LTE基本概念及信令流程分析.pptx

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1、LTE信令流程信令流程演讲人演讲人:李泉李泉日期：日期：20141031第 2 页主要内容主要内容n基本概念基本概念n网络架构网络架构n协议栈结构协议栈结构n接口功能接口功能n无线网系统消息无线网系统消息nUE的工作模式与状态的工作模式与状态n无线承载的分类无线承载的分类nUE标识标识n无线网基本信令流程无线网基本信令流程n随机接入随机接入n寻呼寻呼nRRC连接建立、重配、重建连接建立、重配、重建立、释放立、释放n测量测量n端到端业务建立端到端业务建立/释放相释放相关流程关流程nAttach流程流程nDetach流程流程nService Request过程过程n专用承载建立流程专用承载建立流程

2、n专用承载修改流程专用承载修改流程n专用承载释放流程专用承载释放流程n移动性管理移动性管理nTAUn切换切换n小区重选小区重选n附录附录第 3 页E-UTRAN网络结构网络结构LTE主要主要3GPP规范见附录规范见附录基基 本本 概概 念念网络架构网络架构LTE网络架构网络架构第 4 页网络实体网络实体n整个整个TD-LTE系统由系统由3部分组成：部分组成：n核心网核心网（EPC,Evolved Packet Core）n接入网接入网（eNodeB）n用户设备用户设备（UE）nEPC分为三部分：分为三部分：nMME(Mobility Management Entity,负责信令处理部分）负责信

3、令处理部分）nS-GW(Serving Gateway,负责本地网络用户数据处理部分）负责本地网络用户数据处理部分）nP-GW(PDN Gateway，负责用户数据包与其他网络的处理，负责用户数据包与其他网络的处理)n接入网（也称接入网（也称E-UTRAN）由）由eNodeB构成构成n网络接口网络接口nS1接口：接口：eNodeB与与EPCnX2接口：接口：eNodeB之间之间nUu接口：接口：eNodeB与与UENOTE:和和UMTS相比，由于相比，由于NodeB 和和 RNC 融融合为网元合为网元eNodeB,所以所以TD-LTE少了少了Iub接口。接口。X2接口类似于接口类似于Iur接口

4、，接口，S1接口类似于接口类似于Iu接口接口基基 本本 概概 念念网络架构网络架构LTE网络实体网络实体第 5 页EPC与与E-UTRAN功能划分功能划分 基基 本本 概概 念念网络架构网络架构EPCEUTRAN第 6 页EPC与与E-UTRAN功能简述功能简述neNB功能：功能：n无线资源管理相关的功能，包括无线资源管理相关的功能，包括无线承载控制无线承载控制、接纳控制、连接移动性管理、上、接纳控制、连接移动性管理、上/下下行动态资源分配行动态资源分配/调度等；调度等；nIP头压缩与用户数据流加密；头压缩与用户数据流加密；PDCPnUE附着时的附着时的MME选择；选择；n提供到提供到S-GW

5、的用户面数据的路由；的用户面数据的路由；n寻呼消息的调度与传输；寻呼消息的调度与传输；n系统广播信息的调度与传输；系统广播信息的调度与传输；n测量与测量报告的配置。测量与测量报告的配置。nMME功能：功能：n寻呼消息分发，寻呼消息分发，MME负责将寻呼消息按照一定的原则分发到相关的负责将寻呼消息按照一定的原则分发到相关的eNB；n安全控制；安全控制；n空闲状态的移动性管理；空闲状态的移动性管理；nEPC承载控制承载控制；n非接入层信令的加密与完整性保护。非接入层信令的加密与完整性保护。n服务网关功能：服务网关功能：n终止由于寻呼原因产生的用户平面数据包；终止由于寻呼原因产生的用户平面数据包；n

6、支持由于支持由于UE移动性产生的用户平面切换。移动性产生的用户平面切换。nPDN网关功能：网关功能：n用户数据包的过滤和检查用户数据包的过滤和检查n用户用户IP分配分配基基 本本 概概 念念网络架构网络架构功能概述功能概述第 7 页网元间控制面整体协议栈网元间控制面整体协议栈n没有没有RNC，空中接口的控制平面（，空中接口的控制平面（RRC）功能由）功能由eNB进行管理和控制进行管理和控制nMac匹配上层数据与物理层传输能力；调度，保证匹配上层数据与物理层传输能力；调度，保证QOS参数，优先级分配参数，优先级分配nPDCP完全确知，头压缩、加解密功能完全确知，头压缩、加解密功能nRLC对上层数

