LTE網(wǎng)絡(luò)信令的流程

LTE網(wǎng)絡(luò)信令的流程LTE系統(tǒng)簡(jiǎn)述

EPS系統(tǒng)架構(gòu)

2LTE系統(tǒng)簡(jiǎn)述

接口介紹及接口信令

Uu接口：是終端和接入網(wǎng)（EUTRAN）之間的接口。主要用來建立、重配置和釋放各種無線承載業(yè)務(wù)。常見的Uu接口信令：RRCConnectionRequestRRCConnectionSetupRRCConnectionSetupCompleteRRCConnectionReconfigurationRRCConnectionReconfigurationCompleteMasterInformationBlockSystemInformationBlockType1DLInformationTransfer…………….ULInformationTransfer3LTE系統(tǒng)簡(jiǎn)介

RRC信令的簡(jiǎn)化

RadioBearerSetup（無線承載建立）RadioBearerRelease（無線承載釋放）RadioBearerReconfiguration（無線承載重配置）TransportChannelReconfiguration（傳輸信道重配置）TransportFormatCombinationControl（傳輸格式組合控制）PhysicalChannelReconfiguration（物理信道重配置）MeasurementControl（測(cè)量控制）RRCConnectionReconfiguration（RRC連接重配置）4LTE系統(tǒng)簡(jiǎn)述

接口介紹及接口信令

常見的Uu接口NAS消息：AttachrequestAttachacceptAttachcompleteDetachrequestDetachacceptActivatedefaultEPSbearercontextrequestActivatedefaultEPSbearercontextacceptAuthenticationResponse…………AuthenticationRequest5LTE系統(tǒng)簡(jiǎn)述

接口介紹及接口信令

S1-MME接口：是eNodeB與MME之間的控制平面接口，用于控制UE和網(wǎng)絡(luò)間的E-RAB和連接以及NAS消息的透明傳送該接口采用S1AP協(xié)議，S1AP提供的E-UTRAN和EPC間的信令業(yè)務(wù)。常見的S1-MME接口信令：InitialUEMessageInitialContextSetupRequestInitialContextSetupResponseUEContextReleaseCommandUEContextReleaseComplete………..DownlinkNASTransportUplinkNASTransport6LTE系統(tǒng)簡(jiǎn)述

接口介紹及接口信令

S1-U接口：是eNodeB與S-GW間用戶平面的接口，提供eNodeB和S-GW間的用戶平面PDU通過隧道進(jìn)行無保證的傳送。常見的S1-U接口信令：Echo(ping)requestEcho(ping)replyFTPData:1420bytes……………7LTE系統(tǒng)簡(jiǎn)述

接口介紹及接口信令

S11接口：是MME和S-GW之間的接口，用于支持移動(dòng)性和承載管理。包括承載的建立、修改或釋放；或者用于修改用戶承載的QoS參數(shù)；或者在發(fā)生InterRAT切換的時(shí)候，用于轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)方式，刪除或者建立間接轉(zhuǎn)發(fā)方式常見的S11接口信令：CreateSessionRequestCreateSessionResponseUpdateBearerRequestUpdateBearerResponseCreateBearerRequestCreateBearerResponse……………8LTE系統(tǒng)簡(jiǎn)述

接口介紹及接口信令

S5接口：是S-GW和P-GW之間的接口，提供S-GW和P-GW間的用戶面隧道和隧道管理功能，主要包括承載的建立、修改或釋放常見的S5接口信令：CreateSessionRequestCreateSessionResponseDeleteSessionRequestDeleteSessionResponseCreateBearerRequestCreateBearerResponse……………9LTE系統(tǒng)簡(jiǎn)述

