TD-LTE信令流程詳解(真的很好很強大)

1、研究院無線所2010年12月LTE信令流程信令流程主要內容主要內容基本概念網絡架構協(xié)議棧結構接口功能無線網系統(tǒng)消息UE的工作模式與狀態(tài)無線承載的分類UE標識無線網基本信令流程隨機接入尋呼RRC連接建立、重配、重建立、釋放測量端到端業(yè)務建立/釋放相關流程Attach流程Detach流程Service Request過程專用承載建立流程專用承載修改流程專用承載釋放流程移動性管理TAU切換小區(qū)重選附錄E-UTRAN網絡結構網絡結構LTE主要主要3GPP規(guī)范見附錄規(guī)范見附錄基基 本本 概概 念念網絡架構網絡架構LTE網絡架構網絡架構網絡實體網絡實體整個TD-LTE系統(tǒng)由3部分組成：核心網（EPC, E

2、volved Packet Core ）接入網（eNodeB）用戶設備 （UE）EPC分為三部分：MME (Mobility Management Entity, 負責信令處理部分）S-GW (Serving Gateway , 負責本地網絡用戶數據處理部分）P-GW (PDN Gateway，負責用戶數據包與其他網絡的處理 )接入網（也稱E-UTRAN）由eNodeB構成網絡接口S1接口：eNodeB與EPCX2接口：eNodeB之間Uu接口：eNodeB與UENOTE: 和UMTS相比，由于NodeB 和 RNC 融合為網元eNodeB ,所以TD-LTE少了Iub接口。X2接口類似于Iu

3、r接口，S1接口類似于Iu接口基基 本本 概概 念念網絡架構網絡架構LTE網絡實體網絡實體EPCEPC與與E-UTRANE-UTRAN功能劃分功能劃分 基基 本本 概概 念念網絡架構網絡架構EPCEUTRANEPCEPC與與E-UTRANE-UTRAN功能簡述功能簡述eNB功能：無線資源管理相關的功能，包括無線承載控制、接納控制、連接移動性管理、上/下行動態(tài)資源分配/調度等；IP頭壓縮與用戶數據流加密；UE附著時的MME選擇；提供到S-GW的用戶面數據的路由；尋呼消息的調度與傳輸；系統(tǒng)廣播信息的調度與傳輸；測量與測量報告的配置。MME功能：尋呼消息分發(fā)，MME負責將尋呼消息按照一定的原則分發(fā)到

4、相關的eNB；安全控制；空閑狀態(tài)的移動性管理；EPC承載控制；非接入層信令的加密與完整性保護。服務網關功能：終止由于尋呼原因產生的用戶平面數據包；支持由于UE移動性產生的用戶平面切換。PDN網關功能：逐用戶數據包的過濾和檢查用戶IP分配基基 本本 概概 念念網絡架構網絡架構功能概述功能概述網元間控制面整體協(xié)議棧網元間控制面整體協(xié)議棧沒有RNC，空中接口的控制平面（RRC）功能由eNB進行管理和控制基基 本本 概概 念念協(xié)議棧結構協(xié)議棧結構控制面協(xié)議棧控制面協(xié)議棧網元間用戶面整體協(xié)議棧網元間用戶面整體協(xié)議棧用戶面和控制面協(xié)議棧均包含PHY,MAC,RLC和PDCP層，控制面向上還包含RRC層和N

5、AS層沒有了RNC，空中接口的用戶平面（MAC/RLC）功能由eNB進行管理和控制 基基 本本 概概 念念協(xié)議棧結構協(xié)議棧結構用戶面協(xié)議棧用戶面協(xié)議棧用戶面協(xié)議內部的關系用戶面協(xié)議內部的關系層層2協(xié)議架構（協(xié)議架構（DL）層層2協(xié)議架構（協(xié)議架構（UL）邏輯信道、傳輸信道和物理信道映射關系見附錄邏輯信道、傳輸信道和物理信道映射關系見附錄基基 本本 概概 念念協(xié)議棧結構協(xié)議棧結構UuUu口控制面協(xié)議?？诳刂泼鎱f(xié)議棧控制平面RRC協(xié)議數據的加解密和完整性保護功能，在LTE中交由PDCP層完成RRC子層主要承擔廣播、無線接口尋呼、RRC連接管理、無線承載控制、移動性管理、UE測量上報和控制等功能僅存

6、在一個MAC實體基基 本本 概概 念念協(xié)議棧結構協(xié)議棧結構LTE控制面控制面3G中控制平面不存在PDCP協(xié)議棧，由RLC層提供無線信令承載SRBRLC層依然提供TM/UM /AM三種傳輸模式3G中UM/AM傳輸模式下的加密由RLC層實現(xiàn)，TM模式 下的加密由MAC層實現(xiàn)3G中含有多個MAC實體：MAC-b, MAC-c/sh, MAC-d, MAC-hs與與3G的異同的異同UuUu口用戶面協(xié)議?？谟脩裘鎱f(xié)議棧安全方面的功能，用戶面的加密和解密功能由PDCP子層完成僅存在一個MAC實體基基 本本 概概 念念協(xié)議棧結構協(xié)議棧結構LTE用戶面用戶面3G中PDCP層僅用于承載PS業(yè)務，廣播和多播業(yè)務由

7、BMC層協(xié)議承載3G中用戶數據的加密和解密由RLC和MAC層完成3G中含有多個MAC實體：MAC-b, MAC-c/sh, MAC-d, MAC-hsRLC層依然提供TM/UM /AM三種傳輸模式與與3G的異同的異同LTE接口通用模型接口通用模型E-UTRANE-UTRAN接口通用協(xié)議模型接口通用協(xié)議模型 適用于E-UTRAN相關的所有接口，即S1和X2接口控制面和用戶面相分離，無線網絡層與傳輸網絡層相分離無線網絡層：實現(xiàn)E-UTRAN的通信功能傳輸網絡層：采用IP傳輸技術對用戶面和控制面數據進行傳輸 基基 本本 概概 念念接口功能接口功能S1S1接口協(xié)議棧接口協(xié)議棧UDP/IP之上的GTP-

