TD-LTE S1口和X2口功能介绍

1、S1口和口和X2口功能介绍口功能介绍2Http:/目录目录12S1口功能介绍X2口功能介绍3Http:/S1口部分口部分通过通过S1接口控制平面的切换流程接口控制平面的切换流程S1接口的规范接口的规范S1接口的协议结构接口的协议结构 S1接口的功能接口的功能 S1接口的概要介绍接口的概要介绍4Http:/S1接口的概要介绍接口的概要介绍1S1口是EPC和E-UTRAN之间的接口界面， EPC侧的接入点是控制平面的MME或用户平面的S GW2S1是一个逻辑接口,从任何一个eNB，可能有多个S1-MME逻辑接口面向EPC,多个S1-U逻辑接口面向EPC3S1-MME接口的选择由NAS逻辑选择功能实

2、体决定; S1-U接口的选择在EPC中完成，由MME传递到eNB5Http:/S1接口的概要介绍接口的概要介绍 EPC EUTRAN eNodeB “S1-MME” “S1-U” MME SAE GTW eNodeB MME SAE GTW 6Http:/S1接口的功能接口的功能v UE上下文管理功能上下文管理功能 v SAE承载管理功能承载管理功能 v S1连接管理功能连接管理功能 GTP-U隧道管理功能 S1信令连接管理功能 v LTE_Active状态的状态的UE的的移动性功能移动性功能 Intra-LTE切换 Inter-3GPP RAT切换 寻呼功能 漫游和区域限制支持功能 v S1

3、接口管理功能接口管理功能 v 协调功能协调功能 NAS节点选择功能 网络分享功能 v 安全功能安全功能 数据的机密性 数据的完整性 v 服务和网络接入功能服务和网络接入功能 核心网信令数据转移功能 UE跟踪 位置报告功能 7Http:/S1接口的协议结构接口的协议结构v S1-MME v S1-U User PlanePDUs8Http:/S1接口的规范接口的规范vS1接口物理层协议(TS 36.411) vS1接口信令传输协议(TS 36.412) vS1接口应用协议(TS 36.413) vS1接口数据传输协议(TS 36.414) 9Http:/S1接口应用协议接口应用协议 S1AP功能

4、功能v S1AP的功能的功能 SAE承载管理功能：承载管理功能：负责SAE承载的建立、修改和释放，由MME触发，SAE承载的释放也可以由eNB触发。 初始上下文传输功能：初始上下文传输功能：该功能用于在eNB中建立S1UE上下文，建立默认的IP连接，如果MME请求，该功能用于建立一个或多个SAE承载，如果需要，该功能也用于传输相关的NAS信令消息给eNB。 寻呼：寻呼：该功能为EPC提供寻呼UE的能力。 S1 UE上下文释放功能：上下文释放功能：该功能负责管理释放eNB 和 MME中UE上下文。 10Http:/S1接口应用协议接口应用协议 S1AP功能功能 为为LTE_ACTIVE状态的状态

5、的UE负责移动性功能，从而能够负责移动性功能，从而能够 在SAE/LTE内(MME/Serving SAE-GW间切换)，通过S1接口(涉及EPC)实现eNBs切换； 在不同RAT间(3GPP RAT间切换)，通过S1接口(涉及EPC)实现RAN间切换 S1接口管理功能，包含接口管理功能，包含 ： 复位功能，确保S1接口良好的初始定义； 错误指示功能，当没有定义失败消息时，允许报告或处理发生的错误； 指示过载功能，指示S1接口控制平面负载状况 UE和和MME之间的之间的NAS信令传输功能信令传输功能 ： 传输NAS消息，在eNB中建立S1 UE上下文。 当eNB中建立了S1 UE上下文，传输相

