流程
消息流程说明如下:
(1) NodeB 向RNC 发送资源状态指示消息RESOURCE STATUS INDICATION,消息中
可能包含指示原因及相关的逻辑资源内容。
(2) RNC 向NodeB 发送审计请求消息AUDIT REQUEST,发起资源审计过程。
(3) 经过审计过程,RNC 对NodeB 的配置和逻辑资源状态进行检查,并可能进行RNC
与NodeB 间的重新同步。审计完成后,NodeB 向RNC 发送审计响应消息AUDIT
RESPONSE。
(4) RNC 向NodeB 发送小区建立请求消息CELL SETUP REQUEST,发起小区建立过
程。
(5) NodeB 根据小区建立请求消息中给定参数,保存必要资源并配置新小区。小区建立
结束后,NodeB 向CRNC 发送小区建立响应消息CELL SETUP RESPONSE,确认
小区建立成功。
(6) RNC 向NodeB 发送公共传输信道建立请求消息COMMON TRANSPORT
CHANNEL SETUP REQUEST,请求建立一条PRACH 信道。
(7) NodeB 发送公共传输信道建立响应消息COMMON TRANSPORT CHANNEL
SETUP RESPONSE,确认公共传输信道建立成功。
(8) RNC 采用ALCAP 协议向NodeB 发送QAAL2 建立请求消息QAAL2 ESTABLISH
REQUEST,发起Iub 数据传输承载建立过程。消息中包含AAL2 绑定ID,以便绑
定Iub 数据传输承载与RACH(随机接入信道)。
(9) NodeB 向RNC 发送QAAL2 建立确认消息QAAL2 ESTABLISH CONFIRM,作为
Iub 数据传输承载建立请求应答。
(10)RNC 向NodeB 发送公共传输信道建立请求消息COMMON TRANSPORT
CHANNEL SETUP REQUEST,请求建立一条SCCPCH 物理信道,本例中SCCPCH
承载两条FACH(前向接入信道)和一条PCH(寻呼信道)。
(11)NodeB 发送公共传输信道建立响应消息COMMON TRANSPORT CHANNEL
SETUP RESPONSE,确认公共传输信道建立成功。
(12)、(14)、(16) RNC 采用ALCAP 协议向NodeB 发送QAAL2 建立请求消息QAAL2
ESTABLISH REQUEST,发起Iub 数据传输承载的建立过程。这个过程共进行三次,
分别建立三条Iub 数据传输承载,每条QAAL2 请求中都包含AAL2 绑定ID,分别
用于把三条Iub 数据传输承载绑定到两条FACH 和一条PCH。
(13)、(15)、(17)NodeB 向RNC 发送QAAL2 建立确认消息QAAL2 ESTABLISH
CONFIRM,作为Iub 数据传输承载建立请求的应答。与三条QAAL2 建立请求消息
对应,NodeB 向RNC 回复三条QAAL2 建立确认消息。
(18)RNC 向NodeB 发送公共传输信道建立请求消息COMMON TRANSPORT
CHANNEL SEUTP REQUEST,请求建立一条SCCPCH(承载两条FACH)。
(19)NodeB 发送公共传输信道建立响应消息COMMON TRANSPORT CHANNEL
SETUP RESPONSE,确认公共传输信道建立成功。
(20)、(22) CRNC 采用ALCAP 协议向NodeB 发送QAAL2 建立请求消息QAAL2
ESTABLISH REQUEST,发起Iub 数据传输承载的建立过程。这个过程进行两次,
分别建立两条Iub 数据传输承载。每条QAAL2 请求中都包含AAL2 绑定ID,分别
用于把两条Iub 数据传输承载绑定到两条FACH。
(21)、(23) NodeB 向CRNC 发送QAAL2 建立确认消息QAAL2 ESTABLISH CONFIRM,
作为Iub 数据传输承载建立成功的应答。与两条Iub 数据传输承载建立请求消息对
应,NodeB 向RNC 回复两条QAAL2 建立确认消息。
(24) RNC 向NodeB 发送系统消息更新请求消息SYSTEM INFORMATION UPDATE
REQUEST。
(25)NodeB 发送系统消息更新响应消息SYSTEM INFORMATION UPDATE
RESPONSE,确认系统消息更新成功。
(26)、 (28)、(30) RNC 向NodeB 发送三条公共测量初始化请求消息COMMON
MEASUREMENT INITIATION REQUEST,分别要求NodeB 进行3 种类型的公共测
量:采用周期报告形式的发射载波功率测量、采用周期报告形式的RTWP 测量、采
用事件E 报告形式的发射载波功率测量。
(27)、(29)、(31)与三条公共测量初始化请求消息对应,NodeB 回送三条公共测量初始
化响应消息COMMON MEASUREMENT INITIATION RESPONSE,确认公共测量
初始化成功。
(32)根据RNC 的请求,NodeB 周期性发送发射载波功率测量报告MEASUREMENT
REPORT。
(33)根据RNC 的请求,NodeB 周期性发送RTWP 测量报告MEASUREMENT REPORT。
(34)根据RNC 的请求,只有当事件E 发生时,NodeB 发送发射载波功率测量报告
MEASUREMENT REPORT
至此,小区建立完成,UE可以接入。
接口跟踪实例
略
重点消息说明
略
手机注册网络
手机注册网络流程
手机开机注册网络流程图释义
手机开机注册网络流程
流程说明如下:
RRC连接的建立(1-3)
初始化直接传输-位置更新请求(4-5)
安全模式的设置-鉴权和加密(6-13)
NAS消息传送-位置更新确认(14-15)
Iu释放(16-17)
RRC连接的释放(18-19)
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。
CS域业务信令流程
语音业务
主叫建立
主叫建立过程概述
UE发起语音业务过程主要包括几个过程:建立RRC连接、初始直传、安全模式控制、建立RAB。在UE发起呼叫建立时,如果之前UE没有建立RRC连接则先建立RRC连接,再通过初始直传建立传输NAS消息的信令连接,最后建立RAB。
RAB建立完成后进行上行和下行的直接传输过程,待对方振铃后,CN 通过RNC 向UE 发送直传消息Alerting,对方摘机后,CN 通过RNC 向UE 发送直传消息Connect,UE 回复直传消息Connect ACK 消息,双方建立通话。
完整流程
以下为UE处于Idle状态下发起CS呼叫的流程。
UE处于Idle状态下发起CS呼叫的流程图1
UE处于Idle状态下发起CS呼叫的流程2
UE处于Idle状态下发起CS呼叫的流程3
建立RRC 连接:
(1)UE 在取得下行同步后,向NodeB发送SYNC_UL,接收到NodeB 回应的FPACH 信息后,在RACH 信道上向RNC 发送 RRC Connection Request 消息,发起RRC 连接建立过程。
(2)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 Setup Request 消息给NodeB。
(3)NodeB 配置物理信道,在新的物理信道上准备接收UE 消息,并给RNC 发送一条Radio Link Setup Response 响应消息。
(4)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。
(5)(6)通过Downlink Synchronisation 和Uplink Synchronisation.
