WCDMA无线侧信令分析与研究
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WCDMA无线侧信令分析与研究
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文件编号 版本号 V1.0 拟制人/修改人 拟制/修改日期 2004/10/19 更改理由 无 无 主要更改内容 （写要点即可） 注1：每次更改归档文件（指归档到事业部或公司档案室的文件）时，需填写此表。 注2：文件第一次归档时，“更改理由”、“主要更改内容”栏写“无”。 第2页 共19页
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目 录
1 概述 ...................................................................................................................................................... 4 2 信令分析 .............................................................................................................................................. 4 2.1 接入失败分析 ............................................................................................................................... 4 2.1.1 CS接入失败分析 ................................................................................................................... 4 2.1.2 PS接入失败分析 ................................................................................................................... 9 2.2 呼叫失败分析 ............................................................................................................................... 9 2.2.1 CS域呼叫失败分析 ............................................................................................................. 10 2.2.2 PS域PDP激活失败分析 .................................................................................................... 13 2.3 切换失败分析 ............................................................................................................................. 13 2.3.1 软切换失败分析 .................................................................................................................. 14 2.3.2 更软切换失败分析 .............................................................................................................. 16 2.3.3 Iur口切换失败分析 ............................................................................................................. 16 2.4 保持掉话分析 ............................................................................................................................. 18 2.4.1 CS业务掉话分析 ................................................................................................................. 19 2.4.2 PS业务掉话分析 ................................................................................................................. 19 附录 ........................................................................................................................................................ 19
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1 概述
WCDMA的信令很多，我们这里主要是对WCDMA无线侧信令失败做分析研究，为WCDMA网络优化的后续工作提供初步的参考，根据UE业务失败相应的把其失败信令大致分为接入失败信令分析、呼叫失败信令分析、软切换失败信令分析、保持掉话信令分析。
2 信令分析
2.1 接入失败分析
接入失败根据业务来分，分为CS域接入失败和PS域接入（附着）失败。
2.1.1 CS接入失败分析
成功信令流程如下：
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UERRC Connection RequestRRC Connection SetupRRC Connection CompleteInitial Direct Transfer(LA Update Req)RNCCNDT(LA Update Req)Direct TransferDirect Transfer(Authentiantion Request)DT(Authentiantion Response)DT(Security mode command)DT(Security mode command complete)Downlink Direct Transfer(LA Update Acc)(Authentiantion Request)DT(Authentiantion Response)DT(Security mode command)DT(Security mode command complete)Direct Transfer(LA Update Acc)Iu Release CommandIu Release CompleteRRC Connection ReleaseRRC Connection Release Complete
典型失败信令：
1．RNC接入请求不响应： 信令流程：
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UERRC Connection RequestRRC Connection Setup(不下发)RNC 原因：RNC侧单板出现问题，或Iub口传输发生故障
RNC接入请求不响应，会导致UE不断发RRC Connection Request，直到限制次数到，依然没有响应，则接入失败。 2．直传丢失
分为初始直传丢失，上行/下行直传丢失，
直传丢失发生在下图红圈中的某条信令由于传输的原因导致丢失： 第6页 共19页
