LTE网络信令流程

1第一节LTE系统简述第四节LTE基本信令流程第三节LTE系统消息介绍第二节LTE系统状态模型第五节LTE切换信令流程附录典型流程介绍及案例2LTE系统简述GERANUTRANeUTRANIPNetworkMMES-GWP-GWS5/S8S1-US11S1-MMESGSNS3HSSS6aS4S12PCRFGxGxcv用户移动性管理v接入和附着控制v寻呼、切换和漫游控制v两MME间的接口是S10veNB之间切换的本地锚定点v3GPP之间切换的移动性锚定vIdle模式下的DL数据缓存v分组路由与转发v分配UE的IP地址v基于每用户的包过滤vBearer层的IP锚定点v连接到外部组网v策略控制决策v基于流计费控制的功能v向PCEF提供策略EPS架构v用户数据、位置信息、v安全信息管理、移动性管理v接入限制功能vIP地址分配信息EPS系统架构3LTE系统简述接口介绍及接口信令Uu接口：是终端和接入网（EUTRAN）之间的接口。主要用来建立、重配置和释放各种无线承载业务。常见的Uu接口信令：RRCConnectionRequestRRCConnectionSetupRRCConnectionSetupCompleteRRCConnectionReconfigurationRRCConnectionReconfigurationCompleteMasterInformationBlockSystemInformationBlockType1DLInformationTransfer…………….ULInformationTransfer4LTE系统简介RRC信令的简化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）5LTE系统简述接口介绍及接口信令常见的Uu接口NAS消息：AttachrequestAttachacceptAttachcompleteDetachrequestDetachacceptActivatedefaultEPSbearercontextrequestActivatedefaultEPSbearercontextacceptAuthenticationResponse…………AuthenticationRequest6LTE系统简述接口介绍及接口信令S1-MME接口：是eNodeB与MME之间的控制平面接口，用于控制UE和网络间的E-RAB和连接以及NAS消息的透明传送该接口采用S1AP协议，S1AP提供的E-UTRAN和EPC间的信令业务。常见的S1-MME接口信令：InitialUEMessageInitialContextSetupRequestInitialContextSetupResponseUEContextReleaseCommandUEContextReleaseComplete………..DownlinkNASTransportUplinkNASTransport7LTE系统简述接口介绍及接口信令S1-U接口：是eNodeB与S-GW间用户平面的接口，提供eNodeB和S-GW间的用户平面PDU通过隧道进行无保证的传送。常见的S1-U接口信令：Echo(ping)requestEcho(ping)replyFTPData:1420bytes……………8LTE系统简述接口介绍及接口信令S11接口：是MME和S-GW之间的接口，用于支持移动性和承载管理。包括承载的建立、修改或释放；或者用于修改用户承载的QoS参数；或者在发生InterRAT切换的时候，用于转变数据的转发方式，删除或者建立间接转发方式常见的S11接口信令：CreateSessionRequestCreateSessionResponseUpdateBearerRequestUpdateBearerResponseCreateBearerRequestCreateBearerResponse……………9LTE系统简述接口介绍及接口信令S5接口：是S-GW和P-GW之间的接口，提供S-GW和P-GW间的用户面隧道和隧道管理功能，主要包括承载的建立、修改或释放常见的S5接口信令：CreateSessionRequestCreateSessionResponseDeleteSessionRequestDeleteSessionResponseCreateBearerRequestCreateBearerResponse……………10LTE系统简述接口介绍及接口信令S4接口：是MME和SGSN之间的接口，用于2G/3G无线系统接入EPS网络的时候，在SGSN和S-GW间提供控制和移动性功能。常见的S4接口信令：ForwardRelocationRequestForwardRelocationResponseForwardRelocationCompleteForwardRelocationCompleteAck……………11第一节LTE系统简述第四节LTE基本信令流程第三节LTE系统消息介绍第二节LTE系统状态模型第五节LTE切换信令流程附录典型流程介绍及案例12LTE系统状态模型EMM状态模型EPS移动性管理（EMM）状态模型描述的是UE在网络中的注册状态，表明UE是否已经在网络中注册。EMM-DEREGISTEREDEMM-REGISTEREDEMM状态模型有两种状态：13LTE系统状态模型EMM状态模型UE的EMM状态转化EMM-REGISTEREDEMM-DEREGISTERED附着接受注销附着拒绝TA更新拒绝所有承载已删除切换到非3GPP系统14LTE系统状态模型EMM状态模型MME的EMM状态转化EMM-REGISTEREDEMM-DEREGISTERED附着接受注销附着拒绝TA更新拒绝所有承载已删除UE从其他系统重选到EUTRAN的TA更新成功15LTE系统状态模型ECM状态模型EPS连接管理状态（ECM）描述的是UE和EPC间的信令连接性。