1、TR_BT03_C1_0TD-SCDMA接口協議與信令流程課程目標 :TD-SCDMA無線通信系統的各個主要接口的了解 ; 了解 TD-SCDMA 系統中的各個接口的工作原理； 了解 TD-SCDMA系統中的信令流程；參考資料： TD-SCDMA接 口協議和信令流程中興通訊 TD-SCDMA基本原理目錄第 1 章 ATM基礎知識 .11.1ATM技術的引入和發展. 11.2ATM技術的基本特點. . 21.2.1ATM 的含義 .21.2.2ATM的基本特點. 31.2.3ATM的信元結構. 41.3ATM的協議模型 . . 51.3.1物理層 .61.3.2ATM 層 .71.3.3AAL

2、層 .101.4ATM地址介紹 . . 18第 2 章 IP 基礎知識 .212.1TCP/IP 技術的引入和發展 .212.2TCP/IP 協議介紹 . . 222.2.1TCP/IP 協議的參考模型 .222.2.2IP 協議介紹 .232.2.3TCP協議介紹 .242.3IP 地址以其分類 .242.3.1IP 地址的表示方法 .242.3.2IP 地址的分類 .252.4子網的劃分 .262.4.1子網的原理 .262.4.2子網的應用 .292.5常用命令的介紹 .292.5.1ping . . 292.5.2ipc onfig .292.5.3tracert .302.5.4n

3、etstat .30第 3 章 UTRAN接口和協議 .313.1UTRAN接口概述 .313.2UTRAN地面接口 .323.2.1UTRAN地面接口協議的通用模型 .32322 Iu口協議棧結構和功能.343.2.3Iur口協議棧結構和功能.393.2.4lub口協議棧結構和功能.413.3UTRAN空中接口 .433.3.1Uu 口的協議模型 .453.3.2RRC 協議 . .49第 4 章 ATM在 TD-SCDMA中的應用 .534.1ATM技術在 TD-SCDMA控制面中的應用 .534.1.1UTRAN中 ATM網絡信令協議結構 .534.1.2ATM網絡信令協議介紹 .584

4、.1.3ATM各層協議在中興 ZPTR RNC設備單板的映射和信令處理流程.674.2ATM技術在 TD-SCDMA用戶面中的應用 . .704.2.1ATM各層協議在中興 ZPTR RNC設備單板的映射和數據處理流程.70第 5 章 IPOA介紹.735.1IPOA 技術介紹 .735.1.1IPOA技術概述 .735.1.2IPOA功能介紹 .745.1.3IPOA的工作過程 .745.1.4IPOA在 TCP/IP 協議棧中的位置 .755.2TD-SCDMA中的 IPOA 協議 .755.2.1IP 信令鏈路模塊 .755.2.2Iub口的 IPOA 應用 .805.2.3Iu-PS

5、口的 IPOA 應用 .805.3IPOA 協議在 RNC各單板的映射和數據流向.805.3.1 IPOA協議在 RNC各單板的映射 .805.3.2 IPOA數據在 RNC各單板的流向 .80第 6 章基本信令流程 .816.1RRC連接建立流程 .816.1.1RRC連接建立在專用信道上 .826.1.2RRC連接建立在公共信道上.836.2NAS信令連接建立 .846.3直傳流程 . .846.3.1上行直傳 . .856.3.2下行直傳 . .856.4RAB建立流程 . .866.4.1DCH - DCH Establishme nt - SPnchronised.866.4.2DC

6、H - DCH Establishment - UnsPnchronised.896.4.3RACH/FACH - DCH Establishment . .916.4.4RACH/FACH - RACH/FACH Establishment .926.5尋呼流程 . .936.6RRC連接釋放流程 .946.6.1釋放 DCH信道上的 RRC連接 .956.6.2釋放公共傳輸信道上的 RRC連接 .966.7CS域位置更新 . .966.8PS域附著（ Attach ） .996.9PS域去附著（ Detach ） .996.10 CS域主叫 . .1006.11 CS域被叫 . .1026

