TD-SCDMA 话音呼叫流程信令浅析

TD-SCDMA 话音呼叫流程信令浅析

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一个典型的语音呼叫流程通常是分为：主叫流程，被叫流程及释放流程。

1 主叫流程：通常又由RRC（Radio Resource Control：无线资源管理）连接建立流程、初始直接传输建立信令连接、安全控制、建立RAB（Radio Access Bearer：无线接入承载，用于用户面）、准备通话这几个过程来完成。

1.1 RRC连接建立流程：当RNC（Radio Network Controller：无线网络控制器）接收到UE（User Equipment ：用户设备）的RRC连接建立请求消息后，由RRM（Radio Resource Management：无线资源管理模块）根据特定的算法确定是接受还是拒绝该RRC 连接建立请求，如果接受，则再判决是建立在专用信道还是公共信道。RRC 连接建立使用的信道不同，RRC 连接建立流程也不一样。当RRC连接建立在专用通道时，需要UE、RNC、NODEB（即基站）三者之间协商与数据同步，确定连接所需要的无线链路资源；当RRC 连接建立在公共信道上时，因为用的是已经建立好的小区公共资源，所以无需建立无线链路和用户面的数据传输承载。

图1.1 RRC 连接建立在公共信道流程图

1.11 UE 处于空闲模式下，当UE 的非接入层请求建立信令连接时，UE 将发起RRC 连接建立过程。每个UE 最多只有一个RRC 连接。首先UE 在上行CCCH（Common Control Channel CCCH：公共控制信道）上发送一个建立连接请求消息RRC_RRC_CONNECT_REQ，请求建立一条RRC 连接。主要参数为：

InitialUE-Identity（初始的UE 标识，如IMSI，TMSI 等参数）用来让网络识别发送该建立请求消息的UE；Establishment cause（建立原因）有多种类型，但UE 每次只能选择其一；Protocol Error Indicator（协议错误标识）用来标明是否有协议错误发生；测量消息：给出在Uu 接口（即常说的空中接口或是无线接口）上的测量结果。

1.12 RNC 在下行CCCH上向UE 发送连接建立消息RRC_RRC_CONN_SETUP。主要参数：UE IE（Information Element：信息单元）；RB（radio bearer：无线承载） 信息；TrCH（Transport Channel 传输信道）IE；上行传输信道；下行传输信道；物理信道IE；UL（上行）无线资源和DL（下行）无线资源。

1.13 UE 在上行DCCH（Dedicated Control Channel：专用控制信道）上向RNC 发送RRC连接建立完成消息RRC_RRC_CONNECT_SETUP_CMP。主要参数：RRC

transaction identifier（RRC 事务标识）；START list（开始列表，包含CN 域标识和开始值列表信息）；UE radio access capability（UE 无线接入特性）；UE radio access capability extension（UE 无线接入特性扩展）；UE system specific capability（UE 系统特性）；至此RRC 连接建立过程结束。

1.2 初始直接传输建立信令连接：RRC连接建立成功后，UE向CN(Core Network:

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核心网)发送初始直传消息，建立业务呼叫。

图1.2 初始直传流程图

1.21 UE生成初始直传消息RRC_INIT_DIRECT_TRANSF发送到网元 NodeB。请求建立业务呼叫。NodeB收到消息RRC_INIT_DIRECT_TRANSF，生成含有初始直传消息的DCH（专用传输信道）数据帧，发送到网元RNC。

1.22 RNC收到并处理含有初始直传消息的DCH数据帧，分配Iu（Iu口是指RNC与CN的接口）链路信令连接标识，组装成Iu口的初始直传消息

RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE，发送到网元CN。在这条消息当中，就包括了CS（即语音业务）的位置更新请求及PS的ATTACH请求（即数据业务接入请求）。

1.23 CN收到并处理消息RANAP_INITIAL_UE_MESSAGE，生成响应消息

RANAP_COMMON_ID发送到网元RNC，其中携带了Permanent NAS UE Identity参数。RNC将这个参数和用户的RNTI（radio network temporary identity：无线网络临时标识）对应起来。至此，直传过程结束。