6、关的NAS消息 11Http:/S1AP基本过程基本过程SAE承载管理过程承载管理过程 vSAE承载建立承载建立 作用 SAE承载建立的目的是在Uu和S1接口上为一个或多个SAE承载分配资源，并为特定的UE建立SAE无线承载 。 成功的操作 SAE BEARER SETUP RESPONSE SAE BEARER SETUP REQUEST eNB MME 12Http:/S1AP基本过程基本过程SAE承载管理过程承载管理过程 vSAE承载修改承载修改 作用 SAE修改的目的是能够为UE修改已经建立的SAE承载 。 成功的操作 SAE BEARER MODIFY RESPONSE SAE BE

7、ARER MODIFY REQUEST eNB MME 13Http:/S1AP基本过程基本过程SAE承载管理过程承载管理过程 vSAE承载释放承载释放 作用 SAE承载释放操作的目的是为UE释放已经建立的SAE承载。 成功的操作 SAE BEARER RELEASE COMPLETE SAE BEARER RELEASE COMMAND eNB MME 14Http:/S1AP基本过程上下文管理过程基本过程上下文管理过程 v初始上下文建立初始上下文建立 作用 初始上下文建立的目的是建立全部必要的初始UE上下文，包括SAE承载上下文，安全性上下文，切换限制列表，UE能力信息，NAS PDU等。

8、 成功的操作 INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST eNB MME INITIAL CONTEXT SETUP FAILURE INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST eNB MME 非成功的操作15Http:/S1AP基本过程上下文管理过程基本过程上下文管理过程 vUE上下文释放请求上下文释放请求 作用 UE上下文释放请求过程的目的是由于EUTRAN的原因(如TX2RELOCOverall超时)， eNB请求MME释放UE的S1逻辑连接。 成功的操作16Http:/S1AP基本过程切换过程

9、基本过程切换过程 v切换准备切换准备 作用 切换准备的目的是经过EPC，请求目的端准备切换资源。 成功的操作非成功的操作17Http:/S1AP基本过程切换过程基本过程切换过程v切换资源分配切换资源分配 作用切换资源分配的目的是在目标eNodeB为切换的UE预留资源。 成功的操作 非成功的操作18Http:/S1AP基本过程切换过程基本过程切换过程v切换通知切换通知 作用 切换通知的目的是通知MME，UE已经到达目标小区，S1切换已经成功完成。 成功的操作19Http:/S1AP基本过程切换过程基本过程切换过程v路径转换请求路径转换请求 作用 路径转换请求的目的是请求将下行GTP隧道转换到新的

10、GTP隧道终结点。 成功的操作 非成功的操作20Http:/S1AP基本过程切换过程基本过程切换过程v切换取消切换取消 作用 切换取消过程的目的是使源eNB取消正在进行的切换。 条件 源eNB仍没有触发执行Uu口的切换过程。 已经触发执行切换后，UE返回源eNB，并通过向eNB传输RRC消息指明UE将源eNB视为服务eNB。 成功的操作 HANDOVER CANCEL Source eNB MME HANDOVER CANCEL ACKNOWLEDGE 21Http:/S1AP基本过程寻呼过程基本过程寻呼过程v寻呼寻呼 作用 寻呼的目的是确保MME可以在特定eNB寻呼到UE 成功的操作 PAG

11、ING eNB MME 22Http:/S1AP基本过程基本过程NAS传输过程传输过程vNAS传输传输 作用 NAS传输的目的是经过S1接口，传输UE和MME之间的信令消息。 初始NAS传输 IN IT IA L U E M E S S A G E e N B M M E 23Http:/S1AP基本过程基本过程NAS传输过程传输过程v下行NAS传输 DOWNLINK NAS TRANSPORT eNB MME v上行NAS传输 UPLINK NAS TRANSPORT eNB MME NAS NON DELIVERY INDICATION eNB MME vNAS非传递指示 24Http:/