7、.12PS域 PDP 激活 .1036.13并發業務（ Multi-call） .104第 1 章 ATM基礎知識知識點ATM技術的基本特點ATM協議模型1.1 ATM技術的引入和發展在現代社會中，人們需要傳遞和處理的信息量越來越大，信息的種類也越來越多，其中對會議電視、高速數據傳輸、遠程教學、VOD等寬帶新業務的需求正迅速增長。原來的各種網絡都只能傳輸一種業務，如電話網只能提供電話業務，數據通信網只能提供數據通信業務。這種情況對于用戶和網絡運營者來說都是不方便和不經濟的，人們因此提出了ISDN (IntegratedServicesDigitalNetwork )的概念，希望能夠用一種網絡來

8、傳送各種業務。ISDN 的概念是于 1972年提出的，由于當時的技術和業務需求的限制，首先提出的是窄帶ISDN(N-ISDN) 。目前 N-ISDN 技術已經非常成熟，世界上已經有了許多比較成熟的N-ISDN 網。但是由于N-ISDN 存在著帶寬有限、業務綜合能力有限、中繼網種類繁多、對新業務的適應性差等局限性，要求人們提供有更大的靈活性、更寬的帶寬、更強的業務綜合能力的新網絡。自80 年代以來，一些與通信相關的基礎技術，如微電子、光電子技術等的發展和光纖的傳輸距離和傳輸容量的提高，為新網絡的實現提供了基礎。就是在這種環境下，出現了寬帶ISDN ( B-ISDN) 。 B-ISDN 能夠滿足：

9、1 . 提供高速傳輸業務的能力。2. 網絡設備與業務特性無關。3. 信息的轉移方式與業務種類無關。為了研究開發適應B-ISD N 的傳輸模式，人們提出了很多種解決方案，如多速率電路交換、幀中繼、快速分組交換等。最后得到了一個最適合B-ISDN 的傳輸模式 ATM (AsPnchronousTransferMode ) 。ATM技術作為 B-ISDN 的核心技術，已經由ITU-T 于 1992 年規定為 B-ISDN 統一的信息轉移模式。在 ATM技術出現前通信網主要適用電路交換和分組交換兩種方式。電路交換是在收發端之間建立起具有一定速率的信道，且不論雙方是否在傳送信息，此信道則一直被雙方占用，

10、直到雙方拆除信道為止，因為信道是按時隙周期分配的，時隙的插入、分解比較簡單，用高速的硬件可以實現，更重要的是時延低、處理速度快，可提供高速的、實時的信息連續傳輸的業務。由于存在速率固定及網絡資源利用率低的缺點，即使技術上可以實現多速率、高速的電路交換，但難免造成處理、控制的復雜性。分組交換的特點，采用統計復用技術，用可變比特速率傳送的信息分成“組”，以“信息組”進行復用和交換，動態分配網絡資源，因而網絡利用率高，適合于非連續突發性低速信息的傳送。而另一個方面，分組交換是非面向連接的，對于一些實時性業務有著先天的缺陷，雖然有資源預留等一系列緩解之道，但并不足以解決根本問題。因此這些業務的QoS問

11、題較為復雜。而電路交換技術是面向連接的，很適合用于實時業務，其QoS問題要簡單得多。ATM是在分組交換技術上發展起來到的快速分組交換。它綜合吸取了分組交換高效率和電路交換高速率的優點，克服了電路模式和分組模式的技術局限性。1.2 ATM技術的基本特點1.2.1 ATM的含義ATM是英文 AsPnchronoustransferMode（異步傳輸方式）”的縮寫。 異步”的含義：異步是指信元能被使用而不需要準確的計時，任一用戶的信息信元流不必是周期性的。異步是多路復用的方案，把來自發送源的流量混合在一起， 輸出到同一物理網絡通路上。 圖 1.2-1 表示出同步和異步時分復用的區別。同步時分復用圖

12、1.2-1同步和異步1.2.2 ATM的基本特點1.ATM采用固定長度的信元傳送信息。信息交換是在ATM 層完成的，而且協議簡單，簡化了網絡節點中信息存貯管理與處理的復雜性，加快了信息交換的速率。2. ATM采用面向連接的通信方式。收發雙方通過信令或配置確定虛連接號。3.對服務質量（ QoS）的支持。 ATM對用戶接入時的流量控制和合理的QoS與網絡資源管理控制，以及各種差錯控制技術，可以使信元丟失率降低到各種業務可以接受的程度，滿足各類業務的需要。4.優先級管理。在 ATM方式下，輔之以必要的網絡管理功能和信令處理與連接控制功能，可以設置多種優先級（連接優先級，信元優先級等）管理功能，滿足各

