RANAP协议.ppt
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RANAP协议.ppt
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WG000007RANAP协议介绍,课程目标,了解RANAP协议的在SoftX3000系统中的地位掌握RANAP协议的功能掌握RANAP协议的基本过程,学习完本课程,您将能够:
参考资料,随机手册技术手册信令与协议分册03-应用协议01-RANAP3GTS25.413v4.3.0UTRANIuInterfaceRANAPSignalling(Release4)X.691(12/94):
InformationTechnology-ASN.1encodingrules-SpecificationofPackedEncodingRules(PER).X.680,(12/94):
InformationTechnology-AbstractSyntaxNotationOne(ASN.1):
Specificationofbasicnotation.,课程内容,T,第一章RANAP协议栈结构第二章RANAP主要功能和消息分类第三章RANAP基本过程第四章RANAP相关数据配置,第一章RANAP协议栈结构,第一节概述第二节RANAP协议栈结构,Iu-CS接口协议,无线接入网络应用部分(RadioAccessNetworkApplicationPart,RANAP)是七号信令系统用户层信令,是UMTS陆地无线接入网(UTRAN)与核心网(CN)之间的Iu接口协议。
SoftX3000作为核心网电路域功能实体,通过Iu-CS接口控制面运行RANAP协议实现与UTRAN的连接。
Iu-CS接口协议包括:
控制面:
包括控制面信令RANAP和信令承载用户面:
包括用户面协议IuUP和数据承载传输网络控制面:
包括数据承载控制信令ALCAP和信令承载,Iu-CS接口协议,RANAP信令承载,UP数据承载,ALCAP信令承载,第一章RANAP协议栈结构,第一节概述第二节RANAP协议栈结构,RANAP协议栈结构,TS25.412规范提供两种信令承载方式:
基于ATM的宽带SS7信令系统(SAAL-NNI、MTP3b、SCCP)和IP上承载的SS7信令系统(IP、SCTP、M3UA)RANAP协议栈从层次上可以分为两部分:
一部分是无线网络层的无线接入网应用协议,采用RANAP协议(TS25.413);一部分是信令承载,位于传输网络层,RANAP协议栈结构,思考题,RANAP协议在Iu接口协议栈中的位置如何?
RANAP协议可基于何种信令承载方式?
解答,参见胶片。
本章小结,SoftX3000作为核心网电路域功能实体,通过Iu-CS接口实现与UTRAN的连接,其控制面接口运行RANAP协议,RANAP协议栈可基于ATM和IP两种信令承载方式。
课程内容,T,第一章RANAP协议栈结构第二章RANAP主要功能和消息分类第三章RANAP基本过程第四章RANAP相关数据配置,第二章RANAP主要功能和消息分类,第一节RANAP主要功能第二节RANAP消息编解码第三节RANAP的消息分类,RANAP主要功能,RANAP协议主要完成CN与RNC间的以下功能:
连接的建立,拆除,数据传递;ASN.1编解码及消息检查;流量控制;寻呼;复位与复位资源等;安全模式控制;迁移;用户面资源指配;RANAP模块除支持以上协议要求的功能外,还增加了产品相关的一些特性,包括备份倒换,告警,话务统计,调测,跟踪等功能。
第二章RANAP主要功能和消息分类,第一节RANAP主要功能第二节RANAP消息编解码第三节RANAP的消息分类,RANAP消息编解码,RANAP消息采用ASN.1PER编码,其消息需要借助ASN.1解码工具进行分析。
但每条消息的类型在消息编码中的的位置是固定的前两个字节。
下面是RANAP消息RelocationComplete的编码例子:
0x000x0D0x400x030x000x000x000x00其中:
第个字节0x00表示流程发起消息(initiatingmessage);第2个字节0x0D表示过程编码,0x0D表示RelocationComplete流程;根据前2个字节,我们可以判断该消息为RelocationComplete消息。
一个只带消息类型的RANAP消息的ASN.1PER编码长度固定为7字节,如上例。
也就是说,经过ASN.1PER编码后的RANAP消息的长度不可能小于7字节。
第二章RANAP主要功能和消息分类,第一节RANAP主要功能第二节RANAP消息编解码第三节RANAP的消息分类,RANAP消息分类,从消息传送方式分,RANAP消息的基本过程可以分为两类:
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,后者在共同的信令连接上传送。
其中复位(Reset)、复位资源(ResetResource)、流量控制(OverloadControl)、寻呼(Paging)采用无连接业务进行传递;错误指示(ErrorIndication)按具体情况采用无连接业务或面向连接业务;其它流程采用面向连接业务。
面向连接的消息都是特定UE与网络间的消息,如UE位置更新流程,呼叫流程;无连接消息是与系统维护管理有关的消息,影响部分或所有的UE用户。
RANAP无连接消息大多是可以上下行双向的(寻呼消息除外),面向连接的消息大多是单向的(错误指示和直传(DIRECTTRANSFER)消息除外)。
思考题,RANAP协议的主要功能有那些?
