LTE信令流程图(端到端平台).doc

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编号:45281281    类型:共享资源    大小:3.33MB    格式:DOC    上传时间:2020-01-14 上传人:精*** IP属地:广东
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LTE 流程图 端平
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______________________________________________________________________________________________________________ TDD-LTE 基本信令流程图 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(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。 2.1 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: eNodeB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eNB; 2) 安全控制; 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-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。 2.3 S1接口 S1接口是MME/S-GW网关与eNB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 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/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; 2.3.2 S1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: 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) NAS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) NAS节点选择功能; 10) 初始上下文建立过程; 11) S1接口的无线网络层不提供流量控制和拥塞控制功能。 2.4 X2接口 X2接口是eNB与eNB之间的接口。X2接口的定义采用了与S1接口一致的原则,体现在X2接口的用户平面协议结构与控制平面协议结构均与S1接口类似。 2.4.1 X2接口用户平面 X2接口用户平面提供eNB之间的用户数据传输功能。X2-UP的协议栈结构如下图所示,X2-UP的传输网络层基于IP传输,UDP/IP协议之上采用GTP-U来传输eNB之间的用户面PDU。 2.4.2 X2接口控制平面 X2接口控制平面协议栈如下图所示,LTE系统X2接口的定义采用了与S1接口一致的原则,其传输网络层控制平面IP层的上面也采用了SCTP,为信令提供可靠的传输。应用层信令协议表示为X2-AP。 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; 3) 上行负荷管理功能。 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,VPLMN的S-GW和HPLMN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。 S11接口采用GTPv2-C协议,遵循3GPP TS 29.274。 3 附着流程 3.1 正常附着流程 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eNodeB未收到,或是收到但无法正确解码) 2、 RRC建立请求正确到达eNodeB,但eNodeB下发的rrc connection setup 消息UE未收到或收到后无法按照要求建立。 3、 UE上发的rrc connection setup complete 消息在空口丢失导致建立超时。 3.2.2 核心网拒绝 3.2.3 eNodeB未收到初始化上下文建立请求 3.2.4 RRC重配置请求丢失 4 寻呼流程 4.1 寻呼成功流程 4.1.1 空闲态寻呼 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INITIAL UE MESSAGE(NAS: 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INITIAL 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 Paging消息在空口丢失 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eNodeB未收到,或是收到但无法正确解码) 2、RRC建立请求正确到达eNodeB,但eNodeB下发的rrc connection setup 消息UE未收到或收到后无法按照要求建立。 3、UE上发的rrc connection setup complete 消息在空口丢失导致建立超时。 4.2.3 eNodeB未上发Initial UE message或达到超时 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 5.1.2 空闲态非关机去附着 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-UTRAN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。 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CONNECTED(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an "active"标识,来请求建立用户面资源,并且TAU完成后保持NAS信令连接。如果没有设置"active"标识,则TAU完成后释放NAS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。 TAU Request中不含ACTIVE标识,TAU完成后释放连接 TAU Request中含ACTIVE标识,用户完成TAU后可继续进行数据业务传输 6.1.2 连接态TAU 6.2 TAU失败流程 同3.2 7 ftp流程 8 切换流程 8.1 eNodeB内切换流程 8.2 eNodeB间EPC内切换流程 8.3 eNodeB间EPC间切换流程 8.4 TD-LTE到TD-SCDMA切换流程 8.5 TD-LTE到GSM切换流程 Welcome To Download !!! 欢迎您的下载,资料仅供参考! 精品资料
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