ECM-IDLEECM-CONNECTEDECM状态模型有两种状态：16LTE系统状态模型ECM状态模型UE的ECM状态转化ECM-CONNECTEDECM-IDLERRC连接建立RRC连接释放17LTE系统状态模型ECM状态模型MME的ECM状态转化ECM-CONNECTEDECM-IDLES1连接建立S1连接释放18第一节LTE系统简述第四节LTE基本信令流程第三节LTE系统消息介绍第二节LTE系统状态模型第五节LTE切换信令流程附录典型流程介绍及案例19LTE系统消息介绍系统消息类型在LTE中系统信息广播消息分为3种类型：由众多IE组成。包含一定数量的最基本且被传输次数最多的信息。如BCH上传输的信息由众多IE组成。包含评估一个UE是否被允许接入到一个小区相关的信息，并定义了其他SI的调度相关信息主信息块（MIB）：系统信息块（SIB1）：系统信息（SI）：由众多IE组成。用于传送一个或多个SIB信元（SIB2~SIB12）。20LTE系统消息介绍系统消息类型IE名称IE信息内容MIB包含了BCH上传输的信息SIB1SIB1包括评估一个UE是否允许接入到一个小区相关消息，并定义了其他系统信息调度相关的信息SIB2IESIB2包含公共的共享信道的信息SIB3IESIB3包含小区重选信息，主要是和服务小区相关的信息SIB4IESIB4包含小区重选时服务频率和同频相邻小区相关的信息。包括一个频率上公共的重选参数和小区特定的重选参数SIB5IESIB5包含小区重选时其他E-UTRA频率和频间相邻小区的信息。包括一个频率上公共的重选参数和小区特定的重选参数SIB6IESIB6包含小区重选时UTRA频率和UTRA相邻下去相关的信息。包括一个频率上公共的重选参数和小区特定的重选参数SIB7IESIB7包含小区重选时GERAN频率相关的信息。包括一个频率上公共的重选参数和小区特定的重选参数SIB8IESIB8包含小区重选时CDMA2000频率和CDMA2000相邻的小区相关的信息。包括一个频率上公共的重选参数和小区特定的重选参数SIB9HomeeNodeB标示SIB10ETWS主要通知信息（地震、海啸告警系统的通知）SIB11ETWS次要通知信息（地震、海啸告警系统的通知）SIB12CMAS的告警通知消息（商用UE告警服务）21LTE系统消息介绍系统消息调度系统广播消息的协议层次映射：BCCHBCHDL-SCHPBCHPDSCHMIB消息SIB/SI消息逻辑信道传输信道物理信道22LTE系统消息介绍系统消息调度调度方式：固定调度调度周期：40ms，每10秒重传相同内容第一次传输位置：SFNmod4=0、#0主信息块（MIB）：系统信息块（SIB1）：系统信息（SI）：动态调度调度方式：固定调度调度周期：80ms，每20秒重传相同内容第一次传输位置：SFNmod4=0、#023LTE系统消息介绍系统消息流程-空闲UEeNodeBMasterInformationBlockSystemInformationBlockType1SystemInformation24LTE系统消息介绍系统消息流程-连接态UEeNodeBMasterInformationBlockSystemInformationBlockType1pagingSystemInformationBlockType225第一节LTE系统简述第四节LTE基本信令流程第三节LTE系统消息介绍第二节LTE系统状态模型第五节LTE切换信令流程附录典型流程介绍及案例LTE基本信令流程随机接入随机接入实现基本功能取得与eNodeB间的上行同步申请上行资源随机接入分类竞争随机接入非竞争随机接入LTE基本信令流程随机接入随机接入应用场景从RRC-IDLE状态到RRC-CONNECT的状态转换，即RRC连接过程，如初始接入和TAU更新无线链路失败后的初始接入，即RRC连接重建过程在RRC-CONNECTED状态，未获得上行同步但需接收下行数据在RRC-CONNECTED状态，未获得上行同步但需发送上行数据和控制信息或虽未上行失步但需要通过随机接入申请上行资源在RRC-CONNECTED状态，从服务小区切换到目标小区在RRC-CONNECTED状态，UE位置辅助定位需要，网络利用随机接入获取时间提前量（TA:TimingAdvance）竞争随机接入非竞争随机接入LTE基本信令流程竞争随机接入Msg1：发送Preamble码UEeNodeBRandomAccessPreambleRandomAccessResponseFirstScheduleULTransmissionConnectionResolution1324Msg1承载于PRACH上，该消息包含本次随机接入使用的PRACH信道资源和Preamble码。用户非竞争随机接入的Preamble码由eNodeB自行预留，并不包含在系统消息通知的Preamble中eNodeB可以选择64个Preamble码中的部分或全部用于竞争接入Msg2由eNB的MAC层组织，并由DL_SCH承载一条Msg2可同时响应多个UE的随机接入请求eNB使用PDCCH调度Msg2，并通过RA-RNTI进行寻址，RA-RNTI由承载Msg1的PRACH时频资源位置确定Msg2包含上行传输定时提前量、为Msg3分配的上行资源、临时C-RNTI等Msg2：随机接入响应初始接入和连接重建场景切换，上/