關(guān)于TD-SCDMA系統(tǒng)的接口及協(xié)議棧、信道、網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)步驟及ue狀態(tài)
小區(qū)切換、重選及更新的區(qū)別
今天主要鞏固學(xué)習(xí)了TD-SCDMA系統(tǒng)的接口及協(xié)議棧、信道、網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)步驟及ue狀態(tài)
一、TD-SCDMA系統(tǒng)的接口及協(xié)議棧
TD-SCDMA系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖，如下所示：
從上面的圖中可以看到，TD系統(tǒng)有4大接口：Iu、Iub、Iur和Uu
1、Iu接口
1.1 Iu接口的協(xié)議棧分為：
兩個(gè)平面（縱向）：控制平面和用戶平面
兩個(gè)層次（橫向）：無線網(wǎng)絡(luò)層和傳輸網(wǎng)絡(luò)層
1.2 Iu接口功能：z Ql9u+y(hGuest
移動(dòng)性管理
位置區(qū)更新報(bào)告
RNC間切換和系統(tǒng)間切換
無線接入承載RAB管理
RAB的建立、釋放、更改
Iu數(shù)據(jù)傳輸
正常數(shù)據(jù)傳輸
異常數(shù)據(jù)傳輸
UE-CN連接信息的透明傳輸
尋呼Paging
安全模式控制
過載控制
1.3 Iu接口分為兩個(gè)域：電路域Iu－cs和分組域的Iu－ps
Iu－cs協(xié)議結(jié)構(gòu)如下圖：
Iu－ps協(xié)議結(jié)構(gòu)如下圖：
2、Iub
Iub接口主要用來傳送與信令相關(guān)的無線應(yīng)用、Iub的各種DCH、RACH、FACH、DSCH、USCH、PCH等數(shù)據(jù)流。
Iub協(xié)議接口模塊如下圖所示：
2.1 Iub接口功能：
2.1.1公共功能
公共傳輸信道管理
Iub公共信道數(shù)據(jù)傳輸
Node B邏輯管理O&M(小區(qū)配置、故障管理)
系統(tǒng)信息管理
公共測(cè)量
資源核查
異常管理
定時(shí)和同步管理
2.2.2專用功能
專用傳輸信道管理
無線鏈路RL監(jiān)控
專用測(cè)量管理
定時(shí)和同步管理
上行外環(huán)功控
Iub專用數(shù)據(jù)傳輸
2.2 Iub接口協(xié)議圖
3.Uu接口
Uu接口是TD-SCDMA最重要的一個(gè)接口，也是區(qū)別于其他3G標(biāo)準(zhǔn)的重要部分，以下是Uu口的協(xié)議結(jié)構(gòu)圖：
Uu接口從協(xié)議的角度可分為以下三個(gè)協(xié)議層：物理層（L1）、數(shù)據(jù)鏈路層（L2）和網(wǎng)絡(luò)層（L3）。
L2層包括媒質(zhì)接入控制（MAC）、無線鏈路控制（RLC）、分組數(shù)據(jù)聚合協(xié)議（PDCP）和廣播/多播控制（BMC）。
L3層包括無線資源控制（RRC）、移動(dòng)性管理（MM）和連接管理（CM）
Uu接口的用戶平面主要傳輸用戶數(shù)據(jù)；控制平面?zhèn)鬏斚嚓P(guān)信令，建立、重新配置和釋放各種3G移動(dòng)通信無線承載業(yè)務(wù)
3.1 Uu接口用戶平面協(xié)議結(jié)構(gòu)圖
3.2 Uu接口控制平面協(xié)議結(jié)構(gòu)圖
4、Node B內(nèi)部協(xié)議轉(zhuǎn)換
TD系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖，如下所示：
從上面的圖中可以看到，TD系統(tǒng)有4大接口：Iu、Iub、Iur和Uu
1、Iu接口
1.1 Iu接口的協(xié)議棧分為：
兩個(gè)平面（縱向）：控制平面和用戶平面
兩個(gè)層次（橫向）：無線網(wǎng)絡(luò)層和傳輸網(wǎng)絡(luò)層
1.2 Iu接口功能：z Ql9u+y(hGuest
移動(dòng)性管理