13、種使用要求。5. 靈活的動態帶寬分配與連接管理能力。（ 1） ATM具有統計復用的特點。 ATM信元在線路上等間隔出現，某一用戶信元不對應固定位置出現但可以連續出現。ATM可以根據各種業務的統計特性，在保證業務質量要求的前提下，在各業務之間動態的分配網絡資源，以達到最佳的的資源利用率。（2） 在 ATM方式下，網絡具有支持多方連接的能力（ broadcast ）型連接和多播（multicast）型連接的能力。6.ATM對已有技術的兼容性。（1）對現有廣域網技術（包括分組交換及電路交換技術）的兼容：ATM可以兼容幀中繼（ FR）業務、專線數據業務（DDN）, 并且支持 PSTN和 N-ISDN

14、業 務。（2） 對現有 IP 技術的兼容： ATM對 IP 技術既有第二層（數據鏈路層）的兼容又有第三層 ( 網絡層 ) 的兼容。7.ATM技術的缺陷(1)過高的信元開銷。就 ATM 信元本身而言，信元頭的開銷超過了10%( 5/48), 如果再把 ATM適配層以及更高層協議的開銷考慮進去，總開銷可能 會超過 25%，這對于一些數據業務 ( 例如：E-mail 等短分組數據 ) 來講是難以接受的。(2)網絡復雜性： ATM網絡為了支持綜合業務和保證Qos而引入的 CACUPC/NPC等流量控制功能，使得網絡所支持SVC的信令和網絡管理功能十分復雜，這不僅增加了網絡成本，同時也加大了網絡的復雜性

15、。1.2.3 ATM的信元結構ATM信元是 ATM傳送信息的基本載體。ATM信元采用了固定長度的信元格式，只有53 字節，其中5 個字節為信頭，其余的48 個字節為信元凈荷。信元的主要功能為確定虛通道，并完成相應的路由控制。 ATMGFCVPIVPIVCIVCIVCIPTICLPHECPAYLOAD信元的格式如圖1.2-2所示。圖 1.2-2ATM 信元格式8765432187654321信頭內容在UNI ( 用戶網絡接口 ) 和 NNI ( 網絡節點接口 ) 略有區別。信頭主要由以下幾部分構成：GFC( GenericFlowControl):般流量控制，4 比特。只用于UNI 接口，因為

16、ATM只在端設備與用戶設備處進行流量控制，以減少網絡過載的可能性。VPI (VirtualPathldentifier): 虛通道標識，相當于P25 中的邏輯信道群號(LCG2。其中 NNI 為 12 比特， UNI 為 8 比特。VCI ( VirtualConnectionldentifier): 虛通路標識，類似于 P25 中邏輯信道號(LCN),16 比特，標識虛通道內的虛通路，VCI 與 VPI 組合起來標識一個虛連接。PTI ( PaPloadTPpeIdentifier):凈荷類型指示， 3 比特，用來指示信元類型，指示信息字段的信息是用戶信息還是網絡信息，如表1.2-1所示。表

17、 1.2-1 凈負荷類型(b)NNI 信頭格式(a)UNI 信頭格式編碼意義000用戶數據信元無擁塞SDU類型 =0編碼意義001用戶數據信元無擁塞SDU類型 =1010用戶數據信元擁塞SDU類型 =0011用戶數據信元擁塞SDU類型 =1100分段 OAM信息流相關信元101端到端 OAM信息流相關信元110RM信元資源管理用111保留CLP(CellLossPrioritP):信元丟失優先級， 1 比特。用于信元丟失級別的區另嘰 CLP是 1，表示該信元為低優先級，是 0 則為高優先級，當傳輸超限時，首先丟棄的是低優先級信元。HEC( HeaderErrorControl ):信頭差錯控制， 8 比特。監測出有錯誤的信頭，可以糾正信頭中 1 比特的錯誤。 HEC的另一作用是進行信元界定，利用 HEC字段和它之前的4 字節的相關性可識別出信頭的位置。ATM信元中信頭的功能比分組交換中分組頭的功能大大簡化了，不需要進行逐個鏈路的差錯控制。只需進行端到端的差錯控制， HEC負責信頭的差錯控制，另外用 VPI、 VCI 標識一個連接，不需要源地址、目的地