LTE系統(tǒng)主要信令流程

1、TD-LTELTE系統(tǒng)主要信令流程1TD-LTE目錄TD-S/L系統(tǒng)總體分析對比系統(tǒng)總體分析對比TD-LTE系統(tǒng)架構(gòu)與協(xié)議特點系統(tǒng)架構(gòu)與協(xié)議特點TD-LTE主要信令流程主要信令流程2TD-LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對比3TD-LTE協(xié)議棧對比（1）接口協(xié)議棧：LTE借鑒借鑒TD-SCDMA Iu-PS進行定義進行定義X2口相當(dāng)于口相當(dāng)于Iur，S1相當(dāng)于相當(dāng)于Iu主要差異體現(xiàn)在X2口功能X2口支持小區(qū)間負(fù)荷信息交互，輔助執(zhí)行口支持小區(qū)間負(fù)荷信息交互，輔助執(zhí)行ICIC4RRCPDCPRLCPHY5TD-LTE協(xié)議棧對比（2）空口協(xié)議棧LTE借鑒借鑒TD-SCDMA，分層相同，分層相同協(xié)議分布不同各協(xié)議具體功

2、能不同TD-SCDMATD-LTE整體結(jié)構(gòu)MAC協(xié)議棧在接入網(wǎng)側(cè)分布于Node B和RNC兩個實體定義了五種RRC狀態(tài)只在用戶面存在，并且只支持PS域業(yè)務(wù)，主要實現(xiàn)頭壓縮功能支持固定數(shù)據(jù)分段，通過調(diào)整分段的數(shù)量適配底層傳輸速率支持專用信道和共享信道協(xié)議棧在接入網(wǎng)側(cè)都位于eNode B只定義了兩種RRC狀態(tài)用戶面和控制面都存在，除實現(xiàn)頭壓縮功能外，還要實現(xiàn)加密和完整性保護功能支持動態(tài)數(shù)據(jù)分段，通過調(diào)整分段大小適配底層傳輸速率只支持共享信道采用多址方式不同，物理層的設(shè)計存在諸多差異，信道與信號的表現(xiàn)形式重新定義。6TD-LTETD-S UE狀態(tài)示意圖狀態(tài)示意圖空閑模式：UE處于待機狀態(tài)，沒有業(yè)務(wù)的

3、存在；UE和UTRAN之間沒有連接，UTRAN內(nèi)沒有任何有關(guān)此UE的信息；通過非接入層標(biāo)識如IMSI TMSI或P-TMSI等標(biāo)志來區(qū)分UE；連接模式：當(dāng)UE完成RRC連接建立時，UE才從空閑模式轉(zhuǎn)移到連接模式；在連接模式下UE有4種狀態(tài)Cell-DCH, Cell-FACH, Cell-PCH, URA-PCHTD-LTE終端狀態(tài)對比TD-SCDMA 5狀態(tài)狀態(tài) VS TD-LTE2狀態(tài)狀態(tài)TD-LTE未定義未定義FACH信道，取消信道，取消CELL_FACH狀態(tài)狀態(tài)TD-LTE未定義專用信道，取消未定義專用信道，取消CELL_DCH狀態(tài)狀態(tài)CELL_PCH狀態(tài)與狀態(tài)與URA_PCH狀態(tài)并入

4、連接狀態(tài)狀態(tài)并入連接狀態(tài)狀態(tài)越少，轉(zhuǎn)移越簡單，狀態(tài)功能越復(fù)雜；狀態(tài)越多，狀態(tài)轉(zhuǎn)移越復(fù)雜，狀態(tài)功能越簡單CELL_DCHHandoverE - UTRARRC_CONNECTEDCELL_FACHCELL_PCHURA_PCHReselectionConnectionConnectionestablishment/releaseestablishment/releaseUTRA_IdleReselectionE - UTRARRC_IDLE7TD-LTE信令流程對比（1）TD-LTE信令流程設(shè)計充分借鑒了信令流程設(shè)計充分借鑒了TD-SCDMA系統(tǒng)，具體表現(xiàn)在：系統(tǒng)，具體表現(xiàn)在：大部分流程的主要步

5、驟均相同，例如切換一般分為切換準(zhǔn)備、切換執(zhí)行及切換完成TD-LTE的的TAU過程可以同過程可以同TD-SCDMA的的LAU過程類比過程類比TD-LTE的呼叫建立過程可以同的呼叫建立過程可以同TD-SCDMA的的MTC/MOC過程類過程類比TD-LTE的切換過程可以同的切換過程可以同TD-SCDMA系統(tǒng)的硬切換過程類比系統(tǒng)的硬切換過程類比基站間切換類似于SRNS重定位8TD-LTE信令流程對比（2）總體差異TS-SCDMA針對針對PS域域和CS域分別定義流程，TD-LTE只針對PS域定義流程。TD-LTE RRC信令做了信令做了大量簡化。9TD-LTE信令流程對比（3）具體差異LAU/TAU過程