控制帧,NodeB 与 RNC 为Iub 数据传输承载建立同步,此后NodeB 开始DL 发送。
(7)RNC 在FACH 信道上发送RRC Connection Setup 消息给UE。
(8)UE 在DCCH 上发送RRC Connection Setup Complete 消息给RNC,RRC 连接建立完成
建立初始直传/上下行直传:
(9)UE 在DCCH 上给RNC 发送一条 Initial Direct Transfer(CM Service Request)消息,该消息包括了UE 请求的业务类型等信息,例如语音业务。
(10)RNC 发起初始到CN 的信令连接,并发送一条Initial UE Message 消息给CN,通知CN 关于UE 请求的业务等内容。
通过初始直接传输过程后,可使用该信令连接传输UE 和CN 之间的NAS 消息。
(11)CN 发送RANAP 消息 Direct Transfer (Authentication Request)到 RNC,要求对UE 进行鉴权。
(12)RNC 发送RRC Downlink Direct Transfer( Authentication Request)消息给 UE。
NAS 消息由UTRAN 透明的传输到UE
(13)UE 发送RRC Uplink Direct Transfer Message(Authentication Response)消息给RNC,告知网络侧UE 已经按照鉴权要求完成了鉴权。
(14)RNC 发送RANAP 消息Direct Transfer 给CN,将UE 的NAS消息转发给CN。
NAS 消息被透明的传输到UTRAN。
安全模式控制:
(15)CN 发送RANAP 消息 Security Mode Command 给RNC,要求终端进行安全模式控制。
(16)RNC 在下行DCCH 上发送 RRC Security Mode Command 给UE,开始/重启加密过程。
(17)UE 成功应用新的加密方式后,在上行DCCH 上发送RRC SecurityMode Complete 给RNC
(18)RNC 发送RANAP 消息 Security Mode Complete 给CN,双方完成安全模式控制。
建立RAB:
(19)(20)(21)(22)上行和下行的直接传输过程,NAS 要求传输数据,
UE 向网络侧说明Bearer Capability 以及Called Number 等内容。
(22)CN 向RNC 发送RANAP 消息Common ID,告知RNC 该UE 的IMSI。
(23)CN 向RNC 发送RANAP 消息 Radio Access Bearer Assignment Request ,发起RAB 建立过程。
(24)RNC 通过ALCAP 协议建立Iu 数据传输承载,并利用AAL2 绑定标识将Iu 数据传输承载和无线接入承载绑定在一起。
(25)RNC 要求其NodeB 准备建立DCH 来承载RAB(RadioLinkReconfiguration Prepare)
(26)NodeB 配置资源并通知RNC 准备完毕( Radio Link Reconfiguration Ready)
(27)RNC 通过ALCAP 协议建立Iub 数据传输承载,并利用AAL2 绑定标识将Iub 数据传输承载绑定到DCH。
(28)(29)NodeB 和RNC 通过Downlink Synchronisation 和 Uplink Synchronistion DCH-FP 帧为Iub 数据传输承载建立同步关系。
(30)RNC 向NodeB 发送NBAP 消息Radio Link Reconfiguration Commit
(31)RNC 向UE 发送RRC 消息Radio Bearer Setup
(32)UE 按照新的传输格式发送RRC 消息Radio Bearer Setup Complete 给RNC。
(33)RNC 发送RANAP 消息Radio Access Bearer Assignment Response 给CN,RAB 建立完成。
关键信令说明
RRC_RRC_CONN_SETUP消息分析
RRC_RRC_CONN_SETUP消息见图2-4 ,消息中主要包含以下属性:
l cell_id:小区ID
计算方法为:
cell_id: 22 60 01 E ,换算成十进制:36044830
RNC ID * 65536 + CELL ID=36044830
RRC_RRC_CONN_SETUP消息
RRC_INIT_DIRECT_TRANSF消息分析
RRC_INIT_DIRECT_TRANSF消息见图2-5 ,消息中主要包含以下属性:
l cn DomainIdentity: 指示申请的业务类型,图2-5 中业务类型为CS域
l nas Message:Nas消息,核心网解包
RRC_INIT_DIRECT_TRANSF消息
RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE消息分析
RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE消息见图2-6 ,消息中主要包含以下属性:
l cN DomainIndicator:标识为CS业务
l pLMNidentity:64 F0 31,即 MCC="460", MNC="13" PLMN网号:46013
l lAC:00 22 :即lAC 号为22
l sAC::00 01:即sAC 号为16
l imsi:核心网返回给RNC UE的IMSI号,460136300000002
l iuSignallingConnectionIdentifier:IU信令连接标识用于指示节点:最高位有效,0标识RNC,1标识CN
RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE消息
RANAP_COMMON_ID消息分析
RANAP_COMMON_ID消息见图2-7 ,消息中主要包含以下属性:
l IMSI号:460137300000002
RANAP_COMMON_ID消息
RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ消息分析
RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ消息见图2-8 ,消息中主要包含以下属性:
l rAB ID: RAB标识;这个元素唯一地识别一个特定UE在CN域的无线接入承载,它在一个Iu连接上是唯一的。
l trafficClass:业务类别,对话类
l MaxBitrate:最大比特率:
l guaranteedBitRate :承诺比特率:。表示最低需要满足的速率。
RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ消息
RANAP_DIRECT_TRANSFER 消息分析
RANAP_DIRECT_TRANSFER 消息见图2-9 ,消息中主要包含以下属性:
l cm msg type: 被叫UE震铃,主叫听震铃音,CN→主叫UE,呼叫建立原因值:
1- ALERTING
8- CALL CONFIRMED
2- CALL PROCEEDING
7- CONNECT
15- CONNECT ACKNOWLEDGE
14- EMERGENCY SETUP
3- PROGRESS
4- CC-ESTABLISHMENT
6- CC-ESTABLISHMENT CONFIRMED
11- RECALL
9- START CC
5- SETUP"
RANAP_DIRECT_TRANSFER 消息
被叫建立
UE被呼过程概述
相对于UE 发起语音呼叫的流程来说,UE 被呼的流程多了寻呼的过程,寻呼过程后开始发起RRC 连接过程,此后流程与UE主叫建立流程相同。
完整流程
以下为UE处于Idle状态下被呼的流程。
UE处于Idle状态下被呼的流程1
UE处于Idle状态下被呼的流程2
UE处于Idle状态下被呼的流程3
寻呼过程:
(1)CN 通过RANAP 消息 PAGING 在特定区域(包括一个或多个RNC)内寻呼某个UE。
(2)RNC 利用PAGING Type 1 消息寻呼UE。
如果UE 检测到从RNC 来的寻呼消息和自己是对应的,则执行随后的RRC 信令连接建立过程。
建立RRC 连接:
(1)UE 在取得下行同步后,向NodeB 发送SYNC_UL,接收到NodeB 回应的FPACH 信息后,在RACH 信道上向RNC 发送 RRC Connection Request 消息,发起RRC 连接建立过程。
(2)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 Setup Request 消息给NodeB。
(3)NodeB 配置物理信道,在新的物理信道上准备接收UE 消息,并给RNC 发送一条Radio Link Setup Response 响应消息。
(4)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。
(5)(6)通过Downlink Synchronisation 和Uplink Synchronisation.
控制帧,NodeB 与 RNC 为Iub 数据传输承载建立同步,此后NodeB 开始DL 发送。
(7)RNC 在FACH 信道上发送RRC Connection Setup 消息给UE。
(8)UE 在DCCH 上发送RRC Connection Setup Complete 消息给RNC,RRC 连接建立完成
建立初始直传/上下行直传:
(9)UE 在DCCH 上给RNC 发送一条 Initial Direct Transfer(CM Service Request)消息,该消息包括了UE 请求的业务类型等信息。
(10)RNC 发起初始到CN 的信令连接,并发送一条Initial UE Message 消息给CN,通知CN 关于UE 请求的业务等内容。
通过初始直接传输过程后,可使用该信令连接传输UE 和CN 之间的NAS 消息。
(11)CN 发送RANAP 消息 Direct Transfer (Authentication Request)到 RNC,要求对UE 进行鉴权。
( 12 )RNC 发送RRC Downlink Direct Transfer( Authentication Request)消息给 UE。
NAS 消息由UTRAN 透明的传输到UE
(13)UE 发送RRC Uplink Direct Transfer Message(Authentication Response)消息给RNC,告知网络侧UE 已经按照鉴权要求完成了鉴权。
(14)RNC 发送RANAP 消息Direct Transfer 给CN,将UE 的NAS消息转发给CN。
NAS 消息被透明的传输到UTRAN。
安全模式控制:
(15)CN 发送RANAP 消息 Security Mode Command 给RNC,要求终端进行安全模式控制。
(16)RNC 在下行DCCH 上发送 RRC Security Mode Command 给UE,开始/重启加密过程。
(17)UE 成功应用新的加密方式后,在上行DCCH 上发送RRC SecurityMode Complete 给RNC
(18)RNC 发送RANAP 消息 Security Mode Complete 给CN,双方完成安全模式控制。
建立RAB:
(19)(20)(21)(22)上行和下行的直接传输过程,NAS 要求传输数据,
