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1、授课老师-“个人简介”,基本资料,姓名：李国强 工作单位：中国移动通信集团山东有限公司 手机号码：18866128899 电子邮箱：,教育及培训经历,毕业院校：山东大学 学历：硕士 专业培训经历：华为TD/LTE无线培训、诺基亚LTE无线高培,专业特长,从事无线网络优化工作6年，参加过TD-S/LTE无线规划、无线网优、无线维护等工作，具备丰富的实践经验和理论水平。,附-“课件简介”示例,主要内容,LTE信令基础知识 LTE无线信令基本流程 路测软件对简单信令的分析,E-UTRAN网络结构,LTE网络架构,网元间整体协议栈,控制面协议栈,用户面协议栈,用户面和控制面协议栈均包含PHY,MAC,
2、RLC和PDCP层，控制面向上还包含RRC层和NAS层,连接管理概述,在LTE系统中，连接管理是UE与eNodeB以及MME之间连通性的管理，包括控制面连接与用户面连接： 控制面连接建立，也叫信令连接建立（包括RRC连接建立和S1信令连接建立）； 信令连接是为了业务承载连接的建立而建立。 但某些场景下，信令连接仅仅是为了某个信令过程而不是为了业务承载的连接，例如用户的位置更新过程。 用户面连接建立，也叫E-RAB连接建立。,连接过程示例图,SGW,E-RAB 释放& 信令连接释放,UE,RRC 连接建立,MME,eNodeB,S1信令连接建立,信令连接建立,E-RAB连接建立,Security
3、 Mode Control,UE中的NAS(如寻呼)事件触发RRC连接,随机接入流程,寻呼,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和X2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,S1接口协议栈,控制层为了可靠的传输信令消息，在IP层之上添加了SCTP S1控制面主要功能： EPC承载服务管理功能； S1 接口UE上下文释放功能； ACTIVE状态下UE的移动性管理功能 S1接口的寻呼； NAS信令传输功能； 漫游于区域限制支
4、持功能； NAS节点选择功能； 初始上下文建立过程；,UDP/IP之上的GTP-U用来传输S-GW与eNB之间的用户平面PDU S1用户面主要功能为: 在S1接口目标节点中指示数据分组所属的SAE接入承载； 移动性过程中尽量减少数据的丢失； 错误处理机制； MBMS支持功能； 分组丢失检测机制；,S1接口,X2接口协议栈,X2接口用户面提供eNB之间的用户数据传输功能 X2-U接口协议栈与S1-U接口协议栈完全相同,LTE系统X2接口的定义采用了与S1接口一致的原则 X2接口应用层协议主要功能： 支持LTE_ACTIVE状态下UE的LTE接入系统内的移动性管理功能； X2接口自身的管理功能，如
5、错误指示、X2接口的建立与复位，更新X2接口配置数据等； 负荷管理功能。,X2接口,系统消息（36.331）,系统消息的组成 MasterInformationBlock(MIB) 多个SystemInformationBlocks (SIBs) MIB 承载于BCCH BCH P-BCH上 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（系统带宽，系统帧号，PHICH配置信息） 时域：紧邻同步信道，以10ms为周期重传4次 频域：位于系统带宽中央的72个子载波,LTE系统消息,PBCH时域映射结构,PBCH频域映射结构,系统消息（36.331）,SIBs 除MIB以外的系统消息，包
6、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，固定以20ms为周期重传4次，即SIB1在每两个无线帧（20ms）的子帧#5中重传（SFN mod 2 = 0，SFN mod 8 0）一次，如果满足SFN mod 8 = 0时，SIB1的内容可能改变，新传一次。 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每个小区都是相同的）的PDCCH调度完成 SIB1中的SchedulingInfoList携带所有SI的调度信
7、息，接收SIB1以后，即可接收其他SI消息,LTE系统消息,各系统消息作用,系统消息功能说明,系统消息信令流程,系统消息获取,UE通过E-UTRAN广播消息获取AS和NAS系统消息 此过程适用于RRC-IDLE和RRC_CONNECTED状态 开机选网和小区重选时 切换完成或从另一个RAT切换到E-UTRAN时 重新返回覆盖区域时 当系统消息改变时 当出现接收ETWS指示时 upon receiving a request from CDMA2000 upper layers upon exceeding the maximum validity duration (3h),UE各状态说明,R
8、RC状态,当存在RRC连接时，UE处于RRC连接状态，否则为RRC IDLE状态 TS 36.331 4.2,RRC信令消息简化,RRC信令简化,无线承载分类,数据承载为DRB，通过eNB为其分配的PDSCH来承载 信令承载通过SRB，LTE中有三类SRB SRB0：承载RRC消息，映射到CCCH信道 SRB1：承载RRC消息，也可承载NAS消息，映射到DCCH信道 SRB2：承载NAS消息，映射到DCCH信道 UE的RRC连接未建立时，由SRB0承载RRC信令；SRB2未建立时，由SRB1承载NAS信令 由于带宽增加，数据传输性能增强，LTE的RRC消息的数据携带能力显著提升； 因此LTE中
