流程信令解码分析

流程信令解码分析

本文主要就MMC流程中的主被叫信令解码进行重点IE分析，并加以标注，以助于网优人员通过查看信令快速有效定位问题。

下面分别对主被叫流程中的信令进行分别讲解：

1.以从深圳现网的Outum中抓取的完整主叫流程为例：

完整的MOC流程：

↑ RRC Connection Request 10:18:33.109

↓ RRC Connection Setup 10:18:33.828

↑ RRC Connection Setup Complete 10:18:33.828

↑ CM Service Request 10:18:34.875

↓ Authentication Request 10:18:34.875

↑ Authentication Response 10:18:34.875

↓ Identity Request 10:18:34.875

↑ Identity Response 10:18:34.875

↓ Security Mode Command 10:18:35.859

↑ Security Mode Complete 10:18:35.859

↑ Setup 10:18:35.875

↓ TMSI Reallocation Command 10:18:35.875

↑ TMSI Reallocation Complete 10:18:35.875

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↓ Call Proceeding 10:18:36.890

↓ Radio Bearer Setup (DL-DCCH) 10:18:40.765

↑ Radio Bearer Setup Complete 10:18:41.578

↓ Alerting 10:18:42.453

↓ Connect 10:18:43.484

↑ Connect Acknowledge 10:18:43.484

↓ Status Enquiry 10:18:43.484

↑ Status 10:18:43.484

↑ disconnect 10:19:3.484

↓ Release 10:19:4.281

↑ Release Complete 10:19:4.281

↓RRC Connection Release (DL-DCCH) 10:19:4.281

↓RRC Connection Release (DL-DCCH) 10:19:4.281

↑ RRC Connection Release Complete 10:19:4.281

↓RRC Connection Release (DL-DCCH) 10:19:4.281

↑ RRC Connection Release Complete 10:19:4.281

↑ RRC Connection Release Complete 10:19:5.281

↑ RRC Connection Release Complete 10:19:5.281

RRC Connection Request信令流程说明：

UE上行发送一个RRC Connection Request 消息，请求建立一条RRC连接。主要参数为：

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Initial UE Identity：初始的UE标识，如IMSI，TMSI等参数，用来让网络识别发送该建立请求消息的UE；

Establishment cause：建立原因，有多种类型，但UE每次只能选择其一。

Protocol Error Indicator：协议错误标识，用来标明是否有协议错误发生。

测量IE：给出在Uu接口上的测量结果；

在Outum抓图如下：标注重点IE

此处标注UE当前的TMSI号码和所在位置区标识

此处表明UE为主叫

标注Uu口上测量结果：

PCCPCH值

RRC Connection Setup信令流程说明：

RNC在下行CCCH上向UE发送RRC Connection Setup消息。主要参数：UE IE，RB IE，TrCH IE，上行传输信道，下行传输信道，物理信道IE，UL无线资源和3

DL无线资源。

在Outum抓图如下：标注重点IE

此处为TMSI和LAC标识，与Request消息一致

此处为UE ID, 目前系统为每次呼叫重新分配一次UE ID

告诉UE :RRC建立在专用信道

此处配置3.4K信令承载，分为4条流，分别对应RB1,RB2,RB3,RB4.

此处RB1的上下行为UM-RLC的模式，RB2,RB3,RB4分析同上

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工作频点

上行最大发射功率

闭环功控上行目标信噪比和歩长

基站PCCPCH信道上最大允许发射功率

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标识使用的上行时隙

标识使用上行时隙对应的Midamble码

标识使用占用上行时隙的码道：SF为16的第11个码道

标识使用闭环功控歩长，此处为1db.

标识使用的下行时隙

标识使用下行时隙对应的Midamble码

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标识使用占用下行时隙的码道：SF为16的

第5个码道

RRC Connection Setup Complete信令流程说明：

主要参数：

RRC transaction identifier：RRC事务标识。

START list：开始列表，包含CN域标识和开始值列表信息。

UE radio access capability：UE无线接入特性。

UE radio access capability extension：UE无线接入特性扩展。

UE system specific capability：UE系统特性。

至此RRC连接建立过程结束。

在Outum抓图如下：标注重点IE

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CM Service Request信令流程说明：

RRC连接建立后，UE通过RRC连接向RNC发送初始直传消息（Initial

Direct Transfer），消息中携带UE发送到CN的NAS信息内容。此过程由UE发起，用于在上行链路上建立一条信令连接，在无线接口上传送初始的非接入层（NAS）消息。UE在UL DCCH上使用AM RLC方式由RB3向UTRAN发送此消息。

