1、TD-SCDMA 基本信令流程大唐移动通信设备有限公司 TD-SCDMA 基本信令流程 DTM 4.385.369第 2 页 共 78 页目 录1 引言 .21.1 编写目的 .21.2 预期读者和阅读建议 .21.3 参考资料 .21.4 缩写术语 .22 概述 .23 基本信令流程 .23.1 UE 的状态与寻呼流程 23.1.1 UE 状态 .23.1.2 寻呼流程 23.2 空闲模式下的 UE 23.2.1 概述 23.2.2 PLMN 的选择和重选 23.2.3 小区选择和重选 23.2.4 位置登记 23.3 无线资源管理流程 .23.3.1 RRC 连接建立流程 .23.3.2
2、NAS 信令建立流程 .23.3.3 RAB 建立流程 23.3.4 小区/URA 更新 .23.3.5 测量控制 23.3.6 切换流程 23.4 电路域移动性管理流程 .23.4.1 位置更新 23.4.2 IMSI 分离 23.4.3 鉴权流程 23.4.4 安全模式控制 23.4.5 完整性保护 23.4.6 TMSI 重分配 .23.5 分组域移动性管理流程 .23.5.1 GPRS 附着流程 .23.5.2 GPRS 分离流程 .23.5.3 安全流程 23.5.4 路由区更新流程 23.6 呼叫控制 .23.6.1 UE 发起呼叫流程 .23.6.2 UE 被呼流程 .23.6.
3、3 呼叫重建 23.6.4 呼叫释放流程 23.7 分组域会话管理 .23.7.1 PDP Context 激活流程 .23.7.2 PDP Context 去激活功能 .2大唐移动通信设备有限公司 TD-SCDMA 基本信令流程 DTM 4.385.369第 3 页 共 78 页1 引言1.1 编写目的本文概要描述了 TD-SCDMA 系统的业务信令流程，帮助读者了解 Uu 接口、Iub 接口、Iu 接口等在实现业务时的信令。1.2 预期读者和阅读建议本文供网络规划人员、网络优化人员、工程人员、测试人员、维护人员等做参考。要求读者预先阅读TD-SCDMA 系统结构 、 TD-SCDMA 无线
4、网络结构等文档。第 2 章简要描述 TD-SCDMA 系统结构，各部分网元的功能等。此章节的更详细介绍请参阅TD-SCDMA 系统结构 、 TD-SCDMA 无线网络结构等文档。第 3 章是本文档的核心内容，介绍了基本的信令流程，包括电路域移动性管理流程、分组域呼叫流程、分组域会话管理等内容。1.3 参考资料【1】 3GPP TS 25.331: “RRC Protocol Specification“【2】 3GPP TS 25.922: “Radio resource management strategies “【3】 3GPP TS 25.931: “UTRAN Functions,
5、Examples on Signalling Procedures“【4】 3GPP TR 21.905: “Vocabulary for 3GPP Specifications“【5】 TD-SCDMA 第三代移动通信系统标准 李世鹤 人民邮电出版社【6】 TD-SCDMA 第三代移动通信系统、信令及实现 李小文等 人民邮电出版社【7】 WCDMA 系统基本原理1.4 缩写术语AAL ATM Adaptation LayerAAL2 ATM Adaptation Layer type 2AAL5 ATM Adaptation Layer type 5ACK AcknowledgementAM
6、 Acknowledged ModeAMR Adaptive Multi RateATM Asynchronous Transfer ModeBCCH Broadcast Control ChannelBLER Block Error RatioCN Core NetworkDCCH Dedicated Control ChannelDCH Dedicated ChannelDPCH Dedicated Physical ChannelDRX Discontinuous ReceptionDTX Discontinuous TransmissionFACH Forward Access Cha
