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首页华为WCDMA系统基本原理 第六章 基本信令流程
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WA000010 WCDMA 系统基本原理 ISSUE1.0
基本信令流程
6-1
第
6
章
基本信令流程
6.1 概述
6.1.1 流程的分类
在 WCDMA 系统中具有的各种各样的信令流程中 从协议栈的层面来说 可
以分为接入层的信令流程和非接入层的信令流程 从网络构成的层面来说
可以分为电路域的信令流程和分组域的信令流程
所谓接入层的流程和非接入层的流程 实际是从协议栈的角度出发的 在协
议栈中 RRC 和 RANAP层及其以下的协议层称为接入层 它们之上的 MM
SM CC SMS 等称为非接入层 简单地说 接入层的流程 也就是指无线
接入层的设备 RNC NodeB需要参与处理的流程 非接入层的流程 就是指
只有 UE 和 CN需要处理的信令流程 无线接入网络 RNC NodeB是不需要
处理的 举个形象的比喻 接入层的信令是为非接入层的信令交互铺路搭桥
的 通过接入层的信令交互 在 UE 和 CN之间建立起了信令通路 从而便能
进行非接入层信令流程了
接入层的流程主要包括 PLMN 选择 小区选择和无线资源管理流程 无线资
源管理流程就是 RRC 层面的流程 包括 RRC 连接建立流程 UE 和 CN之间
的信令建立流程 RAB 建立流程 呼叫释放流程 切换流程和 SRNS 重定位
流程 其中切换和 SRNS 重定位含有跨 RNC 跨 SGSN/MSC 的情况 此时
还需要 SGSN/MSC 协助完成 所以从协议栈的层面上来说 接入层的流程都
是一些底层的流程 通过它们 为上层的信令流程搭建底层的承载
非接入层的流程主要包括电路域的移动性管理 电路域的呼叫控制 分组域
的移动性管理 分组域的会话管理
6.1.2 基本信令流程总体介绍
接下来我们对基本的信令流程进行简单的总体介绍
我们首先看一下用户在不移动的情况下 从开机 进行业务到关机的整个业
务流程

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基本信令流程
6-2
华为机密 未经许可不得扩散
主叫业务流程主叫业务流程
UTRAN
CN
接入层 PLMN选择 小区选择 RRC连接建立 Iu连接建立
进行非接入层的MM信令交互 附着 鉴权加密 位置更新
进行业务 电路域的CC过程 分组域的SM过程 建立业务承载链路
结束业务 电路域的CC过程 分组域的SM过程 拆除业务承载链路
进行非接入层的MM信令交互 分离 包括电路域 分组域的分离
接入层 RRC连接释放
开
机
关
机
接入层
:RRC
非接入层 MM/SM/CC/SMS
接入层:RANAP
Iu连接释放
图6-1 主叫业务流程
(1) 用户 UE 开机 首先进行接入层的信令交互 此时首先进行 PLMN选择
选择某个运营商的网络 接着进行小区选择 驻留一个合适的小区 然
后进行 RRC 连接建立 Iu 接口的信令连接建立 至此 通过这些接入
层的信令流程 在 UE 和 CN 之间搭建起了一条信令通道 为非接入层
的信令流程做好了准备
(2) 接着 UE 和 CN 之间便开始进行非接入层的移动性管理流程了 此时用
户会进行附着流程 其中包括鉴权 加密等小流程 如果用户在空闲时
位置发生了变化 那么还将发生位置更新流程
(3) 当通过鉴权等流程后 UE 便进行非接入层的业务相关流程了 包括电路
域的呼叫连接流程 分组域的会话管理流程 通过这些流程为进行业务
搭建好了业务承载的链路 随后用户就可以开始打电话 上网了
(4) 当用户结束业务后 同样会进行电路域的呼叫连接流程 分组域的会话
管理流程 拆除业务承载链路
(5) 此时如果用户关机的话 则 UE 和 CN 之间进行非接入层的移动性管理
流程 进行电路域 分组域的分离
(6) 等非接入层的信令交互结束后 系统会进行接入层的信令流程 拆除之
前建立的 Iu 信令连接 以及 RRC 信令连接
至此 一个用户在不移动的情况下 从开机 进行业务 到关机的整个流程
便结束了 其中可以看到 这个业务过程是需要接入层的信令流程和非接入

