lte_端到端流程

1、端到端呼叫流程2目录u网络基本结构uRRC协议状态u整体流程概述u公用子流程介绍u位置管理过程u会话管理过程u切换过程u集群呼叫过程3LTE网络基本结构v网络结构4230电力专网基本结构 EPCeNBeNB终端模块eNB负荷控制线损管理配电网自动化远程抄表电力营销巡检抢险视频监控大量的终端模块需求！（百万数量级）51800宽带集群专网基本结构6网络基本结构在UE和eNB之间传输信令消息的协议应用组合在eNB 和MME之间传输信令消息的协议应用组合v信令面网络的信令面可以分为Uu接口的RRC信令连接和S1接口的S1信令连接7网络基本结构UE到SGW之间的业务承载统一称为E-RABUu接口的业务传

2、输承载称为无线承载S1接口的业务传输承载称为S1承载v业务面8RRC协议状态 UE的RRC协议状态9RRC协议状态 信令无线承载(SRB):SRB类型何时建立传输的消息SRB0缺省承载，UE在RRC_IDLE时，该承载已经存在传输CCCH信道上的消息（RRC连接建立,重建等相关消息)SRB1RRC连接建立时，建立该承载传输DCCH信道上的RRC消息（其中可能携带NAS消息）及NAS消息 SRB2一般在安全性激活后，建立该承载，优先级较低，且最后建立传输DCCH信道上的NAS消息10整体流程概述11整体流程概述-专网特性说明v国电230项目，由于项目需求决定，业务以上传为主，且信息量不大，因此系

3、统设计实现为，UE在开机附着之后即始终保持连接状态，利用默认EPS承载进行信息上下行交互，不需建立专用承载，过程中若发生失步，则重新发起RRC连接建立过程；vLTE公网在附着过程中建立的EPS默认承载不提供GBR保证，230专网项目只建立默认EPS承载，提供GBR保证；v宽带集群1800项目，信令流程在前述LTE整体呼叫流程基础上，加入了集群呼叫流程；v切换过程只涉及宽带集群1800项目，国电230项目需求决定了终端不具移动性；12公用子流程介绍 RRC过程过程 S1AP过程过程 X2AP过程过程13公用子流程介绍 RRC过程过程l系统信息l连接控制lRAT间移动性l测量l其他14公用子流程介

4、绍 RRC过程过程-RRC连接建立连接建立: 信令承载：SRB0 目的：建立RRC连接(包含SRB1建立)，使UE进入RRC_CONNECTED状态;也用来传输UE到E-UTRAN的初始NAS专有信息。 触发条件：当UE处于RRC_IDLE状态，上层请求建立RRC连接时触发，如响应寻呼消息或UE发起呼叫。 结果：如果成功，进入RRC_CONNECTED状态；否则仍处于RRC_IDLE状态。15公用子流程介绍 RRC过程过程-RRC连接重配连接重配: 信令承载：SRB1 目的：修改RRC连接，例如建立/修改/释放RB、执行切换、建立/修改/释放测量等;也可用来传送从E-UTRAN到UE的专有NA

5、S信息。 触发条件：E-UTRAN可能向处于RRC_CONNECTED状态的UE触发该过程 结果：如果成功，完成相应的配置要求；如果UE不能完成消息中的（部分）配置，则继续使用之前的配置，并发起重建过程。16公用子流程介绍 RRC过程过程-RRC连接重建连接重建: 信令承载：SRB0 目的：重建RRC连接，保持UE的RRC_CONNECTED状态，包括SRB1的重建和不改变算法前提下的安全性重激活。 触发条件：只有处于RRC_CONNECTED状态的UE安全性已激活，且满足以下条件之一，才触发此过程。 切换失败; RRC连接重配失败; 检测到无线链路失败; 收到下层的完整性检测失败指示; 结果

6、：如果成功，RRC连接恢复，重建SRB1，其它RBs由重配过程恢复；否则进入RRC_IDLE状态。17公用子流程介绍 RRC过程过程-RRC连接释放连接释放: 信令承载：SRB1 目的：释放RRC连接，使UE由RRC_CONNECTED进入RRC_IDLE状态。 此过程包括释放无线承载和无线资源 。 触发条件：由MME发起或由检测到无线链路失败的eNB请求触发，以释放Uu口上的信令连接。18公用子流程介绍 RRC过程过程-无线资源配置无线资源配置：（应用于RRC连接的建立 ，重配，及重建过程）功能radioResourceConfiguration中包含的IE需配置的IEsSRB添加/修改sr