7、据进行分段和重组，有对上层数据进行分段和重组，有mac层通知，层通知，ARQnSCTP在在IP层之外增加额外保证，保证数据安全，因为层之外增加额外保证，保证数据安全，因为IP针对有线传输针对有线传输基基 本本 概概 念念协议栈结构协议栈结构控制面协议栈控制面协议栈第 8 页网元间用户面整体协议栈网元间用户面整体协议栈n用户面和控制面协议栈均包含用户面和控制面协议栈均包含PHY,MAC,RLC和和PDCP层，控制面向上还包含层，控制面向上还包含RRC层和层和NAS层层n没有了没有了RNC，空中接口的用户平面（，空中接口的用户平面（MAC/RLC）功能由）功能由eNB进行管理和控制进行管理和控制

8、nGTP-U 加上用户标识，对用户数据包增加移动性管理功能（加上用户标识，对用户数据包增加移动性管理功能（S-GW）基基 本本 概概 念念协议栈结构协议栈结构用户面协议栈用户面协议栈第 9 页用户面协议内部的关系用户面协议内部的关系层层2协议架构（协议架构（DL）层层2协议架构（协议架构（UL）逻辑信道、传输信道和物理信道映射关系见附录逻辑信道、传输信道和物理信道映射关系见附录基基 本本 概概 念念协议栈结构协议栈结构第 10 页Uu口控制面协议栈口控制面协议栈n控制平面控制平面RRC协议数据的加解密和完整性保协议数据的加解密和完整性保护功能，在护功能，在LTE中交由中交由PDCP层完成层完成

9、nRRC子层主要承担广播、无线接口寻呼、子层主要承担广播、无线接口寻呼、RRC连接管理、无线承载控制、移动性管理、连接管理、无线承载控制、移动性管理、UE测量上报和控制等功能测量上报和控制等功能n仅存在一个仅存在一个MAC实体；实体；对应物理共享信道对应物理共享信道基基 本本 概概 念念协议栈结构协议栈结构LTE控制面控制面n3G中控制平面不存在中控制平面不存在PDCP协议栈，由协议栈，由RLC层层提供无线信令承载提供无线信令承载SRBnRLC层依然提供层依然提供TM/UM/AM三种传输模式三种传输模式n3G中中UM/AM传输模式下传输模式下的加密由的加密由RLC层实现，层实现，TM模式模式

10、下的加密由下的加密由MAC层实现层实现n3G中含有多个中含有多个MAC实体：实体：MAC-b,MAC-c/sh,MAC-d,MAC-hs与与3G的异同的异同第 11 页Uu口用户面协议栈口用户面协议栈n安全方面的功能，用户面安全方面的功能，用户面的加密和解密功能由的加密和解密功能由PDCP子层完成子层完成n仅存在一个仅存在一个MAC实体实体基基 本本 概概 念念协议栈结构协议栈结构LTE用户面用户面n3G中中PDCP层仅用于承层仅用于承载载PS业务，广播和多播业务，广播和多播业务由业务由BMC层协议承载层协议承载n3G中用户数据的加密和中用户数据的加密和解密由解密由RLC和和MAC层完层完成成

11、n3G中含有多个中含有多个MAC实体：实体：MAC-b,MAC-c/sh,MAC-d,MAC-hsnRLC层依然提供层依然提供TM/UM/AM三种传输模式三种传输模式与与3G的异同的异同第 12 页LTE接口通用模型接口通用模型E-UTRAN接口通用协议模型接口通用协议模型 n适用于适用于E-UTRAN相关的所有接口，即相关的所有接口，即S1和和X2接口接口n控制面和用户面相分离，无线网络层与传输网络层相分离控制面和用户面相分离，无线网络层与传输网络层相分离n无线网络层：实现无线网络层：实现E-UTRAN的通信功能的通信功能n传输网络层：采用传输网络层：采用IP传输技术对用户面和控制面数据进行

12、传输传输技术对用户面和控制面数据进行传输 基基 本本 概概 念念接口功能接口功能第 13 页S1接口协议栈接口协议栈nUDP/IP之上的之上的GTP-U用来传输用来传输S-GW与与eNB之间的用户平面之间的用户平面PDUnS1用户面主要功能为用户面主要功能为:n在在S1接口目标节点中指示数据分组所属接口目标节点中指示数据分组所属的的SAE接入承载；接入承载；n移动性过程中尽量减少数据的丢失；移动性过程中尽量减少数据的丢失；n错误处理机制；错误处理机制；nMBMS支持功能；支持功能；n分组丢失检测机制；分组丢失检测机制；n控制层为了可靠的传输信令消息，在控制层为了可靠的传输信令消息，在IP层之层