1.3 安全控制：也即是鉴权加密的过程

图1.3 鉴权加密流程图

1.31 CN生成消息初始直传消息RRC_INIT_DIRECT_TRANSF（消息包含了

Identity-Request）发送到网元RNC。

1.32 RNC收到消息RRC_INIT_DIRECT_TRANSF，生成下行直传消息

RRC_DL_DIRECT_TRANSF，组成含有Identity-Request的下行直传消息的DCH数据帧，发送到网元NodeB。NodeB收到DCH数据帧，取出其中携带的消息RRC_DL_DIRECT_TRANSF发送到网元UE。

1.33 UE收到消息RRC_DL_DIRECT_TRANSF（Identity-Request），根据RAND（随机消息）计算出三个参数：RES（SIM卡中的鉴权响应参数）、CK（加密密钥）和IK（完整性保护密钥），将新的CK和IK写入SIM卡中。UE发送上行直传消息RRC_UL_DIR_TRANSF（含有Identity-Response信息）到网元NodeB，其中携带着UE新计算出来的nas-Message。NodeB收到含有鉴权响应的消息

RRC_UL_DIR_TRANSF，组成含有Identity-Response信息上行直传消息的DCH数据帧发送到网元RNC。

1.34 RNC收到并处理DCH数据帧，生成消息RANAP_DIRECT_TRANSFER（含有Identity-Response），发送到网元CN。

1.35 CN收到并处理消息RANAP_DIRECT_TRANSFE（Identity-Response）。CN根据消息中的RES信息进行判断：

l 若判断结果为不正确，且不需要进行身份认证，则生成消息REJECT发送到网

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元RNC，转到RRC释放流程。

l 若判断结果为不正确，且需要进行身份认证，则生成消息Identity-Request发送到网元RNC，发起身份认证过程，认证成功后进行再次鉴权，否则发起RRC释放流程。

l 若判断结果为正确，且需要进行安全性控制，则生成消息安全模式校验消息RANAP_SECURITY_MODE_COMMAND发送到网元RNC，以实现加密和完整性检查过程。 l 若判断结果为正确，但不需要进行安全性控制，CN 向RNC发送

RANAP_DIRECT_TRANSFER（含有location-updating-accept等表接受的消息），RNC收到后通过DCH数据帧将消息转发给NodeB，NodeB向UE发送

RRC_DL_DIRECT_TRANSF（含有location-updating-accept信息），鉴权过程结束。

1.36 RNC收到并处理消息RANAP_SECURITY_MODE_COMMAND，完成对RLC（Radio Link Control：无线链路控制）和MAC（Media Access Control：介质访问控制子层协议）实体进行参数配置，并生成含有Security Mode Command的DCH数据帧发送到网元NodeB，NodeB收到DCH数据帧，取出其中携带的消息

RRC_SECURITY_MODE_CMD发送到网元UE。

1.37 UE收到并处理消息RRC_SECURITY_MODE_CMD，UE根据是否支持加密算法和完整性检查算法进行判断：

l 如果判断结果为不支持，则生成消息RRC_SECURITY_MODE_FAI发送到网元NodeB，加密过程失败。

l 如果判断结果为支持，则生成消息RRC_SECURITY_MODE_CMP发送到网元NodeB。NodeB收到消息RRC_SECURITY_MODE_CMP，生成含有Security Mode Complete的DCH数据帧发送到网元RNC。

1.38 RNC收到并处理DCH数据帧，生成认证完成的消息

RANAP_SECURITY_MODE_COMPLETE发送到网元CN，加密过程结束。

1.4 建立RAB: RAB（Radio Access Bearer） 是指用户平面的承载，用于UE 和CN 之间传送语音，数据及多媒体业务。当用户发起呼叫之后就要建立RAB连接，要进入这一流程的前提条件是UE已经建立RRC连接，并且已经通过CN鉴权。 图1.4 RAB建立流程图

1.41 CN生成消息RANAP_RAB_ASSIGNMENT_REQ发送到网元RNC，消息中携带QoS参数，用户平面模式等信息 …… 此处隐藏：6722字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……