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WCDMA系统基本原理第六章 基本信令流程 6-3
", 为了建立一次呼叫或一条信令连接网络侧的高层发起寻呼过程
", 为了将UE的状态从CELL_PCH或URA_PCH状态迁移到CELL_FACH状态 UTRAN发起寻呼以触发UE状态的迁移
", 当系统消息发生改变时UTRAN 发起空闲模式CELL_PCH 和 URA_PCH状态下的寻呼以触发UE读取更新后的系统信息 PAGING TYPE 1 UE UTRAN
图6-1 寻呼空闲模式和PCH状态下的UE
UTRAN通过在PCCH上一个适当的寻呼时刻发送一条PAGING TYPE 1消息来 启动寻呼过程该寻呼时刻和UE的IMSI有关UTRAN可以选择在几个寻呼 时机重复寻呼一个UE 以增加UE正确接收寻呼消息的可能 (2) 寻呼CELL_DCH或CELL_FACH状态下的UE
如图6-2所示这一类型的寻呼过程用于向处于连接模式CELL_DCH或 CELL_FACH状态的某个UE发送专用寻呼信息 PAGING TYPE 2 UE UTRAN
图6-2 寻呼CELL_DCH或CELL_FACH状态下的UE
对于处于连接模式CELL_DCH或CELL_FACH状态的UE UTRAN通过在 DCCH 专用控制信道上发送一条PAGING TYPE 2消息来发起专用寻呼过 程这种寻呼也叫做专用寻呼过程 2. 寻呼过程举例
(1) CN发起寻呼UE处于空闲模式
在这种情况下UTRAN通过发送PAGING TYPE 1消息来寻呼UE WCDMA系统基本原理第六章 基本信令流程 6-4
(2) CN发起寻呼UE处于连接模式的CELL_DCH或CELL_FACH状态 在这种情况下UTRAN通过发送PAGING TYPE 2消息来寻呼UE (3) CN发起寻呼UE处于连接模式的CELL_PCH或URA_PCH状态
在这种情况下UTRAN首先通过发送PAGING TYPE 1消息将UE的状态 从CELL_PCH或URA_PCH状态迁移到CELL_FACH状态然后再发送 PAGING TYPE 2消息来寻呼UE
(4) UTRAN发起寻呼UE处于连接模式的CELL_PCH或URA_PCH状态 在这种情况下UTRAN通过发送PAGING TYPE 1消息来寻呼UE 使得 UE迁移到CELL_FACH状态 6.2 空闲模式下的UE 6.2.1 概述
当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 只有这样才能获得网络的服务因此空闲模式下UE的行为对于UE是至 关重要的那么UE是如何完成这个功能的呢本节就来讲解这个过程
UE在空闲模式下的行为可以细分为PLMN选择和重选小区的选择和重选和 位置登记这三个过程之间的关系如图6-3所示 PLMN Selection and Reselection Location Registration PLMNs available PLMN selected Location Registration response Registration Area changes Indication to user
User selection of PLMN Automatic/
Manual selection CM requests NAS Control
Radio measurements Cell Selection and Reselection
图6-3 空闲模式下的UE
当__________UE开机后首先应该选择一个PLMN 当选中了一个PLMN后就开始选 WCDMA系统基本原理第六章 基本信令流程 6-5
择属于这个PLMN的小区当找到这样的一个小区后从系统信息广播 中就可以知道临近小区neighboring cell 的信息这样UE就可以在所有 这些小区中选择一个信号最好的小区驻留下来紧接着UE就会发起位 置登记过程attach or location update 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为什么呢因为
比如UE处在一个小区的边缘又在这两个小区之间来回走恰好这两个小 区又是属于不同的LA或者RA 这样UE就要不停的发起位置更新即浪费 了网络资源又浪费的UE的能量因此在所有小区中重选哪个小区是有 一定规则的这个规则会在后面详细描述
当UE重选小区选择了另外一个小区后发现这个小区属于另外一个LA 或 者RA UE就要发起位置更新过程使网络获得最新的UE的位置信息 UE是如何知道LA或者RA变化了呢在系统广播信息中的SIB1中有CN
common GSM-MAP NAS system information和PS domain system information CN common GSM-MAP NAS system information中的内容是 octet 2
