1浅谈浅谈WCDMA基本信令流程基本信令流程2一、一、UTRANUTRAN基本信令流程基本信令流程 UTRANUTRAN协议结构协议结构UTRANUTRAN信令信令基本无线信令流程基本无线信令流程二、获取信令流程二、获取信令流程DTDT的的LOGLOG文件文件登录登录RNCRNC采集信令采集信令正常信令流程模板正常信令流程模板三、三、DTDT信令流程分析案例信令流程分析案例嵊州天池制药被叫掉话嵊州天池制药被叫掉话嵊州奥力的主被叫掉话嵊州奥力的主被叫掉话内容内容3一、一、 UTRAN基本信令流程基本信令流程 4UMTS通用接口通用接口 5UTRAN结构图结构图6Uu接口接口33层：层：L1L1：物理层；：物理层；L2L2：链路层（：链路层（MACMAC、RLCRLC、PDCPPDCP、BMCBMC）；）；L3L3：网络层（网络层（RRCRRC），只有控制面，没有用户面。），只有控制面，没有用户面。2 2面：控制面，用户面。面：控制面，用户面。7UTRAN地面接口地面接口从水平看，协议结构主要由两个层组成：无线网络层（从水平看，协议结构主要由两个层组成：无线网络层（Radio Network Radio Network LayerLayer）、传输网络层（）、传输网络层（Transport Network LayerTransport Network Layer）。所有和）。所有和UTRANUTRAN有有关的事件（比如信令和业务）都只体现在无线网络层。而传输网络层中关的事件（比如信令和业务）都只体现在无线网络层。而传输网络层中的协议栈只是被的协议栈只是被UTRANUTRAN选择用来做承载的。选择用来做承载的。 传输网络层中的协议不是由传输网络层中的协议不是由3GPP3GPP制定的。制定的。从垂直看，协议结构主要由三个面组成：控制面（从垂直看，协议结构主要由三个面组成：控制面（Control PlaneControl Plane）、）、用户面（用户面（User PlaneUser Plane）和传输网络控制面（）和传输网络控制面（Transport Network Transport Network Control PlaneControl Plane）。8Iu_CS接口协议结构接口协议结构9Iu_PS接口协议结构接口协议结构10Iub接口协议结构接口协议结构11Iur接口协议结构接口协议结构12RNC无线网络控制面处理协议无线网络控制面处理协议13所关心的接口信令协议所关心的接口信令协议空中接口：空中接口：UuUu。（与。（与UTRANUTRAN的接口）的接口）L3L3：RRCRRC（RNCRNC）L2L2：RLCRLC、MACMAC（RNCRNC）L1L1：物理层（：物理层（NodeBNodeB）地面接口：地面接口：无线网络层：无线网络层：IuIu：RANAPRANAPIubIub：NBAPNBAPIurIur：RNSAPRNSAP传输网络层传输网络层。（略）（略）14CS域协议栈域协议栈15PS域协议栈域协议栈16语音数据块流程图（下行）语音数据块流程图（下行）17CN发起的寻呼消息流程图发起的寻呼消息流程图 18信令流程分类信令流程分类在协议栈中，在协议栈中，RRCRRC和和RANAPRANAP层及其以下的协议层称为接入层，它们之上为层及其以下的协议层称为接入层，它们之上为非接入层。简单地说，接入层的流程，也就是指无线接入层的设备非接入层。简单地说，接入层的流程，也就是指无线接入层的设备RNCRNC、NodeBNodeB需要参与处理的流程。非接入层的流程，就是指只有需要参与处理的流程。非接入层的流程，就是指只有UEUE和和CNCN需要处需要处理的信令流程，无线接入网络理的信令流程，无线接入网络RNCRNC、NodeBNodeB只是透传，是不需要处理的。只是透传，是不需要处理的。通过接入层的信令交互，在通过接入层的信令交互，在UEUE和和CNCN之间建立起了信令通路，从而就能进之间建立起了信令通路，从而就能进行非接入层信令流程了。行非接入层信令流程了。