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無線資源管理流程
6.4.1? RRC連接建立流程
UE處于空閑模式下，當(dāng)UE的非接入層請求建立信令連接時，UE將發(fā)起RRC連接建立過程。每個UE最多只有一個RRC連接。
當(dāng)SRNC接收到UE的RRC CONNECTION? REQUEST消息，由其無線資源管理模塊（RRM）根據(jù)特定的算法確定是接受還是拒絕該RRC連接建立請求，如果接受，則再判決是建立在專用信道還是公共信道。對于RRC連接建立使用不同的信道，則RRC連接建立流程也不一樣。
1. RRC連接建立在專用信道上
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圖6-7 RRC連接建立在專用信道上
信令流程說明：
1）UE在上行CCCH上發(fā)送一個RRC Connection Request消息，請求建立一條RRC連接；
2）SRNC根據(jù)RRC連接請求的原因以及系統(tǒng)資源狀態(tài)，決定UE建立在專用信道上，并分配RNTI和L1、L2資源；
3）SRNC向Node B發(fā)送Radio Link Setup Request消息，請求Node B分配RRC連接所需的特定無線鏈路資源；
4）Node B資源準(zhǔn)備成功后，向SRNC應(yīng)答Radio Link Setup Response消息；
5）SRNC使用ALCAP協(xié)議發(fā)起Iub接口用戶面?zhèn)鬏敵休d的建立，并完成RNC于Node B之間的同步過程；
6）SRNC在下行CCCH向UE發(fā)送RRC Connection Setup消息；
7）UE 在上行DCCH向SRNC發(fā)送RRC Connection Setup Complete消息。
至此，RRC連接建立過程結(jié)束。
2. RRC連接建立在公共信道上
當(dāng)RRC連接建立在公共信道上時，因?yàn)橛玫氖且呀?jīng)建立好的小區(qū)公共資源，所以這里無需建立無線鏈路和用戶面的數(shù)據(jù)傳輸承載，其余過程與RRC連接建立在專用信道相似。
6.4.2? 信令建立流程
信令建立流程是在UE與UTRAN之間的RRC連接建立成功后，UE通過RNC建立與CN的信令連接，也叫“NAS信令建立流程”，用于UE與CN的信令交互NAS信息，如鑒權(quán)、業(yè)務(wù)請求、連接建立等。
UE與CN的交互的信令，對于RNC而言，都是直傳消息。RNC在收到第一條直傳消息時，即：初始直傳消息（Initial Direct Transfer），將建立與CN之間的信令連接，該連接建立SCCP之上。流程如下圖所示：
圖6-8 信令建立過程
具體流程如下：
1）RRC連接建立后，UE通過RRC連接向RNC發(fā)送初始直傳消息（Initial Direct Transfer），消息中攜帶UE發(fā)送到CN的NAS信息內(nèi)容。
2）RNC接收到UE的初始直傳消息，通過Iu接口向CN發(fā)送SCCP連接請求消息（CR），消息數(shù)據(jù)為RNC向CN發(fā)送的初始UE消息（Initial UE Message），該消息帶有UE發(fā)送到CN的消息內(nèi)容。
3）如果CN準(zhǔn)備接受連接請求，則向RNC回SCCP連接證實(shí)消息（CC），SCCP連接建立成功。RNC接收到該消息，確認(rèn)信令連接建立成功。
4）如果CN不能接受連接請求，則向RNC回SCCP連接拒絕消息（CJ），SCCP連接建立失敗。RNC接收到該消息，確認(rèn)信令連接建立失敗，則發(fā)起RRC釋放過程。
信令連接建立成功后，UE發(fā)送到CN的消息，通過上行直傳消息（Uplink Direct Transfer）發(fā)送到RNC，RNC將其轉(zhuǎn)換為直傳消息（Direct Transfer）發(fā)送到CN；CN發(fā)送到UE的消息，通過直傳消息（Direct Transfer）發(fā)送到RNC，RNC將其轉(zhuǎn)換為下行直傳消息（Downlink Direct Transfer）發(fā)送到UE。
6.4.3? RAB建立流程
RAB是指用戶平面的承載，用于UE和CN之間傳送語音、數(shù)據(jù)及多媒體業(yè)務(wù)。UE首先要完成RRC連接建立，然后才能建立RAB。