LAC octet 1 8 7 6 5 4 3 2 1
PS domain system information中的内容是 Spare NMO octet 2 RAC octet 1 8 7 6 5 4 3 2 1
因此UE是知道LAC/RAC是否改变的
如果位置登记或者更新不成功比如当网络拒绝UE时或者当前的PLMN出 了覆盖区UE可以进行PLMN重选以选择另外一个可用的PLMN 6.2.2 PLMN选择和重选
PLMN选择和重选的目的是选择一个可用的就是能提供正常业务的最 好的PLMN UE通过什么来达到这一目的呢UE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 最高优先级的PLMN 另外PLMN选择和重选的模式有两种自动和手动 简而言之自动选网就是UE按照PLMN的优先级顺序自动的选择一个 WCDMA系统基本原理第六章 基本信令流程 6-6
PLMN 手动选网呢将当前的所有可用网络呈现给用户将权利给用户 由用户选择一个PLMN
在这个列表中RPLMN registered PLMN 优先级最高RPLMN就是上次 注册成功的PLMN 当UE关机后怎么才能知道上次登记的是哪个PLMN 在USIM卡中有两个文件EFLOCI和EFPSLOCI EFLOCI的内容是 11 Location update status M 1 byte 10 RFU M 1 byte 5 to 9 LAI M 5 bytes 1 to 4 TMSI M 4 bytes
Bytes Description M/O Length EFPSLOCI的内容是
14 Routing Area update status M 1 byte 8 to13 RAI M 6 bytes
5 to 7 P-TMSI signature value M 3 bytes 1 to 4 P-TMSI M 4 bytes
Bytes Description M/O Length
在这两个文件中LAI =MCC+MNC+LAC 和/或RAI =LAI+RAC 就记 录了MCC和MNC 就是RPLMN
无论自动选网还是手动选网UE开机后首先就会尝试RPLMN 成功后 就不会有后续过程如果不成功UE就会生成一个PLMN列表按照优先级 (1) HPLMN
(2) 在USIM文件User Controlled PLMN Selector with Access Technology 中 的PLMN 这些PLMN在USIM中是按照优先级排列的
(3) 在USIM 文件Operator Controlled PLMN Selector with Access Technology 中的PLMN 这些PLMN在USIM中是按照优先级排列的 (4) 信号质量较好的PLMN 这些PLMN的排列是随机的 (5) 其他的PLMN 以信号质量从高到低的顺序排列
在USIM卡中文件EFIMSI记录了IMSI MCC+MNC+MSIN UE从这个文 件就可以获取HPLMN
(2)和(3)分别是USIM中的文件EFPLMNwAcT和EFOPLMNwACT (4)和(5)是由UE一个
频率一个频率搜索得到的
UE就按照上述有优先级的PLMN列表一个一个的搜索并尝试位置登记 WCDMA系统基本原理第六章 基本信令流程 6-7
由于UMTS是从GSM演进过来的但两者的接入技术截然不同GERAN vs. UTRAN 因此对于每一个PLMN需要指明优先选用的接入技术接入技术 的优先级就在…with Access Technology 文件中指出如果没有指出那 么一般而言优先选用的是GERAN
当UE尝试与网络进行接触时网络由于种种原因有时会拒绝UE的请求根 据拒绝原因的不同UE的行为也会截然不同罗列如下 #3 Illegal MS #6 Illegal ME
#8 GPRS services and non-GPRS services not allowed
此时ME将SIM视为非法直到SIM拔出或者关机这种状态和没有SIM的 状态基本上是一样的此时UE仅能提供限制服务在这种状态下UE仍然 需要进行小区重选并且当失去覆盖时进行PLMN 重选 #2 IMSI unknown in HLR
此时ME的电路域部分将SIM视为非法分组域仍然有可能提供正常的业 务根据分组域的状态UE可能进行或不进行PLMN重选 #7 GPRS services not allowed
此时ME的分组域部分将SIM视为非法电路域仍然有可能提供正常的业 务根据电路域的状态UE可能进行或不进行PLMN 重选 #11 PLMN not allowed
比如中国移动的用户如果尝试注册到中国联通的网络中时就会收到这个原 因当UE收到这个原因的拒绝时会将此PLMN加到forbidden PLMN 列
表中这个列表同时存在于ME的RAM和SIM卡的EFFPLMN中在自动模式下 如果不得不选中这个PLMN 比如当前只有这个PLMN的情况UE发现这