UE的状态与寻呼流程

UE的状态与寻呼流程

UE状态
UE有两种基本的运行模式：空闲模式和连接模式。上电开始，UE就停留在空闲模式下，通过非接入层标识如IMSI、TMSI或P-TMSI等标志来区分。UTRAN不保存空闲模式UE的信息，仅能够寻呼一个小区中的所有UE或同一个寻呼时刻的所有UE。
当UE完成RRC连接建立时，UE才从空闲模式转移到连接模式：CELL_FACH或CELL_DCH状态。UE的连接模式，也叫UE的RRC状态，反映了UE连接的级别以及UE可以使用哪一种传输信道。当RRC连接释放时，UE从连接模式转移到空闲模式。

图6-3 UE运行模式

UE在连接模式下，一共有如下4种状态：
1. CELL_DCH状态
CELL_DCH状态有如下特征：
 在上行和下行给UE分配了一个专用物理信道
 根据UE当前的活动集可以知道UE所在的小区
 UE可以使用专用传输信道、下行/上行共享传输信道或这些传输信道的组合
UE进入CELL_DCH状态有如下2种方法：
1） UE在空闲模式下，RRC连接建立在专用行道上，因此UE从空闲模式进入CELL_DCH状态；
2） UE处于CELL_FACH状态下使用公共传输信道，通过信道切换后使用专用传输信道，UE从CELL_FACH状态进入到CELL_DCH状态。
2. CELL_FACH状态
CELL_FACH状态具有如下特征：
 没有给UE分配专用传输信道
 UE连续监听一个下行FACH信道
 为UE分配了一个默认的上行公共信道（例如，RACH）或上行共享传输信道，使之能够在接入过程中的任何时间内使用
 UE的位置在小区级为UTRAN所知，具体为UE最近一次发起小区更新时报告的小区
在CELL_FACH子状态，UE执行下面的动作：
 监听一个FACH
 监听当前服务小区的BCH传输信道，解码系统信息消息
 在小区变为另一个UTRA小区时，发起一个小区更新过程
 除非选择了一个新小区，否则使用在当前小区中分配的C-RNTI作为公共传输信道上的UE标识
 在RACH上传送上行控制信令和小数据包
在CELL_FACH状态下，如果数据业务在一段时间里未被激活，UE将进入CELL_PCH状态，以减少功率的损耗。并且，当UE暂时脱离CELL_PCH状态执行小区更新，更新完成后，如果UE和网络侧均无数据传输需求，它将返回CELL_PCH。
3. CELL_PCH 状态
CELL_PCH状态具有如下特征：
 没有为UE分配专用信道
 UE使用非连续接收（DRX）技术，在某个特定的寻呼时刻监听PCH传输信道上的信息
 不能有任何上行的活动
UE的位置在小区级为UTRAN所知，具体为UE在CELL_FACH状态时最近一次发起小区更新时所报告的小区
在CELL_PCH状态，UE进行以下活动：
根据DRX 周期监听寻呼时刻，并接收PCH上的寻呼消息
监听当前服务小区的BCH传输信道，以解码系统信息
当小区改变时发起小区更新过程
在该状态下不能使用DCCH逻辑信道。如果网络试图发起任何活动，它需要在UE所在小区的PCCH逻辑信道上发送一个寻呼请求。
UE转换到CELL_FACH状态的方式有两个，一是通过UTRAN寻呼，二是通过任何上行接入。
4. URA_PCH状态
URA_PCH状态具有如下特征：
 没有为UE分配专用信道
 UE使用DRX技术，在某个特定的寻呼时刻监听PCH传输信道上的信息
 不能有任何上行的活动
 UE的位置在URA级为UTRAN所知，具体为UE在CELL_FACH状态时最近一次发起URA更新时所报告的URA
在URA_PCH状态，UE进行以下活动：
 根据DRX周期监听寻呼时刻，并接收PCH上的寻呼消息
 监听当前服务小区的BCH传输信道，以解码系统信息
 当URA改变时发起URA更新过程
在该状态下不能使用DCCH逻辑信道。如果网络试图发起任何活动，它需要在UE所在URA的PCCH逻辑信道上发送寻呼请求。
在URA_PCH状态， 没有资源分配给数据传输用。因此，如果UE有数据要传送，需要首先转换到CELL_FACH状态。

寻呼流程
与固定通信不同，移动通信中的通信终端的位置不是固定的，为了建立一次呼叫，核心网（CN）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。
当UTRAN收到某个CN域（CS域或PS域）的寻呼消息时，首先需要判断UE是否已经与另一个CN域建立了信令连接。如果没有建立信令连接，那么UTRAN只能知道UE当前所在的服务区，并通过寻呼控制信道将寻呼消息发送给UE，这就是PAGING TYPE 1消息；如果已经建立信令连接，在CELL_DCH或CELL_FACH状态下，UTRAN就可以知道UE当前活动于哪种信道上，并通过专用控制信道将寻呼消息发送给UE，这就是PAGING TYPE 2消息。因此针对UE所处的模式和状态，寻呼可以分为以下两种类型：
(1) 寻呼空闲模式或PCH状态下的UE
这一类型的寻呼过程使用PCCH（寻呼控制信道）寻呼处于空闲模式、CELL_PCH或URA_PCH状态的UE，用于向被选择的UE发送寻呼信息，其作用有如下三点：
 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。
 
图6-4 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
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。
 
图6-5 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消息来发起寻呼过程。这种寻呼也叫做专用寻呼过程。