位置區(qū)更新報(bào)告
RNC間切換和系統(tǒng)間切換
無線接入承載RAB管理
RAB的建立、釋放、更改
Iu數(shù)據(jù)傳輸
正常數(shù)據(jù)傳輸
異常數(shù)據(jù)傳輸
UE-CN連接信息的透明傳輸
尋呼Paging
安全模式控制
過載控制
1.3 Iu接口分為兩個(gè)域：電路域Iu－cs和分組域的Iu－ps
Iu－cs協(xié)議結(jié)構(gòu)如下圖：
Iu－ps協(xié)議結(jié)構(gòu)如下圖：
2、Iub
Iub接口主要用來傳送與信令相關(guān)的無線應(yīng)用、Iub的各種DCH、RACH、FACH、DSCH、USCH、PCH等數(shù)據(jù)流。
Iub協(xié)議接口模塊如下圖所示：
2.1 Iub接口功能：
2.1.1公共功能
公共傳輸信道管理
Iub公共信道數(shù)據(jù)傳輸
Node B邏輯管理O&M(小區(qū)配置、故障管理)
系統(tǒng)信息管理
公共測(cè)量
資源核查
異常管理
定時(shí)和同步管理
2.2.2專用功能
專用傳輸信道管理
無線鏈路RL監(jiān)控
專用測(cè)量管理
定時(shí)和同步管理
上行外環(huán)功控
Iub專用數(shù)據(jù)傳輸
2.2 Iub接口協(xié)議圖
3.Uu接口
Uu接口是TD-SCDMA最重要的一個(gè)接口，也是區(qū)別于其他3G標(biāo)準(zhǔn)的重要部分，以下是Uu口的協(xié)議結(jié)構(gòu)圖：
Uu接口從協(xié)議的角度可分為以下三個(gè)協(xié)議層：物理層（L1）、數(shù)據(jù)鏈路層（L2）和網(wǎng)絡(luò)層（L3）。
L2層包括媒質(zhì)接入控制（MAC）、無線鏈路控制（RLC）、分組數(shù)據(jù)聚合協(xié)議（PDCP）和廣播/多播控制（BMC）。
L3層包括無線資源控制（RRC）、移動(dòng)性管理（MM）和連接管理（CM）
Uu接口的用戶平面主要傳輸用戶數(shù)據(jù)；控制平面?zhèn)鬏斚嚓P(guān)信令，建立、重新配置和釋放各種3G移動(dòng)通信無線承載業(yè)務(wù)
3.1 Uu接口用戶平面協(xié)議結(jié)構(gòu)圖
3.2 Uu接口控制平面協(xié)議結(jié)構(gòu)圖
4、Node B內(nèi)部協(xié)議轉(zhuǎn)換
二、TD-SCDMA有三種信道：邏輯信道、傳輸信道和物理信道
1、邏輯信道：根據(jù)信息傳輸類型來定義的
邏輯信道可分兩類：
－控制信道（傳輸控制平面的信息）
－業(yè)務(wù)信道（傳輸用戶平面的信息）
1.1 控制信道
－Broadcast Control Channel (BCCH)：下行，傳輸廣播信息
－Paging Control Channel (PCCH)：下行，傳輸尋呼信息
－Common Control Channel (CCCH)：雙向，網(wǎng)絡(luò)和UE在沒建立RRC連接，有該信道接入新小區(qū)。
－Dedicated Control Channel (DCCH)：點(diǎn)到點(diǎn)雙向，由RRC連接建立過程建立，UE和網(wǎng)絡(luò)通過該信道傳輸專用控制信息。
－Shared Channel Control Channel (SHCCH)：TDD專用，雙向，網(wǎng)絡(luò)和UE傳輸上下行共享信息。
1.2 業(yè)務(wù)信道
－Dedicated Traffic Channel (DTCH)：點(diǎn)到點(diǎn)，雙向，用戶平面信息。
－Common Traffic Channel (CTCH)：點(diǎn)到多點(diǎn)，單向，為所有用戶或一組特定用戶傳輸專用用戶信息。
2、傳輸信道：是由L1提供給高層的服務(wù)，它是根據(jù)在空中接口上如何傳輸及傳輸什么特性的數(shù)據(jù)來定義的。傳輸信道一般可分為兩組：
- 公共信道(在這類信道中，當(dāng)消息是發(fā)給某一特定的UE時(shí)，需要有內(nèi)識(shí)別信息)
- 專用信道(在這類信道中，UE是通過物理信道來識(shí)別)
