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1、LTE/CSFB 信令流程介绍 研究院无线所 2014 年 1 月 s h _ j i a n g j i a l o n g 2 主要介绍内容 LTE 网络基本概念 LTE 终端开机选网流程 无线接入网基本信令流程 端到端业务相关基本信令流程 移动性管理流程 CSFB 方案概述 CSFB 终端联合附着 /TAU 流程 CSFB 语音主叫业务流程 CSFB 语音被叫业务信令流程 CSFB 通话结束后返回流程 LTE 网络基本信令流程CSFB 方案关键信令流程 对 LTE 基本信令流程进行系统梳理，在此基础上 重点分析现阶段网络正在建设部署的 CSFB 方案涉及的关键信令流程 以进一步掌握 CS
2、FB 技术特点，指导现网实施 s h _ j i a n g j i a l o n g 3 后续更新内容 考虑未来 LTE 网络还将不断引入新功能、新技术、新架构；不断提出新 思路、新需求、新策略。 因此，后续需要及时跟进并持续更新相关内容，如： VoLTE/eSRVCC 相关信令流程 MBMS 相关信令流程 PCC 架构，包括 Qos 、专用承载建立、修改、删除等相关信令 流程 s h _ j i a n g j i a l o n g 4 第一章： LTE 网络基本信令流程 LTE 网络基本概念 网络架构及主要接口 系统广播消息 终端工作模式与状态 用户承载的分类 开机选网流程 无线接入
3、网基本信令流程 端到端业务相关基本信令流程 移动性管理流程 s h _ j i a n g j i a l o n g 5 LTE 网络结构 eNB MME / S-GWMME / S-GW eNB eNB S 1 S 1 S1 S1 X2 X2 X2 E-UTRAN LTE 主要 3GPP 规范见附录 基 本 概 念网络架构 基本架构 s h _ j i a n g j i a l o n g 6 LTE 网元实体及接口 TD-LTE 系统由 3 部分组成 核心网 EPC （ Evolved Packet Core ） 接入网 eNB （ eNodeB ） 用户设备 UE （ User Eq
4、uipment ） 核心网 EPC 分为三部分 MME (Mobility Management Entity, 负责信令处理部分） S-GW (Serving Gateway , 负责本地网络用户数据处理部分） P-GW (PDN Gateway ，负责用户数据包与其他网络的处理 ) 接入网（ E-UTRAN ）由 eNodeB 构成 主要网元接口 S1 接口： eNodeB 与 MME 之间 X2 接口：不同 eNodeB 之间 Uu 接口： eNodeB 与 UE 之间 * 和 3G 不同：由于 NodeB 和 RNC 融合为 网元 eNodeB , 所以 TD-LTE 少了 Iub 接
5、口；而 X2 接口类似于 Iur 接口， S1 接口类似于 Iu 接 口 基 本 概 念基 本 概 念网元接口 网元实体及接口 区分 EPC 、 EPS 和 SAE s h _ j i a n g j i a l o n g 7 LTE 接口通用模型 E-UTRAN 接口通用协议模型 适用于 E-UTRAN 相关的所有接口，即 S1 （ MME-eNB ）和 X2 （ eNB-e NB ）接口 控制面和用户面相分离，无线网络层与传输网络层相分离 无线网络层：实现 E-UTRAN 的通信功能 传输网络层：采用 IP 传输技术对用户面和控制面数据进行传输 基 本 概 念接口协议模型 s h _ j
6、 i a n g j i a l o n g 8 系统广播消息 LTE 系统广播消息分类 MasterInformationBlock(MIB) 多个 SystemInformationBlocks (SIBs) MIB 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（包括系统带宽， 系统帧号， PHICH 配置信息 ) ，因此， UE 必须首先完成 MIB 的读取 为保障 UE 准确迅速完成读取， MIB ： 承载于 BCCH BCH P-BCH 时域：紧邻同步信道，以 10ms 为周期 重传 4 次 频域：位于系统带宽中央 72 个子载波 基 本 概 念系统广播消息 PBCH
7、时域映射结构 PBCH 频域映射结构 LTE 系统广播消息 s h _ j i a n g j i a l o n g 9 系统广播消息 SIBs 除 MIB 以外的系统消息，包括 SIB1-SIB12 除 SIB1 以外， SIB2-SIB12 均由 SI (System Information) 承载 SIB1 是除 MIB 外最重要的系统消息，其中携带小区选择和小区接入相关 的信息，为保证终端正确接收，将固定以 20ms 为周期重传 4 次 SIB1 和所有 SI 消息均传输在 BCCH DL-SCH PDSCH 上 SIB1 的传输通过携带 SI-RNTI （ SI-RNTI 每个小区
8、都是相同的）的 PDCC H 调度完成 SIB1 中的 SchedulingInfoList 字段将携带其它所有 SI 的调度信息，终端 完成接收 SIB1 以后，才可接收其他 SI 消息 基 本 概 念系统广播消息 LTE 系统消息 * 和 2G 不同： LTE 系统广播消息中仅 MIB 承载于广播信道，其它 SIBs 均使用 业务信道 PDSCH 承载。相比 2G 广播按固定格式规则地承载于广播信道， LTE 这种机制使得广播消息长度不再受限，更有利于网络灵活调度，充分利用资源 s h _ j i a n g j i a l o n g 10 各系统广播消息作用 基 本 概 念系统广播消息