19信令流程分类信令流程分类接入层的信令流程：接入层的信令流程：PLMNPLMN选择选择小区选择小区选择无线资源管理流程：无线资源管理流程：RRCRRC连接建立流程连接建立流程UEUE和和CNCN之间的信令建立流程之间的信令建立流程RABRAB建立流程建立流程呼叫释放流程呼叫释放流程切换流程切换流程SRNSSRNS重定位流程重定位流程非接入层的信令流程：非接入层的信令流程：电路域的移动性管理电路域的移动性管理电路域的呼叫控制电路域的呼叫控制分组域的移动性管理分组域的移动性管理分组域的会话管理分组域的会话管理 20基本信令流程总述基本信令流程总述 用户从开机、进行业务到关机的整个业务流程（只关注接入层的流程）用户从开机、进行业务到关机的整个业务流程（只关注接入层的流程） 21寻呼流程寻呼流程 寻呼空闲模式或寻呼空闲模式或PCHPCH状态下的状态下的UEUE作用：作用：（UTRANUTRAN通过在通过在PCCHPCCH上发送一条上发送一条PAGING TYPE 1PAGING TYPE 1消息来启动寻呼过程）消息来启动寻呼过程）为了建立一次呼叫或一条信令连接，网络侧的高层发起寻呼过程；为了建立一次呼叫或一条信令连接，网络侧的高层发起寻呼过程；为了将为了将UEUE的状态从的状态从CELL_PCHCELL_PCH或或URA_PCHURA_PCH状态迁移到状态迁移到CELL_FACHCELL_FACH状态，状态，UTRANUTRAN发起寻呼以触发发起寻呼以触发UEUE状态的迁移；状态的迁移；当系统消息发生改变时，当系统消息发生改变时，UTRANUTRAN发起空闲模式、发起空闲模式、CELL_PCHCELL_PCH和和URA_PCHURA_PCH状态下的寻呼，以触发状态下的寻呼，以触发UEUE读取更新后的系统信息。读取更新后的系统信息。22寻呼流程寻呼流程 寻呼寻呼CELL_DCHCELL_DCH或或CELL_FACHCELL_FACH状态下的状态下的UE UE 对于处于连接模式对于处于连接模式CELL_DCHCELL_DCH或或CELL_FACHCELL_FACH状态的状态的UEUE，UTRANUTRAN通过在通过在DCCHDCCH（专用控制信道）上发送一条（专用控制信道）上发送一条PAGING TYPE 2PAGING TYPE 2消息来发起寻呼过程。这消息来发起寻呼过程。这种寻呼也叫做专用寻呼过程。为了建立一次呼叫或一条信令连接，网络种寻呼也叫做专用寻呼过程。为了建立一次呼叫或一条信令连接，网络侧的高层发起寻呼过程。侧的高层发起寻呼过程。23寻呼与模式、状态的关系寻呼与模式、状态的关系 注注*：如果在：如果在UEUE建立建立CSCS呼叫的这个时间点上，有一个来自呼叫的这个时间点上，有一个来自PSPS域的寻呼请求。域的寻呼请求。注注*：手机正在上网，收到一个被叫电话。：手机正在上网，收到一个被叫电话。寻呼类型寻呼类型1 1：通过：通过PCCHPCCH发送；发送；寻呼类型寻呼类型2 2：通过：通过DCCHDCCH发送。发送。系统信息改变指示消息：系统信息改变指示消息：UTRANUTRAN通过通过BCCHBCCH（在（在FACHFACH信道上）发送信道上）发送“系统信息更新改变指系统信息更新改变指示示”消息消息SYSTEM INFORMATION CHANGE INDICATIONSYSTEM INFORMATION CHANGE INDICATION，发送，发送MIBMIB新的值标签。通知在新的值标签。通知在CELL_FACHCELL_FACH（CELL_DCHCELL_DCH仅仅TDDTDD）状态下的）状态下的UEUE。参见。参见SGPP.TS.25.331-10.2.49 R6SGPP.TS.25.331-10.2.49 R6。 24RRC连接建立流程连接建立流程 RRCRRC连接建立在专用信道上连接建立在专用信道上RRCRRC连接建立在公共信道上连接建立在公共信道上 当当RRCRRC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，所以这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，所以这里无需建立无线链路和用户面的数据传输承载，即上图去掉里无需建立无线链路和用户面的数据传输承载，即上图去掉3 3、4 4、5 5步。