01 LOSP2002C01 LTE空口协议及信令流程.doc

LTE空口协议及信令流程 课程目标： 了解LTE空口协议 了解LTE基本信令流程 目 录 第1章 LTE空口协议 1 1.1 LTE网络架构 1 1.2 EPC与E-UTRAN功能划分 2 1.3 E-UTRAN接口的通用协议模型 3 1.4 LTE空口协议 4 1.4.1 控制面协议 4 1.4.2 用户面协议 5 1.4.3 空口协议功能介绍 5 1.5 LTE接口介绍 9 1.5.1 S1接口 9 1.5.2 X2接口 11 1.6 承载相关概念 13 1.6.1 EPS承载架构 13 1.6.2 承载概念 14 1.6.3 连接概念 15 第2章 LTE信令流程 17 2.1 小区有哪些信誉好的足球投注网站随机接入 17 2.1.1 小区有哪些信誉好的足球投注网站 17 2.1.2 随机接入 18 2.2 开机附着、去附着流程 20 2.2.1 开机附着流程 20 2.2.2 去附着流程 22 2.3 Service Request流程 24 2.4 寻呼流程 26 2.4.1 系统信息改变触发的寻呼 26 2.4.2 MME触发的寻呼 26 2.5 TAU流程 27 2.5.1 IDLE态TAU过程 27 2.5.2 Connected态TAU过程 30 2.6 切换流程 31 2.6.1 Inter-eNB X2 HandOver 31 2.6.2 Inter-eNB S1 HandOver 33 2.7 专用承载流程 35 2.7.1 专用承载建立流程 35 2.7.2 专用承载修改流程（通过专有消息） 37 2.7.3 专用承载释放流程 39 LTE空口协议 ( 知识点 LTE网络架构 EPC与E-UTRAN功能划分 E-UTRAN接口的通用协议模型 LTE空口协议 S1、X2接口介绍 承载相关介绍 LTE网络架构 LTE的系统架构分成两部分，包括演进后的核心网EPC（MME/S-GW）和演进后的接入网E-UTRAN。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 NodeB）组成，提供到UE的E-UTRA控制面与用户面的协议终止点。eNB之间通过X2接口进行连接，并且在需要通信的两个不同eNB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—多联系方式。 与3G网络架构相比，接入网仅包括eNB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eNB与MME/S-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MME/S-GW上，有助于减少接口信令交互数量以及MME/S-GW的处理负荷。当MME/S-GW与eNB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MME/S-GW也可能会改变。 图1 LTE无线侧网络架构 EPC与E-UTRAN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： eNB功能： 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； IP头压缩与用户数据流加密； UE附着时的MME选择； 提供到S-GW的用户面数据的路由； 寻呼消息的调度与传输； 系统广播信息的调度与传输； 测量与测量报告的配置。 MME功能： 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eNB； 安全控制； 空闲状态的移动性管理； SAE承载控制； 非接入层信令的加密与完整性保护。 服务网关功能： 终止由于寻呼原因产生的用户平面数据包； 支持由于UE移动性产生的用户平面切换。 图2 eNB和MME功能 E-UTRAN接口的通用协议模型 E-UTRAN接口的通用协议模型如下图所示，适用于E-UTRAN相关的所有接口，即S1和X2接口。E-UTRAN接口的通用协议模型继承了UTRAN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。 图3 LTE无线侧协议模型 LTE空口协议 控制面协议 控制面协议结构如下图所示。 控制面协议栈 RLC和MAC在用户面和控制面执行功能没有区别。RRC在网络侧终止于eNB，主要实现广播、寻呼、RRC连接管理、RB控制、移动性功能UE的测量和控制功能。用户面协议结构如下图所示。 用户面头压缩、加密、调度、ARQ和HARQ功能。 UE和E-UTRAN之间的临时标识符分配；为RRC连接配置信令无线承载（SRB）