6、過程TD-LTE的的TAU過程場景更加豐富，針對系統(tǒng)內(nèi)、系統(tǒng)間的不同場景都過程場景更加豐富，針對系統(tǒng)內(nèi)、系統(tǒng)間的不同場景都進行了定義呼叫建立過程TD-LTE支持支持NAS和和RRC信令的合并傳輸，可降低連接建立時延信令的合并傳輸，可降低連接建立時延TD-SCDMA建立業(yè)務(wù)承載之前需要經(jīng)過建立業(yè)務(wù)承載之前需要經(jīng)過7條條NSA信令交互，信令交互，TD-LTE只只需要3條切換過程TD-LTE只支持硬切換只支持硬切換(只有共享信道只有共享信道)，不支持接力切換，不支持接力切換TD-LTE通過通過RRC連接重配置命令執(zhí)行切換，連接重配置命令執(zhí)行切換，TD-SCDMA根據(jù)場景不同根據(jù)場景不同執(zhí)行對應(yīng)的命令

7、若切換失敗，TD-LTE系統(tǒng)終端發(fā)起RRC連接重建過程，TD-SCDMA使用小區(qū)更新過程10CNTD-LTETD-SCDMA QoS管理管理UMTSTEMTRANEDGENODEEnd-to-End ServiceCNGatewayTEMaximum bitrateGuaranteed bitrateDelivery orderMaximum SDU sizeTE/MT LocalBearer ServiceUMTS Bearer ServiceExternal BearerServiceTransfer delayResidual bit error ratioRadio Access Be

8、arer ServiceCN BearerServiceSDU error ratioTraffic handling priorityRadio BearerServicePhysical RadioBearer ServiceRAN AccessBearer ServicePhysicalBearer ServiceBackboneBearer ServiceAllocation/RetentionPriority11TD-LTETD-LTE QoS管理管理(1)SAE SystemUEeNodeBAGWPeer entity(e.g. UE,server)End-to-End Servi

9、ceSAE Bearer Serviceexternal BearerServiceSAE RadioBearer ServicePhysical RadioBearer ServiceSAE AccessBearer ServicePhysicalBearer Service12678TD-LTE管理方式TD-LTE QoS管理管理(2)定義QCI,核心網(wǎng)下發(fā)QCI及其伴隨屬性,接入網(wǎng)負(fù)責(zé)保證QCIResourcePriorityPacketPacketExample ServicesTypeDelayBudgetError LossRate12100 ms10-2Conversationa

10、l Voice(NOTE 3)GBR24150 ms10-3Conversational Video (Live Streaming)(NOTE 3)3350 ms10-3Real Time Gaming(NOTE 3)45300 ms10-6Non-Conversational Video (Buffered Streaming)(NOTE 3)5Non-GBR1100 ms10-6IMS Signalling(NOTE 3)Video (Buffered Streaming)(NOTE 4)6300 ms10-6TCP-based (e.g., www, e-mail, chat, ftp

11、, p2p filesharing, progressive video, etc.)7Voice,(NOTE 3)100 ms10-3Video (Live Streaming)Interactive Gaming8(NOTE 5)Video (Buffered Streaming)99300 ms10-6TCP-based (e.g., www, e-mail, chat, ftp, p2p filesharing, progressive video, etc.)13(NOTE 6)14TD-LTEQoS機制對比機制對比QoS屬性定義的差異屬性定義的差異在TD-SCDMA中定義但TD-L

12、TE未定義的屬性Delivery orderResidual bit error ratioTD-LTE新增加的屬性新增加的屬性AMBR(Aggregate Maximum Bit Rate )PBR(Prioritised Bit Rate )以上行為例3G R4：嚴(yán)格按照邏輯信道優(yōu)先級順序HSUPA：定義復(fù)用列表，在復(fù)用列表內(nèi)，嚴(yán)格按照邏輯信道優(yōu)先級順序：定義復(fù)用列表，在復(fù)用列表內(nèi)，嚴(yán)格按照邏輯信道優(yōu)先級順序TD-LTE:定義嚴(yán)格的邏輯信道優(yōu)先級定義PBR (Prioritized Bit Rate)按照下述原則組裝MAC PDU： 采用令牌桶算法在所有配置了GBR/PBR的邏輯信道中，按

13、照優(yōu)先級從高到低的順序選取數(shù)據(jù)，每個邏輯信道選擇的數(shù)據(jù)不能超過GBR/PBR所允許的值 如仍有剩余資源，按照優(yōu)先級從高到低的順序選取數(shù)據(jù)。TD-LTETD-SCDMA系統(tǒng)廣播系統(tǒng)廣播(1)組織方式15TD-LTETD-SCDMA系統(tǒng)廣播系統(tǒng)廣播(2)廣播內(nèi)容MIB：SIB1：SIB2：SIB3：SIB4：SIB5：SIB6：SIB7：SIB11：SIB12：SIB13：SIB15：SIB16：SIB17：SIB18：PLMN id, SIB調(diào)度指示。包含NAS系統(tǒng)信息（如CN信息）以及UE在空閑和連接模式下使用的各類定時器和計數(shù)器。范圍是PLMN。包含URA信息，URA ID。包含小區(qū)選擇和重

