07 TD-SCDMA資料匯 信令相關-UTRAN接口及協(xié)議

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1、,UTRAN,接口及協(xié)議,Chapter1:UTRAN,接口及協(xié)議,1,第二章,:,無線接口及協(xié)議,第三章,:,正常信令流程,第一章,:UTRAN,接口及協(xié)議,第四章,:,一些異常的信令流程,2,-UTRAN,在網絡中的位置,-UTRAN,的結構,-,UTRAN通用協(xié)議結構模型,-,Iu,接口,-,Iub,接口,-,Iur,接口,3,TD-SCDMA,網絡結構,RAN,CN,OMC-R,TNB610,TRNC810,CS,PS,Iub,Iu-CS,Iu-PS,Uu,配置管理,故障管理,性能管理,測試管理,跟蹤管理,調試管理,實時監(jiān)測,日志管理,安全管理,TOMC910,LMT-B,LMT-R,

2、4,UTRAN,在,R4,網絡中的位置,5,-UTRAN,在網絡中的位置,-UTRAN,的結構,-,UTRAN通用協(xié)議結構模型,-,Iu,接口,-,Iub,接口,-,Iur,接口,6,UTRAN,的結構,7,NodeB,和,RNC,功能,8,無線網絡控制器,RNC,無線網絡控制器用于控制,UTRAN,的無線資源。它通過,Iu,接口與電路域,MSC Server/MGW,和分組域,SGSN,以及廣播域,BC,相連。在移動臺和,UTRAN,之間的無線資源控制,RRC,協(xié)議在此終止。它在邏輯上對應,GSM,網絡中的基站控制器,BSC,。,RNC,連接建立和斷開，收集切換測量，進行切換判決，無線資源管

3、理控制等功能。具體功能如下：,執(zhí)行系統(tǒng)信息廣播和系統(tǒng)接入控制功能；,收集切換測量，進行切換判決和,RNC,遷移等移動性管理功能；,功率控制，無線資源承載分配等無線資源管理和控制功能。,9,SRNC/DRNC,CN,SRNC,DRNC,Iu,Iur,在,RNC,之間切換的時候：,與,CN,有連接，為,UE,提供資源的,RNC,叫,SRNC,；,與,CN,沒有連接，為,UE,提供資源的,RNC,叫,DRNC,10,Source RNC/Target RNC,在,RNC,之間遷移的時候：,原來為,SRNC,的,RNC,叫,Source RNC,；,將要成為,SRNC,的,RNC,叫,Target R

4、NC,。,CN,CN,Source RNC,Target,RNC,RNC,Iu,Iu,Iur,Serving,RNC,11,CRNC,從資源管理的角度來看：,管理,NodeB,資源的,RNC,叫這些,NodeB,的,CRNC,。,CN,CRNC,Iu,12,基站,NodeB,NodeB,通過,Iub,接口與,RNC,相連。主要完成,Uu,接口物理層協(xié)議的處理。,NodeB,主要功能是擴頻，調制，信道編碼以及解擴，解調，信道解碼，還包括基帶信號與射頻信號相互轉化等功能。它在邏輯上對應,GSM,網絡中的基站收發(fā)信機,BTS,。,在,TD-SCDMA,系統(tǒng)里，由于采用了智能天線技術，所以與智能天線相

5、關的處理也在,NodeB,里面進行，例如聯(lián)合檢測等等。,13,基站,NodeB,邏輯組成示意圖,14,-UTRAN,在網絡中的位置,-UTRAN,的結構,-,UTRAN通用協(xié)議結構模型,-,Iu,接口,-,Iub,接口,-,Iur,接口,15,Uu,和,Iu,接口用戶平面,16,Uu,和,Iu,接口控制平面,17,UTRAN,通用協(xié)議模型介紹,18,-UTRAN,在網絡中的位置,-UTRAN,的結構,-,UTRAN通用協(xié)議結構模型,-Iu,接口,-,Iub,接口,-,Iur,接口,19,Iu,接口結構,20,Iu,接口主要功能,RAB,管理功能：主要負責,RAB,的建立、修改和釋放，并完成,R

6、AB,特征參數和,Uu,承載和,Iu,傳輸承載參數的映射。,無線資源管理功能：在,RAB,建立時執(zhí)行用戶身份的鑒定和無線資源狀況的分析，并據此接受或拒絕該請求。,連接管理功能：負責,UTRAN,和,CN,之間的,Iu,信令連接的建立和釋放，為,UTRAN,和,CN,之間的信令和數據傳輸提供可靠的保證。,用戶平面管理功能：基于,RAB,的特性提供用戶平面相應的模式：透明模式或支持模式；并根據不同的模式決定其幀結構。,移動性管理：跟蹤終端當前位置信息和對終端進行尋呼。,安全功能：在信令和用戶數據傳輸的過程中對其進行加密并校驗其完整性；對用戶的身份和權限進行審核。,21,補充知識,ATM,信令協(xié)議棧

