HSDPA呼叫流程及硬切换流程.docx
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HSDPA呼叫流程及硬切换流程
HSDPA呼叫流程及硬切换流程
1.HSDPA小区建立流程
1.1小区配置
通常HSDPA小区建立流程由4步组成:
1)小区建立请求的过程,这个过程用于配置小区资源(如SCH等信道的配置);
2)小区公共传输信道的建立(如S-CCPCH、FACH、PCH、RACH等信道的配置);
3)物理共享信道重配置过程,这个过程用于分配HSDPA相关资源给NodeB(如HSDPA有关信道的配置);
4)RNC向NodeB发送系统消息更新。
如下图所示:
1.RNC发送标准NBPA消息,建立一个小区。
2.返回小区建立响应,通知小区建立成功。
3.RNC发送CommonTransportChannelSetupRequest,请求建立公共传输信道;
4.NodeB返回建立公共传输信道响应消息;
5.RNC发送PHYSICALSHAREDCHANNELRECONFIGURATIONREQUEST,请求配置HS-DSCH、HS-SCCH、HS-SICh物理信道;
6.NodeB返回PHYSICALSHAREDCHANNELRECONFIGURATIONRESPONSE,通知HSDPA配置成功;
7/8.系统消息更新。
1.2小区内频点内的HSDPA链路建立
应用场景:
UE在建立RRC连接后,在建立HSDPA链路的时候不发生频点的变化。
流程:
0.UE向RNC发送RRCConnectRequest,在UESpecificBehaviourInformation1idleIE中,指明了UE的多载波HSDPA能力。
1.RNC通过RLSetup请求,命令NodeB建立相关无线资源。
消息中包含了3.4kbps信令链路建立的RL(和发起话音业务时相同);
2.NodeB配置好RLSetupRequest消息中配置的DCH。
返回RLSetupResponse消息。
3.此处建立3.4kbps信令信道的FP连接;
4.发起传输信道同步;
5、6.RNC在空口建立和UE的RRC连接;在UE返回的RRC建立完成消息中包含了UE的能力信息,包括是否支持Rel5,以及支持的最大数据速率等;
7.如果RNC在当前的频点上建立的HS-DSCH连接,RNC发送RLReconfigureprepare,下行方向请求建立HS-DSCH连接,上行方向增加DCH配置,请求建立DCH+HS-DSCH连接,消息中包括了CommunicationContextID;
8.NodeB根据收到的消息,初始化此MAC-hs实体;配置上行专用物理信道和上行传输信道;返回RLReconfigureready消息;
9.ALCAPIub承载建立;
10.FP同步、
11.RNC向NodeB发送RLReconfigureCommit,消息中携带启动时间CFN;
12.RNC通过RBSetup消息直接为UE配置HS-DSCH资源;
13.UE返回RBSetupCommplete消息,通知RNC准备好接收HSDPAData;
14、15.RNC和NodeB之间容量申请;
16、17、18.HSDPA数据发送。
RNC与UE间通过RB建立过程,完成HS-DSCH信道的建立。
1.3小区内频点间的HSDPA链路建立
应用场景:
UE在建立RRC连接后,在建立HSDPA链路的时候需要做频点间DCA。
流程:
0.UE向RNC发送RRCConnectRequest,在UESpecificBehaviourInformation1idleIE中,指明了UE的多载波HSDPA能力;
1:
RNC通过RLSetup请求,命令NodeB建立相关无线资源。
消息中包含了3.4kbps信令链路建立的RL(和发起话音业务时相同;
2:
NodeB配置好RLSetupRequest消息中配置的DCH。
返回RLSetupResponse消息。
3:
此处建立3.4kbps信令信道的FP连接;
4:
发起传输信道同步;
5~6:
RNC在空口建立和UE的RRC连接;在UE返回的RRC建立完成消息中包含了UE的能力信息,包括是否支持Rel5,以及支持的最大数据速率等;
7~15:
如果RNC需要在另一个频点建立HS-DSCH连接,需要首先做频点间DCA,从原频点搬移RRC连接到目标频点。
方法是:
首先通过RLSetup过程,在目标频点新建一个3.4kbps信令链路连接,在RLSetupRequest消息中,RNC分配一个新的CRNCCommunicationContextID;其次通过PhysicalChannelReconfiguration过程,使UE切换到目标频点的RRC连接;最后通过RLDeletion过程,删除源频点的RL连接
16:
在目标频点,RNC发送RLReconfigureprepare,下行方向请求建立HS-DSCH连接,上行方向增加DCH配置,请求建立DCH+HS-DSCH连接;
17:
NodeB根据收到的消息,初始化此MAC-hs实体;配置上行专用物理信道和上行传输信道;返回RLReconfigureready消息;
18:
ALCAPIub承载建立;
19:
FP同步;
20:
RNC向NodeB发送RLReconfigureCommit,消息中携带启动时间CFN;
21:
RNC通过RBSetup消息为UE配置HS-DSCH资源;
22:
UE返回RBSetupCommplete消息。
