9_LTEbasicsignallingprocedure

第1页LTE基本信令过程2011年6月第2页培训目标学完本课程后，您应该能：掌握LTE呼叫总体流程了解LTE系统消息广播流程掌握LTERRC连接建立流程了解X2接口的相关流程熟悉LTE的切换流程第3页目录1.概述2.系统消息广播流程3.寻呼流程4.业务连接建立及释放流程5.X2接口相关控制消息6.切换流程第4页业务承载结构UEeNBS-GWP-GWPeerEntityRadioS1S5/S8GiEnd-to-endServiceEPSBearerExternalBearerRadioBearerS1BearerS5/S8BearerE-UTRANEPCInternal无线承载（RadioBearer）在UE和eNB之间传送EPS数据包，这是EPS承载和无线承载之间的一一映射。S1承载（S1Bearer）用来传送eNodeB和ServingGW之间的EPS数据包。eNodeB存储无线承载和S1接口之间的一一映射关系，从而在上行链路和下行链路绑定无线承载和S1承载接口。第5页EPS承载EPSbearer建立在UE和PGW之间EPSbearer=Radiobearer+S1bearer+S5/S8bearer第6页承载QoS参数第7页无线承载分类数据承载为DRB，通过eNB为其分配的PDSCH来承载信令承载通过SRB，LTE中有三类SRBSRB0：承载RRC消息，映射到CCCH信道（如：RRC连接请求）SRB1：承载RRC消息，也可承载NAS消息，映射到DCCH信道（如：RRC连接建立完成、RRC连接重配置）SRB2：承载NAS消息，映射到DCCH信道（如：上下行直传消息）UE的RRC连接未建立时，由SRB0承载RRC信令；SRB2未建立时，由SRB1承载NAS信令根据承载内容分类NAS消息其他承载方式由于带宽增加，数据传输性能增强，LTE的RRC消息的数据携带能力显著提升；因此LTE中所有NAS消息可填充在RRC消息中携带传输，进一步精简了信令流程NAS消息通过四条RRC消息传递：ULInformationTransfer和DLInformationTransfer（由SRB2承载，SRB2未建立时由SRB1承载）RRCConnectionSetupComplete和RRCConnectionReconfiguration（由SRB1承载）说明：RRCConnectionSetupComplete只携带NAS的初始直传消息第8页LTE网络有哪些L3信令消息RRC消息（UE与E-UTRAN之间）：3GPPTS36.3316.2RRCmessagesS1AP消息（eNB与MME之间）：3GPPTS36.4139.1MessageFunctionalDefinitionandContentX2AP消息（eNB1与eNB2之间）：3GPPTS36.4239.1MessageFunctionalDefinitionandContentNAS消息（UE与MME之间）：3GPPTS24.3018Messagefunctionaldefinitionsandcontents第9页常见RRC消息（UE与E-UTRAN之间）第10页常见S1AP消息（eNB与MME之间）第11页常见X2AP消息（eNB1与eNB2之间）第12页常见NAS消息（UE与MME之间）第13页全球唯一临时标识GUTI，GloballyUniqueTemporaryIDGUTI全球唯一临时标识（共80bit）GUTI：用于在网络中对用户的临时标识，提供UE标识符的保密性。M-TMSI唯一标识MME中的UE：32bitGUMMEI全球唯一MME标识（共48bit）M-TMSI32bitMMEGI16bitMMEC8bitMNC8bitMCC16bit移动国家码移动网络码MMEI组IDMME代码MMEIMME标识M-TMSI在MMEI下唯一S-TMSI（短格式临时移动用户标识）用来保证无线信令流程更加有效，如：寻呼和业务请求流程。由MMEC和M-TMSI通过运算得到。第14页应用协议标识EPS承载标识（EPSbeareridentity）EPS承载标识在UE通过E-UTRAN进行接入过程中，用来唯一标识EPS承载。EPS承载标识由MME分配。eNBUES1APIDeNBUES1APID：在同一eNB中，用来唯一标识S1接口所对应的UE。MMEUES1APIDMMEUES1APID：在MME中，用来唯一标识S1接口所对应的UE。OldeNBUEX2APIDOldeNBUEX2APID：在源eNB中，用来唯一标识X2接口所对应的UE。NeweNBUEX2APIDNeweNBUEX2APID：在目标eNB中，用来唯一标识X2接口所对应的UE。第15页应用协议标识（续）RNTIC-RNTI：在小区级别指示RRC连接和调度信息过程中，用来唯一标识UE。RA-RNTI：作为接入标识，随机接入中用于指示接收随机接入响应消息。P-RNTI：基于寻呼。SI-RNTI：基于系统消息。第16页按小区内UE标识分类标识类型应用场景获得方式有效范围是否与终端/卡设备相关RA-RNTI随机接入中用于指示接收随机接入响应消息根据占用的时频资源计算获得（0001~003C）小区内否T-CRNTI随机接入中，没有进行竞争裁决前的C-RNTIeNB在随机接入响应消息中下发给终端（003D~FFF3）小区内否C-RNTI用于标识RRCConnect状态的UE初始接入时获得（T-CRNTI升级为C-RNTI）（003D~FFF3）小区内否SPS-CRNTI半静态调度标识eNB在调度UE进入SPS时分配（003D~FFF3）小区内否P-RNTI寻呼FFFE（固定标识）全网相同否SI-RNTI系统广播FFFF（固定标识）全网相同否说明：RNTI均以PDCCH的CRC掩码方式呈现。