TD-LTE_基本信令流程.doc

TD-LTE基本信令流程Date9/16/2010Document No.NAVersion1.0Spreadtrum Communications, Inc., Confidential and ProprietaryLTE Cell Search AlgorithmRevision HistoryVersionDataOwnerNote0.17/8/2010First draft;1.09/16/2010Contents1Introduction 简介51.1Scope 范围51.2Definitions, Symbols and Abbreviations 定义、符号定义和缩略语51.2.1Definitions 定义51.2.2Symbols 符号定义51.2.3Abbreviations 缩略语51.3References 参考文献52系统0层框架52.1物理结构及说明52.2模块运行环境62.3软件静态架构及说明73系统1层框架93.1硬件和芯片子系统93.2BSP+PC DRV子系统93.2.1驱动子系统模块划分103.2.2驱动子系统接口描述103.3OM子系统103.3.1OM子系统模块划分113.3.2OM子系统接口描述113.4PS子系统113.4.1PS子系统模块划分123.4.2PS子系统接口描述123.5APP子系统134典型业务运行场景134.1下载流程134.2开机、驻留并进入正常待机流程134.3小区重选流程134.4周期性TAU流程134.5数据下载流程134.5.1无切换的下载流程134.5.2有切换的流程134.6数据上传流程134.7系统升级流程144.8校准与测试流程144.9NV设置与修改流程144.10消息跟踪流程144.10.1层间消息跟踪144.10.2Uu消息跟踪与解析145配置及缺省值145.1FLASH空间分配表145.2系统时钟及中断分配表145.3ARM任务及优先级表145.4NV项及缺省值145.5USB端口分配表156Future Improvement151 Introduction 简介本文描述了TD-LTE的基本信令流程，为LTE开发和测试人员提供基本流程的指导。1.1 Scope 范围本文只说明NAS和RRC层消息原语，并且没有具体IE信息，只是为开发和测试人员了解空口基本流程使用。本文只关注正常流程，对于异常的处理和描述请参考其他相关文档。1.2 Definitions, Symbols and Abbreviations 定义、符号定义和缩略语1.2.1 Definitions 定义1.2.2 Symbols 符号定义1.2.3 Abbreviations 缩略语1.3 References 参考文献1 SC9610 Project FPGA Specifications232 典型信令流程2.1 小区搜索这里只描述从开机到camping的过程，并且是初始的小区搜索，不含有先验信息；流程如图，AS完成小区选择后并驻留。后续就是由NAS发起attach流程了。2.2 随机接入随机接入分为基于冲突的随机接入和基于非冲突的随机接入两个流程。随机接入发起的原因有1. RRC发起，从RRC_IDLE到RRC_CONNECTED;2. RRC connection Re-establishment;3. Handover (non-contention based)4. 有DL数据正在传输，但上行同步状态是“non-synchronized”a PDCCH order; (non-contention based)5. 有UL数据需要发送，但上行同步状态是“non-synchronized”，或者希望进行Scheduling Request 时，没有PUCCH资源；2.2.1 Contention based Random Access基于冲突的随机接入流程流程描述1. UE在RACH上发送随机接入前缀；2. eNB的MAC层产生随机接入响应，并在DL-SCH上发送；3. UE的MAC层将RRC Connection Request 通过UL SCH上发送（Msg3）4. eNB的RRC层产生Contention Resolution，并通过DL SCH发送；2.2.2 Non-contention based Random Access基于非冲突的随机接入流程流程描述1. eNB通过下行专用信令给UE指派非冲突的随机接入前缀（non-contention Random Access Preamble ），注：这个前缀不在BCH上广播的集合中；2. UE在RACH上发送指派的随机接入前缀；3. eNB的MAC层产生随机接入响应，并在DL-SCH上发送2.3 AttachAttach是为了告诉网络侧UE的存在。Attach后MME中会有此UE的上下文，并且至少建立一个从UE到PDN GW的缺省承载（也就是所谓的永久在线）。1. UE发起RA请求；2. eNB回复RA响应后；3. UE发送RRC连接请求，Msg3；4. eNB回复RRC连接建立，Msg4；5. UE发送RRC连接建立完成，表示已经建立RRC连接；同时此层三消息会携带（piggybacked）NAS的ATTACH以及PDN连接请求消息，以便在附着时也完成PDP激活的动作，缩短连接时间并减少空口信令交互； 6. eNB通过初始UE消息（类似初始直传）发送给EPC，MME；也就是建立S1连接请求；7. EPC发送身份识别请求；8. UE回复身份识别响应；（IMSI）；9. EPC发送鉴权请求；10. UE回复鉴权响应；11. EPC发送安全模式命令，（NAS层的消息开始使用完整性保护信息）；12. UE回复安全模式完成；（同时在EPC中完成UE到PDN GW默认承载的建立）13. EPC通知eNB Attach Accept，并请求激活默认承载；14. eNB请求AS层的安全模式命令；（PDCP层的SRB使用完整性保护和加密，DRB使用加密）15. UE