13、之上添加了上添加了SCTPnS1控制面主要功能：控制面主要功能：nEPC承载服务管理功能；承载服务管理功能；nS1 接口接口UE上下文释放功能；上下文释放功能；nACTIVE状态下状态下UE的移动性管理功能；的移动性管理功能；nS1接口的寻呼；接口的寻呼；nNAS信令传输功能；信令传输功能；n漫游于区域限制支持功能；漫游于区域限制支持功能；nNAS节点选择功能；节点选择功能；n初始上下文建立过程；初始上下文建立过程；基基 本本 概概 念念接口功能接口功能S1接口接口第 14 页X2接口协议栈接口协议栈nX2接口用户面提供接口用户面提供eNB之间的用户数之间的用户数据传输功能据传输功能 nX2-

14、U接口协议栈与接口协议栈与S1-U接口协议栈接口协议栈完全相同完全相同nLTE系统系统X2接口的定义采用了与接口的定义采用了与S1接口接口一致的原则一致的原则 nX2接口应用层协议主要功能：接口应用层协议主要功能：n支持支持LTE_ACTIVE状态下状态下UE的的LTE接入接入系统内的移动性管理功能；系统内的移动性管理功能；nX2接口自身的管理功能，如错误指示、接口自身的管理功能，如错误指示、X2接口的建立与复位，更新接口的建立与复位，更新X2接口配置接口配置数据等；数据等；n负荷管理功能。负荷管理功能。基基 本本 概概 念念接口功能接口功能X2接口接口第 15 页3G Iu-PS接口通用模型

15、接口通用模型与与3G Iu-PS接口协议架构比较接口协议架构比较n控制面：在控制面：在Release 99中，采用中，采用7号信令系统协议承载信令；在号信令系统协议承载信令；在Release 5之后的版本，控制信令直接用之后的版本，控制信令直接用IP承载；承载；n用户面：用户面：Release 99 PS域，分组数据量在一个或多个域，分组数据量在一个或多个AAL5永久虚电路上永久虚电路上复用；在复用；在Release 5之后，直接采用之后，直接采用IP传输，与传输，与LTE架构相同；架构相同；基基 本本 概概 念念接口功能接口功能第 16 页系统消息（系统消息（36.331）n系统消息的组成系

16、统消息的组成nMasterInformationBlock(MIB)n多个多个SystemInformationBlocks(SIBs)nMIBn承载于承载于BCCH BCH P-BCH上上n包括有限个用以读取其他小区信息包括有限个用以读取其他小区信息的最重要、最常用的传输参数（的最重要、最常用的传输参数（系系统带宽，系统帧号，统带宽，系统帧号，PHICH配置配置信息信息）n时域：紧邻同步信道，以时域：紧邻同步信道，以10ms为为周期重传周期重传4次次n频域：位于系统带宽中央的频域：位于系统带宽中央的72个个子载波子载波基基 本本 概概 念念无线网系统消息无线网系统消息LTE系统消息系统消息P

17、BCHPBCH时域映射结构时域映射结构PBCHPBCH频域映射结构频域映射结构第 17 页系统消息（系统消息（36.331）nSIBsn除除MIB以外的系统消息，包括以外的系统消息，包括SIB1-SIB12n除除SIB1以外，以外，SIB2-SIB12均由均由SI(System Information)承载承载nSIB1是除是除MIB外最重要的系统消息，固定以外最重要的系统消息，固定以20ms为周期重传为周期重传4次，即次，即SIB1在每两个无线帧（在每两个无线帧（20ms）的子帧）的子帧#5中重传（中重传（SFN mod 2=0，SFN mod 8 0）一次，如果满足）一次，如果满足SFN

18、mod 8=0时，时，SIB1的内容可能改变，的内容可能改变，新传一次。新传一次。nSIB1和所有和所有SI消息均传输在消息均传输在BCCH DL-SCH PDSCH上上nSIB1的传输通过携带的传输通过携带SI-RNTI（SI-RNTI每个小区都是相同的）的每个小区都是相同的）的PDCCH调度完成调度完成nSIB1中的中的SchedulingInfoList携带所有携带所有SI的调度信息，接收的调度信息，接收SIB1以后，以后，即可接收其他即可接收其他SI消息消息基基 本本 概概 念念无线网系统消息无线网系统消息LTE系统消息系统消息第 18 页各系统消息作用各系统消息作用基基 本本 概概

