LTE信令流程图端到端平台

文章描述:-2022年3月29日发(作者:苗竹贤) 基本信令流程图TDD-LTE 1 概述 本文主要针对TD-LTE端到端信令流程图进行分解,为端到端平台提供分析流程呈现依据。由于部分流程无S1口信令支撑,当前根据相关文档进行的绘制,后续具备条件后进行补充调整。 2 TDD-

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LTE信令流程图端到端平台2022年3月29日发(作者:苗竹贤)







基本信令流程图TDD-LTE




























1 概述


本文主要针对TD-LTE端到端信令流程图进行分解,为端到端平台提供分析流程呈现依据。由于
部分流程无S1口信令支撑,当前根据相关文档进行的绘制,后续具备条件后进行补充调整。

2 TDD-LTE网络结构概述


LTE的系统架构分成两部分,包括演进后的核心网EPC(MMES-GW)和演进后的接入网E-UTRA。
演进后的系统仅存在分组交换域。
LTE接入网仅由演进后的节点B(evolved odeB)组成,提供到UE的E-UTRA控制面与用户面的
协议终止点。eB之间通过X2接口进行连接,并且在需要通信的两个不同eB之间总是会存在
X2接口。LTE接入网与核心网之间通过S1接口进行连接,S1接口支持多—多。
与3G网络架构相比,接入网仅包括eB一种逻辑节点,网络架构中节点数量减少,网络架构更
加趋于扁平化。扁平化网络架构降低了呼叫建立时延以及用户数据的传输时延,也会降低OPEX
与CAPEX。
由于eB与MMES-GW之间具有灵活的连接(S1-flex),UE在移动过程中仍然可以驻留在相同
的MMES-GW上,有助于减少接口信令交互数量以及MMES-GW的处理负荷。当MMES-GW与
eB之间的连接路径相当长或进行新的资源分配时,与UE连接的MMES-GW也可能会改变。





MME S-GWMME S-GW




S1S1
S1 S1X2E-UTRA eBeB X2X2
eB

2.1 EPC与E-UTRA功能划分

与3G系统相比,由于重新定义了系统网络架构,核心网和接入网之间的功能划分也随之有所变
化,需要重新明确以适应新的架构和LTE的系统需求。针对LTE的系统架构,网络功能划分如下
图:


eInter Cell RRRB ControConnection Mobility Cont
Radio Admission Contro





eB MeasurementMMEConfiguration & Provision
AS SecurityDynamic Resource


Allocation (Scheduler)Idle State Mobility


HandlingRRC

PDCPSAE Bearer ControlRLC




Serving GatewayMACS1Mobility AnchoringPHYinternet
E-UTRAEPC


eodeB功能:
1) 无线资源管理相关的功能,包括无线承载控制、接纳控制、连接移动性管理、上下行动态


资源分配调度等;
2) IP头压缩与用户数据流加密;
3) UE附着时的MME选择;
4) 提供到S-GW的用户面数据的路由;
5) 寻呼消息的调度与传输;
6) 系统广播信息的调度与传输;
7) 测量与测量报告的配置。
MME功能:
1) 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eB;
安全控制; )2.
3) 空闲状态的移动性管理;
4) SAE承载控制;
5) 非接入层信令的加密与完整性保护。
服务网关功能:
1) 终止由于寻呼原因产生的用户平面数据包;
2) 支持由于UE移动性产生的用户平面切换。

2.2 E-UTRA接口的通用协议模型

E-UTRA接口的通用协议模型如下图所示,适用于E-UTRA相关的所有接口,即S1和X2接口。
E-UTRA接口的通用协议模型继承了UTRA接口的定义原则,即控制面和用户面相分离,无线
网络层与传输网络层相分离。继续保持控制平面与用户平面、无线网络层与传输网络层技术的独
立演进,同时减少了LTE系统接口标准化工作的代价。



Radio Control PlaneUser Plane etwork
Layer Application
Protocol


Transport
etworkTransportTransportetwork
etwork
PlaneUserPlaneUser
Layer
SignallingData
Bearer(s)Bearer(s)

Physical Layer


2.3 S1接口

S1接口是MMES-GW网关与eB之间的接口,S1接口与3G UMTS系统Iu接口的不同之处在于,
Iu接口连接包括3G核心网的PS域和CS域,S1接口只支持PS域。

2.3.1 S1接口的用户平面

)的协议栈如下图S1-UP接口用户平面(S1之间,S-GW和E-odeB用户平面接口位于
之间与eBGTP-U用来传输S-GW所示。S1-UP的传输网络层基于IP传输,UDPIP之上的 。的
用户平面PDU



GTP-U协议具备以下特点:
1) GTP-U协议既可以基于IPv4UDP传输,也可以基于IPv6UDP传输;
2) 隧道端点之间的数据通过IP地址和UDP端口号进行路由;
3) UDP头与使用的IP版本无关,两者独立。
S1用户面无线网络层协议功能:
1) 在S1接口目标节点中指示数据分组所属的SAE接入承载;
2) 移动性过程中尽量减少数据的丢失;
3) 错误处理机制;
4) MBMS支持功能;
5) 分组丢失检测机制;

2.3.2 S1接口控制面

S1控制平面接口位于E-odeB和MME之间,传输网络层是利用IP传输,这点类似于用户平面;
为了可靠的传输信令消息,在IP曾之上添加了SCTP;应用层的信令协议为S1-AP。 接口控制面


协议栈如下图所示:S1.




