TD-LTE呼叫信令流程分析

1、呼叫信令流程分析 TD-LTE呼叫信令流程分析 2011年評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)1 文檔介紹1.1 文檔目的預(yù)期的讀者是ENODEB軟件工程師、軟件測(cè)試工程師以及網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)人員。1.2 文檔范圍本文分析了SERVICE REQUEST、專(zhuān)用承載建立、修改和釋放過(guò)程中涉及的各條消息以及每條消息中包含的IE。1.3 參考資料【1】 LTE_call_processing_entity_msg_flow_zengzhaohui.vsd【2】 3GPP TS 36.413 S1 Application Protocol (S1AP)（Release 9）【3】 3GPP TS 24.301 Non-Access-St

2、ratum (NAS) protocol for Evolved Packet System (EPS) （Release 9）【4】 3GPP TS 36.331 Radio Resource Control (RRC) （Release 9）1.4 術(shù)語(yǔ)和縮略語(yǔ)定義略。2 公用子流程2.1.1 RRC連接建立2.1.1.1 RRC連接建立相關(guān)流程圖2-1: RRC連接的成功建立流程圖2-2: RRC連接建立，網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起拒絕2.1.1.2 關(guān)鍵消息l RRCConnectionRequestRRCConnectionRequest消息用于請(qǐng)求建立RRC連接。該消息的一些具體信息為： 信令承載

3、：SRB0 RLC-SAP：TM 邏輯信道：CCCH 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔l RRCConnectionSetupRRCConnectionSetup消息用于建立SRB1。該消息的一些具體信息為： 信令承載：SRB0 RLC-SAP：TM 邏輯信道：CCCH 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔l RRCConnectionSetupCompleteRRCConnectionSetupComplete消息表示成功建立RRC連接。該消息的一些具體信息為： 信令承載：SRB1 RLC-SAP：AM 邏輯信道：DCCH 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔l RRCCon

4、nectionRejectRRCConnectionReject消息用于拒絕RRC連接建立操作。該消息的一些具體信息為： 信令承載：SRB0 RLC-SAP：TM 邏輯信道：CCCH 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.2 初始UE消息2.1.2.1 初始UE消息過(guò)程2.1.2.2 關(guān)鍵消息l Initial UE Message該消息由eNB通過(guò)S1接口發(fā)送給MME，用于傳輸初始的層3消息。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.3 下行NAS傳輸2.1.3.1 下行NAS傳輸過(guò)程2.1.3.2 關(guān)鍵消息l DOWNLINK NAS TRANSPORT該消息由MME發(fā)送

5、給eNB，主要用于在S1接口上傳輸NAS消息。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.4 上行NAS傳輸2.1.4.1 上行NAS傳輸過(guò)程2.1.4.2 關(guān)鍵消息l UPLINK NAS TRANSPORT該消息由eNB發(fā)送給MME，主要用于在S1接口上傳輸NAS消息。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.5 下行信息傳輸2.1.5.1 下行信息傳輸過(guò)程2.1.5.2 關(guān)鍵消息l DLInformationTransfer該消息用于E-UTRAN向處于RRC_CONNECTED狀態(tài)的UE傳輸NAS消息或non-3GPP專(zhuān)用消息。 信令承載：SRB2或SRB1（僅當(dāng)SRB2

6、未建立時(shí)，使用SRB1。如果SRB2被掛起，E-UTRAN在SRB2被恢復(fù)后，才發(fā)送該消息） RLC-SAP：AM 邏輯信道：DCCH 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.6 上行信息傳輸2.1.6.1 上行信息傳輸過(guò)程2.1.6.2 關(guān)鍵消息l ULInformationTransfer該消息用于UE向E-UTRAN傳輸NAS消息或non-3GPP專(zhuān)用消息。 信令承載：SRB2或SRB1（僅當(dāng)SRB2未建立時(shí)，使用SRB1。如果SRB2被掛起，E-UTRAN在SRB2被恢復(fù)后，才發(fā)送該消息） RLC-SAP：AM 邏輯信道：DCCH 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1

