第4章 WCDMA系统主要工作过程 4.1 WCDMA系统的基本工作过程 4.2 WCDMA系统中的切换 4.3 WCDMA系统安全 4.4

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1 第4章 WCDMA系统主要工作过程 4.1 WCDMA系统的基本工作过程 4.2 WCDMA系统中的切换 4.3 WCDMA系统安全 4.4

2 了解了WCDMA系统网络结构、各网元和接口的工作原理后，本章将介绍WCDMA系统主要工作过程，主要内容如下：
小区的系统信息广播 网络选择及小区选择和重选 随机接入过程

3 寻呼过程 无线资源控制（RRC）连接建立过程 WCDMA系统中不同切换过程的分析

4 WCDMA系统安全措施，主要介绍鉴权过程、信令和业务数据的加密、数据完整性保护等

5 4.1 WCDMA系统的基本工作过程 小区的系统信息广播是UE获得系统参数信息的方式。
小区的系统信息广播 小区的系统信息广播是UE获得系统参数信息的方式。 UE通过对小区广播信息的监听，读取该小区的系统广播信息，得到需要的系统配置信息，据此UE可以执行后续动作。

6 系统信息由信息单元构成，携带接入层和非接入层的信息。
系统信息单元以系统信息块的方式传达给UE，每个系统信息块包含有一个或多个系统信息单元。

7 系统信息块有主信息块（Master Information Block，MIB）、调度块（Scheduling Block，SB）和普通系统信息块（Regular System Information Block，SIB）3种类型。

8 1．系统信息块的构成 系统信息块的数目定义为一个主信息块（MIB）、两个调度块（SB）和18个普通系统信息块（SIB）。
系统信息块按照主信息块、调度块和普通系统信息块组成树状结构。

9 （1）主信息块（MIB） 图4-1 MIB的结构

10 （2）调度块（SB） （3）系统信息块（SIB）

11 2．SIB消息内容 （1）系统信息块类型1（SIB1） 图4-2 SIB1的消息结构

12 （2）系统信息块类型2（SIB2） （3）系统信息块类型3（SIB3）和类型4（SIB4）

13 图4-3 SIB3消息结构

14 （4）系统信息块类型5（SIB5）和类型6（SIB6）

15 （6）系统信息块类型8（SIB8）和类型9（SIB9）

16 （9）系统信息块类型13（SIB13） （10）系统信息块类型14（SIB14） （11）系统信息块类型15（SIB15）

17 （12）系统信息块类型16（SIB16） （13）系统信息块类型17（SIB17） （14）系统信息块类型18（SIB18）

18 3．小区的系统信息广播过程 小区的系统信息广播过程简述如下：Node B通过NBAP消息从RNC获得最新的系统广播信息块的内容和相应的调度信息，使用逻辑信道BCCH对系统信息进行广播。

19 一般情况下，SIB10使用FACH传输信道发送，其他所有SIB（包括MIB和SB）都是在BCH传输信道上发送。
BCH传输信道映射到物理信道P-CCPCH上，物理信道P-CCPCH使用固定的信道码。

20 当UE开机后第一次选定一个适合的小区时，UE可以知道该小区使用的下行主扰码，又因为P-CCPCH使用固定的信道码，UE可以从P-CCPCH上读取该小区所有的系统信息消息。

21 UE可以存储该小区的系统信息消息，所以当UE移动到另一个小区的覆盖范围内，又返回原先驻扎的小区时，UE可以使用它存储的系统信息消息，而不必再次从P-CCPCH读取。

22 网络选择及小区选择和重选 1．空闲模式下的UE UE在开机之后为了获得网络的服务，空闲模式下的UE需要执行PLMN选择和重选、小区选择及重选和位置登记过程，这3个过程之间的关系如图4-4所示。

23 图4-4 UE选择网络示意图

24 UE成功的驻留在小区后，将具有如下功能：
（1）能接收所属PLMN的系统信息； （2）小区内可以发起随机接入过程； （3）可以接收网络的寻呼信息； （4）可以接收小区的广播业务。

25 2．PLMN网络选择 PLMN网络选择和重选的目的是选择一个可用的PLMN（Available PLMN）网络，可用网络（Available PLMN）是指UE在一个网络中至少存在一个可用小区（Acceptable Cell）。

