LTE信令基礎知識

LTE信令基礎知識介紹2021/5/91實現(xiàn)網絡與終端之間的默契配合、步調一致，離不開高效完善的控制信令設計2021/5/92主要內容LTE網絡架構空中接口協(xié)議架構基本信令流程信令流程總結2021/5/93LTE網絡架構3GPP系統(tǒng)架構的演進：SAE系統(tǒng)演進空口的演進：E-UTRA和E-UTRAN

核心網：負責對用戶終端的全面控制和有關承載的建立接入網：負責與無線相關的功能2021/5/94E-UTRAN總體架構接入網關：MME：移動性管理實體S-GW：服務網關接口：S1：連接eNodeB與EPC（核心網）X2：連接eNodeB之間2021/5/95UEE-UTRANUuUu：連接UE與E-UTRAN（接入網）空中接口UE的模式：

空閑模式(Idle狀態(tài))：UE開機后停留在空閑模式下連接模式相互轉化：

UE完成RRC連接建立后，從空閑模式轉到連接模式

當RRC連接釋放后，UE從連接模式到空閑模式

2021/5/96空中接口協(xié)議架構協(xié)議分層：物理層：數(shù)據(jù)糾錯和重傳，提供物理信道MAC（物理接入控制）層：物理信道和邏輯信道的映射，信息的交互RLC（無線鏈路控制）層：RLC負責可靠性和正確性數(shù)據(jù)傳輸PDCP（分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議）層：可靠性和正確性數(shù)據(jù)傳輸RRC（無線資源控制）層：負責UE與eNodeB間的信令交互2021/5/97空中接口協(xié)議架構空中接口協(xié)議棧根據(jù)用途分為：用戶平面協(xié)議?？刂破矫鎱f(xié)議棧2021/5/98用戶平面協(xié)議棧

組成：由用戶面由UE與eNodeB的對等協(xié)議層組成

功能：UE與eNodeB之間數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)完整性保護、頭壓縮、加密、調度、ARQ和HARQ數(shù)據(jù)重傳2021/5/99控制平面協(xié)議棧

組成：NAS層在UE和MME間形成對等層；其它層在UE和eNodeB間形成對等層

功能：用戶接入控制、數(shù)據(jù)安全保障、移動性管理、無線資源管理、UE與MME間的信令處理

2021/5/910小區(qū)搜索信令流程

隨機接入信令流程RRC連接建立信令流程開機附著流程UE發(fā)起的servicerequest流程網絡發(fā)起的paging流程去附著基本信令流程2021/5/911小區(qū)搜索信令流程小區(qū)搜索：若UE要接入到LTE小區(qū)，必須首先進行小區(qū)搜索過程，包括一系列同步階段

初始同步：UE之前未連接到LTE小區(qū)

新小區(qū)識別：UE已經連接到LTE小區(qū)且正在檢測相鄰小區(qū)2021/5/912隨機接入信令流程隨機接入：UE選擇合適的小區(qū)進行駐留以后,就可以發(fā)起初始的隨機接入過程作用：UE只有通過隨機接入過程,與系統(tǒng)的上行同步以后,才能夠被系統(tǒng)調度來進行上行的傳輸基于競爭的隨機接入過程如何競爭？

結點B會通知UE其所期待接收到的前導序列功率，UE根據(jù)此目標值來設置初始前導序列的發(fā)射功率并發(fā)送給結點B，如果結點B檢測到UE發(fā)送的前導序列，就會給UE響應。2021/5/913為何無競爭？

特定場景下結點B會通過對UE分配專門的前導序列避免競爭，以減少隨機接入的時延，這在切換場景非常必要隨機接入信令流程無競爭的隨機接入過程2021/5/914RRC連接建立信令流程第一步：連接建立（包括隨機接入過程）第二步：發(fā)起安全性激活和無線承載建立2021/5/915開機附著流程（正常）消息1-5：建立RRC的連接消息6，9：建立S1的連接消息9：該消息為MME向eNB發(fā)起的初始上下文建立請求，請求eNB建立承載資源，同時帶安全上下文，可能帶用戶無線能力、切換限制列表等參數(shù)完成1、2過程標志著NASsignallingconnection建立完

UE剛開機時，選到一個suitable或者acceptale小區(qū)后，駐留并進行附著過程2021/5/916開機附著流程（正常）消息13-15：eNB發(fā)送完消息13，不需要等到接收消息14，直接發(fā)送消息15

消息15、16：配置完數(shù)據(jù)/信令無線承載后，再進行的RRC連接重新設置，這樣控制面才通知用戶面的資源可用

消息21-25:發(fā)生有一定條件，這里是因為檢測到UserInactivity，UE才進行上下文釋放2021/5/917開機附著流程（RRC連接建立失?。?/p>

T300:計時器RRC通知授權管理中心（EMM）發(fā)送失敗，用戶可以再次發(fā)起attach2021/5/918開機附著流程（核心網拒絕）步驟9：如果是ESM過程導致的拒絕（比如默認承載建立失?。艜DNCONNECTIVITYREJECT消息；如果是EMM層拒絕，會帶ATTACHREJECT消息。常見拒絕原因：國際移動用戶識別IMSI中的移動網號MNC與核心網配置的不一致。2021/5/919開機附著流程（eNB未等到Initialcontextsetuprequest消息）如果定時器T3410超時，啟動T3411，重發(fā)消息6如果定時器T3411超時，重發(fā)attachrequest2021/5/920開機附著流程（RRC重配消息丟失或者沒收到RRC重配完成消息或者eNB內部配置UE的安全參數(shù)等失敗）2021/5/921UE發(fā)起的servicerequest流程（正常流程）

UE在IDLE狀態(tài)下，需要發(fā)送業(yè)務數(shù)據(jù)時，發(fā)起servicerequest過程

2021/5/922UE發(fā)起的servicerequest流程（正常流程）與開機附著流程的區(qū)別在于：

請求不同

不用建立和激活默認承載默認承載：

用戶開機，進行網絡附著的同時，為該用戶建立一個固定數(shù)據(jù)速率的默認承載，保證其基本的業(yè)務需求2021/5/923UE發(fā)起的servicerequest流程（異常流程）RRC連接失敗，核心網拒絕與開機附著流程的異同：處理相同eNB未等到Initialcontextsetuprequest消息，RRC重配消息丟失或者沒有建立起一個非GBR承載或者eNB內部配置UE的安全參數(shù)等失敗與開機附著流程的異同：處理相同，但servicerequest過程失敗沒有重發(fā)2021/5/924網絡發(fā)起的paging流程（S_TMSI尋呼）UE在IDLE模式下，當網絡需要給該UE發(fā)送數(shù)據(jù)（業(yè)務或者信令）時，發(fā)起尋呼過程。S-TMSI：SAE臨時移動用戶標識2021/5/925網絡發(fā)起的paging流程（IMSI尋呼）當網絡發(fā)生錯誤需要恢復時（例如S-TMSI不可用），可發(fā)起IMSI尋呼，UE收到后執(zhí)行本地detach，然后再開始attach。IMSI:國際移動用戶識別2021/5/926去附著（關機去附著）

UE關機時，需要發(fā)起去附著流程，來通知網絡釋放其保存的該UE的所有資源如果是非關機去附著，則會收到MME的DetachAccept響應消息和eNB的RRCConnectionRelease消息2021/5/9