网络优化内容01lte信令流程

1、 TD-LTE信令流程中国普天信息产业股份有限公司Potevio Company LimitedPage2课程内容概述公共子流程位置管理流程业务流程切换流程Page3LTE网络结构Page4呼叫总体流程网络侧启动进行系统广播第一步手机开机PLMN选择 小区驻留位置登记 待机第二步主叫或被叫第三步建立RRC连接第四步NAS层信令传输第五步专有承载建立或修改第七步资源释放第六步数传Page5RRC协议状态Mobility From EUTRAN CommandRRC connectionMobility From EUTRAN CommandPage6RRC协议状态处于此状态的UE与eNB之间没有

2、信令连接（没有C-RNTI、上行同步、上行参考信号）；处于此状态的UE可以接收系统信息广播与寻呼消息；处于此状态的UE有一个跟踪区域（Tracking Area）范围内唯一的标识；eNB中没有保存该状态UE的RRC通信上下文；RRC_IDLE状态处于此状态的UE与eNB之间有一个且仅有一个RRC信令连接（存在C-RNTI）；eNB中保存有该状态UE的RRC通信上下文；eNB确切知道该UE属于哪个小区；eNB可以与该UE进行数据发送与接收过程；UE可以监听PDCCH，并且需要上报信道质量信息给eNB RRC_CONNECTED状态失步（无上行同步，无上行参考信号）TA无效同步（上行同步信号，上行

3、参考信号）TA有效同步原因发起随机接入Page7NAS协议状态NAS协议状态主要是UE和LTE网络之间的状态，包括LTE_DETACHED状态，LTE_IDLE状态，以及LTE_ACTIVE状态共三种状态 LTE_DETACHED状态：在该状态下，没有UE的RRC实体，此时在网络侧还没有该用户的RRC通信上下文，网络不知道UE的位置信息，UE没有上行或下行的活动，通常处于刚开机时的状态，可以执行PLMN/CELL的选择。LTE_IDLE状态：该状态下，UE是处于RRC_IDLE状态的。网络侧保存有用户的一些信息，如IP地址、安全密钥信息、用户能力信息、无线承载信息等。网络侧有该用户的通信上下文

4、，网络侧知道UE在哪个跟踪区中，该状态下UE可以执行小区重选过程。LTE_ACTIVE状态：该状态下，UE是处于RRC_CONNECTED状态的。状态的跃迁由eNB或者EPC来决定。网络侧有UE的RRC通信上下文，包含了所有满足通信的必要信息，例如网络侧知道UE的确切小区位置等。 Page8NAS协议状态RRC协议状态与NAS协议状态关系 Page9NAS协议状态ECMECM空闲态：UE和网络之间没有NAS信令连接ECM连接态：UE和MME之间有一个信令连接，信令连接由RRC连接和S1-MME连接串联组成EMM状态EMM注册态：EPC知道UE所处的TA区域eMM非注册态:EPC 中没有UE的位

5、置或路由信息UEMMEPage10UE 标识标识类型应用场景获得方式有效范围RA-RNTI随机接入过程中用于指示接收随机接入响应消息根据时频资源计算获得小区内TC-RNTI随机接入过程中，没有竞争决议前的CRNTIeNodeB在随机接入响应中下发给UE小区内C-RNTI用于标识RRC连接状态的UE初始接入时获得小区内SPS-RNTI半静态调度eNodeB在调度UE进入SPS时分配小区内P-RNTI寻呼固定标识全网范围内SI-RNTI系统广播固定标识全网范围内Page11SI-RNTISI-RNTI 在PDCCH上携带用于通知发送系统信息Page12Page12QoS模型每当UE请求新业务的时候

6、，aGW都会针对每个业务等级产生一个集合，该集合包括所有映射到该业务等级的端到端业务和响应的QoS描述Page13信令面连接RRC连接在UE和eNodeB之间传输信令消息的协议应用组合S1信令连接在eNodeB 和MME之间传输信令消息的协议应用组合Page14业务面承载EPS BearerUE到SGW之间的业务承载统一称为EPS承载Uu接口的业务传输承载称为无线承载Radio BearerS1 BearerS1接口的业务传输承载称为S1承载Page15LTE网络的基本结构-无线承载分类LTE中RRC消息的数据携带能力有很大提高，可以携带NAS消息UL information Transfer

7、 /DL information TransferRRC Connection Setup CompleteRRC Connection Reconfiguration数据承载DRB，通过eNodeB为其分配的PDSCH来承载信令承载为SRBSRB0：承载RRC消息，映射到CCCHSRB1：承载RRC消息，也可承载NAS消息，映射到DCCHSRB2：承载NAS消息，映射到DCCH根据承载内容分类NAS消息其他承载方式Page16内容回顾 协议状态 UE标识 无线承载Page17课程内容概述公共子流程位置管理流程业务流程切换流程Page18Page18RRC建立Page19Page19NAS信令