7、nnelFP Frame ProtocolGGSN Gateway GPRS Support NodeGMM GPRS Mobility Management大唐移动通信设备有限公司 TD-SCDMA 基本信令流程 DTM 4.385.369第 4 页 共 78 页GTP GPRS Tunneling ProtocolGTP-U GPRS Tunnelling Protocol for User PlaneHPLMN Home Public Land Mobile NetworkIMSI International Mobile Subscriber IdentityLAC Location
8、Area CodeLAI Location Area IdentityMS Mobile StationMTP Message Transfer PartMTP3-B Message Transfer Part level 3NBAP Node B Application PartP-CCPCH Primary Common Control Physical ChannelPCH Paging ChannelPDP Packet Data ProtocolPICH Page Indicator ChannelPLMN Public Land Mobile NetworkQoS Quality
9、of ServiceRA Routing AreaRACH Random Access ChannelRAN Radio Access NetworkRANAP Radio Access Network Application PartRNC Radio Network ControllerRPLMN Registered Public Land Mobile NetworkRRC Radio Resource ControlSAAL Signalling ATM Adaptation LayerSGSN Serving GPRS Support NodeSSCOP Service Speci
10、fic Connection Oriented ProtocolUE User EquipmentUMTS Universal Mobile Telecommunications SystemURAN UMTS Radio Access NetworkUSIM Universal Subscriber Identity Module大唐移动通信设备有限公司 TD-SCDMA 基本信令流程 DTM 4.385.369第 5 页 共 78 页2 概述UMTS（Universal Mobile Telecommunication System）通用移动通信系统与第二代移动通信系统在逻辑结构方面基本相
11、同。如果从功能上看，可以分成一些不同功能的子网(subnetwork),主要包括核心网 (Core Network，CN)和无线接入网(Radio Access Network，RAN) 两部分。核心网主要处理 UMTS 系统内部所有的话音呼叫、数据连接和交换，以及与外部其它网络的连接和路由选择。无线接入网完成所有与无线有关的功能。这两个子网与用户终端设备(User Equipment，UE)一起构成了完整的 UMTS 系统，其结构如图 2.1 所示。图中 UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)执行 RAN 的功能，它与核心网 CN 之间的接口
12、为 Iu（电路域的 Iu-CS 接口，分组域的 Iu-PS 接口、以及广播域的Iu-BC） ，与用户终端设备 UE 之间的接口为 Uu。在 UTRAN 内部，Node B 与 RNC 之间的接口为 Iub 接口，RNC 与 RNC 之间的接口为 Iur 接口。图 2.1 UMTS 网络单元构成示意图Iu接口的协议栈在纵向分为两个平面，控制平面和用户平面，在横向分为两个层次，无线网络层和传输网络层。RANAP 和Iu UP协议层分别为无线网络层上 Iu接口上的控制面协议和用户面协议。 Iu接口的无线网络信令由无线接入网络应用部分RANAP和业务域广播协议SABP 构成，RANAP和SABP 协议
