TD-LTE呼叫信令流程分析

1、呼叫信令流程分析 TD-LTE呼叫信令流程分析 2011年评审通过1 文档介绍1.1 文档目的预期的读者是ENODEB软件工程师、软件测试工程师以及网规网优人员。1.2 文档范围本文分析了SERVICE REQUEST、专用承载建立、修改和释放过程中涉及的各条消息以及每条消息中包含的IE。1.3 参考资料【1】 LTE_call_processing_entity_msg_flow_zengzhaohui.vsd【2】 3GPP TS 36.413 S1 Application Protocol (S1AP)（Release 9）【3】 3GPP TS 24.301 Non-Access-St

2、ratum (NAS) protocol for Evolved Packet System (EPS) （Release 9）【4】 3GPP TS 36.331 Radio Resource Control (RRC) （Release 9）1.4 术语和缩略语定义略。2 公用子流程2.1.1 RRC连接建立2.1.1.1 RRC连接建立相关流程图2-1: RRC连接的成功建立流程图2-2: RRC连接建立，网络侧发起拒绝2.1.1.2 关键消息l RRCConnectionRequestRRCConnectionRequest消息用于请求建立RRC连接。该消息的一些具体信息为： 信令承载

3、：SRB0 RLC-SAP：TM 逻辑信道：CCCH 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档l RRCConnectionSetupRRCConnectionSetup消息用于建立SRB1。该消息的一些具体信息为： 信令承载：SRB0 RLC-SAP：TM 逻辑信道：CCCH 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档l RRCConnectionSetupCompleteRRCConnectionSetupComplete消息表示成功建立RRC连接。该消息的一些具体信息为： 信令承载：SRB1 RLC-SAP：AM 逻辑信道：DCCH 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档l RRCCon

4、nectionRejectRRCConnectionReject消息用于拒绝RRC连接建立操作。该消息的一些具体信息为： 信令承载：SRB0 RLC-SAP：TM 逻辑信道：CCCH 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档2.1.2 初始UE消息2.1.2.1 初始UE消息过程2.1.2.2 关键消息l Initial UE Message该消息由eNB通过S1接口发送给MME，用于传输初始的层3消息。 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档2.1.3 下行NAS传输2.1.3.1 下行NAS传输过程2.1.3.2 关键消息l DOWNLINK NAS TRANSPORT该消息由MME发送

5、给eNB，主要用于在S1接口上传输NAS消息。 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档2.1.4 上行NAS传输2.1.4.1 上行NAS传输过程2.1.4.2 关键消息l UPLINK NAS TRANSPORT该消息由eNB发送给MME，主要用于在S1接口上传输NAS消息。 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档2.1.5 下行信息传输2.1.5.1 下行信息传输过程2.1.5.2 关键消息l DLInformationTransfer该消息用于E-UTRAN向处于RRC_CONNECTED状态的UE传输NAS消息或non-3GPP专用消息。 信令承载：SRB2或SRB1（仅当SRB2

6、未建立时，使用SRB1。如果SRB2被挂起，E-UTRAN在SRB2被恢复后，才发送该消息） RLC-SAP：AM 逻辑信道：DCCH 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档2.1.6 上行信息传输2.1.6.1 上行信息传输过程2.1.6.2 关键消息l ULInformationTransfer该消息用于UE向E-UTRAN传输NAS消息或non-3GPP专用消息。 信令承载：SRB2或SRB1（仅当SRB2未建立时，使用SRB1。如果SRB2被挂起，E-UTRAN在SRB2被恢复后，才发送该消息） RLC-SAP：AM 逻辑信道：DCCH 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档2.1

7、.7 初始上下文建立初始上下文建立过程主要作用是建立全面必要的初始UE上下文，该上下文中包括：E-RAB上下文（E-RAB context）, 安全密钥（the Security Key）, 切换限制列表（Handover Restriction List）, UE无线能力（UE Radio capability），UE安全能力（UE Security Capabilities）等。2.1.7.1 成功的初始上下文建立过程2.1.7.2 关键消息l INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST该消息用于请求建立一个UE上下文。 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档l INIT

8、IAL CONTEXT SETUP RESPONSE该消息由enb发送，主要用于对UE上下文建立请求进行确认 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档2.1.8 初始安全激活该过程用于RRC连接建立后，激活AS安全模式。2.1.8.1 基本过程2.1.8.2 关键消息l SecurityModeCommand该消息用于激活AS的安全模式。 信令承载： SRB1 RLC-SAP：AM 逻辑信道：DCCH 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档l SecurityModeComplete该消息用于指示AS的安全模式已成功激活。 信令承载： SRB1 RLC-SAP：AM 逻辑信道：DCCH 消息

9、的主要IE：第四节所附EXCEL文档2.1.9 RRC连接重配该过程用于对RRC连接进行重配。该消息中包含的信息为：测量配置，移动控制，以及与专用NAS信息和安全配置相关的无线资源配置。2.1.9.1 基本过程2.1.9.2 关键消息l RRCConnectionReconfiguration该消息用于修改RRC连接的配置。 信令承载： SRB1 RLC-SAP：AM 逻辑信道：DCCH 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档l RRCConnectionReconfigurationComplete该消息指示RRC连接重配置成功。 信令承载： SRB1 RLC-SAP：AM 逻辑信道：DC