UE 向网络侧说明Bearer Capability 以及Called Number 等内容。
(22)CN 向RNC 发送RANAP 消息Common ID,告知RNC 该UE 的IMSI。
(23)CN 向RNC 发送RANAP 消息 Radio Access Bearer Assignment Request ,发起RAB 建立过程。
(24)RNC 通过ALCAP 协议建立Iu 数据传输承载,并利用AAL2 绑定标识将Iu 数据传输承载和无线接入承载绑定在一起。
(25)RNC 要求其NodeB 准备建立DCH 来承载RAB(RadioLinkReconfiguration Prepare)
(26) NodeB 配置资源并通知RNC 准备完毕( Radio Link Reconfiguration Ready)
(27)RNC 通过ALCAP 协议建立Iub 数据传输承载,并利用AAL2 绑定标识将Iub 数据传输承载绑定到DCH。
(28)(29)NodeB 和RNC 通过Downlink Synchronisation 和 Uplink Synchronistion DCH-FP 帧为Iub 数据传输承载建立同步关系。
(30)RNC 向NodeB 发送NBAP 消息Radio Link Reconfiguration Commit
(31)RNC 向UE 发送RRC 消息Radio Bearer Setup
(32)UE 按照新的传输格式发送RRC 消息Radio Bearer Setup Complete 给RNC。
(33)RNC 发送RANAP 消息Radio Access Bearer Assignment Response 给CN,RAN 建立完成。
关键信令说明
RRC_PAGING_TYPE1消息分析
RRC_PAGING_TYPE1消息见图2-13 ,消息中主要包含以下属性:
l mib-ValueTag: PLMN标识、其他信息块的调度信息
RRC_PAGING_TYPE1消息
RRC_RRC_CONN_SETUP消息分析
RRC_RRC_CONN_SETUP消息见图2-14 ,消息中主要包含以下属性:
l cell_id:小区ID
计算方法为:
cell_id: 22 60 01 E ,换算成十进制:36044830
RNC ID * 65536 + CELL ID=36044830
RRC_RRC_CONN_SETUP消息
RRC_INIT_DIRECT_TRANSF消息分析
RRC_INIT_DIRECT_TRANSF消息见图2-15 ,消息中主要包含以下属性:
l cn DomainIdentity: 指示申请的业务类型,图2-15 中业务类型为CS域
l nas Message:Nas消息,核心网解包
RRC_INIT_DIRECT_TRANSF消息
RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE消息分析
RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE消息见图2-16 ,消息中主要包含以下属性:
l cN DomainIndicator:标识为CS业务
l pLMNidentity:64 F0 31,即 MCC="460", MNC="13" PLMN网号:46013
l lAC:00 22 :即lAC 号为22
l sAC::00 01:即sAC 号为16
l imsi:核心网返回给RNC UE的IMSI号,460136300000002
l iuSignallingConnectionIdentifier:IU信令连接标识用于指示节点:最高位有效,0标识RNC,1标识CN
RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE消息
RANAP_COMMON_ID消息分析
RANAP_COMMON_ID消息见图2-17 ,消息中主要包含以下属性:
l IMSI号:460137300000002
RANAP_COMMON_ID消息
RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ消息分析
RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ消息见图2-18 ,消息中主要包含以下属性:
l rAB ID: RAB标识;这个元素唯一地识别一个特定UE在CN域的无线接入承载,它在一个Iu连接上是唯一的。
l trafficClass:业务类别,对话类
l MaxBitrate:最大比特率:
l guaranteedBitRate :承诺比特率:。表示最低需要满足的速率。
RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ消息
RANAP_DIRECT_TRANSFER 消息分析
RANAP_DIRECT_TRANSFER 消息见图2-19 ,消息中主要包含以下属性:
l cm msg type: 被叫UE震铃,主叫听震铃音,CN→主叫UE,呼叫建立原因值:
1- ALERTING
8- CALL CONFIRMED
2- CALL PROCEEDING
7- CONNECT
15- CONNECT ACKNOWLEDGE
14- EMERGENCY SETUP
3- PROGRESS
4- CC-ESTABLISHMENT
6- CC-ESTABLISHMENT CONFIRMED
11- RECALL
9- START CC
5- SETUP"
RANAP_DIRECT_TRANSFER 消息
主叫释放
UE主叫释放过程概述
当UE发起语音呼叫释放的时候,UE的CC将向网络发送一条DISCONNECT消息请求网络清除端到端(end-to-end)的连接。此消息主要包含TI、原因值以及一些和附加业务相关的参数。收到网络返回的RELEASE消息后,UE将返回RELEASE COMPLETE消息(此消息主要包含TI,原因值以及一些和附加业务相关的参数)。至此,UE发起的呼叫释放过程结束,CC实体返回到空(null)状态,等待进行下一次呼叫建立。
完整流程
释放RRC连接
上下行直传:
(1)(2)(3)(4)(5)(6)UTRAN直接传输UE与CN之间的NAS消息(包括释放请求和释放完成等)。
UE发起呼叫释放的主要的NAS消息关系如下:
UE发起呼叫释放的主要的NAS消息关系图
释放RRC连接:
(7)CN通过给RNC发送RANAP消息Iu Release Command消息发起专用信道的释放过程。
(8)RNC向CN回送RANAP消息Iu Release Complete
(9)CN与RNC通过ALCAP协议释放Iu承载
(10)RNC向UE发送RRC消息RRC Connection Release来释放该RRC连。
(11)UE向RNC回送RRC消息RRC Connection Release Complete确认RRC连接的释放
(12)RNC向NodeB发送NBAP消息Radio Link Deletion
(13)NodeB向RNC回送NBAP消息Radio Link Deletion Response
(14)NodeB通过ALCAP协议释放与RNC的Iub传输承载。
释放RRC连接图
仅释放Iu连接,以下是UE发起仅释放Iu连接而不释放RRC连接的流程。
UE发起仅释放Iu连接而不释放RRC连接的流程图
关键信令说明
RANAP_IU_RELEASECOMMAND消息分析
RANAP_IU_RELEASECOMMAND消息见图2-23 ,消息中主要包含以下属性:
l nAS CAUSE:指示释放的原因。本例为正常释放。
RANAP_IU_RELEASECOMMAND消息
RRC_RRC_CONN_REL消息分析
RRC_RRC_CONN_REL消息分析见图2-24 ,消息中主要包含以下属性:
l n308:指示n308的次数,详见系统消息1中定时器的描述。
l releaseCause:指示释放的原因值,本例为正常释放。
RRC_RRC_CONN_REL消息
NBAP_RL_DEL_REQ消息分析
NBAP_RL_DEL_REQ消息分析见图2-25 ,消息中主要包含以下属性:
l rL ID:指示需要释放的无线链路编号。
NBAP_RL_DEL_REQ消息
被叫释放
UE被叫释放过程概述
当UE发起语音被叫释放的时候,由网络侧发送一条DISCONNECT消息请求网络清除端到端(end-to-end)的连接。此消息主要包含TI、原因值以及一些和附加业务相关的参数。网络侧收到UE返回的RELEASE消息后,网络侧将返回RELEASE COMPLETE消息(此消息主要包含TI,原因值以及一些和附加业务相关的参数)。至此,UE被叫释放过程结束,CC实体返回到空(null)状态,等待进行下一次呼叫建立。
完整流程
网络侧发起呼叫释放,则主要的NAS消息关系如下:
网络侧发起呼叫释放
此后流程与UE主叫释放流程相同。
关键信令说明
RANAP_IU_RELEASECOMMAND消息分析
RANAP_IU_RELEASECOMMAND消息见图2-27 ,消息中主要包含以下属性:
l nAS CAUSE:指示释放的原因。本例为正常释放。
RANAP_IU_RELEASECOMMAND消息
RRC_RRC_CONN_REL消息分析
RRC_RRC_CONN_REL消息分析见图2-28 ,消息中主要包含以下属性:
l n308:指示n308的次数,详见系统消息1中定时器的描述。
l releaseCause:指示释放的原因值,本例为正常释放。
RRC_RRC_CONN_REL消息
NBAP_RL_DEL_REQ消息分析
NBAP_RL_DEL_REQ消息分析见图2-29 ,消息中主要包含以下属性:
l rL ID:指示需要释放的无线链路编号。
NBAP_RL_DEL_REQ消息
VP业务
主叫建立
主叫建立过程概述
UE发起VP业务(视频电话)过程主要包括几个过程:建立RRC连接、初始直传、安全模式控制、建立RAB。在UE发起呼叫建立时,如果之前UE没有建立RRC连接则先建立RRC连接,再通过初始直传建立传输NAS消息的信令连接,最后建立RAB。
RAB建立完成后进行上行和下行的直接传输过程,待对方振铃后,CN 通过RNC 向UE 发送直传消息Alerting,对方摘机后,CN 通过RNC 向UE 发送直传消息Connect,UE 回复直传消息Connect ACK 消息,双方建立通话。
完整流程
以下为UE处于Idle状态下发起VP呼叫的流程。
UE处于Idle状态下发起VP呼叫的流程1
UE处于Idle状态下发起VP呼叫的流程2
UE处于Idle状态下发起VP呼叫的流程3
建立RRC 连接:
(1)UE 在取得下行同步后,向NodeB发送SYNC_UL,接收到NodeB 回应的FPACH 信息后,在RACH 信道上向RNC 发送 RRC Connection Request 消息,发起RRC 连接建立过程。
(2)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 Setup Request 消息给NodeB。
(3)NodeB 配置物理信道,在新的物理信道上准备接收UE 消息,并给RNC 发送一条Radio Link Setup Response 响应消息。
(4)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。
(5)(6)通过Downlink Synchronisation 和Uplink Synchronisation.
