TDSCDMA终端小区更新过程研究.docx

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1、TDSCDMA终端小区更新过程研究一、引言在通用移动通信系统（UMTS）中，UU接口（UE与UTRAN的接口）的协议栈按其功能与任务被分为三层，由下至上分别为：物理层（11）数据链路层（12）与网络层（13）。数据链路层又被分为媒质接入操纵子层（MAC）、无线链路操纵子层（R1C）、分组数据汇聚协议子层（PDCP）与广播/多播操纵子层（BMC）等四个子层。13与R1C按其功能又能够分为操纵平面（C平面）与用户平面（U平面）。12的BMC与PDCP子层只存在于U平面。网络层在C平面上，由下至上又分为无线资源管理子层（RRC）,移动性管理子层（MM）与连接性管理子层（CM）等三个子层。RRC子层负

2、责处理UE与UTRAN之间在网络层操纵平面的信令，MM子层与CM子层是与核心网相联系的。MM子层又分为与GMM两个功能实体，MM实体支持CS域（电路交换域），GMM实体支持PS域（分组交换域）。UU接口上的协议栈还能够按其信令与过程是否与接入有关分为接入层与非接入层。RRC子层与RRC子层下列被认为是接入层，RRC子层以上则认为是非接入层。三、TD-ScDMA终端的RRC子层RRC子层在无线协议栈分层结构中位于13的最底层，属于接入层。RRC子层要紧完成无线资源操纵与管理功能，同时还要兼管一部分移动性管理的功能，本文所介绍的小区更新过程就属于RRC子层移动性管理功能中的一个重要过程。根据是否建

3、立了RRC连接，UE能够分别处于空闲模式与连接模式。而本文所述的小区更新过程就是在RRC连接模式下进行的，关于RRC连接模式，存在四个不一致的状态。（DCE1jDCH状态在此状态下UE被分配了专用的物理信道，同时还可能分配了物理上行共享信道（PUSCH）或者物理下行共享信道（PDSCH）。关于DCH信道，UTRAN能够应用多种物理信道分配方案：永久的、基于时间的或者是基于数据的。UE与UTRAN都能够使用传输格式组合指示(TFCI)来分别指示当前的上行与下行数据速率。假如配置的传输格式集(TFS)不能满足当前的数据速率要求，则UTRAN将发起相应的传输信道重配置过程。(2) CE11_FACH

4、状态在此状态下UE与UTRAN之间不存在专用的物理信道，UE在下行方向连续监视FACH传输信道，在上行方向能够使用公共或者共享传输信道(RACH等)，在任何时候UE能够在有关的信道上发起接入过程。UE能够处理BCCH、CCCIkDCC11上的RRC消息，假如UTRAN分配了共享信道(SHCCH),UE也能够处理在共享信道上传输的消息。如今，UE根据业务流量的大小进行动态地选择使用公共传输信道或者是共享传输信道来发送用户平面的数据：首先执行一个到CE11_DCH状态的转移，之后使用专用信道来进行传输。(3)CE11_PCH/URA_PCH状态在这两个状态下UE没有被分配专用的物理信道，同时UE也

5、不能够使用任何上行物理信道。在这两个状态下UE的行为与在空闲模式ID1状态下的行为相似。假如在此状态下UE要与UTRAN通信则务必发起小区更新过程。四、小区更新过程的原因小区更新过程在RRC连接模式下的任意一个状态都有可能被触发，触发小区更新过程的原因共有七个，它们分别介绍如下。1 .重新进入服务区：当UE处于CE11_FACH或者CE11_PCH状态时，在定时器T307或者者T317超时前，UE已经超出了服务区并又重新进入服务区，UE将执行原因值为mre-enteringservicearea,的小区更新过程以通知UTRANo2 .R1C发生不可恢复的错：在确认模式R1C实体中，UE发现R1

6、C无法恢复的错误，UE将执行原因值为“R1Cunrecoverab1eerror”的小区更新过程以通知UTRAX。3 .周期性小区更新：当UE找到一个合适的小区驻留并处于Ce1ufach或者ce11pch状态，且信息单元(IE)uUETimersandconstantsinconnectedmodev中的T305不能设置为“infinity，等待定时器T305超时，UE将执行原因值为rtperiodica1ce11updatew的小区更新过程以实现一种监管机制。5 .无线链路失败：能够认为是无线链路失败的典型情况只有两种，一种是当UE在CE11DCH状态发生无线链路失败；另一种就是当UECap

7、abi1tiyInforniation”消息传输失败时。若这两种情况发生任意一种,UE都将执行原因值为Radio1inkfai1ure的小区更新过程。6 .上行链路数据传输：当UE处于CE11_PCH或者者URA_PCH状态时，假如UE要在上行链路上发送R1C数据PDU或者操纵PDU,同时用RB1或者序号大于1的RB来承载，则UE将执行原因值为“up1inkdatatransmission”的小区更新过程。7 .响应寻呼：UE处于URAPCH或者CE11_PCH状态时，接收一条“PAGINGTYPE1”消息,该消息包含IEpagingRecord1ist”,并选择IEwUtran-Identi

