TDD_LTE信令流程与分析指导-详细信令解析

2020/6/14,TDS-L网络解决方案部2011.9,TDDLTE信令流程与分析指导,Page2,学习完此课程，您将会：了解LTE信令流程掌握接入流程、寻呼和切换等典型信令流程具备简单的问题分析能力,目标,Page3,第1章开机入网流程介绍分析第2章切换流程介绍分析第3章寻呼流程介绍分析,内容介绍,Page4,第1章开机入网流程介绍分析第1节小区搜索第2节PLMN和小区选择第3节附着流程,内容介绍,Page5,小区搜索,Page5,小区搜索过程又称为下行同步过程，主要通过解下行的主同步信号PSS和辅同步信号SSS完成,Page6,小区搜索,Page6,对于FDD，PSS在slot0和slot10的倒数第一个OFDM符号上；SSS在slot0和slot10的倒数第二个OFDM符号上。对于TDD，PSS在slot2和slot12的第三个OFDM符号上；SSS在slot1和slot11的倒数第一个OFDM符号上。PSS在每个无线帧的2次发送内容一样，SSS每个无线帧2次发送内容不一样，通过解PSS先获得5ms定时，通过解SSS可以获得无线帧的10ms定时；由于FDD和TDD时SSS的时域位置不同，通过解SSS又可以获得系统的制式。通过解PSS可以获得物理层小区ID，再通过解SSS可以获得小区的组ID（504个小区分成168个组），二者组合就可以获得当前小区的小区ID（每个组内又有3个小区ID）；当前小区的PCI=组ID*3+小区ID,Page7,第1章开机入网流程介绍分析第1节小区搜索第2节PLMN和小区选择第3节附着流程,内容介绍,Page8,PLMN和小区选择,Page8,小区搜索完成后，UE会获得当前小区的PCI，UE使用获得的PCI去解当前小区的MIB和SIB消息，通过解MIB消息获得小区的下行同步以及系统带宽等关键信息，完了在SIB信息的时域位置上检测PDCCH，根据PDCCH指示获取小区的SIB1信息，完了再解析其它SIB信息。,Page9,PLMN和小区选择MIB,Page9,MIB传输周期为40ms，在一个周期内，PBCH信道分布在每个无线帧的#0子帧内，在每一个#0子帧内，占据第二个slot的前4个符号位置；频域与PSS和SSS信号一样，占据中心的1.08MHz，即频域中心的6RB。,Page10,PLMN和小区选择SIB1,Page10,SIB1传输周期为80ms，传输TTI内的首次传输是在帧号为8的整数倍的无线帧上，重复传输是在TTI内的其它偶数无线帧上；每次传输都是在对应无线帧的#5子帧上，UE在这些子帧内检测PDCCH，如果存在SI-RNTI，则在该子帧内的PDSCH上接收SIB1。,Page11,PLMN和小区选择SIBn,Page11,SIBn传输周期为80ms的整数倍，SIB2主要是无线资源相关配置，SIB3SIB5主要是LTE系统内的小区重选配置；SIB6SIB8分别为UTRA、GERAN、CDMA2000系统的重选配置，SIB9为HNB配置，SIB10为ETWS的主通知，SIB11为ETWS的辅通知。,Page12,PLMN和小区选择,Page12,在SIB1信息中会携带网络侧的PLMN列表，UE的接入层AS会把解析的PLMN列表上报自己的非接入层NAS，由NAS层执行PLMN的选择，选择合适的PLMN。UE选定PLMN后会在该PLMN下选择合适的小区，小区的选择按照S准则，UE选择该PLMN下信号最强的小区进行驻留。,Page13,第1章开机入网流程介绍分析第1节小区搜索第2节PLMN和小区选择第3节附着流程,内容介绍,Page14,附着流程ATTACH,Page14,Page15,附着流程RRC连接建立,Page15,Page16,附着流程RRCConnectionSetupRequest,Page16,Page17,附着流程RRCConnectionSetup,Page17,Page18,附着流程RRCConnectionSetupComplete,Page18,Page19,附着流程InitialUEMessage（I）,Page19,Page20,附着流程InitialUEMessage（II）,Page20,Page21,附着流程DL/ULNAS/InfomationTransfer,Page21,Uu口跟踪,S1口跟踪,Page22,附着流程InitialContextSetupRequest（I）,Page22,Page23,附着流程InitialContextSetupRequest（II）,Page23,消息解析,Page24,附着流程InitialContextSetupRequest（III）,Page24,消息解析（续）,Page25,附着流程RRCSecurityModeCommand/Complete,Page25,Page26,附着流程UECapabilityEnquiry/Infomation,Page26,Page27,附着流程RRCConnectionReconfiguration,Page27,用于建立SRB2和DRB1,Page28,附着流程InitialUEContextSetupResponse,Page28,Page29,附着流程Uu口和S1口信令,Page29,Uu口信令,S1口信令,Page30,附着流程IMSI跟踪的全网信令（I）,Page30,Page31,附着流程IMSI跟踪的全网信令（II）,Page31,Page32,附着流程IMSI跟踪的全网信令（III）,Page32,Page33,第2章切换流程介绍分析第1节切换概述第2节eNB内的小区间切换第3节eNB之间的小区间切换,内容介绍,Page34,切换概述,什么是切换切换是指UE在连接状态下，在不同的小区间移动，完成UE上下文的更新。