接口介紹及接口信令

S4接口：是MME和SGSN之間的接口，用于2G/3G無線系統(tǒng)接入EPS網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，在SGSN和S-GW間提供控制和移動(dòng)性功能。常見的S4接口信令：ForwardRelocationRequestForwardRelocationResponseForwardRelocationCompleteForwardRelocationCompleteAck……………10第一節(jié)LTE系統(tǒng)簡(jiǎn)述第四節(jié)LTE基本信令流程第三節(jié)LTE系統(tǒng)消息介紹第二節(jié)LTE系統(tǒng)狀態(tài)模型第五節(jié)LTE切換信令流程附錄典型流程介紹及案例11LTE系統(tǒng)狀態(tài)模型

EMM狀態(tài)模型

EPS移動(dòng)性管理（EMM）狀態(tài)模型描述的是UE在網(wǎng)絡(luò)中的注冊(cè)狀態(tài)，表明UE是否已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)中注冊(cè)。EMM-DEREGISTEREDEMM-REGISTEREDEMM狀態(tài)模型有兩種狀態(tài)：12LTE系統(tǒng)狀態(tài)模型

EMM狀態(tài)模型

UE的EMM狀態(tài)轉(zhuǎn)化EMM-REGISTEREDEMM-DEREGISTERED附著接受注銷附著拒絕TA更新拒絕所有承載已刪除切換到非3GPP系統(tǒng)13LTE系統(tǒng)狀態(tài)模型

EMM狀態(tài)模型

MME的EMM狀態(tài)轉(zhuǎn)化EMM-REGISTEREDEMM-DEREGISTERED附著接受注銷附著拒絕TA更新拒絕所有承載已刪除UE從其他系統(tǒng)重選到EUTRAN的TA更新成功14LTE系統(tǒng)狀態(tài)模型

ECM狀態(tài)模型

EPS連接管理狀態(tài)（ECM）描述的是UE和EPC間的信令連接性。ECM-IDLEECM-CONNECTEDECM狀態(tài)模型有兩種狀態(tài)：15LTE系統(tǒng)狀態(tài)模型

ECM狀態(tài)模型

UE的ECM狀態(tài)轉(zhuǎn)化ECM-CONNECTEDECM-IDLERRC連接建立RRC連接釋放16LTE系統(tǒng)狀態(tài)模型

ECM狀態(tài)模型

MME的ECM狀態(tài)轉(zhuǎn)化ECM-CONNECTEDECM-IDLES1連接建立S1連接釋放17第一節(jié)LTE系統(tǒng)簡(jiǎn)述第四節(jié)LTE基本信令流程第三節(jié)LTE系統(tǒng)消息介紹第二節(jié)LTE系統(tǒng)狀態(tài)模型第五節(jié)LTE切換信令流程附錄典型流程介紹及案例18LTE系統(tǒng)消息介紹

系統(tǒng)消息類型

在LTE中系統(tǒng)信息廣播消息分為3種類型：由眾多IE組成。包含一定數(shù)量的最基本且被傳輸次數(shù)最多的信息。如BCH上傳輸?shù)男畔⒂杀姸郔E組成。包含評(píng)估一個(gè)UE是否被允許接入到一個(gè)小區(qū)相關(guān)的信息，并定義了其他SI的調(diào)度相關(guān)信息主信息塊（MIB）：系統(tǒng)信息塊（SIB1）：系統(tǒng)信息（SI）：由眾多IE組成。用于傳送一個(gè)或多個(gè)SIB信元（SIB2~SIB12）。19LTE系統(tǒng)消息介紹