RAB建立是由CN發(fā)起，UTRAN執(zhí)行的功能，基本流程為：
??首先由CN向UTRAN發(fā)送RAB指配請求消息，請求UTRAN建立RAB；
??UTRAN中的SRNC發(fā)起建立Iu接口與Iub接口（Iur接口）的數(shù)據(jù)傳輸承載；
??SRNC向UE發(fā)起RB建立請求；
??UE完成RB建立，向SRNC回應(yīng)RB建立完成消息；
??SRNC向CN應(yīng)答RAB指配響應(yīng)消息，結(jié)束RAB建立流程。
當(dāng)RAB建立成功以后，一個基本的呼叫即建立，UE進(jìn)入通話過程。
根據(jù)無線資源使用情況（RRC連接建立時的無線資源狀態(tài)與RAB建立時的無線資源狀態(tài)），可以將RAB的建立流程分成以下三種情況：
1）DCH-DCH：RRC使用DCH，RAB準(zhǔn)備使用DCH；
2）RACH/FACH-RACH/FACH：RRC使用CCH，RAB準(zhǔn)備使用CCH；
3）RACH/FACH-DCH：RRC使用CCH，而RAB準(zhǔn)備使用DCH。
下面給出以上第一種情況下的RAB建立流程的具體過程描述。
?1. DCH-DCH
UE當(dāng)前的RRC狀態(tài)為專用傳輸信道（DCH）時，指配的RAB只能建立在專用傳輸信道上。根據(jù)無線鏈路（RL）重配置情況，RAB建立流程可分為同步重配置RL（DCH-DCH）與異步重配置RL（DCH-DCH）兩種情況，二者的區(qū)別在于Node B與UE接收到SRNC下發(fā)的配置消息后，能否立即啟用新的配置參數(shù)：
??同步情況下，Node B與UE在接收到SRNC下發(fā)的配置消息后，不能立即啟用新的配置參數(shù)，而是從消息中獲取SRNC規(guī)定的同步時間，在同步時刻，同時啟用新的配置參數(shù)；
??異步情況下，Node B與UE在接收到SRNC下發(fā)的配置消息后，將立即啟用新的配置參數(shù)。
(1) 同步重配置RL
在DCH-DCH同步情況下，需要SRNC 、Node B與UE之間同步重配置RL：
??Node B在接收到SRNC下發(fā)的重配置RL消息后，不能立即啟用新的配置參數(shù)，而是準(zhǔn)備好相應(yīng)的無線資源，等待接收到SRNC下發(fā)的重配置執(zhí)行消息，從消息中獲取SRNC規(guī)定的同步時間；
??UE在接收到SRNC下發(fā)的配置消息后，也不能立即啟用新的配置參數(shù)，而是從消息中獲取SRNC規(guī)定的同步時間；
??在SRNC規(guī)定的同步時刻，Node B與UE同時啟用新的配置參數(shù)。
??下面給出RAB建立流程中DCH-DCH同步重配置RL的過程。
圖6-9 RAB建立流程（DCH-DCH，同步）
信令流程說明：
1）CN向UTRAN發(fā)送RANAP協(xié)議的RAB指配消息Radio Access Bearer Assignment Request，發(fā)起RAB建立請求；
2）SRNC接收到RAB建立請求后，將RAB的QoS參數(shù)映射為AAL2鏈路特性參數(shù)與無線資源特性參數(shù)，Iu接口的ALCAP根據(jù)其中的AAL2鏈路特性參數(shù)發(fā)起Iu接口的用戶面?zhèn)鬏敵休d建立過程（適用于Iu-CS接口）；
3）SRNC向?qū)傧碌腘ode B發(fā)送NBAP協(xié)議的無線鏈路重配置準(zhǔn)備Radio Link Reconfiguration Prepare消息，請求屬下的Node B準(zhǔn)備在已有的無線鏈路上增加一條（或多條）承載RAB的專用傳輸信道（DCH）；
4）Node B分配相應(yīng)的資源，然后向所屬的SRNC發(fā)送Radio Link Reconfiguration Ready消息，通知SRNC無線鏈路重配置準(zhǔn)備完成；
5）SRNC中Iub接口的ALCAP發(fā)起Iub接口的用戶面?zhèn)鬏敵休d建立過程， Node B與SRNC通過交換DCH幀協(xié)議的上下行同步幀建立同步；
6）SRNC向?qū)傧碌腘ode B發(fā)送無線鏈路重配置執(zhí)行消息Radio Link Reconfiguration Commit；
7）SRNC向UE發(fā)送RRC協(xié)議的RB建立消息Radio Bearer Setup；
8）UE執(zhí)行RB建立后，向SRNC發(fā)送無線承載建立完成消息Radio Bearer Setup Complete；