8、U用來傳輸S-GW與eNB之間的用戶平面PDUS1用戶面主要功能為:在S1接口目標節(jié)點中指示數據分組所屬的SAE接入承載；移動性過程中盡量減少數據的丟失；錯誤處理機制；MBMS支持功能；分組丟失檢測機制；控制層為了可靠的傳輸信令消息，在IP層之上添加了SCTPS1控制面主要功能：EPC承載服務管理功能；S1 接口UE上下文釋放功能；ACTIVE狀態(tài)下UE的移動性管理功能S1接口的尋呼；NAS信令傳輸功能；漫游于區(qū)域限制支持功能；NAS節(jié)點選擇功能；初始上下文建立過程；基基 本本 概概 念念接口功能接口功能S1接口接口X2X2接口協(xié)議棧接口協(xié)議棧X2接口用戶面提供eNB之間的用戶數據傳輸功能 X

9、2-U接口協(xié)議棧與S1-U接口協(xié)議棧完全相同LTE系統(tǒng)X2接口的定義采用了與S1接口一致的原則 X2接口應用層協(xié)議主要功能：支持LTE_ACTIVE狀態(tài)下UE的LTE接入系統(tǒng)內的移動性管理功能；X2接口自身的管理功能，如錯誤指示、X2接口的建立與復位，更新X2接口配置數據等；負荷管理功能?；?本本 概概 念念接口功能接口功能X2接口接口3G Iu-PS接口通用模型接口通用模型與與3G 3G IuIu-PS-PS接口協(xié)議架構比較接口協(xié)議架構比較控制面：在Release 99中，采用7號信令系統(tǒng)協(xié)議承載信令；在Release 5之后的版本，控制信令直接用IP承載；用戶面：Release 99 P

10、S域，分組數據量在一個或多個AAL5永久虛電路上復用；在Release 5之后，直接采用IP傳輸，與LTE架構相同；基基 本本 概概 念念接口功能接口功能系統(tǒng)消息（系統(tǒng)消息（36.33136.331）系統(tǒng)消息的組成MasterInformationBlock(MIB)多個SystemInformationBlocks (SIBs)MIB承載于BCCH BCH P-BCH上包括有限個用以讀取其他小區(qū)信息的最重要、最常用的傳輸參數（系統(tǒng)帶寬，系統(tǒng)幀號，PHICH配置信息）時域：緊鄰同步信道，以10ms為周期重傳4次頻域：位于系統(tǒng)帶寬中央的72個子載波基基 本本 概概 念念無線網系統(tǒng)消息無線網系統(tǒng)消

11、息LTE系統(tǒng)消息系統(tǒng)消息PBCH時域映射結構PBCH頻域映射結構系統(tǒng)消息（系統(tǒng)消息（36.33136.331）SIBs除MIB以外的系統(tǒng)消息，包括SIB1-SIB12除SIB1以外，SIB2-SIB12均由SI (System Information)承載SIB1是除MIB外最重要的系統(tǒng)消息，固定以20ms為周期重傳4次，即SIB1在每兩個無線幀（20ms）的子幀#5中重傳（SFN mod 2 = 0，SFN mod 8 0）一次，如果滿足SFN mod 8 = 0時，SIB1的內容可能改變，新傳一次。SIB1和所有SI消息均傳輸在BCCH DL-SCH PDSCH上SIB1的傳輸通過攜帶SI

12、-RNTI（SI-RNTI每個小區(qū)都是相同的）的PDCCH調度完成SIB1中的SchedulingInfoList攜帶所有SI的調度信息，接收SIB1以后，即可接收其他SI消息基基 本本 概概 念念無線網系統(tǒng)消息無線網系統(tǒng)消息LTE系統(tǒng)消息系統(tǒng)消息各系統(tǒng)消息作用各系統(tǒng)消息作用基基 本本 概概 念念無線網系統(tǒng)消息無線網系統(tǒng)消息系統(tǒng)消息功能說明系統(tǒng)消息功能說明系統(tǒng)消息信令流程系統(tǒng)消息信令流程系統(tǒng)消息獲取系統(tǒng)消息獲取UE通過E-UTRAN廣播消息獲取AS和NAS系統(tǒng)消息此過程適用于RRC-IDLE和RRC_CONNECTED狀態(tài)開機選網和小區(qū)重選時切換完成或從另一個RAT切換到E-UTRAN時重新返

13、回覆蓋區(qū)域時當系統(tǒng)消息改變時當出現(xiàn)接收ETWS指示時upon receiving a request from CDMA2000 upper layers upon exceeding the maximum validity duration (3h) E-UTRAN MasterInformationBlock UE SystemInformationBlockType1 SystemInformation 基基 本本 概概 念念無線網系統(tǒng)消息無線網系統(tǒng)消息3GPP3GPP各狀態(tài)間轉換各狀態(tài)間轉換當存在當存在RRC連接時，連接時，UE處于處于RRC連接狀態(tài)，否則為連接狀態(tài)，否則為RRC I

14、DLE狀態(tài)狀態(tài) TS 36.331 4.2基基 本本 概概 念念UE的工作模式與狀態(tài)的工作模式與狀態(tài)各系統(tǒng)狀態(tài)轉移圖各系統(tǒng)狀態(tài)轉移圖UEUE各狀態(tài)說明各狀態(tài)說明狀狀 態(tài)態(tài)行行 為為RRC_IDLEPLMN選擇NAS配置的DRX過程系統(tǒng)信息廣播和尋呼鄰小區(qū)測量小區(qū)重選的移動性UE獲取1個TA區(qū)內的唯一標識eNodeB內無終端上下文RRC_CONNECTED網絡側有UE的上下文信息網絡側知道UE所處小區(qū)網絡和終端可以傳輸數據網絡控制終端的移動性鄰小區(qū)測量存在RRC連接: UE可以從網絡側收發(fā)數據 監(jiān)聽共享信道上指示控制授權的控制信令 UE可以上報信道質量給網絡側 UE可以根據網絡配置進行DRX基基

