Wcdma Utran Giao Dien

8/6/2019 Wcdma Utran Giao Dien

http://slidepdf.com/reader/full/wcdma-utran-giao-dien 1/29

1

www.huawei.com

Copyright © 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.

WCDMA UTRAN

Giao din và th tc

báo hiu

Page1Copyright © 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.

Mc tiêu ca khoá hc

Sau khi hoàn thin khoá hc này, hc viên có th :

Hi u ưc c u trúc UTRAN và giao din UTRAN

Hi u ưc nh ngh ĩ a v các ph n t mng UTRAN

Hi u ưc th tc báo hiu UTRAN



2


Ni dung

1. Tng quan mng UTRAN

2. Các khái nim cơ bn v UTRAN

3. Th tc báo hiu UTRAN


Ni dung

1. T ng quan mng UTRAN





4


Cu trúc mng UMTS …

RNS

RNC

RNS

RNC

Core Network

Node B Node B Node B Node B

Iu Iu

Iur

Iub IubIub Iub

Giao din Uu

L3

c o n t r o l

c o n t r o l

c

o n t r o l

LogicalChannels

TransportChannels

C-plane signalling U-plane information

PHY

L2/MAC

L1

RLC

DCNtGC

L2/RLC

MAC

RLCRLC

RLCRLC

RLCRLC

RLC

Duplication avoidance

UuS boundary

BMC L2/BMC

control

PDCPPDCP L2/PDCP

DCNtGC

RadioBearers

RRC

c

o n t r o l



5

Mô hình giao thc ca giao din UTRAN

C u trúc này d a trên nguyên tc: các lp giao th c và các

mt phng (mt i u khi n v à mt dch v) c lp vi nhau

v mt logic.

ApplicationProtocol

DataStream(s)

ALCAP(s)

Transport

NetworkLayer

Physical Layer

SignallingBearer(s)

TransportUser

NetworkPlane

Control Plane User Plane

TransportUser

NetworkPlane

Transport Network

Control Plane

RadioNetwork

Layer

SignallingBearer(s)

DataBearer(s)


Mô hình giao thc ca giao din UTRAN …

Control Plane: m t i u khi n

Mt i u khi n ưc s dng cho t t c báo hiu i u khi n

c thù ca UMTS, bao g m: Giao th c ng dng và Lp

mang Báo hiu truy n ti các bn tin Giao th c ng dng.

Giao th c ng dng ưc s dng thi t lp các kênh

mang ti UE (ví d, Kênh mang Truy nhp Vô tuy n trên Iu

và sau ó l à K t n i Vô tuy n trên Iur và Iub).



6



User Plane - M t D ch v

T t c các thông tin g i i và nhn ưc bi ngưi s dng,

như thoi ưc mã hoá trong mt cuc gi thoi hoc các

gói d liu trong mt k t n i Internetm ưc truy n ti thông

qua Mt Dch. Mt Dch v bao g m các Lu ng D liu, và

Kênh mang D liu cho các Lu ng D liu. Mi Lu ng D

liu ưc m ô t bi mt hoc nhi u giao th c khung c thù

cho giao din ó.



AAl2 v à AAL5:

Trên lp ATM, chúng ta thưng th y mt lp thích ng ATM gi là AAL.

Ch c năng ca nó là x lý d liu t các lp cao hơn ca truy n ti

ATM.

Ti u phát, d liu ưc AAL chia thành các gói 48-byte và ti u thu,

d liu s ưc ráp li tái to khung d liu ban u. Có 5 loi AALkhác nhau (0, 1, 2, 3/4, and 5). AAL0 ngh ĩ a là không c n thích ng. Các lp

thích ng khác có các c tính khác nhau d a vào ba loi tham s :

Yêu c u v thi gian th c;

T c bit không i hoc thay i;

Truy n ti d liu hưng k t n i hoc không hưng k t n i.



7



Vic s dng giao th c ATM ưc thúc y bi t ch c

ATM Forum. Giao din I u s dng hai loi AAL: AAL2 và

AAL5.

AAL2 ưc thi t k cho truy n ti các lu ng d liu

hưng k t n i (connection oriented) có thi gian th c

và t c bit thay i.

AAL5 ưc thi t k cho truy n ti các lu ng d liu

không hưng k t n i có t c bit thay i.