S1控制面功能:
1) SAE承载服务管理功能(包括SAE承载建立、修改和释放);
2) S1 接口UE上下文释放功能;
3) LTE_ACTIVE状态下UE的移动性管理功能(包括Intra-LTE切换和Inter-3GPP-RAT切换);
4) S1接口的寻呼;
5) AS信令传输功能;
6) S1接口管理功能(包括复位、错误指示以及过载指示等);
7) 网络共享功能;
8) 漫游于区域限制支持功能;
9) AS节点选择功能;
10) 初始上下文建立过程;
S1接口的无线网络层不提供流量控制和拥塞控制功能。) 11
2.4 X2
S1接口的用户平面协议结构与控制平面协议结构均与X2在.

接口

X2接口是eB与eB之间的接口。X2接口的定义采用了与S1接口一致的原则,体现 接口类似。
X2接口用户平面2.4.1

的协议栈结构如下图所示,之间的用户数据传输功能。X2-UPX2接口用户平面提供eB 。来传
输eB之间的用户面PDUX2-UP的传输网络层基于IP传输,UDPIP协议之上采用GTP-U






接口控制平面2.4.2 X2
接口一致的原S1系统X2接口的定义采用了与X2接口控制平面协
议栈如下图所示,LTE,为信令提供可靠的传输。应用层信SCTPIP层的上面也采用了则,其传输
网络层控制平面 X2-AP。令协议表示为



X2接口应用层协议功能:
1) 支持LTE_ACTIVE状态下UE的LTE接入系统内的移动性管理功能;
2) X2接口自身的管理功能,如错误指示等;
上行负荷管理功能。 )3.

2.5 S5接口

S5接口是S-GW和P-GW之间的接口,提供S-GW和P-GW间的用户面隧道和隧道管理功能。该
接口点用于S-GW和P-GW分设时,S-GW建立到P-GW的连接过程以及在用户移动性管理中S-GW
重定位过程。S8接口是在用户漫游的时候,VPLM的S-GW和HPLM的P-GW间的参考点,它
的功能和S5接口相同。
S5接口的控制平面功能,主要包括承载的建立、修改或释放,控制平面采用GTPv2-C协议,遵
循3GPP TS 29.274;用户平面采用GTPv1-U协议,遵循3GPP TS 29.281

2.6 S11接口

S11接口是MME和S-GW之间的参考点,用于支持移动性和承载管理流程,其功能跟S4接口的
控制平面相似,包括承载的建立、修改或释放;或者用于修改用户承载的QoS参数修改;或者
在有下行数据的时候,用于通知MME需要寻呼空闲态的用户;或者在发生InterRAT切换的时候,
用于转变数据的转发方式,删除或者建立间接转发方式。
。3GPP TS 29.274协议,遵循GTPv2-C接口采用S11.

3 附着流程

3.1 正常附着流程


MMeodeUattachRequesRandom Access Preambl
随机接入程,完U
Random Access Resp
eode
rrcConnectionReques
连接RR立,并开
rrcConnectionSetu
初始化U下文请
rrcConnectionSetupCompletInitial UE messagIdentification Reques
U身份识别、
Identification Resp
权和安全模式
Authentication Reques
认。由于目前外
MM和实验室
Authentication Resp
鉴权都关闭,该
Security Mode Comman
程信令在相关接均没有体
Security Mode CompletInitial context setup reques
U初始化上
ueCapabilityEnquir
能U文,完查询和安全模
ueCapabilityInformatio
激活过程,如初始化建立请
UE Capability Info Indicatio

中携带U则不会I
securityModeComman
相ueCapabilit查询信
securityModeCompletrrcConnectionReconfiguratio
完U上文建立。重SRB和无
attachAccep
资源配置,SRB
activateDefaultEpsBearerContextReques
包括默DR承载等
rrcConnectionReconfigurationCompleteInitial context setup
上行信息传送,附
ULInformationTransfer
着完成
UPLIK AS TRASPORTrrcConnectionReconfigurationrrcConnectionReconfigurationCompleterespeactivateDefaultEpsBearerContextAcceptattachComplete



attach湾流.xls


3.2 异常附着流程

3.2.1 RRC建立失败

RRC建立失败根据信令又分为三种:
1、 RRC建立请求无响应:(或是空口因素导致eodeB未收到,或是收到但无法正确解码)