控制帧,NodeB 与 RNC 为Iub 数据传输承载建立同步,此后NodeB 开始DL 发送。
(7)RNC 在FACH 信道上发送RRC Connection Setup 消息给UE。
(8)UE 在DCCH 上发送RRC Connection Setup Complete 消息给RNC,RRC 连接建立完成
建立初始直传/上下行直传:
(9)UE 在DCCH 上给RNC 发送一条 Initial Direct Transfer(CM Service Request)消息,该消息包括了UE 请求的业务类型等信息,例如语音业务。
(10)RNC 发起初始到CN 的信令连接,并发送一条Initial UE Message 消息给CN,通知CN 关于UE 请求的业务等内容。
通过初始直接传输过程后,可使用该信令连接传输UE 和CN 之间的NAS 消息。
(11)CN 发送RANAP 消息 Direct Transfer (Authentication Request)到 RNC,要求对UE 进行鉴权。
(12)RNC 发送RRC Downlink Direct Transfer( Authentication Request)消息给 UE。
NAS 消息由UTRAN 透明的传输到UE
(13)UE 发送RRC Uplink Direct Transfer Message(Authentication Response)消息给RNC,告知网络侧UE 已经按照鉴权要求完成了鉴权。
(14)RNC 发送RANAP 消息Direct Transfer 给CN,将UE 的NAS消息转发给CN。
NAS 消息被透明的传输到UTRAN。
安全模式控制:
(15)CN 发送RANAP 消息 Security Mode Command 给RNC,要求终端进行安全模式控制。
(16)RNC 在下行DCCH 上发送 RRC Security Mode Command 给UE,开始/重启加密过程。
(17)UE 成功应用新的加密方式后,在上行DCCH 上发送RRC SecurityMode Complete 给RNC
(18)RNC 发送RANAP 消息 Security Mode Complete 给CN,双方完成安全模式控制。
建立RAB:
(19)(20)(21)(22)上行和下行的直接传输过程,NAS 要求传输数据,
UE 向网络侧说明Bearer Capability 以及Called Number 等内容。
(22)CN 向RNC 发送RANAP 消息Common ID,告知RNC 该UE 的IMSI。
(23)CN 向RNC 发送RANAP 消息 Radio Access Bearer Assignment Request ,发起RAB 建立过程。
(24)RNC 通过ALCAP 协议建立Iu 数据传输承载,并利用AAL2 绑定标识将Iu 数据传输承载和无线接入承载绑定在一起。
(25)RNC 要求其NodeB 准备建立DCH 来承载RAB(RadioLinkReconfiguration Prepare)
(26)NodeB 配置资源并通知RNC 准备完毕( Radio Link Reconfiguration Ready)
(27)RNC 通过ALCAP 协议建立Iub 数据传输承载,并利用AAL2 绑定标识将Iub 数据传输承载绑定到DCH。
(28)(29)NodeB 和RNC 通过Downlink Synchronisation 和 Uplink Synchronistion DCH-FP 帧为Iub 数据传输承载建立同步关系。
(30)RNC 向NodeB 发送NBAP 消息Radio Link Reconfiguration Commit
(31)RNC 向UE 发送RRC 消息Radio Bearer Setup
(32)UE 按照新的传输格式发送RRC 消息Radio Bearer Setup Complete 给RNC。
(33)RNC 发送RANAP 消息Radio Access Bearer Assignment Response 给CN,RAN 建立完成。
关键信令说明
RRC_RRC_CONN_SETUP消息分析
RRC_RRC_CONN_SETUP消息见图2-33 ,消息中主要包含以下属性:
l cell_id:小区ID
计算方法为:
cell_id: 22 60 01 E ,换算成十进制:36044830
RNC ID * 65536 + CELL ID=36044830
RRC_RRC_CONN_SETUP消息
RRC_INIT_DIRECT_TRANSF消息分析
RRC_INIT_DIRECT_TRANSF消息见图2-34 ,消息中主要包含以下属性:
l cn DomainIdentity: 指示申请的业务类型, 图2-34中业务类型为CS域
l nas Message:Nas消息,核心网解包
RRC_INIT_DIRECT_TRANSF消息
RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE消息分析
RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE消息见图2-35 ,消息中主要包含以下属性:
l cN DomainIndicator:标识为CS业务
l pLMNidentity:64 F0 31,即 MCC="460", MNC="13" PLMN网号:46013
l lAC:00 22 :即lAC 号为22
l sAC::00 01:即sAC 号为16
l imsi:核心网返回给RNC UE的IMSI号,460136300000002
l iuSignallingConnectionIdentifier:IU信令连接标识用于指示节点:最高位有效,0标识RNC,1标识CN
RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE消息
RANAP_COMMON_ID消息分析
RANAP_COMMON_ID消息见图2-36 ,消息中主要包含以下属性:
l IMSI号:460137300000002
RANAP_COMMON_ID消息
RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ消息分析
RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ消息见图2-37 ,消息中主要包含以下属性:
l rAB ID: RAB标识;这个元素唯一地识别一个特定UE在CN域的无线接入承载,它在一个Iu连接上是唯一的。
l trafficClass:业务类别,对话类
l MaxBitrate:最大比特率:64k
l guaranteedBitRate :承诺比特率:64k。表示最低需要满足的速率。
RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ消息
RANAP_DIRECT_TRANSFER 消息分析
RANAP_DIRECT_TRANSFER 消息见图2-38 ,消息中主要包含以下属性:
l cm msg type: 被叫UE震铃,主叫听震铃音,CN→主叫UE,呼叫建立原因值:
1- ALERTING
8- CALL CONFIRMED
2- CALL PROCEEDING
7- CONNECT
15- CONNECT ACKNOWLEDGE
14- EMERGENCY SETUP
3- PROGRESS
4- CC-ESTABLISHMENT
6- CC-ESTABLISHMENT CONFIRMED
11- RECALL
9- START CC
5- SETUP"
RANAP_DIRECT_TRANSFER 消息
被叫建立
UE被呼过程概述
相对于UE 发起语音呼叫的流程来说,UE 被呼的流程多了寻呼的过程,寻呼过程后开始发起RRC 连接过程,此后流程与UE主叫建立流程相同。
完整流程
以下为UE处于Idle状态下被呼的流程。
UE处于Idle状态下被呼的流程1
UE处于Idle状态下被呼的流程2
UE处于Idle状态下被呼的流程3
寻呼过程:
(1)CN 通过RANAP 消息 PAGING 在特定区域(包括一个或多个RNC)内寻呼某个UE。
(2)RNC 利用PAGING Type 1 消息寻呼UE。
如果UE 检测到从RNC 来的寻呼消息和自己是对应的,则执行随后的RRC 信令连接建立过程。
建立RRC 连接:
(1)UE 在取得下行同步后,向NodeB 发送SYNC_UL,接收到NodeB 回应的FPACH 信息后,在RACH 信道上向RNC 发送 RRC Connection Request 消息,发起RRC 连接建立过程。
(2)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 Setup Request 消息给NodeB。
(3)NodeB 配置物理信道,在新的物理信道上准备接收UE 消息,并给RNC 发送一条Radio Link Setup Response 响应消息。
(4)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。
(5)(6)通过Downlink Synchronisation 和Uplink Synchronisation.
控制帧,NodeB 与 RNC 为Iub 数据传输承载建立同步,此后NodeB 开始DL 发送。
(7)RNC 在FACH 信道上发送RRC Connection Setup 消息给UE。
(8)UE 在DCCH 上发送RRC Connection Setup Complete 消息给RNC,RRC 连接建立完成
建立初始直传/上下行直传:
(9)UE 在DCCH 上给RNC 发送一条 Initial Direct Transfer(CM Service Request)消息,该消息包括了UE 请求的业务类型等信息。
(10)RNC 发起初始到CN 的信令连接,并发送一条Initial UE Message 消息给CN,通知CN 关于UE 请求的业务等内容。
通过初始直接传输过程后,可使用该信令连接传输UE 和CN 之间的NAS 消息。
(11)CN 发送RANAP 消息 Direct Transfer (Authentication Request)到 RNC,要求对UE 进行鉴权。
( 12 )RNC 发送RRC Downlink Direct Transfer( Authentication Request)消息给 UE。
NAS 消息由UTRAN 透明的传输到UE
(13)UE 发送RRC Uplink Direct Transfer Message(Authentication Response)消息给RNC,告知网络侧UE 已经按照鉴权要求完成了鉴权。
(14)RNC 发送RANAP 消息Direct Transfer 给CN,将UE 的NAS消息转发给CN。
NAS 消息被透明的传输到UTRAN。
安全模式控制:
(15)CN 发送RANAP 消息 Security Mode Command 给RNC,要求终端进行安全模式控制。
(16)RNC 在下行DCCH 上发送 RRC Security Mode Command 给UE,开始/重启加密过程。
(17)UE 成功应用新的加密方式后,在上行DCCH 上发送RRC SecurityMode Complete 给RNC
(18)RNC 发送RANAP 消息 Security Mode Complete 给CN,双方完成安全模式控制。
建立RAB:
(19)(20)(21)(22)上行和下行的直接传输过程,NAS 要求传输数据,
UE 向网络侧说明Bearer Capability 以及Called Number 等内容。
(22)CN 向RNC 发送RANAP 消息Common ID,告知RNC 该UE 的IMSI。
(23)CN 向RNC 发送RANAP 消息 Radio Access Bearer Assignment Request ,发起RAB 建立过程。
(24)RNC 通过ALCAP 协议建立Iu 数据传输承载,并利用AAL2 绑定标识将Iu 数据传输承载和无线接入承载绑定在一起。
(25)RNC 要求其NodeB 准备建立DCH 来承载RAB(RadioLinkReconfiguration Prepare)
(26) NodeB 配置资源并通知RNC 准备完毕( Radio Link Reconfiguration Ready)
(27)RNC 通过ALCAP 协议建立Iub 数据传输承载,并利用AAL2 绑定标识将Iub 数据传输承载绑定到DCH。
