FDDLTE空口信令流程20140423

1、FDD-LTE空口協(xié)議與信令流程課程內(nèi)容 FDD-LTE基本概念 FDD-LTE無線信道 FDD-LTE小區(qū)搜索過程 FDD-LTE無線網(wǎng)基本信令流程 FDD-LTE端到端基本信令流程 FDD-LTE移動性管理過程 FDD-LTE信令抓圖及異常流程FDD-LTE系統(tǒng)架構(gòu)MME / S-GWMME / S-GWX2S1p Mobility Managementp Serving Gatewayp MME/SGW 與 eNode B的接口EPCE-UTRANp eNode B間的接口Node BRNC+=eNode BEPSp E-UTRAN中只有一種設(shè)備 eNode Bp Evolved Pac

2、ket Core EPCp Evolved Packet System EPSp S1接口支持S1-Flexp 靈活的帶寬支持p 更高的頻譜效率p 高速率、低延時eNode BX2X2eNode BeNode BUu 內(nèi)部公開FDD-LTE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)演進(jìn)SGSNGPRSUMTSE-UTRANcdma2000MMEHSSPCRFServing GWPDN GWBTSBSC/PCUNodeBRNCeNodeBS2aS1-US6aGxS5/8GbIuS1-MMES12S3S4S11SGiS9S10User planeControl planeBTSInternetCorporateInternetOp

3、erator ServiceNetworkEPS (Evolved Packet System) S6dHSGWBSCSAEA10/A11q 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化q E-UTRAN只有一種網(wǎng)元E-Node Bq 僅存在分組交換域，全I(xiàn)Pq 媒體面控制面分離q 與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互通EPC與E-UTRAN功能劃分 EPCEUTRANLTE網(wǎng)元功能MMEServing GWPDN GWE-Node B NAS信令以及安全性功能 3GPP接入網(wǎng)絡(luò)移動性導(dǎo)致的CN節(jié)點間信令 空閑模式下UE跟蹤和可達(dá)性 漫游 鑒權(quán) 承載管理功能（包括專用承載的建立） 支持UE的移動性切換用戶面數(shù)據(jù)的功能 E-UTRAN空閑模式下行分

4、組數(shù)據(jù)緩存和尋呼支持 數(shù)據(jù)包路由和轉(zhuǎn)發(fā)上下行傳輸層數(shù)據(jù)包標(biāo)記基于用戶的包過濾合法監(jiān)聽IP地址分配上下行傳輸層數(shù)據(jù)包標(biāo)記DHCPv4和DHCPv6（client、relay、server）具有現(xiàn)3GPP Node B全部和RNC大部分功能，包括：物理層功能MAC、RLC、PDCP功能RRC功能資源調(diào)度和無線資源管理無線接入控制移動性管理FDD-LTE協(xié)議結(jié)構(gòu)信令流數(shù)據(jù)流E-Node BPHYUEPHYMACRLCMACMMERLCNASNASRRCRRCPDCPPDCPAPPUDPGTPUIPS1APSCTPSGWIPUDPGTPUIPSCTPS1APX2AP網(wǎng)元間控制面整體協(xié)議棧控制面協(xié)議?？?/p>

5、制面協(xié)議棧沒有RNC，空中接口的控制平面（RRC）功能由eNB進(jìn)行管理和控制網(wǎng)元間用戶面整體協(xié)議棧用戶面協(xié)議棧用戶面協(xié)議棧用戶面和控制面協(xié)議棧均包含PHY,MAC,RLC和PDCP層，控制面向上還包含RRC層和NAS層沒有了RNC，空中接口的用戶平面（MAC/RLC）功能由eNB進(jìn)行管理和控制 UU口控制面協(xié)議架構(gòu)UEeNode-BMMERRC 子層執(zhí)行的功能: 廣播 尋呼 鏈接管理 無線承載控制 移動性UE測量上報和控制PDCP 子層執(zhí)行的功能: 加密和完整性保護(hù)NAS 子層執(zhí)行的功能: EPS 承載管理 認(rèn)證、鑒權(quán) 安全控制 Idle 模式移動性處理 Idle 模式尋呼發(fā)起UU口用戶面協(xié)議

6、架構(gòu)UEeNode-BMMESAE GatewayRLC 子層執(zhí)行的功能: PDU傳輸ARQ 包的組合和拆分PDCP 子層執(zhí)行的功能: 頭壓縮 加密MAC 子層執(zhí)行的功能: 調(diào)度 HARQ 邏輯信道優(yōu)先級處理 PDU組包和解復(fù)用物理層(L1)執(zhí)行的功能： 無線接入功率控制 MIMOS1接口協(xié)議棧lUDP/IP之上的GTP-U用來傳輸S-GW與eNB之間的用戶平面PDUlS1用戶面主要功能為:在S1接口目標(biāo)節(jié)點中指示數(shù)據(jù)分組所屬的SAE接入承載；移動性過程中盡量減少數(shù)據(jù)的丟失；錯誤處理機制；MBMS支持功能；分組丟失檢測機制；l控制層為了可靠的傳輸信令消息，在IP層之上添加了SCTPlS1控制面

7、主要功能：EPC承載服務(wù)管理功能；S1 接口UE上下文釋放功能；ACTIVE狀態(tài)下UE的移動性管理功能S1接口的尋呼；NAS信令傳輸功能；漫游于區(qū)域限制支持功能；NAS節(jié)點選擇功能；初始上下文建立過程；S1接口接口X2接口協(xié)議棧lX2接口用戶面提供eNB之間的用戶數(shù)據(jù)傳輸功能 lX2-U接口協(xié)議棧與S1-U接口協(xié)議棧完全相同lLTE系統(tǒng)X2接口的定義采用了與S1接口一致的原則 lX2接口應(yīng)用層協(xié)議主要功能：支持LTE_ACTIVE狀態(tài)下UE的LTE接入系統(tǒng)內(nèi)的移動性管理功能；X2接口自身的管理功能，如錯誤指示、X2接口的建立與復(fù)位，更新X2接口配置數(shù)據(jù)等；負(fù)荷管理功能。X2接口接口EPS承載業(yè)