UEeodeBMMEattachRequestrrcConnectionRequest


2、 RRC建立请求正确到达eodeB,但eodeB下发的rrc connection setup 消息UE未收到或收
到后无法按照要求建立。






UEeodeBMMEattachRequestrrcConnectionRequestrrcConnectionSetup

3、 UE上发的rrc connection setup complete 消息在空口丢失导致建立超时。





MMEeodeBUEattachRequestrrcConnectionRequestrrcConnectionSetuprrcConnectionSetupComplete



3.2.2 核心网拒绝


UeodeMMattachRequesrrcConnectionRequesrrcConnectionSeturrcConnectionSetupCompletInitial UE messagDOWLIK AS TRASPORattachRejecUE
COTEXT RELEASE COMMADRRC Connection ReleaseUE COTEXT RELEASE COMPLETE


3.2.3 eodeB未收到初始化上下文建立请求



UEeodeBMMEattachRequestrrcConnectionRequestrrcConnectionSetuprrcConnectionSetupCompleteInitial UE messageInitial context setup requestRRC Connection
Release


3.2.4 RRC重配置请求丢失




UeodeMMattachRequesrrcConnectionRequesrrcConnectionSeturrcConnectionSetupCompletInitial UE messagInitial context setup
requesueCapabilityEnquirueCapabilityInformatioUE Capability Info IndicatiosecurityModeCommansecurityModeCompletrrcConnectionReconfiguratioInitial context setup
failurUE COTEXT RELEASE REQUESUE COTEXT RELEASE COMMARRC Connection ReleaseUE COTEXT RELEASE COMPLETE







4 寻呼流程


4.1 寻呼成功流程

4.1.1 空闲态寻呼


UMMeodePaginPaginservice requesrrcConnectionRequesrrcConnectionSeturrcConnectionSetupCompletInitial UE messageInitial context setup
requestsecurityModeCommandsecurityModeCompleterrcConnectionReconfigurationrrcConnectionReconfigurationCompleteInitial context setup respe


寻呼成功:MME发起寻呼(S1 接口发送Paing 消息)后收到S1 接口相应的IITIAL UE
MESSAGE(AS: Service Request),则判做寻呼成功

4.1.2 连接态寻呼



4.2 寻呼失败流程


寻呼失败:MME发起寻呼(S1 接口发送Paing 消息),2 秒内未收到S1 接口相应的IITIAL UE
MESSAGE,则判做一次寻呼失败

4.2.1 Paging消息不可达

Paging消息在S1口丢失




MMEUEeodeBPaging


Paging消息在空口丢失



UEMMEeodeBPagingPaging


4.2.2 RRC建立失败

RRC建立失败根据信令又分为三种:
1、RRC建立请求无响应:(或是空口因素导致eodeB未收到,或是收到但无法正确解码)



UEeodeBMMEPagingPagingservice requestrrcConnectionRequest


未收到UE消息rrc connection setup 下发的eodeB,但eodeB建立请求正确到达RRC、2.
或收到后无法按照要求建立。
UEPagingservice requestrrcConnectionRequestrrcConnectionSetup eodeBPaging
MME

3、UE上发的rrc connection setup complete 消息在空口丢失导致建立超时。



UEeodeBMMEPagingPagingservice requestrrcConnectionRequestrrcConnectionSetuprrcConnectionSetupComplete


4.2.3 eodeB未上发Initial UE message或达到超时

UEPagingservice
requestrrcConnectionRequestrrcConnectionSetuprrcConnectionSetupCompleteR
RC Connection Release

UEDetach requestUL Informatian TransferDL Informatian Transfer

eodeBPagingInitial UE message
MMEeodeBUPLIK AS
TRASPORTDOWLIK AS TRASPORT
eodeBUPLIK AS
MMEMM
E
TRASPORTDOWLIK AS TRASPORTUE COTEXT
RELEASE COMMADUE COTEXT RELEASE COMPLETE
UEDetach
requestrrcConnectionRequestrrcConnectionSetuprrcConnectionSetupCompleteD
L Informatian TransferDetach acceptRRC Connection Release



5 去附着流程


5.1 非关机去附着流程

5.1.1 连接态非关机去附着


Detach acceptUE COTEXT RELEASE COMMADRRC Connection ReleaseUE COTEXT RELEASE COMPLETE




5.1.2 空闲态非关机去附着
detach湾流.xls






5.2 关机去附着流程

UE关机去附着时,发起去附着请求后不再响应E-UTRA侧任何消息,直接释放本地所有EPS承载
和RB资源。如果是连接态关机去附着,则下图流程中没有RRC建立过程。

UEMMEeodeBDetach requestrrcConnectionRequestrrcConnectionSetuprrcConnectionSetupCompleteInitial UE messageUE COTEXT RELEASE COMMADUE COTEXT RELEASE COMPLETE