Giao thc ng dng Mt iu khin RNL

(Radio Network Layer)

NBAP ： Node B Application PartRANAP ： Radio Access Network Application PartRNSAP

：

Radio Network Subsystem Application PartRRC

：

Radio Resource Control

Node B

RNC

CN

UE

RANAP

NBAP

RNSAP RRC

RNC



8


Giao thc ng dng Mt iu khin RNL …

RANAP la giao th c báo hiu trêngiao din Iu, mang t t c thông tin i u khi n c thù cho Lp

MngVô tuy n

RNSAP là giao th c báo hiu trêngiao din Iur, mang t t c thông tin i u khi n c thù cho Lp

MngVô Tuy n.

NBAP là giao th c i u khi n trên giao din Iub, mang t t c thông tin c thù cho Lp MngVô

tuy n.

RRC là giao th c báo hiu trên giaodin Uu, RRC nm lp 3 ca giaodin Uu.

Node B

RNC

CN

UE

RANAP

NBAP

RNSAP RRC

RNC


Giao din Iu-CS

Q.2150.1

Q.2630.1

RANAPIu UP Protocol

Layer

TransportNetwork

Layer

Transport NetworkUser Plane



Transport NetworkControl Plane

RadioNetwork

Layer

SSCOP

AAL5

SSCOP

SSCF-NNI

AAL2AAL5

MTP3bMTP3b

SCCP

SSCF-NNI

Physical Layer

ATM



9


Giao din Iu-CS …

C u trúc giao th c cho Iu CS

C u trúc giao th c tng th ca giao din Iu CS ưc m ô t

trang trưc. Có 3 mt phng trên giao din Iu chia s cùng mt

lp truy n ti ATM chung. Lp vt lý là giao din vi môi trưng

vt lý: cáp quang, k t n i vô tuy n hoc cáp ng. Vic tri n

khai lp vt lý có th l a chn các công ngh truy n dn như

SONET, STM1, hoc E1.


Giao din Iu-CS …

Ngăn x p giao th c Mt i u khi n Iu CS

Ngăn xêp giao th c Mt i u khi n bao g m RANAP, nm ngay trên

các giao th c SS7. Các lp ng dng bao g m Signalling Connection

Control Part (SCCP), Message Transfer Part (MTP3-b) và SAAL-NNI

(Signalling ATM Adaptation Layer for Network to Network Interfaces).

SAAL-NNI ưc chia nh thành các lp Service Specific Coordination

Function (SSCF), Service Specific Connection Oriented (SSCOP) và

ATM Adaptation Layer 5 (AAL). Các lp SSCF và SSCOP ưc thi t

k c thù cho truy n ti báo hiu trong mng ATM, và th c hiu các

ch c năng như qun l ý k t n i báo hiu. AAL5 ưc s dng phân

mnh d liu thành các t bào ATM.



10


Giao din Iu-CS …

Ngăn x p Giao th c Mt i u khi n Mng Truy n ti Iu

CS

Ngăn x p giao th c mt i u khi n mng truy n ti bao g m

Giao th c Báo hiu thi t lp k t n i AAL2 (Q.2630.1 và lp

thích ng Q.2150.1), nm trên nh ca các giao th c BB SS7.

Ngăn x p giao th c Mt D liu Iu CS

Mt k t n i AAL2 dành riêng ưc c p phát cho mi dch vCS.


Giao din Iu-PS

SSCF-NNI

SSCOP

AAL5

IP

SCTP

SCCP

SSCF-NNI

MTP3-BM3UA

Physical Layer


ATM

AAL5

IP

UDP

GTP-U

Physical Layer

ATM

Transport

Network

Layer


Radio

Network

Layer

RANAPIu UP Protocol

Layer





11


Giao din Iu-PS …

C u trúc giao th c ca Iu PS

C u trúc giao th c ca Iu PS ưc trình bày trong trang trưc.

Trong ó, mt lp truy n ti ATM chung ưc s dng cho c

Mt i u khi n v à Mt D Liu. Lp vt l ý cũng ưc m ô t

gi ng vi giao in Iu CS.