26 网络选择模式有两种可以使用，自动选择和手动选择（Automatic/Manual selection）。

27 （1）自动选择模式 （2）手动选择模式

28 3．小区选择 （1）小区选择过程常用术语 ① 合适小区（Suitable Cell） ② 可用小区（Acceptable Cell）
③ 正常驻留（Camped normally） ④ 驻留小区（Camped on any cell）

29 （2）存储信息小区选择过程 图4-5 小区选择过程

30 （3）初始小区选择过程 ① 小区搜索 ② 读取广播信道信息 ③ 判决

31 （4）S准则 表4-1 小区选择的相关参数 参 数 含 义 Squal 小区选择质量值（dB） Srxlev
表4-1 小区选择的相关参数 参 数 含 义 Squal 小区选择质量值（dB） Srxlev 小区选择使用接收信号水平值（dB） Qqualmeas 测量的小区信号质量值。指小区的导频信道CPICH的EC/No（dB） Qrxlevmeas 测量的小区中接收信号水平值。指小区导频信道CPICH的RSCP（dBm） Qqualmin 最小的小区信号质量值（dB），如果小区的信号质量低于此值，则可以认为UE脱离当前小区的服务区 Qrxlevmin 最小的小区信号水平值（dBm），如果小区的信号强度低于此值，则可以认为UE脱离了当前小区的服务区 Pcompensation max（UE TXPWR MAX RACH P MAX，0）（dB） UE TXPWR MAX RACH UE使用RACH接入网络时使用的最大发射功率（dBm） P MAX UE的最大载频发射功率（dBm）

32 4．小区重选 （1）小区重选过程 小区重选过程就是UE监测相应的系统广播信息，并执行测量过程，依据小区重选准则执行小区重选过程，从候选小区列表中找到更合适的小区驻留下来的过程。。

33 UE在空闲（IDLE）模式和RRC连接模式下（CELL_FACH，CELL_PCH，URA_PCH），都可能进行小区重选过程。

34 小区重选过程分为分层小区结构（Hierachical Cell structure，HCS）和没有使用HCS两种情况。

35 （2）R准则 表4-2 小区重选的相关参数 参 数 含 义 Qmeas,s 当前服务小区的测量质量 Qhyst1s
表4-2 小区重选的相关参数 参 数 含 义 Qmeas,s 当前服务小区的测量质量 Qhyst1s 小区重选的指标设为CPICH RSCP时，测量的迟滞参数 Qhyst2s 小区重选的指标设为CPICH Ec/No时，测量的迟滞参数 Qmeas,n 邻小区的测量质量 小区重选的指标设为CPICH RSCP时，测量的偏置参数 小区重选的指标设为CPICH Ec/No时，测量的偏置参数

36 随机接入过程 UE没有被分配专用信道资源之前，如果希望和网络建立连接，UE只能利用上行随机接入信道（RACH）发送接入请求。

37 UE发起接入请求的原因可以为：移动台始呼、移动台发送寻呼响应、用户登记等。
UE通过RACH向基站发送的第一条消息为一条RRC消息。

38 1．RRC层与接入相关的信息 物理层收到来自RRC层与接入相关的主要信息如下： （1）PRACH前缀扰码；
（2）基于时长的消息长度，10ms或20ms；

39 （3）AICH传送时间参数； （4）对应于每一种接入服务等级（Access Service Class，ASC）的可用前导特征码和RACH子信道集合； （5）功率增加步长；

40 （6）前导试探周期次数和随机后退参数； （7）前导的初始功率；

41 （8）传输格式集合参数，包括每种传输格式对应的随机接入消息中数据部分和控制部分之间的功率偏置。
功率偏置值以dB为单位，是最后一次传送的前导和随机接入消息控制部分的功率差。