通知RNC准备好接收HSDPAData。
2.UE呼叫流程
2.1在idle状态下建立HS-DSCH过程
UE在idle状态下建立HS-DSCH过程的流程图如下图所示:
(8)HSDPA业务建立,RRC建立在DCH上的情况:
UE在RACH发送RRC连接建立请求给RNC,RNC收到后,判决将该UE的RRC连接建立在DCH上,发送RRC连接建立消息给UE,其中UE状态指示为“CELL_DCH”并配置相应的DCH物理信道信息,UE收到后完成配置,并发送RRC连接建立完成消息通知RNC,至此完成RRC连接建立在DCH过程。
其中UE在RRCConnectionSetupComplete消息中,将UE能力告知RNC,说明UE所属的HSDPA能力类别。
RRCConnectionRequest消息实例:
↑ULCCCHRRCConnectionRequest
详细解码:
messageUL-CCCH-MessageType
rrcConnectionRequestRRCConnectionRequest
initialUE-IdentityInitialUE-Identity
tmsi-and-LAITMSI-and-LAI-GSM-MAP
tmsiTMSI-GSM-MAP=‘11000110(0xC6)00111100(0x3C)01110100(0x74)00000000(0x00)’
laiLAI
plmn-IdentityPLMN-Identity
mccMCC
Digit=4
Digit=6
Digit=0
mncMNC
Digit=0
Digit=2
lacBITSTRING=‘00000111(0x07)11011000(0xD8)’
establishmentCauseEstablishmentCause=originatingBackgroundCall(3)
protocolErrorIndicatorProtocolErrorIndicator=noError(0)
measuredResultsOnRACHMeasuredResultsOnRACH
currentCellSEQUENCE
modeSpecificInfoCHOICE
tddSEQUENCE
primaryCCPCH-RSCPPrimaryCCPCH-RSCP=53
v3d0NonCriticalExtensionsSEQUENCE
rRCConnectionRequest-v3d0extRRCConnectionRequest-v3d0ext-Ies
uESpecificBehaviourInformation1idleUESpecificBehaviourInformation1idle=‘0000(0x00)’
v4b0NonCriticalExtensionsSEQUENCE
rrcConnectionRequest-v4b0extRRCConnectionRequest-v4b0ext-Ies
accessStratumReleaseIndicatorAccessStratumReleaseIndicator=rel-5
(1)
v590NonCriticalExtensionsSEQUENCE
rrcConnectionRequest-v590extRRCConnectionRequest-v590ext-Ies
predefinedConfigStatusInfoBOOLEAN=false
RRCConnectionSetup消息实例:
RRCConnectionSetupComplete消息实例:
(2)当RRC建立完成以后,GMM发起业务请求,即通过RRC子层的初始直传过程。
RNC收到该指令后向SGSN发起UE初始消息过程。
之后,SGSN要对UE进行鉴权、加密以及一致性保护,同时SGSN根据UE业务请求的内容已经HLR中的UE开户属性,决定是否接受UE的业务请求,如果接受则SGSN向RNC发出ATTACHACCEPT指令,UE返回ATTACHCOMPLETE消息。
InitialDirectTransfer(AttachRequest)消息实例:
↑ULDCCHInitialDirectTransfer
详细解码:
messageUL-DCCH-MessageType
initialDirectTransferInitialDirectTransfer
cn-DomainIdentityCN-DomainIdentity=ps-domain
(1)
intraDomainNasNodeSelectorIntraDomainNasNodeSelector
release99SEQUENCE
cn-TypeCHOICE
gsm-Map-IDNNSGsm-map-IDNNS
routingbasisCHOICE
localPTMSISEQUENCE
routingparameterRoutingParameter=‘10110001(0xB1)10(0xC6)’
dummyBOOLEAN=false
nas-MessageNAS-Message=08.0c.00.05.f4.c1.b1.aa.99.32.02.20.00
ULGMMServiceRequest
Cipheringkeysequencenumber:
ThroughPossiblevaluesforthecipheringkeysequencenumber
ServiceType:
Signalling
