lte移动性连接性管理和信令流程.pdf

移动性连接性管理及信令流程 该部分内容重点：该部分内容重点： LTE常见编号 UE状态概念 默认承载和专用承载概念 开机入网流程 附着、寻呼、切换 移动性管理 CL互操作 全球唯一临时标识GUTI，Globally Unique Temporary ID MCC 8bit M-TMSI 32bit MMEC 8bit MMEGI 16bit MNC 16bit GUMMEI 全球唯一MME标识 64bit MMEI MME标识 移动国家码移动网络码 M-TMSI 唯一标识MME中的UE 32bit GUTI全球唯一临时标识 共96bit M-TMSI在MMEI下 唯一 MMEI组IDMME代码 • 用于在网络中对用户的临时标识，提供UE标识符的保密性 S S- -TMSITMSI（短格式临时移动用户标识） 用来保证无线信令流程更加有效，如寻呼和业务请求流程 由MMEC和M-TMSI通过运算得到 应用协议标识（续） • RNTI（ Radio Network Temporary Identifier ） – C-RNTI（Cell- Radio Network Temporary Identifier） ：在小区级别指 示RRC连接和调度信息过程中，用来唯一标识UE – RA-RNTI：与preamble一一对应，作为接入标识，以达到解决冲突 的目的。

– P-RNIT – SI-RNTI • ECGI（E-UTRAN Cell Global Identifier ） • 用于在PLMN中全局标识一个小区 • ECGI（less 55） = PLMN ID + ECI（28） ECI = eNB ID（20）+ Cell ID Global eNB ID（less 44）= PLMN ID + eNB ID • TAI = PLMN + TAC（Tracking Area Code） LTE的移动性管理和连接管理 • 在LTE中 基于MME中存储的信息，为UE定义了两类状态集 – EMM状态：EPS Mobility Management – ECM状态： EPS Connection Management 移动性管理EMM状态 EMMEMM- -DEREGISTEREDDEREGISTERED EMMEMM- -REGISTEREDREGISTERED Attach acceptAttach accept TAU acceptTAU accept EMM-DEREGISTERED：：MME没有UE位置和路由信息，对MME而言UE不可达， 但UE的上下文可存储在MME和UE中，避免每次鉴权和密钥协商。

EMM-REGISTERED：：UE能够使用那些需在EPS登记的业务MME知道UE的 位置信息能够达到分配给UE的TA列表的精度可执行TA更新，周期更新，响 应寻呼，执行业务请求，该状态UE获得IP 涉及流程：涉及流程：attach，TAU，detach Attach RejectAttach Reject TAU RejectTAU Reject DetachDetach UE的的EMM状态转移模型状态转移模型 LTE的连接管理状态 RRC_IDLERRC_IDLE RRC_CONNECTEDRRC_CONNECTED DEADDEAD 搜索网络(PLMN) “驻扎”小区(camp on) 无活动 执行注册 减少活动，DRX，节电 PLMN改变与注销 新业务 周期TA超时更新 ECM-IDLE：：UE与网络侧间没有NAS信令连接，在E-UTRAN中没有UE的上下 文网络侧知道UE的TA，从而移动性管理由TAU实现 ECM-CONNECTED：：UE与MME之间存在信令连接，其由RRC连接和S1连接 组成，网络侧知道 UE的小区，从而移动性管理由切换 实现 涉及流程：涉及流程：S1连接释放，业务请求 RRC状态 RRC_IDLERRC_IDLE：：  向UE传输广播/多播数据  高层配置UE进行DRX  UE控制的移动性  UE可以接收系统广播消息；邻区测量，小区选择和重选；监控寻呼信 道，进而检测到来的呼叫、系统消息改变以及ETWS RRC_CONNECTEDRRC_CONNECTED：：  向UE/来自UE传输单播数据  在低层，配置具有UE专用的DRX  网络控制的移动性  UE可以获取系统消息；邻区测量和测量报告；提供信道质量和反馈信 息；监控与共享数据信道相关联的控制信道，进而决定是否为其准备 数据；监控寻呼信道或/和SIB1内容，进而检测系统消息更改以及ETWS LTE的EMM和ECM状态 迁移 业务承载结构 无线承载（Radio bearer）在UE和eNB之间传送EPS数据包，这是EPS承载和无 线承载之间的一一映射,是eNodeB为UE分配的一系列协议实体及配置的总称。

S1承载(S1 bearer)用来传送eNodeB和Serving GW之间的EPS数据包 eNodeB存储无线承载和S1接口之间的一一映射关系，从而在上行链路和下行 链路中绑定无线承载和S1承载接口 UE/PGW中保存有业务和承载的映射表 RB的分类 默认与专用承载 •EPSEPS承载承载指为在UE和PDN之间提供某种特性的QoS传输保证的业务流QoS常用 QCI表示 •默认默认承载：承载：一种满足默认QoS的数据和信令的用户承载由UE触发建立 •专用承载：专用承载：专用承载是在PDN链接建立的基础上建立的，是为了提供某种特 定的QoS传输需求而建立的，由网络侧建立，UE 通过bearer modification command消息触发PDN侧建立 •GBRGBR/ /NonNon- -GBRGBR承载：承载：与保证比特速率(Guaranteed Bit Rate，GBR)承载相关的 专用网络资源，在承载建立或修改过程中通过例如eNode B的接纳控制等功 能永久分配给某个承载这个承载在比特速率上要求能够保证不变否则， 不能保证一个承载的速率不变，则是一个 Non-GBR承载。