6 TAU流程

当UE进入一个小区,该小区所属TAI不在UE保存的TAI list内时,UE发起正常TAU流程,分为
IDLE和COECTED(即切换时)下。如果TAU accept分配了一个新的GUTI,则UE需要回复TAU
complete,否则不用回复。

6.1 TAU成功流程

6.1.1 空闲态TAU

IDLE下,如果有上行数据或者上行信令(与TAU无关的)发送,UE可以在TAU request消息中设
置湡尠捡楴敶标识,来请求建立用户面资源,并且TAU完成后保持AS信令连接。如果没有设
置慜瑣癩履标识,则TAU完成后释放AS信令连接。
IDLE下发起的也可以带EPS bearer context status IE,如果UE带该IE,MME回复消息也带该IE,
双方EPS承载通过这个IE保持同步。
完成后释放连接TAU标识,ACTIVE中不含TAU Request


UETracking area update requestRandom Access PreambleRandom
Access
ResperrcConnectionRequestrrcConnectionSetuprrcConnectionS
etupCompleteueCapabilityEnquiryueCapabilityInformatiecurity
ModeCommandsecurityModeCompleterrcConnectionReconfigurati
onTracking area update
acceptrrcConnectionReconfigurationCompleteTracking area update
completeULInformationTransferRRC Connection
Release
eodeBUETracking area update requestRandom Access
PreambleRandom Access
ResperrcConnectionRequestrrcConnectionSetuprrcConnectionSetupComplete
ueCapabilityEnquiryueCapabilityInformationUE Capability Info
IndicatiecurityModeCommandsecurityModeCompleterrcConnectionReconfig
urationTracking area update
acceptrrcConnectionReconfigurationCompleteTracking area update
completeULInformationTransferUPLIK AS TRASPORT
UETracking
eodeBInitial UE messageInitial context setup requestUE
Capability Info IndicationTAU AcceptInitial context setup
respeTAU CompleteUPLIK AS TRASPORTUE
COTEXT RELEASE COMMADUE COTEXT
RELEASE COMPLETE

MMEInitial UE messageInitial context setup requestCreate Bearer
RequestCreate Bearer RespeTAU AcceptInitial context setup
respeTAU CompleteUPLIK DATADOW
DATA
eodeBUPLIK AS TRASPORTDOWLIK
MMEM
ME
MM
E
AS TRASPORTTAU Complete
MMES-GWP-GWCreate Session
RequestCreate Session RequestInitiated IP-CA Session EstablishmentInitiated IP-CA
Session EstablishmentCreate Session RespeCreate Session RespeModify Bearer
Request
eodeB
area update requestTracking area update acceptTracking area
update
complete
UEeodeBattachRequestrrcConnectionRequestrrcConnectionSetuprrcConnectionSetup
CompleteInitial UE messageInitial context setup
requestueCapabilityEnquiryueCapabilityInformationUE Capability Info
IndicatiecurityModeCommandsecurityModeCompleterrcConnectionReconfigurationattachAccept
activateDefaultEpsBearerContextRequestrrcConnectionReconfigurationCompleteInitial context setup
respeactivateDefaultEpsBearerContextAcceptattachCompleteULInformationTransferuplinkAST
ransport
UE

TAU Request中含ACTIVE标识,用户完成TAU后可继续进行数据业务传输

S-GW


6.1.2 连接态TAU




6.2 TAU失败流程

3.2


7 ftp流程

ftpModify Bearer RespeDOWLIK DATA



ftp湾流数据.xls


8 切换流程

8.1 eodeB内切换流程




measurementReportrrcConnectionReconfigurationrrcConnectionReconfigurationComplete


8.2 eodeB间EPC内切换流程

UET-eodeBMMES-GWS-eodeBmeasurementReportrrcConnectionReconfigurationrrcConnectionReconfigurationCompletePath Switch RequestUpdate Bearer
RequestUpdate Bearer RespePath Switch Request Ack


8.3 eodeB间EPC间切换流程


S-eodeBUEmeasurementReportHandover S-MMET-eodeBHandover RequiredForward Relocation RequestHandover T-MMES-SGWCreate Bearer RequestCreate Bearer RespeCreate Bearer T-SGW
CommandrrcConnectionReconfigurationrrcConnectionReconfigurationCompleteULInformationTrRequestHandover Request AckForward Relocation RespeCreate Bearer RequestCreate Bearer RespeCreate Bearer RequestUpdate Bearer
ansferDlInformationTransferTracking area update requestTracking area update acceptTracking RespeeB Status TranferPDCP STATUS TRASFERMME Status TranferHandover RequestUpdate Bearer RespeDelete Bearer RequestDelete Bearer Respe
area update completeUE COTEXT RELEASE COMMADUE COTEXT RELEASE otifyForward Relocation CompleteForward Relocation Complete AckUPLIK AS
COMPLETE TRASPORTDOWLIK AS TRASPORTUPLIK AS
TRASPORTDOWLIK AS TRASPORTTAU Complete