8、務(wù)架構(gòu)Radio Bearer承載空口RRC信令和NAS信令S1 Bearer 承載eNB與MME間S1-AP信令NAS消息也可作為NAS PDU附帶在RRC消息中發(fā)送無線承載分類 SRB0 SRB1 SRB2傳輸CCCH 信道上的 RRC 消息、RRC連接建立、RRC重建立使用 SRB0。缺省承載在UE處于RRC空閑態(tài)時已存在。DCCH 信道上的 NAS 消息使用SRB2。 安全功能激活之后由 E-UTRAN配置SRB2，其優(yōu)先級低于SRB1。RRC連接建立時，建立SRB1承載；RRC 消息（可能包含其承載的NAS消息）使用SRB1。NAS消息在SRB2建立之前也可使用SRB1。 RRC 消

9、息和NAS消息均可承載在DCCH 信道上 。 DRBDRB傳輸用戶面數(shù)據(jù)。通過PDSCH來承載，DRB只有一種，協(xié)議規(guī)范中每個UE最多有8個DRB來傳輸不同的業(yè)務(wù)。NAS層消息的承載NAS消息承載消息承載方式方式l NAS消息通過四條RRC消息傳遞： ULInformationTransferULInformationTransfer 和 DLInformationTransferDLInformationTransfer （由SRB2承載，SRB2未建立時由 SRB1承載） RRCConnectionSetupCompleteRRCConnectionSetupComplete 和 RRCC

10、onnectionReconfigurationRRCConnectionReconfiguration （由SRB1承載） RRCConnectionSetupCompleteRRCConnectionSetupComplete（只攜帶NAS的初始直傳消息）UE各狀態(tài)說明狀狀 態(tài)態(tài)行行 為為RRC_IDLEPLMN選擇NAS配置的DRX過程系統(tǒng)信息廣播和尋呼鄰小區(qū)測量小區(qū)重選的移動性UE獲取1個TA區(qū)內(nèi)的唯一標(biāo)識eNodeB內(nèi)無終端上下文RRC_CONNECTED網(wǎng)絡(luò)側(cè)有UE的上下文信息網(wǎng)絡(luò)側(cè)知道UE所處小區(qū)網(wǎng)絡(luò)和終端可以傳輸數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)控制終端的移動性鄰小區(qū)測量存在RRC連接: UE可以從網(wǎng)絡(luò)

11、側(cè)收發(fā)數(shù)據(jù) 監(jiān)聽共享信道上指示控制授權(quán)的控制信令 UE可以上報信道質(zhì)量給網(wǎng)絡(luò)側(cè) UE可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)配置進(jìn)行DRXRRC狀態(tài)狀態(tài)UE各狀態(tài)說明EMM狀態(tài)狀態(tài) 內(nèi)部公開Presentation / Author / Date EMM & ECM States TransitionsEMM_DeregisteredECM_IdlePower OnRegistration (Attach)EMM_RegisteredECM_Connected Allocate C-RNTI, S_TMSI Allocate IP addresses Authentication Establish securi

12、ty context Release RRC connection Release C-RNTI Configure DRX for pagingEMM_Registered ECM_IdleRelease due to InactivityEstablish RRC ConnectionAllocate C-RNTINew TrafficDeregistration (Detach)Change PLMN Release C-RNTI, S-TMSI Release IP addressesTimeout of Periodic TA Update Release S-TMSI Releas

13、e IP addresses承載概念 GBR/ Non-GBR 承載：在承載建立或修改過程中通過例如eNode B接納控制等功能永久分配專用網(wǎng)絡(luò)資源給某個保證比特速率（Guaranteed Bit Rate，GBR）的承載，可以確保該承載的比特速率。否則不能保證承載的速率不變則是一個 Non-GBR 承載 默認(rèn)承載（Default Bearer）：一種滿足默認(rèn)QOS的數(shù)據(jù)和信令的用戶承載，提供盡力而為的IP連接。默認(rèn)承載為Non-GBR 承載。默認(rèn)承載為UE接入網(wǎng)絡(luò)時首先建立的承載，該承載在整個PDN連接周期都會存在，為UE提供到PDN的“永遠(yuǎn)在線”的IP連接。 專用承載：對某些特定業(yè)務(wù)所使用

14、的SAE承載。一般情況下專用承載的QOS比默認(rèn)承載高，專用承載可以是GBR或Non-GBR 承載。連接概念 Uu空口：UE與eNode B之間的空中接口。 S1接口： eNode 與EPC之間的接口。 UE-associated logical S1-connection：UE相關(guān)S1邏輯連接，對于某個UE-associated logical S1-connection在MME側(cè)用MME UE S1AP ID 標(biāo)識，在 eNB側(cè)用eNB UE S1AP ID 標(biāo)識，此連接可能在S1 UE context 建立之前存在。 NAS signalling connection：NAS信令連接，是U

15、E與MME之間端到端的連接，NAS信令連接包括“LTE-Uu”空口的RRC連接和S1口的S1 AP連接。課程內(nèi)容 FDD-LTE基本概念 FDD-LTE無線信道 FDD-LTE小區(qū)搜索過程 FDD-LTE無線網(wǎng)基本信令流程 FDD-LTE端到端基本信令流程 FDD-LTE移動性管理過程 FDD-LTE信令抓圖及異常流程信道映射CCCHDTCHDCCHRACHUL-SCHPCHDL-SCHBCHDTCHBCCHCCCHDCCH傳輸信道邏輯信道下行上行PRACHPUSCHPUCCHPDSCHPBCHPMCHPDCCH物理信道PCCHMCHPDCPRLCMACPHY下行物理信道時頻示意圖HARQ A