系統(tǒng)消息類型

IE名稱IE信息內(nèi)容MIB包含了BCH上傳輸?shù)男畔IB1SIB1包括評(píng)估一個(gè)UE是否允許接入到一個(gè)小區(qū)相關(guān)消息，并定義了其他系統(tǒng)信息調(diào)度相關(guān)的信息SIB2IESIB2包含公共的共享信道的信息SIB3IESIB3包含小區(qū)重選信息，主要是和服務(wù)小區(qū)相關(guān)的信息SIB4IESIB4包含小區(qū)重選時(shí)服務(wù)頻率和同頻相鄰小區(qū)相關(guān)的信息。包括一個(gè)頻率上公共的重選參數(shù)和小區(qū)特定的重選參數(shù)SIB5IESIB5包含小區(qū)重選時(shí)其他E-UTRA頻率和頻間相鄰小區(qū)的信息。包括一個(gè)頻率上公共的重選參數(shù)和小區(qū)特定的重選參數(shù)SIB6IESIB6包含小區(qū)重選時(shí)UTRA頻率和UTRA相鄰下去相關(guān)的信息。包括一個(gè)頻率上公共的重選參數(shù)和小區(qū)特定的重選參數(shù)SIB7IESIB7包含小區(qū)重選時(shí)GERAN頻率相關(guān)的信息。包括一個(gè)頻率上公共的重選參數(shù)和小區(qū)特定的重選參數(shù)SIB8IESIB8包含小區(qū)重選時(shí)CDMA2000頻率和CDMA2000相鄰的小區(qū)相關(guān)的信息。包括一個(gè)頻率上公共的重選參數(shù)和小區(qū)特定的重選參數(shù)SIB9HomeeNodeB標(biāo)示SIB10ETWS主要通知信息（地震、海嘯告警系統(tǒng)的通知）SIB11ETWS次要通知信息（地震、海嘯告警系統(tǒng)的通知）SIB12CMAS的告警通知消息（商用UE告警服務(wù)）20LTE系統(tǒng)消息介紹

系統(tǒng)消息調(diào)度

系統(tǒng)廣播消息的協(xié)議層次映射：BCCHBCHDL-SCHPBCHPDSCHMIB消息SIB/SI消息邏輯信道傳輸信道物理信道21LTE系統(tǒng)消息介紹

系統(tǒng)消息調(diào)度

調(diào)度方式：固定調(diào)度調(diào)度周期：40ms，每10秒重傳相同內(nèi)容第一次傳輸位置：SFNmod4=0、#0主信息塊（MIB）：系統(tǒng)信息塊（SIB1）：系統(tǒng)信息（SI）：動(dòng)態(tài)調(diào)度調(diào)度方式：固定調(diào)度調(diào)度周期：80ms，每20秒重傳相同內(nèi)容第一次傳輸位置：SFNmod4=0、#022LTE系統(tǒng)消息介紹

系統(tǒng)消息流程-空閑

UEeNodeB23LTE系統(tǒng)消息介紹

系統(tǒng)消息流程-連接態(tài)

UEeNodeB24第一節(jié)LTE系統(tǒng)簡(jiǎn)述第四節(jié)LTE基本信令流程第三節(jié)LTE系統(tǒng)消息介紹第二節(jié)LTE系統(tǒng)狀態(tài)模型第五節(jié)LTE切換信令流程附錄典型流程介紹及案例25LTE基本信令流程

隨機(jī)接入

隨機(jī)接入實(shí)現(xiàn)基本功能取得與eNodeB間的上行同步申請(qǐng)上行資源

隨機(jī)接入分類競(jìng)爭(zhēng)隨機(jī)接入非競(jìng)爭(zhēng)隨機(jī)接入LTE基本信令流程

隨機(jī)接入

隨機(jī)接入應(yīng)用場(chǎng)景從RRC-IDLE狀態(tài)到RRC-CONNECT的狀態(tài)轉(zhuǎn)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)，未獲得上行同步但需接收下行數(shù)據(jù)在RRC-CONNECTED狀態(tài)，未獲得上行同步但需發(fā)送上行數(shù)據(jù)和

控制信息或雖未上行失步但需要通過隨機(jī)接入申請(qǐng)上行資源在RRC-CONNECTED狀態(tài)，從服務(wù)小區(qū)切換到目標(biāo)小區(qū)在RRC-CONNECTED狀態(tài)，UE位置輔助定位需要，網(wǎng)絡(luò)利用隨

機(jī)接入獲取時(shí)間提前量（TA:TimingAdvance）競(jìng)爭(zhēng)隨機(jī)接入非競(jìng)爭(zhēng)隨機(jī)接入LTE基本信令流程