7、b-ToAddModifyListsrb-Identityrlc-configurationlogicalChannelConfigDRB添加/修改drb-ToAddModifyListdrb-Identitypdcp-Configurationrlc-ConfigurationlogicalChannelConfigDRB释放drb-ToReleaseListdrb-Identity传输信道重配置MAC-MainConfigurationtransportChannelConfigdl-SCH-Configurationul-SCH-Configuration物理信道重配置physicalC

8、onfigDedicatedphysicalConfigDedicated 19公用子流程介绍 RRC过程过程-下行数据传输：下行数据传输： 目的：E-UTRAN向处于RRC_CONNECTED状态下的UE传输NAS或者非3GPP专用信息 触发条件：需要传输NAS或非3GPP专用信息 信令承载： SRB2或SRB1（SRB2还没有建立），消息中包含的IE：informationType “nas3GPP”：前转NAS-DedicatedInformation给NAS层 “cdma2000”：前转cdma2000-type和cdma2000-DedicatedInfo给CDMA高层20公用子流程

9、介绍 RRC过程过程-上行数据传输：上行数据传输： 目的：UE向E-UTRAN传输NAS或者非3GPP专用信息 触发条件：需要传输NAS或非3GPP专用信息， 信令承载：SRB2或SRB1（SRB2还没有建立） 消息中包含的IE： 需要传输NAS消息：设置informationType为“nas3GPP”，包含NAS-DedicatedInformation 需要传输CDMA2000信息：设置informationType为“cdma2000”，包含cdma2000-type和cdma2000-DedicatedInfo21公用子流程介绍 RRC过程过程-UE能力传输：能力传输： 目的：UE向

10、E-UTRAN传输UE的无线接入能力信息 信令承载：SRB1 触发条件：E-UTRAN需要UE无线接入能力信息，且UE处于RRC_CONNNECTED状态22公用子流程介绍 S1AP过程过程 S1AP由EPs（Elementary Procedure, 基本过程）组成，有两类基本过程： CLASS1：携带响应消息的基本过程（成功或失败）； CLASS2：没有响应消息的基本过程； 对于第一类EP，响应的类型如下： 成功：一个信令消息，明确的指出初始过程成功； 失败：一个信令消息，明确的指出初始过程失败； 或管理定时器超时（即没有收到所期待的响应）； 第二类EPs总是认为是成功的。23公用子流程介

11、绍 S1AP过程过程lE-RAB管理过程l上下文管理过程l切换过程lNAS传输过程l管理过程l。24公用子流程介绍 S1AP过程过程-CLASS1 Procedures Elementary ProcedureInitiating MessageSuccessful OutcomeUnsuccessful OutcomeResponse messageResponse messageHandover PreparationHANDOVER REQUIREDHANDOVER COMMANDHANDOVER PREPARATION FAILUREHandover Resource Allocati

12、onHANDOVER REQUESTHANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGEHANDOVER FAILUREPath Switch RequestPATH SWITCH REQUESTPATH SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGEPATH SWITCH REQUEST FAILUREHandover CancellationHANDOVER CANCELHANDOVER CANCEL ACKNOWLEDGEE-RAB SetupE-RAB SETUP REQUESTE-RAB SETUP RESPONSEE-RAB ModifyE-RAB MODIFY REQU

13、ESTE-RAB MODIFY RESPONSEE-RAB ReleaseE-RAB RELEASE COMMANDE-RAB RELEASE RESPONSE25公用子流程介绍 S1AP过程过程-CLASS1 Procedures Initial Context SetupINITIAL CONTEXT SETUP REQUESTINITIAL CONTEXT SETUP RESPONSEINITIAL CONTEXT SETUP FAILUREResetRESETRESET ACKNOWLEDGES1 SetupS1 SETUP REQUESTS1 SETUP RESPONSES1 SET

14、UP FAILUREUE Context ReleaseUE CONTEXT RELEASE COMMANDUE CONTEXT RELEASE COMPLETEUE Context ModificationUE CONTEXT MODIFICATION REQUESTUE CONTEXT MODIFICATION RESPONSEUE CONTEXT MODIFICATION FAILUREeNB Configuration UpdateENB CONFIGURATION UPDATEENB CONFIGURATION UPDATE ACKNOWLEDGEENB CONFIGURATION

15、UPDATE FAILUREMME Configuration UpdateMME CONFIGURATION UPDATEMME CONFIGURAION UPDATE ACKNOWLEDGEMME CONFIGURATION UPDATE FAILUREWrite-Replace Warning WRITE-REPLACE WARNING REQUESTWRITE-REPLACE WARNING RESPONSE26公用子流程介绍 S1AP过程过程-CLASS2 Procedures Elementary ProcedureMessageHandover NotificationHANDO