(28)(29)NodeB 和RNC 通过Downlink Synchronisation 和 Uplink Synchronistion DCH-FP 帧为Iub 数据传输承载建立同步关系。
(30)RNC 向NodeB 发送NBAP 消息Radio Link Reconfiguration Commit
(31)RNC 向UE 发送RRC 消息Radio Bearer Setup
(32)UE 按照新的传输格式发送RRC 消息Radio Bearer Setup Complete 给RNC。
(33)RNC 发送RANAP 消息Radio Access Bearer Assignment Response 给CN,RAN 建立完成。
关键信令说明
RRC_PAGING_TYPE1消息分析
RRC_PAGING_TYPE1消息见图2-42 ,消息中主要包含以下属性:
l mib-ValueTag: PLMN标识、其他信息块的调度信息
RRC_PAGING_TYPE1消息
RRC_RRC_CONN_SETUP消息分析
RRC_RRC_CONN_SETUP消息见图2-29 ,消息中主要包含以下属性:
l cell_id:小区ID
计算方法为:
cell_id: 22 60 01 E ,换算成十进制:36044830
RNC ID * 65536 + CELL ID=36044830
RRC_RRC_CONN_SETUP消息
RRC_INIT_DIRECT_TRANSF消息分析
RRC_INIT_DIRECT_TRANSF消息见图2-44 ,消息中主要包含以下属性:
l cn DomainIdentity: 指示申请的业务类型,图2-44 中业务类型为CS域
l nas Message:Nas消息,核心网解包
RRC_INIT_DIRECT_TRANSF消息
RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE消息分析
RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE消息见图2-45 ,消息中主要包含以下属性:
l cN DomainIndicator:标识为CS业务
l pLMNidentity:64 F0 31,即 MCC="460", MNC="13" PLMN网号:46013
l lAC:00 22 :即lAC 号为22
l sAC::00 01:即sAC 号为16
l imsi:核心网返回给RNC UE的IMSI号,460136300000002
l iuSignallingConnectionIdentifier:IU信令连接标识用于指示节点:最高位有效,0标识RNC,1标识CN
RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE消息
RANAP_COMMON_ID消息分析
RANAP_COMMON_ID消息见图2-46 ,消息中主要包含以下属性:
l IMSI号:460137300000002
RANAP_COMMON_ID消息
RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ消息分析
RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ消息见 图2-47 ,消息中主要包含以下属性:
l rAB ID: RAB标识;这个元素唯一地识别一个特定UE在CN域的无线接入承载,它在一个Iu连接上是唯一的。
l trafficClass:业务类别,对话类
l MaxBitrate:最大比特率:64k
l guaranteedBitRate :承诺比特率:64k。表示最低需要满足的速率。
RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ消息
RANAP_DIRECT_TRANSFER 消息分析
RANAP_DIRECT_TRANSFER 消息见图2-48 ,消息中主要包含以下属性:
l cm msg type: 被叫UE震铃,主叫听震铃音,CN→主叫UE,呼叫建立原因值:
1- ALERTING
8- CALL CONFIRMED
2- CALL PROCEEDING
7- CONNECT
15- CONNECT ACKNOWLEDGE
14- EMERGENCY SETUP
3- PROGRESS
4- CC-ESTABLISHMENT
6- CC-ESTABLISHMENT CONFIRMED
11- RECALL
9- START CC
5- SETUP"
RANAP_DIRECT_TRANSFER 消息
主叫释放
UE主叫释放过程概述
当UE发起VP呼叫释放的时候,UE的CC将向网络发送一条DISCONNECT消息请求网络清除端到端(end-to-end)的连接。此消息主要包含TI、原因值以及一些和附加业务相关的参数。收到网络返回的RELEASE消息后,UE将返回RELEASE COMPLETE消息(此消息主要包含TI,原因值以及一些和附加业务相关的参数)。至此,UE发起的呼叫释放过程结束,CC实体返回到空(null)状态,等待进行下一次呼叫建立。
完整流程
释放RRC连接
上下行直传:
(1)(2)(3)(4)(5)(6)UTRAN直接传输UE与CN之间的NAS消息(包括释放请求和释放完成等)。
UE发起呼叫释放的主要的NAS消息关系如下:
上下行直传
释放RRC连接:
(7)CN通过给RNC发送RANAP消息Iu Release Command消息发起专用信道的释放过程。
(8)RNC向CN回送RANAP消息Iu Release Complete
(9)CN与RNC通过ALCAP协议释放Iu承载
(10)RNC向UE发送RRC消息RRC Connection Release来释放该RRC连。
(11)UE向RNC回送RRC消息RRC Connection Release Complete确认RRC连接的释放
(12)RNC向NodeB发送NBAP消息Radio Link Deletion
(13)NodeB向RNC回送NBAP消息Radio Link Deletion Response
(14)NodeB通过ALCAP协议释放与RNC的Iub传输承载。
释放RRC连接
仅释放Iu连接,以下是UE发起仅释放Iu连接而不释放RRC连接的流程。
UE发起仅释放Iu连接而不释放RRC连接的流程
关键信令说明
RANAP_IU_RELEASECOMMAND消息分析
RANAP_IU_RELEASECOMMAND消息见图2-52 ,消息中主要包含以下属性:
l nAS CAUSE:指示释放的原因。本例为正常释放。
RANAP_IU_RELEASECOMMAND消息
RRC_RRC_CONN_REL消息分析
RRC_RRC_CONN_REL消息分析见图2-53 ,消息中主要包含以下属性:
l n308:指示n308的次数,详见系统消息1中定时器的描述。
l releaseCause:指示释放的原因值,本例为正常释放。
RRC_RRC_CONN_REL消息
NBAP_RL_DEL_REQ消息分析
NBAP_RL_DEL_REQ消息分析见 图2-54 ,消息中主要包含以下属性:
l rL ID:指示需要释放的无线链路编号。
NBAP_RL_DEL_REQ消息
被叫释放
UE被叫释放过程概述
当UE发起VP被叫释放的时候,由网络侧发送一条DISCONNECT消息请求网络清除端到端(end-to-end)的连接。此消息主要包含TI、原因值以及一些和附加业务相关的参数。网络侧收到UE返回的RELEASE消息后,网络侧将返回RELEASE COMPLETE消息(此消息主要包含TI,原因值以及一些和附加业务相关的参数)。至此,UE被叫释放过程结束,CC实体返回到空(null)状态,等待进行下一次呼叫建立。
完整流程
网络侧发起呼叫释放,则主要的NAS消息关系如下:
网络侧发起呼叫释放主要的NAS消息关系
此后流程与UE主叫释放流程相同。
关键信令说明
RANAP_IU_RELEASECOMMAND消息分析
RANAP_IU_RELEASECOMMAND消息见图2-56 ,消息中主要包含以下属性:
l nAS CAUSE:指示释放的原因。本例为正常释放。
RANAP_IU_RELEASECOMMAND消息
RRC_RRC_CONN_REL消息分析
RRC_RRC_CONN_REL消息分析见图2-57 ,消息中主要包含以下属性:
l n308:指示n308的次数,详见系统消息1中定时器的描述。
l releaseCause:指示释放的原因值,本例为正常释放。
RRC_RRC_CONN_REL消息
NBAP_RL_DEL_REQ消息分析
NBAP_RL_DEL_REQ消息分析见图2-58 ,消息中主要包含以下属性:
l rL ID:指示需要释放的无线链路编号。
NBAP_RL_DEL_REQ消息
短消息
短消息过程概述
GSMS(GPRS(General Packet Radio Service)Short Message Service),支持在CS/PS上的GPRS 短消息业务,提供MS和SGSN之间的短消息传输方法。短信是指一个限定大小的消息,GSMS模块为非接入层的模块 。GSMS实体包含在CM层里,通过SMC实体给SM-RL提供服务。这里我们把SMR也看作包含在GSMS里,所以可以认为GSMS实体可以通过SMR为SM-TL层提供服务。
SM TL Short Message Transfer Layer
SM RL Short Message Relay Layer
CM sub Connection Management sublayer
SMR Short Message Relay (entity)
SMC Short Message Control (entity)
短消息完整流程
UE首先在MMI的界面上编写短消息文本,然后通过按键触发发送短消息过程 。首先RRC层会检查是否存在RRC连接,如果已经存在,则直接使用,如果没有,则首先发起一个RRC连接建立过程。
RRC连接建立完成后,高层通过CM SERVICE 过程建立MM连接,接收到网络侧发送的CM SERVICE ACCEPT后,就可以开始短消息数据的发送过程了。
短消息的协议实体包括三层,所以响应有几个步骤。
首先UE发出的CP-DATA包括RP-DATA和协议头,RP-DATA也是包括RP头(主要是Originator Address和Destination Address)和用户数据部分,它的用户数据部分是TP-DATA,TP-DATA的用户部分就是实际的短消息内容了,TP-DATA的数据头部分就包括一些编码方式等信息。
网络侧收到此消息后,首先CP层回应CP-ACK,接着RP层也需要响应,RP-ACK消息嵌套在CP-DATA的用户数据部分发送,UE需要收到这两个ACK后才能确认网络侧正确收到了发送的短消息,然后再响应CP-ACK,至此,整个发送短消息过程结束,如果后续没有其它过程,网络侧就可以释放RRC连接了。
过程成功完成后,MMI界面将显示接收到一条新短信的提示信息,点击阅读即可看到编写的消息内容。阅读完毕后还可以点击回复按钮,也就是又一个MO-SMS过程了。
以下为MO-SMS和MT-SMS过程,即UE发起的短消息过程和接收短消息过程。
MO-SMS:
MO-SMS的UE发起的短消息过程和接收短消息过程
MT-SMS:
MT-SMS的UE发起的短消息过程和接收短消息过程
针对TD-SCDMA涉及短信的几点说明如下:
1)短消息是点对点(或多点)的业务,分为普通短消息(SMS)和多媒体短消息(MMS),其中SMS又可分为CS域短消息和PS域短消息。
2)CS域短消息和PS短消息的区别在于短消息服务器对CN域的选择不同,短消息经过的路由是MSC还是经过SGSN;在IU口上的寻呼是走CS域寻呼还是PS域的寻呼。
3)在RAN侧和空口流程上,普通短消息的流程和普通信令流程是一样的,和Location Update过程基本一样,短消息的过程可以使用DCH传输也可以使用Cell-FACH,这取决于网络的配置。
4)从流程上说,RRC过程是一样的,在初始直传消息中(NAS层的cm service request)中的类型值为Short Message Service;之后会在鉴权和完整性(加密)等过程后,在直传消息中传送源(或目的)用户的号码,之后是用户数据。注意这里没有RB(和RAB)的建立过程。
5)对于MMS,和GPRS的流程方式基本相同。服务器先向用户发送一个Url信息,这个过程是通过普通短信来发送的;终端收到这个Url信息后,激活PDP,通过PS域连接访问服务器,下载MMS数据,这个过程一般是用DCH来完成的,当然网络也可以配置使用Cell-FACH,这取决于网络的参数配置以及终端激活的PS业务数率。
短消息过程关键信令
RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE消息分析
RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE消息见图2-61 ,消息中主要包含以下属性:
l cm-service-type:指示服务类型。本例为短消息服务,short-message-service。
RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE消息
RANAP_DIRECT_TRANSFER消息分析
RANAP_DIRECT_TRANSFER消息分析见图2-62 ,消息中主要包含以下属性:
l da:源(或目的)用户的号码,本例用户号码为13800100500:。
l rp-user-data:用户数据,格式为二进制代码。
RANAP_DIRECT_TRANSFER消息
PS域信令流程
普通PS业务
GPRS附着
GPRS附着过程可以理解为PS域的登记过程。终端为了能开展PS域业务,首先由其主动发起GPRS Attach Request,向网络侧实体(SGSN)申请注册;如果Attach成功,则可以正常进行后续的PS域业务,如PDP上下文激活,修改等;如果失败,则无法进行正常的PS域过程。
进行GPRS附着过程时,首先必须建立RRC连接(若已存在一个RRC连接,则可在这个RRC连接上直接进行GPRS附着过程)。在网络发送的Attach Accept消息中,也有可能给UE发送P-TMSI号,是属于ps域的临时标识,基本作用和TMSI是一样的。如果CS的位置登记和PS的附着过程都分配了临时标识,则TMSI的优先级高于P-TMSI。
GPRS附着流程图释义
GPRS附着流程
GPRS Attach接口跟踪实例
Iu接口GPRS Attach信令流截图
GPRS Attach重点消息说明
RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE
这条消息由RNC发往CN,用来做PS-Domain的attach request。如下图所示:
Iu接口GPRS Attach-INITIAL_UE_MESSAGE截图
消息中重点关注的信息:
attach-type:附着类型表明了UE要做GPRS附着;
Rnc-id:表明RNC的标识,RNC ID=550;
RANAP_DIRECT_TRANSFER( From-CN)
这条消息由CN->UE ,内容为attach-accept。如下图所示:
Iu接口GPRS Attach-attach_accept截图
消息中重点关注的信息:
Attach-accept: 表示SGSN接受终端的GPRS附着请求;
lai: 指示plmn、lac、rac标识。
RANAP_DIRECT_TRANSFER( To-CN)
这条消息由UE->CN ,内容为attach-complete。如下图所示:
Iu接口GPRS attach_complete截图
PDP Context 激活流程(UE发起)
一个UE 发起的PDP 上下文激活过程,目的是向SGSN申请某种数据业务,如浏览网页、在线视频浏览等业务。如果之前UE 没有建立RRC 连接,则首先需建立RRC 连接,再通过初始直传建立传输NAS 消息的信令连接,最后建立RAB。
如果PDP 上下文激活过程是由网络主动发起,则信令流程中将包含寻呼过程。在接入层内与主叫过程很类似,其它区别主要体现在NAS 消息上,在此不再详述。
终端GPRS附着成功后,即可发起PDP激活过程。这个激活过程由终端发起。若此刻RRC连接已经释放,终端首先应建立RRC连接,然后发起初始直传(能够触发建立Iu口信令连接的NAS消息为初始直传,如位置登记请求,GPRS附着请求,SERVICE REQ)。网络接受请求后,UE发起激活PDP上下文请求,包括希望传输信息所用的QoS等信息(如UL/DL MaximumBitRate)。网络侧收到这个请求之后,Iu口上发起RAB指配过程,指配地面电路,RNC会发起rl 重配置过程和RB建立过程,建立64Kps+ SIGN的链路,为后续传输PS域数据做好准备。NODEB会根据RL RECFG消息配置好NODEB侧的空中资源,UE会根据RB SETUP消息配置好UE侧的空中资源(包括RB, 传输信道,物理信道,发送功率等)。等NODEB和UE侧新的配置都生效后,RNC收到RB SETUP COMPLETE消息,通知核心网RAB指配完成,网络侧发送Activate PDP Context Accept消息(包括网络侧可以允许的QoS和网络侧为UE分配的外部IP地址),PDP激活的信令过程完成,整个信令和业务的通道建立完成,此时可以进行业务的传送了(下载和上传文件,浏览网页等)。
PDP Context激活流程图释义
终端发起的PDP激活流程
流程说明:
RRC连接的建立;(1-3)
初始化直接传输;(4-5)
Common ID;6
安全模式的设置;鉴权和加密(7-14)
NAS消息传送;(PDP激活请求消息15-16)
RAB的建立过程;(17-20)
NAS消息传送;(PDP激活确认消息21-22)
PDP Context 激活接口跟踪实例
在操作台的消息跟踪中可以通过设定用户接口来跟踪Iu接口在PDP激活中所产生的消息,如下所示。
PDP CONTEXT激活信令流截图
PDP Context 激活重点消息说明
RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE
这条消息由UE发往PS-CN,用来做业务请求;
INITIAL_UE_MESSAGE
消息中重点关注的信息:
cN-DomainIndicator:标识为PS域
sAI:表明PLMN网号为460 00,MCC=460,MNC=00,LAC=42337,SAC=40972
RANAP_COMMON_ID
这条消息由CN发往RNC,用来告知iMSI号;
COMMON_ID
消息中重点关注的信息:
iMSI: 核心网返回给RNC UE的IMSI号,每个字节倒装 。应为46 00 77 10 75 00 34 0f
RANAP_DIRECT_TRANSFER( To-CN)
这条消息由UE->CN ,内容为PDP激活请求。
DT-act_PDP_Con_Req
消息中重点关注的信息:
Act-PDP-CONTEXT-REQUEST: 表明该直传消息内容为PDP 上下建立请求消息
traffic Class: 指示业务类别,本例为交互类业务
max bit rate up:指示上行最大比特率,本例设定了上行最大比特率为32k,参见备注中的公式。
max bit rate down:指示下行最大比特率。公式和上行最大比特率是一样的。本例信元值是72,根据公式64k(The maximum bit rate is 64 kbps) + (信元值(the binary coded value in 8 bits –01000000) * 8 kbps)=64k+((72-64)*8k)=128K。
guar bit rate up:指示上行保证比特率。公式同最大比特率。
guar bit rate down:指示下行保证比特率。公式同最大比特率。
RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ( From-CN)
这条消息由CN->RNC ,内容为PDP激活请求。
RAB_ASSIGNMENT_REQ
消息中重点关注的信息:
rAB-ID: RAB标识, 这个元素唯一地识别一个特定UE在CN域的无线接入承载,它在一个Iu连接上是唯一的。RAB ID在此RAB存在期间应不变,即使RAB重定位到另一个Iu连接 RAB ID也不变 ;
traffic Class: 指示业务类别,本例为交互类业务
MaxBitrate: 指示下行最大比特率,本例为128kbit;
MaxBitrate: 指示上行最大比特率。本例为64kbit。
RANAP_DIRECT_TRANSFER( From-CN)
这条消息由CN->UE ,内容为PDP确认消息。
DT-act_PDP_Con_Accept
消息中重点关注的信息:
Act-PDP-CONTEXT-ACCEPT: 表明该直传消息内容为PDP 上下建立确认消息;
其余请参考RANAP_DIRECT_TRANSFER( To-CN)释义。
PDP Context 去激活流程(UE发起)
PDP Context 去激活流程释义
终端发起的PDP去激活流程
流程说明:
NAS消息传送;(PDP去激活请求消息&确认1-4)
安全模式的设置;鉴权和加密(7-14)
Iu释放;(5-6)
RRC连接释放过程;(7-8)
RL链路释放;(9-10)
PDP Context 去激活接口跟踪实例
在操作台的消息跟踪中可以通过设定用户接口来跟踪UE去激活的过程中所产生的消息,如下所示。
PDP CONTEXT去激活信令流截图
PDP Context 去激活重点消息说明
RANAP_DIRECT_TRANSFER( To-CN)
这条消息由UE发往CN,用来做dea_PDP_Ccontext_Req;
DT-dea_PDP_CONTEXT_REQ
消息中重点关注的信息:
dea-PDP-CONTEXT-REQUEST: 去激活PDP请求;
rAC:路由区标识;
pLMNidentity:460 00;
lAC:位置区标识,为42337;
sAC:服务区标识,为45729.
RANAP_DIRECT_TRANSFER( From-CN)
这条消息由CN发往UE,用来告知终端 PDP CONTEXT去激活得到确认。
DT-dea_PDP_CONTEXT_Accept
消息中重点关注的信息:
dea-PDP-CONTEXT-REQUEST: 去激活PDP请求
HSDPA信令流程
HSDPA连接建立
HSDPA连接建立流程图释义
HSDPA呼叫建立流程
流程说明:
RRC连接建立;( 1、7-8)
初始化直传消息;(9、10)
安全模式的设置;鉴权和加密(12-19)
NAS直传消息(PDP激活);(20、21)
RAB建立过程;(22-31)
NAS直传消息(PDP激活接受);(32、33)
HS-DSCH容量请求;(34-35)
HSDPA 连接建立接口跟踪实例
在操作台的消息跟踪中可以通过设定用户接口来跟踪UE建立HSDPA过程中所产生的消息,如下所示。
HSDPA连接建立信令流截图
HSDPA 连接建立重点消息说明
RRC_RRC_CONNECT_REQ( From-UE)
RRC_CONNECT_REQ
消息中重点关注的信息:
tmsi-and-LAI: TMSI标识和PLMN&LAC标识;
establishmentCause:RRC的建立原因值,这里为originatingInteractiveCall;
RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE( To-CN)
INITIAL_UE_MESSAGE
消息中重点关注的信息:
cN-DomainIndicator:域标识=ps-domain (1)
service-type:业务类型 = signalling
RANAP_DIRECT_TRANSFER( To-CN)
DT-act_PDP_CONTEXT_REQUEST
消息中重点关注的信息:
act-PDP-CONTEXT-REQUEST:该直传消息内容为PDP上下文激活请求;
nsapi: 指示接入点(network service access point identifier), 取值范围是5-15,0-4保留。本例为5;
llc-SAPI: LLC service接入点,本例为3(见下表);
0
LLC SAPI_not_assigned
3
SAPI 3
5
SAPI 5
9
SAPI 9
11
SAPI 11
peak-throughput: 指示最大峰值速率,本例为128K以上;
traffic Class: 指示业务类别,本例为交互类业务;
max SDU size:指示最大的SDU块大小。本例为UE向CN定制最大的SDU块大小;
max bit rate up:指示上行最大比特率。本例设定了上行最大比特率为64k;
max bit rate down:指示下行最大比特率。本例设定了下行最大比特率为1024k,计算公式为The maximum bit rate is 576 kbps + ((the binary coded value in 8 bits –10000000) * 64 kbps),详见下表;
1
The maximum bit rate is binary coded in 8 bits, using a granularity of 1 kbps
63
giving a range of values from 1 kbps to 63 kbps in 1 kbps increments.