16、CK/NAK 調(diào)度和控制信息指示一個子幀中用于傳輸PDCCH的OFDM符號個數(shù)承載廣播信息，固定占用載波信道中間6RB用于終端的下行同步并確定該小區(qū)在小區(qū)身份組中的成員序號(0-2)用于終端的下行同步并確定該小區(qū)的小區(qū)身份組序號(0 167)承載下行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、尋呼消息下行參考信號下行信道質(zhì)量測量（信道探測）下行信道估計，用于UE端的相干檢測和解調(diào)小區(qū)搜索下行參考信號的目的上行物理信道時頻示意圖 物理層上行共享信道（PUSCH） 承載上行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和上行控制信息(UCI)， 采用 QPSK，16QAM或64QAM 物理層上行控制信道 (PUCCH) 承載上行控制信息(UCI)：HARQ ACK/N

17、ACK,CQI/PMI, RI, 采用BPSK或QPSK 物理層隨機接入信道 (PRACH) 用于終端發(fā)起與基站的通信， 基站通過接收PRACH確定接入終端身份并計算該終端的延遲上行物理層信道 上行信道解調(diào)參考信號(DRS) 用于上行同步和信道估計，來解調(diào)上行共享信道(PUSCH)和上行控制信道(PUCCH)。該參考信號還可用于其他物理參數(shù)的測量如上行干擾和上行信噪比等。 上行信道測量參考信號(SRS) 用于基站對上行信道特性的測量，測量結(jié)果可用于基站對用戶的資源調(diào)度以獲取多用戶分集增益。該參考信號的發(fā)送周期和子幀偏移需要配置。上行物理層參考信號課程內(nèi)容 FDD-LTE基本概念 FDD-LTE

18、無線信道 FDD-LTE小區(qū)搜索過程 FDD-LTE無線網(wǎng)基本信令流程 FDD-LTE端到端基本信令流程 FDD-LTE移動性管理過程 FDD-LTE信令抓圖及異常流程UE開機過程小區(qū)搜索LTE小區(qū)搜索流程系統(tǒng)信息內(nèi)容 UE接收系統(tǒng)信息的移動性管理狀態(tài)：Idle 或Active UE接收系統(tǒng)信息的時機： 選擇或重選到一個小區(qū)； 切換到新小區(qū)； 從無覆蓋區(qū)或其他系統(tǒng)進(jìn)入LTE小區(qū)接收系統(tǒng)信息System InformationSystem Information Block Type 1 Master Information BlockUEeNodeBl 空閑模式需要獲取的系統(tǒng)消息空閑模式需要獲

19、取MIB、SIB1，SIB2SIB8（基于當(dāng)前的RAT信息）l 專用模式需要獲取的系統(tǒng)消息專用模式需要獲取MIB、SIB1、SIB2，SIB8（如果支持CDMA2000）l 必須獲取的系統(tǒng)消息手機要發(fā)起RRC連接或RRC重建請求，必須獲取到有效的MIB、SIB1、SIB2系統(tǒng)信息獲取課程內(nèi)容 FDD-LTE基本概念 FDD-LTE無線信道 FDD-LTE小區(qū)搜索過程 FDD-LTE無線網(wǎng)基本信令流 FDD-LTE端到端基本信令流程 FDD-LTE移動性管理過程 FDD-LTE信令抓圖及異常流程l 從RRC-IDLE狀態(tài)到RRC-CONNECT的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，即RRC連接過程，如初始接入和TAU更新

20、l 無線鏈路失敗后的初始接入，即RRC 連接重建過程l 在RRC-CONNECTED狀態(tài)，未獲得上行同步但需發(fā)送上行數(shù)據(jù)和控制信息或雖未上行失步但需要通過隨機接入申請上行資源l 在RRC-CONNECTED狀態(tài)，從服務(wù)小區(qū)切換到目標(biāo)小區(qū)l 在RRC-CONNECTED狀態(tài)，未獲得上行同步但需接收下行數(shù)據(jù)l 在RRC-CONNECTED狀態(tài)，UE位置輔助定位需要，網(wǎng)絡(luò)利用隨機接入獲取時間提前量（TA: Timing Advance）隨機接入隨機接入實現(xiàn)的基本功能隨機接入實現(xiàn)的基本功能l 申請上行資源l 與eNodeB間的上行時間同步隨機接入隨機接入的使用場景的使用場景競爭接入過程競爭接入過程非競

21、爭接入過程非競爭接入過程 基于競爭的隨機接入 UE以競爭的方式在可用的前導(dǎo)集合中隨機的選擇一條前導(dǎo)序列 有可能出現(xiàn)沖突，即兩個UE使用了同一條前導(dǎo)序列 通過四步完成同步過程，第4步用于解決沖突 基于非競爭的隨機接入 僅在切換或有下行數(shù)據(jù)到達(dá)時 基站分配一條前導(dǎo)序列 通過三步完成同步過程，無須解決沖突隨機接入隨機接入過程（基于競爭的方式） Step1：UE發(fā)送Msg1通過PRACH，（RACHPRACH）eNB根據(jù)接收的前導(dǎo)測量UE與基站距離；產(chǎn)生定時調(diào)整量。 Step2：eNB發(fā)送Msg2 通過PDSCH，（DL-SCHPDSCH）位置由PDCCH指示，no HARQMsg2 是Msg4的gr

22、ant，即如果UE在時間窗內(nèi)沒有接收到RA響應(yīng),則該次RA過程結(jié)束，否則進(jìn)入step3。Step3：UE發(fā)送Msg3通過PUSCH， （UL-SCHPUSCH）,HARQeNB檢測Msg3，產(chǎn)生ACK/NACK。 Step4：eNB 發(fā)送Msg4進(jìn)行沖突檢測 ，HARQUE檢測到自己NAS層ID的UE發(fā)送ACK。隨機接入過程（基于非競爭的方式） Step0： eNodeB 通過下行專用信令給UE指派非競爭的隨機接入前綴（non-contention Random Access Preamble ） 。 Step1： UE在RACH上發(fā)送指派的隨機接入前綴。 Step2： eNodeB的MAC層