Giao din Iu-PS …

Ngăn x p Giao th c Mt i u khi n Iu PS

Ngăn x p giao th c Mt i u khi n bao g m RANAP, và cũng là lp

mang báo hiu d a trên BB SS7. Lp mang d a trên IP cũng ưc

gii thiu như mt tuỳ chn, tron ó lp SCCP cũng ưc s dng

chung cho c hai. Lp mang báo hiu d a trên IP bao g m M3UA

(SS7 MTP3 – User Adaptation Layer), SCTP (Simple ControlTransmission Protocol), IP (Internet Protocol), và AAL5 là lp ưc s dng chung cho c hai trưng hp. Lp SCTP ưc thi t k chuyên

dùng cho truy n ti báo hiu trong Internet. Các lp thích ng c th c thù cho các loi báo hiu khác nhau, như M3UA cho báo hiu d atrên SS7.



12


Giao din Iu-PS …

Ngăn x p Giao th c Mt i u khi n Iu PS

Mt i u khi n Mng Truy n ti không ưc s dng cho Iu

PS. Vic thi t lp GTP tunnel ch yêu c u mt Identifier cho

tunnel ó, và các a ch IP cho c hai hưng, và các tham s

này nm trong các bn tin RANAP RAB Assignment.


Giao din Iu-PS …

Ngăn x p Giao th c Mt D liu Iu PS

Trong Mt D liu Iu PS, nhi u lu ng d liu gói ưc gép

kênh vào mt hoc vài AAL5 PVC. Lp GTP-U (User Plane

part of the GPRS Tunneling Protocol) là lp ghép kênh cung

c p các nhn dng (identities) cho mi lu ng d liu gói riêng

bit. Mi lu ng s dng truy n ti không hưng k t n i UDP và

và ánh a ch IP.



13


Giao din Iub

Node BApplication Part

(NBAP)

AAL Type 2

ALCAP

TransportLayer

RadioNetwork

Layer

Radio NetworkControl Plane

TransportNetwork

Control Plane

D C H F P

R A C H F P

ATM

D S C H F P

AAL Type 5

User Plane

SSCF-UNI

SSCOP

AAL Type 5

SSCF-UNI

SSCOP

Q.2630.1

Q.2150.2

F A C H F P

P C H F P

U S C H F P

C P C H F P

Physical Layer


Giao din Iur

SSCF-NNI

SSCOP

MTP3-B

AAL5

IP

SCTP

SCCP

AAL5

STC (Q.2150.1)

RNSAPIur Data

Stream(s)

Physical Layer


ATM

ALCAP(Q.2630.1)

AAL2

SSCF-NNI

SSCOP

MTP3-B

IP

SCTP

M3UA

M3UA

Transport

Network

Layer


Radio

Network

Layer



Giao din Iur ư c s dng kt ni hai RNC v i nhau. Ngăn xp giao thc ca

Iur như trên hình v. Giao thc RNSAP là giao thc báo hiu nh ngh ĩ a cho giao

din Iur.



14


Ni dung





SRNC/DRNC

SRNC và DRNCóng vai trò giao ti p gi a UE và UTRAN

SRNC x lý k t n i ti mt UE, vàcó th mưn các tàinguyên vô tuy n ca mt cell nào ó t

DRNC

Drift RNCs h tr Serving RNC bng cáchcung c p các tài nguyênvô tuy n

Mt UE trong trngthái k t n i c ó t i thi u mt và ch mt SRNC, nhưng cóth có 0 hoc

nhi u DRNCs

CN

SRNC DRNC

IuIur



15


CRNC

CRNC s h u các tài nguyên vô tuy n ca mt cell

SRNC i u khi n công su t mt cách m m do cho các

kênh dành riêng, nm trong gii hn qun l ý ca CRNC.

Iub

Node B

Cell Cel l Cell

Node B

...

Iu

CRNC

CN


RAB, RB và RL

RAB

RB

RL

NodeB

RNC CNUE

UTRAN

RAB: là dch v do l p truy nhp cung cp cho l p trên truyn ti d liu ngư i sdng gia UE và CNRB: là dch v do l p 2 cung cp truyn ti d liu ngư i s dng gia UE vàServing RNCRL: “Radio Link" là mt s kt h p logic gia mt UE và mt Node B ca mngUTRAN. RL ư c thc hin v mt vt l ý b i mt hoc nhiu kênh mang.



16


Các Ch Làm vic và Trng thái ca UE

Idle mode - ch ri

Connected mode - ch k t n i

Cell_DCH

Cell_FACH

Cell_PCH

URA_PCH


Idle Mode - Ch ri

UE không có k t n i vi UTRAN, ch có k t n i ti CN. i vi truy n ti d liu, c n

phi thi t lp mt k t n i báo hiu.