64
The maximum bit rate is 64 kbps + ((the binary coded value in 8 bits –01000000) * 8 kbps)
127
giving a range of values from 64 kbps to 568 kbps in 8 kbps increments.
128
The maximum bit rate is 576 kbps + ((the binary coded value in 8 bits –10000000) * 64 kbps)
254
giving a range of values from 576 kbps to 8640 kbps in 64 kbps increments.
255
0kbps
guar bit rate up:指示上行保证比特率。本例为UE向CN定制上行保证比特率。公式同最大比特率;
guar bit rate down:指示下行保证比特率。本例为UE向CN定制下行保证比特率。公式同最大比特率;
apn:Access point name value,接入点。
RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ( From-CN)
RAB_ASSIGNMENT_REQ
消息中重点关注的信息:
trafficClass:业务标识,本例为交互业务;
MaxBitrate: 上行最大比特率=1024kbits
MaxBitrate:下行最大比特率=64kbits
pre-emptionCapability:抢占能力,本例为可能触发抢占;
pre-emptionVulnerability:抢占;
queuingAllowed:是否允许排队,本例为允许。
RANAP_RB_SETUP( To-UE)
RB_SETUP
消息中重点关注的信息:
uarfcn-Nt:无线承载所在频点,本例为10080;
RANAP_DIRECT_TRANSFER( From-CN)
DT-act_PDP_CONTEXT_ACCEPT
消息中重点关注的信息:
act-PDP-CONTEXT-ACCEPT:该直传消息内容为PDP上下文激活接受;
HSDPA连接释放
HSDPA连接释放流程图释义
HSDPA连接释放流程图
流程说明:
NAS消息传送;(PDP去激活请求消息&确认1-4)
安全模式的设置;鉴权和加密(7-14)
Iu释放;(5-6)
RRC连接释放过程;(7-8)
RL链路释放;(9-10)
HSDPA连接释放接口跟踪实例
在操作台的消息跟踪中可以通过设定用户接口来跟踪UE去激活的过程中所产生的消息,如下所示。
HSDPA连接释放信令流截图
HSDPA连接释放重点消息说明
RANAP_DIRECT_TRANSFER( To-CN)
这条消息由UE发往CN,用来做dea_PDP_Ccontext_Req;
DT-dea_PDP_CONTEXT_REQ
消息中重点关注的信息:
dea-PDP-CONTEXT-REQUEST: 去激活PDP请求;
rAC:路由区标识;
pLMNidentity:460 00;
lAC:位置区标识,为42337;
sAC:服务区标识,为45729.
RANAP_DIRECT_TRANSFER( From-CN)
这条消息由CN发往UE,用来告知终端 PDP CONTEXT去激活得到确认。
DT-dea_PDP_CONTEXT_REQ
消息中重点关注的信息:
dea-PDP-CONTEXT-REQUEST: 去激活PDP请求
RNC内小区切换
RNC内小区切换过程概述
RNC内小区切换是指切换前小区和切换后小区均属于同一个RNC内。分两种情况,一种是同一个NodeB内两个小区之间的切换,另一种情况是不同NodeB之间的小区切换。二者的区别在于同一个NodeB内两个小区间切换时RL的建立和释放都在一个NodeB上,即NodeB(S)和NodeB(T)是同一个NodeB,切换时要新建一条RL,比如原来RL ID为0,新建的RL ID为1,使用的命令为NBAP_RL_ADD_REQ。不同NodeB之间小区切换时RL的建立和释放是在不同的NodeB上进行的,比如原来RNC与NodeB(S)的RL ID为0,则新建的RNC与NodeB(T)的RL ID还是0,所以命令为NBAP_RL_SETUP_REQ。
由于在同一个RNC内切换,所以只涉及到RL的重配置和物理信道重配置,RRC,RB,Iu,RAB链路均不需要配置。
RNC内小区切换过程
Intra-NodeB Inter-Cell HO
同一NodeB内不同小区之间的小区切换的流程图释义
同一NodeB内不同小区之间的切换
流程说明:
UE通过DCCH通道向RNC发送测量报告。消息中包含切换所满足的条件。
RNC给NodeB发送NBAP消息,Radio Link Addition Request,因为已经有一条RL链路,所以此处的NodeB和RNC之间的RL信令为Radio Link Addition.
NodeB创建完Radio Link 后给RNC发送Radio Link Addition Response消息。
ALCAP Iub 数据承载建立,ALCAP是用于在Iu,Iur,Iub接口上建立数据传输承载的一种通用协议。
帧协议下行同步,便于数据传输,通过CFN帧号同步。CFN(Connection Frame Number)用于标示传输信道,取值0-255。
帧协议上行同步,便于数据传输,通过CFN帧号同步。
RNC向通过DCCH向UE下发Physical Channel Reconfiguration 消息,用于对UE和RNC之间的物理信道进行重配置。
NodeB向RNC发送Radio Link Restore Indication表示RL已经成功配置。
当UE配置好物理信道后,通过DCCH向RNC发送Physical Channel Reconfiguration Complete表示物理信道已经配置完成。
当与新的小区成功建立连接后,UE进行切换,成功切换后RNC向NodeB发送NBAP消息Radio Link Delete Request。用于释放UE与原小区之间的RL。
NodeB删除RL后向RNC发送Radio Link Delete Response表示释放完成。
RNC和NodeB释放Iub接口的ALCAP数据承载链路。至此,UE从原小区成功切换到新的小区。
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在切换过程中所产生的消息,如下图所示。
跟踪UE在同一NodeB的不同小区间切换的trace实例
重点消息说明
RRC_MEAS_RPRT
该消息是由UE上报给RNC的,报告RNC当前是否满足切换条件。该消息包含了eventID,即事件的ID,该例中切换事件为2a事件,表示异频测量报告。具体属性如下图所示。
RRC_MEAS_RPRT包含的属性图
NBAP_RL_ADD REQ
该消息用于在已有RL情况下NodeB依据RNC的请求信息添加一条新的RL,包含的属性有物理信道配置和RL配置。
RL关注的参数是上行控制步长和下行控制步长。如下图所示。
NBAP_RL_ADD REQ包含的属性图1
RL信道配置关注的参数为:
下行功率控制,其中包含下行初始发射功率,最大下行功率和最小下行功率。
下行同步,包含同步步长和频率。如下图所示:
NBAP_RL_ADD REQ包含的属性图2
所要创建的RL的编号为1。如下图所示:
NBAP_RL_ADD REQ包含的属性图3
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。
基本信息包括:
切换目标小区的频率:10096(uarfcn),该值除以5为实际频率。
UE最大发射功率:21,单位为dBm。
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。
具体属性如下图所示
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CCTrCH信道的配置。如下图所示。
RRC_PH_CH_RECFG包含的属性图2
NBAP_RL_DEL_REQ
当完成切换后,RNC使用该命令请求NodeB删除指向某一UE的IUB口建立的RL资源。实例中新建的RL编号为1,所要删除的RL的编号为0,消息如下图所示。
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*。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值比服务小区高以上,才触发1G事件,判决同频切换(在协议中规定,此值的范围是,步长为)。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*。但目前RNC实现是配置值*。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值比服务小区高以上,才触发2A事件,判决异频切换(在协议中规定,此值的取值范围是,步长为,2A事件的判别公式为Qn>Qs+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
Intra-RNC Inter-NodeB HO
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。
ALCAP Iub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_REQ
RNC向目标NodeB下发RL建立请求,建立一条新的的信令传输通道,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_TRANSFER
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CCTrCH信道的配置。如下图所示:
RRC_PH_CH_RECFG包含的属性图2
NBAP_RL_DEL_REQ
RNC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*。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值比服务小区高以上,才触发1G事件,判决同频切换(在协议中规定,此值的范围是,步长为)。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*。但目前RNC实现是配置值*。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值比服务小区高以上,才触发2A事件,判决异频切换(在协议中规定,此值的取值范围是,步长为,2A事件的判别公式为Qn>Qs+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
RNC间小区切换
RNC间小区切换过程概述
RNC间小区切换是指切换前小区和切换后小区属于不同的RNC。若源小区和目标小区分属于不同RNC,则切换过程实际上是一RNC(S)重定位过程,切换的信令流程将涉及CN。TD-SCDMA RAN系统实现时将这种情况的切换以硬切换方式处理。
在这里分成CS domain和PS domain两种情况。二者的区别在于CS涉及的核心网是MSC,而PS涉及的核心网是SGSN。下面分别进行介绍。
RNC间小区切换过程完整流程
CS domain
不同RNC之间的小区切换的CS域流程图释义
不同RNC之间的小区切换的CS域流程图
流程说明:
UE通过DCCH向RNC(S)发送测量报告“Measurement Report”消息,表明满足RNC间小区切换的条件。内容也包含目标小区的信号质量及基本信息。
RNC(S)判决进行切换(目标小区属于另一个RNC)后向CN发送RELOCATION REQUIRED,发起重定位过程,在该消息中,D或“UE not involved”。在没有Iur接口的情况下(TD-SCDMA系统实现中暂时不考虑Iur接口的实现),系统所做的重定位过程都是“UE involved”。
CN(MSC)在RNC(T)侧建立SCCP连接,并向RNC(T)发送RELOCATION REQUEST。