19、念念无线网系统消息无线网系统消息系统消息功能说明系统消息功能说明第 19 页系统消息信令流程系统消息信令流程系统消息获取系统消息获取nUE通过通过E-UTRAN广播消息获取广播消息获取AS和和NAS系统消息系统消息n此过程适用于此过程适用于RRC-IDLE和和RRC_CONNECTED状态状态n开机选网和小区重选时开机选网和小区重选时n切换完成或从另一个切换完成或从另一个RAT切换到切换到E-UTRAN时时n重新返回覆盖区域时重新返回覆盖区域时n当系统消息改变时当系统消息改变时n当出现接收当出现接收ETWS指示时指示时nupon receiving a request from CDMA200

20、0 upper layers nupon exceeding the maximum validity duration(3h)基基 本本 概概 念念无线网系统消息无线网系统消息第 20 页3GPP各状态间转换各状态间转换当存在当存在RRC连接时，连接时，UE处于处于RRC连接状态，否则为连接状态，否则为RRC IDLE状态状态 TS 36.331 4.2基基 本本 概概 念念UE的工作模式与状态的工作模式与状态各系统状态转移图各系统状态转移图第 21 页UE各状态说明各状态说明状状 态态行行 为为RRC_IDLEPLMN选择NAS配置的DRX过程系统信息广播和寻呼邻小区测量小区重选的移动性U

21、E获取1个TA区内的唯一标识eNodeB内无终端上下文RRC_CONNECTED网络侧有UE的上下文信息网络侧知道UE所处小区网络和终端可以传输数据网络控制终端的移动性邻小区测量存在RRC连接:UE可以从网络侧收发数据 监听共享信道上指示控制授权的控制信令 UE可以上报信道质量给网络侧 UE可以根据网络配置进行DRX基基 本本 概概 念念UE的工作模式与状态的工作模式与状态RRC状态状态第 22 页RRC信令消息简化信令消息简化Radio Bearer Setup（无线承载建立）（无线承载建立）Radio Bearer Release（无线承载释放）（无线承载释放）Radio Bearer R

22、econfiguration（无线承载重配置）（无线承载重配置）Transport Channel Reconfiguration（传输信道重配置）（传输信道重配置）TransportFormatCombinationControl（传输格式组合控制）（传输格式组合控制）Physical Channel Reconfiguration（物理信道重配置）（物理信道重配置）Measurement Control（测量控制）（测量控制）RRC Connection Reconfiguration（RRC连接重配置）连接重配置）基基 本本 概概 念念UE的工作模式与状态的工作模式与状态RRC信令简化信

23、令简化第 23 页LTE中的承载中的承载nRadio Bearer承载空口承载空口RRC信令和信令和NAS信令信令nS1 Bearer 承载承载eNB与与MME间间S1-AP信令信令nNAS消息也可作为消息也可作为NAS PDU附带在附带在RRC消息中发送消息中发送基基 本本 概概 念念无线承载的分类无线承载的分类Bear(承载承载)in LTE第 24 页无线承载分类无线承载分类n数据承载为数据承载为DRB，通过，通过eNB为其分配的为其分配的PDSCH来承载来承载n信令承载通过信令承载通过SRB，LTE中有三类中有三类SRBnSRB0：承载：承载RRC消息，映射到消息，映射到CCCH信道信

24、道nSRB1：承载：承载RRC消息，也可承载消息，也可承载NAS消息，映射到消息，映射到DCCH信道信道nSRB2：承载：承载NAS消息，映射到消息，映射到DCCH信道信道nUE的的RRC连接未建立时，由连接未建立时，由SRB0承载承载RRC信令；信令；SRB2未建立时，由未建立时，由SRB1承载承载NAS信令信令n由于带宽增加，数据传输性能增强，由于带宽增加，数据传输性能增强，LTE的的RRC消息的数据携带能力显著提升；消息的数据携带能力显著提升；因此因此LTE中所有中所有NAS消息可填充在消息可填充在RRC消息中携带传输，进一步精简了信令流程消息中携带传输，进一步精简了信令流程nNAS消息

25、通过四条消息通过四条RRC消息传递：消息传递：nULInformationTransfer 和和 DLInformationTransfer（由（由SRB2承载，承载，SRB2未建立时由未建立时由 SRB1承载）承载）nRRCConnectionSetupComplete 和和 RRCConnectionReconfiguration（由（由SRB1承载）承载）nRRCConnectionSetupComplete（只携带（只携带NAS的初始直传消息）的初始直传消息）每种每种SRB可承载信令内容见附录可承载信令内容见附录NAS消息种类见附录消息种类见附录基基 本本 概概 念念无线承载的分类无线