目前都使用步。目前都使用RRCRRC连接建立在专用信道上。连接建立在专用信道上。25NAS信令建立流程信令建立流程 直直传传消消息息指指UEUE与与CNCN之之间间的的信信令令交交互互NASNAS信信息息，如如鉴鉴权权、业业务务请请求求、连连接接建立等，由于这些消息在建立等，由于这些消息在RNCRNC透明传输，所以叫直传消息。透明传输，所以叫直传消息。RNCRNC在在收收到到第第一一条条直直传传消消息息，即即初初始始直直传传消消息息INITIAL INITIAL DIRECT DIRECT TRANSFERTRANSFER时，将建立与时，将建立与CNCN之间的信令连接，该连接建立于之间的信令连接，该连接建立于SCCPSCCP之上。之上。 初始直传：初始直传：26NAS信令建立流程信令建立流程 信信令令连连接接建建立立成成功功后后，UEUE发发送送到到CNCN的的消消息息，通通过过上上行行直直传传消消息息UPLINK UPLINK DIRECT DIRECT TRANSFERTRANSFER发发 送送 到到 RNCRNC， RNCRNC将将 其其 转转 换换 为为 直直 传传 消消 息息 DIRECT DIRECT TRANSFERTRANSFER（SETUPSETUP）发发送送到到CNCN；CNCN发发送送到到UEUE的的消消息息，通通过过直直传传消消息息DIRECT DIRECT TRANSFERTRANSFER发发送送到到RNCRNC，RNCRNC将将其其转转换换为为下下行行直直传传消消息息DOWNLINK DOWNLINK DIRECT DIRECT TRANSFERTRANSFER发送到发送到UEUE。 上行直传：上行直传：下行直传：下行直传：27RAB建立流程建立流程 RABRAB是是指指用用户户平平面面的的承承载载，用用于于UEUE和和CNCN之之间间传传送送语语音音、数数据据及及多多媒媒体体业业务务。UEUE首首先先要要完完成成RRCRRC连连接接建建立立，然然后后才才能能建建立立RABRAB。（目前用同步重配置。（目前用同步重配置RLRL） 28呼叫释放流程呼叫释放流程 最终的资源释放过程都是由最终的资源释放过程都是由CNCN发起的。发起的。正常的业务释放有正常的业务释放有3 3个内容：个内容：IUIU释放释放RABRAB释放（如果释放（如果CSCS域只建立一种业务，采用联合释放。域只建立一种业务，采用联合释放。RNCRNC收收到到IUIU释放后，同时释放释放后，同时释放IUIU和和RABRAB）RRCRRC释放释放对于一个对于一个UEUE，可能存在这样的情况：一条，可能存在这样的情况：一条RRCRRC连接对应多个连接对应多个RABRAB，CSCS域和域和PSPS域各自对应一条域各自对应一条IuIu信令连接。信令连接。当当CSCS域进行业务释放时：域进行业务释放时：如果如果CSCS域只建立了一个域只建立了一个RABRAB，那么，那么CNCN发起发起IU RELEASE COMMANDIU RELEASE COMMAND消息，消息，RNCRNC接收到此消息后，将自动释放接收到此消息后，将自动释放IuIu信令连接和信令连接和RABRAB。如果如果CSCS域建立了多个域建立了多个RABRAB，那么，那么CNCN将只对需要释放的将只对需要释放的RABRAB发起发起RABRAB释放流程，不进行释放流程，不进行IuIu信令连接的释放。信令连接的释放。业务释放完成后，业务释放完成后，SRNCSRNC将判断该将判断该RRCRRC连接是否还有对应的连接是否还有对应的IuIu信令连信令连接（接（PSPS域），若无，则发起域），若无，则发起RRCRRC连接释放过程。连接释放过程。PSPS域类似域类似CSCS域。域。29掉话定义掉话定义 RNCRNC记录的信令上看：记录的信令上看：如果在如果在IuIu接口上看到了接口上看到了RNCRNC发向发向CNCN的消息为的消息为Iu Release RequestIu Release Request或者或者RNCRNC发给发给CNCN的消息为的消息为RAB Release RequestRAB Release Request消息，此时定义为消息，此时定义为异常掉话。