23、產(chǎn)生隨機接入響應(yīng)，并在DL-SCH上發(fā)送; S-TMSI尋呼：UE在IDLE模式下，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)需要給該UE發(fā)送數(shù)據(jù)（業(yè)務(wù)或者信令）時，發(fā)起尋呼過程。LTE的尋呼信令流程 IMSI尋呼：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生錯誤需要恢復(fù)時（例如S-TMSI不可用），可發(fā)起IMSI尋呼，UE收到后執(zhí)行本地detach，然后再開始attach。LTE的尋呼信令流程LTE的尋呼信令流程 系統(tǒng)消息改變觸發(fā)尋呼以及通知UE接收ETWS等信息 PAGING UE eNB RRC連接建立過程觸發(fā)原因：IDLE態(tài)UE需變?yōu)檫B接態(tài)時發(fā)起該過程，如呼叫、響應(yīng)尋呼、TAU、Attach等RRC連接建立成功流程RRC連接請求：UE通過UL_CCCH在

24、SRB0上發(fā)送，攜帶UE的初始（NAS）標(biāo)識和建立原因等，該消息對應(yīng)于隨機接入過程的Msg3.RRC連接建立：eNB通過DL_CCCH在SRB0上發(fā)送，攜帶SRB1的完整配置信息，該消息對應(yīng)隨機接入過程的Msg4RRC連接建立完成：UE通過UL-DCCH在SRB1上發(fā)送，攜帶上行方向NAS消息，如Attach Request、TAU Request、Service Request、Detach Request等，eNB根據(jù)這些消息進(jìn)行S1口建立RRC連接建立失敗第二步中，如果eNB拒絕為UE建立RRC連接，則通過DL_CCCH在SRB0上回復(fù)一條RRC連接拒絕消息RRC連接，建立成功連接，建立

25、成功RRC連接，網(wǎng)絡(luò)側(cè)拒絕連接，網(wǎng)絡(luò)側(cè)拒絕RRC連接建立連接建立UE 繼續(xù)執(zhí)行小區(qū)重選相關(guān)的測量。 設(shè)置 ue-Identity ; 設(shè)置 establishmentCause ，與上層信息保持一致。RRC Connection Request消息在SRB0上傳送，Enb收到后，建立SRB1執(zhí)行無線資源配置過程UE收到RRCConnectionSetup 消息丟棄小區(qū)重選優(yōu)先級信息停止相關(guān)計時器進(jìn)入 RRC_CONNECTED 狀態(tài) 設(shè)置RRCConnectionSetupComplete 消息內(nèi)容停止小區(qū)重選過程UEeNB L1eNB L2eNB L3EPSRRC連接建立過程總體流程信令截圖

26、UE能力查詢UE能力查詢能力查詢觸發(fā)原因：在觸發(fā)建立UE初始上下文件請求時，如果MME在請求中未攜帶UE能力信息時觸發(fā)UE能力查詢流程UE能力查詢：ENB通過DL_DCCH在SRB1上發(fā)送，攜帶需要UE上報無線接入能力的RAT（E-UTRAN,UTRA,GERAN-CS,GERAN-PS,CDMA2000等式）列表.UE能力信息：UE通過UL_DCCH在SRB1上發(fā)送，攜帶ENB需要UE上報的相應(yīng)RAT的無線接入能力信息。RRC連接重建立過程觸發(fā)原因：當(dāng)處于RRC連接狀態(tài)但出現(xiàn)切換失敗、無線鏈路失敗、完整性保護(hù)失敗、RRC重配置失敗等情況時，觸發(fā)此過程RRC連接重建立成功流程RRC連接重建請求

27、：UE通過UL_CCCH在SRB0上發(fā)送，攜帶UE的AS層初始標(biāo)識信息及重建立原因，該消息對應(yīng)隨機接入過程的Msg3RRC連接重建：eNB通過DL_CCCH在SRB0上回復(fù)，攜帶SRB1的完整配置信息，該消息對應(yīng)隨機接入過程的Msg4RRC連接重建立完成：UE通過UL-DCCH在SRB1上發(fā)送，不攜帶任何實際信息，只起到RRC層確認(rèn)的功能RRC連接重建立拒絕流程第二步中，如果eNB中沒有UE的上下文信息，則拒絕為UE重建RRC連接，則通過DL_CCCH在SRB0上回復(fù)一條RRC連接重建立拒絕消息RRC連接重建成功連接重建成功RRC連接重建失敗連接重建失敗RRC連接重建連接重建RRC連接重配置過

28、程觸發(fā)原因：當(dāng)需要發(fā)起對SRB和DRB的管理、低層參數(shù)配置、切換執(zhí)行和測量控制時，觸發(fā)此過程RRC連接重配置過程RRC連接重配置：eNB通過DL_DCCH在SRB1上發(fā)送，根據(jù)功能的不同攜帶不同的配置信息內(nèi)容，一條消息中可以攜帶體現(xiàn)多個功能的信息單元RRC連接重配置完成：UE通過UL_DCCH在SRB1上發(fā)送，不攜帶任何實際信息，只起到RRC層確認(rèn)的功能RRC連接重配置異常流程若UE無法執(zhí)行RRC連接重配置消息中的內(nèi)容，則UE回退到收到該消息前的配置，并發(fā)起RRC連接重建立過程RRC連接重配置成功連接重配置成功RRC連接重配置異常連接重配置異常RRC連接重配連接重配RRC連接釋放過程觸發(fā)原因：

