CSFB信令流程：
1、Extended service request
2、RRC Connection Request
建立原因：
3、RRC Connection setup
4、RRC Connection setup complete
?rrc_TransactionIdentifier：RRC Connection Setup Complete消息中含有rrc_TransactionIdentifier的值应该与RRC Connection Setup中的
rrc_TransactionIdentifier相同，信元含义见RRC Connection Setup。
?SelectedPLMN_Identity是SIB1广播中plmn-IdentityList的index，其中SelectedPLMN_Identity若为1，则代表是SIB1的plmn-IdentityList中的第一个。
?dedicatedInfoNAS携带NAS消息，包含ATTACH REQUEST，TAU REQUEST，SERVICE REQUEST等消息。
5、Security Mode Command
该消息是E-NodeB发给UE的，消息主要包含了协商的安全算法信息，包括加密算法和完整性保护算法。
>cipheringAlgorithm = 0：加密算法（0：eea0；1：eea1；2：eea2）。
>integrityProtAlgorithm = 0：完整性检查算法（0：served；1：eia1；2：eia1）6、Security Mode complete
对SecurityModeCommand消息的响应消息，无实质内容。
7、UE Capability Enquiry
8、UE Capability Information
9、RRC connection Reconfiguration
RRC Connection Reconfiguration信令首先提供给终端目标小区的频点、带宽、邻区配置数量和小区质量偏移。
首先介绍一下频点换算成真实频率的方法。
在TD-LTE协议中给出了TDD –LTE频段使用的建议，如下表所示：
频段指
示上行下行双工模式
32 2545MHz – 2575MHz 2545MHz – 2575MHz TDD
33 1900 MHz – 1920 MHz 1900 MHz – 1920 MHz TDD
34 2010 MHz – 2025 MHz 2010 MHz – 2025 MHz TDD
35 1850 MHz – 1910 MHz 1850 MHz – 1910 MHz TDD
36 1930 MHz – 1990 MHz 1930 MHz – 1990 MHz TDD
37 1910 MHz – 1930 MHz 1910 MHz – 1930 MHz TDD
38 2570 MHz – 2620 MHz 2570 MHz – 2620 MHz TDD
39 1880 MHz – 1920 MHz 1880 MHz – 1920 MHz TDD
2300 MHz – 2400 MHz TDD 40
2300 MHz – 2400 MHz
其中终端侧测量的D值计算方式为：D=(P-Low)*10+Offset，Low的取值按照
频段指示分别为32:2545, 33:1900, 34:2010, 35:1850, 36:1930, 37:1910,
38:2570, 39:1880, 40:2300，Offset的取值按照频段指示分别为32:35700,
33:36000, 34:36200, 35:36350, 36:36950, 37:37550, 38:37750, 39:38250,
40:38650。
可知上图中37900=（P-Low）*10+Offset，经过推算37900为频段指示为38，
对应频段为2570MHz~2620MHz，所以Low取值为2570，Offset为37750，
计算P=2585MHz，37900对应的中心频点为2585MHz。
?AllowedMeasBandWidth表示可测量带宽，配置值范围为0~5，分别对应
1.4M(6RB)，3M(15RB)，5M(25RB)，10M(50RB)，15M(75RB)，20M(100RB)。
?NeighCellConfig值表示配置的邻区数目，为16进制数值，上图表示配置邻区数为4。
?Q_OffsetRange是频间偏移值，影响小区间重选的偏移值，配置值范围为0~30，分别对应的实际取值：
?enumerate(-24,-22,-20,-18,-16,-14,-12,-10,-8,-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,8,
?A3_Offset表示触发A3事件的偏移量。
?Hysterisis表示进行判决时迟滞范围，取值范围0~30，分别对应(0，0.5，…，
15)dB，step 0.5dB。
?Time to Trigger监测到事件发生的时刻到事件上报的时刻之间的时间差，其含义是只有当特定测量事件（如2a）条件在一段时间即触发时间（TimeToTrigger）内始终满足事件条件才上报该事件，取值范围0~15，对应的实际取值enum(0, 40, 64, 80, 100, 128, 160, 256, 320, 480, 512, 640, 1024, 1280, 2560, 5120)ms。