26、承载的分类根据承载内容分类根据承载内容分类NAS消息其他承载方式消息其他承载方式PDSCH中中DCCH信道信息如何定位？信道信息如何定位？用用T-RNTI或者或者C-RNTI承载？承载？第 25 页小区内小区内UE标识（标识（1）标识类型标识类型应用场景应用场景获得方式获得方式有效范围有效范围是否与终端是否与终端/卡设备相关卡设备相关RA-RNTI随机接入中用于指示接收随机接入响应消息根据占用的时频资源计算获得（0001003C）小区内否T-CRNTI随机接入中，没有进行竞争裁决前的CRNTIeNB在随机接入响应消息中下发给终端（003DFFF3）小区内否C-RNTI用于标识RRC Conne

27、ct状态的UE初始接入时获得（T-CRNTI升级为C-RNTI）（003DFFF3）小区内否SPS-CRNTI半静态调度标识eNB在调度UE进入SPS时分配（003DFFF3）小区内否P-RNTI寻呼FFFE（固定标识）全网相同否SI-RNTI系统广播FFFF（固定标识）全网相同否基基 本本 概概 念念UE标识标识第 26 页核心网核心网UE标识（标识（2）用户标识用户标识名称名称来源来源作用作用IMSIInternational Mobile Subscriber IdentitySIM卡UE在首次ATTACH时需要携带IMSI信息，网络也可以通过身份识别流程要求UE上报IMSI参数IMEI

28、International Mobile Equipment Identity终端国际移动台设备标识，唯一标识UE设备，用15个数字表示IMEISVIMEI and Software Version Number终端携带软件版本号的国际移动台设备标识，用16个数字表示S-TMSISAE Temporary Mobile Station IdentifierMME产生并维护SAE临时移动标识，由MME分配。与UMTS的P-TMSI格式类似，用于NAS交互中保护用户的IMSIGUTIGlobally Unique Temporary IdentifierMME产生并维护全球唯一临时标识，在网络中唯

29、一标识UE，可以减少IMSI，IMEI等用户私有参数暴露在网络传输中.第一次attach时UE携带IMSI，而之后MME会将IMSI和GUTI进行一个对应，以后就一直用GUTI，通过attachaccept带给UE；TMSI信息是信息是GUTI的一部分的一部分基基 本本 概概 念念UE标识标识第 27 页主要内容主要内容n基本概念基本概念n网络架构网络架构n协议栈结构协议栈结构n接口功能接口功能n无线网系统消息无线网系统消息nUE的工作模式与状态的工作模式与状态n无线承载的分类无线承载的分类nUE标识标识n无线网基本信令流程无线网基本信令流程n随机接入随机接入n寻呼寻呼nRRC连接建立、重配、

30、重建连接建立、重配、重建立、释放立、释放n测量测量n端到端业务建立端到端业务建立/释放相释放相关流程关流程nAttach流程流程nDetach流程流程nService Request过程过程n专用承载建立流程专用承载建立流程n专用承载修改流程专用承载修改流程n专用承载释放流程专用承载释放流程n移动性管理移动性管理nTAUn切换切换n小区重选小区重选n附录附录第 28 页随机接入过程（随机接入过程（36.300）n申请上行资源申请上行资源n与与eNodeB间的上行时间同步间的上行时间同步n从从RRC-IDLE状态到状态到RRC-CONNECT的状态转换，即的状态转换，即RRC连接连接过程，如初始

31、接入和过程，如初始接入和TAU更新更新n无线链路失败后的初始接入，即无线链路失败后的初始接入，即RRC 连接重建过程连接重建过程n在在RRC-CONNECTED状态，未获得上行同步但需发送上行数据状态，未获得上行同步但需发送上行数据和控制信息或虽未上行失步但需要通过随机接入申请上行资源和控制信息或虽未上行失步但需要通过随机接入申请上行资源n在在RRC-CONNECTED状态，从服务小区切换到目标小区状态，从服务小区切换到目标小区n在在RRC-CONNECTED状态，未获得上行同步但需接收下行数据状态，未获得上行同步但需接收下行数据n在在RRC-CONNECTED状态，状态，UE位置辅助定位需要

32、，网络利用位置辅助定位需要，网络利用随机接入获取时间提前量（随机接入获取时间提前量（TA:Timing Advance）竞争接入过程竞争接入过程非竞争接入过程非竞争接入过程无线网基本信令流程无线网基本信令流程随机接入随机接入随机接入实现的基本功能随机接入实现的基本功能随机接入随机接入的使用场景的使用场景第 29 页基于竞争的随机接入（基于竞争的随机接入（2-1）nUE随机选择随机选择preamble码发起码发起nMsg1：发送：发送Preamble码码neNB可以选择可以选择64个个Preamble码中码中 的部分或全部用于竞争接入的部分或全部用于竞争接入nMsg1承载于承载于PRACH上上n