競(jìng)爭(zhēng)隨機(jī)接入

Msg1：發(fā)送Preamble碼UEeNodeB1324Msg1承載于PRACH上，該消息包含本次隨機(jī)接入使用的PRACH信道資源和Preamble碼。用戶非競(jìng)爭(zhēng)隨機(jī)接入的Preamble碼由eNodeB自行預(yù)留，并不包含在系統(tǒng)消息通知的Preamble中eNodeB可以選擇64個(gè)Preamble碼中的部分或全部用于競(jìng)爭(zhēng)接入Msg2由eNB的MAC層組織，并由DL_SCH承載一條Msg2可同時(shí)響應(yīng)多個(gè)UE的隨機(jī)接入請(qǐng)求eNB使用PDCCH調(diào)度Msg2，并通過RA-RNTI進(jìn)行尋址，RA-RNTI由承載Msg1的PRACH時(shí)頻資源位置確定Msg2包含上行傳輸定時(shí)提前量、為Msg3分配的上行資源、臨時(shí)C-RNTI等Msg2：隨機(jī)接入響應(yīng)初始接入和連接重建場(chǎng)景切換，上/下行數(shù)據(jù)到達(dá)場(chǎng)景競(jìng)爭(zhēng)判定Msg4攜帶成功解調(diào)的Msg3消息的拷貝，UE將其與自身在Msg3中發(fā)送的高層標(biāo)識(shí)進(jìn)行比較，兩者相同則判定為競(jìng)爭(zhēng)成功UE如果在PDCCH上接收到調(diào)度Msg4的命令，則競(jìng)爭(zhēng)成功調(diào)度Msg4使用由臨時(shí)C-RNTI加擾的PDCCH調(diào)度eNB使用C-RNTI加擾的PDCCH調(diào)度Msg4C-RNTIMsg2中下發(fā)的臨時(shí)C-RNTI在競(jìng)爭(zhēng)成功后升級(jí)為UE的C-RNTIUE之前已分配C-RNTI，在Msg3中也將其傳給eNB。競(jìng)爭(zhēng)解決后，臨時(shí)C-RNTI被收回，繼續(xù)使用UE原C-RNTILTE基本信令流程

競(jìng)爭(zhēng)隨機(jī)接入

Msg3：第一次傳輸調(diào)度UEeNodeB1324UE在接收Msg2后，在其分配的上行資源上傳輸Msg3針對(duì)不同的場(chǎng)景，Msg3包含不同的內(nèi)容初始接入：攜帶RRC層生成的RRC連接請(qǐng)求，包含UE的S-TMSI或隨機(jī)數(shù)連接重建：攜帶RRC層生成的RRC連接重建請(qǐng)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(shù)據(jù)到達(dá)：傳輸U(kuò)E的C-RNTI

Msg4：競(jìng)爭(zhēng)解決LTE基本信令流程

非競(jìng)爭(zhēng)隨機(jī)接入

Msg1：發(fā)送Preamble碼UEeNodeB12UE在eNodeB指定的PRACH信道資源上用指定的Preamble碼發(fā)起隨機(jī)接入Msg2由eNB的MAC層組織，并由DL_SCH承載一條Msg2可同時(shí)響應(yīng)多個(gè)UE的隨機(jī)接入請(qǐng)求eNB使用PDCCH調(diào)度Msg2，并通過RA-RNTI進(jìn)行尋址，RA-RNTI由承載Msg1的PRACH時(shí)頻資源位置確定Msg2包含上行傳輸定時(shí)提前量、為Msg3分配的上行資源、臨時(shí)C-RNTI等Msg2：隨機(jī)接入響應(yīng)0Msg0：隨機(jī)接入指示對(duì)于切換場(chǎng)景，eNB通過RRC信令通知UE對(duì)于下行數(shù)據(jù)到達(dá)和輔助定位場(chǎng)景，eNB通過PDCCH通知UE創(chuàng)建MME到S-GW，及S-GW到P-GW，和P-GW到外網(wǎng)的會(huì)話UE身份識(shí)別、鑒權(quán)和安全模式確認(rèn)。由于目前外場(chǎng)或?qū)嶒?yàn)室此過程均關(guān)閉，碼流中一般無此信令隨機(jī)接入過程，完成UE到eNodeB的RRC連接建立過程，并請(qǐng)求初始化UE上下文LTE基本信令流程