9）SRNC接收到無線承載建立完成的消息后，向CN回應(yīng)RAB指配響應(yīng)消息Radio Access Bearer Assignment Response，結(jié)束RAB建立流程。
(2) 異步重配置RL
在DCH-DCH異步情況下，不要求SRNC 、Node B與UE之間同步重配置RL：Node B與UE在接收到SRNC下發(fā)的配置消息后，將立即起用新的配置參數(shù)。
下面給出RAB建立流程中DCH-DCH異步重配置RL的例子。
圖6-10 RAB建立流程（DCH-DCH， 異步）
信令流程說明：
1）CN向UTRAN發(fā)送RANAP協(xié)議的RAB指配消息Radio Access Bearer Assignment Request，發(fā)起RAB建立請求；
2）SRNC接收到RAB建立請求后，將RAB的QoS參數(shù)映射為AAL2鏈路特性參數(shù)與無線資源特性參數(shù)，Iu接口的ALCAP根據(jù)其中的AAL2鏈路特性參數(shù)發(fā)起Iu接口的用戶面?zhèn)鬏敵休d建立過程；
3）在異步情況下，無線重配置無需同步，SRNC向?qū)傧碌腘ode B發(fā)送NBAP協(xié)議的無線鏈路重配置請求Radio Link Reconfiguration Request消息，請求屬下的Node B在已有的無線鏈路上建立新的專用傳輸信道（DCH）；
4）Node B接收到無線鏈路重配置請求消息后，即分配相應(yīng)的資源，然后向所屬的SRNC發(fā)送Radio Link Reconfiguration Response消息，通知SRNC無線鏈路重配置完成；
5）SRNC中Iub接口的ALCAP發(fā)起Iub接口的用戶面?zhèn)鬏敵休d建立過程， Node B與SRNC通過交換DCH幀協(xié)議的上下行同步幀建立同步；
6）SRNC向UE發(fā)送RRC協(xié)議的無線承載建立消息Radio Bearer Setup；
7）UE執(zhí)行RB建立后，向SRNC發(fā)送無線承載建立完成消息Radio Bearer Setup Complete；
8）SRNC接收到無線承載建立完成的消息后，向CN回應(yīng)RAB指配響應(yīng)消息Radio Access Bearer Assignment Response，結(jié)束RAB建立流程。
6.4.4? 呼叫釋放流程
呼叫釋放流程也就是RRC連接釋放流程。RRC連接釋放流程分為兩種類型：UE發(fā)起的釋放和CN發(fā)起的釋放。兩種釋放類型的區(qū)別主要在于高層的呼叫釋放請求消息由誰先發(fā)出，但最終的資源釋放都是由CN發(fā)起的。
當(dāng)CN決定釋放呼叫后，將向SRNC發(fā)送IU RELEASE COMMAND消息。SRNC收到該釋放命令后，有如下操作步驟：
1 ）向CN返回IU RELEASE COMPLETE消息；
2 ）發(fā)起IU接口用戶面?zhèn)鬏敵休d的釋放；
3 ）釋放RRC連接。
RRC釋放就是釋放UE和UTRAN之間的信令鏈路以及全部無線承載。根據(jù)RRC連接所占用的資源情況，可進(jìn)一步劃分為兩類：釋放建立在專用信道上的RRC連接和釋放建立在公共信道上的RRC連接。
1. 釋放建立在專用信道上的RRC連接
圖6-11 釋放建立在專用信道上的RRC連接
流程描述：
1)?RNC向UE發(fā)送RRC連接釋放消息RRC Connection Release；
2)?UE向RNC返回釋放完成消息RRC Connection Release Complete；
3)?RNC向Node B發(fā)送無線鏈路刪除消息Radio Link Deletion，刪除Node B中的無線鏈路資源；
4)?Node B資源釋放完成后，向RNC返回釋放完成消息Radio Link Deletion Response；
5)?RNC使用ALCAP協(xié)議發(fā)起IUB接口用戶面?zhèn)鬏敵休d的釋放。
最后RNC再發(fā)起本端L2資源的釋放。至此，RRC釋放過程結(jié)束。
?2. 釋放建立在公共信道上的RRC連接
釋放建立在公共信道上的RRC連接時，因?yàn)榇藭r用的是小區(qū)公共資源，所以直接釋放UE就可以了，無需釋放Node B的資源，當(dāng)然也沒有數(shù)據(jù)傳輸承載的釋放過程。
6.4.5? 切換流程
