TD-LTE信令流程详解

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,所以,TD-LTE,少了,Iub,接口。,X2,接口类似于,Iur,接口，,S1,接口类似于,Iu,接口,基 本 概 念,网络架构,LTE,网络实体,EPC,与,E-UTRAN,功能划分,基 本 概 念,网络架构,EPC,EUTRAN,EPC,与,E-UTRAN,功能简述,eNB,功能：,无线资源管理相关的功能，包括无线承载控制、接纳控制、连接移动性管理、上,/,下行动态资源分配,/,调度等；,IP,头压缩与用户数据流加密；,UE,附着时的,MME,选择；,提供到,S-GW,的用户面数据的路由；,寻呼消息的调度与传输；,系统广播信息的调度与传输；,测量与测量报告的配置。,MME,功能：,寻呼消息分发，,MME,负责将寻呼消息按照一定的原则分发到相关的,eNB,；,安全控制；,空闲状态的移动性管理；,EPC,承载控制；,非接入层信令的加密与完整性保护。,服务网关功能：,终止由于寻呼原因产生的用户平面数据包；,支持由于,UE,移动性产生的用户平面切换。,PDN,网关功能：,逐用户数据包的过滤和检查,用户,IP,分配,基 本 概 念,网络架构,功能概述,网元间控制面整体协议栈,没有,RNC,，空中接口的控制平面（,RRC,）功能由,eNB,进行管理和控制,基 本 概 念,协议栈结构,控制面协议栈,网元间用户面整体协议栈,用户面和控制面协议栈均包含,PHY,MAC,RLC,和,PDCP,层，控制面向上还包含,RRC,层和,NAS,层,没有了,RNC,，空中接口的用户平面（,MAC/RLC,）功能由,eNB,进行管理和控制,基 本 概 念,协议栈结构,用户面协议栈,用户面协议内部的关系,层,2,协议架构（,DL,）,层,2,协议架构（,U,L,）,逻辑信道、传输信道和物理信道映射关系见附录,基 本 概 念,协议栈结构,Uu口控制面协议栈,控制平面,RRC,协议数据的加解密和完整性保护功能，在,LTE,中交由,PDCP,层完成,RRC,子层主要承担广播、无线接口寻呼、,RRC,连接管理、无线承载控制、移动性管理、,UE,测量上报和控制等功能,仅存在一个,MAC,实体,基 本 概 念,协议栈结构,LTE,控制面,3G,中控制平面不存在,PDCP,协议栈，由,RLC,层提供无线信令承载,SRB,RLC,层依然提供,TM/UM /AM,三种传输模式,3G,中,UM/AM,传输模式下的加密由,RLC,层实现，,TM,模式 下的加密由,MAC,层实现,3G,中含有多个,MAC,实体：,MAC-b, MAC-c/sh, MAC-d, MAC-hs,与,3G,的异同,Uu口用户面协议栈,安全方面的功能，用户面的加密和解密功能由,PDCP,子层完成,仅存在一个,MAC,实体,基 本 概 念,协议栈结构,LTE,用户面,3G,中,PDCP,层仅用于承载,PS,业务，广播和多播业务由,BMC,层协议承载,3G,中用户数据的加密和解密由,RLC,和,MAC,层完成,3G,中含有多个,MAC,实体：,MAC-b, MAC-c/sh, MAC-d, MAC-hs,RLC,层依然提供,TM/UM /AM,三种传输模式,与,3G,的异同,LTE,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,和,X2,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,接口功能,S1接口协议栈,UDP/IP,之上的,GTP-U,用来传输,S-GW,与,eNB,之间的用户平面,PDU,S1,用户面主要功能为,:,在,S1,接口目标节点中指示数据分组所属的,SAE,接入承载；,移动性过程中尽量减少数据的丢失；,错误处理机制；,MBMS,支持功能；,分组丢失检测机制；,控制层为了可靠的传输信令消息，在,IP,层之上添加了,SCTP,S1,控制面主要功能：,EPC,承载服务管理功能；,S1,接口,UE,上下文释放功能；,ACTIVE,状态下,UE,的移动性管理功能,S1,接口的寻呼；,NAS,信令传输功能；,漫游于区域限制支持功能；,NAS,节点选择功能；,初始上下文建立过程；,基 本 概 念,接口功能,S1,接口,X2接口协议栈,X2,接口用户面提供,eNB,之间的用户数据传输功能,X2-U,接口协议栈与,S1-U,接口协议栈完全相同,LTE,系统,X2,接口的定义采用了与,S1,接口一致的原则,X2,接口应用层协议主要功能：,支持,LTE_ACTIVE,状态下,UE,的,LTE,接入系统内的移动性管理功能；,X2,接口自身的管理功能，如错误指示、,X2,接口的建立与复位，更新,X2,接口配置数据等；,负荷管理功能。