TD-LTE呼叫信令流程分析

1、呼叫信令流程分析 TD-LTE呼叫信令流程分析 2011年評審?fù)ㄟ^1 文檔介紹1.1 文檔目的預(yù)期的讀者是ENODEB軟件工程師、軟件測試工程師以及網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)人員。1.2 文檔范圍本文分析了SERVICE REQUEST、專用承載建立、修改和釋放過程中涉及的各條消息以及每條消息中包含的IE。1.3 參考資料【1】 LTE_call_processing_entity_msg_flow_zengzhaohui.vsd【2】 3GPP TS 36.413 S1 Application Protocol (S1AP)（Release 9）【3】 3GPP TS 24.301 Non-Access-St

2、ratum (NAS) protocol for Evolved Packet System (EPS) （Release 9）【4】 3GPP TS 36.331 Radio Resource Control (RRC) （Release 9）1.4 術(shù)語和縮略語定義略。2 公用子流程2.1.1 RRC連接建立2.1.1.1 RRC連接建立相關(guān)流程圖2-1: RRC連接的成功建立流程圖2-2: RRC連接建立，網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起拒絕2.1.1.2 關(guān)鍵消息l RRCConnectionRequestRRCConnectionRequest消息用于請求建立RRC連接。該消息的一些具體信息為： 信令承載

3、：SRB0 RLC-SAP：TM 邏輯信道：CCCH 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔l RRCConnectionSetupRRCConnectionSetup消息用于建立SRB1。該消息的一些具體信息為： 信令承載：SRB0 RLC-SAP：TM 邏輯信道：CCCH 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔l RRCConnectionSetupCompleteRRCConnectionSetupComplete消息表示成功建立RRC連接。該消息的一些具體信息為： 信令承載：SRB1 RLC-SAP：AM 邏輯信道：DCCH 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔l RRCCon

4、nectionRejectRRCConnectionReject消息用于拒絕RRC連接建立操作。該消息的一些具體信息為： 信令承載：SRB0 RLC-SAP：TM 邏輯信道：CCCH 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.2 初始UE消息2.1.2.1 初始UE消息過程2.1.2.2 關(guān)鍵消息l Initial UE Message該消息由eNB通過S1接口發(fā)送給MME，用于傳輸初始的層3消息。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.3 下行NAS傳輸2.1.3.1 下行NAS傳輸過程2.1.3.2 關(guān)鍵消息l DOWNLINK NAS TRANSPORT該消息由MME發(fā)送

5、給eNB，主要用于在S1接口上傳輸NAS消息。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.4 上行NAS傳輸2.1.4.1 上行NAS傳輸過程2.1.4.2 關(guān)鍵消息l UPLINK NAS TRANSPORT該消息由eNB發(fā)送給MME，主要用于在S1接口上傳輸NAS消息。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.5 下行信息傳輸2.1.5.1 下行信息傳輸過程2.1.5.2 關(guān)鍵消息l DLInformationTransfer該消息用于E-UTRAN向處于RRC_CONNECTED狀態(tài)的UE傳輸NAS消息或non-3GPP專用消息。 信令承載：SRB2或SRB1（僅當(dāng)SRB2

6、未建立時(shí)，使用SRB1。如果SRB2被掛起，E-UTRAN在SRB2被恢復(fù)后，才發(fā)送該消息） RLC-SAP：AM 邏輯信道：DCCH 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.6 上行信息傳輸2.1.6.1 上行信息傳輸過程2.1.6.2 關(guān)鍵消息l ULInformationTransfer該消息用于UE向E-UTRAN傳輸NAS消息或non-3GPP專用消息。 信令承載：SRB2或SRB1（僅當(dāng)SRB2未建立時(shí)，使用SRB1。如果SRB2被掛起，E-UTRAN在SRB2被恢復(fù)后，才發(fā)送該消息） RLC-SAP：AM 邏輯信道：DCCH 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1