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6-3
层的信令流程互相配合完成的 接入层的流程为非接入层的流程搭建信号承
载
接下来我们再看一下用户进行被叫的一个业务流程
华为机密 未经许可不得扩散
被叫业务流程被叫业务流程
UTRAN
CN
接入层 RRC连接建立
进行业务 电路域的CC过程 分组域的SM过程 建立业务承载链路
结束业务 电路域的CC过程 分组域的SM过程 拆除业务承载链路
进行非接入层的
MM
信令交互 鉴权加密
接入层
RRC
连接释放
待机
接入层
:RRC
非接入层 MM/SM/CC/SMS
非接入层发起寻呼流程
Iu
接口信令连接建立
Iu
接口信令连接释放
接入层:RANAP
待机
图6-2 被叫业务流程
(1) 用户 UE 处在待机状态 此时从网络侧对其进行寻呼
(2) 如果没有现存的 UE 与 CN之间的信令连接 则 UE RNC CN之间会
进行接入层的信令流程 建立 RRC 连接和 Iu 接口信令连接
(3) 接下来可能会进行移动性管理的鉴权加密流程
(4) 随后通过电路域的呼叫连接流程 分组域的会话管理流程 建立其业务
的承载链路 从而就可以进行业务了
(5) 结束业务后 再拆除相关的业务承载链路
(6) 接着释放接入层的信令连接 包括 Iu 接口的信令连接和 RRC 连接
上面的两个流程主要从总体上介绍了用户在不产生位置变化的情况下进行业
务的情况 这只是一个总体上的简单描述 详细的各种流程将在后续章节中
进行描述
由于移动通信具有移动性的特点 所以由此就产生了很多处理移动性相关的
流程 比如 当用户不进行业务的时候产生了位置改变 由此便产生了位置
更新等移动性管理的流程 当用户进行业务的时候发生了位置变化 由此便
产生了切换 SRNS 重定位等流程

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6-4
6.2 UE 的状态与寻呼流程
6.2.1 UE 状态
UE 有两种基本的运行模式 空闲模式和连接模式 上电开始 UE 就停留在
空闲模式下 通过非接入层标识如 IMSI TMSI 或 P-TMSI 等标志来区分
UTRAN不保存空闲模式 UE 的信息 仅能够寻呼一个小区中的所有 UE 或同
一个寻呼时刻的所有 UE
当UE完成RRC连接建立时 UE才从空闲模式转移到连接模式 CELL_FACH
或 CELL_DCH状态 UE 的连接模式 也叫 UE 的 RRC 状态 反映了 UE 连
接的级别以及 UE 可以使用哪一种传输信道 当 RRC 连接释放时 UE 从连
接模式转移到空闲模式
图6-3 UE 运行模式
UE 在连接模式下 一共有如下 4 种状态
1. CELL_DCH状态
CELL_DCH状态有如下特征

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6-5
l 在上行和下行给 UE 分配了一个专用物理信道
l 根据 UE 当前的活动集可以知道 UE 所在的小区
l 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
UE 进入 CELL_DCH状态有如下 2 种方法
1 UE 在空闲模式下 RRC 连接建立在专用信道上 因此 UE 从空闲模式进
入 CELL_DCH状态
2 UE 处于 CELL_FACH状态下使用公共传输信道 通过信道切换后使用专
用传输信道 UE 从 CELL_FACH状态进入到 CELL_DCH状态
2. CELL_FACH状态
CELL_FACH状态具有如下特征
l 没有给 UE 分配专用传输信道
l UE 连续监听一个下行 FACH信道
l 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
l 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
在 CELL_FACH子状态 UE 执行下面的动作
l 监听一个 FACH
l 监听当前服务小区的 BCH传输信道 解码系统信息消息
l 在小区变为另一个 UTRA 小区时 发起一个小区更新过程
l 除非选择了一个新小区 否则使用在当前小区中分配的 C-RNTI作为公共
传输信道上的 UE 标识
l 在 RACH上传送上行控制信令和小数据包
在 CELL_FACH 状态下 如果数据业务在一段时间里未被激活 UE 将进入
CELL_PCH状态 以减少功率的损耗 并且 当 UE 暂时脱离 CELL_PCH状
态执行小区更新 更新完成后 如果 UE 和网络侧均无数据传输需求 它将返
回 CELL_PCH
3. CELL_PCH 状态
CELL_PCH状态具有如下特征
l 没有为 UE 分配专用信道
l 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
l 不能有任何上行的活动
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