,基 本 概 念,接口功能,X2,接口,3G Iu-PS,接口通用模型,与,3G Iu-PS,接口协议架构比较,控制面：在,Release 99,中，采用,7,号信令系统协议承载信令；在,Release 5,之后的版本，控制信令直接用,IP,承载；,用户面：,Release 99 PS,域，分组数据量在一个或多个,AAL5,永久虚电路上复用；在,Release 5,之后，直接采用,IP,传输，与,LTE,架构相同；,基 本 概 念,接口功能,系统消息（36.331）,系统消息的组成,MasterInformationBlock(MIB),多个,SystemInformationBlocks (SIBs),MIB,承载于,BCCH,BCH,P-BCH,上,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（系统带宽，系统帧号，,PHICH,配置信息）,时域：紧邻同步信道，以,10ms,为周期重传,4,次,频域：位于系统带宽中央的,72,个子载波,基 本 概 念,无线网系统消息,LTE,系统消息,PBCH,时域映射结构,PBCH,频域映射结构,系统消息（36.331）,SIBs,除,MIB,以外的系统消息，包括,SIB1-SIB12,除,SIB1,以外，,SIB2-SIB12,均由,SI (System Information),承载,SIB1,是除,MIB,外最重要的系统消息，固定以,20ms,为周期重传,4,次，即,SIB1,在每两个无线帧（,20ms,）的子帧,#5,中重传（,SFN mod 2 = 0,，,SFN mod 8 0,）一次，如果满足,SFN mod 8 = 0,时，,SIB1,的内容可能改变，新传一次。,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,携带所有,SI,的调度信息，接收,SIB1,以后，即可接收其他,SI,消息,基 本 概 念,无线网系统消息,LTE,系统消息,各系统消息作用,基 本 概 念,无线网系统消息,系统消息功能说明,系统消息信令流程,系统消息获取,UE,通过,E-UTRAN,广播消息获取,AS,和,NAS,系统消息,此过程适用于,RRC-IDLE,和,RRC_CONNECTED,状态,开机选网和小区重选时,切换完成或从另一个,RAT,切换到,E-UTRAN,时,重新返回覆盖区域时,当系统消息改变时,当出现接收,ETWS,指示时,upon receiving a request from CDMA2000 upper layers,upon exceeding the maximum validity duration (3h),基 本 概 念,无线网系统消息,3GPP,各状态间转换,当存在,RRC,连接时，,UE,处于,RRC,连接状态，否则为,RRC IDLE,状态,TS 36.331 4.2,基 本 概 念,UE,的工作模式与状态,各系统状态转移图,UE各状态说明,状 态,行 为,RRC_IDLE,PLMN,选择,NAS,配置的,DRX,过程,系统信息广播和寻呼,邻小区测量,小区重选的移动性,UE,获取,1,个,TA,区内的唯一标识,eNodeB,内无终端上下文,RRC_CONNECTED,网络侧有,UE,的上下文信息,网络侧知道,UE,所处小区,网络和终端可以传输数据,网络控制终端的移动性,邻小区测量,存在,RRC,连接,:,UE,可以从网络侧收发数据 监听共享信道上指示控制授权的控制信令,UE,可以上报信道质量给网络侧,UE,可以根据网络配置进行,DRX,基 本 概 念,UE,的工作模式与状态,RRC,状态,RRC信令消息简化,Radio Bearer Setup,（无线承载建立）,Radio Bearer Release,（无线承载释放）,Radio Bearer Reconfiguration,（无线承载重配置）,Transport Channel Reconfiguration,（传输信道重配置）,TransportFormatCombinationControl,（传输格式组合控制）,Physical Channel Reconfiguration,（物理信道重配置）,Measurement Control,（测量控制）,RRC Connection Reconfiguration,（,RRC,连接重配置）,基 本 概 念,UE,的工作模式与状态,RRC,信令简化,LTE中的承载,Radio Bearer,承载空口,RRC,信令和,NAS,信令,S1 Bearer,承载,eNB,与,MME,间,S1-AP,信令,NAS,消息也可作为,NAS PDU,附带在,RRC,消息中发送,基 本 概 念,无线承载的分类,Bear(,承载,) in LTE,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,SRB1,：承载,RRC,消息，也可承载,NAS,消息，映射到,DCCH,信道,SRB2,：承载,NAS,消息，映射到,DCCH,信道,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,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）,RRCConnectionSetupComplete,（只携带,NAS,的初始直传消息）,每种,SRB,可承载信令内容见附录,NAS,消息种类见附录,基 本 概 念,无线承载的分类,根据承载内容分类,NAS,消息其他承载方式,小区内UE标识（1）,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（,0001003C,）,小区内,否,T-CRNTI,随机接入中，没有进行竞争裁决前的,CRNTI,eNB,在随机接入响应消息中下发给终端（,003DFFF3,）,小区内,否,C-RNTI,用于标识,RRC