搜索
LTE/CSFB信令流程介绍研究院无线所2014年1月2主要介绍内容LTE网络基本概念LTE终端开机选网流程无线接入网基本信令流程端到端业务相关基本信令流程移动性管理流程CSFB方案概述CSFB终端联合附着/TAU流程CSFB语音主叫业务流程CSFB语音被叫业务信令流程CSFB通话结束后返回流程LTE网络基本信令流程CSFB方案关键信令流程对LTE基本信令流程进行系统梳理，在此基础上重点分析现阶段网络正在建设部署的CSFB方案涉及的关键信令流程以进一步掌握CSFB技术特点，指导现网实施3后续更新内容考虑未来LTE网络还将不断引入新功能、新技术、新架构；不断提出新思路、新需求、新策略。因此，后续需要及时跟进并持续更新相关内容，如：•VoLTE/eSRVCC相关信令流程•MBMS相关信令流程•PCC架构，包括Qos、专用承载建立、修改、删除等相关信令流程4第一章：LTE网络基本信令流程•LTE网络基本概念–网络架构及主要接口–系统广播消息–终端工作模式与状态–用户承载的分类•开机选网流程•无线接入网基本信令流程•端到端业务相关基本信令流程•移动性管理流程5LTE网络结构eNBMME/S-GWMME/S-GWeNBeNBS1S1S1S1X2X2X2E-UTRANLTE主要3GPP规范见附录基本概念网络架构基本架构6LTE网元实体及接口•TD-LTE系统由3部分组成–核心网EPC（EvolvedPacketCore）–接入网eNB（eNodeB）–用户设备UE（UserEquipment）•核心网EPC分为三部分–MME(MobilityManagementEntity,负责信令处理部分）–S-GW(ServingGateway,负责本地网络用户数据处理部分）–P-GW(PDNGateway，负责用户数据包与其他网络的处理)•接入网（E-UTRAN）由eNodeB构成•主要网元接口–S1接口：eNodeB与MME之间–X2接口：不同eNodeB之间–Uu接口：eNodeB与UE之间*和3G不同：由于NodeB和RNC融合为网元eNodeB,所以TD-LTE少了Iub接口；而X2接口类似于Iur接口，S1接口类似于Iu接口基本概念网元接口网元实体及接口区分EPC、EPS和SAE7LTE接口通用模型E-UTRAN接口通用协议模型•适用于E-UTRAN相关的所有接口，即S1（MME-eNB）和X2（eNB-eNB）接口•控制面和用户面相分离，无线网络层与传输网络层相分离•无线网络层：实现E-UTRAN的通信功能•传输网络层：采用IP传输技术对用户面和控制面数据进行传输基本概念接口协议模型8系统广播消息•LTE系统广播消息分类–MasterInformationBlock(MIB)–多个SystemInformationBlocks(SIBs)•MIB–包括有限个用以读取其他小区信息的最重要、最常用的传输参数（包括系统带宽，系统帧号，PHICH配置信息)，因此，UE必须首先完成MIB的读取–为保障UE准确迅速完成读取，MIB：•承载于BCCH→BCH→P-BCH•时域：紧邻同步信道，以10ms为周期重传4次•频域：位于系统带宽中央72个子载波基本概念系统广播消息PBCH时域映射结构PBCH频域映射结构LTE系统广播消息9系统广播消息•SIBs–除MIB以外的系统消息，包括SIB1-SIB12–除SIB1以外，SIB2-SIB12均由SI(SystemInformation)承载–SIB1是除MIB外最重要的系统消息，其中携带小区选择和小区接入相关的信息，为保证终端正确接收，将固定以20ms为周期重传4次–SIB1和所有SI消息均传输在BCCH→DL-SCH→PDSCH上–SIB1的传输通过携带SI-RNTI（SI-RNTI每个小区都是相同的）的PDCCH调度完成–SIB1中的SchedulingInfoList字段将携带其它所有SI的调度信息，终端完成接收SIB1以后，才可接收其他SI消息基本概念系统广播消息LTE系统消息*和2G不同：LTE系统广播消息中仅MIB承载于广播信道，其它SIBs均使用业务信道PDSCH承载。相比2G广播按固定格式规则地承载于广播信道，LTE这种机制使得广播消息长度不再受限，更有利于网络灵活调度，充分利用资源10各系统广播消息作用基本概念系统广播消息功能说明113GPP定义的UE状态转换HandoverCELL_PCHURA_PCHCELL_DCHUTRA_IdleE-UTRARRC_CONNECTEDE-UTRARRC_IDLEGSM_Idle/GPRSPacket_IdleGPRSPackettransfermodeGSM_ConnectedHandoverReselectionReselectionReselectionConnectionestablishment/releaseConnectionestablishment/releaseConnectionestablishment/releaseCCO,ReselectionCCOwithoptionalNACCCELL_FACHCCO,Reselection基本概念UE工作模式与状态终端状态转移图*和2/3G不同：LTE根据终端是否存在RRC连接，将终端状态简化为