【資料名稱】：TD-SCDMA呼叫信令流程介紹

【資料作者】：陳林

【資料日期】：2013年8月10日

【資料語言】：中文

【資料格式】：DOC

【資料目錄和簡介】：





TD-SCDMA呼叫信令流程介紹









中興通訊股份有限公司






目 錄
第1章 呼叫流程1-1
1.1 開關(guān)機1-1
1.1.1 開機1-1
1.1.2 關(guān)機1-6
1.2 更新1-10
1.2.1 位置區(qū)更新1-10
1.2.2 路由區(qū)更新1-13
1.3 CS12.2K1-17
1.3.1 CS12.2K主叫（Idle模式下）1-17
1.3.2 CS12.2K被叫（Idle模式下）1-19
1.3.3 CS業(yè)務(wù)釋放流程1-19
1.4 可視電話1-21
1.4.1 可視電話主叫1-21
1.4.2 可視電話被叫1-23
1.5 PS業(yè)務(wù)1-24
1.5.1 未GPRS Attach的UE進行PS業(yè)務(wù)1-24
1.5.2 已GPRS Attach的UE進行PS業(yè)務(wù)1-27
1.5.3 UE側(cè)發(fā)起PS業(yè)務(wù)釋放流程1-30
1.5.4 下行升降速(RBC)1-30
1.6 短信1-34
1.6.1 發(fā)送短信1-34
1.6.2 接收短信1-36
1.7 彩信1-37
1.7.1 發(fā)送彩信1-37
1.7.2 接收彩信1-39
1.8 HSDPA1-43
1.9 并發(fā)業(yè)務(wù)1-46
1.9.1 CS+PS1-46
1.9.2 PS+CS12.2K被叫1-47
1.9.3 并發(fā)業(yè)務(wù)釋放其中一個業(yè)務(wù)1-47
1.10 切換流程1-53
1.10.1 同RNC硬切換1-53
1.10.2 跨RNC切換（重定位）1-55
1.10.3 接力切換和硬切換信令比較1-61
1.11 2/3G互操作3G網(wǎng)絡(luò)側(cè)相關(guān)信令1-63
1.11.1 2G->3G Reselection In IDLE1-63
1.11.2 CS業(yè)務(wù)3G->2G切換1-65
1.11.3 PS業(yè)務(wù)3G->2G切換1-70
1.11.4 PS業(yè)務(wù)DCH態(tài)2G->3G切換1-75

第1章 呼叫流程
1.1 開關(guān)機
1.1.1 開機
1.1.1.1 IMSI Attach

說明：
1．IMSI Attach的作用。簡單的說，IMSI Attach的作用就是將UE開機信息通知CN（MSC/VLR）。
2．相關(guān)參數(shù)設(shè)置。
(1)如果“是否采用IMSI ATTACH和DETACH流程，用于CS域”設(shè)置為“采用”，并且UE開、關(guān)機處于同一個LAC，UE開機時有IMSI Attach流程。
(2)如果“是否采用IMSI ATTACH和DETACH流程，用于CS域”設(shè)置為“不采用”，UE關(guān)機前后如果處于同一個LAC，UE沒有IMSI Attach流程。

3．IMSI attach。
IMSI attach是通過Location updating request過程完成的，location updating type是IMSI attach。

1.1.1.2 GPRS Attach
信令流程說明：
1．UE開機后除了在CS域進行IMSI Attach外，還在PS域進行GPRS Attach，GPRS attach的作用和CS域的IMSI attach作用類似。
2．UE是否進行GPRS Attach可能和UE的設(shè)置有關(guān)系，有的UE開機后只進行IMSI Attach，不進行GPRS Attach。而有的UE，比如比較高檔的UE開機后會既要進行IMSI Attach，又進行GPRS Attach，此問題需要確認。
3．如果“是否采用IMSI ATTACH和DETACH流程，用于CS域”設(shè)置為“不采用”，UE開關(guān)機前后處于同一個LAC，則需要GPRS Attach的UE開機只進行GPRS Attach。
4．如果“是否采用IMSI ATTACH和DETACH流程，用于CS域”設(shè)置為“不采用”，UE開關(guān)機前后處于同一個LAC，不需要GPRS Attach的UE開機沒有任何信令流程。
1.1.2 關(guān)機
1.1.2.1 IMSI Detach