8、传输第一条NAS信息传输通过Initial UE Message传输，随后的NAS消息通过上下行 NAS Transfer信息等传输。Page20初始上下文建立建立默认承载Page21鉴权加密为了保证UE和网络的合法性和信息传送的安全性，进行该过程。LTE 系统采用两层安全保护：接入层和非接入层安全，两层安全保护独立进行Page22Page22E-RAB建立作用为专用承载分配资源过程PGW根据QoS策略制定该EPS承载的QoS参数SGW向eNodeB发送承载建立请求，包含IMSI、QoS、TFT、TEID等MME向eNodeB发送E-RAB建立请求，包含E-RAB ID、QoS、SGW TE

9、IDeNodeB接收建立请求消息后，建立数据无线承载eNodeB返回E-RAB建立响应消息，E-RAB建立列表信息中包含成功建立的承载信息，E-RAB建立失败列表消息中包含失败的承载消息E-RAB建立概述：Page23Page23E-RAB建立Page24E-RAB释放E-RAB释放仍然保持连接模式E-RAB释放有两种方式：eNodeB触发和MME触发Page25RRC释放RRC连接释放后，UE进入IDLE模式UE上下文释放有两种情况：MME触发和eNodeB触发Page26寻呼消息寻呼目的MME触发：寻呼UE；eNodeB触发：通知UE系统信息更新的改变 Page27寻呼消息UE在pagin

10、g occasion内监听PDCCH信道，读取到 P-RNTI指示后，则根据该指示对PCH TB块信息进行解码；如果成功解码，则将MAC PDU交给高层。MME通过发送paging消息来发起寻呼，需要传递如下参数：消息类型；UE寻呼ID（S-TMSI，IMSI）；PagingDRX；寻呼原因；TAI列表； Page28内容回顾 RRC建立过程 UE上下文建立流程 E-RAB建立流程 释放流程Page29课程内容概述公共子流程位置管理流程业务流程切换流程Page30Attach和Detach过程作用：Attach过程完成UE在网络的注册，完成EPC对该UE的默认承载的建立Detach过程完成UE

11、在网络侧的注销和所有EPS承载的删除Page31附着过程Page32去附着过程UE/MME均可以发起Detach过程Detach过程有两种方式：显示：UE或是MME会发起消息通知对方进行去附着过程隐式：若网络侧长时间没有获得UE的信息，则会发起隐式的Detach过程，即核心网将该UE的所有承载释放而不通知UEPage33去附着过程UE发起的Detach过程Page34分离过程MME发起Detach过程Page35TAU过程TAU定义：当UE从一个TA移动到另一个TA时，必须在新的TA上重新进行位置登记以通知网络更新它所存储的UE位置信息，这个过程就是跟踪区更新过程（Tracking Area

12、Update，TAU） 处于ECM-IDLE 状态 or ECM-CONNECTED 状态的UE都可以发起TAU过程 Page36TA和TAI 为了确认UE的位置，LTE网络覆盖区被分成多个跟踪区（Tracking Area，TA），TA功能和3G的LA、RA类似，是LTE系统中位置更新和寻呼的基本单位，TA用TAC标识，一个TA包含一个或多个小区，TAC在这些小区的SIB1中广播TAI=MCC+MNC+TACTA和TAI的定义： UE在附着时，MME会为UE分配一组TA list，并发给UE保存，当需要寻呼UE时，网络会在TAlist所包含的小区内向UE发送寻呼消息UE保存了TAI list

13、，移动过程中只要进入新的TA的TAI包含在TA List 中，UE就不用发起TAU过程TAI List的定义：Page37TAU原因attach 在网络登记新的用户位置信息进入新的TA，其TAI不在UE的TAI List内周期性TAU周期更新TAI，通知EPC，UE可用使UE和MME的状态从Deregistered变为RegisteredUE 从无服务区返回覆盖区，信号恢复，且周期性TAU到期MME负载均衡时，可发起TAUUE核心网能力改变，可发起TAUTAU的原因：Page38TAU流程Page39TAU流程 空闲模式下的TAU更新，带激活默认承载Page40TAU流程 空闲模式下的TAU更

14、新，不带激活默认承载Page41TAU流程 连接模式下的TAU更新Page42内容回顾 附着去附着过程 TAU更新原因 TAU流程Page43课程内容概述公共子流程位置管理流程业务流程切换流程Page44呼叫流程当进行完位置登记之后转入空闲状态，在该种状态下的UE需要发送上行信令或上行数据，它将会发起Service Request流程，重新进入connected状态。Service Request概述作用：当UE无RRC连接并有上行数据发起需求时当UE处于ECM Idle状态下且有下行数据到达时在S1接口上建立S1承载，在Uu接口上建立数据无线承载说明当UE发起业务请求时，需要先发起随机接入过

15、程Page45呼叫流程Page46呼叫流程Page47连接状态下的业务释放流程（专有承载）RRC连接状态下的业务释放立过程 UE触发的业务释放过程MME触发的业务释放过程 Page48内容回顾业务呼叫流程业务释放流程Page49课程内容概述公共子流程位置管理流程业务流程切换流程Page50LTE切换概述 当正在使用网络服务的用户从一个小区移动到另一个小区，或由于无线传输业务负荷量调整，设备故障等原因，为了保证通信的连续性和服务的质量，系统要将该用户与源小区的通信链路转移到新的小区上，这个过程就是切换切换的含义和目的：Page51LTE切换概述LTE切换分类：eNodeB内切换基于X2接口的eN