附著流程

UEeNodeBMMES-GWP-GWPCRF31LTE基本信令流程

附著流程

UEeNodeBMMES-GWP-GWPCRFUE初始化上下文，完成UE能力查詢和安全模式激活，如果初始化請(qǐng)求中攜帶了UE能力，則不進(jìn)行查詢完成上下文建立。重配SRB1和無線資源配置，建立SRB2及默認(rèn)承載，完成附著請(qǐng)求32LTE基本信令流程

去附著流程-連接態(tài)非關(guān)機(jī)

UEeNodeBMMES-GWP-GWPCRF33LTE基本信令流程

去附著流程-空閑態(tài)非關(guān)機(jī)

UEeNodeBMME34LTE基本信令流程關(guān)機(jī)去附著流程

UEeNodeBMME連接態(tài)直接關(guān)機(jī)則無RRC建立過程35如果TAUaccept分配了一個(gè)新的GUTI，則UE需要回復(fù)TAUcomplete，否則不用回復(fù)沒有設(shè)置"active"標(biāo)識(shí)，則TAU完成后釋放NAS信令連接LTE基本信令流程

空閑TAU流程-完成后直接釋放

UEeNodeBMMEUEeNodeBMME36TAUaccept未分配新的GUTI，則UE不需要回復(fù)TAUcomplete，設(shè)置有“active”標(biāo)識(shí)，則TAU完成后直接數(shù)據(jù)傳輸LTE基本信令流程

空閑TAU流程-完成后數(shù)據(jù)傳輸

UEeNodeBMMEUEeNodeBMME上下行數(shù)據(jù)傳輸37LTE基本信令流程連接態(tài)TAU流程

UEeNodeBMME38LTE基本信令流程

ServiceRequest流程

UEeNodeBMMES-GWP-GWPCRF39LTE基本信令流程

ServiceRequest流程

UEeNodeBMMES-GWP-GWPCRF數(shù)據(jù)傳輸40LTE基本信令流程

尋呼-空閑態(tài)

UEeNodeBMME41如果默認(rèn)承載的QoS無法滿足產(chǎn)生本次尋呼請(qǐng)求的業(yè)務(wù)，則LTE基本信令流程

尋呼-連接態(tài)

UEeNodeBMME數(shù)據(jù)傳輸專用承載建立/修改42LTE基本信令流程

專用承載建立-UE觸發(fā)

UEeNodeBMMES-GWP-GWPCRF43LTE基本信令流程

專用承載建立-UE觸發(fā)

UEeNodeBMMES-GWP-GWPCRF數(shù)據(jù)傳輸44LTE基本信令流程

專用承載建立-網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起

UEeNodeBMMES-GWP-GWPCRF數(shù)據(jù)傳輸45LTE基本信令流程

專用承載修改-QoS改變

UEeNodeBMMES-GWP-GWPCRF46LTE基本信令流程

專用承載修改-QoS改變

UEeNodeBMMES-GWP-GWPCRF數(shù)據(jù)傳輸47LTE基本信令流程

專用承載修改-QoS不改變

UEeNodeBMMES-GWP-GWPCRF數(shù)據(jù)傳輸48LTE基本信令流程

專用承載刪除-UE觸發(fā)

UEeNodeBMMES-GWP-GWPCRF49LTE基本信令流程

專用承載刪除-UE觸發(fā)