上图配置为8对应320ms。
?Trigger Quantity表示事件触发的测量指标，可选RSRP、RSRQ，配置值为0~1，分别对应测量的指标enumerate(rsrp, rsrq)。
?MaxReportCells表示最大上报小区数目，对应可配置的数目为1~8个。
?ReportInterval事件触发周期报告间隔，配置范围0~12，对应的配置值enum(120ms, 240ms, 480ms, 640ms, 1024ms, 2048ms, 5120ms, 10240ms, 1min, 6min, 12min, 30min, 60min)。
?ReportAmount事件触发周期报告次数，配置范围0~7，分别对应的值为(1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, Infinity)次，上图中配置为0,对应上报报告次数为1次。
包括频点、小区系统频域上下行带宽配置BandWidth，配置范围0~5，分别对应取值enumerate(1.4M(6RB)，3M(15RB)，5M(25RB)，10M(50RB)，15M(75RB)，20M(100RB))。
?RadioResourceConfigCommon配置参数如下表：
?Prach信道配置信息，主要提供给UE Prach信道产生64个前缀序列的逻辑根序列的起始索引号，随机接入前缀的发送配置索引，确定随机接入前缀的起始RB号等信息。
RRC Connection Reconfiguration还包含各个信道的配置信息，如PDSCH、PUSCH、PHICH、PUCCH、上行功率控制信息，以及小区通道数配置信息。
上图所示信息解析如下：
?PDSCH信道配置信息
2referencesignalpower为单个RE的参考信号的功率（绝对值），D=(P+60)*10，取值范围(-60…50) Step:0.1,单位dBm，如上图值为6，实际功率值为
6/10-60=-59.4dBm。
2P_B包含小区RS的PDSCH的EPRE与不包含小区RS的PDSCH的EPRE 的比值，取值范围enumerate(0,1,2,3)。
?PUSCH配置信息
2N_SB为PUSCH跳频时系统带宽需要划分的子带数目，配置范围为0-4。
2hoppingMode为PUSCH的跳频模式指示，可设置模式为enumerate(Only inter-subframe,both intra and inter-subframe)，对应设置值0-1。
2hoppingOffset为PUSCH跳频偏移，设置范围是0-98。
?PUCCH信道配置
2DeltaPUCCH_Shift参数确定小区中PUCCH format 1/1a/1b的循环偏移的循环偏移量，取值范围enumerate(1,2,3)，对应配置值0-2。
2nRB_CQI指示PUCCH format 2/2a/2b使用的RB数目，配置范围0-98。
2nCS_AN指示一个资源块中PUCCH format1/1a/1b和2/2a/2b混合使用时的循环偏移位数。
2n1PUCCH_AN指示半静态分配的PUCCH Format 1的信道个数，配置范围是0-2047。
?上行功率控制配置信息
2P0_nominalPUSCH为PUSCH的名义的期望接受功率，一般按照实际环境设置绝对值，如上图中期望为-81dBm。
2PoNominalPucch为PUSCH的名义的期望接受功率，一般按照实际环境设置绝对值。
?Antennalportscount为小区支持的天线端口数目，配置范围为0~2，分别对应的天线端口数目enumerate(1,2,4)。
?LogicalChannelConfig（逻辑信道配置）消息里包含优先级Priority、优先级比特率prioritisedBitRate、缓存周期量BucketSizeDuration、逻辑信道组
LogicalChannelGroup等信息。
?优先级比特率prioritisedBitRate，优先保证逻辑信道的比特速率，取值范围(0～10,000,000)kbps。
?缓存周期量BucketSizeDuration指逻辑信道消息缓存的时间长度，信息缓存超过该时间长度就丢弃，以释放缓存空间。取值范围
enumerate(50,100,150,300,500,1000)ms。
?UL_SCH配置信息包括maxHARQ_Tx、periodicBSR_Timer、retxBSR_Timer、ttiBunding和TimeAlignmentTimer。
?maxHARQ_Tx表示发送HARQ消息（Message3）的最大次数，取值范围为1-8次。
periodicBSR_Timer周期报告Buffer Satus Report的定时器长度，取值范围enumerate(5, 10, 16, 20, 32, 40, 64, 80, 128, 160, 320, 640, 1280, 2560,
infinity)sf。