13、构成处理CN和UTRAN之间所有程序的机制。RANAP可以透明地在CN和UE之间传送消息而不需要 UTRAN解释和处理。根据CN节点所处的域不同Iu接口协议栈又分为面向电路交换域和面向分组交换域两种。结构如图2-2和图2-3所示。面向电路交换域在传输网络层是采用直接通过 AAL2或AAL5映射到ATM的形式，而面向分组交换域在传输网络层则是采取IP over ATM的形式。大唐移动通信设备有限公司 TD-SCDMA 基本信令流程 DTM 4.385.369第 6 页 共 78 页图 2.2 Iu-CS 协议结构图无 线网 络 层 控 制 平 面 用 户 平 面传 输 网 络控 制 平 面传 输
14、 网 络用 户 平 面 传 输 网 络用 户 平 面传 输网 络 层大唐移动通信设备有限公司 TD-SCDMA 基本信令流程 DTM 4.385.369第 7 页 共 78 页图 2.3 Iu-PS 协议结构图Iub 接口主要用来传送与信令相关的无线应用、Iub 的各种DCH、 RACH、 FACH、DSCH 、USCH、PCH 等数据流。控 制 平 面 用 户 平 面无 线网 络 层传 输网 络 层 传 输 网 络用 户 平 面 传 输 网 络用 户 平 面传 输 网 络控 制 平 面大唐移动通信设备有限公司 TD-SCDMA 基本信令流程 DTM 4.385.369第 8 页 共 78 页
15、Uu接口的协议主要是用来建立、重新配置和释放各种3G移动通信无线承载业务的。不同的Uu接口协议使用各自的无线传输技术（RTT）,第三代移动通信的主流标准TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000，它们的主要区别就是体现在空中接口的无线传输技术上。TD-SCDMA 终端通过空中接口（Uu 接口）与无线接入网设备连接。Uu 接口主要用来传输用户数据、或是相关信令，对应分为用户平面和控制平面。Uu 接口从协议的角度可分为以下三个协议层：物理层（L1） 、数据链路层（L2）和网络层（L3） 。其中，L2 层又可分为媒质接入控制（MAC） 、无线链路控制（RLC） 、分组数据聚合协议（PDCP）和广
16、播/多播控制（BMC） 。L3 层包括 RRC 和 NAS，L3 层分为控制平面和用户平面。图 2.4 Iub 接口协议结构图Node B应 用 部 分控 制 平 面 传 输 网 络控 制 平 面 用 户 平 面无 线 网 络 层传 输 网 络 层大唐移动通信设备有限公司 TD-SCDMA 基本信令流程 DTM 4.385.369第 9 页 共 78 页连接模式URA_PCHCELL_DCHCELL_PCHCELL_FACH空闲模式Idle图 2.5 Uu 接口控制平面协议结构图 2.6 Uu 接口用户平面协议结构3 基本信令流程3.1 UE 的状态与寻呼流程3.1.1 UE 状态UE 有两种
17、基本运行模式：空闲模式和连接模式。UE 开机后停留在空闲模式下。通过非接入层表示，如：IMSI，P-TMSI，TMSI 等标识来区分。UTRAN 不保留空闲模式下的UE 信息。仅能够寻呼 LAC 区中的所有 UE 或同一寻呼时刻的所有 UE。当 UE 完成 RRC连接建立后，才会从空闲模式转移到连接模式，CELL-FACH 或 CELL-DCH。当 RRC 连接释放后 UE 从连接模式到空闲模式。 UE 连接模式共有四种状态： CELL-PCH，URA-PCH，CELL-FACH，CELL-DCH。Physical ayer MAC RL C NAS(GM/M /SM/C/SS/S) UE U
18、TRAN CN Uu Iu Signaling Bear SCP RANP ATM L5 GM/SM/SS /C/S Signaling Bear SCP RANP ATM L5 relay Physical ayer MAC RL C Physical ayer MAC RL PDCP 分 组应 用 UE UTRAN CN Uu Iu ATM Tafic Bear IuUP ATM relay Physical ayer MAC RL BMC 电 路语 音应 用 电 路数 据应 用 PDCP BMC 广 播应 用 Tafic Bear IuUP 分 组应 用 电 路语 音应 用 电 路数 据
19、应 用 大唐移动通信设备有限公司 TD-SCDMA 基本信令流程 DTM 4.385.369第 10 页 共 78 页图 3.1 UE 状态跃迁示意图3.1.1.1 Idle 状态UE 开机后，在一个小区中读取系统消息，监听寻呼信息，处于 Idle 状态。在 Idle 状态下，UE 的所有连接在接入层都是关闭的， UE 的识别通过非接入层标识（如IMSI、 TMSI 和 P-TMSI）来区别。UTRAN 中没有为处于空闲模式的 UE 建立上下文，如果要寻址一个特定的 UE，只能在一个小区内向所有的 UE 或向监听同一寻呼时段的多个UE 发送寻呼消息。3.1.1.2 CELL_DCH 状态CEL