29、網(wǎng)絡(luò)希望解除與UE的RRC連接時，觸發(fā)該過程RRC連接釋放過程RRC連接釋放：eNB通過DL_DCCH在SRB1 上發(fā)送，可選擇攜帶重定位信息和專用優(yōu)先級分 配信息（用于控制UE的小區(qū)選擇和小區(qū)重選）本地釋放某些情況下，UE的RRC層根據(jù)NAS層的指示主動釋放RRC連接，不通知網(wǎng)絡(luò)側(cè)而主動進(jìn)入空閑狀態(tài)，如NAS層鑒權(quán)過程中沒有通過鑒權(quán)檢查RRC連接釋放連接釋放RRC連接釋放連接釋放鑒權(quán) UE收到Authentication Request消息后，首先驗證AUTN的新鮮性，如果驗證通過，則完成了UE對MME的認(rèn)證，認(rèn)為接入的網(wǎng)絡(luò)是可信任的。 USIM計算出RES。 UE響應(yīng)包括RES的Authe

30、ntication Response消息。 MME檢查RES和XRES是否一致，如果一致，則完成了MME對UE的認(rèn)證，認(rèn)為該UE是合法的。 ME/USIM MME User authentication request (RAND, AUTN, KSIASME) User authentication response (RES) 安全模式命令 NAS層安全模式命令 MME和UE兩端協(xié)商NAS算法 計算NAS完整性保護(hù)密鑰和加密密鑰 AS層安全模式命令 eNB和UE兩端協(xié)商AS算法 計算NAS完整性保護(hù)密鑰和加密密鑰NAS安全模式命令 MME根據(jù)UE上報的安全能力，選擇NAS層使用的加密算法和

31、完整性保護(hù)算法。 MME向UE發(fā)送NAS安全模式命令消息 UE MME NAS Security Mode Command (eKSI, UE sec capabilities, Ciphering algorithm, Integrity algorithm, IMEISV request, NONCEUE, NONCEMME, NAS-MAC) Verify NAS SMC integrity. If succesful, start ciphering/ deciphering and integrity protection and send NAS Security Mode Com

32、plete. Start uplink deciphering Start integrity protection NAS Security Mode Complete (IMEISV, NAS-MAC) Start downlink ciphering AS安全模式命令 AS層安全模式命令過程由eNB發(fā)起 發(fā)送Security Mode Command，該消息被完整性保護(hù)，發(fā)送該消息后，啟動下行方向?qū)RC消息和用戶數(shù)據(jù)加密保護(hù) UE進(jìn)行完整性校驗 UE eNB AS Security Mode Command (Integrity algorithm, Ciphering algorit

33、hm, MAC-I) AS Security Mode Complete (MAC-I) Verify AS SMC integrity. If succesful, start RRC integrity protection, RRC/UP downlink deciphering, and send AS Security Mode Complete. Start RRC/UP uplink ciphering Start RRC/UP uplink deciphering Start RRC integrity protection Start RRC/UP downlink ciph

34、ering 測量概述測量概述測量RRC_IDLE狀態(tài)下，UE的測量參數(shù)信息通過E-UTRAN的廣播獲得RRC_CONNECTED狀態(tài)下，E-UTRAN通過專屬信令向UE下發(fā)測量配置（measurement configuration）信息，如RRCConnectionReconfiguration消息中可攜帶UE可執(zhí)行的測量類型同頻測量：測量與當(dāng)前服務(wù)小區(qū)下行頻點相同的鄰小區(qū)下行頻點異頻測量：測量與當(dāng)前服務(wù)小區(qū)下行頻點不同的下行頻點（同小區(qū)或鄰小區(qū)）與UTRA的系統(tǒng)間測量與GERAN的系統(tǒng)間測量與CDMA2000 HRPD或CDMA2000 1xRTT的系統(tǒng)間測量測量下達(dá)IDLE態(tài)，網(wǎng)絡(luò)側(cè)通過

35、系統(tǒng)消息告知UE需要進(jìn)行的測量及其參數(shù)SIB4：下發(fā)同頻鄰區(qū)測量信息（鄰區(qū)列表）SIB5：下發(fā)異頻鄰區(qū)測量信息（鄰區(qū)列表）SIB6：下發(fā)UTRAN鄰區(qū)信息SIB7：下發(fā)GERAN鄰區(qū)信息SIB8：下發(fā)CDMA2000鄰區(qū)信息連接態(tài)，網(wǎng)絡(luò)側(cè)通過RRC重配消息中攜帶 MeasConfig 信元給UE下發(fā)測量配置該信元中攜帶測量對象和測量上報標(biāo)準(zhǔn) 測量配置下發(fā)測量配置下發(fā)測量報告上報測測 量量 事事 件件LTE系統(tǒng)內(nèi)的同頻/異頻測量事件異技術(shù)測量事件Event A1：服務(wù)小區(qū)測量值（RSRP或RSRQ）大于門限值Event A2：服務(wù)小區(qū)測量值（RSRP或RSRQ）小于門限值Event A3：鄰小區(qū)

36、測量值優(yōu)于服務(wù)小區(qū)測量值一定門限值Event A4：鄰小區(qū)測量值大于門限值Event A5：服務(wù)小區(qū)測量值小于門限1，同時鄰小區(qū)信道質(zhì) 量大于門限2Event B1：異技術(shù)鄰小區(qū)信道質(zhì)量大于門限Event B2：服務(wù)小區(qū)信道質(zhì)量小于門限1，同時異技術(shù)鄰 小區(qū)信道質(zhì)量大于門限2測量上報測量上報l IDLE態(tài)下，UE不上報，僅做小區(qū)重選；連接態(tài)下UE進(jìn)行測量上報l 事件觸發(fā)一次上報 觸發(fā)事件有A1A5，B1，B2 上報次數(shù)為一次 UE忽略上報間隔配置l 周期性上報 觸發(fā)類型為周期，包含上報CGI、上報最強小區(qū)、SON目的上報最強小區(qū) 如果上報目的為“上報CGI”或上報“SON目的上報最強小區(qū)”，則