RNC(T)收到NodeB(T)的响应消息后,在目标小区侧建立Iu口的ALCAP传输承载。
RNC(T)收到该消息后向NodeB(T)发送无线链路建立请求,为目标小区建立无线链路。
目标小区收到无线链路建立请求后,配置相应链路资源;
RNC(T)在目标小区侧建立Iub口的ALCAP传输承载。
建立下行帧同步。
建立上行帧同步。
建完传输承载后,RNC(T)向CN(MSC)响应RELOCATION REQUEST ACK,表明目标RNC侧已准备好。
CN(MSC)向RNC(S)发送RELOCATION COMMAND,指示开始进行重定位。
RNC(S)通过源小区的信道向UE发送PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION消息,通知UE进行切换。
UE收到PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION消息后,做相应处理。
NodeB(T)向RNC(T)发送NABP消息RL Restore。表明NodeB(T)和RNC(T)之间无线链路已经建立完成。
RNC(T)向CN(MSC)发送Relocation Detect消息。
UE将上下行链路转移到目标小区后,通过目标小区向RNC(T)发送PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION COMPLETE消息。
RNC(T)收到后发送RELOCATION COMPLETE消息给CN(MSC),说明目标侧重定位过程已完成。
CN(MSC)向RNC(S)发送Iu Release Command命令释放Iu口资源。
RNC(S)向CN发送Iu Release Complete命令表示Iu口资源释放完成。
Iu口的ALCAP 数据承载释放。
RNC(S)向NodeB(S)发送Radio Link Delete Request,请求释放Iub接口的无线资源。
NodeB(S)向RNC(S)发送Radio Link Delete Response。表示删除完成。
Iub口的ALCAP传输承载释放。
交互式通信进程释放完成。
RNC(S)重定位过程更新。
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在切换过程中所产生的消息,在上面的流程图中UE和RNC之间的连接为Physical Channel Reconfiguration,而下面的跟踪中UE和RNC之间建立的是RB重配置,二者的区别在于所修改的层不同,如果UE和RNC之间已经建立信令流程,再次建立业务流程时使用RB重配置,否则使用physical Channel Reconfiguration。跟踪实例如下图所示。
不同RNC之间的小区切换的CS域跟踪实例图
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RRC_MEAS_RPRT包含的属性图
RANAP_RELOCATION_REQUIRED
重定位请求消息中包含的有,切换类型,实例中为:ue involved,表示没有Iur接口。切换原因为无线的原因。原网络的PLMN为46007,原RNC ID为688。如下图所示。
RANAP_RELOCATION_REQUIRED包含的属性图
该消息中还包含目标RNC的网络PLMN,位置区码LAC,路由区码RAC,目标RNC的ID。原RNC向目标RNC的TransparentContainer。目标小区ID等,如下图所示。
RANAP_RELOCATION_REQUIRED包含的属性图
Radio Link Setup Request,Radio Link Setup Response,DownLink sync,UpLink sync
这些信令中的内容跟其他业务中的相同信令含的信息一样,在这里不做具体介绍。
RANAP_RELOCATION_REQ_ACK
该消息中包含目标RNC到源RNC的TransparentContainer消息和RAB消息。
RANAP_RELOCATION_REQ_ACK包含的属性图
RANAP_RELOCATION_COMMAND
该消息中包含目标RNC到源RNC的TransparentContainer,RAB 信息。如下图所示:
NAPAP_RELOCATION_COMMAND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CCTrCH信道的配置。如下图所示:
RRC_PH_CH_RECFG包含的属性图2
RANAP_RELOCATION_DETECT
包含的信息如下图所示。
RANAP_RELOCATION_DETECT包含的属性图
RANAP_RELOCATION_COMPLETE
包含的消息如下图所示。
RANAP_RELOCATION_COMPLETE包含的属性图
Iu Release Command ,Iu Release Complete,Radio Link Delete Request,Radio Link Delete Response ,ALCAP Iub release
这些命令与其他业务中相同命令一致,这里不进行详细介绍。
PS domain
不同RNC之间的小区切换的PS域流程图释义
不同RNC之间的小区切换的PS域流程图
流程说明:
UE通过DCCH向RNC(S)发送测量报告“Measurement Report”消息,表明满足RNC间小区切换的条件。内容也包含目标小区的信号质量及基本信息。
RNC(S)判决进行切换(目标小区属于另一个RNC)后向CN发送RELOCATION REQUIRED,发起重定位过程,在该消息中,RNC(S)应指示重定位类型为“UE involved”或“UE not involved”。在没有Iur接口的情况下(TD-SCDMA系统实现中暂时不考虑Iur接口的实现),系统所做的重定位过程都是“UE involved”。
CN(SGSN)在RNC(T)侧建立SCCP连接,并向RNC(T)发送RELOCATION REQUEST。
RNC(T)收到该消息后向NodeB(T)发送无线链路建立请求,为目标小区建立无线链路。
NodeB(T)收到无线链路建立请求后,配置相应链路资源;
RNC(T)收到NodeB(T)的响应消息后,在目标小区侧建立Iub口的ALCAP传输承载。
建立下行帧同步。
建立上行帧同步。
建完传输承载后,RNC(T)向CN(SGSN)响应RELOCATION REQUEST ACK,表明目标RNC侧已准备好。
CN向RNC(S)发送RELOCATION COMMAND,指示开始进行重定位。
通过IP传输协议在RNC(S)和RNC(T)之间建立Forwarding of data。
RNC(S)通过源小区的信道向UE发送PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION消息,通知UE进行切换。
RNC(S)向CN发送Forward RNC(S) Context。
CN(SGSN)向RNC(T)发送Forward RNC(S) Context。
Dedicated Physical Channel Setup with Target RNC(S)。
NodeB(T)向RNC(T)发送NABP消息RL Restore。表明NodeB(T)和RNC(T)之间无线链路已经建立完成。
RNC(T)向CN(SGSN)发送Relocation Detect消息。
UE将上下行链路转移到目标小区后,通过目标小区向RNC(T)发送PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION COMPLETE消息。
RNC(T)收到后发送RELOCATION COMPLETE消息给CN,说明目标侧重定位过程已完成。
CN向RNC(S)发送Iu Release Command命令释放Iu口资源。
RNC(S)向CN(SGSN)发送Iu Release Complete命令表示Iu口资源释放完成。
RNC(S)向NodeB(S)发送Radio Link Delete Request,请求释放Iub接口的无线资源。
NodeB(S)向RNC(S)发送Radio Link Delete Response。表示删除完成。
Iub口的ALCAP传输承载释放。
Routing Area Update Porcedure var New RNC(S)。
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在切换过程中所产生的消息,在上面的流程图中UE和RNC之间的连接为Physical Channel Reconfiguration,而下面的跟踪中UE和RNC之间建立的是RB重配置,二者的区别在于所修改的层不同,如果UE和RNC之间已经建立信令流程,再次建立业务流程时使用RB重配置,否则使用physical Channel Reconfiguration。跟踪实例如下图所示。如下图所示。
不同RNC之间的小区切换的PS域实例跟踪图
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RRC_MEAS_RPRT包含的属性图
RANAP_RELOCATION_REQUIRED
重定位请求消息中包含的有,切换类型,实例中为:ue involved,表示没有Iur接口。切换原因为无线的原因。原网络的PLMN为46007,原RNC ID为688。如下图所示。
RANAP_RELOCATION_REQUIRED包含的属性图1
该消息中还包含目标RNC的网络PLMN,位置区码LAC,路由区码RAC,目标RNC的ID。原RNC向目标RNC的TransparentContainer。目标小区ID等,如下图所示。
RANAP_RELOCATION_REQUIRED包含的属性图2
Radio Link Setup Request,Radio Link Setup Response,DownLink sync,UpLink sync
这些信令中的内容跟其他业务中的相同信令含的信息一样,在这里不做具体介绍。
RANAP_RELOCATION_REQ_ACK
该消息中包含目标RNC到源RNC的TransparentContainer消息和RAB消息。
RANAP_RELOCATION_REQ_ACK包含的属性图
RANAP_RELOCATION_COMMAND
该消息中包含目标RNC到源RNC的TransparentContainer,RAB 信息。如下图所示:
RANAP_RELOCATION_COMMAND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CCTrCH信道的配置。如下图所示:
RRC_PH_CH_RECFG包含的属性图2
RANAP_FORWARD_SRNS_CONTEXT
该消息中只包含RAB信息,如下图所示。
RANAP_FORWARD_SRNS_CONTEXT包含的属性图
RANAP_RELOCATION_DETECT
包含的信息如下图所示。
RANAP_RELOCATION_DETECT包含的属性图
RANAP_RELOCATION_COMPLETE
包含的消息如下图所示。
RANAP_RELOCATION_COMPLETE包含的属性图
Iu Release Command ,Iu Release Complete,Radio Link Delete Request,Radio Link Delete Response ,ALCAP Iub release
这些命令与其他业务中相同命令一致,这里不进行详细介绍。
缩略语
简写
英文全称
中文解释
3GPP
3rd Generation Partnership Project
第三代移动通信伙伴组织
UE
User Equipment
用户设备
CN
Core Network
核心网
MSC
Media Switch Center
媒体交换中心
SGSN
Serving GPRS Support Node
业务GPRS支持节点
RNC
Radio Net Controller
无线网络控制器
NodeB
NodeB
基站