LTE网络信令流程课件.pptx

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1、LTE网络信令流程,LTE网络信令流程,2,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,2第一节LTE系统简述第四节LTE基本信令流程第三节LTE系,LTE系统简述,3,EPS系统架构,LTE系统简述3EPS系统架构,LTE系统简述,4,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：,LTE系统简述4接口介绍及接口信令Uu接口：是终端和接入,LTE系统简介,5,RRC信令的简化,Radio Bea

2、rer 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）,LTE系统简介5RRC信令的简化Rad

3、io Bearer,LTE系统简述,6,接口介绍及接口信令,常见的Uu接口NAS消息：,LTE系统简述6接口介绍及接口信令常见的Uu接口NAS消,LTE系统简述,7,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：,LTE系统简述7接口介绍及接口信令S1-MME接口：是e,LTE系统简述,8,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

4、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：,FTP Data: 1420 bytes,LTE系统简述8接口介绍及接口信令S1-U接口：是eNo,LTE系统简述,9,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：,LTE系统简述9接口介绍及接口信令S11接口：是MME和,LTE系统简述,10,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-G

5、W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：,LTE系统简述10接口介绍及接口信令S5接口：是S-GW,LTE系统简述,11,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：,LTE系统简述11接口介绍及接口信令S4接口：是MME和,12,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,12第一节LTE系统简述第四节LTE

6、基本信令流程第三节LTE,LTE系统状态模型,13,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-REGISTERED,EMM状态模型有两种状态：,LTE系统状态模型13EMM状态模型 EP,LTE系统状态模型,14,EMM状态模型,UE的EMM状态转化,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,LTE系统状态模型14EMM状态模型 UE,LTE系统状态模型,15,EMM状态模型,MME的EMM状态转化,附着接受,注销,附着拒绝,TA更新拒绝,所有承

7、载已删除,UE从其他系统重选到EUTRAN的TA更新成功,LTE系统状态模型15EMM状态模型 MM,LTE系统状态模型,16,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-CONNECTED,ECM状态模型有两种状态：,LTE系统状态模型16ECM状态模型 EP,LTE系统状态模型,17,ECM状态模型,UE的ECM状态转化,RRC连接建立,RRC连接释放,LTE系统状态模型17ECM状态模型 UE,LTE系统状态模型,18,ECM状态模型,MME的ECM状态转化,S1连接建立,S1连接释放,LTE系统状态模型18ECM状态模型

8、MM,19,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,19第一节LTE系统简述第四节LTE基本信令流程第三节LTE,LTE系统消息介绍,20,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

9、信元（SIB2SIB12）。,LTE系统消息介绍20系统消息类型在LTE中系统信息广播,LTE系统消息介绍,21,系统消息类型,LTE系统消息介绍21系统消息类型IE名称 IE信息内容,LTE系统消息介绍,22,系统消息调度,系统广播消息的协议层次映射：,BCCH,BCH,DL-SCH,PBCH,PDSCH,MIB消息,SIB/SI消息,逻辑信道,传输信道,物理信道,LTE系统消息介绍22系统消息调度系统广播消息的协议层次,LTE系统消息介绍,23,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： SFN mod 4=0、#0,主信息块（MIB）：,系统

10、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： SFN mod 4=0、#0,LTE系统消息介绍23系统消息调度调度方式：固定调度,LTE系统消息介绍,24,系统消息流程-空闲,UE,eNodeB,LTE系统消息介绍24系统消息流程-空闲UEeNodeB,LTE系统消息介绍,25,系统消息流程-连接态,UE,eNodeB,LTE系统消息介绍25系统消息流程-连接态UEeNode,26,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

11、 典型流程介绍及案例,26第一节LTE系统简述第四节LTE基本信令流程第三节LTE,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 随机接入实现基本功能取得与,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

12、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: Timing Advance）,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-,LTE基本信令流程,竞争随机接入,Msg1：发送Preamble码,UE,eNodeB,1,3,2,4,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

13、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,LTE基本信令流程竞争随机接入Msg1：发送Preamb,LTE基本信令流程,竞争随机接入,Msg3：第一次传输调度,UE,eNodeB,1,3,2,4,UE在