16、odeB间切换基于S1接口的eNodeB间切换LTE-TDD TD-SCDMA PSLTE-TDD GERAN PS无S-GW重定位有S-GW重定位无MME/S-GW重定位有MME/S-GW重定位LTE-TDD TD-SCDMA PSTD-SCDMA PS LTE TDDLTE-TDD GPRS/EGPRS/E LTE-TDDE-UTRAN系统内的切换3GPP 无线接入系统间的切换LTE-TDD TD-SCDMA CSLTE-TDD GERAN CSLTE-TDD TD-SCDMA CSLTE-TDD GERAN CSPage52LTE切换概述对处于LTE_ACITVE状态的UE进行移动性管理

17、，主要包括：源网络侧切换判决目标网络侧资源准备通知UE使用新的无线资源最后释放源网络侧的资源上下文数据在相关节点之间转发，以及更新用户面和控制面的节点关系切换流程采取UE辅助网络控制的思路，即测量-上报-判决-执行4步骤当源基站根据测量报告，决定UE向目标小区切换时，如果X2链路正常就会直接通过X2接口和目标基站进行信息交换，否则通过MME完成和目标基站的信息交换，完成目标小区的资源准备；之后命令UE往目标小区切换；在切换成功后，如果X2链路正常则由目标基站通知源基站释放原来小区的无线资源，否则由MME通知源基站释放原来小区的无线资源。切换的原理：Page53LTE切换过程：判决准则切换测量阶

18、段切换判决阶段切换执行阶段测量量：RSRP、RSRQ等不满足满足UE、eNodeBeNodeBeNodeBUE、eNodeB、EPCLTE切换概述Page54LTE切换概述切换测量： 切换测量过程主要是网络根据测量需求将测量配置通过RRC消息通知UE， UE根据测量配置进行指定的测量，并按照测量上报准则（周期上报或事件触发上报或事件触发周期性上报）发送测量报告，将测量结果告诉eNodeB 。 事件型测量报告准则有：A1 ：Serving es better than thresholdA2 ：Serving es worse than thresholdA3：Neighbour es amou

19、nt of offset better than serving（RSRP）A4 ：Neighbour es better than thresholdA5 ：Serving es worse than threshold1 and neighbour es better than threshold2 Page55LTE切换概述切换测量： 测量报告准则主要采用A3事件上报，事件触发测量量采用RSRP。A3： 参数说明： Mn ：邻小区测量结果 Ms： 服务小区测量结果 Hys：事件滞后参数 Off：事件偏移值Page56测量报告切换测量：事件型测量报告准则有：B1 ：异系统邻小区信道质量大于

20、门限B2 ：服务小区信道质量小于门限1，同时异系统邻小区信道质量大于门限2Page57LTE切换概述测量配置：测量标识、测量类型、测量对象、测量量、测量间隔、测量上报准则等信元的配置 当满足测量上报条件时，进行测量上报RRCRRCRRC CONNECTION RECONFIGURATIONRRCMEASUREMENT REPORTRRC CONNECTION RECONFIGURATION COMPLETE测量切换UE完成测量配置Page58 源eNodeB先根据网络和业务等各方面要求配置相应的参数，并根据测量报告中的测量结果以及相邻eNodeB的测量结果给出切换判决的结果，最终决定用户终端是

21、否切换以及切换的目标小区。如果源小区确定进行切换，则触发切换的执行过程。切换判决：LTE切换概述UE进行事件测量上报，eNodeB进行切换判决:还要考虑系统干扰及负载状况 Page59LTE切换概述 当切换是EPC不同eNodeB间小区时，源eNodeB和目标eNodeB间的消息交互需要通过EPC来转发 源eNodeB向EPC发起切换需求后，EPC向目标eNodeB发送切换请求，目标eNodeB为切换用户建立相关资源； 源eNodeB向EPC发eNodeB状态传输，EPC向目标eNodeB发MME状态传输及用户面数据前转，以保证数据的无损传输； EPC收到目标eNodeB发送的Handover

22、 Notify标志切换完成，在切换完成后，EPC需要释放源小区中切换用户的相关资源。 切换执行：Page60LTE切换概述切换执行过程中，系统需要对用户面数据进行前转，以保证数据的无损传输。切换过程中用户面的转换示意：切换执行阶段切换完成阶段Page61切换过程eNodeB内小区间切换Page62切换过程-eNodeB间S1口切换Page63切换过程-eNodeB间S1口切换切换准备Page64切换过程-eNodeB间S1口切换切换资源分配Page65切换过程-eNodeB间S1口切换切换资源分配Page66切换过程-eNodeB间S1口切换切换通知Page67切换过程- eNodeB间X2口切换Page68Handover Requst包含切换准备相关信息，例如UE的X2和S1信令