42 2．随机接入过程 图4-6 物理随机接入过程

43 寻呼过程 移动通信系统中UE的位置不是固定的，为了建立一次呼叫，核心网（CN）根据无线接入网应用部分（RANAP）协议，通过Iu接口向UTRAN发送寻呼消息，UTRAN则将CN寻呼消息通过Uu接口上的寻呼过程发送给UE，使得被寻呼的UE发起与CN的信令连接建立过程，一个不处于通信状态的用户需要被激活时，寻呼过程是必需的。

44 3GPP定义了第一类型寻呼和第二类型寻呼两种寻呼类型，应用中将根据UE的运行模式和状态来选择寻呼类型。

45 1．第一类型寻呼 第一类型寻呼消息是由消息类型、寻呼记录列表（可选）、数个寻呼记录和BCCH修改信息（可选）等信息所组成。
（1）第一类型寻呼主要作用 （2）第一类型寻呼消息的内容 第一类型寻呼消息是由消息类型、寻呼记录列表（可选）、数个寻呼记录和BCCH修改信息（可选）等信息所组成。

46 图4-7 第一类型寻呼

47 （3）第一类型寻呼过程中用到的主要参数 ① 寻呼的非连续接收（DRX）周期 ② 寻呼时机 ③ 寻呼指示符

48 2．第二类型寻呼 第二类型寻呼消息包含消息类型、RRC执行标识、寻呼原因、核心网域标识和寻呼记录类型标识。

49 图4-8 第二类型寻呼

50 RRC连接建立过程 RRC连接是UE和SRNC之间进行信令交互的一条逻辑通路，每个UE最多只有一个RRC连接，没有RRC连接的UE状态称为空闲状态（IDLE），有RRC连接的UE状态称为RRC连接模式。

51 RRC连接建立过程说明了UE如何建立与UTRAN的信令通路，是UE与网络进行信令交互的前提条件。

52 1．RRC连接建立过程 （1）RRC连接请求 图4-9 RRC连接建立的信令流程

53 （2）无线链路建立 （3）Iub承载建立 （4）帧同步 （5）RRC连接建立 （6）RRC连接建立完成

54 图4-10 RRC连接建立资源

55 2．RRC连接释放 RRC连接释放即断开RRC连接，包括UE和SRNC间所有的RAB和SRB，所有的信令连接也断开了。

56 常见的释放原因如下。 （1）正常事件 （2）异常抢先释放 （3）拥塞

57 （4）重新建立驳回 （5）用户无活动 （6）指定信令连接重新建立

58 RAB的建立 1．无线接入承载的概念 按UMTS QoS体系结构，UMTS应用层端到端的业务使用底层网络所提供的承载业务，它可以分为终端设备/移动终端（TE/MT）本地承载业务、UMTS承载业务和外部承载业务。

59 UMTS承载业务由无线接入承载（RAB）业务和核心网络承载业务组成，如图4-11所示。

60 图4-11 UMTS QoS体系结构

61 无线接入承载（Radio Access Bearer，RAB）业务根据QoS要求提供用户终端（MT）和CN Iu之间用户语音、数据及多媒体业务的加密传送。

62 2．无线接入承载的建立 UE要完成RRC的连接建立后，才能建立RAB。 根据无线资源状态，RAB的建立过程有如下情形。

63 （1）DCH-DCH，RRC使用DCH，RAB准备使用DCH；
（2）RACH/FACH-RACH/FACH，RRC使用CCH，RAB准备使用CCH； （3）RACH/FACH-DCH，RRC使用CCH，RAB准备使用DCH。

64 图4-12 DCH-DCH同步情况下RAB的建立过程

65 4.2 WCDMA系统中的切换 切换 1．切换的概念 切换通常指越区切换，移动台从一个基站覆盖的小区进入到另一个基站覆盖的小区的情况下，为了保持通信的连续性，将移动台与当前基站之间的通信链路转移到移动台与新基站之间的通信链路的过程称为切换。

66 根据切换方式不同，通常分为硬切换和软切换两种情况。

67 2．WCDMA系统中的切换 图4-13 WCDMA系统中的切换

68 3．切换过程 （1）切换过程简介 切换过程通常分为以下3个步骤：无线测量、网络判决、系统执行。

69 （2）切换过程常用术语 ① 激活集 ② 监测集（相邻集） ③ 检测集

70 （3）WCDMA系统软切换过程 图4-14 WCDMA软切换原理示意图

71 4.2.2 软切换/更软切换 软切换/更软切换可以在呼叫建立时和UE处于CELL_DCH状态时发生。
软切换/更软切换 软切换/更软切换可以在呼叫建立时和UE处于CELL_DCH状态时发生。 UE根据激活集、监测集和检测集中导频信号质量的变化，动态地添加或删除小区。