15、 本本 概概 念念UE的工作模式與狀態(tài)的工作模式與狀態(tài)RRC狀態(tài)狀態(tài)RRCRRC信令消息簡化信令消息簡化Radio Bearer Setup（無線承載建立）（無線承載建立）Radio Bearer Release（無線承載釋放）（無線承載釋放）Radio Bearer Reconfiguration（無線承載重配置）（無線承載重配置）Transport Channel Reconfiguration（傳輸信道重配置）（傳輸信道重配置）TransportFormatCombinationControl（傳輸格式組合控制）（傳輸格式組合控制）Physical Channel Reconfigura

16、tion（物理信道重配置）（物理信道重配置）Measurement Control（測量控制）（測量控制）RRC Connection Reconfiguration（RRC連接重配置）連接重配置）基基 本本 概概 念念UE的工作模式與狀態(tài)的工作模式與狀態(tài)RRC信令簡化信令簡化LTELTE中的承載中的承載Radio Bearer承載空口RRC信令和NAS信令S1 Bearer 承載eNB與MME間S1-AP信令NAS消息也可作為NAS PDU附帶在RRC消息中發(fā)送基基 本本 概概 念念無線承載的分類無線承載的分類Bear(承載承載) in LTE無線承載分類無線承載分類數據承載為DRB，通過e

17、NB為其分配的PDSCH來承載信令承載通過SRB，LTE中有三類SRBSRB0：承載RRC消息，映射到CCCH信道SRB1：承載RRC消息，也可承載NAS消息，映射到DCCH信道SRB2：承載NAS消息，映射到DCCH信道UE的RRC連接未建立時，由SRB0承載RRC信令；SRB2未建立時，由SRB1承載NAS信令由于帶寬增加，數據傳輸性能增強，LTE的RRC消息的數據攜帶能力顯著提升； 因此LTE中所有NAS消息可填充在RRC消息中攜帶傳輸，進一步精簡了信令流程NAS消息通過四條RRC消息傳遞：ULInformationTransfer 和 DLInformationTransfer （由S

18、RB2承載，SRB2未建立時由 SRB1承載） RRCConnectionSetupComplete 和 RRCConnectionReconfiguration （由SRB1承載）RRCConnectionSetupComplete（只攜帶NAS的初始直傳消息）每種每種SRB可承載信令內容見附錄可承載信令內容見附錄NAS消息種類見附錄消息種類見附錄基基 本本 概概 念念無線承載的分類無線承載的分類根據承載內容分類根據承載內容分類NAS消息其他承載方式消息其他承載方式小區(qū)內小區(qū)內UEUE標識（標識（1 1）標識類型標識類型應用場景應用場景獲得方式獲得方式有效范圍有效范圍是否與終端是否與終端/卡

19、設備相關卡設備相關RA-RNTI隨機接入中用于指示接收隨機接入響應消息根據占用的時頻資源計算獲得（0001003C）小區(qū)內否T-CRNTI隨機接入中，沒有進行競爭裁決前的CRNTIeNB在隨機接入響應消息中下發(fā)給終端（003DFFF3）小區(qū)內否C-RNTI用于標識RRC Connect狀態(tài)的UE初始接入時獲得（T-CRNTI升級為C-RNTI） （003DFFF3）小區(qū)內否SPS-CRNTI半靜態(tài)調度標識eNB在調度UE進入SPS時分配（003DFFF3）小區(qū)內否P-RNTI尋呼FFFE（固定標識）全網相同否SI-RNTI系統(tǒng)廣播FFFF（固定標識）全網相同否基基 本本 概概 念念UE標識標識

20、核心網核心網UEUE標識（標識（2 2）用戶標識用戶標識名稱名稱來源來源作用作用IMSIInternational Mobile Subscriber IdentitySIM卡UE在首次ATTACH時需要攜帶IMSI信息，網絡也可以通過身份識別流程要求UE上報IMSI參數IMEIInternational Mobile Equipment Identity終端國際移動臺設備標識，唯一標識UE設備，用15個數字表示IMEISVIMEI and Software Version Number終端攜帶軟件版本號的國際移動臺設備標識，用16個數字表示S-TMSISAE Temporary Mobile

21、 Station IdentifierMME產生并維護SAE臨時移動標識，由MME分配。與UMTS的P-TMSI格式類似，用于NAS交互中保護用戶的IMSIGUTIGlobally Unique Temporary IdentifierMME產生并維護全球唯一臨時標識，在網絡中唯一標識UE，可以減少IMSI，IMEI等用戶私有參數暴露在網絡傳輸中.第一次attach時UE攜帶IMSI，而之后MME會將IMSI和GUTI進行一個對應，以后就一直用GUTI，通過attachaccept帶給UE；TMSI信息是GUTI的一部分基基 本本 概概 念念UE標識標識主要內容主要內容基本概念網絡架構協(xié)議棧結

22、構接口功能無線網系統(tǒng)消息UE的工作模式與狀態(tài)無線承載的分類UE標識無線網基本信令流程隨機接入尋呼RRC連接建立、重配、重建立、釋放測量端到端業(yè)務建立/釋放相關流程Attach流程Detach流程Service Request過程專用承載建立流程專用承載修改流程專用承載釋放流程移動性管理TAU切換小區(qū)重選附錄隨機接入過程（隨機接入過程（36.30036.300）申請上行資源與eNodeB間的上行時間同步從RRC-IDLE狀態(tài)到RRC-CONNECT的狀態(tài)轉換，即RRC連接過程，如初始接入和TAU更新無線鏈路失敗后的初始接入，即RRC 連接重建過程在RRC-CONNECTED狀態(tài)，未獲得上行同步但