14、接收Msg2后，在其分配的上行资源上传输Msg3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Msg4,LTE基本信令流程,非竞争随机接入,Msg1：发送Preamble码,UE,eNodeB,1,2,UE在eNodeB指定的PRACH信道资源上用指定的Preamble码发起随机接入,M

15、sg2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,0,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,LTE基本信令流程非竞争随机接入Msg1：发送Pream,LTE基本信令流程,32,附着流程,UE,eNodeB,MME,S-GW,P-GW,PCRF,

16、创建MME到S-GW，及S-GW到P-GW，和P-GW到外网,LTE基本信令流程,33,附着流程,UE,eNodeB,MME,S-GW,P-GW,PCRF,LTE基本信令流程33附着流程UEeNodeBMMES-,LTE基本信令流程,34,去附着流程-连接态非关机,UE,eNodeB,MME,S-GW,P-GW,PCRF,LTE基本信令流程34去附着流程-连接态非关机UEeNo,LTE基本信令流程,35,去附着流程-空闲态非关机,UE,eNodeB,MME,LTE基本信令流程35去附着流程-空闲态非关机UEeNo,LTE基本信令流程,36,关机去附着流程,UE,eNodeB,MME,连接态直接

17、关机则无RRC建立过程,LTE基本信令流程36关机去附着流程UEeNodeBMME,LTE基本信令流程,37,空闲TAU流程-完成后直接释放,UE,eNodeB,MME,UE,eNodeB,MME,如果TAU accept分配了一个新的GUTI，则UE需要回,TAU accept未分配新的GUTI，则UE不需要回复TAU complete，,LTE基本信令流程,38,空闲TAU流程-完成后数据传输,UE,eNodeB,MME,UE,eNodeB,MME,上下行数据传输,TAU accept未分配新的GUTI，则UE不需要回复TA,LTE基本信令流程,39,连接态TAU流程,UE,eNodeB,

18、MME,LTE基本信令流程39连接态TAU流程UEeNodeBMM,LTE基本信令流程,40,Service Request流程,UE,eNodeB,MME,S-GW,P-GW,PCRF,LTE基本信令流程40Service Request流程,LTE基本信令流程,41,Service Request流程,UE,eNodeB,MME,S-GW,P-GW,PCRF,数据传输,LTE基本信令流程41Service Request流程,LTE基本信令流程,42,寻呼-空闲态,UE,eNodeB,MME,LTE基本信令流程42寻呼-空闲态UEeNodeBMME,如果默认承载的QoS无法满足产生本次寻呼

19、请求的业务，则,LTE基本信令流程,43,寻呼-连接态,UE,eNodeB,MME,数据传输,专用承载建立/修改,如果默认承载的QoS无法满足产生本次寻呼请求的业务，则LTE,LTE基本信令流程,44,专用承载建立-UE触发,UE,eNodeB,MME,S-GW,P-GW,PCRF,LTE基本信令流程44专用承载建立-UE触发UEeNod,LTE基本信令流程,45,专用承载建立-UE触发,UE,eNodeB,MME,S-GW,P-GW,PCRF,数据传输,LTE基本信令流程45专用承载建立-UE触发UEeNod,LTE基本信令流程,46,专用承载建立-网络侧发起,UE,eNodeB,MME,S

20、-GW,P-GW,PCRF,数据传输,LTE基本信令流程46专用承载建立-网络侧发起UEeNo,LTE基本信令流程,47,专用承载修改-QoS改变,UE,eNodeB,MME,S-GW,P-GW,PCRF,LTE基本信令流程47专用承载修改-QoS改变UEeNo,LTE基本信令流程,48,专用承载修改-QoS改变,UE,eNodeB,MME,S-GW,P-GW,PCRF,数据传输,LTE基本信令流程48专用承载修改-QoS改变UEeNo,LTE基本信令流程,49,专用承载修改-QoS不改变,UE,eNodeB,MME,S-GW,P-GW,PCRF,数据传输,LTE基本信令流程49专用承载修改-

