tddlte基本信令流程指导书

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1、TDD-LTE基本信令流程指导书TDD-LTE基本信令流程指导书网版本日期作者审核修改记录V1.02009-09-14初版目录1概述12TDD-LTE网络结构概述22.1EPC与E-UTRAN功能划分32.2E-UTRAN接口的通用协议模型42.3S1接口42.3.1S1接口的用户平面52.3.2S1接口控制面52.4X2接口62.4.1X2接口用户平面72.4.2X2接口控制平面73典型信令流程分析93.1开机附着流程93.2UE发起的servicerequest流程103.3网络发起的paging流程113.4关机去附着113.5切换流程123.6空口RR

2、C信令141概述对信令的理解和熟悉有助于在网络规划和优化过程中定位问题，因此是网络优化的必备能力。通常遇到问题，我们需要结合网络侧（后台信令跟踪）和终端侧两边的信令，共同分析。本文首先介绍了LTE网络架构及各个接口；接着详细描述了TDD-LTE的空口的信令流程，希望对读者学习LTE有所帮助。1TDD-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（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（evolvedNodeB）组成，提供到UE的E-UTRA控制面与用户面的协议终止

3、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

4、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。1.1EPC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：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

5、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eNB；1）安全控制；2）空闲状态的移动性管理；3）SAE承载控制；4）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。1.1E-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

6、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。1.2S1接口S1接口是MME/S-GW网关与eNB之间的接口，S1接口与3GUMTS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。1.1.1S1接口的用户平面用户平面接口位于E-NodeB和S-GW之间，S1接口用户平面（S1-UP）的协议栈如下图所示。S1-UP的传输网络层基于IP传输，UDP/IP之上的GTP-U用来传输S-GW与eNB之间的用户平面PDU。GTP-U协议具备以下特点：1）GTP-U协议既可以基于IPv4

7、/UDP传输，也可以基于IPv6/UDP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；1.1.2S1接口控制面S1控制平面接口位于E-NodeB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。S1接口控制面协议栈如下图所示：

8、S1控制面功能：1）SAE承载服务管理