切換過程是移動通信區(qū)別于固定通信的一個顯著特征之一， 當(dāng)UE使用的小區(qū)或制式（FDD ，TDD）發(fā)生變化時，我們就說UE發(fā)生了切換。 WCDMA支持的切換包括軟切換，硬切換，前向切換和系統(tǒng)間切換。軟切換和硬切換主要是由網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起，前向切換主要是UE發(fā)起，而系統(tǒng)間切換既有網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起的情況，又有UE發(fā)起的情況。發(fā)生切換的原因包括UE的移動，資源的優(yōu)化配置，人為干預(yù)等。
?1. 軟切換
在WCDMA中，由于相鄰小區(qū)存在同頻的情況，UE 可以通過多條無線鏈路與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，在多條無線鏈路進(jìn)行合并的時候，通過比較，選取信號較好的一條，從而達(dá)到優(yōu)化通信質(zhì)量的目的，只有FDD制式才能進(jìn)行軟切換。根據(jù)小區(qū)之間位置的不同，軟切換可以分為幾種情況。第一種情況， Node B內(nèi)不同小區(qū)之間。這種情況，無線鏈路可以在Node B內(nèi)，也可以到SRNC再進(jìn)行合并，如果在Node B內(nèi)部就完成了合并，我們稱之為更軟切換；第二種情況，同一RNC內(nèi)不同Node B之間；還有不同RNC之間。
軟切換中一個重要問題就是多條無線鏈路的合并，WCDMA中使用宏分集（MACRO DIVERSITY）技術(shù)對無線鏈路進(jìn)行合并，就是根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)（如誤碼率）對來自不同無線鏈路的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，選取質(zhì)量較好的數(shù)據(jù)發(fā)給上層。
在軟切換中，關(guān)于鄰近小區(qū)有幾個重要的概念：
1 ）活動集，指的是UE當(dāng)前正在使用的小區(qū)的集合，軟切換的執(zhí)行結(jié)果就表現(xiàn)在活動集中小區(qū)增加或減少。
2 ）觀察集，UE根據(jù)UTRAN給的鄰近小區(qū)信息，正在觀察但不在活動集中的小區(qū)，UE對觀察集中的小區(qū)進(jìn)行測量，當(dāng)測量結(jié)果符合一定的條件時，這些小區(qū)可能被加入活動集，所以有時也稱為候選集；
3 ）已檢測集，UE已檢測到，但既不屬于活動集也不屬于觀察集的小區(qū)，UTRAN可以要求UE報告已檢測集的測量結(jié)果；由于它們不屬于鄰近小區(qū)列表，所以有時也稱之為未列出集。
軟切換的過程可以分為以下幾個步驟：
1 ）UE根據(jù)RNC給的測量控制信息， 對同頻的鄰近小區(qū)進(jìn)行測量，測量結(jié)果經(jīng)過處理后，上報給RNC；
2 ）RNC對上報的測量結(jié)果和設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，確定哪些小區(qū)應(yīng)該增加，哪些應(yīng)該刪除；
3 ）如果有小區(qū)需要增加，先通知Node B準(zhǔn)備好；
4 ）RNC通過活動集更新消息，通知UE增加和/或刪除小區(qū)；
5 ）在UE成功進(jìn)行了活動集更新后，如果刪除了小區(qū)，則通知Node B釋放相應(yīng)的資源。
在進(jìn)行軟切換的過程中，原來的通信不受影響，所以能夠完成從一個小區(qū)到另一個小區(qū)的平滑切換。
?2. 硬切換
當(dāng)鄰近小區(qū)屬于異頻小區(qū)時，不能進(jìn)行軟切換，這時可以進(jìn)行硬切換，硬切換過程就是先中斷跟原來小區(qū)的通信，然后再從新的小區(qū)接進(jìn)來，因此它的性能不如軟切換，所以一般在不能進(jìn)行軟切換的時候，才會考慮硬切換。
硬切換的目標(biāo)小區(qū)可以沒有經(jīng)過測量，適合于緊急情況下的硬切換，失敗率較高；更常見的硬切換同樣也要對目標(biāo)小區(qū)先進(jìn)行測量，但一般UE只配一個解碼器，不能同時對兩個頻點(diǎn)的信號進(jìn)行解碼，所以為了UE能進(jìn)行異頻測量，在WCDMA中引入了壓縮模式技術(shù)。