PDPcontextstatus
NSAPI:
theSMstateofthecorrespondingPDPcontextisnotPDP-INACTIVE
↑ULGMMServiceRequest
详细解码:
ULGMMServiceRequest
Cipheringkeysequencenumber:
ThroughPossiblevaluesforthecipheringkeysequencenumber
ServiceType:
Signalling
PDPcontextstatus
NSAPI:
theSMstateofthecorrespondingPDPcontextisnotPDP-INACTIVE
鉴权消息:
↓DLDCCHSecurityModeCommand
↑ULDCCHSecurityModeComplete
(3)UE的会话管理子层(SM)向SGSN发出ActivatePDPContextRequest消息(包含NSAPI,PDPType,PDPAddress,AccessPointName,QoSRequested,PDPConfigurationOptions等参数)。
PS业务的承载速率在每个用户签约PDP上下文中定义,称为“QoSProfile”。
当用户发起PDP激活流程时,依照该签约进行本次激活的QoS协商,并可以通过PDP修改流程修改这次PDP会话的QoS。
这一步中指出是否需要使用HSDPA操作。
在RNC收到RAB指派请求之前(包括RRC连接建立过程和PDP激活请求过程)的流程和R4业务建立时相同。
向SGSN发出ActivatePDPContextRequest消息:
↑ULDCCHUplinkDirectTransfer
详细解码:
messageUL-DCCH-MessageType
uplinkDirectTransferUplinkDirectTransfer
cn-DomainIdentityCN-DomainIdentity=ps-domain
(1)
nas-Message
ULSMActivatePDPcontextrequest
↑ULSMActivatePDPcontextrequest
(4)RNC收到RAB指配请求消息(RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ)后,才知道要建立的PS业务的速率,从而确定是建立在DCH上还是HS-DSCH上。
RNC根据计算的需要资源情况来进行准入控制,也就是说根据网络资源情况来判断网络目前是否还有RAB指配所需要的资源。
如果资源足够,则进行以后的流程,并完成RAB的指配;如果资源不够,则通过RABASSIGNMENTRESPONSE消息来告诉CN本次指配的失败,并告知失败原因。
CN收到失败消息后,可以根据失败原因降低QoS要求,再次发起RAB指配的过程,这就是所谓的QoS协商。
在资源不够的情况下,RNC可以根据该用户的优先级进行排队(等待资源的释放),也可以根据用户优先级来强占其他低优先级业务的无线资源,这种强占过程也要进行排队。
在RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ消息中包含了支持HSDPA业务的UE业务类别(比如交互类trafficClass:
interactive
(2)),并指出了支持HSDPA业务的QoS参数(如:
maxSDUSize:
0x50(80))。
(5)RNC收到RAB指配请求后,根据业务请求速率,决定业务建立的信道类别(是DCH还是HS-DSCH)。
(6)RNC向NodeB发起RadioLink重配置消息,完成NodeB的相关HSDPA及伴随DPCH配置,并将UE指出的能力等级通知NodeB。
NodeB完成相关配置后,向RNC返回RadioLink重配置Ready消息,RNC回应以RadioLinkReconfigCommit消息。
至此,完成了NodeB的相关HSDPA配置。
(7)完成NodeB相关配置后,RNC向UE发起RB建立消息,进行UE的HSDPA及伴随DPCH配置,UE完成配置后,返回RB建立完成消息。
NodeB在进行传输块大小选择(TFRC过程)的时候,会考虑UE能力等级。
在RB建立消息中涉及的主要参数如下表:
主要参数
参数含义
NewHRNTI
分配的H-RNTI
numberofprocess
HARQ进程的数量
machswindowsize
macHswindow尺寸
macdPDUsize
macdPDU大小
measurementpoweroffset
Thepoweroffsetusedformeasurement
feedbackcycle
反馈周期
cqirepetitionfactor
CQI重复因子
deltacqi
CQI功率偏置
servingHSRLindicator
当前服务的无线链路指示(是否支持HSDPA)
RB建立消息实例:
↓DLDCCHRadioBearerSetup
↑ULDCCHRadioBearerSetupComplete
详细解码:
messageUL-DCCH-MessageType
radioBearerSetupCompleteRadioBearerSetupComplete
rrc-TransactionIdentifierRRC-TransactionIdentifier=0