12、S1AP基本过程管理过程基本过程管理过程 v复位复位 作用 复位过程的目的是在EPC出错时初始化E-UTRAN，反之亦然(E-UTRAN出错时，初始化EPC)。 成功的操作 M M E e N B R E S E T R E S E T A C K N O W L E D G E M M E e N B R E S E T R E S E T A C K N O W L E D G E 25Http:/S1AP基本过程管理过程基本过程管理过程 v错误指示错误指示 作用 若收到的消息中包含错误信息，并且不能通过适当的FAILURE消 息进行报告，则采用Error Indication过程进行报告

13、。 成功的操作 MME eNB ERROR INDICATION MME eNB ERROR INDICATION 26Http:/S1AP基本过程管理过程基本过程管理过程 vS1建立建立 作用 S1建立的目的应用层的数据是eNodeB 和 MME可以通过S1接口协同工作，交换。 成功的操作 非成功的操作27Http:/通过通过S1接口的控制平面切换流程接口的控制平面切换流程Intra-MME28Http:/通过通过S1接口的控制平面切换流程接口的控制平面切换流程Inter-MME29Http:/目录目录12S1口功能介绍X2口功能介绍30Http:/X2口部分口部分通过通过X2接口控制平面的

14、切换流程接口控制平面的切换流程X2接口的规范接口的规范X2接口的协议结构接口的协议结构 X2接口的功能接口的功能 X2接口的概要介绍接口的概要介绍31Http:/X2接口的概要介绍接口的概要介绍1X2接口实现了eNBs之间的互通2支持两个eNBs之间信令信息的交互，支持将PDUs前转到各自的隧道终结点3支持不同厂商eNBs之间的互连互通32Http:/X2接口的功能接口的功能v 支持支持LTE_ACTIVE 状态下的状态下的UE在在LTE接入系统内的移动接入系统内的移动性性 源eNB到目标eNB的上下文传递 源eNB和目标eNB之间用户平面隧道的控制 切换取消v 负载管理负载管理v 小区间干扰

15、协调小区间干扰协调 上行干扰负荷管理v X2接口综合管理和错误处理功能接口综合管理和错误处理功能 错误指示v 跟踪功能跟踪功能33Http:/X2接口的协议结构接口的协议结构 X2-AP Transport Network Layer User Transport Network Plane Control Plane User Plane Transport User Network Plane Radio Network Layer GTP-U UDP IP Data link layer Physical layer User Plane PDUs SCTP IP Data link l

16、ayer Physical layer 34Http:/X2接口的规范接口的规范vX2接口物理层协议(TS 36.421) vX2接口信令传输协议(TS 36.422) vX2接口应用协议(TS 36.423) vX2接口数据传输协议(TS 36.424) 35Http:/X2接口应用协议接口应用协议X2APvX2AP的功能的功能 移动性管理：该功能允许eNB将UE的控制功能转移到另一个eNB。用户数据的前转是移动性管理功能的一个组成部分。 负载管理：允许eNB之间相互指示过载情况及业务负载状况。 报告通用错误状况：对于没有定义的具体错误消息，该功能报告错误状况 。36Http:/X2AP基本

17、过程基本过程v切换准备切换准备 作用 该过程为即将发生的切换在目标eNodeB中建立必要的资源。 成功的操作37Http:/X2AP基本过程基本过程v切换准备切换准备 不成功的操作38Http:/X2AP基本过程基本过程vSN状态传输状态传输 作用 在X2切换过程中，为每一个申请了PDCP SN状态保存的SAE承载，从源eNB到目标eNB，传输上行PDCP-SN接收端状态和下行PDCP-SN发送端状态。 成功的操作39Http:/X2AP基本过程基本过程v资源释放资源释放 作用 目标eNodeB利用该过程释放源eNodeB。 成功的操作40Http:/X2AP基本过程基本过程v切换取消切换取消 作用 切换取消过程用于取消已经准备好的切换。 成功的操作41Http:/X2AP全局过程全局过程v负载指示负载指示 作用 目的是在同频相邻eNodeBs之间，传递上行链路干扰过载指示，从而可以实现干扰协调的作用。 成功的操作42Http:/X2AP全局过程全局过程v错误指示错误指示 作用 用于同等实体报告在收