TD-LTE信令流程详解(很好很强大)
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TD-LTE信令流程
存储客户承载信息、PDN网关功 能和分配用户ip
附二
用户平面协议栈
UE PDCP RLC MAC PHY
eNB PDCP RLC MAC PHY
控制平面协议栈
UE NAS RRC PDCP RLC MAC PHY
eNB
RRC PDCP RLC MAC PHY
MME NAS
SIB1：消息包含终端当前驻留小区的信息，如PLMN（public land mobile network，公共陆地移动网络），小区是否允许用户接入， 频段信息等。 SIB2：无线资源配置信息等。 SIB3：包含小区重选相关信息，同频、异频以及异系统的公用信息、 频点信息以及同频小区的重选信息。 SIB4：包含系统给当前驻留小区配置的临区列表信息。 SIB5：异频小区的重选参数和邻区列表。 SIB6-SIB8：提供的是异系统的小区重选参数，例如：LTE与TDSCDMA、WCDMA和GSM等系统之间，小区重选或切换的参数。
信令流程
附着信令 UE需要注册到网络中，接受服务，这个注册过程就是网络附着。LTE信 令的附着过程可以分为RRC连接建立、鉴权加密、UE能力查询、RRC连 接重配置、附着几个过程交互进行。
RRC连接标识、驻留小区的标识信息
RRC连接标识和无线资源配置情况
RRC连接标识、驻留小区的标识信息、Nas层消息和attach请求
去附着
UE
eNode B
EPC
UIInformation transfer (Detach Request)
DIIformation Transfer (Detach Accept)
RRC Connection Release
Uplink NAS transport (Detach Request)
附二
用户平面协议栈
UE PDCP RLC MAC PHY
eNB PDCP RLC MAC PHY
控制平面协议栈
UE NAS RRC PDCP RLC MAC PHY
eNB
RRC PDCP RLC MAC PHY
MME NAS
SIB1：消息包含终端当前驻留小区的信息，如PLMN（public land mobile network，公共陆地移动网络），小区是否允许用户接入， 频段信息等。 SIB2：无线资源配置信息等。 SIB3：包含小区重选相关信息，同频、异频以及异系统的公用信息、 频点信息以及同频小区的重选信息。 SIB4：包含系统给当前驻留小区配置的临区列表信息。 SIB5：异频小区的重选参数和邻区列表。 SIB6-SIB8：提供的是异系统的小区重选参数，例如：LTE与TDSCDMA、WCDMA和GSM等系统之间，小区重选或切换的参数。
信令流程
附着信令 UE需要注册到网络中，接受服务，这个注册过程就是网络附着。LTE信 令的附着过程可以分为RRC连接建立、鉴权加密、UE能力查询、RRC连 接重配置、附着几个过程交互进行。
RRC连接标识、驻留小区的标识信息
RRC连接标识和无线资源配置情况
RRC连接标识、驻留小区的标识信息、Nas层消息和attach请求
去附着
UE
eNode B
EPC
UIInformation transfer (Detach Request)
DIIformation Transfer (Detach Accept)
RRC Connection Release
Uplink NAS transport (Detach Request)
TD-LTE信令流程及信令解码比超详细还详细
TD-LT信令流程及信令解码TD-LTE信令流程及信令解码第1页共84页TD-LT信令流程及信令解码〔2021.03〕本文主要就PS业务建立流程和LTE系统内切换的信令及信令解码进行重点IE分析，第2页共84页TD-LT信令流程及信令解码并加以标注。
所有信令为eNB侧跟踪的信令。
1.PS业务建立流程：1.1RRC Connection RequestUE上行发送一条RRC Connection Request消息给eNB,请求建立一条RRC连接，该消息携带主要IE有：-ue-Identity :初始的UE标识。
如果上层提供S-TMSI，侧该值为S-TMSI；否那么从0…240-1中抽取一个随机值，设置为ue-Identity。
-establishmentCause :建立原因。
该原因值有emergency, highPriorityAccess,第3页共84页TD-LT 信令流程及信令解码mt-Access, mo-Signalling, mo-Data, spare3, spare2, spare1。
其中“mt〞代表移动终端，“mo〞代表移动始端。
信令解码如下：-RRC-MSG : |_msg :|_struUL-CCCH-Message : |_struUL-CCCH-Message : |_message : |_c1 :|_rrcConnectionRequest : |_criticalExtensions :|_rrcConnectionRequest-r8 : |_ue-Identity :|_establishmentCause : ---- highPriorityAccess(1) |_spare : ---- '0'B(00 ) 04 53 14 97 b7 8c 321.2 RRC Connection SetupeNB 在下行方向发送RRCConnectionSetup 消息给UE ，包含建立SRB1承载和无线资源配置信息。