?TTI bundling开关，指示PUCH的TTI建立，设置值为enumerate(false, true)。
TimeAlignmentTimer定时指派定时器，指派UL_SCH消息的定时器，范围enumerate(500, 750，1280, 1920，2560, 5120，10240，infinity) sf，对应取值0-7。
10、RRC connection Reconfiguration complete
对完成RRC Connection Reconfiguration的回应消息，无实质内容。
10、Measurement Report
?如上图所示，UE通过测量报告上报本小区的RSRP、RSRQ值，以及目标小区的PCI、RSRP、RSRQ信息，以供eNodeB判决是否执行切换。
?上图中换算成真实的RSRP计算方式为：RSRP_Range-140，以目标小区RSRP 计算为例，其RSRP值为22-140=-118dBm。
第4章位置更新 4.1 概述 在GSM系统中有三个地方需要知道位置信息，即HLR、VLR和MS。当这个信息发生变化时，需要保持三 者的一致，由位置更新流程实现。位置更新流程是位 置管理中的主要流程，总是由MS发起。 位置更新流程是一个通用流程，在如下三类位置更新流程中要使用到：正常位置更新、周期性位置更 新、IMSI附着位置更新流程。 正常位置更新用于更新网络侧对于MS的位置区信息，LOCATION UPDATING REQUEST消息中包含位置更新 流程的类型信息。 在网络侧VLR判定MS为未知用户时，会启动正常位置更新流程，作为MM连接建立请求的响应。
为限制位置更新尝试次数，位置更新失败时要使用位置更新attempt counter 计数器。在MS开机或SIM卡刚插入时，该计数器清零。 MS中要保持一个"forbidden location areas for roaming"表和一个"forbidden location areas for regional provision of service"表。MS关机或SIM 卡拔出时，将这两个表删除。当MS收到位置更新拒绝消息，其原因值为"Roaming not allowed in this location area"或"Location Area not allowed"时，从BCCH上收到的LAI信息触发位置更新请求的LAI要加到相应的表中。这两个表的容量至少要有10个表项，当表项数目超过表的容量时，最早的表项内容删除。 成功的进行位置更新后，MS在SIM卡中置UPDATED 状态位（UPDATED状态表明最后一次位置更新请求成
L T E信令流程详解集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
LTE信令流程 目录
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。
信令流数据流 图1 子层、协议栈与流 图2 子层运行方式 LTE系统的数据处理过程被分解成不同的协议层。简单分为三层结构：物理层、数据链路层L2和网络层。图1阐述了LTE系统传输的总体协议架构以及用户面和控制面数据信息的路径和流向。用户数据流和信令流以IP包的形式进行传送，在空中接口传送之前，IP包将通过多个协议层实体进行处理，到达eNodeB后，经过协议层逆向处理，再通过S1/X2接口分别流向不同的EPS实体，路径中各协议子层特点和功能如下：
呼叫信令详解（前后台） 呼叫流程信令图 起呼过程分四个阶段：RRC连接建立，直传信令连接建立，RAB建立，震铃接通建立RRC连接 直传信令连接建立（含鉴权和加密）
RAB建立过程
振铃，接通 RRC建立过程 （1）UE 在取得下行同步后，向NodeB发送SYNC_UL，接收到NodeB 回应的FPACH 信息后，在RACH 信道上向RNC 发送RRC Connection Request 消息，发起RRC 连接建立过程。 （2）RNC 准备建立RRC 连接，分配建立RRC 连接所需要的资源，并发送一条Radio Link Setup Request 消息给NodeB。 （3）NodeB 配置物理信道，在新的物理信道上准备接收UE 消息，并给RNC 发送一条
Radio Link Setup Response 响应消息。 （4）RNC 通过ALCAP 协议，建立Iub 数据传输承载。Iub 数据传输承载通过AAL2 的绑定标识与DCH 绑定在一起。建立Iub 数据传输承载需要NodeB 确认。 （5）（6）通过Downlink Synchronisation 和Uplink Synchronisation. 控制帧，NodeB 与RNC 为Iub 数据传输承载建立同步，此后NodeB 开始DL 发送。（7）RNC 在FACH 信道上发送RRC Connection Setup 消息给UE。 （8）UE 在DCCH 上发送RRC Connection Setup Complete 消息给RNC，RRC 连接建立完成 建立初始直传/上下行直传 （9）UE 在DCCH 上给RNC 发送一条Initial Direct Transfer（CM Service Request）消息，该消息包括了UE 请求的业务类型等信息，例如12.2K语音业务。 （10）RNC 发起初始到CN 的信令连接，并发送一条Initial UE Message 消息给CN，通知CN 关于UE 请求的业务等内容。 通过初始直接传输过程后，可使用该信令连接传输UE 和CN 之间的NAS 消息。 （11）CN 发送RANAP 消息Direct Transfer （Authentication Request）到RNC，要求对UE 进行鉴权。 （12）RNC 发送RRC Downlink Direct Transfer（Authentication Request）消息给UE。NAS 消息由UTRAN 透明的传输到UE （13）UE 发送RRC Uplink Direct Transfer Message（Authentication Response）消息给RNC，告知网络侧UE 已经按照鉴权要求完成了鉴权。 （14）RNC 发送RANAP 消息Direct Transfer 给CN，将UE 的NAS消息转发给CN。NAS 消息被透明的传输到UTRAN。 安全模式控制 （15）CN 发送RANAP 消息Security Mode Command 给RNC，要求终端进行安全模式控制。 （16）RNC 在下行DCCH 上发送RRC Security Mode Command 给UE，开始/重启加密过程。 （17）UE 成功应用新的加密方式后，在上行DCCH 上发送RRC SecurityMode Complete 给RNC （18）RNC 发送RANAP 消息Security Mode Complete 给CN，双方完成安全模式控制。建立RAB （19）（20）（21）（22）上行和下行的直接传输过程，NAS 要求传输数据， UE 向网络侧说明Bearer Capability 以及Called Number 等内容。 （22）CN 向RNC 发送RANAP 消息Common ID，告知RNC 该UE 的IMSI。 （23）CN 向RNC 发送RANAP 消息Radio Access Bearer Assignment Request ，发起RAB
1、主叫信令流程 移动用户做主叫时的信令过程从MS向BTS请求信道开始，到主叫用户TCH指配完成为止。一般来说，主叫经过几个大的阶段：接入阶段，鉴权加密阶段，TCH指配阶段，取被叫用户路由信息阶段。 接入阶段主要包括：信道请求，信道激活，信道激活响应，立即指配业务请求等几个步骤。经过这个阶段，手机和BTS BSC 建立了暂时固定的关系。 鉴权加密阶段主要包括：鉴权请求，鉴权响应，加密模式命令，加密模式完成，呼叫建立等几个步骤。经过这个阶段，主叫用户的身份已经得到了确认，网络认为主叫用户是一个合法用户允许继续处理该呼叫。 TCH指配阶段主要包括：指配命令，指配完成。经过这个阶段，主叫用户的话音信道已经确定，如果在后面被叫接续的过程中不能接通，主叫用户可以通过话音信道听到MSC的语音提示。 取被叫用户路由信息阶段主要包括：向HLR请求路由信息，HLR向VLR请求漫游号码，VLR回送被叫用户的漫游号码，HLR向MSC回送被叫用户的路由信息（MSRN）。MSC收到路由信息后，对被叫用户的路由信息进行分析，可以得到被叫用户的局向。然后进行话路接续。 主叫接入阶段、鉴权阶段主要信令： 当用户输入被叫号码完毕按下发射按纽后，手机（以下以MS代替）将进行一系列动作，首先MS将在随机接入信道（RACH ）向BSS发送信道请求消息，以便申请一个专用信道（SDCCH ），BSC为其分配相应的信道成功后，在接入允许信道(AGCH)中通过立即分配消息通知MS为其分配的专用信道，随后MS将在为其分配的SDCCH上发送一个层三消息 ---CM业务请求消息，在该消息中CM业务类型为移动发起呼叫，该消息被BSS透明的传送至MSC，MSC收到CM业务请求消息后，通过处理接入请求消息通知VLR处理此次MS的接入业务请求，（同时，由于在BSC和MSC之间用到了SCCP有连接服务，为建立SCCP连接，MSC还将向BSC回连接确认消息），收到业务接入请求后，VLR将首先查看在数据库中该MS是否有鉴权三参组，如果有将直接向MSC下发鉴权命令，否则向相应的HLR/AUC请求鉴权参数，从HLR/AUC得到三参组，然后再向MSC下发鉴权命令。MSC收到VLR发送的鉴权命令后，通过BSS向MS下发鉴权请求，在该命令中含有鉴权参数，MS收到鉴权请求后，利
第三层（Layer 3）信令 第三层信令是看网络运行情况的信息层，从第三层可以看到网络的各种动作：如：呼叫流程、拥塞、用户忙、位置更新等，系统信息总共有8个类型，Type1—4只出现在待机状态下，Type5—8只出现在通话状态下： 1、System Information Type1 小区广播信息，有该小区自身的频点，RACH的一些参数设置，祥见上图。 2、System Information Type2
待机模式下小区的测量频点，（同频段，移动网有两个频段，GSM900和DCS1800）， 在通话模式下有另外定义的测量频点，也就是说一个小区可以在待机时做测量频点，而通话时不做测量频点，允许小区重选而不允许切换，反之也可以只允许切换不允许小区重选也可以，不过通常情况下待机和通话时的测量频点是一致的。 3、System Information Type2ter 待机模式下小区的测量频点，（异频段，移动网有两个频段，GSM900和DCS1800）， 4、System Information Type 3