20、L_DCH 状态的基本特征是，UE 被分配了专用的物理信道。在该状态下，除了上下行专用物理信道 DPCH 外，UE 还可能被分配物理上下行共享信道 PUSCH 和/或PDSCH。根据 UTRAN 的分配情况，UE 可以使用专用传输信道 DCH、上行共享传输信道USCH、下行共享传输信道 DSCH，以及这些传输信道的组合。UTRAN 根据当前的激活信道集知道该 UE 已经处在小区识别等级上。3.1.1.3 CELL_FACH 状态CELL_FACH 状态的基本特征是， UE 与 UTRAN 之间不存在专用物理信道连接， UE在下行方向将连续监视 FACH 传输信道，而在上行方向可以使用公共或共享
21、传输信道（如RACH） ，UE 在任何时候都可以在相关传输信道上发起接入过程。根据 UTRAN 的分配情况，UE 在此状态下可以使用 USCH 或 DSCH 传输信道， UTRAN 也可以根据 UE 最后一次执行的小区更新过程，知道 UE 当前所处的小区。如果 UE 选择了一个新的小区， UE 将把当前的位置信息通过小区更新过程报告给UTRAN。UTRAN 也可以在 FACH 上直接给 UE 发送数据，而不必先发起寻呼。UTRAN将把系统信息的变化通过相应的调度信息在 FACH 上及时地广播给 UE，以便 UE 重新读取相应的系统信息。3.1.1.4 CELL_PCH 状态CELL_PCH 状
22、态的基本特征是：UE 与 UTRAN 之间不存在专用物理信道连接，而且UE 也不可以使用任何上行物理信道。在该状态下，UE 为节省功耗，可以使用 DRX 方式去监听 PICH 所指示的 PCH 信道。UTRAN 根据 UE 上次在 CELL_FACH 状态下执行的最后一次小区更新过程，知道 UE 当前所处的小区。如果 UE 需要发送上行数据（响应寻呼或者发起呼叫） ，必需先从 CELL_PCH 状态转移到 CELL_FACH 状态。在该状态下， RRC 子层通过小区重选过程执行连接移动性管理。3.1.1.5 URA_PCH 状态URA_PCH 状态的基本特征是：UE 与 UTRAN 之间不存在
23、专用物理信道连接，而且UE 也不可以使用任何上行物理信道。在该状态下，UE 为节省功耗，可以使用 DRX 方式去监听 PICH 所指示的 PCH 信道。UTRAN 根据 UE 上次在 CELL_FACH 状态下执行的最后一次 URA 更新过程，知道 UE 当前所处的 URA。如果 UE 需要发送上行数据（响应寻呼或者发起呼叫） ，必需先从 URA_PCH 状态转移到 CELL_FACH 状态。在该状态下， RRC 子层通过小区重选过程执行连接移动性管理。3.1.1.6 空闲模式与连接模式的跃迁大唐移动通信设备有限公司 TD-SCDMA 基本信令流程 DTM 4.385.369第 11 页 共
24、78 页在 UE 发起 RRC 连接请求后，UE 从空闲模式转移到连接模式下的 CELL_DCH 状态或者 CELL_FACH 状态。如果连接建立失败，则返回空闲模式。在 UE 发起释放 RRC 连接请求后，UE 从从 CELL_DCH 状态或者 CELL_FACH 状态下转移到空闲模式。3.1.1.7 CELL_DCH 状态与 CELL_FACH 状态的跃迁UE 可以在 CELL_FACH 状态下通过建立一个专用物理信道而进入 CELL_DCH 状态。而处于 CELL_DCH 状态的 UE 也可以通过释放所有的专用物理信道而进入 CELL_FACH状态。3.1.1.8 CELL_DCH 状态
25、与 CELL_PCH（URA_PCH）状态的跃迁CELL_DCH 状态下的 UE 执行重配置过程，根据来自 UTRAN 的指示，可以进入CELL_PCH 状态或者 URA_PCH 状态。但是，处于 CELL_PCH 状态或者 URA_PCH 状态的 UE 不能直接跃迁到 CELL_DCH 状态，必需先跃迁到 CELL_FACH 状态。3.1.1.9 CELL_FACH 状态与 CELL_PCH（URA_PCH）状态的跃迁处于 CELL_PCH（URA_PCH ）状态下的 UE，如果小区（URA）重选时选择了一个新的 URA 小区，则 UE 将跃迁到 CELL_FACH 状态，并在新的小区发起小