2.1 公共傳輸信道
BCH - Broadcast Channel：下行，廣播系統(tǒng)和小區(qū)特定信息
FACH – Forward Access Channel：下行，網(wǎng)絡(luò)知道用戶位置時(shí)傳送控制信息，也可傳短的用戶包。
PCH – Paging Channel：下行，網(wǎng)絡(luò)不知用戶位置時(shí)傳送控制信息。
RACH – Random Access Channel：上行，UE傳送控制信息，也可傳短的用戶包。
USCH – Uplink Shared Channel：上行，多個(gè)用戶傳送專用控制或業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
DSCH – Downlink Shared Channel：下行，多個(gè)用戶傳送專用控制或業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
HS-DSCH – High Speed Downlink Shared Channel：下行，多用戶共用，伴隨一個(gè)下行DPCH和一個(gè)或多個(gè)HS-SCCH,HS-DSCH在整個(gè)小區(qū)或采用定向天線在小區(qū)一部分傳送。
2.2 專用傳輸信道
DCH--Dedicated Channel：上行或下行，UE和UTRAN傳送控制或用戶信息。
3、物理信道：物理信道是由頻率、時(shí)隙、信道碼和無線幀分配來定義的。
3.1 公共物理信道
主公共控制物理信道(P-CCPCH)：BCH映射在該信道
輔助公共控制物理信道(S-CCPCH)：PCH和FACH映射在該信道
尋呼指示信道（PICH）
物理隨機(jī)接入信道(PRACH)：RACH信道被映射在該信道上
物理共享信道PDSCH 、PUSCH：包括物理下行共享信道（PDSCH）和物理上行共享信道（PUSCH）。PDSCH和PUSCH是公共物理信道的特殊情況。
物理同步信道DwPCH、UpPCH：TD-SCDMA系統(tǒng)中有兩個(gè)專用物理同步信道，即TD—SCDMA系統(tǒng)中每個(gè)子幀中的DwPCH和UpPCH。DwPTS用于下行同步而UpPCH用于上行同步。
快速物理隨機(jī)接入信道(FPACH)
高速物理下行共享信道（HS-PDSCH)
HS-DSCH的共享控制信道(HS-SCCH)：下行，為HS-DSCH傳送高層控制信令。
HS-DSCH的共享信息信道(HS-SICH)：上行，為HS-DSCH傳送高層控制信令和信道質(zhì)量指示CQI。
3.2 專用物理信道
DPCH
4、邏輯信道到傳輸信道的映射
5、傳輸信道到物理信道的映射
三、TD-SCDMA的網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)分為四個(gè)步驟：
1、資源狀態(tài)指示
2、小區(qū)建立
3、公共傳輸信道建立
4、系統(tǒng)信息塊的讀取
1、資源指示過程
這個(gè)過程用于下列情況：
`|/Y-w+dGuest􀂋（1）當(dāng)一個(gè)Local Cell在Node B中變?yōu)榇嬖跁r(shí)
jq6f xm*A'\*d2bGuest􀂋（2）當(dāng)一個(gè)Local Cell從Node B中刪除，即成為不存在時(shí)中國(guó)通信資源網(wǎng)社區(qū)門戶:\ ]&E#XJ1G
􀂋（3）當(dāng)Node B中Local Cell的性能改變時(shí)中國(guó)通信資源網(wǎng)社區(qū)門戶9U)P)b0R S iE U
􀂋（4）當(dāng)一個(gè)小區(qū)改變它的性能和/或它在Node B中的資源操作狀態(tài)時(shí)
L-x|"F'WeD dU'?!}Guest􀂋（5）當(dāng)Node B中的公共物理信道和/或公共傳輸信道改變他們的性能時(shí)中國(guó)通信資源網(wǎng)社區(qū)門戶W(m9h
#w E
􀂋（6）當(dāng)Node B中的通信控制端口改變它的資源操作狀態(tài)時(shí)