8、tyn且保证该U-RNT1（UNTRAN无线网络临时标识）与分配给UE的U-RNTI一致，另外不包含IErtCNoriginatedpagetoconnectedmodeUE，若以上条件都满足，UE则会发起原由于“u1ran-PagingResponsew的小区更新过程。五、小区更新过程的全面流程尽管触发小区更新过程的原因有七个之多，但是不管触发该过程的原因是什么，执行小区更新过程的流程都是一样的。小区更新过程的基本流程如图1所示。图1小区更新过程的基本流程图2触发的小区更新过程全面流程一旦小区更新过程被触发，首先停止监管周期性小区更新过程的定时器(T305),另外不论如今UE处于RRC连接模

9、式下的什么状态都将转移到CE11_FACH状态。在该状态下，RRC会发送一条“CMAC_FCH_CONFIG_REQ”原语到MAC层去，使MAC进入FCH状态并配置FCH状态下的有关参数。UE将在上行CCCH向UTRAN发送一个小区更新请求(CE11UPDATE)消息。该消息的内容包含小区更新的原因、U-RNTI值、可选的测量信息与是否存在出错原因等信息单元。小区更新的原因对应于以上七个原因中的一个,U-RNTI值就为网络为该UE分配的U-RNTI值。假如在组装该消息的时候发现专门用于记录消息出错的变量PRoTOCO1_ERROR_INDICATOR或者FAI1URE,INDICATOR的值为

10、TRUE,则在该消息IEafaiIurecausew中记录下相应的值。CE11UPDATE消息被封装在原语“CMAJRAND0M_AeJREQ”中由RRC发送到MAC层，接着由MAC子层来执行上行同步与随机接入过程。RRC发送完“CMAJRAM)0M_ACC_REQ”后就在下行信道上监听属于自己的物理信息(由MAC子层提供，MAC把来自网络的物理信息以原语CMACPHYNFOiND形式发送到RRC),若在规定时间内收到正确的物理信息，说明上行同步建立完成，RRC将等待接收来自网络的消息。RRC在接收到原语CMAC_PHYNF0ND”之后就会开启一个定时器(T302),若该定时器超时但UE仍未收

11、到来自网络的“CE11UPDATECONFIRM”消息，则转作特殊处理：假如如今重发次数没有超过门限值(N302),UE将重新初始化小区更新过程；假如如今重发次数大于门限值则释放RRC连接，进入空闲。若在规定的时间内UE接收到来自网络的rtCE11UPDATECONF1RM”消息，RRC会停止T302计时。UTRAN在收到CE11UPDATE请求后组装小区更新证实(CE11UPDATECONFIRM)消息，CE11UPDATECoNF1RM能够通过下行DCCH发送给UE,也能够通过下行CCCH发送给UE,区别仅在于出现SRNS重定位或者者需要加密的情况下用DCCH,否则用CCCHoCE11UP

12、DATECONFIRM消息中的“状态指示”字段能够指示UE的进入状态。假如UTRAN指示UE进入CE11DeH状态，则该消息中务必包含一个专用物理传输信道。若UTRAN指示UE进入CE11FACH状态，而假如如今消息中没有分配新的ORNT1,同时旧的ORNTI已不存在，且假如重发次数没有超过门限值(N302),UE将重发CE11UPDATE请求：假如重发次数超过了门限值，网络将会释放RRC连接。UTRAN还能够通过该消息指示UE进入URAPCH或者者CE11PCH状态，但进入这两个状态务必包含IE“UTRANDRXcyc1e1engthcoefficient,否则将把该消息当作无效处理。该消息

13、还能够包含释放无线承载的1E,重配置无线承载的IE与改变某些已经存在的无线承载的某些属性的1E。此外该消息还能够给UE分配一个新的U-RNTI与可用的传输信道、该传输信道的传输格式、每个CCTreH中可用的传输信道格式组合集与传输信道所对应的物理信道的有关信息(包含时隙、编码方式等信息)。UE端接收到CE11UPDATECoMFIRM消息后，根据消息的内容配置MAC子层，假如网络要求UE进入CE11_DeH状态，则还需要物理层进行收/发同步。若该同步过程失败，UE会转作失同步处理：UE会去做测量，根据测量值重选小区，选择到合适的小区之后就会发原由于“Radi。IinkfaiIUre”的小区更新

14、过程；假如没有找到合适的小区(UE如今丢失覆盖)，UE就会发起小区选择过程。假如此同步过程成功，UE就根据CE11UPDATECONF1RM消息中包含的信息单元，决定是否发送响应消息或者者发送什么样的响应消息给UTRArUE将用MR1C模式发送响应消息给UTRANo响应消息被封装在原语R1CMDATAREQ中由RRC发送给R1C,RRC在收到R1C的确认之后（R1CAMDATACNF）,就认为该消息已经发送出去了，小区更新过程结束。下面是以UE在CE1jPeH状态下发起主叫，触发原由于“上行数据传输”的小区更新过程的流程（如图2）为例，清晰地展现了整个过程原语（消息）的收发情况与状态的转移情况。六、结束语本文要紧介绍了TD-SCDMA终端RRC子层移动性管理功能中的小区更新过程。与第二代GSM相比，TD-SCDMA的优点是很明显的，在继承第二代移动通信系统优点的同时，使用了一些更好的技术方案，充分地利用资源，提供多样化、更高速的通信服务，因此，TD-SCDMA能为人们提供更好的服务。