8.4 TD-LTE到TD-SCDMA切换流程


8.5 TD-LTE到GSM切换流程








(范文素材和资料部分来自网络,供参考。可复制、编制,期待你的好评与关注)







基本信令流程图TDD-LTE




























1 概述


本文主要针对TD-LTE端到端信令流程图进行分解,为端到端平台提供分析流程呈现依据。由于
部分流程无S1口信令支撑,当前根据相关文档进行的绘制,后续具备条件后进行补充调整。

2 TDD-LTE网络结构概述


LTE的系统架构分成两部分,包括演进后的核心网EPC(MMES-GW)和演进后的接入网E-UTRA。
演进后的系统仅存在分组交换域。
LTE接入网仅由演进后的节点B(evolved odeB)组成,提供到UE的E-UTRA控制面与用户面的
协议终止点。eB之间通过X2接口进行连接,并且在需要通信的两个不同eB之间总是会存在
X2接口。LTE接入网与核心网之间通过S1接口进行连接,S1接口支持多—多。
与3G网络架构相比,接入网仅包括eB一种逻辑节点,网络架构中节点数量减少,网络架构更
加趋于扁平化。扁平化网络架构降低了呼叫建立时延以及用户数据的传输时延,也会降低OPEX
与CAPEX。
由于eB与MMES-GW之间具有灵活的连接(S1-flex),UE在移动过程中仍然可以驻留在相同
的MMES-GW上,有助于减少接口信令交互数量以及MMES-GW的处理负荷。当MMES-GW与
eB之间的连接路径相当长或进行新的资源分配时,与UE连接的MMES-GW也可能会改变。





MME S-GWMME S-GW




S1S1
S1 S1X2E-UTRA eBeB X2X2
eB

2.1 EPC与E-UTRA功能划分

与3G系统相比,由于重新定义了系统网络架构,核心网和接入网之间的功能划分也随之有所变
化,需要重新明确以适应新的架构和LTE的系统需求。针对LTE的系统架构,网络功能划分如下
图:


eInter Cell RRRB ControConnection Mobility Cont
Radio Admission Contro





eB MeasurementMMEConfiguration & Provision
AS SecurityDynamic Resource


Allocation (Scheduler)Idle State Mobility


HandlingRRC

PDCPSAE Bearer ControlRLC




Serving GatewayMACS1Mobility AnchoringPHYinternet
E-UTRAEPC


eodeB功能:
1) 无线资源管理相关的功能,包括无线承载控制、接纳控制、连接移动性管理、上下行动态


资源分配调度等;
2) IP头压缩与用户数据流加密;
3) UE附着时的MME选择;
4) 提供到S-GW的用户面数据的路由;
5) 寻呼消息的调度与传输;
6) 系统广播信息的调度与传输;
7) 测量与测量报告的配置。
MME功能:
1) 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eB;
安全控制; )2.
3) 空闲状态的移动性管理;
4) SAE承载控制;
5) 非接入层信令的加密与完整性保护。
服务网关功能:
1) 终止由于寻呼原因产生的用户平面数据包;
2) 支持由于UE移动性产生的用户平面切换。

2.2 E-UTRA接口的通用协议模型

E-UTRA接口的通用协议模型如下图所示,适用于E-UTRA相关的所有接口,即S1和X2接口。
E-UTRA接口的通用协议模型继承了UTRA接口的定义原则,即控制面和用户面相分离,无线
网络层与传输网络层相分离。继续保持控制平面与用户平面、无线网络层与传输网络层技术的独
立演进,同时减少了LTE系统接口标准化工作的代价。



Radio Control PlaneUser Plane etwork
Layer Application
Protocol


Transport
etworkTransportTransportetwork
etwork
PlaneUserPlaneUser
Layer
SignallingData
Bearer(s)Bearer(s)

Physical Layer


2.3 S1接口

S1接口是MMES-GW网关与eB之间的接口,S1接口与3G UMTS系统Iu接口的不同之处在于,
Iu接口连接包括3G核心网的PS域和CS域,S1接口只支持PS域。

2.3.1 S1接口的用户平面

)的协议栈如下图S1-UP接口用户平面(S1之间,S-GW和E-odeB用户平面接口位于
之间与eBGTP-U用来传输S-GW所示。S1-UP的传输网络层基于IP传输,UDPIP之上的 。的
用户平面PDU



GTP-U协议具备以下特点:
1) GTP-U协议既可以基于IPv4UDP传输,也可以基于IPv6UDP传输;
2) 隧道端点之间的数据通过IP地址和UDP端口号进行路由;
3) UDP头与使用的IP版本无关,两者独立。
S1用户面无线网络层协议功能:
1) 在S1接口目标节点中指示数据分组所属的SAE接入承载;
2) 移动性过程中尽量减少数据的丢失;
3) 错误处理机制;
4) MBMS支持功能;
5) 分组丢失检测机制;

2.3.2 S1接口控制面

S1控制平面接口位于E-odeB和MME之间,传输网络层是利用IP传输,这点类似于用户平面;
为了可靠的传输信令消息,在IP曾之上添加了SCTP;应用层的信令协议为S1-AP。 接口控制面


协议栈如下图所示:S1.