7、.7 初始上下文建立初始上下文建立過程主要作用是建立全面必要的初始UE上下文，該上下文中包括：E-RAB上下文（E-RAB context）, 安全密鑰（the Security Key）, 切換限制列表（Handover Restriction List）, UE無線能力（UE Radio capability），UE安全能力（UE Security Capabilities）等。2.1.7.1 成功的初始上下文建立過程2.1.7.2 關(guān)鍵消息l INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST該消息用于請求建立一個(gè)UE上下文。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔l INIT

8、IAL CONTEXT SETUP RESPONSE該消息由enb發(fā)送，主要用于對UE上下文建立請求進(jìn)行確認(rèn) 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.8 初始安全激活該過程用于RRC連接建立后，激活A(yù)S安全模式。2.1.8.1 基本過程2.1.8.2 關(guān)鍵消息l SecurityModeCommand該消息用于激活A(yù)S的安全模式。 信令承載： SRB1 RLC-SAP：AM 邏輯信道：DCCH 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔l SecurityModeComplete該消息用于指示AS的安全模式已成功激活。 信令承載： SRB1 RLC-SAP：AM 邏輯信道：DCCH 消息

9、的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.9 RRC連接重配該過程用于對RRC連接進(jìn)行重配。該消息中包含的信息為：測量配置，移動(dòng)控制，以及與專用NAS信息和安全配置相關(guān)的無線資源配置。2.1.9.1 基本過程2.1.9.2 關(guān)鍵消息l RRCConnectionReconfiguration該消息用于修改RRC連接的配置。 信令承載： SRB1 RLC-SAP：AM 邏輯信道：DCCH 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔l RRCConnectionReconfigurationComplete該消息指示RRC連接重配置成功。 信令承載： SRB1 RLC-SAP：AM 邏輯信道：DC

10、CH 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.10 E-RAB建立2.1.10.1 E-RAB建立過程對于一個(gè)UE來說，E-RAB建立過程的主要目的是，為一個(gè)或多個(gè)E-RAB分配Uu口和S1口資源；建立相應(yīng)的DRB。2.1.10.2 關(guān)鍵消息l E-RAB SETUP REQUEST該消息由MME發(fā)送給eNB，主要用于為一個(gè)或多個(gè)E-RAB分配Uu口和S1口資源。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔l E-RAB SETUP RESPONSE該消息由eNB發(fā)送給MME，主要用于反映E-RAB建立請求消息的執(zhí)行結(jié)果。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.11 E-RAB

11、修改2.1.11.1 E-RAB修改過程E-RAB修改過程的主要目的是，修改一個(gè)UE的已經(jīng)建立的E-RAB。2.1.11.2 關(guān)鍵消息l E-RAB MODIFY REQUEST該消息由MME發(fā)送給eNB，主要用于修改為一個(gè)或多個(gè)E-RAB分配Uu口和S1口資源；修改DRB。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔l E-RAB MODIFY RESPONSE該消息由eNB發(fā)送給MME，主要用于反映E-RAB修改請求消息的執(zhí)行結(jié)果。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.12 UE上下文修改2.1.12.1 UE上下文修改過程UE上下文過程的主要目的是，修改一個(gè)已建立的UE上下文。

12、2.1.12.2 關(guān)鍵消息l UE CONTEXT MODIFICATION REQUEST該消息由MME發(fā)送給eNB，主要用于指示被修改UE上下文信息 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔l UE CONTEXT MODIFICATION RESPONSE該消息由eNB發(fā)送給MME，主要用于指示成功修改UE上下文。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔2.1.13 E-RAB釋放2.1.13.1 MME發(fā)起的E-RAB釋放過程該過程的主要目的是，釋放一個(gè)已建立的E-RAB。2.1.13.2 關(guān)鍵消息l E-RAB RELEASE COMMAND該消息由MME發(fā)送給eNB，主要用于釋放

13、一個(gè)或多個(gè)E-RAB的空口和S1口資源。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔l E-RAB RELEASE RESPONSE該消息由eNB發(fā)送給MME，主要用于指示E-RAB RELEASE COMMAND的執(zhí)行結(jié)果。 消息的主要IE：第四節(jié)所附EXCEL文檔3 呼叫信令流程3.1 UE觸發(fā)的Service request如果處于idle狀態(tài)的UE需要發(fā)送上行信令或上行數(shù)據(jù)，它將會(huì)發(fā)起Service Request流程，重新進(jìn)入connectioned狀態(tài)。UE觸發(fā)的Service Request過程，如圖3.1所示。圖3.1 UE觸發(fā)的Service Request過程UE觸發(fā)的Ser