7、.7 初始上下文建立初始上下文建立過(guò)程主要作用是建立全面必要的初始UE上下文，該上下文中包括：E-RAB上下文（E-RAB context）, 安全密鑰（the Security Key）, 切換限制列表（Handover Restriction List）, UE無(wú)線(xiàn)能力（UE Radio capability），UE安全能力（UE Security Capabilities）等。2.1.7.1 成功的初始上下文建立過(guò)程2.1.7.2 關(guān)鍵消息l INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST該消息用于請(qǐng)求建立一個(gè)UE上下文。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔l INIT

8、IAL CONTEXT SETUP RESPONSE該消息由enb發(fā)送，主要用于對(duì)UE上下文建立請(qǐng)求進(jìn)行確認(rèn) 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.8 初始安全激活該過(guò)程用于RRC連接建立后，激活A(yù)S安全模式。2.1.8.1 基本過(guò)程2.1.8.2 關(guān)鍵消息l SecurityModeCommand該消息用于激活A(yù)S的安全模式。 信令承載： SRB1 RLC-SAP：AM 邏輯信道：DCCH 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔l SecurityModeComplete該消息用于指示AS的安全模式已成功激活。 信令承載： SRB1 RLC-SAP：AM 邏輯信道：DCCH 消息

9、的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.9 RRC連接重配該過(guò)程用于對(duì)RRC連接進(jìn)行重配。該消息中包含的信息為：測(cè)量配置，移動(dòng)控制，以及與專(zhuān)用NAS信息和安全配置相關(guān)的無(wú)線(xiàn)資源配置。2.1.9.1 基本過(guò)程2.1.9.2 關(guān)鍵消息l RRCConnectionReconfiguration該消息用于修改RRC連接的配置。 信令承載： SRB1 RLC-SAP：AM 邏輯信道：DCCH 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔l RRCConnectionReconfigurationComplete該消息指示RRC連接重配置成功。 信令承載： SRB1 RLC-SAP：AM 邏輯信道：DC

10、CH 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.10 E-RAB建立2.1.10.1 E-RAB建立過(guò)程對(duì)于一個(gè)UE來(lái)說(shuō)，E-RAB建立過(guò)程的主要目的是，為一個(gè)或多個(gè)E-RAB分配Uu口和S1口資源；建立相應(yīng)的DRB。2.1.10.2 關(guān)鍵消息l E-RAB SETUP REQUEST該消息由MME發(fā)送給eNB，主要用于為一個(gè)或多個(gè)E-RAB分配Uu口和S1口資源。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔l E-RAB SETUP RESPONSE該消息由eNB發(fā)送給MME，主要用于反映E-RAB建立請(qǐng)求消息的執(zhí)行結(jié)果。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.11 E-RAB

11、修改2.1.11.1 E-RAB修改過(guò)程E-RAB修改過(guò)程的主要目的是，修改一個(gè)UE的已經(jīng)建立的E-RAB。2.1.11.2 關(guān)鍵消息l E-RAB MODIFY REQUEST該消息由MME發(fā)送給eNB，主要用于修改為一個(gè)或多個(gè)E-RAB分配Uu口和S1口資源；修改DRB。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔l E-RAB MODIFY RESPONSE該消息由eNB發(fā)送給MME，主要用于反映E-RAB修改請(qǐng)求消息的執(zhí)行結(jié)果。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.12 UE上下文修改2.1.12.1 UE上下文修改過(guò)程UE上下文過(guò)程的主要目的是，修改一個(gè)已建立的UE上下文。

12、2.1.12.2 關(guān)鍵消息l UE CONTEXT MODIFICATION REQUEST該消息由MME發(fā)送給eNB，主要用于指示被修改UE上下文信息 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔l UE CONTEXT MODIFICATION RESPONSE該消息由eNB發(fā)送給MME，主要用于指示成功修改UE上下文。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.13 E-RAB釋放2.1.13.1 MME發(fā)起的E-RAB釋放過(guò)程該過(guò)程的主要目的是，釋放一個(gè)已建立的E-RAB。2.1.13.2 關(guān)鍵消息l E-RAB RELEASE COMMAND該消息由MME發(fā)送給eNB，主要用于釋放

13、一個(gè)或多個(gè)E-RAB的空口和S1口資源。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔l E-RAB RELEASE RESPONSE該消息由eNB發(fā)送給MME，主要用于指示E-RAB RELEASE COMMAND的執(zhí)行結(jié)果。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔3 呼叫信令流程3.1 UE觸發(fā)的Service request如果處于idle狀態(tài)的UE需要發(fā)送上行信令或上行數(shù)據(jù)，它將會(huì)發(fā)起Service Request流程，重新進(jìn)入connectioned狀態(tài)。UE觸發(fā)的Service Request過(guò)程，如圖3.1所示。圖3.1 UE觸發(fā)的Service Request過(guò)程UE觸發(fā)的Ser

