Iu接口协议介绍课件.ppt

WCDMA Iu接口协议介绍,Iu接口概述 RANAP协议主要消息流程 Iu接口主要业务流程 Iu-CS接口的用户面协议 Iu-PS接口的用户面协议,,VMSC/VLR,,Iu-CS,Gs,SGSN,GMSC,GGSN,BSS,RNC,,,,,,,BTS,BTS,NODE B,NODE B,,,,,Iu-PS,A,Gb,,Abis,Iub,Uu,Um,Iu接口在WCDMA系统中的位置,注：Iu接口协议 RANAP以下（含），属于接入层（AS：Assess Stratum） RANAP之上（不含）属于非接入层（NAS：non-assess stratum）,,AS,NAS,NAS,AS,Iu接口与空中Uu接口的协议转换关系,注：一个RNC最多存在一个Iu-PS接口，一个Iu-CS接口，但可以有多个Iu-BC接口 lu-PS与Iu-CS接口使用RANAP协议，lu-BC域使用SABP协议,Iu接口的三个作用域,CS域的Iu接口协议结构,上图中SSCF-NNI，SSCOP，AAL5 协议合称SAAL-NNI协议 Iu接口CS域的控制面采用RANAP协议，运用SCCP提供的0类与2类业务类型，与GSM的A接口功能类似 Iu接口CS域的用户面采用AAL2（ATM 2类适配层），为语音通讯提供固定的持续的比特速率（AMR语音速率） 用户面微通道的建立与释放，采用传送网络控制协议（TNCP：ITU-T Q.2630.1） 电路域信令面与用户面分离是3G比2G的一个突破,CS域的Iu接口协议结构,PS域的Iu接口协议结构,在SCCP与AAL5两个层次之间，有两种协议方案：SAAL + MTP3B 和 SIGTRAN，只需使用其中的一种 由于PS呼叫的特性：数据突发性，可变的速率要求，用户面使用 AAL5（可变比特速率）来与ATM适配；由于每个呼叫不需要单独专用的微通道，PS域没有SVC的分配与释放流程，所以不需要传输网络的控制面功能 单个用户的数据包的相关性的标识，通过GTP-U协议实现（RANAP分配TEID与GTP-U联系）,PS域的Iu接口协议结构,Iu-BC接口协议栈体系结构,Iu-BC接口协议栈体系结构,一个RNC可以和几个CBC相连，即可以有几个Iu-BC 域， CBC可以分别用于不同类型的消息广播（如天气预报，股票信息等） BC域的无线网络层（RNL）协议为SABP协议（业务区广播协议），对应规范为TS25.419 SABP直接使用TCP/IP提供的服务,Iu接口协议规范,23.930Iu设计准则（Iu Principles） 23.110UMTS接入层业务与功能 25.410UTRAN Iu接口：总述及原则 25.411UTRAN Iu接口：UTRAN Iu 层1接口 25.412UTRAN Iu接口信令传输 25.413UTRAN Iu接口RANAP信令 25.414UTRAN Iu接口数据传输与传输信令 25.415UTRAN Iu接口用户面协议 25.419UTRAN Iu接口服务区广播协议（SABP）,Iu接口协议规范,Iu接口概述 RANAP协议主要消息流程 Iu接口主要业务流程 Iu-CS接口的用户面协议 Iu-PS接口的用户面协议,,从消息传送方式分，RANAP的基本过程可以分为两类：面向连接型和无连接型。

前者在Iu接口需要建立一个专用的连接，与特定的单个UE相关；后者在RNC与CN间传送，不须建立专用连接 其中，复位（Reset）、复位资源（Reset Resource）、流量控制（Overload Control） 、寻呼（Paging）采用 SCCP 无连接业务进行传递； 错误指示（Error Indication）按具体情况决定采用无连接业务还是面向连接业务；其它流程采用面向连接业务 面向连接的消息都是与单个UE相关的消息，如UE 的位置更新流程，呼叫流程；无连接消息是与系统维护管理有关的消息，影响部分或所有的UE用户 