7、,22,ATM,信令協(xié)議棧,上圖所示協(xié)議棧支持連接控制信令。消息在信令,ATM,適配層,(SAAL),上層發(fā)送，而由,SAAL,保證可靠傳輸。,SAAL,被分為具體業(yè)務部分和公共部分。具體業(yè)務部分進一步分為具體業(yè)務協(xié)調功能（,SSCF,）和特定業(yè)務面向連接協(xié)議（,SSCOP,）。前者負責,SSCF,用戶接口，后者負責保證可靠傳遞。,SAAL,里面的,UNI,信令協(xié)議負責,ATM,呼叫和連接的控制，包括呼叫建立，呼叫清除，狀態(tài)查詢，點對多點控制。,SSCF,的目的是增強,SSCOP,的服務來滿足,NNI,三層協(xié)議的需求，在有服務需求的三層信令用戶和提供服務的,SSCOP,之間執(zhí)行協(xié)調功能。,SS

8、CF,是,SAAL-NNI,協(xié)議棧的最高子層。它利用它下面的,SAAL,子層和自身的功能來為,SAAL,用戶提供所有服務。,SAAL,為在單獨信令數據鏈路上傳輸信令消息提供信令鏈路功能。,SAAL,的功能為在兩個信令點之間可靠傳輸信令消息提供信令鏈路。,特定業(yè)務面向連接協(xié)議（,SSCOP,）為,SAAL,的需要提供功能。,SSCOP,通過,SSCF,為,SAAL,用戶提供所需服務。這個結構允許一個公共的面向連接并且有錯誤恢復的協(xié)議（,SSCOP,）為來自,SSCF,定義的不同,AAL,接口提供可靠的數據傳輸服務。有兩種,SSCF,，,SAAL-NNI,和,SAAL-UNI,。當然也有可能在公共

9、的,SSCOP,定義其他,SSCF,來提供不同的,AAL,服務。,23,基于,IP,的協(xié)議棧,M3UA,（,MTP,用戶適配子層）是用戶適配子層，為適應信令應用協(xié)議要求而提供功能。,SCTP,（流控制傳輸協(xié)議）的功能如下：,面向確認，無差錯和非備份的信令消息傳遞,在多數據流里順序傳遞用戶消息，并可選提供對消息的按照到達順序傳遞,可選，在一個,SCTP,數據包里復用多個用戶消息,先進的抵御泛洪擁塞機制和惡意攻擊能力,那么為什么不用,TCP,呢？,雖然,TCP,也提供數據可靠傳輸，但是通常加入了不必須的信令這樣就產生了服務延遲。,TCP,應用由于要管理并標記每個數據包的序列號所以帶來不便,TCP,

10、的安全性有限，對可能的服務攻擊抵御能力弱，例如同步攻擊。,24,Iu-CS,協(xié)議棧,25,RANAP,協(xié)議,RANAP,是,Iu,接口的信令協(xié)議，它包含所有特定于無線網絡層的控制消息。從消息的傳送方式上看，基本過程（,EP,）可以分為兩類：面向連接型和無連接型。前者在屬于特定,UE,的專用信令連接上傳送，后者在公共的信令連接上傳送。,RANAP,的功能是通過各種基本過程（,EP,）實現(xiàn)的，每個功能可能包含一個或多個,EP,。,EP,分為以下三種類型：,1,類,EP,：包含請求應答消息對；,2,類,EP,：只包含請求消息；,3,類,EP,：包含一個請求消息和一個或多個應答消息。,RANAP,通過

11、以上幾種,EP,完成相應的功能,。,26,控制平面,控制平面協(xié)議包括位于,7,號信令系統(tǒng)上層的,RANAP,。傳輸層是信令連接控制部分（,SCCP,）、消息傳送部分（,MTP3-b,）和網間接口信令,ATM,適配層（,SAAL-NNI,）。,其中,SAAL-NNI,由三部分組成：,SSCF,、,SSCOP,和,AAL5,。,MTP3b,是,MTP3,寬帶部分。,MTP3b,的使用：,對于一個給定的,MSC,，既可以在相同,MTP3b,目的點碼下，也可在不同目的點碼下，,RNC,都能接入,RANAP,和,ALCAP,；,對于一個給定的,RNC,，既可以在相同,MTP3b,目的點碼下，也可在不同目