小区广播信息，可以看到ATT、T3212、ACC、CRO、CRH以及ACCMIN等，祥见上图5、System Information Type 4
小区广播信息，在这里可以看到小区的CRH、CRO、ACCMIN、MAXRET、CB、CBQ、PT 等一些参数的设置值，祥见上图。 6、System Information Type 5
激活模式下服务小区测量频点，（同频段，移动网有两个频段，GSM900和DCS1800） 只有服务小区有做该小区的测量频点，才会测量到该小区的信号，否则在邻区列表中不会看到该小区，也不会切换。在我们平时路测当中，经常遇到强信号不切换，如果做了测量频点，可以很明了地看到有一个强的邻区信号，但是要是没有做测量频点的话就比较隐性。 7、System Information Type 5ter 激活模式下服务小区的测量频点，（异频段，移动网有两个频段，GSM900和DCS1800）8、System Information Type 6
VoLTE信令流程
内容 VoLTE总体流程 1 VoLTE注册流程 2 VOLTE基本呼叫流程 3
总体流程—承载 ?VoLTE的信令IMS消息使用QCI为5的Non-GBR QoS、语音使用QCI为1的GBR、视频使用QCI为2的GBR QCI Resourc e Type Priority Packet Delay Budget Packet Error Loss Rate Example Services 1 GBR 2 100 ms 10-2Conversational Voice 2 4 150 ms 10-3Conversational Video (Live Streaming) 5 No-GBR 1 100 ms 10-6IMS Signalling 不支持VoLTE的 UE 支持VoLTE的UE 未进行VoLTE会话进行VoLTE语音通话进行VoLTE视频通话 QCI9 QCI5+QCI9 QCI1 + QCI5 + QCI9 QCI1 +QCI2+QCI5+QCI9 ?终端业务承载建立对应关系：
VOLTE总体流程
内容 VoLTE总体流程 1 VoLTE注册流程 2 VOLTE基本呼叫流程 3
VOLTE注册流程—EPS attach（1） ?VoLTE首先在EPS进行联合attach，与普通CSFB一致，再建立QCI5承载： Default bearer (GBR) QCI=8/9 Internet APN Default bearer (Non-GBR) QCI=5 IMS APN ?UE在attach Req中携带SRVCC能力及VOLTE能力： ?EPC在attach Acp中通知UE，网络侧具有VOLTE-IMS，决定UE紧接下来是否发起QCI5承载建立：
七号信令解码分析毕业论文 第一章引言 第一节开发背景 七号信令网是电信网的三大支撑网之一，是电信网的重要组成部分，其应用十分广泛。到目前为止，我国已经建立了由高级信令转接点（HSTP）、低级信令转接点（LSTP）和大量的信令点（SP）组成的三级七号信令网，七号信令网真正成为电信网的神经网和支撑网。为了保证七号信令网的正常高效运行，七号信令集中监测系统作为对七号信令网进行集中监测和管理的工具就显得格外重要。协议分析是七号信令监测平台中实时和历史数据分析的一个重要组成部分，它对获得完整的信令规程分析和实现网络故障精确定位具有重要意义，而无论什么样的信令消息，进入监测系统的第一个环节就是要被系统解码，消息解码的正确和完整与否对监测系统来说就显得非常重要。本文根据《中国国网NO.7信号方式技术规》对协议分析的要求，分析和介绍消息解码的原理和实现方法!由于条件所限我们无法从实际的网络环境中提取数据,因此,我们从后台数据库提取数据来模拟实际的网络环境,我认为完全可以通过数据库来存放从实际网络环境中得到的信令信息,然后通过我们的软件对消息进行解码分析,这并不影响我们的软件的使用围! 第二节软件实现的功能
本软件的名称是:《七号信令的消息分析（TUP部分）》。该软件能根据从数据库中所提取到的信令数据根据NO.7信号方式TUP技术规进行解码分析。通过该软件可以把TUP的所有的消息格式进行分析从而可以据此满足电信网络对七号信令协议测试和详细解码实现快速定位故障的需要。 第三节开发工具简介 为了实现以上功能我使用了VB作为我的开发工具。VB是微软公司开发的基于windows95/98/NT平台的32位程序设计开发平台,其最大优点是简单易学,使用它可以开发出高效,标准的Windows应用程序，它面向对象的特点，丰富的控件都为大型软件的开发提供了方便，但它的缺点也是显而易见的，正因为它的简单，在面向底层的实现方面有所欠缺，如指针，位操作等，但这不足以掩饰它是一个优秀的软件开发工具。 第四节本次课题所完成的工作 在本次毕业设计当中完成这个课题的是两个人,我的主要工作是对从数据库中提取到的数据进行解码分析,并利用伙伴给出的显示方法进行显示。
TDD-LTE 基本信令流程图