23、需發(fā)送上行數據和控制信息或雖未上行失步但需要通過隨機接入申請上行資源在RRC-CONNECTED狀態(tài)，從服務小區(qū)切換到目標小區(qū)在RRC-CONNECTED狀態(tài)，未獲得上行同步但需接收下行數據在RRC-CONNECTED狀態(tài)，UE位置輔助定位需要，網絡利用隨機接入獲取時間提前量（TA: Timing Advance）競爭接入過程競爭接入過程非競爭接入過程非競爭接入過程無線網基本信令流程無線網基本信令流程隨機接入隨機接入隨機接入實現(xiàn)的基本功能隨機接入實現(xiàn)的基本功能隨機接入隨機接入的使用場景的使用場景基于競爭的隨機接入（基于競爭的隨機接入（2-12-1）UE隨機選擇preamble碼發(fā)起Msg1：發(fā)

24、送Preamble碼eNB可以選擇64個Preamble碼中 的部分或全部用于競爭接入Msg1承載于PRACH上Msg2：隨機接入響應Msg2由eNB的MAC層組織，并由 DL_SCH承載一條Msg2可同時響應多個UE的隨 機接入請求eNB使用PDCCH調度Msg2，并通過RA-RNTI進行尋址，RA-RNTI由承載Msg1的PRACH時頻資源位置確定Msg2包含上行傳輸定時提前量、為Msg3分配的上行資源、臨時C-RNTI等Msg3：第一次調度傳輸UE在接收Msg2后，在其分配的上行資源上傳輸Msg31234基于競爭的隨機接入過程基于競爭的隨機接入過程2-1無線網基本信令流程無線網基本信令流

25、程隨機接入隨機接入基于競爭的隨機接入過程基于競爭的隨機接入過程2-2基于競爭的隨機接入（基于競爭的隨機接入（2-22-2）針對不同的場景，Msg3包含不同的內容初始接入：攜帶RRC層生成的RRC連接請求，包含UE的S-TMSI或隨機數連接重建：攜帶RRC層生成的RRC連接重建請求，C-RNTI和PCI切換：傳輸RRC層生成的RRC切換完成消息以及UE的C-RNTI上/下行數據到達：傳輸UE的C-RNTIMsg4：競爭解決初始接入和連接重建場景初始接入和連接重建場景切換，上切換，上/下行數據到達場景下行數據到達場景競爭判定Msg4攜帶成功解調的Msg3消息的拷貝，UE將其與自身在Msg3中發(fā)送的

26、高層標識進行比較，兩者相同則判定為競爭成功UE如果在PDCCH上接收到調度Msg4的命令，則競爭成功調度Msg4使用由臨時C-RNTI加擾的PDCCH調度eNB使用C-RNTI加擾的PDCCH調度Msg4C-RNTIMsg2中下發(fā)的臨時C-RNTI在競爭成功后升級為UE的C-RNTIUE之前已分配C-RNTI，在Msg3中也將其傳給eNB。競爭解決后，臨時C-RNTI被收回，繼續(xù)使用UE原C-RNTI無線網基本信令流程無線網基本信令流程隨機接入隨機接入基于非競爭的隨機接入基于非競爭的隨機接入UE根據eNB的指示，在指定的PRACH上使用指定的Preamble碼發(fā)起隨機接入Msg0：隨機接入指示

27、對于切換場景，eNB通過RRC信令通知UE對于下行數據到達和輔助定位場景，eNB通過PDCCH通知UEMsg1：發(fā)送Preamble碼UE在eNB指定的PRACH信道資源上用指定的Preamble碼發(fā)起隨機接入Msg2：隨機接入響應Msg2與競爭機制的格式與內容完全一樣，可以響應多個UE發(fā)送的Msg1基于非競爭的隨機接入過程基于非競爭的隨機接入過程無線網基本信令流程無線網基本信令流程隨機接入隨機接入由網絡向空閑態(tài)或連接態(tài)的UE發(fā)起Paging消息會在UE注冊的所有小區(qū)發(fā)送（TA范圍內）核心網觸發(fā)：通知UE接收尋呼請求（被叫，數據推送）eNodeB觸發(fā)：通知系統(tǒng)消息更新以及通知UE接收ETWS等

28、信息尋呼（尋呼（36.30036.300，36.33136.331）在S1AP接口消息中，MME對eNB發(fā)paging消息，每個paging消息攜帶一個被尋呼UE信息eNB讀取Paging消息中的TA列表，并在其下屬于該列表內的小區(qū)進行空口尋呼若之前UE已將DRX消息通過NAS告訴MME，則MME會將該信息通過paging消息告訴eNB空口進行尋呼消息的傳輸時，eNB將具有相同尋呼時機的UE尋呼內容匯總在一條尋呼消息里尋呼消息被映射到PCCH邏輯信道中，并根據UE的DRX周期在PDSCH上發(fā)送尋呼的發(fā)送尋呼的發(fā)送無線網基本信令流程無線網基本信令流程尋呼尋呼尋呼消息的讀取尋呼消息的讀取UE尋呼消

29、息的接收遵循DRX的原則UE根據DRX周期在特定時刻根據P-RNTI讀取PDCCHUE根據PDCCH的指示讀取相應PDSCH，并將解碼的數據通過尋呼傳輸信道（PCH）傳到MAC層。PCH傳輸塊中包含被尋呼UE標識（IMSI或S-TMSI），若未在PCH上找到自己的 標識，UE再次進入DRX狀態(tài)3G中UE也遵循DRX周期讀取尋呼消息，但有專用的尋呼信道PICH和PCH尋呼的讀取尋呼的讀取無線網基本信令流程無線網基本信令流程尋呼尋呼RRC協(xié)議介紹協(xié)議介紹控制面協(xié)議控制面協(xié)議RRCRRC協(xié)議協(xié)議RRC協(xié)議功能為NAS層提供連接管理、消息傳遞等服務對接入網的底層協(xié)議實體提供參數配置的功能負責UE移動性