14、選參數(shù)。包含UE在連接模式下的小區(qū)選擇和重選參數(shù)。包含小區(qū)公共物理信道的配置參數(shù)。包含UE在連接模式下的小區(qū)公共和共享物理信道的配置參數(shù)。包含快速變化的參數(shù)（上行干擾和動態(tài)堅持水平（Dynamic persistence level）。包含小區(qū)中測量控制信息。包含連接模式下UE測量控制信息。包含ANSI-41有關(guān)信息。包含基于UE的或者UE輔助的定位方法的有關(guān)信息。包含無線承載、傳輸信道和物理信道參數(shù)，這些參數(shù)將存儲在UE（無論空閑還是連接模式）中，在UE切換到UTRAN時使用。范圍是PLMN。包含連接模式下配置共享物理信道的快速變化參數(shù)。僅用于TDD。包含鄰近小區(qū)的PLMN標(biāo)識。16TD-L

15、TETD-LTE系統(tǒng)廣播系統(tǒng)廣播(1)組織方式劃 分為MIB和SIB,MIB固定傳輸,SIB動態(tài)調(diào)度SIB1單獨傳輸單獨傳輸,其它其它SIB可級聯(lián)在可級聯(lián)在SI中傳輸中傳輸17TD-LTETD-LTE系統(tǒng)廣播系統(tǒng)廣播(2)消息內(nèi)容MIBSIB1SIB2SIB3SIB4SIB5SIB6SIB7SIB8SIB9SFN,下行系統(tǒng)帶寬, PHICH配置駐留判斷，其他SIB的調(diào)度信息接入限制信息，公共信道參數(shù)小區(qū)重選信息:- Intra-F/Inter-F/Inter-RAT的公用信息- 服務(wù)頻點信息- 部分Intra-F小區(qū)重選信息Intra-F小區(qū)重選信息鄰小區(qū)列表Inter-F小區(qū)重選信息UTRA

16、N小區(qū)重選信息(Inter-RAT)GERAN小區(qū)重選信息(Inter-RAT)CDMA2000小區(qū)重選信息(Inter-RAT)Home eNodeB NameSIB10SIB11ETWS primary notificationETWS secondary notification18TD-LTE廣播機制對比相同點都劃分為MIB和SIBMIB承載少量關(guān)鍵信息承載少量關(guān)鍵信息,都在專用信道承載都在專用信道承載更新方式類似,都可以采用value tag或?qū)ず敉ㄖK端或?qū)ず敉ㄖK端關(guān)鍵差異TD-LTE SIB進行了大量精簡進行了大量精簡TD-LTE SIB采用動態(tài)調(diào)度方式傳輸采用動態(tài)調(diào)度方式傳輸

17、,可以與數(shù)據(jù)復(fù)用資源可以與數(shù)據(jù)復(fù)用資源TD-LTE允許將多個允許將多個SIB級聯(lián)在一起傳輸級聯(lián)在一起傳輸,提高傳輸效率提高傳輸效率TD-LTE 系統(tǒng)支持終端對廣播信息進行HARQ合并后解碼19TD-LTE目錄TD-S/L系統(tǒng)總體分析對比系統(tǒng)總體分析對比網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)協(xié)議棧TD-LTE系統(tǒng)架構(gòu)與協(xié)議特點系統(tǒng)架構(gòu)與協(xié)議特點接口功能TD-LTE主要信令流程主要信令流程20S1S1TD-LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)2122TD-LTEX2接口協(xié)議棧接口協(xié)議棧User plane PDUsGTP-UUDPIPData link layerPhysical layer用戶面移動性管理接口管理負(fù)載管理X2-APSCTPIPDa

18、ta link layerPhysical layer控制面23TD-LTE空口協(xié)議棧（1）用戶面數(shù)據(jù)編解碼調(diào)制解調(diào)物理信號發(fā)送與接收支持AMC支持多種天線模式TD-LTE空口協(xié)議棧（2）控制面24TD-LTE高層協(xié)議主要功能MAC功能功能 信道映射與管理用戶級優(yōu)先級管理業(yè)務(wù)級優(yōu)先級管理HARQ傳輸管理調(diào)度信息上報(上行)PDCP功能功能 頭壓縮加密與完整性保護切換過程中的數(shù)據(jù)重傳RLC功能功能三種服務(wù)模式：AM/UM/TMSDU分段/串接、重組數(shù)據(jù)按序遞交重復(fù)檢測出錯數(shù)據(jù)重傳(ARQ)RRC功能功能 廣播尋呼承載管理移動性管理測量控制25TD-LTERRC狀態(tài)定義（狀態(tài)定義（1）E-UTRA