TD-LTE主要信令流程
UE开机Attach过程-E-UTRAN部分
• 在无线网部分，LTE的Attach与3G的类似，完成相同的功能 • 而在EPC部分，除鉴权、身份验证、用户注册以外，还包含默认承载的建立，而3G中没有
6
Attach过程说明
Attach流程说明
1. 处在RRC_IDLE态的UE进行Attach过程，首先发起随机接入过程，即MSG1消息；
身 份 验 证 、 荐 权 和 该 用 户 上 次 关 机
8. 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；
9. UE向eNB发送UECapabilityInformation消息，报告UE能力信息；
10. eNB向MME发送UE CAPABILITY INFO INDICATION消息，更新MME的UE能力信息；
– RRC连接建立完成：UE通过UL-
DCCH在SRB1上发送，携带上行方向 NAS消息，如Attach Request、TAU Request、Service Request、Detach Request等，eNB根据这些消息进行S1 口建立
RRC连接，建立成功
EUTRAN
RRC Connection Request RRC Connection Setup RRC ConnectionSetup Complete
4
RRC连接建立过程
RRC连接建立
• RRC连接建立成功流程
– RRC连接请求：UE通过UL_CCCH在
SRB0上发送，携带UE的初始（NAS） UE 标识和建立原因等，该消息对应于随机 接入过程的Msg3
TD-LTE信令流程及信令解码比超详细还详细
TD-LT信令流程及信令解码TD-LTE信令流程及信令解码第1页共90页TD-LT信令流程及信令解码（2013.03）本文主要就PS业务建立流程和LTE系统内切换的信令及信令解码进行重点IE分第2页共90页TD-LT信令流程及信令解码析，并加以标注。
所有信令为eNB侧跟踪的信令。
1.PS业务建立流程：1.1RRC Connection RequestUE上行发送一条RRC Connection Request消息给eNB,请求建立一条RRC连接，该消息携带主要IE有：-ue-Identity :初始的UE标识。
如果上层提供S-TMSI，侧该值为S-TMSI；否则从0…240-1中抽取一个随机值，设置为ue-Identity。
-establishmentCause :建立原因。
该原因值有emergency, highPriorityAccess,第3页共90页TD-LT 信令流程及信令解码mt-Access, mo-Signalling, mo-Data, spare3, spare2, spare1。
其中“mt”代表移动终端，“mo”代表移动始端。
信令解码如下：-RRC-MSG :|_msg :|_struUL-CCCH-Message : |_struUL-CCCH-Message :|_message :|_c1 :|_rrcConnectionRequest :|_criticalExtensions :|_rrcConnectionRequest-r8 :|_ue-Identity :| |_randomValue :----'0011000101001001011110110111100011000011'B(31 49 7B 78 C3 ) ----|_establishmentCause : ---- highPriorityAccess(1)|_spare : ---- '0'B(00 )04 53 14 97 b7 8c 321.2 RRC Connection SetupeNB 在下行方向发送RRCConnectionSetup 消息给UE ，包含建立SRB1承载和无线资源配置信息。
中国移动-LTE主要信令和流程超实用
• RRC协议的功能可划分为三大类：
•
对NAS层提供连接管理、消息传递
• 寻呼、系统信息的发送 • RRC连接和数据无线承载的建立、修改和释放 • UE和NAS间NAS消息的传递
根据RRC连接建立与否，划分为两个 RRC状态
---空闲状态（RRC_IDLE） ---连接状态（RRC_CONNECTED)
简化的网络架构
• TD-SCDMA和TD-LTE网络架构比较
TD-SCDMA
TD-LTE
LTE采用了更为扁平的网络架 构，不再有RNC，原来RNC的 功能合并到了eNB中
• 更小的时延 • 更低的网络节点和接口复杂度 • 不再支持宏分集/软切换
LTE各节点功能简介
MME / S-GW
MME / S-GW
• 从功能和服务的角度看L2
PDCP
ROHC Security
ROHC Security
Radio Bearers
ROHC Security
ROHC Security
• 从数据单元的角度看L2
RLC MAC
Segm. ARQ etc
...