30、管理相關的測量、控制等功能RRC協(xié)議承載SRBSRB類別類別 承載邏輯信道承載邏輯信道承載消息類別承載消息類別承載消息內容承載消息內容SRB0CCCHRRC消息RRC連接請求，RRC連接建立，RRC連接拒絕，RRC連接重建立請求，RRC連接重建立，RRC連接重建立拒絕SRB1DCCHRRC消息部分NAS消息RRC連接建立完成，RRC連接重建立完成，RRC連接重配置，RRC連接重配置完成，RRC連接釋放等SRB2DCCHNAS消息上下行直傳消息無線網基本信令流程無線網基本信令流程RRC連接建立、重配連接建立、重配重建、釋放重建、釋放RRCRRC連接建立過程連接建立過程觸發(fā)原因：IDLE態(tài)UE需變

31、為連接態(tài)時發(fā)起該過程，如呼叫、響應尋呼、TAU、Attach等RRC連接建立成功流程RRC連接請求：UE通過UL_CCCH在SRB0上發(fā)送，攜帶UE的初始（NAS）標識和建立原因等，該消息對應于隨機接入過程的Msg3RRC連接建立：eNB通過DL_CCCH在SRB0上發(fā)送，攜帶SRB1的完整配置信息，該消息對應隨機接入過程的Msg4RRC連接建立完成：UE通過UL-DCCH在SRB1上發(fā)送，攜帶上行方向NAS消息，如Attach Request、TAU Request、Service Request、Detach Request等，eNB根據這些消息進行S1口建立RRC連接建立失敗第二步中，如

32、果eNB拒絕為UE建立RRC連接，則通過DL_CCCH在SRB0上回復一條RRC連接拒絕消息RRC連接，建立成功連接，建立成功RRC連接，網絡側拒絕連接，網絡側拒絕無線網基本信令流程無線網基本信令流程RRC連接建立連接建立RRC連接建立連接建立RRCRRC連接重建立過程連接重建立過程觸發(fā)原因：當處于RRC連接狀態(tài)但出現(xiàn)切換失敗、無線鏈路失敗、完整性保護失敗、RRC重配置失敗等情況時，觸發(fā)此過程RRC連接重建立成功流程RRC連接重建請求：UE通過UL_CCCH在SRB0上發(fā)送，攜帶UE的AS層初始標識信息及重建立原因，該消息對應隨機接入過程的Msg3RRC連接重建：eNB通過DL_CCCH在SR

33、B0上回復，攜帶SRB1的完整配置信息，該消息對應隨機接入過程的Msg4RRC連接重建立完成：UE通過UL-DCCH在SRB1上發(fā)送，不攜帶任何實際信息，只起到RRC層確認的功能RRC連接重建立拒絕流程第二步中，如果eNB中沒有UE的上下文信息，則拒絕為UE重建RRC連接，則通過DL_CCCH在SRB0上回復一條RRC連接重建立拒絕消息RRC連接重建成功連接重建成功RRC連接重建失敗連接重建失敗RRC連接重建連接重建無線網基本信令流程無線網基本信令流程RRC連接重建連接重建RRCRRC連接重配置過程連接重配置過程觸發(fā)原因：當需要發(fā)起對SRB和DRB的管理、低層參數配置、切換執(zhí)行和測量控制時，觸

34、發(fā)此過程RRC連接重配置過程RRC連接重配置：eNB通過DL_DCCH在SRB1上發(fā)送，根據功能的不同攜帶不同的配置信息內容，一條消息中可以攜帶體現(xiàn)多個功能的信息單元RRC連接重配置完成：UE通過UL_DCCH在SRB1上發(fā)送，不攜帶任何實際信息，只起到RRC層確認的功能RRC連接重配置異常流程若UE無法執(zhí)行RRC連接重配置消息中的內容，則UE回退到收到該消息前的配置，并發(fā)起RRC連接重建立過程RRC連接重配置成功連接重配置成功RRC連接重配置異常連接重配置異常RRC連接重配連接重配無線網基本信令流程無線網基本信令流程RRC連接重配連接重配RRCRRC連接釋放過程連接釋放過程觸發(fā)原因：網絡希望

35、解除與UE的RRC連接時，觸發(fā)該過程RRC連接釋放過程RRC連接釋放：eNB通過DL_DCCH在SRB1 上發(fā)送，可選擇攜帶重定位信息和專用優(yōu)先級分 配信息（用于控制UE的小區(qū)選擇和小區(qū)重選）本地釋放某些情況下，UE的RRC層根據NAS層的指示主動釋放RRC連接，不通知網絡側而主動進入空閑狀態(tài)，如NAS層鑒權過程中沒有通過鑒權檢查RRC連接釋放連接釋放RRC連接釋放連接釋放無線網基本信令流程無線網基本信令流程RRC連接釋放連接釋放RRCRRC過程場景總結過程場景總結RRC連接建立RRC連接重建RRC重配置RRC釋放場景初始接入Attach時發(fā)起；UE從IDLE態(tài)至連接態(tài)時發(fā)起： 發(fā)起呼叫； 響

36、應尋呼； Attach Request； TAU Request； Detach Request RRC連接出現(xiàn)異常時發(fā)起： 切換失??； 無線鏈路失??； 底層完整性保護失敗； RRC重配置失敗；當需要對SRB和DRB進行管理時發(fā)起： E-RAB的建立、修改、刪除； 請求UE激活SRB2；測量控制下發(fā)時發(fā)起；切換執(zhí)行時發(fā)起； 希望解除與UE的RRC連接，使UE返回IDLE態(tài)時；RRC過程總結過程總結無線網基本信令流程無線網基本信令流程RRC連接建立、重配連接建立、重配重建、釋放重建、釋放測量概述測量概述測量（測量（36.33136.331）RRC_IDLE狀態(tài)下，UE的測量參數信息通過E-UTR