說明：
1、IMSI Detach的作用。簡單的說，IMSI Detach的作用就是將UE關(guān)機信息通知CN的CS域（MSC/VLR）。UE關(guān)機時，發(fā)起IMSI DETACH的流程，MSC/VLR置用戶狀態(tài)為IMSI Detach。若該UE被撥打，MSC會將用戶關(guān)機情況直接通知主叫方，CN不對UE進行尋呼，主叫方聽到“您撥打的用戶已關(guān)機”之類提示音。如果用戶關(guān)機沒有IMSI Detach流程，則當UE被撥打時，CN不知道UE已經(jīng)關(guān)機，要對UE進行尋呼，此時UE必然不能被尋呼到，主叫方會聽到“您撥打的用戶暫時無法接通”之類的提示音。
2、相關(guān)參數(shù)設(shè)置。關(guān)機是否進行IMSI Detach可以通過參數(shù)設(shè)置，如下圖所示。
(3)如果“是否采用IMSI ATTACH和DETACH流程，用于CS域”設(shè)置為“采用”，則UE關(guān)機時有IMSI Detach流程。
(4)如果“是否采用IMSI ATTACH和DETACH流程，用于CS域”設(shè)置為“不采用”，則UE關(guān)機沒有IMSI Detach流程。

3、IMSI Detach實際跟蹤到的信令如下圖。如果“不采用IMSI ATTACH和DETACH流程，用于CS域”，則關(guān)機沒有IMSI Detach信令上報，如果UE只進行了IMSI Attach，關(guān)機沒有任何信令上報。

1.1.2.2 IMSI Detach、GPRS Detach
實際跟蹤到的信令如下圖。

說明：
1、GPRS Detach的作用。相對于IMSI Detach簡單的說，GPRS Detach的作用就是將UE關(guān)機信息通知CN的PS域（SGSN）。
2、如果UE在CS域進行了IMSI Attach、在PS域進行了GPRS Attach則，UE關(guān)機時會進行IMSI Detach和GPRS Detach流程。
3、Signalling Connection Release釋放信令連接，分為釋放CS、PS域信令連接兩種情況。UE為了IMSI Detach、GPRS Detach，UE分別和CN的CS、PS域建立了信令連接。Detach完成后，要釋放信令連接，如果先完成CS域IMSI Detach，RNC會向UE發(fā)釋放CS域的信令連接，如果先完成PS域GPRS Detach，RNC會向UE發(fā)釋放PS域的信令連接。

1.1.2.3 GPRS Detach

說明：
1、如果參數(shù)設(shè)置為“不采用IMSI ATTACH和DETACH流程，用于CS域”，進行了GPRS Attach的UE關(guān)機時只進行GPRS Detach流程。
2、如果參數(shù)設(shè)置為“不采用IMSI ATTACH和DETACH流程，用于CS域”，沒有進行GPRS Attach的UE關(guān)機時沒有信令上報。
1.2 更新
1.2.1 位置區(qū)更新
位置更新過程是由HLR，MSC/VLR等實體之間邏輯配合完成。HLR記錄移動用戶當前位置信息和所有用戶數(shù)據(jù)；VLR記錄漫游到由該VLR控制位置區(qū)的移動用戶的相關(guān)用戶數(shù)據(jù)；MSC處理移動用戶的位置登記進程，與移動用戶對話并與HLR，VLR交互信息。
位置更新包括。
IMSI Attach
正常位置更新
周期性位置更新
這三類更新的觸發(fā)條件是不同的。
IMSI attach過程一般發(fā)生在開機或重新返回信號覆蓋區(qū)或SIM卡被重新插入，同時需要滿足以下條件：
1) 在RRC接收到的NAS系統(tǒng)消息中，ATT標志指示需要IMSI Attach過程；
2) 更新狀態(tài)是“UPDATED”；
3) 駐留的LAI與USIM中保存的LAI相同；
在其它所有需要做位置更新的情況下，除了因為周期位置更新定時器T312超時，同時MM更新狀態(tài)為“UPDATED”時進行周期位置更新外，其它都是進行正常位置更新。
1.2.1.1 IMSI attach
參見開機IMSI attach。
1.2.1.2 正常位置區(qū)更新
引起移動用戶發(fā)生正常位置登記的條件是：移動設(shè)備開機時以及移動用戶發(fā)生漫游引起位置改變。

信令流程說明
UE發(fā)送消息 RRC CONNECTION REQUEST，其中 “Establishment Cause”是
“Registration”；
UE在建立和UTRAN的RRC連接后，發(fā)起 “位置更新請求”；
LOCATION UPDATING REQUEST根據(jù)實際更新類型，設(shè)為“Normal location updating”