33、Msg2：随机接入响应：随机接入响应nMsg2由由eNB的的MAC层组织，并由层组织，并由 DL_SCH承载承载n一条一条Msg2可同时响应多个可同时响应多个UE的随的随 机接入请求机接入请求neNB使用使用PDCCH调度调度Msg2，并，并通过通过RA-RNTI进行寻址进行寻址，RA-RNTI由承载由承载Msg1的的PRACH时时频资源位置确定频资源位置确定nMsg2包含上行传输定时提前量、为包含上行传输定时提前量、为Msg3分配的上行资源、临时分配的上行资源、临时C-RNTI等等nMsg3：第一次调度传输：第一次调度传输nUE在接收在接收Msg2后，在其分配的上行资源上传输后，在其分配的上

34、行资源上传输Msg31234基于竞争的随机接入过程基于竞争的随机接入过程2-1无线网基本信令流程无线网基本信令流程随机接入随机接入第 30 页基于竞争的随机接入过程基于竞争的随机接入过程2-2基于竞争的随机接入（基于竞争的随机接入（2-2）n针对不同的场景，针对不同的场景，Msg3包含不同的内容包含不同的内容n初始接入：携带初始接入：携带RRC层生成的层生成的RRC连接请求，包含连接请求，包含UE的的S-TMSI或随机数或随机数n连接重建：携带连接重建：携带RRC层生成的层生成的RRC连接重建请求，连接重建请求，C-RNTI和和PCIn切换：传输切换：传输RRC层生成的层生成的RRC切换完成消

35、息以及切换完成消息以及UE的的C-RNTIn上上/下行数据到达：传输下行数据到达：传输UE的的C-RNTInMsg4：竞争解决：竞争解决初始接入和连接重建场景初始接入和连接重建场景切换，上切换，上/下行数据到达场景下行数据到达场景竞争判定Msg4携带成功解调的Msg3消息的拷贝，UE将其与自身在Msg3中发送的高层标识进行比较，两者相同则判定为竞争成功UE如果在PDCCH上接收到调度Msg4的命令，则竞争成功调度Msg4使用由临时使用由临时C-RNTI加扰的加扰的PDCCH调调度度eNB使用使用C-RNTI加扰的加扰的PDCCH调度调度Msg4C-RNTIMsg2中下发的临时C-RNTI在竞争

36、成功后升级为UE的C-RNTIUE之前已分配C-RNTI，在Msg3中也将其传给eNB。竞争解决后，临时C-RNTI被收回，继续使用UE原C-RNTI无线网基本信令流程无线网基本信令流程随机接入随机接入第 31 页基于非竞争的随机接入基于非竞争的随机接入nUE根据根据eNB的指示，在指定的的指示，在指定的PRACH上使用指定的上使用指定的Preamble码发码发起随机接入起随机接入nMsg0：随机接入指示：随机接入指示n对于切换场景，对于切换场景，eNB通过通过RRC信令通信令通知知UEn对于下行数据到达和辅助定位场景，对于下行数据到达和辅助定位场景，eNB通过通过PDCCH通知通知UEnMs

37、g1：发送：发送Preamble码码nUE在在eNB指定的指定的PRACH信道资源上用指定的信道资源上用指定的Preamble码发起随机接入码发起随机接入nMsg2：随机接入响应：随机接入响应nMsg2与竞争机制的格式与内容完全一样，可以响应多个与竞争机制的格式与内容完全一样，可以响应多个UE发送的发送的Msg1基于非竞争的随机接入过程基于非竞争的随机接入过程无线网基本信令流程无线网基本信令流程随机接入随机接入第 32 页n由网络向空闲态或连接态的由网络向空闲态或连接态的UE发起发起nPaging消息会在消息会在UE注册的所有小区发送（注册的所有小区发送（TA范围内）范围内）n核心网触发：通知

38、核心网触发：通知UE接收寻呼请求（被叫，数据推送）接收寻呼请求（被叫，数据推送）neNodeB触发：通知系统消息更新以及通知触发：通知系统消息更新以及通知UE接收接收ETWS等信息等信息寻呼（寻呼（36.300，36.331）n在在S1AP接口消息中，接口消息中，MME对对eNB发发paging消消息，每个息，每个paging消息携带一个被寻呼消息携带一个被寻呼UE信息信息neNB读取读取Paging消息中的消息中的TA列表，并在其下属列表，并在其下属于该列表内的小区进行空口寻呼于该列表内的小区进行空口寻呼n若之前若之前UE已将已将DRX消息通过消息通过NAS告诉告诉MME，则则MME会将该信

