UTRAN,接口及协议,Chapter1:UTRAN,接口及协议,1,第二章,:,无线接口及协议,第三章,:,正常信令流程,第一章,:UTRAN,接口及协议,第四章,:,一些异常的信令流程,2,-UTRAN,在网络中的位置,-UTRAN,的结构,-,UTRAN通用协议结构模型,-,Iu,接口,-,Iub,接口,-,Iur,接口,3,TD-SCDMA,网络结构,RAN,CN,OMC-R,TNB610,TRNC810,CS,PS,Iub,Iu-CS,Iu-PS,Uu,配置管理,故障管理,性能管理,测试管理,跟踪管理,调试管理,实时监测,日志管理,安全管理,TOMC910,LMT-B,LMT-R,4,UTRAN,在,R4,网络中的位置,5,-UTRAN,在网络中的位置,-UTRAN,的结构,-,UTRAN通用协议结构模型,-,Iu,接口,-,Iub,接口,-,Iur,接口,6,UTRAN,的结构,7,NodeB,和,RNC,功能,8,无线网络控制器,RNC,无线网络控制器用于控制,UTRAN,的无线资源它通过,Iu,接口与电路域,MSC Server/MGW,和分组域,SGSN,以及广播域,BC,相连。
在移动台和,UTRAN,之间的无线资源控制,RRC,协议在此终止它在逻辑上对应,GSM,网络中的基站控制器,BSC,RNC,连接建立和断开，收集切换测量，进行切换判决，无线资源管理控制等功能具体功能如下：,执行系统信息广播和系统接入控制功能；,收集切换测量，进行切换判决和,RNC,迁移等移动性管理功能；,功率控制，无线资源承载分配等无线资源管理和控制功能9,SRNC/DRNC,CN,SRNC,DRNC,Iu,Iur,在,RNC,之间切换的时候：,与,CN,有连接，为,UE,提供资源的,RNC,叫,SRNC,；,与,CN,没有连接，为,UE,提供资源的,RNC,叫,DRNC,10,Source RNC/Target RNC,在,RNC,之间迁移的时候：,原来为,SRNC,的,RNC,叫,Source RNC,；,将要成为,SRNC,的,RNC,叫,Target RNC,CN,CN,Source RNC,Target,RNC,RNC,Iu,Iu,Iur,Serving,RNC,11,CRNC,从资源管理的角度来看：,管理,NodeB,资源的,RNC,叫这些,NodeB,的,CRNC,CN,CRNC,Iu,12,基站,NodeB,NodeB,通过,Iub,接口与,RNC,相连。
主要完成,Uu,接口物理层协议的处理NodeB,主要功能是扩频，调制，信道编码以及解扩，解调，信道解码，还包括基带信号与射频信号相互转化等功能它在逻辑上对应,GSM,网络中的基站收发信机,BTS,在,TD-SCDMA,系统里，由于采用了智能天线技术，所以与智能天线相关的处理也在,NodeB,里面进行，例如联合检测等等13,基站,NodeB,逻辑组成示意图,14,-UTRAN,在网络中的位置,-UTRAN,的结构,-,UTRAN通用协议结构模型,-,Iu,接口,-,Iub,接口,-,Iur,接口,15,Uu,和,Iu,接口用户平面,16,Uu,和,Iu,接口控制平面,17,UTRAN,通用协议模型介绍,18,-UTRAN,在网络中的位置,-UTRAN,的结构,-,UTRAN通用协议结构模型,-Iu,接口,-,Iub,接口,-,Iur,接口,19,Iu,接口结构,20,Iu,接口主要功能,RAB,管理功能：主要负责,RAB,的建立、修改和释放，并完成,RAB,特征参数和,Uu,承载和,Iu,传输承载参数的映射无线资源管理功能：在,RAB,建立时执行用户身份的鉴定和无线资源状况的分析，并据此接受或拒绝该请求。