26、区（URA）更新过程。在小区（URA）更新过程完成后，如果 UTRAN 和 UE 都没有数据要发送，则 UE将回到 CELL_PCH（URA_PCH ）状态。3.1.2 寻呼流程与固定通信不一样，移动通信中的通信终端位置是不固定的。为了建立一次呼叫，核心网(CN) 通过 Iu 接口向 UTRAN 发送寻呼信息，UTRAN 通过 Uu 接口上的寻呼过程发送给 UE，使被寻呼的 UE 发起与 CN 的信令连接建立过程。当 UTRAN 收到某个 CN 域（CS 域或 PS 域）的寻呼消息时，首先判断 UE 是否与另一个 CN 域建立了信令连接，如果没有建立信令连接，那么 UTRAN 只能知道 UE
27、当前所在的服务区，并通过寻呼控制信道将寻呼消息发送给 UE，这就是 PAGING TYPE 1 消息。如果已经建立信令连接，在 CELL-DCH 或 CELL-FACH 状态下，UTRAN 就可以知道 UE当前活动属于那种信道上并通过专用控制信道将寻呼消息发送给 UE，这就是 PAGING TYPE 2 消息。根据 UE 所处的状态，寻呼可以分为以下两种类型。3.1.2.1 寻呼 IDLE 模式或 PCH 状态下的 UE该过程用于在寻呼控制信道（PCCH）上给选定的处于空闲模式、 CELL_PCH 或URA_PCH 状态下的 UE 传输寻呼信息。寻呼过程通常有以下几个功能：网络高层（核心网）可
28、能要求寻呼，发起呼叫或建立信令连接。这种寻呼请求通过 Iu 接口来自核心网；UTRAN 能在 CELL_PCH 或URA_PCH 状态下启动对一个 UE 的寻呼以触发小区更新过程或通知在空闲模式、CELL_PCH 或 URA_PCH 状态下的 UE 读取更新的系统信息。触发条件：寻呼类型 1 由 UTRAN 发起，UE 中的处理过程由接收到的消息触发。1. 用于 CS 域连接大唐移动通信设备有限公司 TD-SCDMA 基本信令流程 DTM 4.385.369第 12 页 共 78 页 流程图 UE UTRAN PAGIN TYPE 1 图 3.2 流程说明在 PAGING TYPE 1 消息中
29、，包括被寻呼的 UE 的识别符： IMSI 或 TMSI；CN domain identity=CS；不包含 IE “BCCH modification”；PAGING Area=LA or None。UE 在收到PAGING TYPE 1 消息后，向 UTRAN 发送 RRC CONNECTIQ!用于 PS 域连接 流程图 UE UTRAN PAGIN TYPE 1 图 3.3 流程说明UMTS 中，PS 域的 PAGING 消息是由网络侧请求建立一个 PS 域的信令连接或者网络侧提示移动台再次进行 attach（如果必要，由于网络失败的原因） ，如果终端没有进行GPRS 附着，终端将会不理
30、睬收到的 PS 域 PAGING 消息。PAGING 消息包括：被寻呼的UE 的标识符：P-TMSI, IMSI；CN domain identity=PS；不包含 IE “BCCH modification”；PAGING Area=RA。UE 在收到 PAGING TYPE 1 消息后，向 UTRAN 发送 RRC CONNECTION REQUEST 消息，以建立和 UTRAN 之间的 RRC 连接。2. 用于系统消息更新 流程图大唐移动通信设备有限公司 TD-SCDMA 基本信令流程 DTM 4.385.369第 13 页 共 78 页UE UTRAN System informati
31、on PAGIN TYPE 1 System information 更 新 系 统参 数 设 置 图 3.4 流程说明PAGING TYPE 1 消息由 UTRAN 发起，用于指示系统消息的更新，在 PAGING TYPE 1 消息 IE“BCCH modification information”中指示系统消息的更新；UE 在收到PAGING TYPE 1 消息后，读取更新的系统消息。3.1.2.2 寻呼处于连接模式下的 UE该过程用于寻呼处于连接模式CELL_DCH或CELL_FACH状态的某个UE。 触发条件：寻呼类型 2 由 UTRAN 发起，UE 被动接收。 流程图 UE UTRA