9、 功能说明 s h _ j i a n g j i a l o n g 11 3GPP 定义的 UE 状态转换 Handover CELL_PCH URA_PCH CELL_DCH UTRA_Idle E-UTRA RRC_CONNECTED E-UTRA RRC_IDLE GSM_Idle/GPRS Packet_Idle GPRS Packet transfer mode GSM_Connected Handover Reselection Reselection Reselection Connection establishment/release Connection establi
10、shment/release Connection establishment/release CCO, Reselection CCO with optional NACC CELL_FACH CCO, Reselection 基 本 概 念UE 工作模式与状态 终端状态转移图 * 和 2/3G 不同： LTE 根据终端是否存在 RRC 连接，将终端状态简化 为两种： RRC CONNECTED 态和 RRC IDLE 态 也就是空闲态和连 接态 4G3G 2G s h _ j i a n g j i a l o n g 12 Connected 态 -RRC 信令消息简化 Radio Be
11、arer Setup （无线承载建立） Radio Bearer Release （无线承载释放） Radio Bearer Reconfiguration （无线承载重配置） Transport Channel Reconfiguration （传输信道重配置） TransportFormatCombinationControl （传输格式组合控制） Physical Channel Reconfiguration （物理信道重配置） Measurement Control （测量控制） RRC Connection Reconfiguration （ RRC 连接重配置） 基 本 概 念U
12、E 的工作模式与状态 * 和 3G 不同： RRC 连接建立后的各类控制 信令， LTE 中统一简化为一条 RRC 重配置 消息 s h _ j i a n g j i a l o n g 13 LTE 中的用户承载 P-GWS-GWPeer Entity UEeNB EPS Bearer Radio BearerS1 Bearer External Bearer RadioS5/S8 Internet S1Gi S5/S8 Bearer 基 本 概 念用户承载 用户 Bear( 承载 ) in LTE LTE 网络在用户完成附着的同时，将为其建立一条默认数据通道 EPS Bearer 。当用
13、户在从 连 接态进入 IDLE 态时，只会删除 Radio Bears 和 S1 Bearer ，而保留核心网部分，即用户的 IP 连接，其中： Radio Bearer ：用于承载空口数据和 RRC/NAS 信令 S1 Bearer ：用于承载 eNB 与 MME 间 S1-AP 信令以及 eNB 和 S-Gw 间的用户面 PDU * 和 2/3G 不同：用户在 LTE 网络中的附着过程，除了用户注册还包含用户默认承载 EPS Bearer 【即 3G 中的 RAB+ 核心网承载 S5/S8 bearer 】建立， 无需额外执行 PDP 激活流程，从而产生用户永远在线的效果 s h _ j
14、i a n g j i a l o n g 14 UE 标识 标识类型应用场景获得方式有效范围是否与终端 / 卡相关 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 CRNTI eNB 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 Connect 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
15、进入 SPS 时分配 （ 003DFFF3 ） 小区内否 P-RNTI寻呼FFFE （固定标识）全网否 SI-RNTI系统广播FFFF （固定标识）全网否 基 本 概 念UE 标识 无 线 侧 标 识 用户标识名称来源作用 IMSI International Mobile Subscriber Identity SIM 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 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
16、示 IMEISV IMEI 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-TMSI SAE Temporary Mobile Station Identifier MME 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 IMSI GUTI Globally Unique Temporary Identifier MME 产 生并维护 全球唯一临时标识，在网络中唯一标识 UE ，可减少 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 之后 MME 会将 IMSI 和 GUTI 进行一个对应， 以后就一直用 GUTI ，通过 attach accept 带给 UE