连接管理功能：负责,UTRAN,和,CN,之间的,Iu,信令连接的建立和释放，为,UTRAN,和,CN,之间的信令和数据传输提供可靠的保证用户平面管理功能：基于,RAB,的特性提供用户平面相应的模式：透明模式或支持模式；并根据不同的模式决定其帧结构移动性管理：跟踪终端当前位置信息和对终端进行寻呼安全功能：在信令和用户数据传输的过程中对其进行加密并校验其完整性；对用户的身份和权限进行审核21,补充知识,ATM,信令协议栈,22,ATM,信令协议栈,上图所示协议栈支持连接控制信令消息在信令,ATM,适配层,(SAAL),上层发送，而由,SAAL,保证可靠传输SAAL,被分为具体业务部分和公共部分具体业务部分进一步分为具体业务协调功能（,SSCF,）和特定业务面向连接协议（,SSCOP,）前者负责,SSCF,用户接口，后者负责保证可靠传递SAAL,里面的,UNI,信令协议负责,ATM,呼叫和连接的控制，包括呼叫建立，呼叫清除，状态查询，点对多点控制SSCF,的目的是增强,SSCOP,的服务来满足,NNI,三层协议的需求，在有服务需求的三层信令用户和提供服务的,SSCOP,之间执行协调功能SSCF,是,SAAL-NNI,协议栈的最高子层。
它利用它下面的,SAAL,子层和自身的功能来为,SAAL,用户提供所有服务SAAL,为在单独信令数据链路上传输信令消息提供信令链路功能SAAL,的功能为在两个信令点之间可靠传输信令消息提供信令链路特定业务面向连接协议（,SSCOP,）为,SAAL,的需要提供功能SSCOP,通过,SSCF,为,SAAL,用户提供所需服务这个结构允许一个公共的面向连接并且有错误恢复的协议（,SSCOP,）为来自,SSCF,定义的不同,AAL,接口提供可靠的数据传输服务有两种,SSCF,，,SAAL-NNI,和,SAAL-UNI,当然也有可能在公共的,SSCOP,定义其他,SSCF,来提供不同的,AAL,服务23,基于,IP,的协议栈,M3UA,（,MTP,用户适配子层）是用户适配子层，为适应信令应用协议要求而提供功能SCTP,（流控制传输协议）的功能如下：,面向确认，无差错和非备份的信令消息传递,在多数据流里顺序传递用户消息，并可选提供对消息的按照到达顺序传递,可选，在一个,SCTP,数据包里复用多个用户消息,先进的抵御泛洪拥塞机制和恶意攻击能力,那么为什么不用,TCP,呢？,虽然,TCP,也提供数据可靠传输，但是通常加入了不必须的信令这样就产生了服务延迟。
TCP,应用由于要管理并标记每个数据包的序列号所以带来不便,TCP,的安全性有限，对可能的服务攻击抵御能力弱，例如同步攻击24,Iu-CS,协议栈,25,RANAP,协议,RANAP,是,Iu,接口的信令协议，它包含所有特定于无线网络层的控制消息从消息的传送方式上看，基本过程（,EP,）可以分为两类：面向连接型和无连接型前者在属于特定,UE,的专用信令连接上传送，后者在公共的信令连接上传送RANAP,的功能是通过各种基本过程（,EP,）实现的，每个功能可能包含一个或多个,EP,EP,分为以下三种类型：,1,类,EP,：包含请求应答消息对；,2,类,EP,：只包含请求消息；,3,类,EP,：包含一个请求消息和一个或多个应答消息RANAP,通过以上几种,EP,完成相应的功能,26,控制平面,控制平面协议包括位于,7,号信令系统上层的,RANAP,传输层是信令连接控制部分（,SCCP,）、消息传送部分（,MTP3-b,）和网间接口信令,ATM,适配层（,SAAL-NNI,）其中,SAAL-NNI,由三部分组成：,SSCF,、,SSCOP,和,AAL5,MTP3b,是,MTP3,宽带部分MTP3b,的使用：,对于一个给定的,MSC,，既可以在相同,MTP3b,目的点码下，也可在不同目的点码下，,RNC,都能接入,RANAP,和,ALCAP,；,对于一个给定的,RNC,，既可以在相同,MTP3b,目的点码下，也可在不同目的点码下，,MSC,都能接入,RANAP,和,ALCAP,；,信令连接控制部分（,SCCP,）使用,MTP3b,提供的服务来承载上层协议。