37、上報次數(shù)為1l 事件觸發(fā)周期上報（事件觸發(fā)上報與周期性上報的結(jié)合） 觸發(fā)事件有A1A5，B1，B2 上報次數(shù)為多次 上報間隔配置有效課程內(nèi)容 FDD-LTE基本概念 FDD-LTE無線信道 FDD-LTE小區(qū)搜索過程 FDD-LTE無線網(wǎng)基本信令流程 FDD-LTE端到端基本信令流程 FDD-LTE移動性管理過程 FDD-LTE信令抓圖及異常流程UE剛開機時，先進(jìn)行物理下行同步，搜索測量進(jìn)行小區(qū)選擇，選擇到一個suitable或者acceptable小區(qū)后，駐留并進(jìn)行附著過程。附著完成后，默認(rèn)承載建立成功，UE可獲得PDN address信息。附著流程如圖所示。開機Attach正常流程1.初始

38、開機或者處在RRC_idle態(tài)下的UE進(jìn)行attach過程，首先發(fā)起隨機接入過程，即MSG1消息；2.eNB檢測到MSG1后，向UE發(fā)送隨機接入響應(yīng)消息（MSG2）；3. UE收到隨機接入響應(yīng)后，根據(jù)MSG2的TA調(diào)整上行發(fā)送時機，向eNB發(fā)送RRCConnectionRequest消息；4.eNB向UE發(fā)送RRCConnectionSetup消息，包含建立SRB1的承載信息和無線資源配置信息；5.UE完成SRB1承載建立和無線資源配置，向eNB發(fā)送RRCConnetionSetupComplete消息，包含NAS層的Attach Request信息；6.eNB選擇MME，向MME發(fā)送Init

39、ial UE Message消息，包含NAS層的Attach Request信息；7. Identity/Authentication/Security過程；8. 建立默認(rèn)EPS承載等；9. MME向eNB發(fā)送Initial Context Setup Request消息，請求建立默認(rèn)承載，包含NAS層的Attach Accept、Active default EPS bearer Context Request消息；Attach 流程說明：10. eNB接收到Initial Context Setup Request消息，如果不包含UE能力信息，則eNB需要向UE發(fā)送UECapability

40、Enquiry消息，查詢UE能力；11. UE向eNB發(fā)送UECapabilityInformation消息，報告UE能力信息；12. eNB向MME發(fā)送UE Capability Info Indication消息，更新MME的UE能力信息；13. eNB根據(jù)Initial Context Setup Request消息中UE支持的安全信息，向UE發(fā)送SecurityModeCommand消息，進(jìn)行安全激活；14. UE向eNB發(fā)送SecurityModeComplete消息，表示安全激活完成；15. eNB根據(jù)Initial Context Setup Request消息中ERAB建立信息

41、，向UE發(fā)送RRCConnectionReconfiguration消息進(jìn)行UE資源重配、建立默認(rèn)承載，包括重配SRB1和無線資源配置，建立SBR2、DRB（包括默認(rèn)承載）等；16. UE向eNB發(fā)送RRCConnectionReconfiguraitonComplete消息，表示資源配置完成；17. eNB向MME發(fā)送Initial Context Setup Reponse消息，表明UE上下文建立完成；18. UE向eNB發(fā)送ULInformationTransfer消息，包含NAS層的Attach Complete、Active default EPS bearer context ac

42、cept消息；19. eNB向MME發(fā)送上行直傳UPLINK NAS TRANSPORT消息，包括NAS層的Attach Complete、Active default EPS bearer context accept消息；Attach 流程說明：步驟15會建立RRC連接：步驟3和4用于UE與eNB進(jìn)行連接建立，連接建立的主要目的是沖突解決，建立信令承載SRB1，為后續(xù)的NAS 的Attach Req消息提供鏈路承載；消息5（Attach req消息）可以附帶在RRC 連接建立完成消息，并需要被透傳到MME。步驟6、9會建立S1連接：對于消息6的說明，由于此時eNB和MME的S1鏈路還沒有建

43、立完成，所以eNB發(fā)送INITIAL UE MESSAGE，消息中攜帶eNB為S1分配的eNB UE S1AP ID，Attach Req消息附帶在INITIAL UE MESSAGE透傳到MME的NAS層。 Identity/Authentication/Security消息7說明： （1）UE剛開機第一次attach，使用的IMSI，無Identity過程；后續(xù)，如果有有效的GUTI，使用GUTI attach，核心網(wǎng)才會發(fā)起Identity過程（為上下行直傳消息）； （2） MME下發(fā)Identity Req消息來觸發(fā)進(jìn)行鑒權(quán)流程，該消息通過NAS透傳到UE，同時消息中攜帶了MME UE

44、 S1AP ID，至此表明S1鏈路建立起來； （3） UE通過AKA流程發(fā)起鑒權(quán)流程。Attach流程補充：消息9（ Initial context setup request ）： MME發(fā)起INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST給eNB，消息中攜帶的NASPDU表明是否接受UE發(fā)起的Attach Req消息。如果接受，同時消息中攜帶該UE總計的最大bit率，多條待建的承載信息（QOS參數(shù)，上行對應(yīng)的媒體面地址，TEID），UE的安全能力(UE支持的完整性檢查和加密能力,安全能力在attach req中帶給MME)，安全Key值(用于eNB推導(dǎo)完整性key和加密key)，

45、UE無線能力(支持的接入類型(E UTRA，GERAN等)，如果INITIAL CONTEXT SETUP REQ消息中不攜帶UE的無線能力，eNB可以發(fā)起RRC UECapabilityEnquiry流程。消息1314（Security Mode Command/complete）：eNB通過UE的安全能力參數(shù)與自己支持的能力相與，并通過SecurityModeCommand消息與UE進(jìn)行AS層的安全激活，這樣就啟用了AS層的完整性檢查和加解密，即完成安全激活。消息1516（RRCConncetionReconfiguration）： eNB下發(fā)RRCConnectionReconfigur

