lte基本信令流程

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1、S1AP基本信令流程1.概述LTE的系統(tǒng)架構(gòu)分為兩部分，包括演進(jìn)后的核心網(wǎng)EPC（MME/S-GW）和演進(jìn)后的接入網(wǎng)E-UTRAN。演進(jìn)后的系統(tǒng)僅存在分組交換域。LTE接入網(wǎng)僅由演進(jìn)后的節(jié)點(diǎn)B（evolvedNodeB）組成，提供到UE的E-UTRA控制面與用戶(hù)面的協(xié)議終止點(diǎn)。eNB之間通過(guò)X2接口進(jìn)行連接。LTE接入網(wǎng)與核心網(wǎng)之間通過(guò)S1接口進(jìn)行連接，S1接口支持多-多聯(lián)系方式。與3G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相比，接入網(wǎng)僅包括eNB一種邏輯節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量減少，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加趨于扁平化。扁平化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)降低了呼叫建立時(shí)延以及用戶(hù)

2、數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)延，也會(huì)降低OPEX與CAPEX。1.1E-UTRAN接口的通用協(xié)議模型E-UTRAN接口的通用協(xié)議模型如下圖所示，適用于E-UTRAN相關(guān)的所有接口，即S1和X2接口。1.2S1接口S1接口是MME/S-GW網(wǎng)關(guān)與eNB之間的接口，S1接口與3GUMTS系統(tǒng)Iu接口的不同之處在于，Iu接口連接包括3G核心網(wǎng)的PS域和CS域，S1接口只支持PS域。1.2.1S1接口的用戶(hù)平面用戶(hù)平面接口位于E-NodeB和S-GW之間，S1接口用戶(hù)平面（S1-UP）的協(xié)議棧如下圖所示。S1-UP的傳輸網(wǎng)絡(luò)層基于IP傳輸，U

3、DP/IP之上的GTP-U用來(lái)傳輸S-GW與eNB之間的用戶(hù)平面PDU。1.1.1S1接口控制面S1控制平面接口位于E-NodeB和MME之間，傳輸網(wǎng)絡(luò)層是利用IP傳輸，這點(diǎn)類(lèi)似于用戶(hù)平面；為了可靠的傳輸信令消息，在IP曾之上添加了SCTP；應(yīng)用層的信令協(xié)議為S1-AP。S1接口控制面協(xié)議棧如下圖所示：1.典型信令流程分析1.1開(kāi)機(jī)附著流程1.1.1正常流程UE剛開(kāi)機(jī)時(shí)，先進(jìn)行物理下行同步，搜索測(cè)量進(jìn)行小區(qū)選擇，選擇到一個(gè)suitable或者acceptable小區(qū)后，駐留并進(jìn)行附著過(guò)程。附著流程圖如下：說(shuō)明：1)步驟

4、1~2會(huì)建立S1連接，標(biāo)志著NASsignalingconnection建立完成。2)如果消息2帶了UERadioCapabilityIE，則沒(méi)有4過(guò)程3)發(fā)起UE上下文釋放（即8~11）的條件：-eNodeB-initiatedwithcausee.g.O&MIntervention,UnspecifiedFailure,UserInactivity,RepeatedRRCsignallingIntegrityCheckFailure,ReleaseduetoUEgeneratedsignallingconnecti

5、onrelease,etc.;or-MME-initiatedwithcausee.g.authenticationfailure,detach,etc.4)消息3說(shuō)明：該消息為MME向eNB發(fā)起的初始上下文建立請(qǐng)求，請(qǐng)求eNB建立承載資源，同時(shí)帶安全上下文，可能帶用戶(hù)無(wú)線能力、切換限制列表等參數(shù)。UE的安全能力參數(shù)是通過(guò)attachrequest消息帶給核心網(wǎng)的，核心網(wǎng)再通過(guò)該消息送給eNB。UE的網(wǎng)絡(luò)能力（安全能力）信息改變的話(huà)，需要發(fā)起TAU。1.1.1異常流程case1（核心網(wǎng)拒絕）1.1.1異常流程case2

6、（RRC重配消息丟失或者沒(méi)收到RRC重配完成消息或者eNB內(nèi)部配置UE的安全參數(shù)等失?。?.2UE發(fā)起的servicerequest流程1.2.1正常流程UE在IDLE模式下，需要發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)起servicerequest過(guò)程，流程圖如下：1.1.1異常流程case1（核心網(wǎng)拒絕）1.1.1異常流程case2（RRC重配消息丟失或者eNB內(nèi)部配置UE的安全參數(shù)失敗或者沒(méi)有建立起來(lái)一個(gè)非GBR承載）同2.1.31.1.2異常流程case3（eNB建立專(zhuān)用承載失敗）如果eNB建立專(zhuān)用承載失敗，則回復(fù)給核心網(wǎng)Initi

7、alcontextsetupresponse，帶失敗列表，告知核心網(wǎng)專(zhuān)用承載建立失敗，核心網(wǎng)會(huì)本地去激活該專(zhuān)用承載。流程圖同2.2.1正常流程。1.1.3異常流程case4（eNB建立默認(rèn)承載失敗）1.1網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的paging流程1.1.1S_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(shí)，發(fā)起尋呼過(guò)程，流程圖如下：1.1.2IMSI尋呼當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生錯(cuò)誤需要恢復(fù)時(shí)（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(kāi)始attach。1.1TAU流程去附當(dāng)U

8、E進(jìn)入一個(gè)小區(qū)，該小區(qū)所屬TAI不在UE保存的TAIlist內(nèi)時(shí)，UE發(fā)起正常TAU流程，分為IDLE和CONNECTED（即切換時(shí)）下。如果TAUaccept分配了一個(gè)新的GUTI，則UE需要回復(fù)TAUcomplete，否則不用回復(fù)。1.1.1正常流程case1（IDLE下發(fā)起的）IDLE下，如果有上行數(shù)據(jù)或者上行信令（與TAU