切换的目的基于覆盖的切换：移动通信中为了解决用户在移动的过程中业务的连续性基于负载的切换：基于负载状况触发的切换，保证整个系统的性能最优,Page35,切换概述,Page35,LTE系统内切换三种分类,Page36,切换概述LTE系统,Page36,切换包括切换测量、切换决策、切换执行三个阶段,整个切换流程采用UE辅助网络控制的思路，基站下发测量控制，UE进行测量上报，基站执行切换判决、资源准备、切换执行和原有资源释放,测量阶段，UE根据eNB下发的测量配置消息进行相关测量，并将测量结果上报给eNB。决策阶段，eNB根据UE上报的测量结果进行评估，决定是否触发切换。执行阶段，eNB根据决策结果，控制UE切换到目标小区，由UE完成切换。,Page37,切换概述测量控制,Page37,Page38,切换概述测量报告,Page38,Page39,切换概述切换命令,Page39,Page40,第2章切换流程介绍分析第1节切换概述第2节eNB内的小区间切换第3节eNB之间的小区间切换,内容介绍,Page41,eNB内小区间切换,Page41,eNB内的小区间切换分同频切换和异频切换2种，作用如下,切换只是更新Uu口资源，源小区和目标小区的资源申请和资源释放都通过eNB内部消息实现；没有eNB间的数据转发，同时也没有UE的随机接入过程，也不需要与核心网有信令交互。,Page42,eNB内小区间切换流程,UE在源小区上报测量报告。,eNodeB在目标小区完成准入和无线资源分配后，发切换命令。,UE在目标小区接入。,完成切换，释放源小区资源。,Page43,eNB站内切换信令,UE侧Uu口跟踪信令,eNB侧Uu口跟踪信令,Page44,第2章切换流程介绍分析第1节切换概述第2节eNB内的小区间切换第3节eNB之间的小区间切换,内容介绍,Page45,eNB间通过X2口切换概述,Page45,A3或A4触发事件上报，当目标小区和源小区分别属于2个X2链路的eNB时，引发eNB间的X2切换,前提是2个eNB之间配置了X2关系,当源eNB收到UE的测量上报，并判决UE向目标eNB切换时，会直接通过X2接口向目标eNB申请资源，完成目标小区的资源准备，之后通过空口的重配消息通知UE向目标小区切换，在切换成功后，目标eNB通知源eNB释放原来小区的无线资源。此外还要将源eNB未发送的数据转发给目标eNB，并更新用户平面和控制平面的节点关系。,Page46,eNB间通过X2接口切换流程（I）,用户已经接入，并且已经在做业务。,SourceeNodeB下发测量控制信息，通知UE启动邻区测量。,UE侦测到满足条件的小区后，上报测量报告。,SourceeNodeB根据切换算法和当前状态做出切换判决。,发起切换准备过程，由SourceeNB发送HandoverRequest消息给TargeteNB。主要携带当前UE的业务信息和其他接入层信息（加密、完整性、测量）,TargeteNB把在本eNB内的准入结果和无线资源配置信息返回给SourceeNB，至此切换准备阶段结束。,TargeteNB收到Source发来的HandoverReq消息后，会根据其携带的业务信息开始准入，并进行无线资源配置。,SourceeNB把TargeteNB发来的Container直接通过空口消息发给UE，告知切换。,SN信息的作用是把UE在源侧的SN信息和HFN信息告知目标测，用于数据重传和加密完整性保护。,开始数据转发，后面有详细介绍。,Page47,eNB间通过X2接口切换流程（II）,UE和目标eNB完成随机接入后，在目标侧eNB发送切换完成消息。,TargeteNB收到UE发来的HandoverConfirm消息后，会向MME发起PathSwitch过程，完成用户面的切换。,MME在完成S-GW的用户面切换后，会给TargeteNB发送PathSwitchRsp消息，通知用户面切换完成。,PathSwitch完成后，目标eNB会通知源eNB释放资源，从而完成切换流程。,Page48,eNB间通过X2接口切换信令流程（I）,UE侧Uu口信令跟踪,源eNB侧Uu口信令跟踪,源eNB侧X2口信令跟踪（与目标eNB侧X2口完全一样）,Page49,eNB间通过X2接口切换信令流程(II),目标eNB侧Uu口信令跟踪,目标eNB侧S1口信令跟踪,Page50,eNB间通过S1口切换概述,Page50,S1切换的流程和X2类似，不同点在于有没有eNB之间的X2链路。如果没有配置X2链路，eNB间的切换走S1口切换；如果同时配置了X2和S1链路，eNB间的切换优先走X2切换。如果选择了S1切换，则HandoverRequest、HandoverRequestAcknowledge及数据转发需要走S1口转发,Page51,eNB间通过S1接口切换流程（I）,SourceeNB发送切换请求消息到MME。,MME把切换请求消息转发给对应的目标eNB，通知开始准备切换。,TargeteNB完成准入和无线资源配置后，给MME回复HandOverAck消息。,MME把ACK消息转发给SourceeNB,和X2接口类似，源侧eNB要把SN信息通过MME发给目标eNB。,Page52,eNB间通过S1接口切换流程（II）,UE接入到目标eNB,目标eNB通知MME切换完成。,MME通知源eNB释放资源。,源eNB回复释放完成，切换结束。,Page53,eNB间通过S1接口切换信令流程(I),UE侧Uu口信令跟踪,源eNB侧Uu口信令跟踪,源eNB侧S1口信令跟踪,Page54,eNB间通过S1接口切换信令流程(II),目标eNB侧Uu口信令跟踪,目标eNB侧S1口信令跟踪,Page55,第2章寻呼流程介绍分析第1节寻呼概述第2节寻呼流程分析,内容介绍,Page56,寻呼概述,Page56,寻呼的三种触发场景,UE处于IDLE态且网络侧有数据要发送给UE网络侧通知UE系统消息更新时网络侧通知UE当前有ETWS时,Page57,寻呼流程（