UEeNodeBMMES-GWP-GWPCRF50LTE基本信令流程

專用承載刪除-網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起

UEeNodeBMMES-GWP-GWPCRF51第一節(jié)LTE系統(tǒng)簡(jiǎn)述第四節(jié)LTE基本信令流程第三節(jié)LTE系統(tǒng)消息介紹第二節(jié)LTE系統(tǒng)狀態(tài)模型第五節(jié)LTE切換信令流程附錄典型流程介紹及案例52LTE切換信令流程

eNodeB內(nèi)切換流程

UEeNodeB53LTE切換信令流程

eNodeB間EPC內(nèi)（X2）

UES-eNodeBT-eNodeBMMES-GW54LTE切換信令流程

eNodeB間EPC內(nèi)（S1）

UES-eNodeBT-eNodeBMMES-GW55源MME與源S-GW建立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)承載目標(biāo)MME與目標(biāo)S-GW建立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)承載LTE切換信令流程

eNodeB間EPC間

UES-eNodeBT-eNodeBS-MMES-SGWT-MMET-SGWPGW目標(biāo)MME與目標(biāo)S-GW建立上行承載切換準(zhǔn)備過程56LTE切換信令流程

eNodeB間EPC間

連接態(tài)TAU流程UES-eNodeBT-eNodeBS-MMES-SGWT-MMET-SGWPGW切換執(zhí)行過程57源MME與源S-GW建立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)承載目標(biāo)SGSN與目標(biāo)S-GW建立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)承載LTE切換信令流程

LTE到TD-SCDMA切換

UEeNodeBNodeBMMES-SGWSGSNT-SGWPGWRNC目標(biāo)SGSN與目標(biāo)S-GW建立上行承載建立NodeB與RNC的Iub連接切換準(zhǔn)備過程58LTE切換信令流程

LTE到TD-SCDMA切換

UEeNodeBNodeBMMES-SGWSGSNT-SGWPGWRNCTD網(wǎng)RAU流程切換執(zhí)行過程59源MME與源S-GW建立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)承載目標(biāo)MME與目標(biāo)S-GW建立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)承載LTE切換信令流程

TD-SCDMA到LTE切換

UES-NodeBS-RNCS-SGSNS-SGWT-MMET-SGWPGWT-eNodeB目標(biāo)MME與目標(biāo)S-GW建立上行承載切換準(zhǔn)備過程60LTE切換信令流程

TD-SCDMA到LTE切換

UES-NodeBS-RNCS-SGSNS-SGWT-MMET-SGWPGWT-eNodeBLTE網(wǎng)TAU流程切換執(zhí)行過程61源MME與源S-GW建立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)承載目標(biāo)SGSN與目標(biāo)S-GW建立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)承載LTE切換信令流程

LTE到GERAN切換

UEeNodeBBTSMMES-SGWSGSNT-SGWPGWBSC目標(biāo)SGSN與目標(biāo)S-GW建立上行承載切換準(zhǔn)備過程62LTE切換信令流程

LTE到GERAN切換

UEeNodeBNodeBMMES-SGWSGSNT-SGWPGWRNCRAU流程切換執(zhí)行過程63LTE切換信令流程

LTE到GSM（CSFB-MO-Idle）

UEeNodeBMMEPGWBSCBTSMSCSGWGSM語音業(yè)務(wù)建立流程GSM小區(qū)駐留過程，目標(biāo)小區(qū)信息在上面的rrc釋放消息攜帶64LTE切換信令流程

LTE到GSM（CSFB-MO-Active）

UEeNodeBMMEPGWBSCBTSMSCSGWGSM語音業(yè)務(wù)建立流程GSM小區(qū)駐留過程，目標(biāo)小區(qū)信息在上面的rrc釋放消息攜帶65LTE切換信令流程

LTE到GSM（CSFB-MT-Idle）

UEeNodeBMMEPGWBSCBTSMSCSGWGSM語音業(yè)務(wù)建立流程GSM小區(qū)駐留過程，目標(biāo)小區(qū)信息在上面的rrc釋放消息攜帶66LTE切換信令流程

LTE到GSM（CSFB-MT-Active）

UEeNodeBMMEPGWBSCBTSMSCSGWGSM語音業(yè)務(wù)建立流程GSM小區(qū)