14、vice Request的具體過(guò)程為：1. UE在完成基于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入過(guò)程后，向eNB發(fā)送RRC CONNECTION REQUEST消息。該消息中包含UE-Identity，RRC連接建立原因等內(nèi)容。2. eNB收到RRC CONNECTION REQUEST消息后，需要進(jìn)行接入控制，并為SRB1分配資源。這些資源信息由eNB通過(guò)RRC CONNECTION SETUP消息發(fā)送給UE。3. UE根據(jù)RRC CONNECTION SETUP消息的內(nèi)容建立SRB1。UE通過(guò)RRC CONNECTION SETUP COMPLETE消息通知eNB，RRC連接建立成功。另外，該消息中還攜帶了NAS

15、信息“Service Request”。4. 為了實(shí)現(xiàn)與EPC的交互，eNB需分配“eNB UE S1AP ID”。之后，eNB通過(guò)“Initial UE Message”消息將NAS信息“Service Request”發(fā)送給EPC。5. EPC收到NAS信息“Service Request”后，分配“MME UE S1AP ID”。之后，EPC發(fā)起鑒權(quán)過(guò)程。EPC通過(guò)“DOWNLINK NAS TRANSPORT”消息將鑒權(quán)請(qǐng)求“Authentication Request”發(fā)送給eNB。6. eNB收到鑒權(quán)請(qǐng)求消息后，通過(guò)“dl information transfer”消息將鑒權(quán)請(qǐng)求“

16、Authentication Request”轉(zhuǎn)發(fā)給UE。7. UE通過(guò)“ul information transfer”消息給eNB回復(fù)鑒權(quán)響應(yīng)“Authentication Response”。eNB通過(guò)“UPLINK NAS TRANSPORT”消息將鑒權(quán)響應(yīng)“Authentication Response”轉(zhuǎn)發(fā)給EPC，至此鑒權(quán)過(guò)程結(jié)束。8. EPC向eNB發(fā)送“Initial Context Setup Request”消息，發(fā)起初始上下文建立過(guò)程。9. eNB進(jìn)行準(zhǔn)入控制，并分配SRB2和DRB的空口資源以及S1口的資源。10. eNB通過(guò)初始安全激活過(guò)程激活A(yù)S的安全模式。11.

17、 eNB向UE發(fā)送“RRC Connection Reconfiguration”消息。UE在收到這個(gè)消息后建立SRB2和DRB。之后，UE回復(fù)“RRC Connection Reconfiguration Complete”消息。12. eNB向EPC回復(fù)“INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE”，通知其初始上下文建立成功。3.2 UE建立一個(gè)專(zhuān)用的EPS承載圖3.2表示了UE通過(guò)service request過(guò)程或attach過(guò)程建立默認(rèn)承載之后，再建立一個(gè)新的EPS承載的過(guò)程。圖3.2 UE建立一個(gè)專(zhuān)用的EPS承載UE建立一個(gè)專(zhuān)用的EPS承載的過(guò)程為：1. UE向e

18、NB發(fā)送“ul information transfer”消息。該消息包含NAS消息“Bearer resource modification request”。2. eNB收到“ul information transfer”消息后，通過(guò)“uplink nas transport”消息將NAS消息轉(zhuǎn)發(fā)給EPC。3. 當(dāng)需要新建EPS承載時(shí)，EPC向eNB發(fā)送“E-RAB Setup Request”消息。該消息中包含的NAS信息為：ACTIVATE DEDICATED EPS BEARER CONTEXT REQUEST。4. eNB首先對(duì)新建的E-RAB進(jìn)行準(zhǔn)入控制，并為其分配相關(guān)資源，之后，eNB通過(guò)“RRC Connection Reconfiguration”消息將分配的資源信息和NAS消息通知UE。5. UE向eNB回復(fù)“RRC Connection Reconfiguration Complete”消息，指示重配成功。eNB向EPC回復(fù)“E-RAB Setup Response”消息，指示新的EPS承載的建立結(jié)果。6. UE向eNB發(fā)送“UL Informat