RANAP无连接消息大多是可以上下行双向的（Paging消息除外），面向连接的消息大多是单向的（Error Indicaion和 Direct Transfer消息除外）,RANAP主要消息流程概述/分类,RANAP主要消息流程概述/分类,为方便介绍，我们将RANAP消息流程分为以下几类： Iu信令连接建立/释放/直接传输 SRNC迁移 指配/加密/寻呼协调 PS域特有流程 无连接消息流程,Iu信令连接建立/释放/直接传输,Iu信令连接建立/释放/直接传输,Iu信令连接的概念： 是 UE 与 CN 之间事务处理的一个标识：其生命周期起始于事务处理的开始，终止于事务处理的结束 CN也可以发起Iu连接建立（迁移的目的侧），在迁移一节专门描述 RNC发起连接建立的原因： RNC 发起连接连接，是由于收到了 UE 发起的某种事务处理请求，包括： 位置更新/IMSI 分离 呼叫 短消息始发 补充业务激活等 UE与CN间消息在Iu接口的透传机制： 连接建立前： 通过Initial UE Message 中的 NAS-PDU 传递 连接建立后： UE与CN间的透传消息在Iu接口通过Direct Transfer消息中的NAS-PDU传递,Iu信令连接建立/释放/直接传输,Iu信令连接建立/释放/直接传输,Iu 连接释放原因 正常情况下都是由CN主动发起Iu释放，CN主动发起Iu释放的原因： UE和CN间事务结束 CN接收到了Iu Release Request消息 SRNS的重定位结束 RNC只有在接入侧发生异常的情况下才会发起Iu释放请求，其主动发起 Iu释放请求的原因有： O&M 干预 非特定原因 用户非活动态 一致性检查失败 UE产生的信令连接释放 与UE的无线连接丢失 连接释放的一般步骤 事务处理完毕：位置更新成功；主被叫挂机等；异常失败； Iu连接释放 SCCP连接释放,SRNS迁移,Iu-CS 接口迁移成功流程,SRNS迁移,1、前图画的是SRNC与DRNC属于同一CN下成功切换的情况；若两者属于不同CN，则RANAP消息要经过E接口的消息传递到目标CN 2、SRNS在CN内部RNC之间的迁移，对于CN来说，就是CN与UE 之间的连接从经由RNC1转到经由RNC2，CN与RNC1的连接释放，重新建立起与RNC2的连接,SRNS迁移,SRNS迁移,迁移协调 切换源侧RNC对两条Iu信令连接的协调 当RNC与CN的CS、PS各存在一个Iu信令连接时，Relocation Required消息向CS、PS同时发出 RNC只有从CS、PS都收到了Relocation Command消息之后，才发起SRNS的切换 当RNC从其中的一条Iu信令连接上收到 Relocation Preparation Failure消息后，RNC要主动在另外一条信令连接上发送Relocation Cancel消息 当源侧RNC主动发起Relocation Cancel消息时，应向CS、PS都要发送 切换目的侧RNC对两条Iu信令连接的协调 目的侧RNC运用Relocation Request中的IMSI来协调2个Iu信令连接 目的侧RNC只有全收到 CS、PS来的 Relocation Request消息之后，才回 Relocation Requet Acknowledge 消息同时给给CN的CS、PS RNC发给CS、PS的Relocation Request Ack消息中的 IE “Target RNC to Source RNC Transparent Container ” 不应有冲突 “ Relocation Complete ” , “ Relocation Cancel ”消息，也应在2条Iu信令连接上都要发送,SRNS迁移,迁移目的侧资源分配失败流程,迁移目的侧资源分配失败流程 1、迁移目标侧RNC资源分配失败，目标RNC向CN发起 Relocation Failure消息 2、CN收到上述消息之后，向源侧RNC发起Relocation Prep. Failure 消息 3、切换目标侧的Iu连接释放掉，呼叫在源侧继续保持,SRNS迁移,SRNS迁移,迁移源侧主动取消迁移流程,SRNS迁移,迁移源侧主动取消迁移流程 1、切换取消可以发生在切换准备（Relocation Preparation）流程的过程中，或在切换准备流程之后。