异常掉话。空中接口掉话定义：空中接口掉话定义：在通话过程中，如果空中接口信息满足下面三个条件中的任何在通话过程中，如果空中接口信息满足下面三个条件中的任何一条，可以判断为掉话：（手机收到如下内容）一条，可以判断为掉话：（手机收到如下内容） 收到任何的收到任何的BCHBCH消息（即系统消息）。消息（即系统消息）。收到收到RRC ReleaseRRC Release消息（原因为非正常释放消息（原因为非正常释放Not normalNot normal）。）。 收到收到CC DisconnectCC Disconnect，CC Release CompleteCC Release Complete，CC ReleaseCC Release三条消息中的任何一条，而且释放的原因为三条消息中的任何一条，而且释放的原因为Not Normal Not Normal ClearingClearing或者或者Not NormalNot Normal，UnspecifiedUnspecified。30切换流程切换流程 WCDMAWCDMA支持的切换包括软切换、硬切支持的切换包括软切换、硬切换、前向切换和系统间切换。软切换和硬换、前向切换和系统间切换。软切换和硬切换主要是由网络侧发起，前向切换主要切换主要是由网络侧发起，前向切换主要是是UEUE发起，而系统间切换既有网络侧发起发起，而系统间切换既有网络侧发起的情况，又有的情况，又有UEUE发起的情况。发起的情况。 以下流程图都没有包括测量报告的内以下流程图都没有包括测量报告的内容。容。31软切换软切换 无线链路增加（无线链路增加（1A1A事件）事件） 32硬切换硬切换 为了为了UEUE能进行异频测量，在能进行异频测量，在WCDMAWCDMA中引入了压缩模式技术。中引入了压缩模式技术。目前绝大多数情况下用物理信道重配置过程完成硬切换（图中没有包含启目前绝大多数情况下用物理信道重配置过程完成硬切换（图中没有包含启动压缩模式的流程）。动压缩模式的流程）。33WCDMAGSM系统间切换系统间切换 图中没有包含启动压缩模式的流程图中没有包含启动压缩模式的流程34前向切换前向切换 前向切换分为小区更新和前向切换分为小区更新和URAURA更新，主要用于当更新，主要用于当UEUE位置发生改位置发生改变时及时更新变时及时更新UTRANUTRAN侧关于侧关于UEUE的位置信息。（属于的位置信息。（属于UTRANUTRAN行为）行为）小区更新的原因：小区更新的原因：注注* *：响应寻呼指在：响应寻呼指在CELL_PCH/URA_PCHCELL_PCH/URA_PCH状态下收到寻呼，在状态下收到寻呼，在CELL_FACHCELL_FACH状态下响应寻呼。状态下响应寻呼。注注*：在：在CELL_PCH/URA_PCHCELL_PCH/URA_PCH状态下，状态下，UEUE的的AM RLCAM RLC实体发生了不可恢复的实体发生了不可恢复的RLCRLC错误，需转到错误，需转到CELL_FACHCELL_FACH状态。状态。35前向切换前向切换 小区更新基本流程：小区更新基本流程：发起发起URAURA更新过程的可能原因有：更新过程的可能原因有： URAURA重选；重选；周期性周期性URAURA更新。更新。URAURA更新基本流程：更新基本流程：36二、获取信令流程二、获取信令流程37DT的的LOG文件文件 可以用华为的路测软件可以用华为的路测软件PROBEPROBE或或后台分析软件后台分析软件ASSISTANTASSISTANT，一般都一般都是用是用ASSISTANTASSISTANT进行信令分析进行信令分析。实。实际上就是际上就是UEUE采集到的信令流程。采集到的信令流程。查看查看UEUE中中L3L3中中RRCRRC信令等，双击信令等，双击“L3 message” L3 message” 。38登录登录RNC采集信令采集信令 采信令：采信令：通过通过LMTLMT（华为本地维护终端）登录（华为本地维护终端）登录RNCRNC。点击点击“维护维护”卡片。卡片。双击：跟踪管理双击：跟踪管理 接口跟踪接口跟踪CDTCDT。输入测试手机的。