*^1^9H n:V!W
N1vGuest􀂋（7）當(dāng)本地小區(qū)組在Node B中改變它的資源性能時(shí)
以上每一種情況都將可能引發(fā)一個(gè)資源指示過程，并且RESOURCE STATUS INDICATION將包含受到那種情況影響的邏輯資源和可應(yīng)用的原因值。
2、小區(qū)建立：用于在Node B中建立一個(gè)小區(qū)。
包括以下參數(shù)的建立：發(fā)射分集模式、Local Cell ID、功率等級(jí)、Node B資源等等。
3、公共傳輸信道的建立：這個(gè)過程用于建立在Node B中必須的資源，包括S-CCPCH（PCH、FACHs）和FPACH、PRACHs（RACH）建立。
4、系統(tǒng)信息塊的讀取
4.1 UE需要獲得的信息
􀂋（1）CN提供的NAS信息
（2）UE在空閑模式、連接模式所使用的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的取值
（3）UE在空閑模式、連接模式的小區(qū)選擇、小區(qū)重選參數(shù)、測(cè)量控制信息
（4）公共物理信道的配置參數(shù)、UE在連接模式下所使用的公共、共享物理信道配置參數(shù)
（5）空閑模式、連接模式所需的測(cè)量控制信息
（6）需要存儲(chǔ)的空閑模式和連接模式下的無線承載、傳輸信道、物理信道的參數(shù)（這些參數(shù)在切換到UTRAN時(shí)使用）
4.2 系統(tǒng)消息的內(nèi)容
系統(tǒng)信息按照樹型結(jié)構(gòu)組織，根據(jù)系統(tǒng)信息參數(shù)的特征和類型，把不同的系統(tǒng)信息組織成為18個(gè)系統(tǒng)信息塊（SIB）。另外還有1個(gè)主信息塊（MIB）以及2個(gè)調(diào)度信息塊（SB1、SB2），包含對(duì)其他系統(tǒng)信息塊的參考和調(diào)度信息，主信息塊中還攜帶了當(dāng)前小區(qū)支持的PLMN類型信息。在TD-SCDMA系統(tǒng)中主要使用SIB1~7和SIB11、SIB12，具體攜帶的信息如下表：
F[1]oE:T }3c DGuest4.3 系統(tǒng)消息處理流程
TD-SCDMA的系統(tǒng)消息的處理流程如下圖：
說明：
（1）NB發(fā)給UE的系統(tǒng)信息是一個(gè)碼流，發(fā)幾條系統(tǒng)信息是根據(jù)系統(tǒng)信息內(nèi)容大小決定。實(shí)際中可以采用全部更新系統(tǒng)信息，也可以采用部分系統(tǒng)信息更新過程。UE在收到系統(tǒng)信息塊后，根據(jù)MIB和SB1/SB2知道需要更新的系統(tǒng)信息或不處理。
（2）系統(tǒng)消息的更新可以是
(a)RNC通過NBAP消息System information Update Request，請(qǐng)求NodeB更新所廣播的系統(tǒng)信息
(b)RNC通過PAGING TYPE 1消息（在PCH信道發(fā)送）通知ue接收（當(dāng)ue處于idle模式或URA_PCH/CELL_PCH狀態(tài)）
(c)RNC通過SYSTEM INFORMATION CHANGEINDICATION消息（在FACH信道發(fā)送）通知ue接收（當(dāng)ue處于CELL_FACH/CELL_DCH狀態(tài)）
(d)也可以是網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)的時(shí)候，ue自動(dòng)接收。
（3）a的實(shí)現(xiàn)是通過在NBAP消息System Information Update Request中，包含BCCH Modification Time IE（該IE為OP）
（4）b和c的實(shí)現(xiàn)在通過RRC消息Paging Type 1、System Information Change Indication中包含的BCCH modification info IE（該IE為MP）
