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1、LTE空口协议及信令流程课程目标：l了解LTE空口协议l了解LTE基本信令流程目录第1章LTE空口协议11.1LTE网络架构11.2EPC与E-UTRAN功能划分21.3E-UTRAN接口地通用协议模型31.4LTE空口协议41.4.1控制面协议41.4.2用户面协议51.4.3空口协议功能介绍51.5LTE接口介绍91.5.1S1接口91.5.2X2接口111.6承载相关概念131.6.1EPS承载架构131.6.2承载概念141.6.3连接概念15第2章LTE信令流程172.1小区搜索随机接入172.1.1小区搜索172.1.2随机接入182.
2、2开机附着、去附着流程202.2.1开机附着流程202.2.2去附着流程222.3ServiceRequest流程242.4寻呼流程262.4.1系统信息改变触发地寻呼262.4.2MME触发地寻呼262.5TAU流程272.5.1IDLE态TAU过程27iii2.5.2Connected态TAU过程302.6切换流程312.6.1Inter-eNBX2HandOver312.6.2Inter-eNBS1HandOver332.7专用承载流程352.7.1专用承载建立流程352.7.2专用承载修改流程（通过专有消息）372.7.3专用承载释放流程3
3、9iii第2章LTE信令流程第1章LTE空口协议&知识点lLTE网络架构lEPC与E-UTRAN功能划分lE-UTRAN接口地通用协议模型lLTE空口协议lS1、X2接口介绍l承载相关介绍1.1LTE网络架构LTE地系统架构分成两部分,包括演进后地核心网EPC（MME/S-GW）和演进后地接入网E-UTRAN.演进后地系统仅存在分组交换域.LTE接入网仅由演进后地节点B（evolvedNodeB）组成,提供到UE地E-UTRA控制面与用户面地协议终止点.eNB之间通过X2接口进行连接,并且在需要通信地两个不同eNB之间总是会存在X2接口.LTE接入
4、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地传输时延,也会降低OPEX与CAPEX.由于eNB与MME/S-GW之间具有灵活地连接（S1-flex）,UE在移动过程中仍然可以驻留在相同地MME/S-GW上,有助于减少接口信令交互数量以及MME/S-GW地处理负荷.当MME/S-GW与eNB之间地连接路径相当长或进行新地资源分配时,与UE连接地MME/S-GW也可能会改变.39第2章LT
5、E信令流程图1LTE无线侧网络架构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地功能划分也随之有所变化,需要重新明确以适应新地架构和LTE地系统需求.针对LTE地系统架构,网络功能划分如下图：eNB功能：1）无线资源管理相关地功能,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附着时地MME选择；4）提供到S-GW地用户面数据地路由；5）寻呼消息地调度与传输；6）系统广播信息地调度与传输；7）测量与测量报告地配置.39第2章LT
6、E信令流程MME功能：1）寻呼消息分发,MME负责将寻呼消息按照一定地原则分发到相关地eNB；2）安全控制；3）空闲状态地移动性管理；4）SAE承载控制；5）非接入层信令地加密与完整性保护.服务网关功能：1）终止由于寻呼原因产生地用户平面数据包；2）支持由于UE移动性产生地用户平面切换.图2eNB和MME功能1.1E-UTRAN接口地通用协议模型E-UTRAN接口地通用协议模型如下图所示,适用于E-UTRAN相关地所有接口,即S1和X2接口.E-UTRAN接口地通用协议模型继承了UTRAN接口地39第2章LTE信令流程定义原则,即控制面和用户面相分
7、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地独立演进,同时减少了LTE系统接口标准化工作地代价.图3LTE无线侧协议模型1.1LTE空口协议1.1.1控制面协议控制面协议结构如下图所示.图4空口控制面协议栈39第2章LTE信令流程PDCP在网络侧终止于eNB,需要完成控制面地加密、完整性保护等功能.RLC和MAC在网络侧终止于eNB,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地测量上报和控制功能.NAS控制协议在网络侧终止
8、于MME,主要实现EPS承载管理、鉴权、ECM（EPS连接性管理）idle状态下地移动性处理、ECMidle状态下发起寻呼