Segm. ARQ etc
Segm. ARQ etc
...
Segm. ARQ etc
（eNodeB）
– 用户设备 （UE）
• EPC分为三部分：
– MME
(Mobility Management Entity, 负责信令处理部分）
– S-GW
(Serving Gateway , 负责本地网络用户数据处理部分）
– P-GW
(PDN Gateway，负责用户数据包与其他网络的处理 )
• 接入网（也称E-UTRAN）由eNodeB构成
TD-LTE信令流程及信令解码
.TD-LTE信令流程及信令解码页脚.页脚（2013.03）本文主要就PS业务建立流程和LTE系统内切换的信令及信令解码进行重点IE分析，并加以标注。
所有信令为eNB侧跟踪的信令。
.1.PS业务建立流程：1.1RRC Connection RequestUE上行发送一条RRC Connection Request消息给eNB,请求建立一条RRC连接，该消息携带主要IE有：-ue-Identity :初始的UE标识。
如果上层提供S-TMSI，侧该值为S-TMSI；否则从0…240-1中抽取一个随机值，设置为ue-Identity。
-establishmentCause:建立原因。
该原因值有emergency, highPriorityAccess, mt-Access, mo-Signalling, mo-Data, spare3, spare2, spare1。
其中“mt”代表移动终端，“mo”代表移动始端。
页脚.信令解码如下：-RRC-MSG : |_msg :|_struUL-CCCH-Message : |_struUL-CCCH-Message : |_message : |_c1 :|_rrcConnectionRequest : |_criticalExtensions :|_rrcConnectionRequest-r8 : |_ue-Identity :| |_randomValue : ----'0011000101001001011110110111100011000011'B(31 49 7B 78 C3 ) ----|_establishmentCause : ---- highPriorityAccess(1) |_spare : ---- '0'B(00 ) 04 53 14 97 b7 8c 321.2 RRC Connection SetupeNB 在下行方向发送RRCConnectionSetup 消息给UE ，包含建立SRB1承载和无线资源配置信息。
tdlte信令流程
TD-LTE信令流程（2014.03）本文主要就PS业务建立流程和LTE系统内切换的信令及信令解码进行重点IE分析，并加以标注。
所有信令为eNB侧跟踪的信令。
1.PS业务建立流程：1.1RRC Connection RequestUE上行发送一条RRC Connection Request消息给eNB,请求建立一条RRC连接，该消息携带主要IE有：-ue-Identity :初始的UE标识。
如果上层提供S-TMSI，侧该值为S-TMSI；否则从0…240-1中抽取一个随机值，设置为ue-Identity。
-establishmentCause :建立原因。
该原因值有emergency, highPriorityAccess, mt-Access, mo-Signalling, mo-Data, spare3, spare2, spare1。
其中“mt”代表移动终端，“mo”代表移动始端。
信令解码如下：-RRC-MSG : |_msg :|_struUL-CCCH-Message : |_struUL-CCCH-Message : |_message : |_c1 :|_rrcConnectionRequest :|_criticalExtensions :|_rrcConnectionRequest-r8 : |_ue-Identity : | |_randomValue :----'0011000101001001011110110111100011000011'B(31 49 7B 78 C3 ) ---- |_establishmentCause : ---- highPriorityAccess(1) |_spare : ---- '0'B(00 ) 04 53 14 97 b7 8c 321.2 RRC Connection SetupeNB 在下行方向发送RRCConnectionSetup 消息给UE ，包含建立SRB1承载和无线资源配置信息。
TD-LTE信令流程分解
TD-LT信令流程及信令解码TD-LTE信令流程（2014.03）本文主要就PS业务建立流程和LTE系统内切换的信令及信令解码进行重点IE分析，并加以标注。
所有信令为eNB侧跟踪的信令。