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主要参数：

Integrity check info：整体性校验信息，包含了XMAC-I和 MAC-I计算所需的RRC信息序列号。

CN domain identity：CN域标识，标明是PS域或CS域。

Intra Domain NAS Node Selector：NAS域内节点选择，为被寻址的CN域在

节点中选择路由。

NAS message：NAS消息，在UTRAN中透明传输。

Measured results on RACH：RACH测量结果。

在Outum抓图如下：标注重点IE

标注是CS域业务

标注业务的具体类型

UE身份标识

Authentication Request信令流程说明：

此消息为CN发起的鉴权请求消息，可选。如果CN侧鉴权打开，一般收到UE发起的Initial Direct Transfer后，就发起鉴权请求。主要的IE有：

parameter RAND ：鉴权随机数。UE通过此随机数来计算RES 值，以及生成完整性保护和加密中所使用的IK、CK。

parameter AUTN ：此值中包含了CN侧的MAC值，UE可以通过此值对CN进行鉴14

权。

在Outum抓图如下：标注重点IE

鉴权随机数和AUTN参数

Authentication Response信令流程说明：

此消息是UE对CN发起的Authentication request 的响应，其中的主要IE有：

RES ：UE根据接收的RAND和AUTN计算得到的响应值，CN可以通过此值对UE进行鉴权。

在Outum抓图如下：标注重点IE

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Identity Request信令流程说明：

该信令通过验证UE的IMEI号码来检测UE入网的合法性。

IMEI(International Mobile Equipment Identity,国际移动身份识别)码俗称“手机串号”存储在手机的EEPROM（俗称码片）里，每一个移动设备都对一个唯一的IMEI。其组成结构为TAC（6位数字）+FAC（两位数字）+SNR（6位数字）+SP （1位数字）。TAC（设备型号核准号码），由欧洲型号认证中心分配。

在Outum抓图如下：标注重点IE

Identity Response信令流程说明：

对上述请求进行回应，附上UE的IMEI号码。

在Outum抓图如下：标注重点IE

标注UE的IMEI号

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Security Mode Command信令流程说明：

CN向UTRAN发送此消息而启动本过程，这个消息将规定加密算法（如果有的话）和用于UTRAN的完整性保护算法，也要 通知RNC IK和CK ，并且指出秘钥的状态：新或旧。主要的IE有：

Integrity Protection Information：此IE组中包含了完整性保护的相关信息。Integrity Protection Algorithm ，完整性保护采用的算法，当前采用的是UIA1、UIA0，UIA0代表不进行完整性保护。

Integrity Protection Key ，即通常所说的IK，CN将IK传递给RNC。

Encryption Information：此IE组中包含了加密的相关信息。Encryption

Algorithm，加密采用的算法，当前采用的是UEA1、 UEA0，UEA0代表不进行加密。

RNC发送给UE的安全模式命令，告知安全模式启动或改变的相关信息。主要的IE有：

Security capability ：加密和完整性保护的能力，支持的算法等。

activation time：加密和完整性保护启动或改变的时间。

Fresh：用于完整性保护初始化数。

在Outum抓图如下：标注重点IE

完整性保护消息

消息鉴权码，如果完整性保护打开，针对每条RRC消息都会有MAC

加密算法, 当前采用的是UEA1、 UEA0，UEA0代表不进行加密

完整性保护算法, 当前采用的是UEA1、 UEA0，UEA0代表不进行完整性保护

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Security Mode Complete信令流程说明：

此步驟根据RNC下发的加密算法和参数计算出相关数据后把数据返回RNC.

在Outum抓图如下：标注重点IE

Setup信令流程说明：

当UE发起一个呼叫的时候，UE的应用层（MMI：Man-Machine Interface，人-机界面）将首先发起一个呼叫建立的请求。如果是发起一个普通呼叫，CC实体将首先向网络发送一条SETUP消息，此消息主要包含TI（会话标识，Transaction

Identifier）、承载能力（bearer capability）、被叫用户号码（called party BCD

number）、被叫用户子地址（called party subaddress）、SI（流量标识，Stream

Identifier，只有当UE支持多个呼叫时才存在）以及一些和普通呼叫相关的参数；如果是发起一个紧急呼叫，CC实体将首先向网络发送一条EMERGENCY SETUP消息，此消息主要包含TI、承载能力以及一些和紧急呼叫相关的参数。