46、ation通知與UE建立默認(rèn)承載，消息中分配了默認(rèn)承載的邏輯信道，邏輯信道組，無線鏈路QOS，以及每個承載對應(yīng)的RLS和PDCP的配置參數(shù)（是否按序，壓縮規(guī)則），EPS承載標(biāo)識(S1口鏈路標(biāo)識)，RB標(biāo)識(LTE-Uu口鏈路標(biāo)識)，UE回應(yīng)RRCConnectionReconfigurationComplete消息。Attach流程補充:消息17（ Initial context setup Response ）： eNB和空口無線鏈路建立完成回應(yīng)INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE消息，該消息中攜帶了eNB的媒體面地址，以及為下行鏈路分配的隧道TEID，至此空口鏈路和

47、eps的鏈路的一一對應(yīng)關(guān)系建立起來。消息1819（Attach complete）：UE通過上行透傳消息回應(yīng)Attach complete 消息，Attach流程結(jié)束。Attach流程補充：完整的ATTACH過程核心網(wǎng)進(jìn)行用戶身份驗證、鑒權(quán)和該用戶上次關(guān)機遺留承載的刪除完整的ATTACH過程（續(xù)）核心網(wǎng)建立默認(rèn)承載，打通上行數(shù)據(jù)通道打通上行數(shù)據(jù)通道，修改承載Detach流程關(guān)機去附著如果是非關(guān)機去附著，則會收到MME的Detach Accept響應(yīng)消息和eNB的RRC Connection Release消息。idle態(tài)下發(fā)起的非關(guān)機去附著如果是非關(guān)機去附著，則會收到MME的Detach Ac

48、cept響應(yīng)消息和eNB的RRC Connection Release消息。Connected態(tài)下發(fā)起非關(guān)機去附著如果是非關(guān)機去附著，則會收到MME的Detach Accept響應(yīng)消息和eNB的RRC Connection Release消息。Service Request 概述概述Service Request過程作用當(dāng)UE無RRC連接且有上行數(shù)據(jù)發(fā)起需求時當(dāng)UE處于ECM IDLE態(tài)且有下行數(shù)據(jù)達(dá)到時在S1接口上建立S1承載，在Uu接口上建立數(shù)據(jù)無線承載說明當(dāng)UE發(fā)起service request時，需先發(fā)起隨機接入過程Service Request由RRC Connection Setu

49、p Comlete攜帶上去當(dāng)下行數(shù)據(jù)達(dá)到時，網(wǎng)絡(luò)側(cè)先對UE進(jìn)行尋呼，隨后UE發(fā)起隨機接入過程，并發(fā)起service request過程UE發(fā)起service request相當(dāng)于主叫過程下行數(shù)據(jù)達(dá)到發(fā)起的service request相當(dāng)于被叫接入Idle模式下UE有數(shù)據(jù)或者信令需要發(fā)送，發(fā)起Service Request過程。重新建立與eNB的無線承載鏈路。UE進(jìn)入空閑模式，eNB不保留UE的上下文信息，網(wǎng)絡(luò)側(cè)(MME,SGW等)和UE自己保持了上下文信息，如UE能力，承載信息等，UE移動在清醒期保持與基站的下行同步(小區(qū)搜索，接收基站的廣播信息)UE發(fā)起的Service Request流程

50、UE進(jìn)入空閑模式，eNB不保留UE的上下文信息，網(wǎng)絡(luò)側(cè)(MME,SGW等)和UE自己保持了上下文信息，如UE能力，承載信息等，UE移動在清醒期保持與基站的下行同步(小區(qū)搜索，接收基站的廣播信息)；當(dāng)UE需要有數(shù)據(jù)發(fā)送或者用戶指示需要退出空閑模式，UE通過隨機接入進(jìn)行上行同步；消息3（ RRCConnectionRequest ）和消息4： UE與eNB進(jìn)行RRC連接建立，連接建立的主要目的是沖突解決，建立信息承載SRB1，為后續(xù)的NAS 的Service Req消息提供鏈路承載。消息5（ RRCConnectionSetupComplete ）： Service Req消息可以附帶在RRC 連

51、接建立完成消息，并需要被透傳到MME；消息6（ Initial UE message ）：由于此時eNB和MME的S1鏈路還沒有建立完成，所以eNB發(fā)送INITIAL UE MESSAGE，消息中攜帶eNB為S1分配的eNB UE S1AP ID，Service Request消息附帶在INITIAL UE MESSAGE透傳到MME的NAS層。消息7（ Authentication ）： MME使用保存其上的安全key值對NAS的Service Req消息進(jìn)行完整性檢查，如果檢查不通過則發(fā)起鑒權(quán)流程。UE發(fā)起的Service Request流程消息8（ Initial Context Set

52、up Request ）： MME發(fā)起INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST給eNB,消息中攜帶該UE總計的最大bit率，多條待建的承載信息（QOS參數(shù)，上行對應(yīng)的媒體面地址，TEID），UE的安全能力(UE支持的完整性檢查和加密能力)，安全Key值(用于eNB推導(dǎo)完整性key和加密key)，UE支持的接入類型(E UTRA，GERAN等)；消息910（Security Mode Command/complete）：eNB通過UE的安全能力參數(shù)與自己支持的能力相與，并通過SecurityModeCommand消息與UE進(jìn)行AS層的安全激活，這樣就啟用了AS層的完整性檢查和加

53、解密消息1112（RRCConncetionReconfiguration）： eNB下發(fā)RRCConnectionReconfiguration通知與UE建立默認(rèn)承載和資源重配置，消息中分配了默認(rèn)承載的邏輯信道，邏輯信道組，無線鏈路QOS，以及每個承載對應(yīng)的RLS和PDCP的配置參數(shù)（是否按序，壓縮規(guī)則），EPS承載標(biāo)識(S1口鏈路標(biāo)識)，RB標(biāo)識(LTE-Uu口鏈路標(biāo)識)，UE回應(yīng)RRCConnectionReconfigurationComplete消息。消息13（ Initial context setup Response ）： eNB和空口無線鏈路建立完成回應(yīng)INITIAL CON