72 1．呼叫建立时的软切换/更软切换 2．UE在CELL DCH状态下的软切换/更软切换 3．同载频FDD测量报告事件

73 （1）1A报告事件 图 A事件举例

74 （2）1B报告事件 图4-16 lB事件举例

75 （3）1C报告事件 图4-17 lC事件举例

76 （4）1E报告事件 图4-18 lE事件举例

77 （5）1F报告事件 图 F事件举例

78 4．软切换/更软切换信令流程 软切换状态下，网络侧与UE会有多条无线链路存在，上行连路上不同无线链路的信号可以在RNC测合并。

79 不过如果多条无线链路均在Node B接收，可以在Node B进行无线信号的最大比合并，只发生在Node B内部的软切换定义为更软切换，更软切换不需要为新的链路建立Node B和RNC间的传输承载。

80 （1）更软切换流程 图4-20 更软切换流程图

81 （2）软切换流程 图4-21 软切换信令流程

82 压缩模式 压缩模式，也称为时隙化模式，是指一种传输模式，信息传输在时域上被压缩而产生出一个传输间隔。

83 压缩模式也可以认为通过传输时间的压缩或减少来产生一段传输间隔，UE的接收机可以利用这段间隔调谐到另外一个载频上进行测量。

84 压缩模式在载频间和不同系统间测量中起着很重要的作用。

85 图4-22 压缩模式传输的例子

86 1．压缩模式实现方法 （1）高层协议调度 （2）减少扩频因子 （3）打孔方式

87 2．传输间隔式样序列 如果UE采用压缩模式来进行载频间和不同系统间测量，UTRAN必须提供传输间隔式样序列（Transmission Gap Pattern Sequence，TGPS）。

88 一个传输间隔式样序列包含两种交替的传输模式l和2。
每种模式在一个传输间隔式样长度（Transmission Gap Pattern Length，TGPL）内提供一或两个传输间隔。

89 传输间隔式样序列采用传输间隔式样序列标识（Transmission Gap Pattern Sequence Identifier，TGPSI）来识别。
图4-23所示是一个传输间隔式样序列的例子，包含的参数描述如下。

90 图4-23 传输间隔式样序列

91 3．传输间隔 WCDMA网络设计中，传输间隔的长度不能大于14个时隙，即传输间隔的最大长度是9.33ms。
而且，每个无线帧中可能的传输间隔时隙数最大是7。

92 因此，如果一个传输间隔大于7个时隙，它必须占用两个连续的无线帧。
可以将传输间隔设置在物理帧的不同位置。 图4-24和图4-25分别表示单帧和双帧传输间隔例子。

93 图4-24 单帧传输间隔

94 图4-25 双帧传输间隔

95 4.2.4 载频间切换 对于获得3G牌照的运营商而言，一般不会仅使用一个载频，需要多个载频进行扩容。
载频间切换 对于获得3G牌照的运营商而言，一般不会仅使用一个载频，需要多个载频进行扩容。 对于载频间切换，仅仅测量同频小区是不够的。 UTRAN会在测量控制消息中发送载频间测量报告信息。

96 UE需要测量异频小区并发送导频测量报告。
对于异频小区，除了同频测量报告准则以外，还备有载频间测量报告准则。

97 1．载频间切换 载频间切换由2A～2F载频间报告事件触发。

98 2．载频间报告事件 载频间报告事件包括2A～2F的报告事件，适用范围、触发条件及其参数含义。

99 系统间切换 系统间切换是指将UE与UTRAN的连接转到另一种无线接入技术（如WCDMA系统和cdma2000、TD-SCDMA、GSM等系统之间的切换），或者将UE与其他无线技术之间的连接转到UTRAN上。 本节将介绍WCDMA和GSM间的系统间切换。