四、ue處于不同的狀態(tài)是由于ue不同的資源需求和不同的行為使然。ue的狀態(tài)可以分為空閑模式和連接模式，其中連接模式又分為cell_DCH、cell_FACH、cell_PCH和ura_PCH四種狀態(tài)，如下圖所示：
這五種狀態(tài)的資源使用情況和定位范圍、尋呼類型的區(qū)別如下圖：
下面我們來詳細(xì)地展開這五種狀態(tài)的介紹：
1、狀態(tài)特征介紹
1.1 Idle狀態(tài)
UE開機(jī)后，在一個(gè)小區(qū)中讀取系統(tǒng)消息，監(jiān)聽尋呼信息，處于Idle狀態(tài)。在Idle狀態(tài)下，UE的所有連接在接入層都是關(guān)閉的，UE的識(shí)別通過非接入層標(biāo)識(shí)（如IMSI、TMSI和P-TMSI）來區(qū)別。UTRAN中沒有為處于空閑模式的UE建立上下文，如果要尋址一個(gè)特定的UE，只能在一個(gè)小區(qū)內(nèi)向所有的UE或向監(jiān)聽同一尋呼時(shí)段的多個(gè)UE發(fā)送尋呼消息。
1.2 CELL-DCH中國(guó)通信資源網(wǎng)社區(qū)門戶/S_ T$}@0q }-l
􀂋CELL_DCH狀態(tài)的基本特征是：UE被分配了專用的物理信道。在該狀態(tài)下，除了上下行專用物理信道DPCH外，UE還可能被分配物理上下行共享信道PUSCH和/或PDSCH。根據(jù)UTRAN的分配情況，UE可以使用專用傳輸信道DCH、上行共享傳輸信道USCH、下行共享傳輸信道DSCH，以及這些傳輸信道的組合。UTRAN根據(jù)當(dāng)前的激活信道集知道該UE已經(jīng)處在小區(qū)識(shí)別等級(jí)上。
1.3 CELL-FACH
0?)R P't4v)N7\Guest􀂋CELL_FACH狀態(tài)的基本特征是：UE與UTRAN之間不存在專用物理信道連接，UE在下行方向?qū)⑦B續(xù)監(jiān)視FACH傳輸信道，而在上行方向可以使用公共或共享傳輸信道（如RACH），UE在任何時(shí)候都可以在相關(guān)傳輸信道上發(fā)起接入過程。根據(jù)UTRAN的分配情況，UE在此狀態(tài)下可以使用USCH或DSCH傳輸信道，UTRAN也可以根據(jù)UE最后一次執(zhí)行的小區(qū)更新過程，知道UE當(dāng)前所處的小區(qū)。
x'~ ?_O8wGuest􀂋如果UE選擇了一個(gè)新的小區(qū)，UE將把當(dāng)前的位置信息通過小區(qū)更新過程報(bào)告給UTRAN。UTRAN也可以在FACH上直接給UE發(fā)送數(shù)據(jù)，而不必先發(fā)起尋呼。UTRAN將把系統(tǒng)信息的變化通過相應(yīng)的調(diào)度信息在FACH上及時(shí)地廣播給UE，以便UE重新讀取相應(yīng)的系統(tǒng)信息。
1.4 CELL-PCH
GZ/rO
UVGuest􀂋 CELL_PCH狀態(tài)的基本特征是：UE與UTRAN之間不存在專用物理信道連接，而且UE也不可以使用任何上行物理信道。在該狀態(tài)下，UE為節(jié)省功耗，可以使用DRX方式去監(jiān)聽PICH所指示的PCH信道。UTRAN根據(jù)UE上次在CELL_FACH狀態(tài)下執(zhí)行的最后一次小區(qū)更新過程，知道UE當(dāng)前所處的小區(qū)。
o9FB4?n1I8RGuest􀂋如果UE需要發(fā)送上行數(shù)據(jù)（響應(yīng)尋呼或者發(fā)起呼叫），必需先從CELL_PCH狀態(tài)轉(zhuǎn)移到CELL_FACH狀態(tài)。在該狀態(tài)下，RRC子層通過小區(qū)重選過程執(zhí)行連接移動(dòng)性管理。
1.5 URA-PCH中國(guó)通信資源網(wǎng)社區(qū)門戶K*Q w
@*H {
􀂋URA_PCH狀態(tài)的基本特征是：UE與UTRAN之間不存在專用物理信道連接，而且UE也不可以使用任何上行物理信道。在該狀態(tài)下，UE為節(jié)省功耗，可以使用DRX方式去監(jiān)聽PICH所指示的PCH信道。UTRAN根據(jù)UE上次在CELL_FACH狀態(tài)下執(zhí)行的最后一次URA更新過程，知道UE當(dāng)前所處的URA。中國(guó)通信資源網(wǎng)社區(qū)門戶CD]p4S{V