54、TEXT SETUP RESPONSE消息，該消息中攜帶了eNB的媒體面地址，以及為下行鏈路分配的隧道TEID，至此空口鏈路和eps的鏈路的一一對應(yīng)關(guān)系建立起來。UE發(fā)起的Service Request流程網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起的Service Request流程1. Downlink Data 2a. Downlink Data Notification MME S-GW PDN GW 3a. Paging 4b. Paging 5. Service Request Procedure UE RNC/BSC 2a. Downlink Data Notification eNodeB SGSN 2b. D

55、ownlink Data Notification Ack 2b. Downlink Data Notification Ack 3b. Paging Downlink Data E-UTRAN 6a. Stop Paging 6b. Stop Paging 4a. Paging Downlink Data 3G DT Downlink Data 2G or 3G non DT 被叫業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)通過Paging引發(fā)UE發(fā)起該過程E-RAB建立過程作用：為專用承載分配資源為默認(rèn)承載分配資源過程：PDN-GW根據(jù)QoS策略制定該EPS承載的QoS參數(shù)S-GW向eNB發(fā)送承載建立請求，包含（IMSI,

56、 QoS, TFT, TEID, LBI等）MME向eNB發(fā)送E-RAB建立請求，包含E-RAB ID,QoS,S-GW TEIDeNB接收建立請求消息后，建立數(shù)據(jù)無線承載eNB返回E-RAB建立響應(yīng)消息，E-RAB建立列表信息中包含成功建立的承載信息，E-RAB建立失敗列表消息中包含沒有成功建立的承載消息說明：必須在UE RRC CONNECTED態(tài)下執(zhí)行UE和EPC均可發(fā)起，eNB不可發(fā)起UE發(fā)起時，EPC僅將其作為參考，有權(quán)接受或拒絕。當(dāng)EPC接受時，可回復(fù)承載建立、修改流程。而在3G中，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的PDP激活流程由UE發(fā)起。E-RAB建立概述建立概述PDN GW發(fā)起的E-RAB建立流程U

57、E為ECM IDLE態(tài)時，第三步觸發(fā)由網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的service request過程E-RAB修改過程E-RAB修改概述修改概述 作用E-RAB修改過程由MME發(fā)起，用于修改已經(jīng)建立承載的配置 過程P-GW發(fā)起承載修改請求，S-GW將其發(fā)給MMEMME向eNB發(fā)送E-RAB修改請求消息，修改一個或多個承載，E-RAB修改列表信息包含每個承載的QoSeNB接收到E-RAB修改請求消息后，修改數(shù)據(jù)無線承載eNB返回E-RAB修改響應(yīng)消息， E-RAB修改列表信息中包含成功修改的承載信息，E-RAB修改失敗列表消息中包含沒有成功修改的承載消息 說明必須在CONNECTED態(tài)下執(zhí)行UE和EPC均可發(fā)起，

58、eNB不可發(fā)起UE發(fā)起時，EPC可回復(fù)承載建立、修改、釋放流程分為修改Qos和不修改Qos兩種類型PDN GW發(fā)起E-RAB修改流程（修改QoS）修改E-RAB的QosPDN GW發(fā)起E-RAB修改流程（不修改QoS）不修改E-RAB的QosE-RAB釋放概述釋放概述E-RAB釋放過程l PDN GW和MME均可發(fā)起對E-RAB的釋放流程 對于PDN GW發(fā)起的承載釋放，可釋放專用承載或該PDN地址下的所有承載 對于MME發(fā)起的承載釋放，可釋放某一專用承載，但不能釋放該PDN下的默認(rèn)承載l 過程 無論P-GW或MME發(fā)起的釋放過程，MME向eNB發(fā)送E-RAB釋放命令消息，釋放一個或多個承載的

59、SI和Uu接口資源 eNB接收到E-RAB釋放命令消息后，釋放每一個承載的S1接口資源,Uu接口上的資源和數(shù)據(jù)無線承載l 說明 UE或MME均可發(fā)起對PDN連接釋放的請求，此時可以刪除該PDN下的專用承載（不包括默認(rèn)承載）PDN GW發(fā)起的承載釋放流程當(dāng)釋放默認(rèn)承載時，為detach過程MME發(fā)起的承載釋放流程MME發(fā)起的承載釋放，僅能釋放某一專用承載，不能釋放該PDN連接下的默認(rèn)承載UE或MME發(fā)起的PDN連接釋放流程UE的最后一個PDN連接釋放不可由UE或MME發(fā)起課程內(nèi)容 FDD-LTE基本概念 FDD-LTE無線信道 FDD-LTE小區(qū)搜索過程 FDD-LTE無線網(wǎng)基本信令流程 FDD

60、-LTE端到端基本信令流程 FDD-LTE移動性管理過程 FDD-LTE信令抓圖及異常流程TAU概述TA和和TAITAU分類分類lUE狀態(tài)不同空閑態(tài)TAU連接態(tài)TAUl更新內(nèi)容不同非聯(lián)合TAU更新TAI LIST聯(lián)合TAU更新TAI LIST + LAUTAU的應(yīng)用場景的應(yīng)用場景l(fā)當(dāng)前TA不在UE的TAI list里l周期性TAU表明UE Alive；網(wǎng)絡(luò)配置， IDLE或連接態(tài)均強制執(zhí)行l(wèi)從服務(wù)區(qū)外返回服務(wù)區(qū)時，且周期性TAU到期，立刻執(zhí)行l(wèi)MME負(fù)載均衡時，可要求UE發(fā)起TAUlECM-IDLE狀態(tài)下UE的GERAN和UTRAN Radio能力發(fā)生變化l從UTRAN PMM Connected或G