Connect,状态的,UE,初始接入时获得（,T-CRNTI,升级为,C-RNTI,） （,003DFFF3,）,小区内,否,SPS-CRNTI,半静态调度标识,eNB,在调度,UE,进入,SPS,时分配（,003DFFF3,）,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,基 本 概 念,UE,标识,核心网UE标识（2）,用户标识,名称,来源,作用,IMSI,International Mobile Subscriber Identity,SIM,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,IMEI,International Mobile Equipment Identity,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,IMEISV,IMEI and Software Version Number,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-TMSI,SAE Temporary Mobile Station Identifier,MME,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,IMSI,GUTI,Globally Unique Temporary Identifier,MME,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,；,TMSI,信息是,GUTI,的一部分,基 本 概 念,UE,标识,主要内容,基本概念,网络架构,协议栈结构,接口功能,无线网系统消息,UE,的工作模式与状态,无线承载的分类,UE,标识,无线网基本信令流程,随机接入,寻呼,RRC,连接建立、重配、重建立、释放,测量,端到端业务建立,/,释放相关流程,Attach,流程,Detach,流程,Service Request,过程,专用承载建立流程,专用承载修改流程,专用承载释放流程,移动性管理,TAU,切换,小区重选,附录,随机接入过程（36.300）,申请上行资源,与,eNodeB,间的上行时间同步,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，未获得上行同步但需接收下行数据,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: Timing Advance,）,竞争接入过程,非竞争接入过程,无线网基本信令流程,随机接入,随机接入实现的基本功能,随机接入,的使用场景,基于竞争的随机接入（2-1）,UE,随机选择,preamble,码发起,Msg1,：发送,Preamble,码,eNB,可以选择,64,个,Preamble,码中,的部分或全部用于竞争接入,Msg1,承载于,PRACH,上,Msg2,：随机接入响应,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,Msg3,：第一次调度传输,UE,在接收,Msg2,后，在其分配的上行资源上传输,Msg3,1,2,3,4,基于竞争的随机接入过程,2-1,无线网基本信令流程,随机接入,基于竞争的随机接入过程,2-2,基于竞争的随机接入（2-2）,针对不同的场景，,Msg3,包含不同的内容,初始接入：携带,RRC,层生成的,RRC,连接请求，包含,UE,的,S-TMSI,或随机数,连接重建：携带,RRC,层生成的,RRC,连接重建请求，,C-RNTI,和,PCI,切换：传输,RRC,层生成的,RRC,切换完成消息以及,UE,的,C-RNTI,上,/,下行数据到达：传输,UE,的,C-RNTI,Msg4,：竞争解决,初始接入和连接重建场景,切换，上,/,下行数据到达场景,竞争,判定,Msg4,携带成功解调的,Msg3,消息的拷贝，,UE,将其与自身在,Msg3,中发送的高层标识进行比较，两者相同则判定为竞争成功,UE,如果在,PDCCH,上接收到调度,Msg4,的命令，则竞争成功,调度,Msg4,使用由临时,C-RNTI,加扰的,PDCCH,调度,eNB,使用,C-RNTI,加扰的,PDCCH,调度,Msg4,C-RNTI,Msg2,中下发的临时,C-RNTI,在竞争成功后升级为,UE,的,C-RNTI,UE,之前已分配,C-RNTI,，在,Msg3,中也将其传给,eNB,。