1 概述 本文主要针对TD-LTE端到端信令流程图进行分解，为端到端平台提供分析流程呈现依据。由于部分流程无S1口信令支撑，当前根据相关文档进行的绘制，后续具备条件后进行补充调整。
2 TDD-LTE网络结构概述 LTE的系统架构分成两部分，包括演进后的核心网EPC（MME/S-GW）和演进后的接入网E-UTRAN。演进后的系统仅存在分组交换域。 LTE接入网仅由演进后的节点B（evolved NodeB）组成，提供到UE的E-UTRA控制面与用户面的协议终止点。eNB之间通过X2接口进行连接，并且在需要通信的两个不同eNB之间总是会存在X2接口。LTE接入网与核心网之间通过S1接口进行连接，S1接口支持多—多联系方式。 与3G网络架构相比，接入网仅包括eNB一种逻辑节点，网络架构中节点数量减少，网络架构更加趋于扁平化。扁平化网络架构降低了呼叫建立时延以及用户数据的传输时延，也会降低OPEX与CAPEX。 由于eNB与MME/S-GW之间具有灵活的连接（S1-flex），UE在移动过程中仍然可以驻留在相同的MME/S-GW上，有助于减少接口信令交互数量以及MME/S-GW的处理负荷。当MME/S-GW与eNB之间的连接路径相当长或进行新的资源分配时，与UE连接的MME/S-GW 也可能会改变。 E-UTRAN
2.1 EPC 与E-UTRAN 功能划分 与3G 系统相比，由于重新定义了系统网络架构，核心网和接入网之间的功能划分也随之有所变化，需要重新明确以适应新的架构和LTE 的系统需求。针对LTE 的系统架构，网络功能划分如下图： eNodeB 功能： 1） 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； 2） IP 头压缩与用户数据流加密； 3） UE 附着时的MME 选择； 4） 提供到S-GW 的用户面数据的路由； 5） 寻呼消息的调度与传输； 6） 系统广播信息的调度与传输； 7） 测量与测量报告的配置。 MME 功能： 1） 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 ； 2） 安全控制； E-UTRAN
Issue 3.3 课程说明 课程介绍 GSM通信流程包括两方面的内容：呼叫基本流程，信令基本流程。其中，呼叫流程主要包含：移动主叫流程，移动被 叫流程，汇接呼叫流程。信令基本流程主要包含：鉴权流程，位置登记流程，呼叫重建流程，BSC内部切换流程，BSC 间切换流程，MSC间切换流程，移动始发短消息流程，移动终结短消息流程，定向重试流程。 这些流程从系统的角度描述了移动用户经常发生的行为，描述了GSM的几个组成部分在呼叫流程、信令流程中的相互 关系，对移动性特征做重点说明。 课程目标 本课程的重点是介绍GSM系统的协同工作过程，涉及内容包含：呼叫、位置更新、切换、短消息。对流程的介绍突出 了移动特征，具体的信令细节本课程不做描述，可以参考ETSI的GSM规范获得更加详细的内容。 通过学习本课程，可以基本掌握： ?移动用户做位置登记的信令过程； ?移动用户做主叫的信令过程； ?移动用户做被叫的信令过程； 1
Issue 3.3 ?MSC做汇接呼叫的信令过程； ?BSC内切换信令过程； ?BSC间切换的信令过程； ?MSC间切换的信令过程； ?呼叫重建的信令过程； ?定向重试的信令过程。 对这些信令流程学习之后，对GSM系统的原理会有更加深刻的了解，对每个功能实体（MS，BTS，BSC，MSC，VLR， HLR）的功能有更加深刻的体会。 相关资料 ETSI关于GSM的规范，主要是：GSM0408，GSM0808，GSM0902。 2
Issue 3.3 第一节呼叫过程的信令分析 对一次发生在移动用户间的呼叫来说，信令流程可以分为三个相对独立的部分： ?主叫移动用户部分 ?被叫移动用户部分 ?拆线部分 1.1 主叫信令流程 移动用户做主叫时的信令过程从MS向BTS请求信道开始，到主叫用户TCH指配完成为止。一般来说，主叫经过几个大 的阶段：接入阶段，鉴权加密阶段，TCH指配阶段，取被叫用户路由信息阶段。 ?接入阶段主要包括：信道请求，信道激活，信道激活响应，立即指配，业务请求等几个步骤。经过这个阶段，手机 和BTS（BSC）建立了暂时固定的关系。 ?鉴权加密阶段主要包括：鉴权请求，鉴权响应，加密模式命令，加密模式完成，呼叫建立等几个步骤。经过这个阶 段，主叫用户的身份已经得到了确认，网络认为主叫用户是一个合法用户，允许继续处理该呼叫。 ?TCH 指配阶段主要包括：指配命令，指配完成。经过这个阶段，主叫用户的话音信道已经确定，如果在后面被叫 接续的过程中不能接通，主叫用户可以通过话音信道听到MSC的语音提示。 3
TD-LTE信令流程及信令解码 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。 PS业务建立流程： 1.1RRC Connection Request UE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 : |_establishmentCause : ---- highPriorityAccess(1) |_spare : ---- '0'B(00 ) 04 53 14 97 b7 8c 32 1.2RRC Connection Setup UE初始标识，此处因为上层没有提供S-TMSI,所以为随机值。 建立原因，此处 highPriorityAcces s指的是AC11~AC15
