LTE典型信令流程分析介绍

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详细介绍 LTE 随机接入,小区搜索,附着 承载建立 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
UE eNB 开机L后先进行小民 然后开始附若 RA Preamble 2.RA Response 3. RRCConnection Request 4. RRCConnectionSetup 5.RRCConnectionSetupComplete (包含 Attach Request、 PDN connectivity request消息) 6. Initial UE message (包含 Attach Request、 PDN connectivity request消息) 7. Identity/Authentication/Security 8.立默认Ers承载等 9 Initial context setup request (包含 Attach Accept、 Activate default EPS bearer context request) 1O. UECapability Enquiry I 1. UECapabilityInformation 11. UE Capability Info Indication 13. Security Mode Command 14. Security Mode Complete 15. RRCConnectionReconfiguratioh (包含 Attach Accept、 Activate default EPS bearer context request 16. RRCConnectionReconfiguration Conplete Initial context setup response 18. ULInformation Transfer (包含 Attach Complete Activate default EPS bearer context accep) 19 UPLINK NAS TRANSPORT (包含 Attach Complete、 Activate default EPS bearer context accept) First Uplink Dtta First DownlinkData 20.史新承载 一一一一一 检测到Use Inactivity 21. UE CONTEXT RELEASE REQUEST (Cause) 22.史新承酸 23. UE CONTEXT RELEASE COMMAND 24. RRCConnectionRelease 25. UE CONTEXT RELEASE COMPLEETE 说明: 1)步骤1~5会建立RRC连接,步骤6、9会建立S1连接,完成这些过程即标 志着 NAS SIgnalling connection建立完成,见24.30l。 2)消息7的说明:UE刚开机第一次 attach,使用的IMSI,无 Identity过程;后 续,如果有有效的GUT,使用 GUTI attach,核心网才会发起 dentity过程(为 上下行直传消息)。 3)消息10-12的说明;如果消息9带了 UE Radio Capability正,则eNB不会发 送 UECapability Enquiry消息给UE,即没有10~12过程;否则会发送,UE上 报无线能力信息后,eNB再发 UE Capability Info Indication,给核心网上报 UE的无线能力信息。 为了减少空口开销,在DLE下MM会保存 UE Radio Capability信息,在 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息会带给cNB,除非UE在执行 attach o #"first Tau following GERAN/UTRAn Attach" or "UE radio capability update"TAU过程(也就是这些过程MME不会带 UE Radio Capability信息给cNB,并会把本地保存的 UE Radio Capability信息删除,cNB 会问UE要能力信息,并报给MME。注:" UE radio capability update" TAU is only supported for changes of gEran and utRan radio capabilities in ECM-IDLE.)。 在 CONNECTED下,eNB会一直保存 UE Radio Capability信息 UE的 E UTRAN无线能力信息如果发生改变,需要先 detach,再 attach 4)发起UE上下文释放(即21~25)的条件 eNodeB-initiated with cause e.g. O&M Intervention, Unspecified Failure, User Inactivity, Repeated Rrc signalling Integrity Check Failure, Release due to UE generated signalling connection release etc. or MME-initiated with cause e. g. authentication failure, detach, etc 5)cNB收到msg3以后,DCM给USM配置SRB1,配置完后发送msg4给UE eNB在发送 RRCConnection Reconfiguration前,DCM先给USM配置 DRB/SRB2等信息,配置完后发送 RRCConnection Reconfiguration给UE,收 到 RRCConnectionReconfiguration Complete后,控制面再通知用户面资源可 用。 6)消息13~15的说明:eNB发送完消息13,并不需要等收到消息14,就直接 发送消息15。 7)如果发起 IMSI attach时,UE的IMSI与另外一个UE的IMSI重复,并且其 他UE已经atch,则核心网会释放先前的UE。如果IMSI中的MNC与核心 网配置的不一致,则核心网会回复 attach reject 8)消息9的说明:该消息为MME向eNB发起的初始上下文建立请求,请求eNB 建立承载资源,同时带安全上下文,可能带用户无线能力、切换限制列表等 参数。UE的安全能力参数是通过 attach request消息带给核心网的,核心网 再通过该消息送给eNB。U的网络能力(安全能力)信息改变的话,需要 发起TAU。 1.22异常流程 1221RRc连接建立失败 UE eNB EMM RRC attach request RRC RA T300 1. RA Preamble 2. RA Response T300 3. RRCConnection Request 4. RRCConnection Setup T300 RRC RRC EMM EMM attach 1.222核心网拒绝 UE eNB EPC 1. RA Preamble 2. RA Response 3. RRCConnection Request 4. RRCConnection Setup 5. RRCConnection Setup Complete Attach Request PDN connectivity request 6.Initial UE message Attach Request PDN connectivity request 7. MME S-GW 8. DOWNLINK NAS TRANSPORT Attach Reject PDN connectivity reject 9. INFormation Transfer Attach Reject PDN connectivity reject UE 10. UE CONTEXT RELEASE COMMAND 11 RRCConnection Release 12.UE CONTEXT RELEASE COMPLETE 1)如果是ESM过程导致的拒绝(比如默认承载建立失败),才会带PDN CONNECTTYⅤ ITY REJECT消息:;EMM层拒绝,只有 ATTACH REJECT消息。 2)常见的拒绝原因有:IMSI中的MNC与核心网配置的不一致 1223eNB未等到 Initial context setup request消息 UE cNB EPC 开机后先进行小区选 择,接收系统信息, 然后开始附着 1. RA Preamble 2. RA Response 3. RRCConnectionRequest 4. RRCConnectionSetup 5. RRCConnectionSetup Conplete (包含 Attach Request、 PDN connectivity request消息) 6. Initial UE message 启动T3410 (15s) (包含 Attach Request、 PDN connectivity request消息) 7. Identity/Authentication/Security 8.建立默认EPS承载等 定时器超时 9. Initial context setup request 13. RRCConnectionRelease 停止T3410,如果 可重发,则启动 T34l1(10s) T3411超时,重新发送 attach request 1224RRc重配消息丢失或者没收到RRc重配完成消息或者eNB内部配置UE的安全参数等 失败 CNB EPC 机后先进打小区选 择,接收乐统信息 I RA Preamble 2. RA Response 3. RRCConnection Request 4. RRCConnection Setup 5. RRCConnection SetupConiplet (包的 Attach Request、 PDN connectivity request消息) 启动T3410 6. Initial UE message (15s) 包含 Attach Rquest、 PDN connectivity requ消息) 7. Identity/ Authentication/Securit 8.建立默认F5示载等 9 Initial context setup request (包含 Attach Accept Activatedefault EPS bearer context requ/st) 10. UECapability Enquiry I1. UECapability Information UE Capability Info Indicatin 13. Security Mode Command 14. Security Mode Complete 15. RRCConnection Reconfiguratio (包含 AtTach Accept、 Acti fate default EPS bearer context request) 定时器超时 16. Initial context setup failure 17. UE CONTEXT RELEASE RHQUEST 18.更新示线 19. UE CONTEXT RELEASE COMMAND 20. RRCConnection Release 停止T3410,如果 21. UE CONTEXT RELEASE COMPLETE 可重发,则府动 T34t(10s T3411超时,重新发送 attach request

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