32、N PAGIN TYPE 2 图 3.5 流程说明UTRAN 在 DCCH 信道上发送 PAGING TYPE 2 消息，其中包含：寻呼 UE 的“PAGING Record Type Identifier”；CN domain identity=CS. UE 在接收到“PAGING TYPE 2”消息后，在上行 DCCH 信道上发送“INITIAL DIRECT TRANSFER ”消息。 3.2 空闲模式下的 UE3.2.1 概述UE 开机后或在漫游中，它的首要任务就是找到网络并和网络取得联系，以获得网络的服务。因此空闲模式下 UE 的行为对于 UE 是至关重要的。 UE 在空闲模式下的行
33、为可以分为 PLMN 选择 /重选，小区的选择 /重选和位置登记三种。这三个过程之间关系如图 4-2-1。当 UE 开机后，首先应该选择一个 PLMN，一般来说，这个 PLMN 是用户和运营商签约时确定的，由运营商指定。当选中了一个 PLMN 后，就开始选择属于这个 PLMN 的小区，大唐移动通信设备有限公司 TD-SCDMA 基本信令流程 DTM 4.385.369第 14 页 共 78 页找到一个这样的符合驻留条件的小区后，UE 就驻留在这个小区，并继续监测小区的系统消息广播中的该小区的邻小区，从中选择一个信号最好的小区，驻留下来。接着 UE 会发起位置登记过程（Location Upda
34、te 或者 Attach） ，用以通知网络侧自己的状态，成功后 UE就成功的驻留在这个小区中了。驻留的作用有 4 个： 使 UE 可以接收 PLMN 广播的系统信息。 可以在小区内发起随机接入过程。 可以接收网络的寻呼。 可以接收小区广播业务。当 UE 驻留在小区中，并登记成功后，随着 UE 的移动，当前小区和临近小区的信号强度都在不断变化。UE 就要选择一个最合适的小区，这就是小区重选过程。这个最合适的小区不一定是当前信号最好的小区，举例来说，如果一个 UE 处在一个小区的边缘，又在这两个小区间来回走，恰好这两个小区又是属于不同的位置区 LA 或路由区 RA。这样UE 就要不停的发起位置更新
35、，既浪费了网络资源，又浪费了 UE 的能量。因此在小区中选择哪个小区是有规则的，这个规则会在后面进行详述。当 UE 重选小区，选择了另外一个小区后，通过读取该小区的系统信息广播，如果 UE发现这个小区属于另外一个位置区 LA 或路由区 RA，UE 就要发起位置更新过程，以通知网络最新的 UE 的位置信息。如果 Location Update 或者 Attach 不成功，UE 就要进行PLMN 重选。大唐移动通信设备有限公司 TD-SCDMA 基本信令流程 DTM 4.385.369第 15 页 共 78 页图 3.6 IDLE 模式下的 UE3.2.2 PLMN 的选择和重选PLMN 选择和重
36、选的目的是选择一个可用的（能够提供正常业务的） 、最好的 PLMN。在 UE 中会维护一个 PLMN 列表，这些列表将 PLMN 按照优先级排列，然后从高优先级向下搜索，找到的自然是最高级的可用的 PLMN。另外 PLMN 选择和重选的模式有两种：自动和手动。自动选择/重选就是 UE 按照 PLMN 的优先级顺序自动的选择/重选一个PLMN，手动选择 /重选就是将当前的所有可用网络呈现给用户，由用户选择一个 PLMN。一般情况下都采用自动模式进行 PLMN 选择。在 UE 的 PLMN 列表中 RPLMN（registered PLMN）优先级最高，RPLMN 就是上次UE 注册成功的 PLM
37、N，在上次注册成功后，UE 将信息保存在了 USIM 中。在 USIM 中，UE 记录了位置区识别号 LAI (=MCC+MNC+LAC) 或路由区识别号 RAI (=LAI+RAC) ，其中 MCCMNC 就是 PLMN。当 UE 注册成功后将不会有后续过程，当 UE 无法成功注册RPLMN 时，UE 将选择 EPLMN（equivalent PLMN）作为下一个注册的目标 PLMN。上述注册都无法成功时，在 USIM 卡中，有“HPLMN Selector with Access Technology“, “User Controlled PLMN Selector with Access