竞争解决后，临时,C-RNTI,被收回，继续使用,UE,原,C-RNTI,无线网基本信令流程,随机接入,基于非竞争的随机接入,UE,根据,eNB,的指示，在指定的,PRACH,上使用指定的,Preamble,码发起随机接入,Msg0,：随机接入指示,对于切换场景，,eNB,通过,RRC,信令通知,UE,对于下行数据到达和辅助定位场景，,eNB,通过,PDCCH,通知,UE,Msg1,：发送,Preamble,码,UE,在,eNB,指定的,PRACH,信道资源上用指定的,Preamble,码发起随机接入,Msg2,：随机接入响应,Msg2,与竞争机制的格式与内容完全一样，可以响应多个,UE,发送的,Msg1,基于非竞争的随机接入过程,无线网基本信令流程,随机接入,由网络向空闲态或连接态的,UE,发起,Paging,消息会在,UE,注册的所有小区发送（,TA,范围内）,核心网触发：通知,UE,接收寻呼请求（被叫，数据推送）,eNodeB,触发：通知系统消息更新以及通知,UE,接收,ETWS,等信息,寻呼（36.300，36.331）,在,S1AP,接口消息中，,MME,对,eNB,发,paging,消息，每个,paging,消息携带一个被寻呼,UE,信息,eNB,读取,Paging,消息中的,TA,列表，并在其下属于该列表内的小区进行空口寻呼,若之前,UE,已将,DRX,消息通过,NAS,告诉,MME,，则,MME,会将该信息通过,paging,消息告诉,eNB,空口进行寻呼消息的传输时，,eNB,将具有相同寻呼时机的,UE,寻呼内容汇总在一条寻呼消息里,寻呼消息被映射到,PCCH,逻辑信道中，并根据,UE,的,DRX,周期在,PDSCH,上发送,寻呼的发送,无线网基本信令流程,寻呼,寻呼消息的读取,UE,寻呼消息的接收遵循,DRX,的原则,UE,根据,DRX,周期在特定时刻根据,P-RNTI,读取,PDCCH,UE,根据,PDCCH,的指示读取相应,PDSCH,，并将解码的数据通过寻呼传输信道（,PCH,）传到,MAC,层。,PCH,传输块中包含被寻呼,UE,标识（,IMSI,或,S-TMSI,），若未在,PCH,上找到自己的 标识，,UE,再次进入,DRX,状态,3G,中,UE,也遵循,DRX,周期读取寻呼消息，但有专用的寻呼信道,PICH,和,PCH,寻呼的读取,无线网基本信令流程,寻呼,RRC,协议介绍,控制面协议RRC协议,RRC,协议功能,为,NAS,层提供连接管理、消息传递等服务,对接入网的底层协议实体提供参数配置的功能,负责,UE,移动性管理相关的测量、控制等功能,RRC,协议承载,SRB,SRB,类别,承载逻辑信道,承载消息类别,承载消息内容,SRB0,CCCH,RRC,消息,RRC,连接请求，,RRC,连接建立，,RRC,连接拒绝，,RRC,连接重建立请求，,RRC,连接重建立，,RRC,连接重建立拒绝,SRB1,DCCH,RRC,消息,部分,NAS,消息,RRC,连接建立完成，,RRC,连接重建立完成，,RRC,连接重配置，,RRC,连接重配置完成，,RRC,连接释放等,SRB2,DCCH,NAS,消息,上下行直传消息,无线网基本信令流程,RRC,连接建立、重配,重建、释放,RRC连接建立过程,触发原因：,IDLE,态,UE,需变为连接态时发起该过程，如呼叫、响应寻呼、,TAU,、,Attach,等,RRC,连接建立成功流程,RRC,连接请求：,UE,通过,UL_CCCH,在,SRB0,上发送，携带,UE,的初始（,NAS,）标识和建立原因等，该消息对应于随机接入过程的,Msg3,RRC,连接建立：,eNB,通过,DL_CCCH,在,SRB0,上发送，携带,SRB1,的完整配置信息，该消息对应随机接入过程的,Msg4,RRC,连接建立完成：,UE,通过,UL-DCCH,在,SRB1,上发送，携带上行方向,NAS,消息，如,Attach Request,、,TAU Request,、,Service Request,、,Detach Request,等，,eNB,根据这些消息进行,S1,口建立,RRC,连接建立失败,第二步中，如果,eNB,拒绝为,UE,建立,RRC,连接，则通过,DL_CCCH,在,SRB0,上回复一条,RRC,连接拒绝消息,RRC,连接，建立成功,RRC,连接，网络侧拒绝,无线网基本信令流程,RRC,连接建立,RRC,连接建立,RRC连接重建立过程,触发原因：,当处于,RRC,连接状态但出现切换失败、无线链路失败、完整性保护失败、,RRC,重配置失败等情况时，触发此过程,RRC,连接重建立成功流程,RRC,连接重建请求：,UE,通过,UL_CCCH,在,SRB0,上发送，携带,UE,的,AS,层初始标识信息及重建立原因，该消息对应随机接入过程的,Msg3,RRC,连接重建：,eNB,通过,DL_CCCH,在,SRB0,上回复，携带,SRB1,的完整配置信息，该消息对应随机接入过程的,Msg4,RRC,连接重建立完成：,UE,通过,UL-DCCH,在,SRB1,上发送，不携带任何实际信息，只起到,RRC,层确认的功能,RRC,连接重建立拒绝流程,第二步中，如果,eNB,中没有,UE,的上下文信息，则拒绝为,UE,重建,RRC,连接，则通过,DL_CCCH,在,SRB0,上回复一条,RRC,连接重建立拒绝消息,RRC,连接重建成功,RRC,连接重建失败,RRC,连接重建,无线网基本信令流程,RRC,连接重建,RRC连接重配置过程,触发原因：,当需要发起对,SRB,和,DRB,的管理、低层参数配置、切换执行和测量控制时，触发此过程,RRC,连接重配置过程,RRC,连接重配置：,eNB,通过,DL_DCCH,在,SRB1,上发送，根据功能的不同携带不同的配置信息内容，一条消息中可以携带体现多个功能的信息单元,RRC,连接重配置完成：,UE,通过,UL_DCCH,在,SRB1,上发送，不携带任何实际信息，只起到,RRC,层确认的功能,RRC,连接重配置异常流程,若,UE,无法执行,RRC,连接重配置消息中的内容，则,UE,回退到收到该消息