输入测试手机的IMSIIMSI号号码。码。文档保存在：根目录文档保存在：根目录:HW LMTclientoutputRNC :HW LMTclientoutputRNC BSC6810V200R010C01B061traceBSC6810V200R010C01B061trace下面（下面（.tmf.tmf文件）。文件）。读信令：读信令： 双击双击.tmf.tmf文件。文件。 39登录登录RNC采集信令采集信令 40正常信令流程模板正常信令流程模板 根据根据ASSISTANTASSISTANT和登录和登录RNCRNC采集到的实际信令流程，整采集到的实际信令流程，整理出各种正常信令流程的模板，以便信令分析时对照。理出各种正常信令流程的模板，以便信令分析时对照。此外，列出了从哪些信令消息中可以找到的部分相关此外，列出了从哪些信令消息中可以找到的部分相关信息，例如：信息，例如：MCCMCC、MNCMNC、LACLAC、RACRAC、CPICH Ec/IoCPICH Ec/Io、主扰、主扰码、码、CICI、IMSIIMSI、TMSITMSI等。等。41三、三、DT信令流程分析案例信令流程分析案例42嵊州天池制药被叫掉话嵊州天池制药被叫掉话 问题分析：问题分析：经查该被叫手机掉话时间为经查该被叫手机掉话时间为14:35:11.21614:35:11.216，但掉话处的信号较好，但掉话处的信号较好，RSCP=-79RSCP=-79，EcIo=-10.7EcIo=-10.7，应该不会掉话。查看，应该不会掉话。查看ASSISTANTASSISTANT层层3 3信令。信令。43嵊州天池制药被叫掉话嵊州天池制药被叫掉话 44嵊州天池制药被叫掉话嵊州天池制药被叫掉话 发现奇怪现象，对应的掉话时间处，是一个正常的发现奇怪现象，对应的掉话时间处，是一个正常的RRCRRC释放释放过程，不像是掉话。再往上看，发现有过程，不像是掉话。再往上看，发现有AttachAttach过程，说明是一过程，说明是一个开机过程，因此不存在掉话的问题（不是通话过程）。再往个开机过程，因此不存在掉话的问题（不是通话过程）。再往上看，发现时间上有约上看，发现时间上有约2 2分钟的空缺（分钟的空缺（14:33:4814:35:1014:33:4814:35:10），），也就是说前一段的通话与后一段的开机过程中间丢失了一部分也就是说前一段的通话与后一段的开机过程中间丢失了一部分内容。这样，内容。这样，ASSISTANTASSISTANT软件由于没有看到正常的挂机软件由于没有看到正常的挂机（disconnectdisconnect），但发现了空闲状态，所以判为掉话。怀疑是），但发现了空闲状态，所以判为掉话。怀疑是两个两个LOGLOG之间的断点，经查发现此空缺在之间的断点，经查发现此空缺在LOGLOG的中间位置，而不的中间位置，而不是在是在LOGLOG的头尾，即不是的头尾，即不是LOGLOG之间的断点，因此初步判断为手机之间的断点，因此初步判断为手机故障引起掉话。故障引起掉话。45嵊州天池制药被叫掉话嵊州天池制药被叫掉话 查看事件：查看事件：46嵊州天池制药被叫掉话嵊州天池制药被叫掉话 从从event listevent list中，在掉话时间的位置没有看到掉话事件，中，在掉话时间的位置没有看到掉话事件，却在数据断点处却在数据断点处14:33:49.49914:33:49.499有有UE DisconnectedUE Disconnected的字样（说的字样（说明手机已经与电脑断开），正常的被叫手机挂机情况应该是明手机已经与电脑断开），正常的被叫手机挂机情况应该是IncomingCallDisconnectedIncomingCallDisconnected。与路测工程师沟通，此处确实出。与路测工程师沟通，此处确实出现手机没电了的现象。可以认为手机在得电后进行了开机过程，现手机没电了的现象。可以认为手机在得电后进行了开机过程，由于手机与电脑的连接建立需要一定的时间，故开机过程信令由于手机与电脑的连接建立需要一定的时间，故开机过程信令不能完整记录下来。另外主叫手机工作正常，故操作者没有停不能完整记录下来。