Khi UE nm trongmt cell

UE ưc phépnhn thông tin h th ng t PLMN

Khi ã ưc ăngnhp v à n u UE mu n thi t lp mt k t n i RRC, UE có th th c hin

bng cách truy nhp mng bng các kênhi u khi n ca Cell ó

UE có th nhn bn tin "paging" t các kênh i u khi n ca Cell.

UE ưc phépnhn cácc dch v qung bá cell.

Các tác v trong ch idle mode có th ưc chia thành baloi:

L a chn v à l a chn li mng PLMN;

L a chn v à l a chn li Cell;

Thông báo thông tin v trí (Location registration).



17


Connected Mode - Ch Kt ni Khi có ít nh t mt k t n i báo hiu t n ti, UE ang ch connected mode.

Trong ch này, thông thưng có mt k t n i RRC gi a UE và UTRAN. V trí UE

có th ưc bi t n theo các m c khác nhau:

M c URA - UTRAN Registration Area (URA) level

V trí UE ưc bi t m c URA. URA là mt tp ca các cell.

M c Cell - Cell level

V trí UE ưc bi t m c cell. Có th s dng các loi kênh truy n ti khác

nhau truy n ti d liu:

Kênh truy n ti chung - Common transport channels (RACH / FACH, DSCH,CPCH)

Kênh truy n ti dành riêng - Dedicated transport channels (DCH)


Connected Mode …

N u c ó mt lưng d liu ln c n ưc truy n i, nó phi ưc

c p phápt kênh dành riêng. Do ó, UE s nm trong trng thái

Cell-DCH. UE trong trng thái Cell-DCH có ngh ĩ a là UE trao i

thông tin vi UTRAN thông qua DCH (downlink and uplink)

Cell-DCH

S dng trong trng thái tích c c - active state

S dng trao i thông tin qua các kênh dành riêng

UTRAN bi t UE ang cell nào.



18


Connected Mode … N u ch có mt lưng d liu nh c n truy n i, h th ng không c n thi t

phi c p phápt kênh dành riêng. Do ó, UE s nm trong trng thái Cell-

FACH. UE trong trng thái Cell-FACH có nghã là nó s dng kênh FACH

(downlink) và RACH (uplink) trao i thông tin vi UTRAN. UE c n phi

giám sát FACH bi t thông tin liên quan n n ó bi vì FACH là kênh chia

s cho t t c mi ngưi s dng trong cell ó.

Cell-FACH

S dng trong trng thái tích c c - active state

S dng khi truy n lưng d liu nh c uplink và downlink. Không c n thi t

phi c p phát kênh dành riêng cho UE này.

Downlink s dng FACH và ulink s dng RACH.

UE c n giám sát FACH bi t thông tin liên quan n nó.

UTRAN bi t v trí UE cell nào.


Connected Mode …

Cell-PCH, trong ch này:

Không có d liu c n truy n i hoc nhn ưc.

Giám sát PICH, nhn tìm gi ti UE.

Gim công su t tiêu th ca UE.

UTRAN bi t UE ang Cell nào.

UTRAN phi cp nht thông tin Cell khi UE nhy sang Cell

khác.



20


RNTI - Radio Network Temporary

Identifier Có 5 loi RNTI t n ti

Serving RNC RNTI (S-RNTI)

Drift RNC RNTI (D-RNTI)

Cell RNTI (C-RNTI)

UTRAN RNTI (U-RNTI)

HS-DSCH RNTI (H-RNTI)


Ni dung






21


Ni dung


3.1 Cell Setup - thi t lp cuc gi

3.2 System Information Broadcast - Qung bá thông tin h th ng

3.3 Paging – T ìm gi

3.4 Call Process - x lý cuc gi

3.5 Handover - Chuy n giao


Gi i thiu X lý Cuc gi

Trong h th ng WCDMA, mt ti n trình x lý cuc gi bao g m các thtc báo hiu cơ bn sau y:

RRC connection flow - th tc k t n i RRC

Iu interface signaling flow – th tc báo hiu giao din Iu

Authentication flow (optional) - th tc nhn th c (tuỳ chn)

Security flow (optional) - th tc bo mt (tuỳ chn) RAB establish flow - th tc thi t lp RAB

Call proceeding - th tc thi t lp cuc gi

NAS signaling before correlative bearer release – báo hiu NAS trưc khi gii

phóng kênh mang.