21、QoS不改变UEeN,LTE基本信令流程,50,专用承载删除-UE触发,UE,eNodeB,MME,S-GW,P-GW,PCRF,LTE基本信令流程50专用承载删除-UE触发UEeNod,LTE基本信令流程,51,专用承载删除-UE触发,UE,eNodeB,MME,S-GW,P-GW,PCRF,LTE基本信令流程51专用承载删除-UE触发UEeNod,LTE基本信令流程,52,专用承载删除-网络侧发起,UE,eNodeB,MME,S-GW,P-GW,PCRF,LTE基本信令流程52专用承载删除-网络侧发起UEeNo,53,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

22、,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,53第一节LTE系统简述第四节LTE基本信令流程第三节LTE,LTE切换信令流程,54,eNodeB内切换流程,UE,eNodeB,LTE切换信令流程54eNodeB内切换流程UEeNode,LTE切换信令流程,55,eNodeB间EPC内（X2）,UE,S-eNodeB,T-eNodeB,MME,S-GW,LTE切换信令流程55eNodeB间EPC内（X2）UE,LTE切换信令流程,56,eNodeB间EPC内（S1）,UE,S-eNodeB,T-eNodeB,MME,S-GW,LTE切换信令流程56eNodeB

23、间EPC内（S1）UE,源MME与源S-GW建立数据转发承载,目标MME与目标S-GW建立数据转发承载,LTE切换信令流程,57,eNodeB间EPC间,UE,S-eNodeB,T-eNodeB,S-MME,S-SGW,T-MME,T-SGW,PGW,目标MME与目标S-GW建立上行承载,切换准备过程,源MME与源S-GW建立数据转发承载目标MME与目标S-GW,LTE切换信令流程,58,eNodeB间EPC间,连接态TAU流程,UE,S-eNodeB,T-eNodeB,S-MME,S-SGW,T-MME,T-SGW,PGW,切换执行过程,LTE切换信令流程58eNodeB间EPC间连接态TA

24、U,源MME与源S-GW建立数据转发承载,目标SGSN与目标S-GW建立数据转发承载,LTE切换信令流程,59,LTE到TD-SCDMA切换,UE,eNodeB,NodeB,MME,S-SGW,SGSN,T-SGW,PGW,RNC,目标SGSN与目标S-GW建立上行承载,建立NodeB与RNC的Iub连接,切换准备过程,源MME与源S-GW建立数据转发承载目标SGSN与目标S-G,LTE切换信令流程,60,LTE到TD-SCDMA切换,UE,eNodeB,NodeB,MME,S-SGW,SGSN,T-SGW,PGW,RNC,TD网RAU流程,切换执行过程,LTE切换信令流程60LTE到TD-S

25、CDMA切换UEe,源MME与源S-GW建立数据转发承载,目标MME与目标S-GW建立数据转发承载,LTE切换信令流程,61,TD-SCDMA到LTE切换,UE,S-NodeB,S-RNC,S-SGSN,S-SGW,T-MME,T-SGW,PGW,T-eNodeB,目标MME与目标S-GW建立上行承载,切换准备过程,源MME与源S-GW建立数据转发承载目标MME与目标S-GW,LTE切换信令流程,62,TD-SCDMA到LTE切换,UE,S-NodeB,S-RNC,S-SGSN,S-SGW,T-MME,T-SGW,PGW,T-eNodeB,LTE网TAU流程,切换执行过程,LTE切换信令流程6

26、2TD-SCDMA到LTE切换UES,源MME与源S-GW建立数据转发承载,目标SGSN与目标S-GW建立数据转发承载,LTE切换信令流程,63,LTE到GERAN切换,UE,eNodeB,BTS,MME,S-SGW,SGSN,T-SGW,PGW,BSC,目标SGSN与目标S-GW建立上行承载,切换准备过程,源MME与源S-GW建立数据转发承载目标SGSN与目标S-G,LTE切换信令流程,64,LTE到GERAN切换,UE,eNodeB,NodeB,MME,S-SGW,SGSN,T-SGW,PGW,RNC,RAU流程,切换执行过程,LTE切换信令流程64LTE到GERAN切换UEeNod,LT