S1控制面功能:
1) SAE承载服务管理功能(包括SAE承载建立、修改和释放);
2) S1 接口UE上下文释放功能;
3) LTE_ACTIVE状态下UE的移动性管理功能(包括Intra-LTE切换和Inter-3GPP-RAT切换);
4) S1接口的寻呼;
5) AS信令传输功能;
6) S1接口管理功能(包括复位、错误指示以及过载指示等);
7) 网络共享功能;
8) 漫游于区域限制支持功能;
9) AS节点选择功能;
10) 初始上下文建立过程;
S1接口的无线网络层不提供流量控制和拥塞控制功能。) 11
2.4 X2
S1接口的用户平面协议结构与控制平面协议结构均与X2在.

接口

X2接口是eB与eB之间的接口。X2接口的定义采用了与S1接口一致的原则,体现 接口类似。
X2接口用户平面2.4.1

的协议栈结构如下图所示,之间的用户数据传输功能。X2-UPX2接口用户平面提供eB 。来传
输eB之间的用户面PDUX2-UP的传输网络层基于IP传输,UDPIP协议之上采用GTP-U






接口控制平面2.4.2 X2
接口一致的原S1系统X2接口的定义采用了与X2接口控制平面协
议栈如下图所示,LTE,为信令提供可靠的传输。应用层信SCTPIP层的上面也采用了则,其传输
网络层控制平面 X2-AP。令协议表示为



X2接口应用层协议功能:
1) 支持LTE_ACTIVE状态下UE的LTE接入系统内的移动性管理功能;
2) X2接口自身的管理功能,如错误指示等;
上行负荷管理功能。 )3.

2.5 S5接口

S5接口是S-GW和P-GW之间的接口,提供S-GW和P-GW间的用户面隧道和隧道管理功能。该
接口点用于S-GW和P-GW分设时,S-GW建立到P-GW的连接过程以及在用户移动性管理中S-GW
重定位过程。S8接口是在用户漫游的时候,VPLM的S-GW和HPLM的P-GW间的参考点,它
的功能和S5接口相同。
S5接口的控制平面功能,主要包括承载的建立、修改或释放,控制平面采用GTPv2-C协议,遵
循3GPP TS 29.274;用户平面采用GTPv1-U协议,遵循3GPP TS 29.281

2.6 S11接口

S11接口是MME和S-GW之间的参考点,用于支持移动性和承载管理流程,其功能跟S4接口的
控制平面相似,包括承载的建立、修改或释放;或者用于修改用户承载的QoS参数修改;或者
在有下行数据的时候,用于通知MME需要寻呼空闲态的用户;或者在发生InterRAT切换的时候,
用于转变数据的转发方式,删除或者建立间接转发方式。
。3GPP TS 29.274协议,遵循GTPv2-C接口采用S11.

3 附着流程

3.1 正常附着流程


MMeodeUattachRequesRandom Access Preambl
随机接入程,完U
Random Access Resp
eode
rrcConnectionReques
连接RR立,并开
rrcConnectionSetu
初始化U下文请
rrcConnectionSetupCompletInitial UE messagIdentification Reques
U身份识别、
Identification Resp
权和安全模式
Authentication Reques
认。由于目前外
MM和实验室
Authentication Resp
鉴权都关闭,该
Security Mode Comman
程信令在相关接均没有体
Security Mode CompletInitial context setup reques
U初始化上
ueCapabilityEnquir
能U文,完查询和安全模
ueCapabilityInformatio
激活过程,如初始化建立请
UE Capability Info Indicatio

中携带U则不会I
securityModeComman
相ueCapabilit查询信
securityModeCompletrrcConnectionReconfiguratio
完U上文建立。重SRB和无
attachAccep
资源配置,SRB
activateDefaultEpsBearerContextReques
包括默DR承载等
rrcConnectionReconfigurationCompleteInitial context setup
上行信息传送,附
ULInformationTransfer
着完成
UPLIK AS TRASPORTrrcConnectionReconfigurationrrcConnectionReconfigurationCompleterespeactivateDefaultEpsBearerContextAcceptattachComplete



attach湾流.xls


3.2 异常附着流程

3.2.1 RRC建立失败

RRC建立失败根据信令又分为三种:
1、 RRC建立请求无响应:(或是空口因素导致eodeB未收到,或是收到但无法正确解码)




UEeodeBMMEattachRequestrrcConnectionRequest


2、 RRC建立请求正确到达eodeB,但eodeB下发的rrc connection setup 消息UE未收到或收
到后无法按照要求建立。






UEeodeBMMEattachRequestrrcConnectionRequestrrcConnectionSetup

3、 UE上发的rrc connection setup complete 消息在空口丢失导致建立超时。





MMEeodeBUEattachRequestrrcConnectionRequestrrcConnectionSetuprrcConnectionSetupComplete