第1页共84页TD-LT 信令流程及信令解码第2页 共84页1. PS 业务建立流程：1.1 RRC Connection RequestUE 上行发送一条RRC Connection Request 消息给eNB,请求建立一条RRC 连接，该消息携带主要IE 有：- ue-Identity :初始的UE 标识。
如果上层提供S-TMSI ，侧该值为S-TMSI ；否则从0…240-1中抽取一个随机值，设置为ue-Identity 。
- establishmentCause :建立原因。
该原因值有emergency, highPriorityAccess, mt-Access, mo-Signalling, mo-Data, spare3, spare2, spare1。
其中“mt”TD-LT 信令流程及信令解码代表移动终端，“mo”代表移动始端。
信令解码如下：-RRC-MSG : |_msg :|_struUL-CCCH-Message : |_struUL-CCCH-Message : |_message : |_c1 :|_rrcConnectionRequest : |_criticalExtensions :|_rrcConnectionRequest-r8 : |_ue-Identity : | |_randomValue :----'0011000101001001011110110111100011000011'B(31 49 7B 78 C3 ) ---- |_establishmentCause : ---- highPriorityAccess(1) |_spare : ---- '0'B(00 ) 04 53 14 97 b7 8c 321.2 RRC Connection SetupeNB 在下行方向发送RRCConnectionSetup 消息给UE ，包含建立SRB1承载和无线资源配置信息。
TD-LTE基本信令流程
TD-LTE基本信令流程TD-LTE（Time Division Long Term Evolution）是一种LTE（Long Term Evolution）技术的变种，其基本信令流程如下：1. 小区配置：- 配置小区参数，包括小区ID、频率、带宽等。
- 配置小区关联的核心网节点，如MME（Mobility Management Entity）和SGW（Serving Gateway）。
- 配置小区的物理信道资源，如PRACH（Physical Random Access Channel）和PDSCH（Physical Downlink Shared Channel）。
2. 邻区搜索：- UE（User Equipment）扫描频带，搜索邻近的小区。
- UE获取邻近小区的系统信息，包括小区ID、频率、带宽、邻区关系等。
3. 接入过程：- UE选择最强的小区作为目标小区。
- UE发送随机接入请求（RAR，Random Access Request）到目标小区的PRACH。
- 目标小区收到RAR后，为UE分配临时标识（Temporarily Assigned Identity，TAI）和随机接入响应（RAR，Random Access Response）。
- UE收到RAR后，回复随机接入响应，同时携带临时标识。
- 目标小区验证UE的临时标识，如果正确，为UE分配RRC （Radio Resource Control）连接。
4. 建立RRC连接：- UE和目标小区之间建立RRC连接。
- UE发送RRC连接请求（RRC Connection Request）到目标小区。
- 目标小区收到RRC连接请求后，回复RRC连接设置（RRC Connection Setup），同时分配临时标识。
- UE收到RRC连接设置后，回复RRC连接承诺（RRC Connection Setup Complete）。
- 目标小区收到RRC连接承诺后，验证UE的临时标识，如果正确，为UE分配RRC连接。
TD-LTE信令流程详解(很好很强大)
系统消息（36.331）
LTE系统消息
系统消息的组成
MasterInformationBlock(MIB) 多个SystemInformationBlocks (SIBs)
MIB
承载于BCCH → BCH → PBCH上 包括有限个用以读取其他小区 信息的最重要、最常用的传输 参数（系统带宽，系统帧号， PHICH配置信息） 时域：紧邻同步信道，以 10ms为周期重传4次 频域：位于系统带宽中央的72 个子载波
3G中含有多个MAC实体 ：MAC-b, MAC-c/sh, MAC-d, MAC-hs
RLC层依然提供TM/UM /AM三种传输模式
E-UTRAN接口通用协议模型
基本概念
接口功能
LTE接口通用模型