前的配置，并发起,RRC,连接重建立过程,RRC,连接重配置成功,RRC,连接重配置异常,RRC,连接重配,无线网基本信令流程,RRC,连接重配,RRC连接释放过程,触发原因：,网络希望解除与,UE,的,RRC,连接时，触发该过程,RRC,连接释放过程,RRC,连接释放：,eNB,通过,DL_DCCH,在,SRB1,上发送，可选择携带重定位信息和专用优先级分,配信息（用于控制,UE,的小区选择和小区重选）,本地释放,某些情况下，,UE,的,RRC,层根据,NAS,层的指示主动释放,RRC,连接，不通知网络侧而主动进入空闲状态，如,NAS,层鉴权过程中没有通过鉴权检查,RRC,连接释放,RRC,连接释放,无线网基本信令流程,RRC,连接释放,RRC过程场景总结,RRC,连接建立,RRC,连接重建,RRC,重配置,RRC,释放,场景,初始接入,Attach,时发起；,UE,从,IDLE,态至连接态时发起： 发起呼叫； 响应寻呼；,Attach Request,；,TAU Request,；,Detach Request,RRC,连接出现异常时发起： 切换失败； 无线链路失败； 底层完整性保护失败；,RRC,重配置失败；,当需要对,SRB,和,DRB,进行管理时发起：,E-RAB,的建立、修改、删除； 请求,UE,激活,SRB2,；,测量控制下发时发起；,切换执行时发起；,希望解除与,UE,的,RRC,连接，使,UE,返回,IDLE,态时；,RRC,过程总结,无线网基本信令流程,RRC,连接建立、重配,重建、释放,测量概述,测量（36.331）,RRC_IDLE,状态下，,UE,的测量参数信息通过,E-UTRAN,的广播获得,RRC_CONNECTED,状态下，,E-UTRAN,通过专属信令向,UE,下发测量配置（,measurement configuration,）信息，如,RRCConnectionReconfiguration,消息中可携带,UE,可执行的测量类型,同频测量：测量与当前服务小区下行频点相同的邻小区下行频点,异频测量：测量与当前服务小区下行频点不同的下行频点（同小区或邻小区）,与,UTRA,的系统间测量,与,GERAN,的系统间测量,与,CDMA2000 HRPD,或,CDMA2000 1xRTT,的系统间测量,无线网基本信令流程,测量,测量下达,IDLE,态，网络侧通过系统消息告知,UE,需要进行的测量及其参数,SIB4,：下发同频邻区测量信息（邻区列表）,SIB5,：下发异频邻区测量信息（邻区列表）,SIB6,：下发,UTRAN,邻区信息,SIB7,：下发,GERAN,邻区信息,SIB8,：下发,CDMA2000,邻区信息,连接态，网络侧通过,RRC,重配消息中携带,MeasConfig,信元给,UE,下发测量配置,该信元中携带测量对象和测量上报标准,测量配置下发,无线网基本信令流程,测量,测量报告上报,IDLE,态下，,UE,不上报，仅做小区重选；连接态下,UE,进行测量上报,事件触发一次上报,触发事件有,A1A5,，,B1,，,B2,上报次数为一次,UE,忽略上报间隔配置,周期性上报,触发类型为周期，包含上报,CGI,、上报最强小区、,SON,目的上报最强小区,如果上报目的为“上报,CGI,”或上报“,SON,目的上报最强小区”，则上报次数为,1,事件触发周期上报（事件触发上报与周期性上报的结合）,触发事件有,A1A5,，,B1,，,B2,上报次数为多次,上报间隔配置有效,测 量 事 件,LTE,系统内的同频,/,异频测量事件,异技术测量事件,Event A1,：服务小区测量值（,RSRP,或,RSRQ,）大于门限值,Event A2,：服务小区测量值（,RSRP,或,RSRQ,）小于门限值,Event A3,：邻小区测量值优于服务小区测量值一定门限值,Event A4,：邻小区测量值大于门限值,Event A5,：服务小区测量值小于门限,1,，同时邻小区信道质,量大于门限,2,Event B1,：异技术邻小区信道质量大于门限,Event B2,：服务小区信道质量小于门限,1,，同时异技术邻,小区信道质量大于门限,2,测量上报,无线网基本信令流程,测量,主要内容,基本概念,网络架构,协议栈结构,接口功能,无线网系统消息,UE,的工作模式与状态,无线承载的分类,UE,标识,无线网基本信令流程,随机接入,寻呼,RRC,连接建立、重配、重建立、释放,测量,端到端业务建立,/,释放相关流程,Attach,流程,Detach,流程,Service Request,过程,专用承载建立流程,专用承载修改流程,专用承载释放流程,移动性管理,TAU,切换,小区重选,附录,Attach和Detach过程,作用：,Attach,过程完成,UE,在网络的注册，完成核心网（,EPC,）对该,UE,默认承载的建立,Detach,过程完成,UE,在网络侧的注销和所有,EPS,承载的删除,Attach,说明：,LTE,中，,Attach,伴随着核心网处默认承载的建立,Detach,说明：,UE/MME/SGSN/HSS,均可发起,detach,过程,若网络侧长时间没有获得,UE,的信息，则会发起隐式的,Detach,过程，即核心网将该,UE,的所有承载释放而不通知,UE,Attach,与,Detach,过程,端到端业务建立,/,释放相关流程,Attach,流程,UE开机Attach过程,端