16、VER NOTIFYE-RAB Release IndicationE-RAB RELEASE INDICATIONPagingPAGINGInitial UE MessageINITIAL UE MESSAGEDownlink NAS TransportDOWNLINK NAS TRANSPORTUplink NAS TransportUPLINK NAS TRANSPORTNAS non delivery indicationNAS NON DELIVERY INDICATIONError IndicationERROR INDICATIONUE Context Release Reque

17、stUE CONTEXT RELEASE REQUESTDownlinkS1 CDMA2000 TunnelingDOWNLINK S1 CDMA2000 TUNNELINGUplink S1 CDMA2000 TunnelingUPLINK S1 CDMA2000 TUNNELINGUE Capability Info IndicationUE CAPABILITY INFO INDICATIONeNB Status TransfereNB STATUS TRANSFERMME Status TransferMME STATUS TRANSFER27公用子流程介绍 S1AP过程过程-CLAS

18、S2 Procedures Deactivate TraceDEACTIVATE TRACETrace StartTRACE STARTTrace Failure IndicationTRACE FAILURE INDICATIONLocation Reporting ControlLOCATION REPORTING CONTROLLocation Reporting Failure IndicationLOCATION REPORTING FAILURE INDICATIONLocation ReportLOCATION REPORTOverload StartOVERLOAD START

19、Overload StopOVERLOAD STOPeNB Direct Information TransfereNB DIRECT INFORMATION TRANSFERMME Direct Information TransferMME DIRECT INFORMATION TRANSFEReNB Configuration TransfereNB CONFIGURATION TRANSFERMME Configuration TransferMME CONFIGURATION TRANSFERCell Traffic TraceCELL TRAFFIC TRACE28公用子流程介绍

20、S1AP过程过程-E-RAB管理过程管理过程_E-RAB建立建立 目的：在Uu口和S1接口上为一个或多个E-RAB分配资源，并为特定的UE建立相应的DRBs 。 成功的操作:如果请求的资源充足，E-NB将执行所请求的配置，为每一个E-RAB，基于E-RAB level QoS parameters IE，建立对应的DRB，分配Uu口资源，同时分配S1接口资源。 E-RAB SETUP RESPONSE E-RAB SETUP REQUEST eNB MME 29公用子流程介绍 S1AP过程过程-E-RAB管理过程管理过程_E-RAB修改修改 目的：为UE修改已经建立的E-RAB 。 成功的操作

21、:如果请求的资源充足，E-NB将执行配置修改，为每一个需要修改的E-RAB，基于新的E-RAB level QoS parameters IE，修改DRB配置，更新对应的Uu口资源分配，同时根据新的资源请求，更新S1接口资源分配。 E-RAB MODIFY RESPONSE E-RAB MODIFY REQUEST eNB MME 30公用子流程介绍 S1AP过程过程-E-RAB管理过程管理过程_E-RAB释放释放 目的：为UE释放已经建立的E-RAB 。由MME或ENB触发释放过程 成功的操作：E-NB执行释放，为每一个需要释放的E-RAB，释放相关的DRB，Uu口分配的资源，同时释放在SI

22、接口分配的资源。 E-RAB RELEASE RESPONSE E-RAB RELEASE COMMAND eNB MME E-RAB RELEASE INDICATION 31公用子流程介绍 S1AP过程过程-上下文管理过程上下文管理过程_初始上下文建立初始上下文建立 目的：建立全部必要的初始UE上下文，包括E-RAB上下文，切换限制列表，UE无线能力信息，UE安全能力信息等； 如果eNB不能建立所请求的S1 UE上下文，它认为该过程失败，返回failure消息； INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE INITIAL CONTEXT SETUP FAILURE eNB

23、 MME INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 32公用子流程介绍 S1AP过程过程-上下文管理过程上下文管理过程_UE上下文修改上下文修改 目的：部分修改已建立的UE上下文，如Security Key IE ，UE Aggregate Maximum Bit Rate IE等； 如果UE上下文更新未能成功执行，则UE返回failure消息，携带Cause IE； UE CONTEXT MODIFICATION RESPONSE UE CONTEXT MODIFICATION FAILURE eNB MME UE CONTEXT MODIFICATION REQUEST

24、33公用子流程介绍 S1AP过程过程-上下文管理过程上下文管理过程_UE上下文释放上下文释放 目的：释放与UE相关的SI接口逻辑连接； 可由eNB触发（如“User Inactivity”，“Radio Connection With UE Lost” ），或MME触发（如成功执行完UE与EPC之间的业务等）； eNB释放之前为传输相关的信令和用户数据所分配的资源； UE CONTEXT RELEASE COMPLETE UE CONTEXT RELEASE COMMAND eNB MME UE CONTEXT RELEASE REQUEST 34公用子流程介绍 S1AP过程过程-切换过程切换