•对同一用户同一链接而言，专用承载可以是对同一用户同一链接而言，专用承载可以是GBR承载，也可以是承载，也可以是Non-GBR承承 载而默认承载只能是载而默认承载只能是Non-GBR承载承载专用承载承载和默认承载承载共享一条PDN链 接（UE地址和PDN地址），也就是说，专用承载承载承载承载一定是在默认承载承载建立 的基础上建立的，二者必须绑定 LTE承载级的QoS参数 VoLTE业务承载 业务总体流程 网络侧启动网络侧启动 1.1.初始化设备初始化设备 2.2.进行系统广播进行系统广播 第一步第一步 开机开机 1.PLMN1.PLMN选择选择2.2.小区驻留小区驻留 3.3.位置登记位置登记4.4.等待呼叫等待呼叫 第二步第二步 被呼被呼 第三步第三步 RRCRRC连接建立连接建立 第四步第四步 安全激活安全激活 第五步第五步 RRCRRC连接重配置连接重配置 第六步第六步 切换切换 第六步第六步 SRB2/DRBSRB2/DRB重配置重配置 第六步第六步 物理信道重配置物理信道重配置 第六步第六步 传输信道重配置传输信道重配置 第六步第六步 TATA更新更新 第六步第六步 小区更新小区更新 第六步第六步 IRATIRAT切换切换 第七步第七步 RRCRRC连接释放连接释放 第八步第八步 重新待机重新待机 1.1.小区选择小区选择2.2.等待呼叫等待呼叫 第六步第六步 测量控制测量控制 5ms 定时，获得定时，获得 小区搜索过程 (2) ID N 10ms 定时，获得定时，获得 (1) ID N UE接受下行接受下行RS信号信号 读取读取MIB 读取读取SIB 主同步信号主同步信号 辅同步信号辅同步信号 PBCH PDSCH其他系统信息其他系统信息 公共天线端口数目（盲检）公共天线端口数目（盲检） SFN 下行系统带宽下行系统带宽 PHICH配置信息配置信息 小区搜索流程小区搜索流程 小区组小区组ID 帧帧同步同步 CP长度长度 小区组内小区组内ID 符号同步符号同步 精准时频同步精准时频同步 系统消息概述 •系统信息在小区系统信息在小区范围内广播，发送网络配置公共消息范围内广播，发送网络配置公共消息 –非接入层的信息包括运营商信息、CN域信息等； –接入层信息包括小区信息、信道信息、小区选择/重选信息等 •UEUE在如下情况采用系统信息获取流程：在如下情况采用系统信息获取流程： – 小区选择（开机）和小区重选后 – 切换完成之后 – 从其他RAT进入E-UTRA后 – 重新进入覆盖区域 – 接收到systeminfovaluetag – 收到寻呼消息中的ETWS-Indication，CMAS-Indication，读取SIB10-12通知 – 系统信息超过最长有效期（3小时） •空闲和连接态都需空闲和连接态都需接收，寻呼消息通知系统消息改变，空闲态通过计接收，寻呼消息通知系统消息改变，空闲态通过计 算算POPO，连接态解析，连接态解析PDCCHPDCCH判决是否接受。

判决是否接受 系统信息广播流程 E-UTRAN MasterInformationBlock UE SystemInformationBlockType1 SystemInformation 系统消息内容 MIB小区最基本的物理层信息（小区最基本的物理层信息（系统带宽，系统帧号，PHICH配置信息 ））40ms，子帧，子帧0 SIB1小区选择相关信息和其他小区选择相关信息和其他SIB调度信息（调度信息（小区接入相关信息（PLMNID列表、TAID、 CELLID），小区选择信息（最小Rx接收水平、偏置）、频率带宽指示、SIB调度信息、 TDD配置、SI窗长、SI value tag（消息是否发生改变） ））80ms，子帧，子帧5 SIB2公共和共享信道信息公共和共享信道信息\上行带宽（上行带宽（无线资源配置信息接入禁止信息、公共信道配置 （RACH/BCCH/PCCH/PRACH/PDSCH/PUSCH/PUCCH/SRS/上行功控信息）、各种定时器和 常数、MBSFN子帧配置等）） SIB3小区重选信息（公共参数，适用于同频、异频、异系统，UE速度相关的小区重选参数） SIB4小区重选信息（同频邻小区和频率） SIB5小区重选信息（异频邻小区和频率） SIB6小区重选信息（UTRA邻小区和频率） SIB7小区重选信息（GERAN邻小区和频率） SIB8小区重选信息（小区重选信息（CDMA邻小区和频率）邻小区和频率） SIB9Home eNB标识（HNBID） SIB10ETWS基本通知 SIB11ETWS辅助通知 SIB12CMAS通知 随机接入过程 高层发起preamble 传输请求 解析传输请求中携带的信息 （preamble index、preamble发射功率、 RA-RNTI、PRACH资源） 盲检到用RA- RNTI加扰的 PDCCH 将对应的DL-SCH 传输块传递给高层 是 退出物理层 随机接入过程 根据index选择 preamble序列 以指定功率发射 preamble序列 退出物理层 随机接入过程 否 物理层 随机接入过程 随机接入作用：随机接入作用： 申请上行资源 与eNodeB间的上行时间同步 选择选择preamblepreamble序列序列 基于竞争的随机接入：随机选择preamble 无无竞争的随机接入：由高层指定竞争的随机接入：由高层指定preamblepreamble 随机接入的可能场景：随机接入的可能场景： ① 从RRC_IDLE 状态下初始接入或TAU ② RRC 连接重建的过程 ③ RRC_CONNECTED 状态下有上行数据且上 行失步 ④④ 切换切换 ⑤⑤ RRC_CONNECTED 状态下有下行数据且上状态下有下行。