CN在響應(yīng)時，如果在 “l(fā)ocation updating accept”中，分配新的TMSI號，UE需要回應(yīng)一條消息 TMSI reallocation complete。

1.2.1.3 周期性位置區(qū)更新
通過周期性位置登記（位置更新），PLMN可以保持追蹤移動用戶當前的狀態(tài)，特別是保持長時間可以由PLMN運營商根據(jù)具體話務(wù)和用戶習慣來設(shè)定調(diào)整。

信令流程說明
周期性位置更新過程用戶UE定期與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系，過程的啟動由UE端的定時器T312控制。UE是否需要使用周期性位置更新以及T312的時間值（timeout value）在BCCH的L3-RRC SYSTEM INFORMATION BLOCK 1消息中廣播。T312超時將觸發(fā)周期性位置更新過程；
UE觸發(fā)周期性位置更新過程發(fā)送消息RRC CONNECTION REQUEST, 其中
“Establishment Cause”是“Registration”，通過周期性位置更新過程，PLMN可以保持追蹤移動用戶當前的狀態(tài)，特別是保持長時間沒有操作的用戶與網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系UE發(fā)送消息；
UE 發(fā)送初始直傳消息location updating request，其中IE location updating type 類型為periodic updating。
1.2.2 路由區(qū)更新
路由區(qū)更新包括以下幾種類型：
路由區(qū)更新：由路由區(qū)改變所引起。
周期性路由區(qū)更新：由周期性路由區(qū)更新定時器超時引起。
聯(lián)合路由區(qū)更新：由RA和LA同時進行改變引起。
聯(lián)合路由區(qū)更新伴隨IMSI附著：在RA和LA同時進行改變時進行IMSI附著。
1.2.2.1 路由區(qū)更新

信令流程說明。
由路由區(qū)改變所引起。

1.2.2.2 周期性路由區(qū)更新
由周期性路由區(qū)更新定時器超時引起。


1.3 CS12.2K
1.3.1 CS12.2K主叫（Idle模式下）
信令流程說明。
1．具體信令流程參見基本信令過程。
2．從RAB Assignment request消息里面可以看出，業(yè)務(wù)速率。



1.3.2 CS12.2K被叫（Idle模式下）

1.3.3 CS業(yè)務(wù)釋放流程
1.3.3.1 UE側(cè)發(fā)起釋放流程



1.3.3.2 網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起釋放流程


1.4 可視電話
1.4.1 可視電話主叫
信令流程說明。
1．從流程上看，可視電話和CS12.2K業(yè)務(wù)的呼叫流程類似。
從RAB Assignment request消息里面可以看出，可視電話是CS64K的業(yè)務(wù)。


1.4.2 可視電話被叫
信令流程說明。
1．從流程上看，可視電話被叫和CS12.2K業(yè)務(wù)被叫的呼叫流程類似。

1.5 PS業(yè)務(wù)
1.5.1 未GPRS Attach的UE進行PS業(yè)務(wù)

信令流程說明。
1．詳細呼救流程參見基本呼救流程。
2．如果UE開機未進行GPRS attach，在進行PS業(yè)務(wù)時，首先要進行GPRS attach。
從RRC connection request消息中，RRC connection request的建立原因是注冊。

3．從RAB Assignment request消息里面可以看出，申請的業(yè)務(wù)類別和速率。


1.5.2 已GPRS Attach的UE進行PS業(yè)務(wù)

信令流程說明。
1．詳細呼救流程參見基本呼救流程。
2．從RRC connection request消息中，RRC connection request的建立原因可以看到申請的業(yè)務(wù)類別。

3．從RAB Assignment request消息里面可以看出，申請的業(yè)務(wù)類別和速率。



1.5.3 UE側(cè)發(fā)起PS業(yè)務(wù)釋放流程

1.5.4 下行升降速(RBC)
1.5.4.1 DCHDCH

信令流程說明。
1．下行升降速的調(diào)整是通過RNC對下行業(yè)務(wù)量測量的4A、4B事件來觸發(fā)的（需要注意的是，此4A、4B事件不是信令跟蹤窗口跟蹤到的Measurement Report消息里面的4A、4B事件）。要觸發(fā)下行升、降速流程，RBC開關(guān)要設(shè)置為打開，如果RBC開關(guān)關(guān)閉，4A、4B事件不會觸發(fā)升、降速流程。
備注：UE對上行業(yè)務(wù)量進行測量，事件4A、4B，在Measurement Report消息中上報給RNC。
2．通過Radio link reconfiguration prepare消息進行無線鏈路的重配。