o|
􀂋如果UE需要發(fā)送上行數(shù)據(jù)（響應(yīng)尋呼或者發(fā)起呼叫），必需先從URA_PCH狀態(tài)轉(zhuǎn)移到CELL_FACH狀態(tài)。在該狀態(tài)下，RRC子層通過小區(qū)重選過程執(zhí)行連接移動(dòng)性管理。
2、狀態(tài)間的轉(zhuǎn)移
ue的五種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移如下圖所示：
從上圖中我們可以看到：cell_FACH和其他四個(gè)狀態(tài)之間都可以雙向轉(zhuǎn)移，cell_DCH和Idle之間也可以雙向轉(zhuǎn)移，除此之外，只能由cell_DCH向cell_PCH和ura_PCH單向轉(zhuǎn)移。需要特別注意的是：cell_PCH和ura_PCH之間不能狀態(tài)轉(zhuǎn)移，cell_PCH和ura_PCH與idle之間也不能狀態(tài)轉(zhuǎn)移。也就是說URA_PCH和CELL_PCH只能躍遷到CELL_FACH狀態(tài)。
特別說明：在R5的協(xié)議版本中允許從CELL_PCH(URA_PCH)狀態(tài)進(jìn)入Idle
對(duì)上圖的狀態(tài)轉(zhuǎn)移還要做如下的說明：
（1） Idle狀態(tài)是進(jìn)行RRC連接建立請(qǐng)求的時(shí)候，優(yōu)先選擇進(jìn)入cell_FACH狀態(tài)，即利用FACH/RACH進(jìn)行SRB的建立和交互，如果建立在公共傳輸信道上被拒絕，才建立再DCH上，即ue轉(zhuǎn)移到cell_DCH狀態(tài)。
（2）對(duì)于RNC間的Cell Update，由于目前沒有Iur接口，因此發(fā)送RRC Connection Release 將UE遷往空閑態(tài)。RNC收到最后一個(gè)CN域的Iu Release，通過RRC Connection Release 將UE遷往空閑態(tài)。中國(guó)通信資源網(wǎng)社區(qū)門戶N$G-mL;Z }!F0n0u#D-N
;^[1]r,ii v)O'n0T‑dGuest（3）CELL_FACH狀態(tài)下的UE可以使用USDH/DSCH
（4）CELL_DCH狀態(tài)下的UE執(zhí)行重配置過程，根據(jù)來自UTRAN的指示，可以進(jìn)入CELL_PCH狀態(tài)或者URA_PCH狀態(tài)。但是，處于CELL_PCH狀態(tài)或者URA_PCH狀態(tài)的UE不能直接躍遷到CELL_DCH狀態(tài)，必需先躍遷到CELL_FACH狀態(tài)
（5）CELL_PCH和URA_PCH狀態(tài)的最大區(qū)別是前者在CELL ID發(fā)生變化時(shí)就會(huì)發(fā)起一個(gè)原因是“ cell reselect”的CELL UPDATE流程；而后者在沒有其他原因觸發(fā)的情況下，只會(huì)在URA ID發(fā)生變化的時(shí)候發(fā)起一個(gè)“URA CHANGE”的URA UPDATE流程。URA ID的設(shè)置與CELL ID沒有關(guān)系，但一個(gè)URA 至少包含一個(gè)或多個(gè)CELL.
（6）處于CELL_PCH（URA_PCH）狀態(tài)下的UE，如果小區(qū)（URA）重選時(shí)選擇了一個(gè)新的URA小區(qū)，則UE將躍遷到CELL_FACH狀態(tài)，并在新的小區(qū)發(fā)起小區(qū)（URA）更新過程。在小區(qū)（URA）更新過程完成后，如果UTRAN和UE都沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送，則UE將回到CELL_PCH（URA_PCH）狀態(tài)。
[
本帖最后由 bestlcf 于 2010-1-8 10:57 編輯 ]
關(guān)注樓主