37、AN的廣播獲得RRC_CONNECTED狀態(tài)下，E-UTRAN通過專屬信令向UE下發(fā)測量配置（measurement configuration）信息，如RRCConnectionReconfiguration消息中可攜帶UE可執(zhí)行的測量類型同頻測量：測量與當前服務小區(qū)下行頻點相同的鄰小區(qū)下行頻點異頻測量：測量與當前服務小區(qū)下行頻點不同的下行頻點（同小區(qū)或鄰小區(qū)）與UTRA的系統(tǒng)間測量與GERAN的系統(tǒng)間測量與CDMA2000 HRPD或CDMA2000 1xRTT的系統(tǒng)間測量無線網基本信令流程無線網基本信令流程測量測量測量下達測量下達IDLE態(tài)，網絡側通過系統(tǒng)消息告知UE需要進行的測量及其參

38、數SIB4：下發(fā)同頻鄰區(qū)測量信息（鄰區(qū)列表）SIB5：下發(fā)異頻鄰區(qū)測量信息（鄰區(qū)列表）SIB6：下發(fā)UTRAN鄰區(qū)信息SIB7：下發(fā)GERAN鄰區(qū)信息SIB8：下發(fā)CDMA2000鄰區(qū)信息連接態(tài)，網絡側通過RRC重配消息中攜帶 MeasConfig 信元給UE下發(fā)測量配置該信元中攜帶測量對象和測量上報標準 測量配置下發(fā)測量配置下發(fā)無線網基本信令流程無線網基本信令流程測量測量測量報告上報測量報告上報IDLE態(tài)下，UE不上報，僅做小區(qū)重選；連接態(tài)下UE進行測量上報事件觸發(fā)一次上報觸發(fā)事件有A1A5，B1，B2上報次數為一次UE忽略上報間隔配置周期性上報觸發(fā)類型為周期，包含上報CGI、上報最強小區(qū)、

39、SON目的上報最強小區(qū)如果上報目的為“上報CGI”或上報“SON目的上報最強小區(qū)”，則上報次數為1事件觸發(fā)周期上報（事件觸發(fā)上報與周期性上報的結合）觸發(fā)事件有A1A5，B1，B2上報次數為多次上報間隔配置有效測測 量量 事事 件件LTE系統(tǒng)內的同頻/異頻測量事件異技術測量事件Event A1：服務小區(qū)測量值（RSRP或RSRQ）大于門限值Event A2：服務小區(qū)測量值（RSRP或RSRQ）小于門限值Event A3：鄰小區(qū)測量值優(yōu)于服務小區(qū)測量值一定門限值Event A4：鄰小區(qū)測量值大于門限值Event A5：服務小區(qū)測量值小于門限1，同時鄰小區(qū)信道質 量大于門限2Event B1：異技術

40、鄰小區(qū)信道質量大于門限Event B2：服務小區(qū)信道質量小于門限1，同時異技術鄰 小區(qū)信道質量大于門限2測量上報測量上報無線網基本信令流程無線網基本信令流程測量測量主要內容主要內容基本概念網絡架構協(xié)議棧結構接口功能無線網系統(tǒng)消息UE的工作模式與狀態(tài)無線承載的分類UE標識無線網基本信令流程隨機接入尋呼RRC連接建立、重配、重建立、釋放測量端到端業(yè)務建立/釋放相關流程Attach流程Detach流程Service Request過程專用承載建立流程專用承載修改流程專用承載釋放流程移動性管理TAU切換小區(qū)重選附錄AttachAttach和和DetachDetach過程過程作用：Attach過程完成U

41、E在網絡的注冊，完成核心網（EPC）對該UE默認承載的建立Detach過程完成UE在網絡側的注銷和所有EPS承載的刪除Attach說明：LTE中，Attach伴隨著核心網處默認承載的建立Detach說明：UE/MME/SGSN/HSS均可發(fā)起detach過程若網絡側長時間沒有獲得UE的信息，則會發(fā)起隱式的Detach過程，即核心網將該UE的所有承載釋放而不通知UEAttach與與Detach過程過程端到端業(yè)務建立端到端業(yè)務建立/ /釋放相關流程釋放相關流程Attach流程流程UEUE開機開機AttachAttach過程過程端到端業(yè)務建立端到端業(yè)務建立/ /釋放相關流程釋放相關流程Attach流

42、程流程Attach信令流程信令流程E-UTRAN部分部分在無線網部分，LTE的attach與3G的類似，完成相同的功能而在核心網部分，除薦權、身份驗證、用戶注冊以外，LTE還包含默認承載的建立，而3G中沒有AttachAttach過程說明過程說明1. 處在RRC_IDLE態(tài)的UE進行Attach過程，首先發(fā)起隨機接入過程，即MSG1消息；2. eNB檢測到MSG1消息后，向UE發(fā)送隨機接入響應消息，即MSG2消息；3. UE收到隨機接入響應后，根據MSG2的TA調整上行發(fā)送時機，向eNB發(fā)送RRCConnectionRequest消息；4. eNB向UE發(fā)送RRCConnectionSetup

43、消息，包含建立SRB1承載信息和無線資源配置信息；5. UE完成SRB1承載和無線資源配置，向eNB發(fā)送RRCConnectionSetupComplete消息，包含NAS層Attach request信息；6. eNB選擇MME，向MME發(fā)送INITIAL UE MESSAGE消息，包含NAS層Attach request消息；7. MME向eNB發(fā)送INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息，請求建立默認承載，包含NAS層Attach Accept、Activate default EPS bearer context request消息；8. eNB接收到INITIA

44、L CONTEXT SETUP REQUEST消息，如果不包含UE能力信息，則eNB向UE發(fā)送UECapabilityEnquiry消息，查詢UE能力；9. UE向eNB發(fā)送UECapabilityInformation消息，報告UE能力信息；10. eNB向MME發(fā)送UE CAPABILITY INFO INDICATION消息，更新MME的UE能力信息；11. eNB根據INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息中UE支持的安全信息，向UE發(fā)送 12. SecurityModeCommand消息，進行安全激活；12. UE向eNB發(fā)送SecurityModeComple