100 1．系统间切换 执行系统间切换的首要条件是UE是双模手机，具备系统间切换的能力。
UTRAN在测量控制消息中发送一个包含有关系统间切换测量信息单元。

101 UE在测量控制消息中定义了GSM相邻小区，系统间测量报告事件的触发准则。
对于WCDMA到GSM的切换，需要使用压缩模式来进行系统间测量。

102 2．触发事件 表4-4 系统间报告事件 报 告 事 件 适 用 范 围 触发条件公式及其参数含义 3A
表4-4 系统间报告事件 报 告 事 件 适 用 范 围 触发条件公式及其参数含义 3A 现UTRAN载频的评估质量低于一定的门限值，并且其他系统载频的评估质量高于一定的门限值 QUsed≤TUsed − H3A/2且MOther RAT + CIOOther RAT≥TOther RAT + H3A/2 式中： Qused是UTRAN载频信号质量的估计值； TUsed应用于UTRAN载频上的信绝对门限值； H3A是与测量事件3A相关的迟滞值； MOther RAT是其他系统（如GSM）上信号质量估计值； CIOOther RAT是其他系统小区的小区特定偏置； TOther RAT是应用与其他系统的绝对门限值 3B 其他系统载频的评估质量低于一定的门限值 MOther RAT + CIOOther RAT≤TOther RAT − H3B/2 MOther RAT是其他系统（GSM）上信号质量估计值； H3B是与测量事件3B相关的迟滞值 3C 其他系统载频的评估质量高于一定的门限值 MOther RAT + CIOOther RAT≥TOther RAT + H3C/2 CIOOther RAT是应用与其他系统的绝对门限值 H3C是与测量事件3C相关的迟滞值 3D 其他系统中的最佳小区发生改变 MNew≥MBest + H3D/2 MNew是其他系统（如GSM）上新小区的质量测量值； MBset是其他系统上已有小区的质量测量值； H3D是与测量事件3D相关的迟滞值

103 3．系统间切换信令流程 图4-26 WCDMA向GSM的切换信令流程

104 4.3 WCDMA系统安全 移动通信系统的安全除了与有线通信系统相同的部分外，重点需要考虑移动通信系统特殊的部分—空中接口部分的安全问题，即网络接入的安全问题。

105 WCDMA系统的安全机制继承了GSM系统的安全架构，同时对GSM的安全机制进行了改进。

106 WCDMA系统的接入安全主要包含以下几个方面：
（1）临时身份标识（TMSI）的使用； （2）系统中用户与网络的相互鉴权； （3）空中接口信令数据的完整性保护； （4）空中接口数据的加密。

107 表4-5 WCDMA安全中使用的主要算法 算 法 功 能 描 述 算 法 输 出 f0 产生鉴权使用的随机数 RAND f1 网络鉴权功能
算 法 功 能 描 述 算 法 输 出 f0 产生鉴权使用的随机数 RAND f1 网络鉴权功能 MAC-A/XMAC-A f1* 网络鉴权功能的重新同步 MAC-S/XMAC-S f2 用户鉴权功能 RES/X-RES f3 产生加密键CK CK f4 产生完整性保护键IK IK f5 产生匿名键AK AK f5* 在鉴权重同步过程中产生AK f8 UMTS中的加密算法 密文 f9 UMTS中的完整性保护算法 MAC-I/XMAC-I

108 表4-6 WCDMA安全中使用的主要参数 参 数 定 义 比 特 长 度 K 在USIM中和AuC中预先存储的键值 128 RAND AuC中产生的随机数 SQN 序列号 48 AK 匿名键 AMF 鉴权管理参数 16

109 续表 参 数 定 义 比 特 长 度 MAC 消息鉴权码 64 CK 加密键 128 IK 完整性保护键 RES 用户响应 32～128
参 数 定 义 比 特 长 度 MAC 消息鉴权码 64 CK 加密键 128 IK 完整性保护键 RES 用户响应 32～128 XRES 网络方希望移动台给出的响应 AUTN 鉴权参数 128 = 16 + 64 + 48 AUTS 鉴权重同步参数 96～128 MAC-I 用于数据完整性保护的消息鉴权码 32