RRC回复安全模式完成；16. eNB查询UE能力；17. UE回复UE能力；18. eNB上报UE能力给EPC，以便保存，在后期如果EPC有UE能力，则通过消息13带下来，则不再有1618的消息；19. eNB通知UE RRC连接重配置，这时携带NAS的Attach Accept，并请求激活默认承载给UE，同时一般激活SRB2和DRB；20. UE完成重配置后，回复重配置完成，21. eNB告诉EPC，初始上下文建立响应；22. UE通过SRB2告诉eNB，Attach Complete和激活默认承载接受；23. eNB转发给EPC；至此Attach和激活默认承载流程结束，24. eNB释放RRC连接（如果有数据就不走释放流程，直接传输了）；2.4 TAU到新的TA后，此TA的TAI不等于UE注册的TAI；周期定时器T3412超时；Handover或重选到EUTRAN；MME负载平衡（UE NAS收到RRC连接释放，原因是“load balancing TAU required”）；CSFB后回到S1模式；2.4.1 IDLE模式下的TAUTAU时，可以通过设置EPS update type的Active flag来确定是否需要建立用户面承载，如果激活则，在TAU成功后保持NAS信令连接，如果不激活则，TAU成功后释放NAS信令连接。2.4.2 CONNECTED模式下的TAU2.5 Service RequestService Request，包含Extended Service Request是为了发起某个业务而进行的流程。当有信令（如发送SMS）或数据需要传输时，将EMM模式从IDLE状态迁移到CONNECTED状态，并建立无线和S1的承载；激活MO/MT的CSFB流程，也就是CS域的主叫或被叫。对下行信令或数据或MT CSFB来说，通过paging触发。2.5.1 PS域的Service RequestUE在IDLE模式下，有上行信令，或数据需要发送时，发起Service Request请求；等待重配完成后，NAS或数据域就可以传送数据了。2.5.2 CS域的Extended Service Request支持CSFB的UE在IDLE下发起CS呼叫；RRC连接重配会携带其他RAT的配置信令，在其他的RAT回复重配完成，则完成发起CS域的呼叫；2.5.3 CS域CONNECTED下的Service Request连接模式下收到CS SERVICE NOTIFICATION时，UE上报给用户，让用户选择是否接受CS的呼叫，如果接受，则发出Extended Service Request后，等待AS给的系统切换指示；否则保持正常服务状态；2.6 Paging网络主动发起业务时（如要发送某SMS给UE时），也就是需要与UE建立NAS信令连接，则通过paging过程实现。或者如果网络失败，则使用paging让UE re-Attach.2.6.1 Paging with S-TMSI当网络有NAS信令消息或用户数据需要发送给UE，且没有NAS信令连接时，PagingUE-Identity使用S-TMSI；这种paging是为了发起业务的，所以它引起service request过程。2.6.2 Paging with IMSI使用IMSI的paging是为了错误恢复的。这种paging是为了恢复网络错误的，所以它引起Attach过程。2.6.3 Paging in CS域当发起CS域的paging时，cn-Domain使用cs，它引起Extended Service Request过程。另在EMM-CONNECTED状态下时，使用CS SERVICE NOTIFICATION通知UE（连接模式下的寻呼），这时需要用户选择是否断开PS域的连接，切换到CS域。流程参见：CS域CONNECTED下的Service Request2.7 承载建立流程2.7.1 缺省承载建立流程缺省承载一般可以在Attach流程中同步建立。也可以由UE发起的PDN CONNECTIVITY REQUEST来触发；流程可参见Attach和专用承载建立流程。2.7.2 专用承载建立流程BEARER RESOURCE ALLOCATION REQUEST，BEARER RESOURCE MODIFICATION REQUEST都会触发专用承载建立流程；2.8 承载修改流程BEARER RESOURCE ALLOCATION REQUEST，BEARER RESOURCE MODIFICATION REQUEST也都可能触发专用承载修改流程因为没有新建或修改DRB因此无需重配；2.9 承载释放流程PDN DISCONNECT REQUEST BEARER RESOURCE MODIFICATION REQUEST都可能触发承载释放流程。2.10 Handover流程2.11 Detach2.11.1 UE发起的DETACHDetach原因：关机，switch off；移除USIM卡；Detach EPS服务；Detach non-EPS服务(CS服务)；UE发起的Detach，如果不是因为关机，则启动定时器，等待DETACH ACCEPT消息；如果是关机，则不等待直接关机。1. 如果DETACH UE的EPS能力，则UE和MME进入到EMM-DEREGISTERED状态，如果这个UE还支持GERAN或UTRAN，则UE再进入EMM-NULL状态；2. 如果DETACH UE的CS能力，则UE进入EMM-REGISTERED和MM-NULL状态3. 如果DETACH所有能力，则进入EMM-DEREGISTERED和MM-NULL状态2.11.2 EPC发起的DETACH1. 如果Detach类型是re-attach required，则UE进入EMM-DEREGISTERED状态，然后再发起Attach过程；2. 如果Detach类型是IMSI detach，则UE detach MM，然后使用组合TAU，再发起re-Attach non-EPS过程；3. 如果Detach类型是re-attach not