19、RRC_CONNECTEDConnectionestablishment/releaseE-UTRARRC_IDLE26TD-LTERRC狀態(tài)定義（狀態(tài)定義（2）連接狀態(tài)RRCConnected空閑狀態(tài)RRCIdle 網(wǎng)絡(luò)和UE之間建立邏輯連接， eNB內(nèi)部存儲了內(nèi)部存儲了UE的的AS上下文信息上下文信息 網(wǎng)絡(luò)在小區(qū)級掌握UE的位置信息 UE可以在已配置的資源上進行收發(fā)可以在已配置的資源上進行收發(fā)網(wǎng)絡(luò)和UE之間沒有連接E-UTRAN沒有任何沒有任何UE的的AS上下文信息上下文信息網(wǎng)絡(luò)在注冊區(qū)層面上掌握UE的位置信息UE只能接收系統(tǒng)廣播信息和尋呼消息，要想只能接收系統(tǒng)廣播信息和尋呼消息，要想發(fā)送

20、任何數(shù)據(jù)，必須先執(zhí)行RRC連接建立過程27TD-LTE目錄TD-S/L系統(tǒng)總體分析對比系統(tǒng)總體分析對比開機注冊過程TD-LTE系統(tǒng)架構(gòu)與協(xié)議特點系統(tǒng)架構(gòu)與協(xié)議特點TD-LTE主要信令流程主要信令流程位置更新過程連接建立過程切換控制過程尋呼信令過程小區(qū)初搜過程隨機接入過程28TD-LTETD-S終端開機注冊過程終端開機注冊過程UE開機后，選擇開機后，選擇PLMN選擇合適的小區(qū)駐留位置登記（更新）UENode BRNCCNRRC Connection REQRL Setup procedureRRC Connection SetupRRC Connection CompleteINITIAL DT

21、(LOC UPDATE REQ)位置更新正常位置更新IMSI 附著周期性位置更新DL DT(LOC UPDATE ACCEPT)UL DT(TMSI RELOCATE COMP)29連TD-LTELTE終端開機注冊過程終端開機注冊過程（NAS：attach request）PLMN選擇注冊AKA（鑒權(quán)）NASSMC（NAS：attach accept）UE開機小區(qū)選擇駐留RRC連接建立初始安全激活UE無線能力查詢RRC連接重配RRRRC連接釋放UE進入Idle狀態(tài)C（激活A(yù)S安全性）（建立承載）接重建（小區(qū)重選）30TD-LTE目錄TD-S/L系統(tǒng)總體分析對比系統(tǒng)總體分析對比開機注冊過程TD-

22、LTE系統(tǒng)架構(gòu)與協(xié)議特點系統(tǒng)架構(gòu)與協(xié)議特點TD-LTE主要信令流程主要信令流程位置更新過程連接建立過程切換控制過程尋呼信令過程小區(qū)初搜過程隨機接入過程31TD-LTETD-S 小區(qū)更新流程概念觸發(fā)小區(qū)更新的原因：上行數(shù)據(jù)傳送響應(yīng)尋呼RLC層不可恢復(fù)的錯誤重進入服務(wù)區(qū)無線鏈路失敗小區(qū)重選周期性小區(qū)更新32TD-LTE小區(qū)更新流程CELL UPDATECELL UPDATE CONFIRMPHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION COMPLETE332TD-LTE周期性小區(qū)更新流程T3051小區(qū)更新過程T305小區(qū)更新過程T305小區(qū)更新過程341TD-LTETD-S位置更

23、新過程介紹位置更新過程介紹LA1cell1LA2MSCVLRcell42cell3cell521 BCH：新的LAI2 位置更新請求UE從一個位置區(qū)移動到另一個位置區(qū)3523得到鑒權(quán)插入用戶數(shù)組5TD-LTE位置更新流程1UE發(fā)起位置更新請求，發(fā)送LAI和IMSI到核心網(wǎng)的VLR設(shè)備UENode BRNCVLR找到UE歸屬HLR，并請求鑒權(quán)數(shù)組并完成對用戶鑒權(quán)加密操作VLR向HLR發(fā)送用戶位置更新請求消息，消息中攜帶了VLR號碼MSC SERVER鑒權(quán)加密數(shù)據(jù)完成4HLR向VLR插入用戶數(shù)據(jù)，包括簽約信息，權(quán)限等，VLR收到后回確認(rèn)消息HLRVLR(NEW)HLR發(fā)送位置更新接受消息，并向舊V

24、LR發(fā)送取消用戶數(shù)據(jù)的消息同時新VLR向用戶發(fā)送位置更新接受的消息VLR(OLD)MGW361TD-LTE位置更新拒絕流程RR_EST_REQRRC（LA UP REQ)隨機接入過程Initial Direct Transfer(LA UP REQ)Initial UE Message(LA UP REQ)RR_DATA_INDDL Direct Transfer(LA UP REJ)Direct Transfer(LA UP REJ)(LA UP REJ)RRC 釋放流程37GWGWTD-LTELTE系統(tǒng)系統(tǒng)TAU過程過程UE eNodeB1. Trigger to startTAU pro

25、cedureRNCnew MMEold MME/ new Serving old Serving PDN GWold S4SGSNHSSPCRF2. TAU Request3. TAU Request4. Context Request5. Context Response6. Authentication / Security7. Context Acknowledge8. Create Bearer Request9. Update Bearer Request9a. PCEF Initiated IP-CANSession Modification10. Update Bearer Re