适用于E-UTRAN相关的所有接口，即S1和X2接口 控制面和用户面相分离，无线网络层与传输网络层相分离 无线网络层：实现E-UTRAN的通信功能 传输网络层：采用IP传输技术对用户面和控制面数据进行传输
服务网关功能：
终止由于寻呼原因产生的用户平面数据包； 支持由于UE移动性产生的用户平面切换。
PDN网关功能：
逐用户数据包的过滤和检查 用户IP分配
网元间控制面整体协议栈
基本概念
协议栈结构
NAS
RRC
PDCP
RLC MAC L1
UE
LTE-Uu
Relay
RRC PDCP
S1-AP SCTP
RLC
IP
LTE信令流程
研究院无线所 2010年12月
主要内容
基本概念
网络架构 协议栈结构 接口功能 无线网系统消息 UE的工作模式与状态 无线承载的分类 UE标识
无线网基本信令流程
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在S1接口目标节点中指示数据分组所属 的SAE接入承载； 移动性过程中尽量减少数据的丢失； 错误处理机制； MBMS支持功能； 分组丢失检测机制；
X2接口协议栈
基 本 概 念 接口功能
X2接口
LTE系统X2接口的定义采用了与S1接口 一致的原则 X2接口应用层协议主要功能：
支持LTE_ACTIVE状态下UE的LTE接入 系统内的移动性管理功能； X2接口自身的管理功能，如错误指示、 X2接口的建立与复位，更新X2接口配臵 数据等； 负荷管理功能。
E-UTRAN EPC Internet
UE
eNB
S-GW
P-GW
Peer Entity
End-to-end Service
EPS Bearer
External Bearer
E-RAB Radio Bearer S1 Bearer
系统消息（36.331）
基 本 概 念 无线网系统消息
LTE系统消息
系统消息的组成
MasterInformationBlock(MIB) 多个SystemInformationBlocks (SIBs)
MIB
承载于BCCH → BCH → PBCH上 包括有限个用以读取其他小区 信息的最重要、最常用的传输 参数（系统带宽，系统帧号， PHICH配臵信息） 时域：紧邻同步信道，以 10ms为周期重传4次 频域：位于系统带宽中央的72 个子载波
开机选网和小区重选时 切换完成或从另一个RAT切换到E-UTRAN时 重新返回覆盖区域时 当系统消息改变时 当出现接收ETWS指示时 upon receiving a request from CDMA2000 upper layers upon exceeding the maximum validity duration (3h)
3G中控制平面不存在 PDCP协议栈，由RLC层 提供无线信令承载SRB RLC层依然提供TM/UM /AM三种传输模式 3G中UM/AM传输模式下 的加密由RLC层实现， TM模式 下的加密由 MAC层实现 3G中含有多个MAC实体 ：MAC-b, MAC-c/sh, MAC-d, MAC-hs
LTE控制面
Radio Bearer Setup （无线承载建立） Radio Bearer Release （无线承载释放） Radio Bearer Reconfiguration （无线承载重配臵） Transport Channel Reconfiguration （传输信道重配臵） TransportFormatCombinationControl （传输格式组合控制） Physical Channel Reconfiguration （物理信道重配臵） Measurement Control （测量控制）
无线网基本信令流程
随机接入 寻呼 RRC连接建立、重配、重建 立、释放 测量
移动性管理
TAU 切换 小区重选
附录
E-UTRAN网络结构
基 本 概 念 网络架构
LTE网络架构
LTE主要3GPP规范见附录
网络实体
基 本 概 念 LTE系统由3部分组成：
核心网 （EPC, Evolved Packet Core ） 接入网 （eNodeB） 用户设备 （UE）
各系统消息作用
基 本 概 念 无线网系统消息
系统消息功能说明
系统消息获取
基 本 概 念
UE E-UTRAN
无线网系统消息
MasterInformationBlock SystemInformationBlockType1
SystemInformation
系统消息信令流程
UE通过E-UTRAN广播消息获取AS和NAS系统消息 此过程适用于RRC-IDLE和RRC_CONNECTED状态
控制平面RRC协议数据的加解密和完整性保 护功能，在LTE中交由PDCP层完成 RRC子层主要承担广播、无线接口寻呼、 RRC连接管理、无线承载控制、移动性管理 、UE测量上报和控制等功能 仅存在一个MAC实体
Uu口用户面协议栈
基 本 概 念 协议栈结构
UE PDCP RLC MAC PHY