38、 Technology“ 和“Operator Controlled PLMN Selector with Access Technology“ 三个数据域，在自动模式下， NAS 将根据下列优先级顺序选择最高优先级的 PLMN:开 机PLMN SelctionCel Slection找 到 合 适 小 区等 待 一 段 时 间注 册注 册 成 功 ？ PLMN notalowed或Roamig n thisLALA notalowed或 Nosuib inLAIDLE状 态No yesyesNo驻 留 到 任 何 小 区大唐移动通信设备有限公司 TD-SCDMA 基本信令流程 DTM 4.3
39、85.369第 16 页 共 78 页 HPLMN USIM 卡中 “User Controlled PLMN Selector with Access Technology“包括的PLMN, 按照卡中定义的优先级顺序； USIM 卡中 “Operator Controlled PLMN Selector with Access Technology“包括的PLMN, 按照卡中定义的优先级顺序； 其他的高质量接收信号的 PLMN； 按照信号质量排序的其他 PLMN；NAS 将选择后的 PLMN ID 通知给 RRC，请求 RRC 搜索该 PLMN。如果终端支持多种无线接入技术，NAS 将选择后
40、的无线接入技术和 PLMN ID 一起通知给 RRC。如果终端中没有 USIM，或者用户选择 PLMN 手动选择模式，则 NAS 请求 RRC 搜索所有可用的PLMN。3.2.3 小区选择和重选当 PLMN 选定之后，就要进行小区选择，目的是选择属于这个 PLMN 中信号最好的小区。首先，如果 UE 存有这个 PLMN 的一些相关信息，比如频率，扰码等，UE 就会首先使用这些信息进行小区重搜。这样就可以较快的找到网络，因为大多数情况下，UE 都是在同一个地点关机和开机，比如晚上关机，早晨开机等等。这些信息保存在 SIM 卡中。3.2.3.1 小区选择RRC 收到 NAS 的小区选择请求之后，获
41、取 USIM 卡中的 Network Parameters 文件。如果该文件中存有小区信息，则 RRC 启动存储信息的小区选择过程；如果该文件未包含小区信息或者 UE 中无 USIM 卡，RRC 将启动初始小区选择过程。 初始小区选择过程在初始小区选择过程中，UE 不需要任何 UTRAN 载波的信息，终端根据自身的能力扫描所有的 RF 信道以便找到一个合适的小区。在每个载频上，终端只需要搜索最强的小区，一旦找到合适的小区，小区选择过程也就终止了。在初始小区选择过程中，RRC 要求物理层搜索所有的小区，物理层搜索最强的小区并读取该小区的系统信息，RRC 根据该小区的 P-CCPCH RSCP 和
42、系统信息内容来评估该小区是否是合适的小区。如果该小区不是合适小区，RRC 要求物理层搜索次强小区，以此类推，直到找到合适的小区。 存储信息的小区选择过程在存储信息的小区选择过程中，终端存有需要搜索的小区信息列表，小区信息包括频率和扰码信息。终端搜索小区列表中的第一个小区，如果搜索到该小区并且该小区是合适的小区，则终端选择该小区，完成小区选择过程。如果该小区不是合适小区，则搜索小区列表中的下一个小区，以此类推。如果列表中的所有小区都不是合适小区，则启动初始小区选择过程。在存储信息的小区选择过程中，大唐移动通信设备有限公司 TD-SCDMA 基本信令流程 DTM 4.385.369第 17 页 共
43、 78 页RRC 要求物理层搜索指定小区列表中的小区，物理层在给定的频点上搜索该小区，若搜索到该小区则读取系统信息，RRC 根据该小区的 P-CCPCH RSCP 和系统信息内容来评估该小区是否是合适的小区。 小区选择评估过程当终端搜索到一个小区并确定了小区的 P-CCPCH 位置后，终端将读取系统信息来判断该小区是否是合适的小区。终端首先寻找主系统信息块(MIB)，根据主系统信息块的内容获取其他系统信息块（SIB）的调度信息。如果在 SFN mod 32=0 上未发现 MIB, 或者小区没有 SIB1, SIB3, SIB5, SIB7 的信息，则认为该小区被禁止，不满足合适小区的要求。终端
44、获取 SIB1 信息，判断 SIB1 中的 PLMN ID 是否与 NAS 选择的 PLMN ID 相同，如果不相同，则认为不满足合适小区的要求。判断 SIB1 中的 LAI 是否属于Forbidden LA 列表，如果属于，则认为不满足合适小区的要求。在开机时，Forbidden LA 列表为空。终端获取 SIB3 信息，查看参数“Cell barred”的值是否是“not barred”，如果该值为“barred” , 则认为该小区被禁止，不满足合适小区的要求。终端根据小区选择准则判断是否满足合适小区的要求，小区选择准则为：Srxlev0;Srxlev= Qrxlevmeas-Qrxlev