110 鉴权过程 WCDMA中的安全认证过程完全是双向的，这样做使整个安全认证过程更加严密，提高了系统的可靠性。

111 空中接口加密和完整性保护相应算法所需要的加密键（Cipher Key，CK）和完整性保护键（Integrity Key，IK）是在安全认证过程中产生的，这样使空中接口的加密和安全性保护过程建立在成功安全认证的基础之上，从而使整个安全机制更加合理和严密。

112 1．鉴权过程功能 鉴权过程是几乎所有移动通信系统必须具备的功能，没有鉴权也就没有合法身份的验证。 WCDMA的鉴权过程具有如下功能。

113 （1）网络方检查移动台发送的身份标识是否合法；
（2）提供鉴权参数五元组中的随机数数组；

114 （3）向移动台提供新的加密键（CK）； （4）向移动台提供新的完整性保护键（IK）； （5）允许移动台验证网络方的合法性。

115 2．鉴权中心鉴权参数的生成 ① RAND（Random Challenge），随机数；
（1）五元组包括的鉴权参数 ① RAND（Random Challenge），随机数； ② XRES（Expected User Response），网络方希望移动台给出的响应；

116 ③ AUTN（Authentication token），鉴权参数；
④ CK（Cipher key），加密键； ⑤ IK（Integrity key），完整性保护键。

117 （2）鉴权参数的生成 图4-27 鉴权中心鉴权参数的产生

118 3．USIM中的鉴权及鉴权参数的生成 图4-28 USIM中的鉴权过程

119 4．WCDMA中的鉴权与键值协商过程 鉴权的前提条件是用户和网络方都拥有一个鉴权参数K，K是一个128bit的二进制数，每个用户使用不同的K，K只在用户的USIM中和用户归属网络中的鉴权中心（AuC）保存。

120 WCDMA中的鉴权与键值协商过程如图4-29所示。

121 图4-29 WCDMA中的鉴权与键值协商过程

122 信令和业务数据的加密 无线通信系统中空中接口数据传输的开放性使得网络与终端的发射数据更容易被截获、进而被恶意攻击，通过对空中接口数据的加密过程可以有效地提高整个系统的安全性。

123 WCDMA在空中接口无线链路的加密主要包括以下内容：
（1）加密键的生成 （2）加密算法的实现 （3）用户数据的加密 （4）信令的加密

124 图4-30 WCDMA空中接口加密算法

125 数据完整性保护 数据的完整性保护是指在数据的收端和发端之间检验数据是否正确传输的一种机制。

126 通常在发送端根据完整性保护算法将完整性检查的信息加入到数据中进行发送，在接收端根据接收到的数据中含有的完整性保护信息对接收到的数据进行检查。

127 WCDMA系统在用户端和网络间传输的多数控制信令信息需要数据的完整性保护，并且数据完整性保护过程是双向的，即在用户端和网络端都需要进行完整性保护。

128 根据3GPP的规定，只对信令数据进行完整性保护，完整性保护主要包含以下内容。
（1）完整性保护键的生成 （2）完整性保护算法的实现

129 图4-31 完整性保护算法

130 4.4 WCDMA系统中呼叫的建立过程 WCDMA系统可以完成多种类型的呼叫业务，主要包括电路域的语音业务、视频业务，分组域的数据业务，语音和数据的并发业务等。

131 语音业务采用自适应多速率（AMR）业务的形式。

132 电路域呼叫过程 1．电路域语音呼叫过程 （1）移动用户主叫（MOC）

133 图4-32 移动用户主叫过程

134 （2）移动用户被叫（MTC） 图4-33 移动用户被叫过程

135 2．电路域视频呼叫过程 3GPP对ITU-T H.324以及其附录C和附录H规范进行了适当修改，保证在电路交换网络中提供视频电话业务。

136 3G-324M终端就是指采用H.324协议修改版的终端或者其他各种类型的终端，在3GPP无线电路交换网络中可以提供实时视频、语音、数据业务或者这几种业务的组合形式。