CELL SETUP REQUEST value NBAP-PDU ::= initiatingMessage : { procedureID { procedureCode 5, ddMode tdd }, criticality reject, messageDiscriminator common, transactionID longTransActionId : 1, value CellSetupRequestTDD : { protocolIEs { { id 124, criticality reject, value Local-Cell-ID : 0 }, { id 25, criticality reject, value C-ID : 14021 }, { id 43, criticality reject, value ConfigurationGenerationID : 1 }, { id 280, criticality reject, value UARFCN : 10080 }, { id 23, criticality reject, value CellParameterID : 110 }, {
id 131, criticality reject, value MaximumTransmissionPower : 330 }, { id 279, criticality reject, value TransmissionDiversityApplied : FALSE }, { id 274, criticality reject, value SyncCase : 1 }, { id 394, criticality reject, value Synchronisation-Configuration-Cell-SetupRqst : { n-INSYNC-IND 1, n-OUTSYNC-IND 20, t-RLFAILURE 50 } }, { id 359, criticality reject, value ConstantValue : 0 }, { id 384, criticality reject, value ConstantValue : 0 }, { id 381, criticality reject, value ConstantValue : 0 }, { id 287, criticality reject, value TimingAdvanceApplied : no }
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) 1.2.1NAS协议（非接入层协议） (7) 1.2.2RRC层（无线资源控制层） (7) 1.2.3PDCP层（分组数据汇聚协议层） (8) 1.2.4RLC层（无线链路控制层） (8) 1.2.5MAC层（媒体接入层） (9) 1.2.6PHY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)
（流程管理）位置更新具体信令流程
位置更新 4.1 概述 于GSM系统中有三个地方需要知道位置信息，即HLR、VLR和MS。当 这个信息发生变化时，需要保持三者的壹致，由位置更新流程实现。位置 更新流程是位置管理中的主要流程，总是由MS发起。 位置更新流程是壹个通用流程，于如下三类位置更新流程中要使用到：正 常位置更新、周期性位置更新、IMSI附着位置更新流程。 正常位置更新用于更新网络侧对于MS的位置区信息， LOCATIONUPDATINGREQUEST消息中包含位置更新流程的类型信息。 于网络侧VLR判定MS为未知用户时，会启动正常位置更新流程，作为 MM连接建立请求的响应。 为限制位置更新尝试次数，位置更新失败时要使用位置更新 attemptcounter计数器。于MS开机或SIM卡刚插入时，该计数器清零。 MS中要保持壹个"forbiddenlocationareasforroaming"表和壹个 "forbiddenlocationareasforregionalprovisionofservice"表。MS关机 或SIM卡拔出时，将这俩个表删除。当MS收到位置更新拒绝消息，其 原因值为"Roamingnotallowedinthislocationarea"或 "LocationAreanotallowed"时，从BCCH上收到的LAI信息触发位置更 新请求的LAI要加到相应的表中。这俩个表的容量至少要有10个表项， 当表项数目超过表的容量时，最早的表项内容删除。 成功的进行位置更新后，MS于SIM卡中置UPDATED状态位（UPDATED 状态表明最后壹次位置更新请求成功，同时此时LAI、TMSI，加密的密钥 和加密序列号均应该保存于SIM卡中），且存储新的位置区信息。 4.2 位置更新流程 正常位置更新、周期性位置更新和IMSI附着位置更新流程基本相同（不 同之处于下面各小节中详细描述），流程如下图： 图4-1位置更新流程 (1) MS于空中接口的接入信道上向BTS发送ChannelRequest（该消 息内含接入原因值为位置更新）；