升、降速的匹配速率和業(yè)務(wù)配置的傳輸格式有關(guān)系。
以交互類128K業(yè)務(wù)為例。傳輸塊個數(shù)配置為0、1、2、4、8。傳輸塊大小336bit（payload=320bit），傳輸時間間隔20ms。升、降速的匹配速率為：32kbps->64kbps->128kpbs 、128kbps->64kbps->32kpbs。
1.6 短信
1.6.1 發(fā)送短信


信令流程說明。
1、注意從信令跟蹤工具看到的幾條直傳消息是Unknown PD，用工具解開NAS消息，實際上是SMS消息。
2、從RRC Connection Request消息中可以看到發(fā)送短信的RRC連接建立原因是originatingLowPrioritySignalling。

3、從NAS消息可以看到發(fā)往UE的電話號碼15712750218。


1.6.2 接收短信


信令流程說明。
1、注意從信令跟蹤工具看到的幾條直傳消息是Unknown PD，用工具解開NAS消息，實際上是SMS消息。
2、從RRC Connection Request消息中可以看到發(fā)送短信的RRC連接建立原因是terminatingLowPrioritySignalling。

3、從NAS消息可以看到發(fā)自UE的電話號碼15712750210。

1.7 彩信
1.7.1 發(fā)送彩信
發(fā)彩信用的是交互類PS128K業(yè)務(wù)。




1.7.2 接收彩信
接收彩信分為兩步。
1、首先UE收到短信通知；
2、然后用戶接收彩信。
1.7.2.1 收到短信通知

信令流程說明。
1、收到短信通知流程和接收短信流程類似。
1.7.2.2 接收彩信
UE如果要接收彩信，要發(fā)起一個交互類PS128K業(yè)務(wù)。


信令流程說明。
1、從RRC Connection Request消息中可以看到發(fā)送短信的RRC連接建立原因是TRRC_originatingInteractiveCall。

2、從RAB Assignment Request消息中可以看出，交互類64K/128K。

1.8 HSDPA

HSDPA業(yè)務(wù)和PS業(yè)務(wù)的信令流程類似。
需要注意的是。
1、UE接入能力查看。在RRC Connection Setup Complete、Radio Link Reconfiguration Prepare消息中都可以看到UE接入能力。



UE接入能力和速率的關(guān)系。
category 1：512K
category 2：512K
category 3：512K
category 4：1024K
category 5：1024K
category 6：1024K
category 9：1536K
2、從RRC Connection Request消息中可以看到發(fā)送短信的RRC連接建立原因是originatingHighPrioritySignalling。


1.9 并發(fā)業(yè)務(wù)
1.9.1 CS+PS

信令流程說明。
1、Initial direct transfer、Initial UE message。
通過這兩條消息建立UE到CN PS域的信令連接。
2、RAB建立過程。
流程和單獨的PS業(yè)務(wù)信令流程類似。
1.9.2 PS+CS12.2K被叫
信令流程說明。
1、使用Paging type2尋呼UE。
2、Initial direct transfer、Initial UE message。
通過這兩條消息建立UE到CN CS域的信令連接。
3、RAB建立過程。
流程和單獨的CS業(yè)務(wù)信令流程類似。
1.9.3 并發(fā)業(yè)務(wù)釋放其中一個業(yè)務(wù)
UE發(fā)起釋放CS業(yè)務(wù)。

網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起釋放CS業(yè)務(wù)。

UE發(fā)起釋放PS業(yè)務(wù)。

信令流程說明。
1．Radio link reconfiguration prepare
通過Radio link reconfiguration prepare請求Node B刪除一條（或多條）承載RAB的專用傳輸信道（DCH）。




2．Radio bearer release
通過Radio bearer release刪除釋放業(yè)務(wù)的RB。


1.10 切換流程
1.10.1 同RNC硬切換

信令流程說明。
1．Measurement Report。
UE在Measurement Report消息中將事件報告給RNC，RNC進行切換的判決，主要參數(shù)。

2．RNC在目標小區(qū)建立新的無線鏈路。
3．通過源小區(qū)向UE發(fā)送Phycial channel reconfiguration消息。
4．UE 在新小區(qū)完成上行同步。
5．UE在新小區(qū)發(fā)送重配置完成消息。
6．RNC收到重配完成后，會釋放源小區(qū)的鏈路。
1.10.2 跨RNC切換（重定位）

信令流程說明。
1．源RNC：Measurement report。
UE在Measurement Report消息中將事件報告給RNC，RNC進行切換的判決。
2．源RNC：Relocation required。
RNC以消息Relocation Required向CN發(fā)起重定位請求。