3.2.2 核心网拒绝


UeodeMMattachRequesrrcConnectionRequesrrcConnectionSeturrcConnectionSetupCompletInitial UE messagDOWLIK AS TRASPORattachRejecUE
COTEXT RELEASE COMMADRRC Connection ReleaseUE COTEXT RELEASE COMPLETE


3.2.3 eodeB未收到初始化上下文建立请求



UEeodeBMMEattachRequestrrcConnectionRequestrrcConnectionSetuprrcConnectionSetupCompleteInitial UE messageInitial context setup requestRRC Connection
Release


3.2.4 RRC重配置请求丢失




UeodeMMattachRequesrrcConnectionRequesrrcConnectionSeturrcConnectionSetupCompletInitial UE messagInitial context setup
requesueCapabilityEnquirueCapabilityInformatioUE Capability Info IndicatiosecurityModeCommansecurityModeCompletrrcConnectionReconfiguratioInitial context setup
failurUE COTEXT RELEASE REQUESUE COTEXT RELEASE COMMARRC Connection ReleaseUE COTEXT RELEASE COMPLETE







4 寻呼流程


4.1 寻呼成功流程

4.1.1 空闲态寻呼


UMMeodePaginPaginservice requesrrcConnectionRequesrrcConnectionSeturrcConnectionSetupCompletInitial UE messageInitial context setup
requestsecurityModeCommandsecurityModeCompleterrcConnectionReconfigurationrrcConnectionReconfigurationCompleteInitial context setup respe


寻呼成功:MME发起寻呼(S1 接口发送Paing 消息)后收到S1 接口相应的IITIAL UE
MESSAGE(AS: Service Request),则判做寻呼成功

4.1.2 连接态寻呼



4.2 寻呼失败流程


寻呼失败:MME发起寻呼(S1 接口发送Paing 消息),2 秒内未收到S1 接口相应的IITIAL UE
MESSAGE,则判做一次寻呼失败

4.2.1 Paging消息不可达

Paging消息在S1口丢失




MMEUEeodeBPaging


Paging消息在空口丢失



UEMMEeodeBPagingPaging


4.2.2 RRC建立失败

RRC建立失败根据信令又分为三种:
1、RRC建立请求无响应:(或是空口因素导致eodeB未收到,或是收到但无法正确解码)



UEeodeBMMEPagingPagingservice requestrrcConnectionRequest


未收到UE消息rrc connection setup 下发的eodeB,但eodeB建立请求正确到达RRC、2.
或收到后无法按照要求建立。
UEPagingservice requestrrcConnectionRequestrrcConnectionSetup eodeBPaging
MME

3、UE上发的rrc connection setup complete 消息在空口丢失导致建立超时。



UEeodeBMMEPagingPagingservice requestrrcConnectionRequestrrcConnectionSetuprrcConnectionSetupComplete


4.2.3 eodeB未上发Initial UE message或达到超时

UEPagingservice
requestrrcConnectionRequestrrcConnectionSetuprrcConnectionSetupCompleteR
RC Connection Release

UEDetach requestUL Informatian TransferDL Informatian Transfer

eodeBPagingInitial UE message
MMEeodeBUPLIK AS
TRASPORTDOWLIK AS TRASPORT
eodeBUPLIK AS
MMEMM
E
TRASPORTDOWLIK AS TRASPORTUE COTEXT
RELEASE COMMADUE COTEXT RELEASE COMPLETE
UEDetach
requestrrcConnectionRequestrrcConnectionSetuprrcConnectionSetupCompleteD
L Informatian TransferDetach acceptRRC Connection Release



5 去附着流程


5.1 非关机去附着流程

5.1.1 连接态非关机去附着


Detach acceptUE COTEXT RELEASE COMMADRRC Connection ReleaseUE COTEXT RELEASE COMPLETE




5.1.2 空闲态非关机去附着
detach湾流.xls






5.2 关机去附着流程

UE关机去附着时,发起去附着请求后不再响应E-UTRA侧任何消息,直接释放本地所有EPS承载
和RB资源。如果是连接态关机去附着,则下图流程中没有RRC建立过程。

UEMMEeodeBDetach requestrrcConnectionRequestrrcConnectionSetuprrcConnectionSetupCompleteInitial UE messageUE COTEXT RELEASE COMMADUE COTEXT RELEASE COMPLETE


6 TAU流程

当UE进入一个小区,该小区所属TAI不在UE保存的TAI list内时,UE发起正常TAU流程,分为
IDLE和COECTED(即切换时)下。如果TAU accept分配了一个新的GUTI,则UE需要回复TAU
complete,否则不用回复。