39、息通过会将该信息通过paging消息告诉消息告诉eNBn空口进行寻呼消息的传输时，空口进行寻呼消息的传输时，eNB将具有相同将具有相同寻呼时机的寻呼时机的UE寻呼内容汇总在一条寻呼消息里寻呼内容汇总在一条寻呼消息里n寻呼消息被映射到寻呼消息被映射到PCCH逻辑信道中，并根据逻辑信道中，并根据UE的的DRX周期在周期在PDSCH上发送上发送寻呼的发送寻呼的发送无线网基本信令流程无线网基本信令流程寻呼寻呼第 33 页寻呼消息的读取寻呼消息的读取nUE寻呼消息的接收遵循寻呼消息的接收遵循DRX的原则的原则nUE根据根据DRX周期在特定时刻根据周期在特定时刻根据P-RNTI读取读取PDCCHnUE根据

40、根据PDCCH的指示读取相应的指示读取相应PDSCH，并将解码的数据通过寻呼传输信道，并将解码的数据通过寻呼传输信道（PCH）传到）传到MAC层。层。PCH传输块中包含被寻呼传输块中包含被寻呼UE标识（标识（IMSI或或S-TMSI），若），若未在未在PCH上找到自己的上找到自己的 标识，标识，UE再次进入再次进入DRX状态状态n3G中中UE也遵循也遵循DRX周期读取寻呼消息，但有专用的寻呼信道周期读取寻呼消息，但有专用的寻呼信道PICH和和PCH寻呼的读取寻呼的读取无线网基本信令流程无线网基本信令流程寻呼寻呼第 34 页RRC协议介绍协议介绍控制面协议控制面协议RRC协议协议nRRC协议功能

41、协议功能n为为NAS层提供连接管理、消息传递等服务层提供连接管理、消息传递等服务n对接入网的底层协议实体提供参数配置的功能对接入网的底层协议实体提供参数配置的功能n负责负责UE移动性管理相关的测量、控制等功能移动性管理相关的测量、控制等功能nRRC协议承载协议承载SRBSRB类别类别承载逻辑信道承载逻辑信道承载消息类别承载消息类别承载消息内容承载消息内容SRB0CCCHRRC消息RRC连接请求，RRC连接建立，RRC连接拒绝，RRC连接重建立请求，RRC连接重建立，RRC连接重建立拒绝SRB1DCCHRRC消息部分NAS消息RRC连接建立完成，RRC连接重建立完成，RRC连接重配置，RRC连接

42、重配置完成，RRC连接释放等SRB2DCCHNAS消息上下行直传消息无线网基本信令流程无线网基本信令流程RRC连接建立、重配连接建立、重配重建、释放重建、释放第 35 页RRC连接建立过程连接建立过程n触发原因：触发原因：nIDLE态态UE需变为连接态时发起该过程，需变为连接态时发起该过程，如呼叫、响应寻呼、如呼叫、响应寻呼、TAU、Attach等等nRRC连接建立成功流程连接建立成功流程nRRC连接请求：连接请求：UE通过通过UL_CCCH在在SRB0上发送，携带上发送，携带UE的初始（的初始（NAS）标）标识和建立原因等，该消息对应于随机接入识和建立原因等，该消息对应于随机接入过程的过程的

43、Msg3nRRC连接建立：连接建立：eNB通过通过DL_CCCH在在SRB0上发送，携带上发送，携带SRB1的完整配置信的完整配置信息，该消息对应随机接入过程的息，该消息对应随机接入过程的Msg4nRRC连接建立完成：连接建立完成：UE通过通过UL-DCCH在在SRB1上发送，携带上行方向上发送，携带上行方向NAS消息，消息，如如Attach Request、TAU Request、Service Request、Detach Request等，等，eNB根据这些消息进行根据这些消息进行S1口建立口建立nRRC连接建立失败连接建立失败n第二步中，如果第二步中，如果eNB拒绝为拒绝为UE建立建立

44、RRC连接，则通过连接，则通过DL_CCCH在在SRB0上回复上回复一条一条RRC连接拒绝消息连接拒绝消息RRC连接，建立成功连接，建立成功RRC连接，网络侧拒绝连接，网络侧拒绝无线网基本信令流程无线网基本信令流程RRC连接建立连接建立RRC连接建立连接建立第 36 页RRC连接重建立过程连接重建立过程n触发原因：触发原因：n当处于当处于RRC连接状态但出现切换失败、无连接状态但出现切换失败、无线链路失败、完整性保护失败、线链路失败、完整性保护失败、RRC重配重配置失败等情况时，触发此过程置失败等情况时，触发此过程nRRC连接重建立成功流程连接重建立成功流程nRRC连接重建请求：连接重建请求：