45、min-Pcompensation其中，Srxlev：是指小区选择 RX 电平值 (dB)；Qrxlevmeas：是指测量到的接收电平值，该值为测量到的 P-CCPCH RSCP（dBm ） Qrxlevmin：是指该小区的最小需要的接收电平值，该值在 SIB3 中参数“Qrxlevmin”中指示(dBm)；Pcompensation: max(UE_TXPWR_MAX_RACH P_MAX, 0) (dB)，UE_TXPWR_MAX_RACH 是指终端在该小区接入 RACH 时的最大发送功率，该值在 SIB3 中参数“Maximum allowed UL TX Power”中指示；P_MAX
46、 是指终端最大的 RF 输出功率。如果该小区满足合适小区要求，则选择该小区，通知非接入层，由非接入层发起注册过程。如果该小区不满足合适小区要求，则要求物理层搜索次强的小区或小区列表中的其他小区。 小区初搜过程大唐移动通信设备有限公司 TD-SCDMA 基本信令流程 DTM 4.385.369第 18 页 共 78 页小区初搜过程主要包括下列几个过程：频点排序、搜索 DwPTS 的大致位置、找到 DwPTS 的精确位置、频偏粗调、确定 Midamble 码、频偏精调、寻找 SYNC 相位确定 P-CCPCH 位置。如果高层已经指定搜索的小区频点，则物理层不需要进行频点排序这一步骤，直接根据给定的
47、频点进入 DwPTS 搜索这一过程。3.2.3.2 小区重选UE 在空闲模式下，要随时检测当前小区和临区的信号质量，以选择一个最好的小区提供服务。这就是小区重选过程（cell reselection） 。小区重选过程分为有 HCS（hierachical cell structure）和没有 HCS 两种情况。有没有 HCS 在 SIB11，Measurement control system information，Use of HCS 指出。在没有 HCS 的情况下： 测量过程在空闲模式下，终端周期性测量本小区的 P-CCPCH RSCP，每个 DRX 周期至少测量一次。终端根据测量结果计
48、算小区选择接收电平值 Srxlev，如果连续 Nserv个 DRX 周期 Srxlev Sintrasearch，终端不需要进行同频测量；如果 Srxlev Sintersearch，终端不需要进行异频测量；如果 Srxlev0 的小区进行排队，按照 R 参数的大小进行优先级排列， R 越大，优先级越高。如果在 Treselection 周期内邻小区比当前小区的优先级高，则启动物理层小区重搜过程，重选小区。 小区重搜过程：主要包括以下几个过程：搜索 DwPTS 的大致位置、找到 DwPTS 的精确位置、利用 midamble 进行频偏精调、寻找 SYNC 相位确定 P-CCPCH 位置。 小区
49、重选评估过程：当终端搜索到指定的小区并开始读取系统信息后，终端要判断该小区是否属于合适小区，重选过程中的合适小区评估是查看该小区是否满足下列条件：该小区归属于所选择的 PLMN 或者等效的 PLMN；该小区未被禁止；该小区不属于禁止漫游的位置区；具体同小区选择评估过程。下图为小区重选流程图：图 3.7 小区重选流程图在有 HCS 指示的情况下：若系统信息指示使用分层小区结构（HCS） ，则分层小区重选的优先级标准定义如下：nnnmeasnss LTOQhcH*,小区重选的质量标准定义如下： )1(, nnsnmeasns LofetRy_(_n TIMEPNALYWOFSETTMPsnSn RIOHCIL10001)(xx大唐移动通信设备有限公司 TD-SCDMA 基本信令流程 DTM 4.385.369第 20 页 共 78 页其中， 是在 P-CCPCH 信道上测得的接收信号功率（ P-CCPCH RSCP） ；meansQ用于规定了优先级的分层小区重选时的质量门限值，由系统消息广播； 为当hcs Qhyst前服务小区的滞后参数，由系统消息广播得到； 是小区重选时两个小区之间的偏nsQofet,移量，由系统消息广播；HCS_PRIO 是服务小区和相邻小区的 HCS 优