P-RNTI和SI-RNTI是固定的；RA-RNTI是计算得到的；C-RNTI是分配的。第17页按核心网UE标识分类用户标识名称来源作用IMSIInternationalMobileSubscriberIdentitySIM卡UE在首次ATTACH时需要携带IMSI信息，网络也可以通过身份识别流程要求UE上报IMSI参数，15位数字标识。IMEIInternationalMobileEquipmentIdentity终端国际移动台设备标识，唯一标识UE设备，用15个数字表示IMEISVIMEIandSoftwareVersionNumber终端携带软件版本号的国际移动台设备标识，用16个数字表示S-TMSISAETemporaryMobileStationIdentifierMME产生并维护SAE临时移动标识，由MME分配。与UMTS的P-TMSI格式类似，用于NAS交互中保护用户的IMSIGUTIGloballyUniqueTemporaryIdentifierMME产生并维护全球唯一临时标识，在网络中唯一标识UE，可以减少IMSI，IMEI等用户私有参数暴露在网络传输中。第一次attach时UE携带IMSI，而之后MME会将IMSI和GUTI进行一个对应，以后就一直用GUTI，通过attachaccept带给UE；S-TMSI信息是GUTI的一部分。第18页RNTI与S-TMSI的区别RNTI与S-TMSI都是临时标识UE用户的。S-TMSI是NAS层面的，由MME分配；而NRTI是AS层面的，由eNB分配（有些是固定的或计算得到）。无线资源的识别，无法用S-TMSI，所以要通过RNTI来识别，用C-RNTI识别用户。对于不同用途，RNTI可以区别不同无线资源应用识别，例如：P-RNTI、SI-RNTI、RA-RNTI（对于FDD只有1个PRACH信道，对于TDD可以有多个PRACH信道）。第19页GUTI与S-TMSI的区别和关系GUTI和S-TMSI都是用户的临时识别。S-TMSI是GUTI的一部分，由MMEC和M-TMSI组成。S-TMSI是GUTI的缩短型，因此，S-TMSI效率更高，所以寻呼和服务请求都是用S-TMSI临时标识用户。GUTI有全球唯一性，其MMC、MNC、MMEGI、MMEC、M-TMSI在UE中可以对应映射到GERAN/UTRAN的MMC、MNC、LAC、RAC、P-TMSI。也可以为今后的应用做准备。实际上是MME分配GUTI给UE，而以S-TMSI来寻呼UE或发起服务请求。第20页业务总体流程网络侧启动1、初始化设备2、进行系统广播第一步手机开机1、PLMN选择；2、小区驻留3、位置登记；4、等待呼叫第二步被叫第三步RRC连接建立第五步RRC连接重配置第四步安全激活第七步RRC连接释放第八步重新待机1、小区选择2、等待呼叫第六步EPS承载建立第六步SRB2/DRB建立第六步物理信道重配置第六步MAC重配置第六步附着、TA更新第六步测量控制第六步同频、异频和IRAT切换第六步半静态调度重配置第21页目录1.概述2.系统消息广播流程3.寻呼流程4.业务连接建立及释放流程5.X2接口相关控制消息6.切换流程第22页系统消息概述系统信息在小区范围内的所有UE进行广播，目的是告诉UE网络接入层和非网络接入层的公共信息，以便用户在发起呼叫之前了解网络的配置情况非接入层的信息包括运营商信息、CN域信息；接入层信息包括小区信息、信道信息、小区选择/重选信息等启动系统信息获取流程的时机：小区选择（开机）和小区重选后切换完成之后从其他RAT进入E-UTRAN后重新进入覆盖区域接收到系统信息改变的通知收到指示出现ETWS通知系统信息超过最长有效期（3小时）第23页系统消息结构MIB（MasterInformationBlock，主信息块）SIB（SystemInformationBlock，系统信息块）MIBSIB1SISISISISIB2SIB3SIB4SIB5SIB6SIB7SIB8SIB9SIB10SIB11映射第24页系统消息内容MIB小区最基本的物理层信息SIB1小区选择相关信息和其他SIB调度信息SIB2公共和共享信道信息\上行带宽SIB3小区重选信息（公共参数。适用于同频、异频、异系统）SIB4小区重选信息（同频邻小区和频率）SIB5小区重选信息（异频邻小区和频率）SIB6小区重选信息（UTRA邻小区和频率）SIB7小区重选信息（GERAN邻小区和频率）SIB8小区重选信息（CDMA邻小区和频率）SIB9HomeeNB标识（HNBID：家庭基站标识）SIB10ETWS基本通知SIB11ETWS辅助通知第25页系统消息广播流程UEMIB：MasterInformationBlockE-UTRANSIB1：SystemInformationBlockType1SI：SystemInformation第26页目录1.概述2.系统消息广播流程3.寻呼流程4.业务连接建立及释放流程5.X2接口相关控制消息6.切换流程第27页寻呼UEPagingE-UTRAN目的：发送寻呼信息给RRC_IDLE模式下的UE（MME发起）通知RRC_IDLE/RRC_CONNECTED模式下的UE系统信息改变（eNB发起）ETWS基本通知、ETWS辅助通知寻呼消息可以通知一个或多个UE，映射到PCCH信道第28页寻呼消息内容UEIdentityIndexvalue：用于eNB计算寻呼帧UEPagingIdentity：指示寻呼UE使用的标识IMSI或者S-TMSI（短临时移动用户标识）ListofTAIs：指示发送寻呼的跟踪区列表CSGIdLists：被寻呼UE所允许的CSGID（闭合用户群）列表（通常用于HomeeNB）第29页目录1.概述2.系统消息广播流程3.寻呼流程4.业务连接建立及释放流程5.X2接口相关控制消息6.切换流程第30页业务建立总流程第31页