45、te消息，表示安全激活完成；13. eNB根據INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息中的ERAB建立信息，向UE發(fā)送RRCConnectionReconfiguration消息進行UE資源重配，包括重配SRB1和無線資源配置，建立SRB2、DRB（包括默認承載）等；14. UE向eNB發(fā)送RRCConnectionReconfigurationComplete消息，表示資源配置完成；15. eNB向MME發(fā)送INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE響應消息，表明UE上下文建立完成；16. UE向eNB發(fā)送ULInformationTransfer消息

46、，包含NAS層Attach Complete、Activate default EPS bearer context accept消息；17. eNB向MME發(fā)送上行直傳UPLINK NAS TRANSPORT消息，包含NAS層Attach Complete、Activate default EPS bearer context accept消息。Attach流程說明流程說明端到端業(yè)務建立端到端業(yè)務建立/ /釋放相關流程釋放相關流程Attach流程流程完整的完整的ATTACHATTACH過程過程端到端業(yè)務建立端到端業(yè)務建立/ /釋放相關流程釋放相關流程Attach流程流程核心網進行用戶身份驗證

47、、薦權和該用戶上次關機遺留承載的刪除完整的完整的ATTACHATTACH過程（續(xù)）過程（續(xù)）端到端業(yè)務建立端到端業(yè)務建立/ /釋放相關流程釋放相關流程Attach流程流程核心網建立默認承載，打通上行數據通道打通上行數據通道，修改承載Connected UE initiated DetachConnected UE initiated DetachDetach信令流程信令流程連接態(tài)連接態(tài)UE發(fā)起發(fā)起端到端業(yè)務建立端到端業(yè)務建立/ /釋放相關流程釋放相關流程Detach流程流程Connected UE initiated DetachConnected UE initiated Detach說明說

48、明1. 處在RRC_CONNECTED態(tài)的UE進行Detach過程，向eNB發(fā)送UL NAS Transfer消息，包含NAS層Detach request信息；2. eNB向MME發(fā)送上行直傳UPLINK NAS TRANSPORT消息，包含NAS層Detach request信息；3. MME向Serving-GW發(fā)送Delete Session Request，以刪除EPS承載；4. Serving-GW向MME發(fā)送Delete Session Response，以確認EPS承載刪除；5. MME向基站發(fā)送下行直傳DOWNLINK NAS TRANSPORT消息，包含NAS層Detach

49、 accept消息；6. eNB向UE發(fā)送DLInformationTransfer消息，包含NAS層Detach accept消息；7. MME向eNB發(fā)送UE CONTEXT RELEASE COMMAND消息，請求eNB釋放UE上下文信息；8. eNB接收到UE CONTEXT RELEASE COMMAND消息，向UE發(fā)送RRCConnectionRelease消息，釋放RRC連接；9. eNB釋放UE上下文信息，向MME發(fā)送UE CONTEXT RELEASE COMPLETE消息進行響應。連接態(tài)連接態(tài)UE發(fā)起發(fā)起Detach流程說明流程說明端到端業(yè)務建立端到端業(yè)務建立/ /釋放相關

50、流程釋放相關流程Detach流程流程MME-initiated DetachMME-initiated DetachMME發(fā)起的Detach過程與UE發(fā)起的類似，只是Detach Request由MME發(fā)起Detach信令流程信令流程連接態(tài)連接態(tài)MME發(fā)起發(fā)起端到端業(yè)務建立端到端業(yè)務建立/ /釋放相關流程釋放相關流程Detach流程流程HSS-initiated DetachHSS-initiated Detach端到端業(yè)務建立端到端業(yè)務建立/ /釋放相關流程釋放相關流程Detach流程流程Service Request 概述概述Service Request過程過程作用當UE無RRC連接且有

51、上行數據發(fā)起需求時當UE處于ECM IDLE態(tài)且有下行數據達到時在S1接口上建立S1承載，在Uu接口上建立數據無線承載說明當UE發(fā)起service request時，需先發(fā)起隨機接入過程Service Request由RRC Connection Setup Comlete攜帶上去當下行數據達到時，網絡側先對UE進行尋呼，隨后UE發(fā)起隨機接入過程，并發(fā)起service request過程UE發(fā)起service request相當于主叫過程下行數據達到發(fā)起的service request相當于被叫接入端到端業(yè)務建立端到端業(yè)務建立/ /釋放相關流程釋放相關流程 Service Request過程過

52、程UE triggered Service Request 主叫、被叫均需發(fā)起該過程端到端業(yè)務建立端到端業(yè)務建立/ /釋放相關流程釋放相關流程 Service Request過程過程這個流程很面熟Network Triggered Service Request 被叫業(yè)務，網絡通過Paging引發(fā)UE發(fā)起該過程端到端業(yè)務建立端到端業(yè)務建立/ /釋放相關流程釋放相關流程 Service Request過程過程E-RABE-RAB建立過程建立過程作用：為專用承載分配資源為默認承載分配資源過程：PDN-GW根據QoS策略制定該EPS承載的QoS參數S-GW向eNB發(fā)送承載建立請求，包含（IMSI,

53、QoS, TFT, TEID, LBI等）MME向eNB發(fā)送E-RAB建立請求，包含E-RAB ID,QoS,S-GW TEIDeNB接收建立請求消息后，建立數據無線承載eNB返回E-RAB建立響應消息，E-RAB建立列表信息中包含成功建立的承載信息，E-RAB建立失敗列表消息中包含沒有成功建立的承載消息說明：必須在UE RRC CONNECTED態(tài)下執(zhí)行UE和EPC均可發(fā)起，eNB不可發(fā)起UE發(fā)起時，EPC僅將其作為參考，有權接受或拒絕。當EPC接受時，可回復承載建立、修改流程。而在3G中，數據業(yè)務的PDP激活流程由UE發(fā)起。E-RAB建立概述建立概述端到端業(yè)務建立端到端業(yè)務建立/ /釋放相