14、vice Request的具體過程為：1. UE在完成基于競爭的隨機(jī)接入過程后，向eNB發(fā)送RRC CONNECTION REQUEST消息。該消息中包含UE-Identity，RRC連接建立原因等內(nèi)容。2. eNB收到RRC CONNECTION REQUEST消息后，需要進(jìn)行接入控制，并為SRB1分配資源。這些資源信息由eNB通過RRC CONNECTION SETUP消息發(fā)送給UE。3. UE根據(jù)RRC CONNECTION SETUP消息的內(nèi)容建立SRB1。UE通過RRC CONNECTION SETUP COMPLETE消息通知eNB，RRC連接建立成功。另外，該消息中還攜帶了NAS

15、信息“Service Request”。4. 為了實(shí)現(xiàn)與EPC的交互，eNB需分配“eNB UE S1AP ID”。之后，eNB通過“Initial UE Message”消息將NAS信息“Service Request”發(fā)送給EPC。5. EPC收到NAS信息“Service Request”后，分配“MME UE S1AP ID”。之后，EPC發(fā)起鑒權(quán)過程。EPC通過“DOWNLINK NAS TRANSPORT”消息將鑒權(quán)請求“Authentication Request”發(fā)送給eNB。6. eNB收到鑒權(quán)請求消息后，通過“dl information transfer”消息將鑒權(quán)請求“

16、Authentication Request”轉(zhuǎn)發(fā)給UE。7. UE通過“ul information transfer”消息給eNB回復(fù)鑒權(quán)響應(yīng)“Authentication Response”。eNB通過“UPLINK NAS TRANSPORT”消息將鑒權(quán)響應(yīng)“Authentication Response”轉(zhuǎn)發(fā)給EPC，至此鑒權(quán)過程結(jié)束。8. EPC向eNB發(fā)送“Initial Context Setup Request”消息，發(fā)起初始上下文建立過程。9. eNB進(jìn)行準(zhǔn)入控制，并分配SRB2和DRB的空口資源以及S1口的資源。10. eNB通過初始安全激活過程激活A(yù)S的安全模式。11.

17、 eNB向UE發(fā)送“RRC Connection Reconfiguration”消息。UE在收到這個(gè)消息后建立SRB2和DRB。之后，UE回復(fù)“RRC Connection Reconfiguration Complete”消息。12. eNB向EPC回復(fù)“INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE”，通知其初始上下文建立成功。3.2 UE建立一個(gè)專用的EPS承載圖3.2表示了UE通過service request過程或attach過程建立默認(rèn)承載之后，再建立一個(gè)新的EPS承載的過程。圖3.2 UE建立一個(gè)專用的EPS承載UE建立一個(gè)專用的EPS承載的過程為：1. UE向e

18、NB發(fā)送“ul information transfer”消息。該消息包含NAS消息“Bearer resource modification request”。2. eNB收到“ul information transfer”消息后，通過“uplink nas transport”消息將NAS消息轉(zhuǎn)發(fā)給EPC。3. 當(dāng)需要新建EPS承載時(shí)，EPC向eNB發(fā)送“E-RAB Setup Request”消息。該消息中包含的NAS信息為：ACTIVATE DEDICATED EPS BEARER CONTEXT REQUEST。4. eNB首先對新建的E-RAB進(jìn)行準(zhǔn)入控制，并為其分配相關(guān)資源，之后，eNB通過“RRC Connection Reconfiguration”消息將分配的資源信息和NAS消息通知UE。5. UE向eNB回復(fù)“RRC Connection Reconfiguration Complete”消息，指示重配成功。eNB向EPC回復(fù)“E-RAB Setup Response”消息，指示新的EPS承載的建立結(jié)果。6. UE向eNB發(fā)送“UL Informat