RANAP协议的编码方式如何?
面向连接型和无连接型的消息有何特点?
解答,参见胶片。
本章小结,RANAP消息采用ASN.1PER编码,除支持协议要求的功能外,还增加了产品相关的一些特性。
另外,从消息传送方式分,RANAP消息的基本过程可以分为两类:
面向连接型和无连接型。
课程内容,T,第一章RANAP协议栈结构第二章RANAP主要功能和消息分类第三章RANAP基本过程第四章RANAP相关数据配置,第三章RANAP基本过程,第一节RANAP基本过程分类第二节RANAP基本过程描述第三节RANAP的主要流程,RANAP基本过程分类,RANAP的基本过程从应答方式上可以分为三类:
CLASS1、CLASS2和CLASS3。
CLASS1:
有应答(成功/失败)。
这种类型应答的“成功”指基本过程成功执行并收到对端成功应答;“失败”指过程执行失败并收到对端失败应答或者定时器超时而未收到应答。
CLASS2:
无应答。
这种类型的基本过程被假定为总是执行成功的。
CLASS3:
多应答(一个或多个应答)。
这种类型包含多种应答。
RANAP基本过程分类,Class1(有应答),Class2(无应答),Class3(多应答),第三章RANAP基本过程,第一节RANAP基本过程分类第二节RANAP基本过程描述第三节RANAP的主要流程,RAB指配,RAB指配(RadioAccessBearerAssignment)RAB指配由CN侧发起,但CN只是确定RABID的值和相关的RAB参数,由RNC执行请求,分配用户平面资源,并利用一个或多个应答向CN返回结果。
属于有应答、面向连接型基本过程。
RAB指配,RAB释放请求,RAB释放请求(RABReleaseRequest)RNC使用该过程向CN请求对相应RAB资源的释放,属于无应答、面向连接型基本过程。
当RNC侧检测到RABID对应的用户平面资源发生了故障,一般情况下会向CN发起RAB释放请求消息。
Iu释放请求,Iu释放请求(IuReleaseRequest)该过程用于RNC向CN请求释放和特定UE连接的Iu资源。
这是由于UTRAN的原因引起的,如“操作用户干预”、“用户休止”、“RNC和UE的连接丢失”等。
Iu释放请求过程属于无应答、面向连接型。
Iu释放,Iu释放(IuRelease)该过程用于释放Iu连接以及与此Iu连接有关的UTRAN端的资源,属于有应答、面向连接型。
此过程由CN发起,发起原因可能有:
UE和CN间事务结束;CN接收到了IuReleaseRequest消息;SRNS的重定位结束,Iu释放,寻呼,寻呼(Paging)该过程用于CN对一个特定的UE发寻呼消息,属于无应答、无连接型。
当UE处于空闲模式时,将利用公共的寻呼信道进行寻呼;当UE已经有RRC(RadioResourceControl)连接时,将在其专用的RRC连接上进行寻呼。
公共ID,公共ID(CommonID)该过程用于在UE建立RRC连接之后,将UE的通用标识符(如IMSI)与RRC连接相关联并在RNC中保存起来,便于以后寻呼消息在RRC连接上的传输,属于无应答、面向连接型。
安全模式控制,安全模式控制(SecurityModeControl)该过程用于CN向UTRAN传送进行加密和一致性保护的信息。
UTRAN在之后的RAB连接建立、重定位等过程中将使用这些算法。
该过程属于有应答、面向连接型。
UE位置报告控制,UE位置报告控制(LocationReportingControl)该过程用于CN要求RNC提供对特定UE的位置报告,控制参数包括开始报告、修改报告和停止报告等类型,属于无应答、面向连接型过程。