54、關流程釋放相關流程專用承載建立流程專用承載建立流程PDN GWPDN GW發(fā)起的發(fā)起的E-RABE-RAB建立流程建立流程UE為ECM IDLE態(tài)時，第三步觸發(fā)由網絡發(fā)起的service request過程端到端業(yè)務建立端到端業(yè)務建立/ /釋放相關流程釋放相關流程專用承載建立流程專用承載建立流程E-RABE-RAB修改過程修改過程E-RAB修改概述修改概述作用E-RAB修改過程由MME發(fā)起，用于修改已經建立承載的配置過程P-GW發(fā)起承載修改請求，S-GW將其發(fā)給MMEMME向eNB發(fā)送E-RAB修改請求消息，修改一個或多個承載，E-RAB修改列表信息包含每個承載的QoSeNB接收到E-RAB修

55、改請求消息后，修改數據無線承載eNB返回E-RAB修改響應消息， E-RAB修改列表信息中包含成功修改的承載信息，E-RAB修改失敗列表消息中包含沒有成功修改的承載消息說明必須在CONNECTED態(tài)下執(zhí)行UE和EPC均可發(fā)起，eNB不可發(fā)起UE發(fā)起時，EPC可回復承載建立、修改、釋放流程分為修改Qos和不修改Qos兩種類型端到端業(yè)務建立端到端業(yè)務建立/ /釋放相關流程釋放相關流程專用承載專用承載修改流程修改流程PDN GWPDN GW發(fā)起發(fā)起E-RABE-RAB修改流程（修改修改流程（修改QoSQoS）修改E-RAB的Qos端到端業(yè)務建立端到端業(yè)務建立/ /釋放相關流程釋放相關流程專用承載專用

56、承載修改流程修改流程PDN GWPDN GW發(fā)起發(fā)起E-RABE-RAB修改流程（不修改修改流程（不修改QoSQoS）不修改E-RAB的Qos端到端業(yè)務建立端到端業(yè)務建立/ /釋放相關流程釋放相關流程專用承載專用承載修改流程修改流程E-RAB釋放概述釋放概述E-RABE-RAB釋放過程釋放過程PDN GW和MME均可發(fā)起對E-RAB的釋放流程對于PDN GW發(fā)起的承載釋放，可釋放專用承載或該PDN地址下的所有承載對于MME發(fā)起的承載釋放，可釋放某一專用承載，但不能釋放該PDN下的默認承載過程無論P-GW或MME發(fā)起的釋放過程，MME向eNB發(fā)送E-RAB釋放命令消息，釋放一個或多個承載的SI和

57、Uu接口資源eNB接收到E-RAB釋放命令消息后，釋放每一個承載的S1接口資源,Uu接口上的資源和數據無線承載說明UE或MME均可發(fā)起對PDN連接釋放的請求，此時可以刪除該PDN下的專用承載（不包括默認承載）端到端業(yè)務建立端到端業(yè)務建立/ /釋放相關流程釋放相關流程專用承載專用承載釋放流程釋放流程PDN GWPDN GW發(fā)起的承載釋放流程發(fā)起的承載釋放流程當釋放默認承載時，為detach過程端到端業(yè)務建立端到端業(yè)務建立/ /釋放相關流程釋放相關流程專用承載專用承載釋放流程釋放流程MMEMME發(fā)起的承載釋放流程發(fā)起的承載釋放流程MME發(fā)起的承載釋放，僅能釋放某一專用承載，不能釋放該PDN連接下的

58、默認承載端到端業(yè)務建立端到端業(yè)務建立/ /釋放相關流程釋放相關流程專用承載專用承載釋放流程釋放流程UEUE或或MMEMME發(fā)起的發(fā)起的PDNPDN連接釋放流程連接釋放流程UE的最后一個PDN連接釋放不可由UE或MME發(fā)起端到端業(yè)務建立端到端業(yè)務建立/ /釋放相關流程釋放相關流程專用承載專用承載釋放流程釋放流程主要內容主要內容基本概念網絡架構協(xié)議棧結構接口功能無線網系統(tǒng)消息UE的工作模式與狀態(tài)無線承載的分類UE標識無線網基本信令流程隨機接入尋呼RRC連接建立、重配、重建立、釋放測量端到端業(yè)務建立/釋放相關流程Attach流程Detach流程Service Request過程專用承載建立流程專用承

59、載修改流程專用承載釋放流程移動性管理TAU切換小區(qū)重選附錄TAU概述概述TA和和TAITAU的定義的定義當移動臺由一個TA移動到另一個TA時，必須在新的TA上重新進行位置登記以通知網絡來更改它所存儲的移動臺的位置信息，這個過程就是跟蹤區(qū)更新(Tracking Area Update,TAU)移動性管理移動性管理TAUTAU概述概述為了確認移動臺的位置，LTE網絡覆蓋區(qū)將被分為許多個跟蹤區(qū)(Tracking Area, TA) TA功能與3G的位置區(qū)(LA)和路由區(qū)(RA)類似，是LTE系統(tǒng)中位置更新和尋呼的基本單位。TA用TA碼(Tracking Area Code, TAC)標識，一個TA可

60、包含一個或多個小區(qū)，TAC在這些小區(qū)的在這些小區(qū)的SIB1中廣播中廣播與LAC、RAC類似，網絡運營時用TAI作為TA的唯一標識，TAI由MCC、MNC和TAC組成，共計6字節(jié)TA和和TAI的定義的定義TA和和TAIUE在附著時，MME會為UE分配一組TA list（長度長度116）并發(fā)送給UE保存，當需要尋呼UE時，網絡會在TA list所包含的小區(qū)內向UE發(fā)送尋呼消息。TAI LIST的定義的定義通過合理規(guī)劃通過合理規(guī)劃TA，設置合適，設置合適TAI LIST的長度和內容，通過不斷調整可的長度和內容，通過不斷調整可以實現(xiàn)尋呼和位置更新的一個相對平衡，進而獲得較優(yōu)的網絡性能以實現(xiàn)尋呼和位置更