eNB PDCP RLC MAC PHY
EPC分为三部分：
MME S-GW P-GW (Mobility Management Entity, 负责信令处理部分） (Serving Gateway , 负责本地网络用户数据处理部分） (PDN Gateway，负责用户数据包与其他网络的处理 )
接入网（也称E-UTRAN）由eNodeB构成 网络接口
网元间控制面整体协议栈
基 本 概 念 协议栈结构
NAS Relay RRC PDCP RLC MAC L1 UE LTE-Uu RRC PDCP RLC MAC L1 eNodeB S1-AP SCTP IP L2 L1 S1-MME S1-AP SCTP IP L2 L1 MME NAS
控制面协议栈
Reselection CCO, Reselection
GSM_Idle/GPRS Packet_Idle
当存在RRC连接时，UE处于RRC连接状态，否则为RRC IDLE状态 TS 36.331 4.2
UE各状态说明
基 本 概 念 UE的工作模式与状态
RRC状态
状态 PLMN选择 NAS配臵的DRX过程 系统信息广播和寻呼 RRC_IDLE 邻小区测量 小区重选的移动性 UE获取1个TA区内的唯一标识 eNodeB内无终端上下文 行为
MME功能：
寻呼消息分发，MME负责将寻呼消息按照一定的原则分发到相关的eNB； 安全控制； 空闲状态的移动性管理； EPC承载控制； 非接入层信令的加密与完整性保护。
服务网关功能：
终止由于寻呼原因产生的用户平面数据包； 支持由于UE移动性产生的用户平面切换。
PDN网关功能：
逐用户数据包的过滤和检查 用户IP分配
EUTRAN
EPC
EPC与E-UTRAN功能简述
基 本 概 念 网络架构
功能概述
eNB功能：
无线资源管理相关的功能，包括无线承载控制、接纳控制、连接移动性管理、上/ 下行动态资源分配/调度等； IP头压缩与用户数据流加密； UE附着时的MME选择； 提供到S-GW的用户面数据的路由； 寻呼消息的调度与传输； 系统广播信息的调度与传输； 测量与测量报告的配臵。
网络侧有UE的上下文信息
网络侧知道UE所处小区 网络和终端可以传输数据 网络控制终端的移动性 RRC_CONNECTED 邻小区测量 存在RRC连接: UE可以从网络侧收发数据 监听共享信道上指示控制授权的控制信令 UE可以上报信道质量给网络侧 UE可以根据网络配臵进行DRX
RRC信令消息简化
基 本 概 念 UE的工作模式与状态
CELL_FACH
CELL_PCH URA_PCH Connection establishment/release UTRA_Idle
CCO with optional NACC Reselection Connection establishment/release
Reselection
E-UTRA RRC_IDLE
S1接口：eNodeB与EPC X2接口：eNodeB之间 Uu接口：eNodeB与UE
NOTE: 和UMTS相比，由于NodeB 和 RNC 融 合为网元eNodeB ,所以TD-LTE少了Iub接口。 X2接口类似于Iur接口，S1接口类似于Iu接口
EPC与E-UTRAN功能划分
基 本 概 念 网络架构
E-UTRAN接口通用协议模型
基 本 概 念 接口功能
LTE接口通用模型
适用于E-UTRAN相关的所有接口，即S1和X2接口 控制面和用户面相分离，无线网络层与传输网络层相分离 无线网络层：实现E-UTRAN的通信功能 传输网络层：采用IP传输技术对用户面和控制面数据进行传输
S1接口协议栈
基 本 概 念 接口功能
用户面协议内部的关系
基 本 概 念 协议栈结构
层2协议架构（DL）
层2协议架构（UL）
逻辑信道、传输信道和物理信道映射关系见附录
Uu口控制面协议栈
基 本 概 念
UE NAS RRC PDCP RLC MAC PHY RRC PDCP RLC MAC PHY eNB MME NAS
协议栈结构
与3G的异同
与3G的异同
3G中PDCP层仅用于承 载PS业务，广播和多播 业务由BMC层协议承载 3G中用户数据的加密和 解密由RLC和MAC层完 成 3G中含有多个MAC实体 ：MAC-b, MAC-c/sh, MAC-d, MAC-hs RLC层依然提供TM/UM /AM三种传输模式
LTE用户面
安全方面的功能，用户面 的加密和解密功能由 PDCP子层完成 仅存在一个MAC实体
3GPP各状态间转换
基 本 概 念 UE的工作模式与状态
各系统状态转移图
GSM_Connected CELL_DCH Handover E-UTRA RRC_CONNECTED Handover GPRS Packet transfer mode CCO, Reselection Connection establishment/release
