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非常详细的LTE信令流程(20190109143829).pdf
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信令协议非常详细的LTE信令
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LTE信令流程
目 录
第一章 协议层与概念 .......................................................................................................... 5
1.1 控制面与用户面 ........................................................................................................... 5
1.2 接口与协议 ................................................................................................................... 5
1.2.1 NAS 协议(非接入层协议) ..................................................................................... 7
1.2.2 RRC 层(无线资源控制层)
...................................................................................... 7
1.2.3 PDCP 层(分组数据汇聚协议层) ............................................................................. 8
1.2.4 RLC 层(无线链路控制层) ...................................................................................... 8
1.2.5 MAC 层(媒体接入层) ........................................................................................... 9
1.2.6 PHY 层(物理层)
................................................................................................. 10
1.3 空闲态和连接态 ......................................................................................................... 12
1.4 网络标识 ..................................................................................................................... 13
1.5 承载概念 ..................................................................................................................... 14
第二章 主要信令流程 ........................................................................................................ 16
2.1 开机附着流程 ................................................................................................................. 16
2.2 随机接入流程 .................................................................................................................. 19
2.3 UE 发起的 service request 流程 ................................................................................. 23
2.4 寻呼流程 .......................................................................................................................... 26
2.5 切换流程 .......................................................................................................................... 27
2.5.1 切换的含义及目的 .................................................................................................... 27
2.5.2 切换发生的过程 ....................................................................................................... 28
2.5.3 站内切换
.................................................................................................................. 28
2.5.4 X2 切换流程
............................................................................................................. 30
2.5.5 S1 切换流程 ............................................................................................................. 32
2.5.6 异系统切换简介
....................................................................................................... 34
2.6 CSFB 流程 ....................................................................................................................... 35
2.6.1 CSFB 主叫流程
......................................................................................................... 36
2.6.2 CSFB 被叫流程 ......................................................................................................... 37
2.6.3 紧急呼叫流程
........................................................................................................... 39
2.7 TAU 流程 ......................................................................................................................... 40
2.7.1 空闲态不设置“ ACTIVE ”的 TAU 流程
...................................................................... 41
2.7.2 空闲态设置“ ACTIVE ”的 TAU 流程 ......................................................................... 43
2.7.3 连接态 TAU 流程 ...................................................................................................... 45
2.8 专用承载流程 .................................................................................................................. 46
2.8.1 专用承载建立流程 .................................................................................................... 46
2.8.2 专用承载修改流程
.................................................................................................... 48
2.8.3 专用承载释放流程 .................................................................................................... 50
2.9 去附着流程 ...................................................................................................................... 52
2.9.1 关机去附着流程 ....................................................................................................... 52
2.9.1 非关机去附着流程 .................................................................................................... 53
2.10 小区搜索、选择和重选 ............................................................................................... 55
2.10.1 小区搜索流程 ......................................................................................................... 55
2.10.1 小区选择流程 ......................................................................................................... 56
2.10.3 小区重选流程
......................................................................................................... 57
第三章 异常信令流程 ........................................................................................................ 60
3.1 附着异常流程 ................................................................................................................. 61
3.1.1 RRC 连接失败 ........................................................................................................... 61
3.1.2 核心网拒绝 .............................................................................................................. 62