25、过程_切换准备切换准备 目的：通过EPC，请求目的端准备切换资源； 由源端触发，并在Cause IE中指明具体切换原因；目的端准备好请求资源，则返回Command，否则若EPC或目的端未准备好接受任何承载，或过程中发生错误，则返回failure，携带失败原因； 在切换准备过程中，若源端收到MME触发的E-RAB管理过程，则或者通过切换取消过程取消切换准备过程，转至E-RAB管理过程，或者通过给MME发送响应消息拒绝，原因设置为“切换触发”，继续切换过程； source eNodeB HANDOVER REQUIRED MME HANDOVER COMMAND HANDOVER PREPARAT

26、ION FAILURE FAILURE 35公用子流程介绍 S1AP过程过程-切换过程切换过程_切换资源分配切换资源分配 目的：在目的端为切换的UE预留资源； 由MME触发，目的端完成E-RAB资源分配后，返回确认信息，否则若未准备好接受任何承载，或过程中发生错误，则返回failure； HANDOVER REQUEST MME HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE target eNodeB HANDOVER FAILURE 36公用子流程介绍 S1AP过程过程-切换过程切换过程_切换通知切换通知 目的：目的端通知MME，UE已经在目标小区确认，S1切换已经成功完成； M

27、ME HANDOVER NOTIFY target eNodeB 37公用子流程介绍 S1AP过程过程-切换过程切换过程_路径转换请求路径转换请求 目的：请求将下行GTP隧道转换到新的GTP隧道终结点； REQUEST消息 E-RAB To Be Switched in Downlink List IE中的至少一个E-RAB，需要在EPC中完成必要的更新，包括上行路径转换，EPC返回ACKNOWLEDGE，携带SAE Bearer To Be Switched in Uplink List IE，指定新的上行传输层地址和每个欲改变上行隧道终结点的E-RAB的上行GTP-TEID值， eNB据此

28、将上行数据包发送到消息中指定的新的上行隧道终结点； eNodeB PATH SWITCH REQUEST MME PATH SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE PATH SWITCH REQUEST FAILURE 38公用子流程介绍 S1AP过程过程-切换过程切换过程_切换取消切换取消 目的：源端发起该过程，取消正在进行的切换准备或已经准备好的切换，在Cause IE中指明切换原因； EPC终止正在进行的切换准备过程，释放已分配的相关资源； HANDOVER CANCEL Source eNB MME HANDOVER CANCEL ACKNOWLEDGE 39公用子流程介

29、绍 S1AP过程过程-NAS传输传输 目的：NAS传输过程的目的是经过S1接口，传输UE和MME之间的信令消息。eNB不需要对NAS消息进行解析。该过程使用已有的UE相关的逻辑S1连接。如果没有UE相关的逻辑S1连接，则发起UE相关的逻辑S1连接的建立将作为该过程的一部分； NAS消息在INITIAL UE MESSAGE，DOWNLINK NAS TRANSPORT 或UPLINK NAS TRANSPORT消息中作为一个IE（NAS-PDU IE）被传输； 40公用子流程介绍 S1AP过程过程-NAS传输传输_初始初始UE消息消息 INITIAL UE MESSAGE eNB MME eN

30、B从无线接口收到NAS消息，要前转给没有该UE对应的UE相关的逻辑S1连接的MME时，调用该过程向MME发送包含NAS消息(作为NAS-PDU IE)的INITIAL UE MESSAGE；eNB将为UE分配一个唯一的eNB S1-AP UE标识，并将该标识包含在INITIAL UE MESSAGE消息中 ；41公用子流程介绍 S1AP过程过程-NAS传输传输_下行下行NAS传输传输如果NAS消息从MME发送到UE，并且存在UE对应的UE相关的逻辑S1连接，或者如果MME已经通过INITIAL UE MESSAGE消息得知了eNB UE S1AP ID IE，MME将发送包括NAS messa

31、ge(NAS-PDU IE)的DOWNLINK NAS TRANSPORT消息到eNB；如果当前没有建立UE相关的逻辑S1连接，MME将为UE分配一个唯一的MME S1-AP UE标识，并将其包含在DOWNLINK NAS TRANSPORT消息中。通过在eNB中接收到MME S1-AP UE标识，UE相关的逻辑S1连接建立完成。 DOWNLINK NAS TRANSPORT eNB MME 42公用子流程介绍 S1AP过程过程-NAS传输传输_上行上行NAS传输传输当eNB从无线接口收到NAS消息，要前转给存在UE相关的逻辑S1连接的MME时，eNB将发送包含NAS消息(作为NAS-PDU IE)的UPLINK NAS TRANSPORT消息给MME。 UPLINK NAS TRANSPORT