在Outum抓图如下：标注重点IE

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此次业务为会话类

被叫号码

TMSI Reallocation Command信令流程说明：

TMSI，即临时移动用户识别码，是由LAI（位置区号）和临时分配给指定用户的一串数字组成。TMSI由MSC/VLR管理，当UE首次在一个位置区注册时分配给它，并在UE离开该位置区时注销。TMSI被用来唯一识别一个位置区的UE，取代IMSI在无线信道中的传输，从而防止第三方通过窃听无线信道上的信号而识别并跟踪移动用户。TMSI与IMSI（国际移动用户标识）的对应关系存放在管理UE当前访问位置区的VLR中，最新分配的TMSI也将存放于UE的SIM卡中。TMSI重分配的实现在用户位置更新和呼叫建立及补充业务等过程都可以执行。

在位置更新时进行的TMSI重分配流程，是与位置更新接受融合在一起的。

在Outum抓图如下：标注重点IE

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标识位置区信息

标识重分配的TMSI或P-TMSI

TMSI Reallocation Complete信令流程说明：

UE收到TMSI Reallocation Command后回复确认消息

在Outum抓图如下：标注重点IE

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Call Proceeding信令流程说明：

CALL PROCEEDING消息表示网络已经收到了UE发出的建立呼叫所需的全部信息，并且正在处理这些信息；；

在Outum抓图如下：标注重点IE

Radio Bearer Setup (DL-DCCH) 信令流程说明：

Radio Bear Setup：UTRAN通过此消息来通知UE将要建立的业务在各个协议层面及各种信道上的配置。主要的参数有：

Activation time ：配置生效的激活时间点，用于UE和NodeB的新配置生效时间同步。

RRC State Indicator ：用于指示UE业务处于何种状态，CELL-DCH或CELL-FACH。

RB information to reconfigure ：主要有RB id、RLC-info、PDCP info 、RB

mapping info

TrCH Information Elements ：此IE组包含了上行或下行业务所配置的公共信道或专用信道的信息。

PhyCH information elements ：此元素组中包含了上下行物理信道的配置信息，主要有上下行分配的载频、时隙、码道、扩频因子、调制方式、Midamble分配方式、功率信息等。如果扩展域中携带了辅频点信息，则业务建立在辅载频上；否则，业务建立在主载频上。

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在Outum抓图如下：标注重点IE

标识RB建立在专用信道

业务重建定时器

12.2K RB业务分为3个子流，此处分别对应RB5,RB6,RB7.

此处RB5上下行均为TM-RLC模式,以下RB6,RB7类同。

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标识新建RB所用工作频点

标识专用信道上行时隙目标信噪比

标识专用信道上行功控歩长

标识基站PCCPCH信道上的发射功率

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标识新建信道使用的上行时隙

标识该时隙所用Midamble码

标识新建信道使用的下行时隙

标识该时隙所用Midamble码

Radio Bearer Setup Complete信令流程说明：

UE按照新的传输格式发送RRC消息Radio Bearer Setup Complete 给RNC

在Outum抓图如下：标注重点IE

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Alerting信令流程说明：

ALERTING消息表示被叫方已经开始振铃

在Outum抓图如下：标注重点IE

Connect信令流程说明：

Connect消息表示被叫方已经接受呼叫，即用户已经摘机

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在Outum抓图如下：标注重点IE

Connect Acknowledge信令流程说明：

UE向网络返回一条CONNECT ACKNOWLEDGE消息，当网络收到此确认消息以后，就意味着整个MOC建立已经完成，呼叫双方可以进行通信，CC实体进入激活（active）状态。

在Outum抓图如下：标注重点IE

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Status Enquiry信令流程说明：

发该信息以恳请一个状态消息

主要内容：协议识别符，呼叫参考，消息类型

在Outum抓图如下：标注重点IE

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Status 信令流程说明：

发送这条消息以响应状态查询消息或者用以在呼叫的任何时间报告某种差错情况。

主要内容：协议识别符，呼叫参考，消息类型，原因，呼叫状态

在Outum抓图如下：标注重点IE

Release信令流程说明：

网络发送一条Release消息请求网络清除端到端（end-to-end）的连接。此消息主要包含TI、原因值以及一些和附加业务相关的参数。

在Outum抓图如下：标注重点IE

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Release Complete信令流程说明：

UE将返回RELEASE COMPLETE消息（此消息主要包含TI，原因值以及一些和附加业务相关的参数）。至此，UE发起的呼叫释放过程结束，CC实体返回到空（null）状态，等待进行下一次呼叫建立。

在Outum抓图如下：标注重点IE

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RRC Connection Release (DL-DCCH) 信令流程说明：