到端业务建立,/,释放相关流程,Attach,流程,Attach,信令流程,E-UTRAN,部分,在无线网部分，,LTE,的,attach,与,3G,的类似，完成相同的功能,而在核心网部分，除荐权、身份验证、用户注册以外，,LTE,还包含默认承载的建立，而,3G,中没有,Attach过程说明,处在,RRC_IDLE,态的,UE,进行,Attach,过程，首先发起随机接入过程，即,MSG1,消息；,eNB,检测到,MSG1,消息后，向,UE,发送随机接入响应消息，即,MSG2,消息；,UE,收到随机接入响应后，根据,MSG2,的,TA,调整上行发送时机，向,eNB,发送,RRCConnectionRequest,消息；,eNB,向,UE,发送,RRCConnectionSetup,消息，包含建立,SRB1,承载信息和无线资源配置信息；,UE,完成,SRB1,承载和无线资源配置，向,eNB,发送,RRCConnectionSetupComplete,消息，包含,NAS,层,Attach request,信息；,eNB,选择,MME,，向,MME,发送,INITIAL UE MESSAGE,消息，包含,NAS,层,Attach request,消息；,MME,向,eNB,发送,INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST,消息，请求建立默认承载，包含,NAS,层,Attach Accept,、,Activate default EPS bearer context request,消息；,eNB,接收到,INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST,消息，如果不包含,UE,能力信息，则,eNB,向,UE,发送,UECapabilityEnquiry,消息，查询,UE,能力；,UE,向,eNB,发送,UECapabilityInformation,消息，报告,UE,能力信息；,eNB,向,MME,发送,UE CAPABILITY INFO INDICATION,消息，更新,MME,的,UE,能力信息；,eNB,根据,INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST,消息中,UE,支持的安全信息，向,UE,发送,SecurityModeCommand,消息，进行安全激活；,UE,向,eNB,发送,SecurityModeComplete,消息，表示安全激活完成；,eNB,根据,INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST,消息中的,ERAB,建立信息，向,UE,发送,RRCConnectionReconfiguration,消息进行,UE,资源重配，包括重配,SRB1,和无线资源配置，建立,SRB2,、,DRB,（包括默认承载）等；,UE,向,eNB,发送,RRCConnectionReconfigurationComplete,消息，表示资源配置完成；,eNB,向,MME,发送,INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE,响应消息，表明,UE,上下文建立完成；,UE,向,eNB,发送,ULInformationTransfer,消息，包含,NAS,层,Attach Complete,、,Activate default EPS bearer context accept,消息；,eNB,向,MME,发送上行直传,UPLINK NAS TRANSPORT,消息，包含,NAS,层,Attach Complete,、,Activate default EPS bearer context accept,消息。,Attach,流程说明,端到端业务建立,/,释放相关流程,Attach,流程,完整的ATTACH过程,端到端业务建立,/,释放相关流程,Attach,流程,核心网进行用户身份验证、荐权和该用户上次关机遗留承载的删除,完整的ATTACH过程（续）,端到端业务建立,/,释放相关流程,Attach,流程,核心网建立默认承载，打通上行数据通道,打通上行数据通道，修改承载,Connected UE initiated Detach,Detach,信令流程,连接态,UE,发起,端到端业务建立,/,释放相关流程,Detach,流程,Connected UE initiated Detach说明,处在,RRC_CONNECTED,态的,UE,进行,Detach,过程，向,eNB,发送,UL NAS Transfer,消息，包含,NAS,层,Detach request,信息；,eNB,向,MME,发送上行直传,UPLINK NAS TRANSPORT,消息，包含,NAS,层,Detach request,信息；,MME,向,Serving-GW,发送,Delete Session Request,，以删除,EPS,承载；,Serving-GW,向,MME,发送,Delete Session Response,，以确认,EPS,承载删除；,MME,向基站发送下行直传,DOWNLINK NAS TRANSPORT,消息，包含,NAS,层,Detach accept,消息；,eNB,向,UE,发送,DLInformationTransfer,消息，包含,NAS,层,Detach accept,消息；,MME,向,eNB,发送,UE CONTEXT RELEASE COMMAND,消息，请求,eNB,释放,UE,上下文信息；,eNB,接收到,UE CONTEXT RELEASE COMMAND,消息，向,UE,发送,RRCConnectionRelease,消息，释放,RRC,连接；,eNB,释放,UE,上下文信息，向,MME,发送,UE CONTEXT RELEASE COMPLETE,消息进行响应。