圖6-12 壓縮模式原理圖
壓縮模式技術(shù)的基本原理就是，Node B在發(fā)送某些幀（每10ms 發(fā)送的數(shù)據(jù)為一幀）的時候，加大發(fā)送速率，用少于10ms的時間發(fā)送完原來需要10ms的數(shù)據(jù)，那么空出來的時間，就讓UE進(jìn)行異頻測量。具體采用什么方式和什么時間來加大發(fā)送速率，由RNC進(jìn)行控制。
跟軟切換類似，硬切換根據(jù)原小區(qū)和目標(biāo)小區(qū)的位置關(guān)系，分為以下幾種：
1）同一個小區(qū)內(nèi)，F(xiàn)DD和TDD方式之間的硬切換；
2 ） Node B內(nèi)的小區(qū)之間；
3 ）同一RNC內(nèi)不同Node B的小區(qū)之間；
4 ）不同RNC的小區(qū)之間。
通常不同RNC之間發(fā)生硬切換時，兩個RNC之間都存在IUR接口，否則就需要通過伴隨遷移（RELOCATION）來完成硬切換。
Uu接口有5個信令過程都能夠完成硬切換：
1 ）物理信道重配置（PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION ）；
2 ）傳輸信道重配置（TRANSPORT CHANNEL RECONFIGURATION）；
3 ）RB建立過程（RADIO BEAR SETUP ）；
4 ）RB釋放過程（RADIO BEAR RELEASE）；
5 ）RB重配置過程（RADIO BEAR RECONFIGURATION）。
下圖以物理信道重配置為例給出不同Node B之間小區(qū)硬切換的信令過程：
硬切換流程圖
信令流程描述：
1）SRNC向目標(biāo)小區(qū)所在的Node B發(fā)送消息Radio Link Setup Request，要求其建立一條無線鏈路；
2）目標(biāo)小區(qū)所在的Node B向SRNC應(yīng)答消息Radio Link Setup Response，表明無線鏈路建立成功；
3）SRNC采用ALCAP協(xié)議建立SRNC和目標(biāo)Node B的IUB接口傳輸承載，并且進(jìn)行FP同步；
4）SRNC通過下行DCCH信道向UE發(fā)送消息Physical Channel Reconfiguration，消息中給出目標(biāo)小區(qū)的信息；
5）在UE從原小區(qū)切換到目標(biāo)小區(qū)后，原小區(qū)Node B會檢測到無線鏈路失去聯(lián)系，于是向SRNC發(fā)消息Radio Link Failure Indication，指示無線鏈路失敗；
6）UE在成功切換到目標(biāo)小區(qū)后，通過DCCH向SRNC發(fā)送消息Physical Channel Reconfiguration Complete，通知SRNC物理信道重配置完成；
7）SRNC向原小區(qū)所在的Node B發(fā)送消息Radio Link Deletion Request，刪除原小區(qū)的無線鏈路；
8）原小區(qū)所在的Node B完成無線鏈路資源刪除后，向SRNC應(yīng)答消息Radio Link Deletion Response；
9）SRNC采用ALCAP協(xié)議釋放SRNC和原小區(qū)所在Node B的IUB接口的傳輸承載。
?3. 前向切換
RRC連接移動性管理中，前向切換是其中的一部分。前向切換分為小區(qū)更新和URA更新，主要用于當(dāng)UE位置發(fā)生改變時及時更新UTRAN側(cè)關(guān)于UE的信息，還可以監(jiān)視RRC的連接、切換RRC的連接狀態(tài)，另外還有錯誤通報和傳遞信息的作用。不管是小區(qū)更新還是URA更新，更新過程均是由UE主動發(fā)起的。
(1) ?小區(qū)更新
處于CELL_FACH、CELL_PCH或URA_PCH狀態(tài)的UE都可能發(fā)起小區(qū)更新過程，對不同的連接狀態(tài)，會有不同的小區(qū)更新原因，小區(qū)更新流程也不同。
??如果小區(qū)更新原因是周期性小區(qū)更新，且UTRAN側(cè)不給UE分配新的CRNTI或URNTI，其流程如圖所示：
更詳細(xì)請查看:WCDMA基本信令流程
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