26、sponse(A)11. Create Bearer Response12. Update Location13. Cancel Location15. Iu Release Command14. Cancel Location Ack16. Iu Release Complete17. Update Location Ack18. Delete Bearer Request20. TAU Accept21. TAU Complete(B)19. Delete Bearer Response38TD-LTE目錄TD-S/L系統(tǒng)總體分析對比系統(tǒng)總體分析對比開機注冊過程TD-LTE系統(tǒng)架構(gòu)與協(xié)議特

27、點系統(tǒng)架構(gòu)與協(xié)議特點TD-LTE主要信令流程主要信令流程位置更新過程連接建立過程切換控制過程尋呼信令過程小區(qū)初搜過程隨機接入過程39TD-LTER4 CS域過程域過程-總體流程總體流程手機開機（小區(qū)選擇）（位置登記）（Idle狀態(tài)）通話過程釋放被叫或主叫RAB建立建立RRC連接釋放連接釋放RRC連接建立連接建立NAS信令信令連接建立重新待機（Idle狀態(tài)）40TD-LTEMMC過程過程UENode BRNCCNRNCNode BUE隨機接入和RRC連接建立過程初始直傳/上下行直傳安全模式控制MTC流程流程呼叫建立過程RAB建立過程PagingPaging type1隨機接入和RRC連接建立過程

28、初始直傳/上下行直傳安全模式控制MOC流程流程振鈴/接聽過程Communication呼叫建立過程RAB建立過程41TD-LTEUE主叫信令流程主叫信令流程UEUTRANRRC CONNECTION REQUE與與UTRAN之之間信令連接建立RRC CONNECTION SETUPRRC CONNECTION SETUP COMPLETECNUE和和CN之間建立信令連接INITIAL DIRECT TRANSFERSECURITY MODE COMMANDSECURITY MODE COMPLETERB SETUPRB SETUP COMPLETESERVICE REQUESTAUTH REQ

29、UESTAUTH RESPONSESECURITY MODE COMMANDSECURITY MODE COMPLETESETUP CALLPROCEEDINGRAB ASSIGNMENT REQUESTRAB ASSIGNMENT RESPONSEALERTING初始直傳鑒權(quán)和加密RAB建立建立振鈴和應(yīng)答CONNECT42TD-LTER4典型業(yè)務(wù)流程典型業(yè)務(wù)流程MOCUERNSMSC ServerMGW1、UE發(fā)出業(yè)務(wù)請求；安全性處理；呼叫建立、呼叫進行2、MSC Server向后續(xù)節(jié)點發(fā)出初始地址消息，帶有承載特性和所選MGW的標(biāo)識；后續(xù)節(jié)點向MSC Server提供承載地址和綁定參考；3

30、、MSC Server要求MGW建立到目的MGW的承載：4、網(wǎng)絡(luò)側(cè)承載的建立：5、Nb UP初始化6、MSC Server要求MGW建立接入承載7*、無線承載的建立7、RAB分配8、接入側(cè)承載的建立：9、Iu UP初始化10、MSC Server收到地址全消息，向UE送回鈴音11、MSC Server收到應(yīng)答消息，激活MGW中互通和語音處理12、MSC Server向UE送連接命令通話43丁鈴鈴丁玲玲2.356TD-LTE移動主叫流程1UE撥號，發(fā)起服務(wù)請求Node BRNC.86138000 MSRNUE86136001 MSRN.對UE進行鑒權(quán)加密操作13811989918139010 M

31、SISDN138119 MSISDN137000 MSISDN58832678.5883 PSTNUE向CN發(fā)送呼叫信息，MSC SERVER命令MGW和RNC分配資源MSC5884 PSTN5885 PSTN.131010 PSTNSERVER 133011 PSTN4MSC SERVER進行被叫號碼分析，被叫屬性是PSTN號碼命令MGW為本次呼叫分配資源并將資源信息通過IAM消息發(fā)送給PSTNVLRPSTN交換機交換機PSTN處理完畢回送ACM消息，此時被叫振鈴MGW44丁鈴鈴丁玲玲89TD-LTE移動主叫流程(續(xù))7MSC SERVER 收到ACM消息后，命令MGW給UE放回鈴音UENo

32、de BRNC喂!被叫用戶摘機，停止振鈴，PSTN發(fā)ANS消息給MSC SERVER通話計時開始（產(chǎn)生話單），MSC SERVER命令MGW停止發(fā)送回鈴SC SERVER588326781011從主叫到被叫語音通道完全連接，通話開始，拆線，MSC SERVER命令MGW和RNC釋放此次呼叫占用的資源VLRMGWPSTN交換機交換機45RLCRLCIubFPMAC-CRLCRLCIubFPMAC-CPDCPSABPPDCP GTP-URLCDHOUDPIP IPIPRLC46TD-LTE信令與業(yè)務(wù)演示圖RB的建立無線鏈路的重配置SGSNMSCRNCRAB指派響應(yīng)語音業(yè)務(wù)