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UERRC Connection RequestRRC Connection SetupRRC Connection CompleteInitial Direct Transfer(LA Update Req)RNCCNDT(LA Update Req)Direct TransferDirect Transfer(Authentiantion Request)DT(Authentiantion Response)DT(Security mode command)DT(Security mode command complete)Downlink Direct Transfer(LA Update Acc)(Authentiantion Request)DT(Authentiantion Response)DT(Security mode command)DT(Security mode command complete)Direct Transfer(LA Update Acc)Iu Release CommandIu Release CompleteRRC Connection ReleaseRRC Connection Release Complete 原因：对无线侧一般是无线环境恶劣造成的信令丢失；对网络侧则是线路传输的
问题或信令多网络侧信令丢失所致。 3．CN对UE的完整性保护没有通过： （1）鉴权没有通过
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UERNCDirect TransferDirect Transfer(Authentiantion Request)DT (cause:fail)(Authentiantion Response)(Authentiantion Request)DT (cause:fail)(Authentiantion Response)CN （2）安全模式没有通过 UERNCCNDT(Security mode command)DT(Security mode command uncomplete)DT(Security mode command)DT(Security mode command uncomplete) 结果： UERNCCNDownlink Direct Transfer(LA Update Reject)Direct Transfer(LA Update Reject) 原因：UE使用的USIM卡非本系统所支持。
接入失败主要为完整性保护没有通过。
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2.1.2 PS接入失败分析
成功信令流程如下：
UERRC Connection RequestRRC Connection SetupRRC Connection CompleteInitial Direct Transfer(GPRS Att Req)DT(GPRS Att Req)Direct TransferDirect Transfer(Authentiantion Request)DT(Authentiantion Response)DT(Security mode command)DT(Security mode command complete)Downlink Direct Transfer(GPRS Att Acc)Iu Release CommandIu Release CompleteRRC Connection ReleaseRRC Connection Release CompleteDT(Security mode command)DT(Security mode command complete)Direct Transfer(GPRS Att Acc)(Authentiantion Request)DT(Authentiantion Response)RNCCN 失败和CS域的情况类似，这里不一一列举
2.2 呼叫失败分析
根据业务分为CS域和PS域。
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2.2.1 CS域呼叫失败分析
1．UE主动发起业务
成功信令流程如下：
UENodeBRRC Connection RequestRRC Connection SetupRRC Connection Setup CompleteInitial Direct TransferInitial UE Message(Cm Srv Req)(Cm Srv Req)Direct TransferDownlink Direct Transfer(Cm Srv Ack)(Cm Srv Ack)Direct Transfer(Call Setup)Uplink Direct Transfer(Call Setup)Direct TransferDownlink Direct Transfer(Call Proceeding)Radio Link Setup RequestRadio Link Setup ResponseRadio Bearer SetupRadio Bearer Setup CompleteRAB Assignment ResponseDirect TransferDownlink Direct TransferAltertingDownlink Direct Transfer(Connect)Direct Transfer(Connect Ack)Uplink Direct Transfer(Connect Ack)(Alerting)Direct Transfer(Connect)(Call Proceeding)RAB Assignment Request(Establishment)RNCCN 2．UE被动发起业务
成功信令流程如下：
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UENodeBRNCPagingCNPaging Type 1RRC Connection RequestRRC Connection SetupRRC Connection Setup CompleteInitial Direct Transfer(Paging Rsp)Downlink Direct Transfer(Call Setup)(Call Setup)Uplink Direct TransferDirect Transfer(Call Cnf)(Call Cnf)RAB Assignment RequestRadio Link Setup Request(Establishement)Radio Link Setup ResponseRadio Bearer SetupRadio Bearer Setup CompleteUplink Direct Transfer(Alerting)Uplink Direct Transfer(Connect)Direct Transfer(Alerting)Direct Transfer(Connect)Direct TransferDownlink Direct Transfer(Connect Ack)(Connect Ack)RAB Assignment ResponseInitial UE Message(Paging Rsp)Down Transfer 典型失败信令： 无论是UE主动呼叫还是被动呼叫，根据呼叫流程，我们看到呼叫涉及的部分较多，包括终端侧、UTRAN侧和CN侧，因此它的失败分析起来也对应的内容较多，我们大致把呼叫失败可能发生的地方归结为五个块，即： (1) RRC连接建立； (2) 完整性保护； (3) 呼叫控制；
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(4) 无线链路建立； (5) RB建立。
其在呼叫信令流程中对应的位置如下图所示：
UE NodeB RNC CN RRC Connection Request RRC Connection Setup RRC Connection Setup Complete (1)RRC连接建立 Initial Direct Transfer CR：CM SERV REQ CC DT1:SEC MODE CMD DT1：SEC MODE COM DT:CM SERV ACCP DT:SETUP DT:CALL PROC Security Mode Command Security Mode Complete (2)完整性保护 (4)无线链路建立 Radio Bearer Setup RL Setup Request RL Setup Response DT1:RAB ASS REQ DT1：RAB ASS RESP Radio Bearer Setup Complete DT：Alerting DT：Connect DT：Connect ACK (3)呼叫控制