LTE信令流程
研究院无线所 2010年12月
主要内容
基本概念
网络架构 协议栈结构 接口功能 无线网系统消息 UE的工作模式与状态 无线承载的分类 UE标识
端到端业务建立/释放相 关流程
Attach流程 Detach流程 Service Request过程 专用承载建立流程 专用承载修改流程 专用承载释放流程
RRC信令简化
RRC Connection Reconfiguration （RRC连接重配臵）
X2接口协议栈
基 本 概 念 接口功能
X2接口
LTE系统X2接口的定义采用了与S1接口 一致的原则 X2接口应用层协议主要功能：
支持LTE_ACTIVE状态下UE的LTE接入 系统内的移动性管理功能； X2接口自身的管理功能，如错误指示、 X2接口的建立与复位，更新X2接口配臵 数据等； 负荷管理功能。
E-UTRAN EPC Internet
UE
eNB
S-GW
P-GW
Peer Entity
End-to-end Service
EPS Bearer
External Bearer
E-RAB Radio Bearer S1 Bearer
系统消息（36.331）
基 本 概 念 无线网系统消息
LTE系统消息
系统消息的组成
MasterInformationBlock(MIB) 多个SystemInformationBlocks (SIBs)
MIB
承载于BCCH → BCH → PBCH上 包括有限个用以读取其他小区 信息的最重要、最常用的传输 参数（系统带宽，系统帧号， PHICH配臵信息） 时域：紧邻同步信道，以 10ms为周期重传4次 频域：位于系统带宽中央的72 个子载波
开机选网和小区重选时 切换完成或从另一个RAT切换到E-UTRAN时 重新返回覆盖区域时 当系统消息改变时 当出现接收ETWS指示时 upon receiving a request from CDMA2000 upper layers upon exceeding the maximum validity duration (3h)
3G中控制平面不存在 PDCP协议栈，由RLC层 提供无线信令承载SRB RLC层依然提供TM/UM /AM三种传输模式 3G中UM/AM传输模式下 的加密由RLC层实现， TM模式 下的加密由 MAC层实现 3G中含有多个MAC实体 ：MAC-b, MAC-c/sh, MAC-d, MAC-hs
LTE控制面
Radio Bearer Setup （无线承载建立） Radio Bearer Release （无线承载释放） Radio Bearer Reconfiguration （无线承载重配臵） Transport Channel Reconfiguration （传输信道重配臵） TransportFormatCombinationControl （传输格式组合控制） Physical Channel Reconfiguration （物理信道重配臵） Measurement Control （测量控制）
无线网基本信令流程
随机接入 寻呼 RRC连接建立、重配、重建 立、释放 测量
移动性管理
TAU 切换 小区重选
附录
E-UTRAN网络结构
基 本 概 念 网络架构
LTE网络架构
LTE主要3GPP规范见附录
网络实体
基 本 概 念 LTE系统由3部分组成：
核心网 （EPC, Evolved Packet Core ） 接入网 （eNodeB） 用户设备 （UE）
各系统消息作用
基 本 概 念 无线网系统消息
系统消息功能说明
系统消息获取
基 本 概 念
UE E-UTRAN
无线网系统消息
MasterInformationBlock SystemInformationBlockType1
SystemInformation
系统消息信令流程
UE通过E-UTRAN广播消息获取AS和NAS系统消息 此过程适用于RRC-IDLE和RRC_CONNECTED状态
控制平面RRC协议数据的加解密和完整性保 护功能，在LTE中交由PDCP层完成 RRC子层主要承担广播、无线接口寻呼、 RRC连接管理、无线承载控制、移动性管理 、UE测量上报和控制等功能 仅存在一个MAC实体
Uu口用户面协议栈
基 本 概 念 协议栈结构
UE PDCP RLC MAC PHY
eNB PDCP RLC MAC PHY
EPC分为三部分：
MME S-GW P-GW (Mobility Management Entity, 负责信令处理部分） (Serving Gateway , 负责本地网络用户数据处理部分） (PDN Gateway，负责用户数据包与其他网络的处理 )
接入网（也称E-UTRAN）由eNodeB构成 网络接口
网元间控制面整体协议栈
基 本 概 念 协议栈结构