33、的信令連接成功建立NodeB-1NodeB-2NodeB-3CSDURLCMACCdddMACCIubFPIub-FPNode-Bs建立Iu連接DSDURLCMAC-dIu-up直傳過程語音業(yè)務(wù)流MSCRRC連接建立NodeB-4NodeB-5NodeB-6RLCMACCMACCIubFPIub-FPATMDHPSDUPDCP GTP-U SABPRLC GTP-U TCPMAC-d UDP TCPMAC-d UDP IPDHO IP初始直傳上下行直傳SGSNCCMMAC-dDHOUE請求建立RB建立完成無線鏈路的建立傳輸網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)中央控制子系統(tǒng)RRC連接無線鏈路恢復(fù)指示通用平臺子系統(tǒng)RAB指

34、派請求RRC連接建立完成TD-LTEUE被叫信令流程被叫信令流程UEUTRANPAGINGPAGING TYPE1RRC CONNECTION REQUE與與UTRAN之之間信令連接建立RRC CONNECTION SETUPRRC CONNECTION SETUP COMPLETECNUE和和CN之間建立信令連接PAGING RESPONSESECURITY MODE COMMANDSECURITY MODE COMPLETERB SETUPRB SETUP COMPLETEPAGING RESPONSEAUTH REQUESTAUTH RESPONSESECURITY MODE COMMA

35、NDSECURITY MODE COMPLETECALL SETUPCALL SETUP CONFIRMRAB ASSIGNMENT REQUESTRAB ASSIGNMENT RESPONSEALERTINGCONNECT初始直傳鑒權(quán)和加密RAB建立建立振鈴和應(yīng)答47TD-LTEMTC流程流程GMSC ServerMGWaMSC ServerMGWbRNSUE1、GMSC Server收到初始地址消息，查詢HLR獲得路由信息2、向MSC Server發(fā)初始地址消息3、尋呼及安全性處理、呼叫建立、呼叫進行4、命令MGWb準(zhǔn)備與MGWa建立承載5、向GMSC Server發(fā)送承載消息6、命令MG

36、Wa建立出呼叫側(cè)的承載7、MGW間承載的建立8、用戶平面初始化9、通知MSC Server承載建立9*、命令MGWa建立入呼叫側(cè)的承載10、命令MGWb建立接入承載10*、入呼叫側(cè)承載的建立11*、用戶平面初始化12*、通知GMSC Server承載建立15、向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)地址全消息17、向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)應(yīng)答消息18、激活MGW中互通和語音處理11、RAB分配12、接入側(cè)承載的建立13、Iu用戶平面初始化14、收到Alert，命令MGWb發(fā)Tone音16 、 收 到 連 接 ， 命 令 MGWb 停Tone音并激活互通和語音處理通話11*、無線承載建立48245TD-LTE移動被叫流程588326781

37、3PSTN撥發(fā)起服務(wù)請求PSTN交換機進行號碼分析，向GMSC Server發(fā)IAM消息GMSC Server根據(jù)MSISDN號進行GT分析，尋找被叫歸屬的HLR并發(fā)送SRI_REQ消息UGWNode BRNCMGWHLR根據(jù)被叫漫游信息向VLR發(fā)PRI_REQ消息(此時被叫標(biāo)識已變?yōu)镮MSI)PSTN交換機交換機VLR為該用戶分配MSRN，回送PRI_ACK消息6HLR將MSRN號通過SRI_ACK消息回送給GMSC ServerMSC SERVERVLRHLRGMSCSERVER49850TD-LTE移動被叫流程(續(xù))7GMSC Serv

38、er命令MGW為該呼叫分配資源并向MSC Server發(fā)IAM消息Node BRNC58832678UEMSC Server根據(jù)MSRN號向VLR查詢用戶信息138119899189101112MSC Server根據(jù)VLR提供的TMSI&LAI號通過RNC向用戶發(fā)起尋呼UE響應(yīng)尋呼消息MSC Server命令MGW和RNC為此次呼叫分配資源UE與MGW之間的語音通路搭建成功，UE開始振鈴MGWMSC SERVERVLRHLRMGWGMSCSERVERPSTN交換機交換機51TD-LTE移動被叫流程(續(xù))13MSC Server回ACM消息，GMSC Server向PSTN回ACM消息

39、Node BRNC58832678UE1415PSTN給主叫播放回鈴音UE摘機通話開!MGWMSC SERVERVLRHLRMGWGMSCSERVERPSTN交換機交換機TD-LTER4 PS域過程域過程-總體流程總體流程空閑或連接模式的用戶PS去附著去附著PS附著過程附著過程PDP去激活去激活PDP激活過程激活過程進行PS業(yè)務(wù)進行下一次過程5253TD-LTEGPRS附著信令流程附著信令流程UENode BRNCCNRRC Connection REQRL Setup REQRL Setup COMPRRC Connection REQRRC Connection