9、所有NAS消息可填充在RRC消息中携带传输，进一步精简了信令流程 NAS消息通过四条RRC消息传递： ULInformationTransfer 和 DLInformationTransfer （由SRB2承载，SRB2未建立时由 SRB1承载） RRCConnectionSetupComplete 和 RRCConnectionReconfiguration （由SRB1承载） RRCConnectionSetupComplete（只携带NAS的初始直传消息）,每种SRB可承载信令内容见附录,NAS消息种类见附录,根据承载内容分类,NAS消息其他承载方式,主要内容,LTE信令基础知识 LTE
10、无线信令基本流程 路测软件对简单信令的分析,Attach和Detach过程,作用： Attach过程完成UE在网络的注册，完成核心网（EPC）对该UE默认承载的建立 Detach过程完成UE在网络侧的注销和所有EPS承载的删除 Attach说明： LTE中，Attach伴随着核心网处默认承载的建立 Detach说明： UE/MME/SGSN/HSS均可发起detach过程 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UE,Attach与Detach过程,UE开机Attach过程,1、随机接入,Attach信令流程 E-UTRAN部分,
11、2、控制面连接建立,3、公共流程 鉴权过程 安全模式过程,4、用户面连接建立 默认承载建立,Connected UE initiated Detach,Detach信令流程连接态UE发起,1、Detach请求,2、释放默认承载,3、释放RRC连接和UE上下文信息,MME-initiated Detach,MME发起的Detach过程与UE发起的类似，只是Detach Request由MME发起,Detach信令流程连接态MME发起,Service Request 概述,作用 当UE无RRC连接且有上行数据发起需求时 当UE处于ECM IDLE态且有下行数据达到时 在S1接口上建立S1承载，在U
12、u接口上建立数据无线承载 说明 当UE发起service request时，需先发起随机接入过程 Service Request由RRC Connection Setup Comlete携带上去 当下行数据达到时，网络侧先对UE进行寻呼，随后UE发起随机接入过程，并发起service request过程 UE发起service request相当于主叫过程 下行数据达到发起的service request相当于被叫接入,Service Request流程,UE 触发的 Service Request流程,1、UE发送NAS消息,2、激活S1承载、建立无线侧承载、发送上行数据,3、为下行数据传输
13、做准备，包含TEID,Network Triggered Service Request,被叫业务，网络通过Paging引发UE发起该过程,1、下行数据到达，引发核心网对UE进行寻呼,2、UE执行Service Request,E-RAB建立过程,作用： 为专用承载分配资源 为默认承载分配资源 过程： PDN-GW根据QoS策略制定该EPS承载的QoS参数 S-GW向eNB发送承载建立请求，包含（IMSI, QoS, TFT, TEID, LBI等） MME向eNB发送E-RAB建立请求，包含E-RAB ID,QoS,S-GW TEID eNB接收建立请求消息后，建立数据无线承载 eNB返回E
14、-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没有成功建立的承载消息 说明： 必须在UE RRC CONNECTED态下执行 UE和EPC均可发起，eNB不可发起 UE发起时，EPC仅将其作为参考，有权接受或拒绝。当EPC接受时，可回复承载建立、修改流程。,E-RAB建立概述,PDN GW发起的E-RAB建立流程,E-RAB承载建立请求,E-RAB承载建立响应,E-RAB修改过程,作用 E-RAB修改过程由MME发起，用于修改已经建立承载的配置 过程 P-GW发起承载修改请求，S-GW将其发给MME MME向eNB发送E-RAB修改请求消
15、息，修改一个或多个承载，E-RAB修改列表信息包含每个承载的QoS eNB接收到E-RAB修改请求消息后，修改数据无线承载 eNB返回E-RAB修改响应消息， E-RAB修改列表信息中包含成功修改的承载信息，E-RAB修改失败列表消息中包含没有成功修改的承载消息 说明 必须在CONNECTED态下执行 UE和EPC均可发起，eNB不可发起 UE发起时，EPC可回复承载建立、修改、释放流程 分为修改Qos和不修改Qos两种类型,E-RAB修改概述,PDN GW发起E-RAB修改流程（修改QoS）,E-RAB承载修改请求,E-RAB承载修改响应,E-RAB释放概述,E-RAB释放过程,PDN GW
16、和MME均可发起对E-RAB的释放流程 对于PDN GW发起的承载释放，可释放专用承载或该PDN地址下的所有承载 对于MME发起的承载释放，可释放某一专用承载，但不能释放该PDN下的默认承载 过程 无论P-GW或MME发起的释放过程，MME向eNB发送E-RAB释放命令消息，释放一个或多个承载的SI和Uu接口资源 eNB接收到E-RAB释放命令消息后，释放每一个承载的S1接口资源,Uu接口上的资源和数据无线承载 说明 UE或MME均可发起对PDN连接释放的请求，此时可以删除该PDN下的专用承载（不包括默认承载）,MME发起的承载释放流程,E-RAB承载释放命令,E-RAB承载释放请求,E-RAB承载释放响应,TAU概述,TA和TAI,TAU的定义,当移动台由一个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 通知网络来更改它所存储的移动台的位置信息，这个过程就是跟踪区更新 (Tracking Area Update,TAU),TAU概述,为了确认