137 3G-324M终端间可以提供单向或者双向通信，也可以进行3G-324M与其他多媒体电话终端之间的通信。

138 （1）视频终端协议结构 图4-34 视频终端协议结构

139 （2）视频终端主要协议 ① H.245定义 ② H.324 ③ H.261 ④ H.263

140 ⑤ MPEG-4 Visual（ISO/IEC 14496.2）
⑦ AMR

141 （3）视频呼叫流程 图4-35 视频呼叫流程

142 分组域呼叫过程 分组域呼叫与电路域呼叫一样，也可以分为移动用户主叫和移动用户被叫两种情况。 呼叫过程主要包括如下子过程。

143 RRC连接的建立 GPRS附着/业务请求过程 鉴权和安全模式 PDP上下文激活过程 无线接入承载（RAB）建立

144 RRC连接的建立、鉴权和安全模式、无线接入承载（RAB）建立的应用在电路域的呼叫过程中已经进行了分析，本节将介绍GPRS附着/业务请求过程和PDP上下文激活过程，最后简单介绍分组域呼叫过程。

145 1．GPRS附着/业务请求过程 （1）GPRS附着过程 图4-36 GPRS附着过程

146 2．PDP上下文激活过程 图4-37 UE发起的上下文激活

147 3．分组域呼叫建立过程 图4-38 分组域呼叫建立过程

148 小 结 1．小区的系统信息广播是UE获得系统参数的方式。UE通过对小区广播信息的监听，读取该小区的系统广播信息。
小 结 1．小区的系统信息广播是UE获得系统参数的方式。UE通过对小区广播信息的监听，读取该小区的系统广播信息。 系统信息消息由信息单元构成，携带着接入层和非接入层的信息。

149 系统信息单元以系统信息块的方式传达给UE，每个系统信息块包含有一个或多个系统信息单元。
系统信息块有主信息块（MIB）、调度块（SB）和普通系统信息块（SIB）3种类型。

150 2．UE在开机之后为了获得网络的服务，空闲模式下的UE需要执行PLMN选择和重选、小区选择及重选和位置登记过程。
小区选择有存储信息小区选择过程和初始小区选择过程。

151 3．UE没有被分配专用信道资源之前，如果希望和网络建立连接，UE只能利用上行公共信道RACH发送接入请求。

152 UE发起接入请求的原因可以为：移动台始呼、移动台发送寻呼响应、用户登记等。
UE通过RACH向基站发送的第一条消息为一条RRC消息。 随机接入过程可以看作UE寻求最佳发射功率的过程。

153 4．移动通信系统中UE的位置不是固定的，为了建立一次呼叫，CN根据无线接入网应用部分（RANAP）协议，通过Iu接口向UTRAN发送寻呼消息，UTRAN则将CN寻呼消息通过Uu接口上的寻呼过程发送给UE，使得被寻呼的UE发起与CN的信令连接建立过程。

154 3GPP定义了第一类型寻呼和第二类型寻呼两种寻呼类型。

155 5．RRC连接是UE和SRNC之间进行信令交互的一条逻辑通路，每个UE最多只有一个RRC连接，没有RRC连接的UE状态称为空闲状态（IDLE），有RRC连接的UE状态称为RRC连接模式。

156 RRC连接建立过程说明了UE如何建立与UTRAN的信令通路，是UE与网络进行信令交互的前提条件。

157 6．UMTS应用层端到端的业务使用底层网络所提供的承载业务，它可以分为TE/MT本地承载业务、UMTS承载业务和外部承载业务。
UMTS承载业务由无线接入承载（RAB）业务和核心网络承载业务组成。

158 RAB业务包含无线承载（RB）业务和Iu承载业务。
RAB QoS需求映射到无线承载（RB），依靠无线承载（RB）提供底层传输功能。

159 7．切换通常指越区切换，移动台从一个基站覆盖的小区进入到另一个基站覆盖的小区的情况下，为了保持通信的连续性，将移动台与当前基站之间的通信链路转移到移动台与新基站之间的通信链路的过程称为切换。

160 根据切换方式不同，通常分为硬切换和软切换两种情况。
WCDMA系统采用切换方式有：软切换、更软切换和硬切换。 切换过程通常分为以下三个步骤：无线测量、网络判决、系统执行。