start-ValueSTART-Value=‘00000000(0x00)00000000(0x00)0100(0x04)’
(8)完成UE相关配置后,RAB成功建立,SGSN向UE返回ActivatePDPContextAccept消息,至此,HSDPA业务的建立过程结束。
ActivatePDPContextAccept消息实例:
↓DLDCCHDownlinkDirectTransfer
详细解码:
messageDL-DCCH-MessageType
downlinkDirectTransferDownlinkDirectTransfer
r3SEQUENCE
downlinkDirectTransfer-r3DownlinkDirectTransfer-r3-Ies
rrc-TransactionIdentifierRRC-TransactionIdentifier=0
cn-DomainIdentityCN-DomainIdentity=ps-domain
(1)
nas-Message
DLSMActivatePDPcontextaccept
↓ULCCCHRRCConnectionRequest
2.2在idle状态下建立并发业务(HS-DSCH及AMR业务)过程
下面是实际测试的idle态下建立并发业务(HS-DSCH及AMR业务)的流程,首先建立HS-DSCH业务,下载开始后,建立AMR业务,并发业务建立成功后,执行正常释放业务,完成测试。
测试过程中发生了一次切换。
3.HSDPA的切换
3.1NodeB内硬切换
下面是NodeB内HSDPA硬切换流程图:
过程简述如下:
1:
SRNC给源HS-DSCH小区所在的NodeB发送“RadioLinkReconfigurationPrepare”消息;其中带有参数“HS-DSCHMAC-dFlowsToDelete”;
2:
源NodeB返回“RadioLinkReconfigurationReady”消息;
3:
SRNC给目的HS-DSCH小区所在的NodeB发送“RadioLinkReconfigurationPrepare”消息;其中带有参数“HS-DSCHInformation”、“HS-DSCHRNTI”和“HS-PDSCHRLID”;
4:
目的NodeB向SRNC发送“RadioLinkReconfigurationReady”消息,其中带有参数“HS-DSCHInformationResponse”;
5~6:
在SRNC分别向源NodeB和目的NodeB发送的“RadioLinkReconfigurationCommit”消息中,包含了RNC以CFN形式所选择的激活时间;在给定的激活时间,源NodeB停止UE发射HS-DSCH;而在目的NodeB向UE进行HS-DSCH发射。
7~8:
RNC通过RRC信令向UE发送重配[RadioBearer/PhysicalChannelReconfiguration(Complete)]命令;分两种情况:
如果是HS-DSCH到HS-DSCH信道的切换:
RNC向UE发送“PhysicalChannelReconfiguration”消息;其中带有参数“Activationtime”、“NewH-RNTI”、IE“DownlinkHS-PDSCHInformation”中有参数“HS-SCCHsetinfo”、IE“Downlinkinformationcommonforallradiolinks”中有参数“MAC-hsresetindicator”。
在指定的激活时间“ActivationTime”,UE重启Mac-hs,在源HS-DSCH小区停止接收HS-DSCH,在目标HS-DSCH小区开始接收HS-DSCH。
然后UE向RNC发送“PhysicalChannelReconfigurationComplete”。
如果是HS-DSCH到DCH信道的切换,或者是DCH信道到HS-DSCH的切换:
RNC发送RBReconfigure命令;完成HS-DSCH信道和DCH信道之间的切换;
UE返回RBReconfigureComplete命令;
9~10:
删除原来NodeB的RL链路;
注:
在HS-DSCH到HS-DSCH信道的切换中,Uu接口可以由“RadioLinkReconfiguration”、“TransportChannelReconfiguration”、“PhysicalChannelReconfiguration”实现。
下面是实际测试的idle态下建立HS-DSCH业务,然后进行切换,最终释放业务的流程。
3.2NodeB间(RNC内)硬切换
下面是NodeB内HSDPA硬切换流程图:
1:
SRNC给源HS-DSCH小区所在的NodeB发送“RadioLinkReconfigurationPrepare”消息;其中带有参数“HS-DSCHMAC-dFlowsToDelete”;
2:
源NodeB返回“RadioLinkReconfigurationReady”消息;
3:
SRNC给目的HS-DSCH小区所在的NodeB发送“RadioLinkReconfigurationPrepare”消息;其中带有参数“HS-DSCHInformation”、“HS-DSCHRNTI”和“HS-PDSCHRLID”;
4:
目的NodeB向SRNC发送“RadioLinkReconfiguration
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