此流程释放RRC连接

在Outum抓图如下：标注重点IE

标注重发RRC CONNECTION RELEASE

COMPLETE消息的最大次数(该参数由RRC

CONNECTION RELEASE消息带给UE, 供

UE使用来限制RRC RELEASE COMPLETE

消息的重发次数。)

RRC Connection Release Complete信令流程说明：

UE释放完后RRC连接后，对RNC进行回复。

在Outum抓图如下：标注重点IE

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2.以对应上面的主叫流程的被叫流程为例：

完整的MTC流程：

↓ Paging Type 1 10:18:36.703

↑ RRC Connection Request 10:18:36.703

↓ RRC Connection Setup 10:18:37.687

↑ RRC Connection Setup Complete 10:18:37.687

↑ Paging Response 10:18:37.687

↓ Authentication Request 10:18:38.531

↑ Authentication Response 10:18:38.531

↓ Identity Request 10:18:38.531

↑ Identity Response 10:18:38.531

↓ Security Mode Command 10:18:39.531

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↑ Security Mode Complete 10:18:39.531

↓ Setup 10:18:39.531

↑ Call Confirmed 10:18:39.531

↓ Radio Bearer Setup (DL-DCCH) 10:18:40.562

↑ Radio Bearer Setup Complete 10:18:41.562

↑ Alerting 10:18:41.562

↑ Connect 10:18:42.421

↓ Connect Acknowledge 10:18:43.234

↓ Status Enquiry 10:18:43.234

↑ Status 10:18:43.234

↓ Disconnect 10:19:3.765

↑ Release 10:19:3.765

↓ Release Complete 10:19:3.765

↓RRC Connection Release (DL-DCCH) 10:19:3.765

↓RRC Connection Release (DL-DCCH) 10:19:4.828

↑RRC Connection Release Complete 10:19:4.828

↓RRC Connection Release (DL-DCCH) 10:19:4.828

↑ RRC Connection Release Complete 10:19:4.828

↑ RRC Connection Release Complete 10:19:4.828

↑ RRC Connection Release Complete 10:19:4.828

被叫的信令流程大部分和主叫一致，相同的信令不再累述，下面主要36

分析与主叫不同的信令。

Paging Type 1信令流程说明：

UE在Idle状态，网络发paging type1，UE在连接模式，网络发paging type2。

Paging type1/2：此消息是UTRAN发送给UE的寻呼消息，用于寻呼处于空闲或连接状态下的UE。在这条消息中主要的IE有：

Paging cause ：此IE给出了UTRAN寻呼UE的原因，主要的原因有Terminatin

Conversational Call 、Terminating Streaming Call 、Terminating

Interactive Call,Terminating Background Call, Terminating High

Priority signalling,Terminating Low Priority Signalling,Terminating 。在MTC过程中的原因是Terminating Conversational Call 。

UE-identity：所寻呼UE的身份标示。如果UE的TMSI或P-TMSI有效，则网络会首先以TMSI或P-TMSI发起寻呼，如果无效或没有收到UE的寻呼响应，则网络侧会以IMSI发起寻呼

在Outum抓图如下：标注重点IE

此处表明为会话类被叫

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此处标注被叫的TMSI

Paging Response信令流程说明：

UE收到自己的寻呼消息后，返回确认消息。

在Outum抓图如下：标注重点IE

此处标注被叫的TMSI

Setup信令流程说明：

当UE被呼叫的时候，UE的CC实体将首先收到来自网络的SETUP消息，此消息主要包含TI、承载能力、主叫号码、被叫号码以及和普通呼叫相关的一些参数。

在Outum抓图如下：标注重点IE

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此处标注主叫的电话号码

此处标注被叫的电话号码

Call Confirmed信令流程说明：

该过程与MOC比较有较大不同：消息方向相反，是CALL CONFIRMED消息而不是CALL PROCING消息。

收到SETUP消息后，UE的CC实体将进行兼容性检查（compatibility

check），如果满足呼叫建立的条件，CC实体将把相关信息送到MMI。应用层通过判断承载能力来决定是否接受此次呼叫，并将最终结果返回给CC实体。如果应用层接受此次呼叫，那么CC实体将向网络返回一条CALL CONFIRMED消息，然后等待用户摘机。此时有两种情况：

• 用户不能够立即摘机，CC实体将依次向网络返回ALERTING消息和CONNECT消息；

• 用户立即摘机，CC实体将直接向网络返回一条CONNECT消息；

当UE的CC实体收到网络发来的CONNECT ACKNOWLEDGE确认消息后，就意39

味着此MTC过程已经结束，呼叫双方可以进行通信，CC实体进入激活状态。

在Outum抓图如下：标注重点IE

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