161 8．软切换状态下，网络侧与UE会有多条无线链路存在，上行连路上不同无线链路的信号可以在RNC侧合并。

162 不过如果多条无线链路均在Node B接收，可以在Node B进行无线信号的最大比合并，只发生在Node B内部的软切换定义为更软切换，更软切换不需要为新的链路建立Node B和RNC间的传输承载。

163 9．压缩模式是信息传输在时域上被压缩而产生出一个传输间隔。UE的接收机可以利用传输间隔调谐到另外一个载频上进行测量。
在载频间和不同系统间测量中起着很重要的作用。

164 UMTS系统设计中定义了3种实现压缩模式的方法，包括高层协议调度、减少扩频因子和打孔方式。

165 10．对于载频间切换，UTRAN会在测量控制消息中发送载频间测量报告信息。UE需要测量异频小区并发送导频测量报告。

166 对于异频小区，除了同频测量报告准则以外，还备有载频间测量报告准则。
载频间切换由2A～2F载频间报告事件触发。 这些报告事件是基于载频信号质量估计结果。

167 11．系统间切换是指将UE与UTRAN的连接转到另一种无线接入技术，或者将UE与其他无线技术之间的连接转到UTRAN上。系统间报告事件为3A～3D的报告事件。

168 WCDMA系统中，系统间切换不仅包括GSM和WCDMA间电路域的双向切换，还包括分组域的双向切换。
实际应用中可以根据覆盖情况采用不同的切换策略。

169 12．WCDMA系统的安全机制继承了GSM系统的安全架构，同时对GSM的安全机制进行了改进。

170 WCDMA系统的接入安全主要包含临时身份标识（TMSI）的使用、系统中用户与网络的相互鉴权、空中接口信令数据的完整性保护、空中接口数据的加密。

171 13．WCDMA中的安全认证过程完全是双向的。空中接口加密和完整性保护相应算法所需要的加密键（CK）和完整性保护键（IK）是在安全认证过程中产生的，这样使空中接口的加密和安全性保护过程建立在成功安全认证的基础之上，从而使整个安全机制更加合理和严密。

172 14．无线通信系统中空中接口数据传输的开放性使得网络与终端的发射数据更容易被截获、进而被恶意攻击，通过对空中接口数据的加密过程可以有效地提高整个系统的安全性。

173 WCDMA在空中接口无线链路的加密主要包括加密键的生成、加密算法的实现、用户数据的加密、信令的加密。

174 15．数据的完整性保护是指在数据的收端和发端之间检验数据是否正确传输的一种机制。

175 通常在发送端根据完整性保护算法将完整性检查的信息加入到数据中进行发送，在接收端根据接收到的数据中含有的完整性保护信息对接收到的数据进行检查。

176 完整性保护主要包含完整性保护键的生成和完整性保护算法的实现。

177 16．电路域语音呼叫时，移动用户主叫（MOC）过程主要包括RRC连接建立、CM业务处理、鉴权和安全模式、呼叫控制、RAB建立、呼叫建立成功子过程。

178 移动用户作为被叫时，接收到寻呼消息后，UE将启动相应的连接建立过程，其过程与移动用户作为主叫的流程大致类似。

179 17．3G-324M终端就是指采用H.324协议修改版的终端或者其他各种类型的终端，在3GPP无线电路交换网络中可以提供实时视频、语音、数据业务或者这几种业务的组合形式。

180 3G-324M终端间可以提供单向或者双向通信，也可以进行3G-324M与其他多媒体电话终端之间的通信。

181 3G-324M终端之间的呼叫过程与AMR语音建立过程类似，只是其中的无线链路重配置、RAB建立、建立（Setup）等消息具体内容有所不同，体现出视频数据业务的特性。

182 18．分组域呼叫与电路域呼叫一样，也可以分为移动用户主叫和移动用户被叫两种情况。

183 呼叫过程中RRC连接的建立、鉴权和安全模式、无线接入承载（RAB）建立与电路域的呼叫过程近似，不同的是增加了GPRS附着/业务请求过程和PDP上下文激活过程。