45、UE通过通过UL_CCCH在在SRB0上发送，携带上发送，携带UE的的AS层初始标识信层初始标识信息及重建立原因，该消息对应随机接入过息及重建立原因，该消息对应随机接入过程的程的Msg3nRRC连接重建：连接重建：eNB通过通过DL_CCCH在在SRB0上回复，携带上回复，携带SRB1的完整配置信息，的完整配置信息，该消息对应随机接入过程的该消息对应随机接入过程的Msg4nRRC连接重建立完成：连接重建立完成：UE通过通过UL-DCCH在在SRB1上发送，不携带任何实际信息，只上发送，不携带任何实际信息，只起到起到RRC层确认的功能层确认的功能nRRC连接重建立拒绝流程连接重建立拒绝流程n第二

46、步中，如果第二步中，如果eNB中没有中没有UE的上下文信的上下文信息，则拒绝为息，则拒绝为UE重建重建RRC连接，则通过连接，则通过DL_CCCH在在SRB0上回复一条上回复一条RRC连接重连接重建立拒绝消息建立拒绝消息RRC连接重建成功连接重建成功RRC连接重建失败连接重建失败RRC连接重建连接重建无线网基本信令流程无线网基本信令流程RRC连接重建连接重建第 37 页RRC连接重配置过程连接重配置过程n触发原因：触发原因：n当需要发起当需要发起对对SRB和和DRB的管理、低层参数的管理、低层参数配置、切换执行和测量控制时配置、切换执行和测量控制时，触发此过程，触发此过程nRRC连接重配置过程

47、连接重配置过程nRRC连接重配置：连接重配置：eNB通过通过DL_DCCH在在SRB1上发送，根据功能的不同携带不同的配上发送，根据功能的不同携带不同的配置信息内容，一条消息中可以携带体现多个置信息内容，一条消息中可以携带体现多个功能的信息单元功能的信息单元nRRC连接重配置完成：连接重配置完成：UE通过通过UL_DCCH在在SRB1上发送，不携带任何实际信息，只起到上发送，不携带任何实际信息，只起到RRC层确认的功能层确认的功能nRRC连接重配置异常流程连接重配置异常流程n若若UE无法执行无法执行RRC连接重配置消息中的内容，连接重配置消息中的内容，则则UE回退到收到该消息前的配置，并发起回

48、退到收到该消息前的配置，并发起RRC连接重建立过程连接重建立过程RRC连接重配置成功连接重配置成功RRC连接重配置异常连接重配置异常RRC连接重配连接重配无线网基本信令流程无线网基本信令流程RRC连接重配连接重配第 38 页RRC连接释放过程连接释放过程n触发原因：触发原因：n网络希望解除与网络希望解除与UE的的RRC连接时，触发该连接时，触发该过程过程nRRC连接释放过程连接释放过程nRRC连接释放：连接释放：eNB通过通过DL_DCCH在在SRB1 上发送，可选择携带重定位信息和专用优先上发送，可选择携带重定位信息和专用优先级分级分 配信息（用于控制配信息（用于控制UE的小区选择和小区重选

49、）的小区选择和小区重选）本地释放本地释放某些情况下，某些情况下，UE的的RRC层根据层根据NAS层的指层的指示主动释放示主动释放RRC连接，不通知网络侧而主连接，不通知网络侧而主动进入空闲状态，如动进入空闲状态，如NAS层鉴权过程中没层鉴权过程中没有通过鉴权检查有通过鉴权检查RRC连接释放连接释放RRC连接释放连接释放无线网基本信令流程无线网基本信令流程RRC连接释放连接释放第 39 页RRC过程场景总结过程场景总结RRC连接建立RRC连接重建RRC重配置RRC释放场景初始接入Attach时发起；UE从IDLE态至连接态时发起：发起呼叫；响应寻呼；Attach Request；TAU Requ

50、est；Detach Request；RRC连接出现异常时发起：切换失败；无线链路失败；底层完整性保护失败；RRC重配置失败；当需要对SRB和DRB进行管理时发起：E-RAB的建立、修改、的建立、修改、删除；删除；请求UE激活SRB2；测量控制下发时发起；切换执行时发起；希望解除与UE的RRC连接，使UE返回IDLE态时；RRC过程总结过程总结无线网基本信令流程无线网基本信令流程RRC连接建立、重配连接建立、重配重建、释放重建、释放第 40 页测量概述测量概述测量（测量（36.331）nRRC_IDLE状态下，状态下，UE的测量参数信息通过的测量参数信息通过E-UTRAN的广播获得的广播获得n