两种：RRCCONNECTED态和RRCIDLE态也就是空闲态和连接态4G3G2G12Connected态-RRC信令消息简化RadioBearerSetup（无线承载建立）RadioBearerRelease（无线承载释放）RadioBearerReconfiguration（无线承载重配置）TransportChannelReconfiguration（传输信道重配置）TransportFormatCombinationControl（传输格式组合控制）PhysicalChannelReconfiguration（物理信道重配置）MeasurementControl（测量控制）RRCConnectionReconfiguration（RRC连接重配置）基本概念UE的工作模式与状态*和3G不同：RRC连接建立后的各类控制信令，LTE中统一简化为一条RRC重配置消息13LTE中的用户承载P-GWS-GWPeerEntityUEeNBEPSBearerRadioBearerS1BearerExternalBearerRadioS5/S8InternetS1GiS5/S8Bearer基本概念用户承载用户Bear(承载)inLTELTE网络在用户完成附着的同时，将为其建立一条默认数据通道EPSBearer。当用户在从连接态进入IDLE态时，只会删除RadioBears和S1Bearer，而保留核心网部分，即用户的IP连接，其中：•RadioBearer：用于承载空口数据和RRC/NAS信令•S1Bearer：用于承载eNB与MME间S1-AP信令以及eNB和S-Gw间的用户面PDU*和2/3G不同：用户在LTE网络中的附着过程，除了用户注册还包含用户默认承载EPSBearer【即3G中的RAB+核心网承载S5/S8bearer】建立，无需额外执行PDP激活流程，从而产生用户永远在线的效果14UE标识标识类型应用场景获得方式有效范围是否与终端/卡相关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CRNTIeNB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）全网否SI-RNTI系统广播FFFF（固定标识）全网否基本概念UE标识无线侧标识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；TMSI是GUTI的一部分核心网侧标识15第一章：LTE网络基本信令流程•LTE网络基本概念•开机选网流程–PLMN/ACT选择–小区选择•无线接入网基本信令流程•端到端业务相关基本信令流程•移动性管理流程16终端在进行PLMN/ACT选择前，需要根据自身能力和设置进行全频段搜索，读取每个频点上信号最强小区的SIB1，以获取该小区的PLMN；最终所有PLMN将上报至终端NAS层按一定准则完成“PLMN/ACT选择”•如终端设置为“GSMonly”，则仅搜索GSM相应频点，上报获取的各个PLMN•当终端设置某个制式优选如“优选E-URTAN”，则终端芯片需要搜索包括E-URTAN在内的终端所能支持的多个制式对应频点，获取所有的PLMN组合开机选网流程找到合适小区？UE开机PLMN/ACT选择Cell选择位置登记Yes登记成功？YesIDLE状态TA不允许或不合适驻留到任一小区No等待一段时间No注：ACT（Accesstechnology）表示接入技术，例如E-UTRAN、UTRAN、GSM等开机选网流程PLMN不允许接入or不允许漫游到此TA如果UE存储PLMN相关的信息（保存在SIM卡或手机中），如频率、小区参数等，可先使用这些信息快速搜索小区，不进行全频段搜索17根据漫游地广播的PLMN搜索，并按照一定策略选择PLMN/ACT选择过程FailedFailedFailedFailedRPLMN(上一次终端登陆的PLMN)EHPLMN/HPLMN(用户的等效归属/归属网络)UPLMN(用户控制的PLMN列表，方便用户手动选网)VPLMN(拜访地网络广播的PLMN列表)OPLMN(运营商控制的PLMN列表)存储位置：临时写入USIM卡，对应ACT信息保存在终端中携带信息：仅含一个PLMN信息，优选ACT由终端芯片决定存储位置：运营商写入USIM卡携带信息：仅含至少一个EHPLMN信息存储位置：根据用户设置写入USIM卡携带信息：优先级由高到底排列的多个PLMN+ACT信息存储位置：运营商写入USIM卡携带信息：优先级由高到底排列的多个PLMN+ACT信息存储位置：运营商写入USIM卡携带信息：用户归属PLMN、优先级由高到低的ACT信息影响本网用户驻留影响漫游用户驻留终端NAS层按照以下顺序，将AS层上报的全部PLMN或PLMN/ACT组合值与USIM卡或终端侧存储的PLMN/ACT信息进行比对，以完成“PLMN/ACT选择”18小区选择•小区选择流程分类–InitialCellSelection：不需事先知晓E-UTRA载波的频率信息，UE根据能力扫描E-UTRA频段的所有频率寻找合适小区。每个频率上，UE只需找到最强小区即可。一旦找到合适小区，即可进行驻留–StoredInformationCell