,连接态,UE,发起,Detach,流程说明,端到端业务建立,/,释放相关流程,Detach,流程,MME-initiated Detach,MME,发起的,Detach,过程与,UE,发起的类似，只是,Detach Request,由,MME,发起,Detach,信令流程,连接态,MME,发起,端到端业务建立,/,释放相关流程,Detach,流程,HSS-initiated Detach,端到端业务建立,/,释放相关流程,Detach,流程,Service Request,概述,Service Request,过程,作用,当,UE,无,RRC,连接且有上行数据发起需求时,当,UE,处于,ECM IDLE,态且有下行数据达到时,在,S1,接口上建立,S1,承载，在,Uu,接口上建立数据无线承载,说明,当,UE,发起,service request,时，需先发起随机接入过程,Service Request,由,RRC Connection Setup Comlete,携带上去,当下行数据达到时，网络侧先对,UE,进行寻呼，随后,UE,发起随机接入过程，并发起,service request,过程,UE,发起,service request,相当于主叫过程,下行数据达到发起的,service request,相当于被叫接入,端到端业务建立,/,释放相关流程,Service Request过程,UE triggered Service Request,主叫、被叫均,需发起该过程,端到端业务建立,/,释放相关流程,Service Request过程,这个流程很面熟,Network Triggered Service Request,被叫业务，网络通过,Paging,引发,UE,发起该过程,端到端业务建立,/,释放相关流程,Service Request过程,E-RAB建立过程,作用：,为专用承载分配资源,为默认承载分配资源,过程：,PDN-GW,根据,QoS,策略制定该,EPS,承载的,QoS,参数,S-GW,向,eNB,发送承载建立请求，包含（,IMSI, QoS, TFT, TEID, LBI,等）,MME,向,eNB,发送,E-RAB,建立请求，包含,E-RAB ID,QoS,S-GW TEID,eNB,接收建立请求消息后，建立数据无线承载,eNB,返回,E-RAB,建立响应消息，,E-RAB,建立列表信息中包含成功建立的承载信息，,E-RAB,建立失败列表消息中包含没有成功建立的承载消息,说明：,必须在,UE RRC CONNECTED,态下执行,UE,和,EPC,均可发起，,eNB,不可发起,UE,发起时，,EPC,仅将其作为参考，有权接受或拒绝。当,EPC,接受时，可回复承载建立、修改流程。而在,3G,中，数据业务的,PDP,激活流程由,UE,发起。,E-RAB,建立概述,端到端业务建立,/,释放相关流程,专用承载建立流程,PDN GW发起的E-RAB建立流程,UE,为,ECM IDLE,态时，第三步触发由网络发起的,service request,过程,端到端业务建立,/,释放相关流程,专用承载建立流程,E-RAB修改过程,E-RAB,修改概述,作用,E-RAB,修改过程由,MME,发起，用于修改已经建立承载的配置,过程,P-GW,发起承载修改请求，,S-GW,将其发给,MME,MME,向,eNB,发送,E-RAB,修改请求消息，修改一个或多个承载，,E-RAB,修改列表信息包含每个承载的,QoS,eNB,接收到,E-RAB,修改请求消息后，修改数据无线承载,eNB,返回,E-RAB,修改响应消息，,E-RAB,修改列表信息中包含成功修改的承载信息，,E-RAB,修改失败列表消息中包含没有成功修改的承载消息,说明,必须在,CONNECTED,态下执行,UE,和,EPC,均可发起，,eNB,不可发起,UE,发起时，,EPC,可回复承载建立、修改、释放流程,分为修改,Qos,和不修改,Qos,两种类型,端到端业务建立,/,释放相关流程,专用承载,修改流程,PDN GW,发起,E-RAB,修改流程（修改,QoS,）,修改,E-RAB,的,Qos,端到端业务建立,/,释放相关流程,专用承载,修改流程,PDN GW,发起,E-RAB,修改流程（不修改,QoS,）,不修改,E-RAB,的,Qos,端到端业务建立,/,释放相关流程,专用承载,修改流程,E-RAB,释放概述,E-RAB释放过程,PDN GW,和,MME,均可发起对,E-RAB,的释放流程,对于,PDN