另外主叫手机工作正常，故操作者没有停止止LOGLOG而重开而重开LOGLOG，由于手机断电故障出现在，由于手机断电故障出现在LOGLOG的中间位置，的中间位置，所以容易造成系统掉话的假象。所以容易造成系统掉话的假象。47嵊州天池制药被叫掉话嵊州天池制药被叫掉话 查看查看RNCRNC的的CDTCDT信令信令跟踪消息：跟踪消息：由于手机突然失电，由于手机突然失电，来不及通知网络，使来不及通知网络，使得基站收不到手机的得基站收不到手机的无线信号，因此网络无线信号，因此网络侧判断为无线丢失而侧判断为无线丢失而掉话。掉话。分析结论：分析结论：由于手机失电，由于手机失电，造成掉话，非网络造成掉话，非网络原因。原因。48嵊州奥力的主被叫掉话嵊州奥力的主被叫掉话 主叫：主叫：49嵊州奥力的主被叫掉话嵊州奥力的主被叫掉话 被叫：被叫：50嵊州奥力的主被叫掉话嵊州奥力的主被叫掉话 问题分析：问题分析：该次测试为该次测试为vp+dpavp+dpa（手机主被叫数据卡）。主叫手机（手机主被叫数据卡）。主叫手机IMSIIMSI：460015750338003460015750338003，被，被叫手机叫手机IMSIIMSI：460015750338131460015750338131，数据卡，数据卡IMSIIMSI：460015750338177460015750338177。经查掉话地点在同一。经查掉话地点在同一处，掉话时间分别为主叫处，掉话时间分别为主叫15:06:09.09015:06:09.090和被叫和被叫15:06:10.36315:06:10.363，但掉话处信号分别为主叫，但掉话处信号分别为主叫RSCP=83.78RSCP=83.78，EcIo=4.61EcIo=4.61；被叫；被叫RSCP=77.12RSCP=77.12，EcIo=5.46EcIo=5.46，信号较好应该不会掉话。查看，信号较好应该不会掉话。查看ASSISTANTASSISTANT层层3 3信令：信令： 51嵊州奥力的主被叫掉话嵊州奥力的主被叫掉话 发现主被叫的掉话处均有发现主被叫的掉话处均有1515分钟的数据空缺分钟的数据空缺（14:5115:0614:5115:06），怀疑为两个），怀疑为两个LOGLOG的连接处。将的连接处。将LOGLOG不合并，不合并，单独导入。单独导入。发现主被叫的掉话点均是在两个发现主被叫的掉话点均是在两个LOGLOG的交接点，而且前的交接点，而且前1 1个个LOGLOG的终结点与后的终结点与后1 1个个LOGLOG的起始点也不在同一处。单独导入的起始点也不在同一处。单独导入LOGLOG后，后，ASSISTANTASSISTANT对主被叫均没有判断为掉话，因此，这两个掉对主被叫均没有判断为掉话，因此，这两个掉话明显是话明显是LOGLOG合并后合并后ASSISTANTASSISTANT误判所致。按理说，停止误判所致。按理说，停止LOGLOG，手机应该进行挂机（发送手机应该进行挂机（发送disconnectdisconnect）的流程，所以）的流程，所以LOGLOG合并合并后，不会误判掉话，但这里信令为什么没有正常释放过程就嘎后，不会误判掉话，但这里信令为什么没有正常释放过程就嘎然停止？然停止？ 52嵊州奥力的主被叫掉话嵊州奥力的主被叫掉话 查看查看RNCRNC的的CDTCDT信令跟踪消息：信令跟踪消息： 发现主被叫手机的释放流程完整，说明在停止发现主被叫手机的释放流程完整，说明在停止LOGLOG时，时，手机是正常进行释放流程的。手机是正常进行释放流程的。 经过与路测人员沟通，发现如果采用设置文件大小，自经过与路测人员沟通，发现如果采用设置文件大小，自动分存动分存LOGLOG文件的方法，则文件的方法，则PROBEPROBE在运行较长时间后，在分在运行较长时间后，在分存存LOGLOG时，有时会突然吊死，这样此后的信令数据就会丢失。时，有时会突然吊死，这样此后的信令数据就会丢失。此次掉话处就发生过这种情况。此次掉话处就发生过这种情况。分析结论：分析结论：由于由于PROBEPROBE路测软件故障，造成路测的信令数据丢失，路测软件故障，造成路测的信令数据丢失，在在LOGLOG合并后，合并后，ASSISTANTASSISTANT误判为掉话。误判为掉话。53谢谢谢谢