NAS Relay RRC PDCP RLC MAC L1 UE LTE-Uu RRC PDCP RLC MAC L1 eNodeB S1-AP SCTP IP L2 L1 S1-MME S1-AP SCTP IP L2 L1 MME NAS
控制面协议栈
Reselection CCO, Reselection
GSM_Idle/GPRS Packet_Idle
当存在RRC连接时，UE处于RRC连接状态，否则为RRC IDLE状态 TS 36.331 4.2
UE各状态说明
基 本 概 念 UE的工作模式与状态
RRC状态
状态 PLMN选择 NAS配臵的DRX过程 系统信息广播和寻呼 RRC_IDLE 邻小区测量 小区重选的移动性 UE获取1个TA区内的唯一标识 eNodeB内无终端上下文 行为
MME功能：
寻呼消息分发，MME负责将寻呼消息按照一定的原则分发到相关的eNB； 安全控制； 空闲状态的移动性管理； EPC承载控制； 非接入层信令的加密与完整性保护。
服务网关功能：
终止由于寻呼原因产生的用户平面数据包； 支持由于UE移动性产生的用户平面切换。
PDN网关功能：
逐用户数据包的过滤和检查 用户IP分配
EUTRAN
EPC
EPC与E-UTRAN功能简述
基 本 概 念 网络架构
功能概述
eNB功能：
无线资源管理相关的功能，包括无线承载控制、接纳控制、连接移动性管理、上/ 下行动态资源分配/调度等； IP头压缩与用户数据流加密； UE附着时的MME选择； 提供到S-GW的用户面数据的路由； 寻呼消息的调度与传输； 系统广播信息的调度与传输； 测量与测量报告的配臵。
网络侧有UE的上下文信息
网络侧知道UE所处小区 网络和终端可以传输数据 网络控制终端的移动性 RRC_CONNECTED 邻小区测量 存在RRC连接: UE可以从网络侧收发数据 监听共享信道上指示控制授权的控制信令 UE可以上报信道质量给网络侧 UE可以根据网络配臵进行DRX
RRC信令消息简化
基 本 概 念 UE的工作模式与状态
CELL_FACH
CELL_PCH URA_PCH Connection establishment/release UTRA_Idle
CCO with optional NACC Reselection Connection establishment/release
Reselection
E-UTRA RRC_IDLE
S1接口：eNodeB与EPC X2接口：eNodeB之间 Uu接口：eNodeB与UE
NOTE: 和UMTS相比，由于NodeB 和 RNC 融 合为网元eNodeB ,所以TD-LTE少了Iub接口。 X2接口类似于Iur接口，S1接口类似于Iu接口
EPC与E-UTRAN功能划分
基 本 概 念 网络架构
E-UTRAN接口通用协议模型
基 本 概 念 接口功能
LTE接口通用模型
适用于E-UTRAN相关的所有接口，即S1和X2接口 控制面和用户面相分离，无线网络层与传输网络层相分离 无线网络层：实现E-UTRAN的通信功能 传输网络层：采用IP传输技术对用户面和控制面数据进行传输
S1接口协议栈
基 本 概 念 接口功能
用户面协议内部的关系
基 本 概 念 协议栈结构
层2协议架构（DL）
层2协议架构（UL）
逻辑信道、传输信道和物理信道映射关系见附录
Uu口控制面协议栈
基 本 概 念
UE NAS RRC PDCP RLC MAC PHY RRC PDCP RLC MAC PHY eNB MME NAS
协议栈结构
与3G的异同
与3G的异同
3G中PDCP层仅用于承 载PS业务，广播和多播 业务由BMC层协议承载 3G中用户数据的加密和 解密由RLC和MAC层完 成 3G中含有多个MAC实体 ：MAC-b, MAC-c/sh, MAC-d, MAC-hs RLC层依然提供TM/UM /AM三种传输模式
LTE用户面
安全方面的功能，用户面 的加密和解密功能由 PDCP子层完成 仅存在一个MAC实体
3GPP各状态间转换
基 本 概 念 UE的工作模式与状态
各系统状态转移图
GSM_Connected CELL_DCH Handover E-UTRA RRC_CONNECTED Handover GPRS Packet transfer mode CCO, Reselection Connection establishment/release
LTE信令流程
研究院无线所 2010年12月
主要内容
基本概念
网络架构 协议栈结构 接口功能 无线网系统消息 UE的工作模式与状态 无线承载的分类 UE标识
端到端业务建立/释放相 关流程
Attach流程 Detach流程 Service Request过程 专用承载建立流程 专用承载修改流程 专用承载释放流程
RRC信令简化
RRC Connection Reconfiguration （RRC连接重配臵）