非常详细的LTE信令流程 - 图文

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3) UE收到随机接入响应后,根据MSG2的TA调整上行发送时机,向eNB发送

RRCConnectionRequest消息,即MSG3消息;

4) eNB向UE发送RRCConnectionSetup消息,包含建立SRB1承载信息和无线资源配臵信息; 5) UE完成SRB1承载和无线资源配臵,向eNB发送RRCConnectionSetupComplete消息,包含NAS

层Service Request信息;

6) eNB选择MME,向MME发送INITIAL UE MESSAGE消息,包含NAS层Service Request消

息;

7) UE与EPC间执行鉴权流程,与GSM不同的是:4G鉴权是双向鉴权流程,提高网络安全能力。 8) MME向eNB发送INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息,请求建立UE上下文信息; 9) eNB接收到INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息,如果不包含UE能力信息,则eNB向

UE发送UECapabilityEnquiry消息,查询UE能力;

10) UE向eNB发送UECapabilityInformation消息,报告UE能力信息;

11) eNB向MME发送UE CAPABILITY INFO INDICATION消息,更新MME的UE能力信息; 12) eNB根据INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息中UE支持的安全信息,向UE发送

SecurityModeCommand消息,进行安全激活;

13) UE向eNB发送SecurityModeComplete消息,表示安全激活完成;

14) eNB根据INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息中的ERAB建立信息,向UE发送

RRCConnectionReconfiguration消息进行UE资源重配,包括重配SRB1和无线资源配臵,建立SRB2信令承载、DRB业务承载等;

15) UE向eNB发送RRCConnectionReconfigurationComplete消息,表示资源配臵完成; 16) eNB向MME发送INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE响应消息,表明UE上下文建立完成。

流程到此时完成了service request,随后进行数据的上传与下载。

17) 信令17~20是数据传输完毕后,对UE去激活过程,涉及UE context release流程。

2.4寻呼流程

寻呼是网络寻找UE时进行的信令流程,网络中被叫必须通过寻呼来响应,才能正常通信。为减少信令负荷,在LTE中寻呼触发条件有三种:UE被叫(MME发起);系统消息改变时(eNB发起);地震告警(Etws,不常见)。寻呼过程的实现依靠TA来进行(相当于2/3G的LAC),需要说明的是寻呼的范围在TAC区内进行,不是在TAC LIST的范围内进行寻呼,TA LIST只是减少了位置更新次数,从另一个方面降低信令负荷。

寻呼指示在PDCCH信道上通知UE响应自己的寻呼消息(PDCCH通知上携带P-RNT1,表示这是个寻呼指示),空口进行寻呼消息的传输时,eNB将具有相同寻呼时机的UE寻呼内容汇总在一条寻呼消息里,寻呼消息内容被映射到PCCH逻辑信道中,并根据UE的DRX周期在PDSCH上发送,UE并不是一次到位找到属于自己的寻呼消息,而是先找到寻呼时机,如果是自己的寻呼时机就在PDSCH信道上查询并响应属于自己的寻呼内容。 为了降低IDLE状态下的UE的电力消耗,UE使用非连续接收方式(DRX),接收寻呼消息。IDLE状态下的UE在特定的子帧里面根据P-RNTI监听读取PDCCH,这些特定的子帧称为寻呼时机(Paging Occasion),这些子帧所在的无线帧称为(Paging Frame),UE通过相关的公式来确定PF和PO的位置。计算出PF和PO的具体位置后,UE开始监听PDCCH,如果发现有P-RNT1,那么UE在响应的位置上(PDSCH信道)获取Paging消息,Paging message中携带具体的被寻呼的UE标识(IMSI或S-TMSI)。若在PCH上未找到自己的标识,UE再次进入DRX状态。

如果按寻呼方式不同,可以有STMSI寻呼和IMSI寻呼,一般情况下,优先使用STMSI寻呼,当网络发生错误需要恢复时(例如S-TMSI不可用),才发起IMSI寻呼。

寻呼发起原因不同也可分为被叫寻呼和小区系统消息改变时寻呼(地震寻呼不考虑),区别在于被叫寻呼由EPC发起,经ENB透传;而小区系统改变时寻呼由ENB发起。我们常

说的寻呼,主要还是指被叫寻呼。

图10 寻呼流程

被叫寻呼流程说明:

1)当EPC需要给UE发送数据时,则向eNB发送PAGING消息;

2)eNB根据MME发的寻呼消息中的TA列表信息,在属于该TA列表的小区发送Paging消息,UE在自己的寻呼时机接收到eNB发送的寻呼消息。

2.5切换流程

2.5.1 切换的含义及目的

当正在使用网络服务的用户从一个小区移动到另一个小区,或由于无线传输业务负荷 量调整、激活操作维护、设备故障等原因,为了保证通信的连续性和服务的质量,系统要将该用户与原小区的通信链路转移到新的小区上,这个过程就是切换。

本文中所描述的均为LTE系统内切换,系统间切换需要UE支持,并不做详细描述。在LTE系统中,切换可以分为站内切换、站间切换(或基于X2口切换、基于S1口切换),当X2接口数据配置完善且工作良好的情况下就会发生X2切换,否则基站间就会发生S1切换。一般来说X2切换的优先级高于S1切换。

2.5.2 切换发生的过程

切换判决准备—测量报告控制和测量报告上报

基站根据不同的需要利用移动性管理算法给UE下发不同种类的测量任务,在RRC重配消息中携带 MeasConfig 信元给UE下发测量配置;UE收到配置信息后,对测量对象实施测量,并用测量上报标准进行结果评估,当评估测量结果满足上报标准后向基站发送相应的测量报告,比如A2\\A3等事件。基站通过终端上报的测量报告判决是否执行切换。

当判决条件达到时,执行以下步骤:

? 切换准备:目标网络完成资源预留

? 切换执行:源基站通知UE执行切换;UE在目标基站上连接完成 ? 切换完成:源基站释放资源、链路,删除用户信息

值得注意的是LTE系统中,切换命令封装在消息RRC_CONN_RECFG信令消息中。

2.5.3 站内切换

当UE所在的源小区和要切换的目标小区同属一个eNB时,发生eNB内切换。eNB内切换是各种情形中最为简单的一种,因为切换过程中不涉及eNB与eNB之间的信息交互,也就是X2、S1接口上没有信令操作,只是在一个eNB内的两个小区之间进行资源配置,所以基站在内部进行判决,并且不需要向核心网申请更换数据传输路径。

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