6.1 TAU成功流程

6.1.1 空闲态TAU

IDLE下,如果有上行数据或者上行信令(与TAU无关的)发送,UE可以在TAU request消息中设
置湡尠捡楴敶标识,来请求建立用户面资源,并且TAU完成后保持AS信令连接。如果没有设
置慜瑣癩履标识,则TAU完成后释放AS信令连接。
IDLE下发起的也可以带EPS bearer context status IE,如果UE带该IE,MME回复消息也带该IE,
双方EPS承载通过这个IE保持同步。
完成后释放连接TAU标识,ACTIVE中不含TAU Request


UETracking area update requestRandom Access PreambleRandom
Access
ResperrcConnectionRequestrrcConnectionSetuprrcConnectionS
etupCompleteueCapabilityEnquiryueCapabilityInformatiecurity
ModeCommandsecurityModeCompleterrcConnectionReconfigurati
onTracking area update
acceptrrcConnectionReconfigurationCompleteTracking area update
completeULInformationTransferRRC Connection
Release
eodeBUETracking area update requestRandom Access
PreambleRandom Access
ResperrcConnectionRequestrrcConnectionSetuprrcConnectionSetupComplete
ueCapabilityEnquiryueCapabilityInformationUE Capability Info
IndicatiecurityModeCommandsecurityModeCompleterrcConnectionReconfig
urationTracking area update
acceptrrcConnectionReconfigurationCompleteTracking area update
completeULInformationTransferUPLIK AS TRASPORT
UETracking
eodeBInitial UE messageInitial context setup requestUE
Capability Info IndicationTAU AcceptInitial context setup
respeTAU CompleteUPLIK AS TRASPORTUE
COTEXT RELEASE COMMADUE COTEXT
RELEASE COMPLETE

MMEInitial UE messageInitial context setup requestCreate Bearer
RequestCreate Bearer RespeTAU AcceptInitial context setup
respeTAU CompleteUPLIK DATADOW
DATA
eodeBUPLIK AS TRASPORTDOWLIK
MMEM
ME
MM
E
AS TRASPORTTAU Complete
MMES-GWP-GWCreate Session
RequestCreate Session RequestInitiated IP-CA Session EstablishmentInitiated IP-CA
Session EstablishmentCreate Session RespeCreate Session RespeModify Bearer
Request
eodeB
area update requestTracking area update acceptTracking area
update
complete
UEeodeBattachRequestrrcConnectionRequestrrcConnectionSetuprrcConnectionSetup
CompleteInitial UE messageInitial context setup
requestueCapabilityEnquiryueCapabilityInformationUE Capability Info
IndicatiecurityModeCommandsecurityModeCompleterrcConnectionReconfigurationattachAccept
activateDefaultEpsBearerContextRequestrrcConnectionReconfigurationCompleteInitial context setup
respeactivateDefaultEpsBearerContextAcceptattachCompleteULInformationTransferuplinkAST
ransport
UE

TAU Request中含ACTIVE标识,用户完成TAU后可继续进行数据业务传输

S-GW


6.1.2 连接态TAU




6.2 TAU失败流程

3.2


7 ftp流程

ftpModify Bearer RespeDOWLIK DATA



ftp湾流数据.xls


8 切换流程

8.1 eodeB内切换流程




measurementReportrrcConnectionReconfigurationrrcConnectionReconfigurationComplete


8.2 eodeB间EPC内切换流程

UET-eodeBMMES-GWS-eodeBmeasurementReportrrcConnectionReconfigurationrrcConnectionReconfigurationCompletePath Switch RequestUpdate Bearer
RequestUpdate Bearer RespePath Switch Request Ack


8.3 eodeB间EPC间切换流程


S-eodeBUEmeasurementReportHandover S-MMET-eodeBHandover RequiredForward Relocation RequestHandover T-MMES-SGWCreate Bearer RequestCreate Bearer RespeCreate Bearer T-SGW
CommandrrcConnectionReconfigurationrrcConnectionReconfigurationCompleteULInformationTrRequestHandover Request AckForward Relocation RespeCreate Bearer RequestCreate Bearer RespeCreate Bearer RequestUpdate Bearer
ansferDlInformationTransferTracking area update requestTracking area update acceptTracking RespeeB Status TranferPDCP STATUS TRASFERMME Status TranferHandover RequestUpdate Bearer RespeDelete Bearer RequestDelete Bearer Respe
area update completeUE COTEXT RELEASE COMMADUE COTEXT RELEASE otifyForward Relocation CompleteForward Relocation Complete AckUPLIK AS
COMPLETE TRASPORTDOWLIK AS TRASPORTUPLIK AS
TRASPORTDOWLIK AS TRASPORTTAU Complete


8.4 TD-LTE到TD-SCDMA切换流程


8.5 TD-LTE到GSM切换流程








(范文素材和资料部分来自网络,供参考。可复制、编制,期待你的好评与关注)

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LTE信令流程图端到端平台

发布时间:2022-03-29 20:25:56
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