12、的點碼下，,MSC,都能接入,RANAP,和,ALCAP,；,信令連接控制部分（,SCCP,）使用,MTP3b,提供的服務來承載上層協(xié)議。,SCCP,支持,CN,和,RNC,之間的信令消息傳送。,SCCP,的一個用戶功能稱為無線接入網應用部分（,RANAP,）。,RANAP,對每一個激活的,UE,和,CN,的層,3,信令消息的傳送都使用一個信令連接。,RANAP,使用無連接和面向連接兩種過程。,Iu,接口,RANAP,協(xié)議解釋了每個層,3,過程使用面向連接或無連接業(yè)務。,RANAP,可以使用,SSN,、,SPC,和,/,或,GT,以及它們的任何組合進行,SCCP,的尋址，具體使用哪一種尋址方案

13、由運營商決定。,當與,UE,和網絡之間的通信有關的信息需要在,RNC,和,CN,之間交換，對于,UE,涉及到的,RNC,和,CN,之間不存在,SCCP,連接時，就建立一條新的,SCCP,連接。,27,傳輸網絡層控制平面,Q.2150.1,為,MTP3-B,和,MTP3,的傳輸轉換協(xié)議，,Q.2630.1,為,AAL2,信令協(xié)議,-,能力集。,ALCAP,（接入鏈路控制應用協(xié)議）定義了與用戶面建立、釋放傳輸承載的方式。在,lu-CS,接口上，用戶數據通過,ATM,結構中的,AAL2,傳送，此時需要建立控制機制。,Q.2630.2,協(xié)議用于到,CS,域的,Iu,接口上動態(tài)建立,AAL-2,連接。,

14、Q.2630.2,比,Q.2630.1,增加了新的可選功能。,28,用戶平面,Iu,用戶平面位于,Iu,接口用戶平面的無線網絡層，用來傳輸和無線接入承載（,RAB,）捆綁的用戶數據，設計上要求它盡可能獨立于所應用的,CN,域。一個,Iu,用戶平面實例和一個,RAB,捆綁，如果針對一個給定的,UE,建立了幾個,RAB,，這些,RAB,將使用相同數量的協(xié)議實例。,Iu,用戶平面協(xié)議既可以完成一個完全透明的操作，也可以進行用戶數據初始化及數據在線控制成幀。,Iu,用戶平面協(xié)議必須在一定的模式下工作，操作模式的選擇與,RAB,特性是相關的，模式選定以后如,RAB,特性不變，則其相關的操作模式不變。操作

15、模式信息是針對每一個,RAB,由無線網絡層控制平面通知的。,Iu,用戶平面由兩種操作模式，簡單介紹如下：,透明模式,透明模式應用于那些僅僅具有傳輸用戶數據功能的無線接入承載，對,Iu,用戶平面協(xié)議只,要求傳輸用戶數據而無其他特殊的特性要求。在這種模式下，協(xié)議不進行任何成幀和控制操作。在高層和傳輸層之間傳輸的,PDU,透明的通過,Iu,用戶平面協(xié)議層。,支持模式,支持模式目前只定義了預定義,SDU,尺寸這一種模式，用戶平面按照預先定義的大小把用戶數據分成數據段。,SDU,的大小一般對應于,AMR,（自適應多速率聲碼器）話音幀的大小，或從,CS,數據呼叫的數據率中提取的幀大小。因為被傳輸的用戶數據

16、尺寸可以在一個預定義的范圍變化，于是就引進一些進程控制功能和數據流特性功能。,Iu-CS,接口使用傳輸網絡用戶平面作為用戶數據承載。,AAL2,用作到,CS,域的用戶數據承載。,29,Iu-PS,協(xié)議棧,30,Iu-PS,接口介紹,Iu-,ps,接口的控制平面協(xié)議也是以,7,號信令系統(tǒng)協(xié)議和,RANAP,為基礎的信令承載。但是和,CS,域不同的是，,PS,域也定義了基于,IP,的信令承載：,SCCP,層和,AAL5,為兩者公用，加上,M3UA(MTP3 User Adaptation Layer),、,SCTP(Stream Control Transmission Protocol),和,IP,協(xié)議。,多種分組數據流在一個或多個,AAL5 PVC,上被復用。,GTP_U,（,GPRS,隧道協(xié)議用戶平面部分）是一個為單個分組數據流提供標識的復用層，每個單個分組數據流流使用,UDP,無連接傳輸和,IP,尋址。,GTP-U,的使用：,使用,GTP-U,作為到,PS,域的用戶數據承載。,RANAP,信令用于建立、修改和釋放到,PS,域的,GTP-U,通道。,lu-PS,接口上，數據通過,AA