GW,发起的承载释放，可释放专用承载或该,PDN,地址下的所有承载,对于,MME,发起的承载释放，可释放某一专用承载，但不能释放该,PDN,下的默认承载,过程,无论,P-GW,或,MME,发起的释放过程，,MME,向,eNB,发送,E-RAB,释放命令消息，释放一个或多个承载的,SI,和,Uu,接口资源,eNB,接收到,E-RAB,释放命令消息后，释放每一个承载的,S1,接口资源,Uu,接口上的资源和数据无线承载,说明,UE,或,MME,均可发起对,PDN,连接释放的请求，此时可以删除该,PDN,下的专用承载（不包括默认承载）,端到端业务建立,/,释放相关流程,专用承载,释放流程,PDN GW发起的承载释放流程,当释放默认承载时，为,detach,过程,端到端业务建立,/,释放相关流程,专用承载,释放流程,MME发起的承载释放流程,MME,发起的承载释放，仅能释放某一专用承载，不能释放该,PDN,连接下的默认承载,端到端业务建立,/,释放相关流程,专用承载,释放流程,UE或MME发起的PDN连接释放流程,UE,的最后一个,PDN,连接释放不可由,UE,或,MME,发起,端到端业务建立,/,释放相关流程,专用承载,释放流程,主要内容,基本概念,网络架构,协议栈结构,接口功能,无线网系统消息,UE,的工作模式与状态,无线承载的分类,UE,标识,无线网基本信令流程,随机接入,寻呼,RRC,连接建立、重配、重建立、释放,测量,端到端业务建立,/,释放相关流程,Attach,流程,Detach,流程,Service Request,过程,专用承载建立流程,专用承载修改流程,专用承载释放流程,移动性管理,TAU,切换,小区重选,附录,TAU概述,TA,和,TAI,TAU,的定义,当移动台由一个,TA,移动到另一个,TA,时，必须在新的,TA,上重新进行位置登记以,通知网络来更改它所存储的移动台的位置信息，这个过程就是跟踪区更新,(Tracking Area Update,TAU),移动性管理,TAU,TAU概述,为了确认移动台的位置，,LTE,网络覆盖区将被分为许多个跟踪区,(Tracking Area, TA),TA,功能与,3G,的位置区,(LA),和路由区,(RA),类似，是,LTE,系统中位置更新和寻呼的基本单位。,TA,用,TA,码,(Tracking Area Code, TAC),标识，一个,TA,可包含一个或多个小区，,TAC,在这些小区的,SIB1,中广播,与,LAC,、,RAC,类似，网络运营时用,TAI,作为,TA,的唯一标识，,TAI,由,MCC,、,MNC,和,TAC,组成，共计,6,字节,TA,和,TAI,的定义,TA,和,TAI,UE,在附着时，,MME,会为,UE,分配一组,TA list,（,长度,116,）并发送给,UE,保存，当需要寻呼,UE,时，网络会在,TA list,所包含的小区内向,UE,发送寻呼消息。,TAI LIST,的定义,通过合理规划,TA,，设置合适,TAI LIST,的长度和内容，通过不断调整可以实现寻呼和位置更新的一个相对平衡，进而获得较优的网络性能,TAI LIST,长度为,898,字节，分为三种类型，最多可包含,16,个,TAIs,UE,附着时，,MME,通过,ATTACH ACCEPT,或,TAU ACCEPT,消息为,UE,分配一组,TAI(TAI list),当需要寻呼,UE,时，网络在,TAI list,所包含的所有小区内向,UE,发送寻呼,UE,收到,TAI LIST,后保存在本地，移动过程中只要进入的新,TA,的,TAI,包含在,TA LIST,中，,UE,都无需发起,TAU,过程,8,7,6,5,4,3,2,1,Tracking area identity list IEI,Length of tracking area identity list contents,Partial tracking area identity list 1,Partial tracking area identity list 2,Partial tracking area identity list p,TAI LIST,TAI LIST,类型表,移动性管理,TAU,TAU概述,TA,和,TAI,TAU,分类,UE,状态不同,空闲态,TAU,连接态,TAU,更新内容不同,非联合,TAU,更新,TAI LIST,联合,TAU,更新,TAI LIST + LAU,TAU,的应用场景,当前,TA,不在,UE,的,TAI list,里,周期性,TAU,表明,UE Alive,；网络配置，,IDLE,或连接态均强制执行,从服务区外返回服务区时，且周期性,TAU,到期，立刻执行,MME,负载均衡时，可要求,UE,发起,TAU,ECM-IDLE,状态下,UE,的,GERAN,和,UTRAN Radio,能力发生变化,从,UTRAN PMM Connected,或,GPRS READY,状态通过小区重选进入,E-UTRAN,时,移动性管理,TAU,TAU过程,在网络登记新的用户位置信息,进入新的,TA,，其,TAI,不在,UE,存储的,TAI LIST,内,给用户分配新的,GUTI,核心网在同一个,MME pool,用,GUTI,唯一标识一个,UE,。若,TAU,过程中更换了,MME pool,，则核心网会在,TAU ACCEPT,消息中携带新,GUTI,分配给,UE,使,UE,和,MME,的状态由,EMM-DEREGISTERED,变为,EMM-REGISTERED,UE,短暂进入无服务区后回到覆盖区，信号恢复，且周期性,TAU,到期