UE位置报告,UE位置报告(LocationReport)该过程用于RNC向CN报告与CN有连接的UE位置,报告由位置报告控制消息(LOCATIONREPORTCONTROLmessage)来进行控制,属于无应答、面向连接型过程。
UE初始数据传输,UE初始数据传输(InitialUEMessage)该过程用于当Iu信令连接由RNC建立时,RNC用该消息把从UE传来的第三层的空中接口初始消息(NAS-PDU)透明传输给CN,属于无应答、面向连接型过程。
直接传输,直接传输(DirectTransfer)该过程用于UTRAN将UE与CN之间的信令消息透明地通过Iu接口传输,RNC不作任何处理。
UE-CN的信令消息作为直接传输消息(DIRECTTRANSFERmessage)的一个参数来传送。
该过程属于无应答、面向连接型过程。
流量控制,流量控制(OverloadControl)该当RNC和CN间的信令流量过载时,由过载方发起该过程,对方根据一定的算法进行信令流量的控制,以适当减少RNC或CN的业务处理量,保证系统的正常运行。
属于无应答、无连接型。
复位,复位(Reset)复位(Reset)只针对RNC或CN上所有的Iu接口的事务处理。
当发生复位后,所有的呼叫连接都被拆除(已经建立的或正在建立的),并且在复位保护时间内不接受UE的呼叫消息。
属于有应答、无连接型。
复位资源,复位资源(ResetResource)复位资源是针对RNC(或CN)上的部分Iu连接。
当RNC或CN发现一些连接状态异常时,就发起复位资源流程。
属于有应答、无连接型。
错误指示,错误指示(ErrorIndication)当一个节点对接收到的消息出错但无法以适当的失败信息表达时,它就启动这个错误指示过程用于报告在收到的信息中检测的到的错误。
如果错误情况的出现是由于接收到专用信令的消息,则此过程属于无应答、有连接型;否则是无应答、无连接过程。
SRNS的重定位,SRNS的重定位(Relocation)该过程用于将SRNS(ServingRNS)从一个RNS重定位到另一个RNS,这个过程可以分为重定位准备、重定位资源分配、重定位检测、重定位完成几个阶段,另外还包括重定位取消过程。
第三章RANAP基本过程,第一节RANAP基本过程分类第二节RANAP基本过程描述第三节RANAP的主要流程,Iu-CS接口位置更新流程,Iu-CS接口位置更新流程位置更新流程是面向连接的流程。
位置更新流程用于:
将UE在HLR中的用户签约信息插入VLR中:
如用户签约的业务(电信业务、补充业务)。
位置更新是是UE作主叫或被叫的前提。
UE作主叫或被叫,VLR中必须有该用户的数据:
是否签约了某项业务(如SMS),是否登记/激活了呼叫闭锁、前转等补充业务等。
UE作为被叫时,MSC/VLR保存其LAI便于下发寻呼消息,HLR保存UE所在的MSC/VLR号码,以获取提供漫游号码。
Iu-CS接口位置更新流程,Iu-CS接口移动主叫流程,Iu-CS接口移动主叫流程UE发起呼叫的初始消息含在InitialUEmessage消息的NAS-PDU中;Iu接口连接建立之后,CN可以发起CommonID流程,用于寻呼协调;CN判断此UE是否有权限接入:
若可以接入则通过触发鉴权/加密流程表示允许,或直接下发DirectTransfer(Cmserviceaccept),否则,CN发起Iu释放流程;被叫号码在DirectTransfer(Setup)消息中发送给CN,CN通过号码分析决定呼叫的属性:
是出局呼叫PSTN,还是局内呼叫等;被叫号码分析成功后,CN下发Callproceeding,并启动RAB指配流程;被叫用户振铃后,CN向UE发送Alerting消息;被叫用户摘机后,CN向UE发送Connect消息;UE收到Connect消息之后,回送ConnectAck消息,接通呼叫;呼叫结束时,若主叫UE先挂机,则主叫UE向CN发送Disconnect消息;若被叫先挂机,则CN向主叫UE发送Disconnect消息。
Iu-CS接口移动主叫流程,Iu-CS接口移动被叫流程,Iu-CS接口移动被叫流程CN分析被叫所在的UE是否在本CN范围内,是则下发无连接的Paging消息;UE监听到寻呼自己的消息后,通过RNC以pagingresponse消息发起连接建立;CN可以发起CommonID以支持RNC的寻呼协调;CN下发setup消息,带上主叫号码(若UE有CLIP业务);CN收到UE的callconfirmed消息后,启动RAB指配流程;被叫用户振铃后,UE向CN发出Alerting消息;被叫用户接听,UE向CN发出Connect消息;CN回送ConnectAck消息,呼叫接通;挂机的消息流程同移动主叫的相应流程。
Iu-CS接口移动被叫流程,同一CN内RNC间的切换流程,同一CN内RNC间的切换流程图中实线所示流程为正常的切换流程,虚线所示流程为异常流程。
切换完成后,CN应该向切换源侧发起Iu释放流程;若CN超时没有向RNC发起Iu释放流程,源侧RNC应该主动发起Iu释放请求,同一CN内RNC间的切换流程,重定位目标RNC资源分配失败流程,重定位目标RNC资源分配失败流程重定位TargetRNC资源分配失败,TargetRNC向CN发起RelocationFailure消息;CN收到上述消息之后,向源RNC发起RelocationPrep.Failure消息;重定位TargetRNC的Iu连接释放掉,呼叫在源侧继续保持。
重定位目标RNC资源分配失败流程,源侧主动取消重定位流程,源侧主动取消重定位流程重定位取消可以发生在重定位准备(RelocationPreparation)流程的过程中,或在重定位准备流程之后。
也就是说,RNC发送RelocationCancel消息;可以在收到CN的RelocationCommand之前,或在CN下发RelocationCommand消息之后发送;源侧RNC发起RelocationRequired流程之后,若没有收到CN的重定位取消或重定位命令,不能连续发起第2次RelocationRequired流程。
源侧主动取消重定位流程,思考题,RANAP的基本过程有那些?
RANAP的主被叫流程中各消息的次序是怎样的?
解答,参见胶片。
本章小结,本章介绍了RANAP基本过程的三类应答方式和几种主要的RANAP消息流程:
Iu-CS接口位置更新流程Iu-CS接口移动主叫流程Iu-CS接口移动被叫流程同一CN内RNC间的切换流程重定位目标RNC资源分配失败流程源侧主动取消重定位流程,课程内容,T,第一章RANAP协议栈结构第二章RANAP主要功能和消息分类第三章RANAP基本过程第四章RANAP相关数据配置,RANAP相关数据配置,SoftX3000与RNC之间运行RANAP协议,该协议可以承载在ATM上,也可以承载在IP上,MGW和RNC之间运行QAAL2协议。
目前组网应用中一般通过MGW进行转接,SoftX3000与MGW之间的信令通过IP传输,MGW与RNC直接使用ATM传输。
RANAP相关数据配置,在SoftX3000配置RNC对接数据的步骤(基于IP),课程总结,通过本课程的学习,我们应该:
了解RANAP协议的在SoftX3000系统中的地位掌握RANAP的功能和协议消息的不同分类掌握RANAP协议的基本过程,包括主被叫和切换的消息流程。
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