3.1.3 eNB 未等到 Initial context setup request 消息 ........................................................ 63
3.1.4 RRC 重配消息丢失或 eNB 内部配置 UE 的安全参数失败
............................................ 64
3.2 ServiceRequest 异常流程 ............................................................................................ 65
3.2.1 核心网拒绝
.............................................................................................................. 65
3.2.2 eNB 建立承载失败 .................................................................................................... 66
3.3 承载异常流程 ................................................................................................................. 68
3.3.1 核心网拒绝 ............................................................................................................... 68
3.3.2 eNB 本地建立失败(核心网主动发起的建立) ........................................................... 68
3.3.3 eNB 未等到 RRC 重配完成消息,回复失败 ................................................................ 69
3.3.4 UE NAS 层拒绝
........................................................................................................ 70
3.3.5 上行直传 NAS 消息丢失
............................................................................................ 71
第四章 系统消息解析 ........................................................................................................ 72
4.1 系统消息 ......................................................................................................................... 73
4.2 系统消息解析 ................................................................................................................. 74
4.2.1 MIB (Master Information Block )解析 ................................................................. 74
4.2.2 SIB1 (System Information Block Type1 )解析
..................................................... 75
4.2.3 SystemInformation 消息 ......................................................................................... 77
第五章 信令案例解析 ........................................................................................................ 83
5.1 实测案例流程 .................................................................................................................. 84
5.2 流程中各信令消息解析 ................................................................................................. 84
5.2.1 RRC_CONN_REQ:RRC 连接请求 ............................................................................... 85
5.2.2 RRC_CONN_SETUP:RRC 连接建立 ........................................................................... 86
5.2.3 RRC_CONN_SETUP_CMP:RRC 连接建立完成 ........................................................... 90
5.2.4 S1AP_INITIAL_UE_MSG: 初始直传消息
..................................................................... 90
5.2.5 S1AP_INITIAL_CONTEXT_SETUP_REQ: 初始化文本建立请求 ..................................... 91
5.2.6 RRC_UE_CAP_ENQUIRY:UE 能力查询 ....................................................................... 94
5.2.7 RRC_UE_CAP_INFO:UE 能力信息
............................................................................. 95
5.2.8 S1AP_UE_CAPABILITY_INFO_IND:UE 能力信息指示 ................................................. 99
5.2.9 RRC_SECUR_MODE_CMD:RRC 安全模式命令 ........................................................ 103
5.2.10 RRC_CONN_RECFG:RRC 连接重配置 ................................................................... 104
5.2.11 RRC_SECUR_MODE_CMP:RRC 安全模式完成
....................................................... 107
5.2.12 RRC_CONN_RECFG_CMP:RRC 连接重配置完成 ................................................... 107
5.2.13 S1AP_INITIAL_CONTEXT_SETUP_RSP: 初始化文本建立完成 ................................. 108
5.2.14 S1AP_ERAB_MOD_REQ:ERAB 修改请求
............................................................... 109
5.2.15 RRC_DL_INFO_TRANSF:RRC 下行直传消息 .......................................................... 110
5.2.16 S1AP_ERAB_MOD_RSP:ERAB 修改完成
............................................................... 110
5.2.17 RRC_CONN_RECFG:RRC 连接重配置
................................................................... 111
5.2.18 RRC_UL_INFO_TRANSF:RRC 上行直传消息 .......................................................... 116
5.2.19 S1AP_UL_NAS_TRANS: 上行 NAS 直传消息 .......................................................... 116
5.2.20 RRC_CONN_RECFG_CMP:RRC 连接重配置完成 ................................................... 117
5.2.21 RRC_CONN_RECFG:RRC 连接重配置
................................................................... 117
5.2.22 RRC_CONN_RECFG_CMP:RRC 连接重配置完成
................................................... 119
5.2.23 RRC_MEAS_RPRT:RRC 测量报告 .......................................................................... 119
5.2.24 RRC_UL_INFO_TRANSF:RRC 上行信息传输
.......................................................... 120
5.2.25 S1AP_UL_NAS_TRANS: 上行 NAS 信息传输 .......................................................... 120
5.2.26 S1AP_UE_CONTEXT_MOD_REQ:UE 文本更改请求 ............................................... 121
5.2.27 S1AP_UE_CONTEXT_MOD_RSP:UE 文本更改响应
................................................ 122
5.2.28 RRC_CONN_REL:RRC 连接释放 ............................................................................ 123
5.2.29 S1AP_UE_CONTEXT_REL_REQ:UE 文本释放请求 .................................................. 124
5.2.30 S1AP_UE_CONTEXT_REL_CMD:UE 文本释放命令 ................................................ 124
5.2.31 S1AP_UE_CONTEXT_REL_CMP:UE 文本释放完成
................................................. 125
概述
本文通过对重要概念的阐述, 为信令流程的解析做铺垫, 随后讲解 LTE 中重要信令流程,
让大家熟悉各个物理过程是如何实现的, 其次通过异常信令的解读让大家增强对异常信令流
程的判断, 再次对系统消息的解析, 让大家了解系统消息的特点和携带的内容。 最后通过实
测信令内容讲解,说明消息的重要信元字段。
第一章 协议层与概念
1.1 控制面与用户面
在无线通信系统中,负责传送和处理用户数据流工作的协议称为用户面;负责传送和处
理系统协调信令的协议称为控制面。 用户面如同负责搬运的码头工人, 控制面就相当于指挥
员,当两个层面不分离时,自己既负责搬运又负责指挥, 这种情况不利于大货物处理, 因此
分工独立后,办事效率可成倍提升,在 LTE 网络中,用户面和控制面已明确分离开。
1.2 接口与协议
接口是指不同网元之间的信息交互时的节点,每个接口含有不同的协议,同一接口的网
元之间使用相互明白的语言进行信息交互, 称为接口协议, 接口协议的架构称为协议栈。 在
LTE 中有空中接口和地面接口,相应也有对应的协议和协议栈。
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Eric&_Long
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