10、CH 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档2.1.10 E-RAB建立2.1.10.1 E-RAB建立过程对于一个UE来说，E-RAB建立过程的主要目的是，为一个或多个E-RAB分配Uu口和S1口资源；建立相应的DRB。2.1.10.2 关键消息l E-RAB SETUP REQUEST该消息由MME发送给eNB，主要用于为一个或多个E-RAB分配Uu口和S1口资源。 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档l E-RAB SETUP RESPONSE该消息由eNB发送给MME，主要用于反映E-RAB建立请求消息的执行结果。 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档2.1.11 E-RAB

11、修改2.1.11.1 E-RAB修改过程E-RAB修改过程的主要目的是，修改一个UE的已经建立的E-RAB。2.1.11.2 关键消息l E-RAB MODIFY REQUEST该消息由MME发送给eNB，主要用于修改为一个或多个E-RAB分配Uu口和S1口资源；修改DRB。 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档l E-RAB MODIFY RESPONSE该消息由eNB发送给MME，主要用于反映E-RAB修改请求消息的执行结果。 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档2.1.12 UE上下文修改2.1.12.1 UE上下文修改过程UE上下文过程的主要目的是，修改一个已建立的UE上下文。

12、2.1.12.2 关键消息l UE CONTEXT MODIFICATION REQUEST该消息由MME发送给eNB，主要用于指示被修改UE上下文信息 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档l UE CONTEXT MODIFICATION RESPONSE该消息由eNB发送给MME，主要用于指示成功修改UE上下文。 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档2.1.13 E-RAB释放2.1.13.1 MME发起的E-RAB释放过程该过程的主要目的是，释放一个已建立的E-RAB。2.1.13.2 关键消息l E-RAB RELEASE COMMAND该消息由MME发送给eNB，主要用于释放

13、一个或多个E-RAB的空口和S1口资源。 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档l E-RAB RELEASE RESPONSE该消息由eNB发送给MME，主要用于指示E-RAB RELEASE COMMAND的执行结果。 消息的主要IE：第四节所附EXCEL文档3 呼叫信令流程3.1 UE触发的Service request如果处于idle状态的UE需要发送上行信令或上行数据，它将会发起Service Request流程，重新进入connectioned状态。UE触发的Service Request过程，如图3.1所示。图3.1 UE触发的Service Request过程UE触发的Ser

14、vice Request的具体过程为：1. UE在完成基于竞争的随机接入过程后，向eNB发送RRC CONNECTION REQUEST消息。该消息中包含UE-Identity，RRC连接建立原因等内容。2. eNB收到RRC CONNECTION REQUEST消息后，需要进行接入控制，并为SRB1分配资源。这些资源信息由eNB通过RRC CONNECTION SETUP消息发送给UE。3. UE根据RRC CONNECTION SETUP消息的内容建立SRB1。UE通过RRC CONNECTION SETUP COMPLETE消息通知eNB，RRC连接建立成功。另外，该消息中还携带了NAS

15、信息“Service Request”。4. 为了实现与EPC的交互，eNB需分配“eNB UE S1AP ID”。之后，eNB通过“Initial UE Message”消息将NAS信息“Service Request”发送给EPC。5. EPC收到NAS信息“Service Request”后，分配“MME UE S1AP ID”。之后，EPC发起鉴权过程。EPC通过“DOWNLINK NAS TRANSPORT”消息将鉴权请求“Authentication Request”发送给eNB。6. eNB收到鉴权请求消息后，通过“dl information transfer”消息将鉴权请求“

16、Authentication Request”转发给UE。7. UE通过“ul information transfer”消息给eNB回复鉴权响应“Authentication Response”。eNB通过“UPLINK NAS TRANSPORT”消息将鉴权响应“Authentication Response”转发给EPC，至此鉴权过程结束。8. EPC向eNB发送“Initial Context Setup Request”消息，发起初始上下文建立过程。9. eNB进行准入控制，并分配SRB2和DRB的空口资源以及S1口的资源。10. eNB通过初始安全激活过程激活AS的安全模式。11.

17、 eNB向UE发送“RRC Connection Reconfiguration”消息。UE在收到这个消息后建立SRB2和DRB。之后，UE回复“RRC Connection Reconfiguration Complete”消息。12. eNB向EPC回复“INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE”，通知其初始上下文建立成功。3.2 UE建立一个专用的EPS承载图3.2表示了UE通过service request过程或attach过程建立默认承载之后，再建立一个新的EPS承载的过程。图3.2 UE建立一个专用的EPS承载UE建立一个专用的EPS承载的过程为：1. UE向e

18、NB发送“ul information transfer”消息。该消息包含NAS消息“Bearer resource modification request”。2. eNB收到“ul information transfer”消息后，通过“uplink nas transport”消息将NAS消息转发给EPC。3. 当需要新建EPS承载时，EPC向eNB发送“E-RAB Setup Request”消息。该消息中包含的NAS信息为：ACTIVATE DEDICATED EPS BEARER CONTEXT REQUEST。4. eNB首先对新建的E-RAB进行准入控制，并为其分配相关资源，之后，eNB通过“RRC Connection Reconfiguration”消息将分配的资源信息和NAS消息通知UE。5. UE向eNB回复“RRC Connection Reconfiguration Complete”消息，指示重配成功。eNB向EPC回复“E-RAB Setup Response”消息，指示新的EPS承载的建立结果。6. UE向eNB发送“UL Informat