40、COMPINITIAL DIRECT TRANSFER(ATACH REQ)DL DIRECT TRANSFER(ATACH ACCEPT)UL DIRECT TRANSFER(ATACH COMP)RRC Connection ReleaseRRC Connection Release CompleteRL DEL REQRL DEL COMPGPRS附著過程可以理解為附著過程可以理解為PS域的登記過程。是域的登記過程。是UE發(fā)起發(fā)起GPRS ATTACH請求，為后續(xù)進請求，為后續(xù)進行PS域的業(yè)務(wù)向網(wǎng)絡(luò)側(cè)實體（SGSN）發(fā)起注冊。159TD-LTE起始附著流程SGSNAV請求HLR/AUC

41、(mnc01.mcc208)附著請求 (IMSIx)2IMSIIMSI x4鑒權(quán)OKAV3A.V.接入模式: GSM /GPRSP-TMSIxIMSI xPDP context : 1type:IP PDP IP =0APN:isp1.mnc1.mcc2.gprsQoS: .當(dāng)前 RA6位置更新8插入用戶數(shù)據(jù)107SGSN 當(dāng)前地址SubscriptionPDP context : 1 type:IPPDP =(MS IP)APN= isp1.mnc1.mcc2.gprsQoS: .P-TMSIx11位置更新應(yīng)答附著接受 (P-TMSIx)SS7網(wǎng)網(wǎng)5455TD-LTEPDP激活信令流程激活信

42、令流程UENode BRNCCNActivate PDP context requestRAB assignment requestRL reconfiguration prepareRL reconfiguration readyERQECFRL reconfiguration commitRadio bearer setupRadio bearer setup completeRAB assignment responseActivate PDP context AcceptActivate PDP context AcceptPS域：域：GPRS附著后，可進行附著后，可進行PDP激活過程

43、，一般由激活過程，一般由UE發(fā)起。發(fā)起。此過程完成后，整個信令和業(yè)務(wù)的通道建立完成，此時可以進行業(yè)務(wù)的傳送了（如下載和上傳文件，瀏覽網(wǎng)頁等）。TD-LTEPDP激活流程激活流程DNSDHCPPDN1TEMT24internet1激活PDP_context請求(APN=PDN1/PDN2, PDP_address=0)6激活PDP_context響應(yīng)SGSNGPRS骨干網(wǎng)GGSNAPN 配置 透明模式 DHCP參數(shù)參數(shù) 路由隧道(PDP address = UE IP)3創(chuàng)建PDP_context請求(APN=PDN1/PDN2, PDP_address=0)PDN2Intranet5創(chuàng)建PDP

44、_context響應(yīng)(PDP address = UE IP)56TD-LTELTE連接建立過程連接建立過程57TD-LTE目錄TD-S/L系統(tǒng)總體分析對比系統(tǒng)總體分析對比開機注冊過程TD-LTE系統(tǒng)架構(gòu)與協(xié)議特點系統(tǒng)架構(gòu)與協(xié)議特點TD-LTE主要信令流程主要信令流程位置更新過程連接建立過程切換控制過程尋呼信令過程小區(qū)初搜過程隨機接入過程581111TD-LTETD-S系統(tǒng)硬切換系統(tǒng)硬切換UENode BRNCCommunicatingMeasurementReportDecision to HORadio Link Adding RequestRadio Link Adding Respon

45、seLOOPPhysical Channel ReconfigurationSYNC_UL (to new cell)ERQ (AAL2_EST_REQ)ECF(AAL2_EST_CFM)voice data（to old cell）LOOPFPACH (from new cell)Physical Channel Reconfiguration Complete(via new cell)voice data（to new cell, after active time）Radio Link RestorationRadio Link Deletion Request (for old ce

46、ll)Radio Link Deletion ResponseREL (AAL2_REL_REQ)RLC(AAL2_REL_CFM)Communicating59111TD-LTETD-S系統(tǒng)小區(qū)內(nèi)接力切換系統(tǒng)小區(qū)內(nèi)接力切換UEN ode BRNCc o m m u n ic a t in gM eas ur e m en t R ep or td e c is io n t o H OR a d io Lin k A d d it io n R e q u e s tR a d io L in k Ad d it io n R e s p o n s elo o pE R Q ( A AL

47、2 _ E S T _ R E Q )EC F( AAL2_ ES T _ C F M)v o ic e d a t a ( v ia o ld c e ll a n d n e w c e ll)P h y s ic a l C h a n n e l R e c o n f ig u r a t io n ( v ia o ld c e ll)lo o p p r e - s y n cR a d io L in k R e s t o r a t io nP h y s ic a l C h a n n e l R e c o n f ig u r a t io n C o m p le

48、 t e ( v ia n e w c e ll)R a d io L in k D e le t io n R e q u e s t ( o ld c e ll)R a d io L in k D e le t io n R e s p o n s elo o pR E L ( AAL2 _ R E L_ R E Q )R LC ( AAL2 _ R E L_ C F M)c o m m u n ic a t in g16011TD-LTETD-S系統(tǒng)小區(qū)間接力切換系統(tǒng)小區(qū)間接力切換UES NBT NBRNCC o m m unic a tingMe a s ur e m e n t Re