27、E切换信令流程,65,LTE到GSM（CSFB-MO-Idle）,UE,eNodeB,MME,PGW,BSC,BTS,MSC,SGW,GSM语音业务建立流程,GSM小区驻留过程，目标小区信息在上面的rrc释放消息携带,LTE切换信令流程65LTE到GSM（CSFB-MO-Id,LTE切换信令流程,66,LTE到GSM（CSFB-MO-Active）,UE,eNodeB,MME,PGW,BSC,BTS,MSC,SGW,GSM语音业务建立流程,GSM小区驻留过程，目标小区信息在上面的rrc释放消息携带,LTE切换信令流程66LTE到GSM（CSFB-MO-Ac,LTE切换信令流程,67,LTE到G

28、SM（CSFB-MT-Idle）,UE,eNodeB,MME,PGW,BSC,BTS,MSC,SGW,GSM语音业务建立流程,GSM小区驻留过程，目标小区信息在上面的rrc释放消息携带,LTE切换信令流程67LTE到GSM（CSFB-MT-Id,LTE切换信令流程,68,LTE到GSM（CSFB-MT-Active）,UE,eNodeB,MME,PGW,BSC,BTS,MSC,SGW,GSM语音业务建立流程,GSM小区驻留过程，目标小区信息在上面的rrc释放消息携带,LTE切换信令流程68LTE到GSM（CSFB-MT-Ac,LTE切换信令流程,69,GSM到LTE（CSFB-Idle）,UE

29、,eNodeB,MME,PGW,BSC,BTS,MSC,SGW,LTE空闲TAU流程-完成后直接释放,GSM语音释放过程,LTE切换信令流程69GSM到LTE（CSFB-Idle）,LTE切换信令流程,70,GSM到LTE（CSFB-Active）,UE,eNodeB,MME,PGW,BSC,BTS,MSC,SGW,LTE空闲TAU流程-完成后直接开始业务传输,GSM语音释放过程,LTE切换信令流程70GSM到LTE（CSFB-Activ,源MME与源S-GW建立数据转发承载,目标SGSN与目标S-GW建立数据转发承载,LTE切换信令流程,71,LTE到WCDMA切换,UE,eNodeB,No

30、deB,MME,S-SGW,SGSN,T-SGW,PGW,RNC,目标SGSN与目标S-GW建立上行承载,建立NodeB与RNC的Iub连接,切换准备过程,源MME与源S-GW建立数据转发承载目标SGSN与目标S-G,LTE切换信令流程,72,LTE到WCDMA切换,UE,eNodeB,NodeB,MME,S-SGW,SGSN,T-SGW,PGW,RNC,W网LAU流程,切换执行过程,LTE切换信令流程72LTE到WCDMA切换UEeNod,源MME与源S-GW建立数据转发承载,目标MME与目标S-GW建立数据转发承载,LTE切换信令流程,73,WCDMA到LTE切换,UE,S-NodeB,S

31、-RNC,S-SGSN,S-SGW,T-MME,T-SGW,PGW,T-eNodeB,目标MME与目标S-GW建立上行承载,切换准备过程,源MME与源S-GW建立数据转发承载目标MME与目标S-GW,LTE切换信令流程,74,WCDMA到LTE切换,UE,S-NodeB,S-RNC,S-SGSN,S-SGW,T-MME,T-SGW,PGW,T-eNodeB,LTE网TAU流程,切换执行过程,LTE切换信令流程74WCDMA到LTE切换UES-No,75,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

32、绍及案例,75第一节LTE系统简述第四节LTE基本信令流程第三节LTE,附录,76,完整ping业务流程,UE,eNodeB,MME,S-GW,P-GW,PCRF,附录76完整ping业务流程UEeNodeBMMES-G,附录,77,完整ping业务流程,UE,eNodeB,MME,S-GW,P-GW,PCRF,附录77完整ping业务流程UEeNodeBMMES-G,附录,78,完整ping业务流程,UE,eNodeB,MME,S-GW,P-GW,PCRF,附录78完整ping业务流程UEeNodeBMMES-G,案例,信令解码不全,lte_rrc.dll后,案例信令解码不全lte_rrc.dll后,案例,信令丢失,案例信令丢失,