(5)RB建立 数据流 DT：Disconnect DT：Release DT：Release COM RL Del Request RRC Connection Release RL Del Response DT1:Iu Release COM RLSD RLC DT1:Iu Release CMD RRC Connection Release Complete 则相应的失败为：
(Ⅰ) RRC建立失败(RRC建立)；——接入不成功 (Ⅱ) 鉴权失败(完整性保护)；——完整性保护没有通过 (Ⅲ) 呼叫控制失败(呼叫控制)；——和核心网CN侧交互失败
(Ⅳ) 无线链路建立失败(无线链路建立)；——NodeB无线链路建立失败 (Ⅴ) RB建立失败(RB建立)；——分为Iu口和UTRAN侧两部分失败
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2.2.2 PS域PDP激活失败分析
1．UE主动发起PDP激活
成功信令流程如下：
UENodeBRRC Connection RequestRRC Connection SetupRRC Connection Setup CompleteInitial Direct TransferInitial UE Message(GPRS Att Req)(GPRS Att Req)Direct TransferDownlink Direct Transfer(GPRS Att Acc)Uplink Direct Transfer(PDP Act Req)Direct Transfer(PDP Act Req)RAB Assignment RequestRadio Link Setup RequestRadio Link Setup ResponseRadio Bearer SetupRadio Bearer Setup CompleteRAB Assignment ResponseDirect TransferDownlink Direct Transfer(PDP Act Acc)(PDP Act Acc)(Establishment)(GPRS Att Acc)RNCCN 失败和CS域的情况类似，这里不一一列举，可参考CS域分析。
2.3 切换失败分析
这里我们根据软切换的种类将切换失败信令分析主要分为：软切换失败、更软切换失败和Iur口切换失败信令分析。
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2.3.1 软切换失败分析
成功信令流程如下：
UENODEBDRNCNODEBSRNCRADIO_LINK_SETUP_REQRADIO_LINK_SETUP_REQRADIO_LINK_SETUP_RESPRADIO_LINK_SETUP_RESPACTIVE_SET_UPDATEACTIVE_SET_UPDATE_COMPLETERADIO_LINK_DEL_REQRADIO_LINK_DEL_RESP 典型失败信令： 切换失败信令跟踪一般是从激活集更新命令上看，主要表现有： 1．激活集更新没有回来： 这里又分为下面几种情况： （1）激活集更新没有回来，之后继续有测量报告，没有下行不可恢复错误； （2）激活集更新没有回来，之后继续有测量报告，进而出现下行不可恢复错误； （3）激活集更新没有回来，没有测量报告，进而出现下行不可恢复错误； 失败流程主要集中部分如下图所示：
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UENODEBDRNCWCDMA无线侧信令分析与研究
NODEBSRNCRADIO_LINK_SETUP_REQ_REQRADIO_LINK_SETUPRADIO_LINK_SETUP_RESPRADIO_LINK_SETUP_RESPACTIVE_SET_UPDATEmeasurementReportIu_ReleaseRequestIu_ReleaseCommandIu_ReleaseComplete 2．有激活集更新回来： 这里又分为下面几种情况： （1）有激活集更新回来，但回来时间太晚，导致切换失败； （2）有激活集更新回来，切换完成，但之后马上有无线链路失败指示，网络侧主动发网络侧发了disconnect，发生掉话； 失败流程主要集中部分如下图所示： 第15页 共19页
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UENODEBDRNCNODEBSRNC_REQRADIO_LINK_SETUP_REQRADIO_LINK_SETUP_RESP_LINK_SETUPRADIORADIO_LINK_SETUP_RESP_SET_UPDATEACTIVEACTIVE_SET_UPDATE_COMPLETE(回来的时间太晚，超时)Iu_ReleaseRequestIu_ReleaseCommandIu_ReleaseComplete
2.3.2 更软切换失败分析 更软切换失败的信令表现基本和软切换一样，这里不一一说明了，请参考软切换信令失败分析2.3.1。 2.3.3 Iur口切换失败分析 这里主要研究SRNC重定位的软切换失败。 成功信令流程如下： 第16页 共19页
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UESRNCCNDRNCRELOCATION_REQUIREDRELOCATION_REQUESTRELOC_REQ_ACKRELOCATION_CMDRELOC_COMMITRELOC_DETECTUTRAN_MOBILITY_INFOUTRAN_MOBILITY_INFO_CONFRELOC_CMPIU_RELEASE_CMD 典型失败信令： 这种跨RNC切换失败的主要原因一般是UE终端不支持重定位。从信令上看主要是为： 第17页 共19页
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UESRNCCNDRNCRELOCATIONREQUIRED_RELOCATIONREQUEST_RELOC_REQ_ACKRELOCATION_CMDRELOC_COMMITRELOC_DETECTUTRAN_MOBILITY_INFOUTRAN_MOBILITY_INFO_CONFRELOC_CMPIU_RELEASE_CMD 即：在DRNC向UE终端下发UTRAN_MOBLITY_INFO信令后，希望得到UE的一些相关信息，但UE终端没有返回UTRAN_MOBILITY_INFO_CONF，这样可以判断为该UE不支持重定位。 2.4 保持掉话分析 由于前面已经对切换掉话做了分析，所以我们这里的掉话将不在再包括切换的掉话分析，而只分析在一个小区内掉话的信令分析，在这样的情况下，无论是CS域和PS域业务它的掉话基本是无线链路恶化导致，即无线传播环境变化导致，相应的信令流程上能够看到“Radio-Link-Failure ”这条信令的出现。除此以外，还有核心网CN侧下发的“Iu_Release Command”信令，主动要求网络侧释放，这种掉话比较特殊，现场出现的机率很少。
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2.4.1 CS业务掉话分析
2.4.2 PS业务掉话分析
附录
这里我们附上现场后台实际跟踪到的部分信令流程，更详细的实际信令流程有待进一步完善。
手机开机注册后台记录信令流程
(703C关机过程)Rnc2004-6-21-17-1-45.txt
手机关机后台记录信令流程
(703C关机过程Rnc2004-6-21-17-1-45.txt 手机主叫(CS12.2K)后台记录信令流程 (呼叫(主叫703C)cs12k通)Rnc2004-6-21-17-50-56.txt
手机主叫(CS64K)后台记录信令流程
(呼叫(主叫703C)cs64k通到断)Rnc2004-6-21-18-2-26.txt
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