3．目標RNC：Relocation request。
CN向目標RNC發(fā)送Relocation request消息請求目標RNC為重定位分配所需的資源。



4．目標RNC：Radio link setup request、Radio link setup response
目標RNC在目標小區(qū)建立新的無線鏈路。
5．目標RNC：Relocation request acknowledge。
目標RNC向CN發(fā)送這條消息通知CN為重定位資源所分配的結(jié)果。

6．源RNC：Relocation command。
CN向源RNC發(fā)送Relocation command消息，將目標RNC的資源分配情況告訴源RNC。

7．源RNC：Radio bearer reconfiguration。
源RNC向UE發(fā)送Radio bearer reconfiguration通知UE進行硬切換。
8．目標RNC：Radio bearer reconfiguration complete。
UE 在目標RNC新小區(qū)完成上行同步，在通過新小區(qū)向目標RNC發(fā)送Radio bearer reconfiguration complete，表示硬切換成功。
9．目標RNC：Relocation Detect（TRNC->CN）
重定位檢測（TRNC->CN；Relocation Detect）
10．目標RNC：Relocation Complete（TRNC->CN）
重定位完成（TRNC->CN；Relocation Complete）
11．源RNC：資源釋放
CN收到Relocation Complete后，向原SRNC發(fā)起Iu釋放流程，原SRNC將該UE的所有相關(guān)連接釋放掉。













1.10.3 接力切換和硬切換信令比較
接力切換的流程和硬切換的流程基本相同，區(qū)別在于物理信道重配置消息中ul_timingadvance的synchronisationParameters取值為空，即不含同步參數(shù)（說明一點，UE收到重配置消息發(fā)現(xiàn)是接力切換，根據(jù)UE的能力，可能維持源小區(qū)的下行接收，也可能停止在源小區(qū)的接收和發(fā)送，目前UE實現(xiàn)通常是選擇后者）。不存在UE上行發(fā)送UpPCH和接收NODEB 發(fā)送FPACH的過程。其余過程基本相同。













1.11 2/3G互操作3G網(wǎng)絡(luò)側(cè)相關(guān)信令
1.11.1 2G->3G Reselection In IDLE
1.11.1.1 位置區(qū)更新

UE空閑狀態(tài)下2G到3G小區(qū)重選的過程和就是一個位置區(qū)更新的流程。需要注意的是RRC Connection Request消息中的建立原因是TRRC_interRAT_CellReselection。
1.11.1.2 位置區(qū)和路由區(qū)同時更新

1.11.2 CS業(yè)務(wù)3G->2G切換

3G側(cè)跟蹤到的信令。

3G側(cè)跟蹤到的信令流程說明。
1．Measurement report
上報3A事件的報告。RNC進行切換的判決。

2．Relocation required
RNC以消息Relocation Required向CN發(fā)起重定位請求。


3．Relocation command
CN向RNC發(fā)送Relocation command消息，將目標的資源分配情況告訴RNC。

4．Handover from UTRAN Command_GSM
RNC通知UE從3G系統(tǒng)切出。

5．CN向RNC發(fā)起Iu釋放流程，RNC將該UE的所有相關(guān)連接釋放掉。
1.11.3 PS業(yè)務(wù)3G->2G切換

3G側(cè)跟蹤到的信令如下圖。
和CS域的切換不同，UE收到切換指令后，就會到2G網(wǎng)絡(luò)接入，UE會跟3G網(wǎng)絡(luò)斷掉。UE在2G網(wǎng)絡(luò)正常注冊后，CN會發(fā)數(shù)據(jù)反傳請求給RNC。
1．Measurement report
上報3A事件的報告。RNC進行切換的判決。


2．Cell Change order from UTRAN
RNC向UE發(fā)送Cell Change order from UTRAN通知UE進行切換。UE收到切換指令后，就會到2G網(wǎng)絡(luò)接入，UE會跟3G網(wǎng)絡(luò)斷掉。UE在2G網(wǎng)絡(luò)正常注冊后，CN會發(fā)數(shù)據(jù)反傳請求給RNC。






1.11.4 PS業(yè)務(wù)DCH態(tài)2G->3G切換
信令流程說明。
1．UE按照重選算法從2G重選到3G，首先進行小區(qū)重選的位置區(qū)/路由區(qū)更新，然后發(fā)起業(yè)務(wù)恢復(fù)過程。
2．在RRC Connection Request消息中可以看出RRC連接建立的建立原因是TRRC_interRAT_CellReselection。