也就是说，Relocation Cancel消息可以在收到CN的 Relocation Command之前发送，在CN下发Relocation Command消息之后，RNC也仍然可以发起 Relocation Cancel流程 2、源侧RNC发起Relocation Required流程之后，若没有收到CN的迁移取消或迁移命令，不能连续发起第次Relocation Required流程,指配/加密/寻呼协调,除了前面的 2 类消息外，以下 RANAP 消息完成与呼叫过程相关的一些特别的功能，专列为一类： RAB 指配 加密 寻呼协调,指配/加密/寻呼协调：指配,Iu 接口 RAB 指配过程（建立）,Iu 接口 RAB 指配过程（释放）,指配/加密/寻呼协调：指配,Iu接口Iu释放伴随RAB释放,指配/加密/寻呼协调：指配,AAL2信令的建立与释放流程，仅在CS域存在，PS域不需要；传输网络控制面与信令面流程通过BindingID（含在RAB Assign. Req中，与AAL2信令的ERQ消息的IE SUGR是相同的），这样，就将同一个呼叫的用户面与信令面关联起来了 用户面资源的分配由RNC发起（CS 域）；一个RAB ID对应于一个AAL2信令连接，一个AAL2信令的连接建立/释放流程只能对应一个 RAB ID RAB指配请求(建立)消息中实际上只含有对于用户面资源的QoS要求、用户面地址/版本等信息，真正的用户面资源由AAL2信令（TNCP：传输网络控制面）来建立 RAB指配流程（释放）消息中含有要释放的RAB ID及释放原因；此流程也同时伴随着AAL2信令的释放流程（CS域） 在异常情况下（如RNC检测到用户面资源故障，或资源被抢占），RNC也可以发起 RAB Release Request 若某个Iu信令连接上存在多个 RAB ID , 当其中的某个呼叫（对应一个RAB ID ）结束时，只要通过RAB指配流程释放其中一个RAB ID资源就可以了 如果一个Iu信令连接上只指配了一个RAB ID ，当此RAB ID释放时，可以直接用 Iu释放流程，不必使用RAB指配流程（释放）,指配/加密/寻呼协调：指配,指配/加密/寻呼协调：指配,指配/加密/寻呼协调：指配,指配/加密/寻呼协调：指配,指配/加密/寻呼协调：加密,1、该过程用于CN向UTRAN传送进行加密和一致性保护的信息。

UTRAN在之后的RAB连接建立、重定位等过程中将使用这些算法 2、若RNC响应Security Mode Reject ，则CN需要终止当前的业务处理流程，发起Iu释放流程 3、加密流程为Iu接口的通用流程，可用于位置更新、呼叫、迁移等各种面向连接业务流程中 4、加密流程为Iu接口的可选流程，为缩短UE的接续时间，减少系统的处理负荷，CN可以选择不启动加密流程,指配/加密/寻呼协调：加密,指配/加密/寻呼协调：寻呼协调,COMMON ID与寻呼协调 在RNC与CN建立连接之后，CN要尽快将UE的IMSI告诉给RNC 当RNC收到CN来的Paging消息之后，使用Paging消息中的 IMSI查找此UE是否已经与RNC建立RRC连接 当RNC发现：UE与CN的另一个域（如PS域）已经建立RRC连接，RNC就在此已有的RRC连接上下发Paging消息；否则，在公共寻呼信道广播Paging消息 如果一个UE同时与CN的CS域、PS域建立了连接，那么这两个 Iu连接一定共用同一个无线接口的RRC连接 UE只要与CN的某一个。