Correlative bearer release - gii phóng kênh mang



22


Thit lp k t ni báo hiu giao din Iu

Trên giao din Iu, lp mng vô tuy n báo cáo thông

tin RANAP và NAS. Thông tin NAS ưc l y tr c ti pt bn tin ca RANAP.

Và ti n trình x lý k t n i báo hiu Iu là thi t lp

k t n i giao din I u ca SCCP gi a RNC và CN.

UE Node B RNC CN

RRC RRC

SCCP SCCP

SCCP SCCP

Initial DT

Initial UE message (Connect

Request)

Connect Confirm

RANAP


Control Plane

SSCOP

AAL5

MTP3b

SCCP

SSCF-NNI


Th tc Nhn thc v à Bo mt

UE RNC CN

RRC Connection Setup

Initial DTInitial UE Message

DL DT (AuthenticationRequest)DL DT (Authentication

Request)DL DT (Authentication

Request) DL DT (Authentication

Request)

Common ID

Security Mode CommandSecurity Mode Command

Security Mode CommandSecurity Mode Command

RAB Assignment



23


Common ID


NAS Signaling (CS)

UE b gi

UE MSC

CM Service Request

RRC and NAS signaling Connection Setup

Authentication Request

Authentication Response

Security Mode Command


RAB Assignment

SetupCall Proceeding

Alerting

Connect

Connect ACK

Disconnect

Release

Release Complete

UE ch gi

UE MSC

Paging Response

Authentication Request

Authentication Response



RAB Assignment

Setup

Call Confirmed

Alerting

Connect

Connect ACK

Disconnect

Release

Release Complete

Paging

RRC and NAS signaling Connection Setup



24


Ni dung

3. UTRAN Signaling Procedure

3.1 Cell Setup - Thi t lp cell

3.2 System Information Broadcast - Qung bá thông tin h th ng

3.3 Paging – Tìm gi

3.4 Call Process - X lý cuc gi

3.5 Handover - chuy n giao


Các khái nim v chuyn giao mm

Chuy n giao m m: gi liu t các NodeB khác nhau s ưc k t

hp vi nhau ti RNC.

Softer handover: d liu t các cell khác nhau, nhưng thuc cùng

mt NodeB ưc k t hp vi nhau ti NodeB.



25


Node B

RNC

AirBridgeAirBridge

AirBridgeAirBridge

AirBridgeAirBridge

Th tc chuyn giao mm hơ n

Core NetworkCore Network


Node B

RNC

AirBridgeAirBridge

AirBridgeAirBridge

AirBridgeAirBridge

Kt h p ti NodeB

Th tc chuyn giao mm hơ n …




26


Kt h p ti RNC

Node B

RNC

AirBridgeAirBridge

AirBridgeAirBridge

AirBridgeAirBridge

Th tc chuyn giao mm trong mt RNC



Th tc chuyn giao mm gia các RNC

(SRNC-DRNC)

Kt h p ti SRNC

Node B

AirBridgeAirBridge

AirBridgeAirBridge

AirBridgeAirBridge

Serving RNC

Drift RNC




27


Th tc chuyn giao mm(Chuyn i SRNC)

Node B

AirBridgeAirBridge

AirBridgeAirBridge

AirBridgeAirBridge

Serving RNC

RNC



Trư c khi Handover Sau khi Handover

SRNC

NodeBNodeB

SRNC

NodeBNodeB

SRNC

NodeBNodeB

Trong khi Handover

Th tc chuyn giao mm（Ni b RNC)

CNCN CN



28


TrTrưư cc khikhi HandoverHandover SauSau khikhi HandoverHandover

CCáácc Radio LinkRadio Link khkhôngông thth ttnn ttii ngng thth ii

SRNC

NodeBNodeB

SRNC

NodeBNodeB

Chuyn giao cng (Ni b RNC)

CNCN


Chuyn i SRNC

SRNS

Core Network

Iu

DRNS Iur

UE

RNS

Core Network

Iu

SRNS

UE

Sau khi chuyn i SRNSTrư c khi chuyn i SRNS

Cells



Thank youwww.huawei.com

Wcdma Utran Giao Dien

Documents

Transcript of Wcdma Utran Giao Dien