49、 p o r td e ci s io n to HORa d io L in k S e t up Re q u e stR adi o Lin k S et up R es p o ns elo o plo o p pr e - s y nclo o pE R Q ( AAL 2_ E S T _ RE Q)EC F( A AL 2 _ ES T _ C F M)v o ic e da t av oic e da taPh ys ic al Ch a nn el Re c o n fig u r a tio n ( v ia S N B)Ra d io Lin k Re s to r a

50、tio nPh ys ic al Ch a nn e l Re c on fig u r a tio n Co m ple te ( v ia T N B)R adi o lin k Dele ti o n Re qu e s tRa dio li nk Dele tio n Re s p on s eR EL ( AA L2 _ REL _R E Q)R L C ( AAL 2_ R E L_ CF M)11C o m m u ni c a t in g61UESNBT NBRNCTD-LTETD-S系統(tǒng)重定位系統(tǒng)重定位UES N BT N BS R N CT R N CC NC o m m

51、 u n ic a t i n gM eas ur e m n et R ep o rtd e c is i o n t o H O1 . R e l o c a t io n R e q u ir e d2 a. C R ( S C C P )2 b. C C( S C C P)2 . R e lo c a tio n R e q u e s t3. R a d io L in k S et u p R e q u e s t4. R a d io L in k S et u p R e s p o n s e5. A L C A P I u b d ata tr a n s p or t

52、b ear er s et u p6. A L C A P I u d at a tr a n s p o r tb ear er s et u p7 . R e lo c a t io n R e q u e s tAC K8 . R elo c a tio n C o m m a n d9 . P h y s ic a l C h a n n e l R e c o n f ig u r a t io nS YN C_ ULF P AC H1 0 . R a d io L in k R e s t r o r a t io n1 1 . P h y s ic al C h a n n e

53、l R e c o n f ig u r a tio n C o m p let e1 2 . R e lo c a t i o n C o m p le t e1 3 . I u R e le a s e C o m m a n d1 4 . I u R e le a s e C o m p le t e1 5 . A L C A P I u d a t a t r a n s p o r t b e a r e r r e le a s e1 6 . R a d io L in k D e l e t io n R e q u e s t1 7 . R a d io L in k D e

54、le tio n R e s p o n s e1 8 . A L C A P I u b d a t a t r a n s p o r t b e a r e r r e le a s e1 9 . R e le a s e ( S C C P )2 0 . R ele a s e C o m p le t e ( S C C P )C o m m u n ic a t i n g62TD-LTEENB間的切換間的切換ENB間切換的四種可能 服務(wù)MME和SGW均不發(fā)生變化 服務(wù)MME不變而SGW改變 服務(wù)MME改變而SGW不變 服務(wù)MME和SGW均改變ENB是否存在X2接口 無X2接口 經(jīng)

55、SGW間接前轉(zhuǎn)分組數(shù)據(jù) 有X2接口 經(jīng)X2接口直接前轉(zhuǎn)分組數(shù)據(jù)63TD-LTE基站間切換（1）64TD-LTE基站間切換（2）UESource eNBTarget eNBMMESource Gateway65TD-LTE系統(tǒng)間切換-切換準(zhǔn)備UESourceeNodeBTarget RNC Source MMESource TargetTarget SGSN Serving GW Serving GWPDN GWHSSUplink and DownlinkUser Plane PDUs1. Handover Initiation2. Handover Required3. Forward Rel

56、ocation Request4. Create Session Request4a. Create Session Response5. RelocationRequest5a. Relocation Request Acknowledge6. Create Indirect Data Forwarding Tunnel Request6a. Create Indirect Data Forwarding Tunnel Response7. Forward Relocation Response8. Create Indirect Data Forwarding Tunnel Request

57、8a. Create Indirect Data Forwarding Tunnel Response66(A)TD-LTEUESourceeNodeBTarget RNCSource MMETarget SGSNSourceServing GWTargetServing GW PDN GWHSSUplink and Downlink User Plane PDUs1. Handover Command2. HO from- E-UTRAN Command4. UTRAN Iu Access Procedures4a. Handover to UTRAN CompleteSending ofu

58、plink datapossibleDownlink User Plane PDUsIf Direct Forwarding appliesVia Target SGSN in case Direct Tunnel is not usedIf Indirect Forwarding applies.系統(tǒng)間切換-切換執(zhí)行5. Relocation Complete6. Forward Relocation Complete Notification6a. Forward Relocation Complete Acknowledge7. Modify Bearer RequestFor Serv

59、ing GW relocation Steps 7, 8 and 9,and the following User Plane path, will behandled by Target Serving GW8. Modify Bearer Request8a. Modify Bearer Response9. Modify Bearer ResponseUplink and Downlink User Plane PDUs (Via Target SGSN if Direct Tunnel is not used)10. Routeing Area Update procedure11.

60、Delete Session Request11b. Release Resources(B)11a. Delete Session Response12. Delete Indirect Data Forwarding Tunnel Request12a. Delete Indirect Data Forwarding Tunnel Response13. Delete Indirect Data Forwarding Tunnel Request13a. Delete Indirect Data Forwarding Tunnel Response6768TD-LTE基于X2的切換過程UESour