SCCP,支持,CN,和,RNC,之间的信令消息传送SCCP,的一个用户功能称为无线接入网应用部分（,RANAP,）RANAP,对每一个激活的,UE,和,CN,的层,3,信令消息的传送都使用一个信令连接RANAP,使用无连接和面向连接两种过程Iu,接口,RANAP,协议解释了每个层,3,过程使用面向连接或无连接业务RANAP,可以使用,SSN,、,SPC,和,/,或,GT,以及它们的任何组合进行,SCCP,的寻址，具体使用哪一种寻址方案由运营商决定当与,UE,和网络之间的通信有关的信息需要在,RNC,和,CN,之间交换，对于,UE,涉及到的,RNC,和,CN,之间不存在,SCCP,连接时，就建立一条新的,SCCP,连接27,传输网络层控制平面,Q.2150.1,为,MTP3-B,和,MTP3,的传输转换协议，,Q.2630.1,为,AAL2,信令协议,-,能力集ALCAP,（接入链路控制应用协议）定义了与用户面建立、释放传输承载的方式在,lu-CS,接口上，用户数据通过,ATM,结构中的,AAL2,传送，此时需要建立控制机制Q.2630.2,协议用于到,CS,域的,Iu,接口上动态建立,AAL-2,连接。
Q.2630.2,比,Q.2630.1,增加了新的可选功能28,用户平面,Iu,用户平面位于,Iu,接口用户平面的无线网络层，用来传输和无线接入承载（,RAB,）捆绑的用户数据，设计上要求它尽可能独立于所应用的,CN,域一个,Iu,用户平面实例和一个,RAB,捆绑，如果针对一个给定的,UE,建立了几个,RAB,，这些,RAB,将使用相同数量的协议实例Iu,用户平面协议既可以完成一个完全透明的操作，也可以进行用户数据初始化及数据在线控制成帧Iu,用户平面协议必须在一定的模式下工作，操作模式的选择与,RAB,特性是相关的，模式选定以后如,RAB,特性不变，则其相关的操作模式不变操作模式信息是针对每一个,RAB,由无线网络层控制平面通知的Iu,用户平面由两种操作模式，简单介绍如下：,透明模式,透明模式应用于那些仅仅具有传输用户数据功能的无线接入承载，对,Iu,用户平面协议只,要求传输用户数据而无其他特殊的特性要求在这种模式下，协议不进行任何成帧和控制操作在高层和传输层之间传输的,PDU,透明的通过,Iu,用户平面协议层支持模式,支持模式目前只定义了预定义,SDU,尺寸这一种模式，用户平面按照预先定义的大小把用户数据分成数据段。
SDU,的大小一般对应于,AMR,（自适应多速率声码器）话音帧的大小，或从,CS,数据呼叫的数据率中提取的帧大小因为被传输的用户数据尺寸可以在一个预定义的范围变化，于是就引进一些进程控制功能和数据流特性功能Iu-CS,接口使用传输网络用户平面作为用户数据承载AAL2,用作到,CS,域的用户数据承载29,Iu-PS,协议栈,30,Iu-PS,接口介绍,Iu-,ps,接口的控制平面协议也是以,7,号信令系统协议和,RANAP,为基础的信令承载但是和,CS,域不同的是，,PS,域也定义了基于,IP,的信令承载：,SCCP,层和,AAL5,为两者公用，加上,M3UA(MTP3 User Adaptation Layer),、,SCTP(Stream Control Transmission Protocol),和,IP,协议多种分组数据流在一个或多个,AAL5 PVC,上被复用GTP_U,（,GPRS,隧道协议用户平面部分）是一个为单个分组数据流提供标识的复用层，每个单个分组数据流流使用,UDP,无连接传输和,IP,寻址GTP-U,的使用：,使用,GTP-U,作为到,PS,域的用户数据承载RANAP,信令用于建立、修改和释放到,PS,域的,GTP-U,通道。
lu-PS,接口上，数据通过,AA。