LTE信令流程之开机附着、去附着流程分析 开机附着流程 开机附着流程说明： ?N0010处在RRC_IDLE态的UE进行Attach过程，发起随机接入过程，即MSG1消息； ?N0020eNB检测到MSG1消息后向UE发送随机接入响应消息，即MSG2消息；
?N0030UE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消息申请建立RRC连接； ?N0040eNB向UE发送RRCConnectionSetup消息，包含建立S RB1信令承载信息和无线资源配置信息； ?N0050 UE完成SRB1信令承载和无线资源配置，向eNB发送RRC ConnectionSetupComplete消息，包含NAS层Attach request信息； ?N0060eNB选择MME，向MME发送INITIAL UE MESSAGE 消息，包含NAS层Attach request消息； ?N0070 MME向eNB发送INITIAL CONTEXT SETUP REQUES T消息，包含NAS层Attach Accept消息； ?N0080eNB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； ?N0090 UE向eNB发送UECapabilityInformation消息，报告UE能力信息； ?N0100 eNB向MME发送UE CAPABILITY INFO INDICATION消息，更新MME的UE能力信息； ?N0110 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； ?N0120 UE向eNB发送SecurityModeComplete消息，表示安全激活完成； ?N0130 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信令承载信息和无线资源配置，建立SRB2、DRB（包括默认承载）等； ?N0140 UE向eNB发送RRCConnectionReconfigurationComplete消息，表示无线资源配置完成； ?N0150 eNB向MME发送INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE响应消息，表明UE上下文建立完成； ?N0160 UE向eNB发送ULInformationTransfer消息，包含NAS层Attach C omplete、Activate default EPS bearer context accept消息；
信令流程与GT翻译详解 MSC与HLR、MSC间进行通信，用到MTP、SCCP、TCAP、CAP各层协议栈，其中MTP层只识别各设备的信令点，SCCP层只识别MSC/VLR/GCR/SSP、HLR/AuC、SCP、SMSC等各个网元的设备识别码（俗称设备号），IMSI、MSISDN等。所以如果要实现MSC与HLR、MSC、SCP（智能网）等网元的通讯（信令流程传递的过程）。就要把SCCP层识别的MSC/VLR/GCR/SSP、HLR/AuC、SCP、SMSC设备识别码、IMSI、MSISDN翻译成相应网元信令点，实现个网元之间的通信和业务通信，即所谓的GT翻译（GT指向）。如下图所示即各个网元间的协议通信模型。 下面用位置更新流程中使用的IMSI，被叫分析流程中使用的MSISDN以及在各网元传递消息时使用的MSC/VLR/GCR/SSP、HLR/AuC、SCP、SMSC识别码，结合信令流程特点分析各网元间的GT翻译（即把各类转换成相应设备的信令点）是如何实现的。
图1：新用户开机位置更新与相关号码GT 翻译对应关系流程分析 1、新用户第一次开机，收到该小区的广播消息中携带的LAI+CGI 值，向网络侧发起位置更新请求消息，消息中携带IMSI 号码，LAI+CGI 信息。 2、MSC/VLR 根据手机上报的IMSI 号码，进行GT 翻译，找到该IMSI 所对应的归属HLR 信令点。并存储移动台的LAI （IMSI 号码对HLR 信令点的GT 翻 译） 、MSC 根据IMSI 翻译出的HLR 信令点向HLR 请求识别号，IMSI 、MSISDN 号码 4、HLR 记录该MSC/VLR 识别码，并建立该移动台IMSI 、MSISDN 号码与 MSC/VLR 识别码的对应关系。以便进行语音呼叫。（即移动台完成了HLR 里的位置登记） 图2 ：跨局位置更与相关号码对应关系流程分析 1、移动台漫游到MSC/VLR （2）局，收到该小区BCCH 信道广播消息中携带的LAI+CGI 值，发现与本移动台存储的LAI 值不符，触发位置更新请求，向MSC/VLR （2）请求位置更新，消息中携带该移动台的IMSI 号码 2、MSC/VLR （2）根据移动台上报的IMSI 号码，进行GT 翻译，找到该IMSI 所对应的归属HLR 信令点。并存储移动台的LAI 、MSC （2）向HLR 请求该用户的用户MSC/VLR IMSI 、MSISDN 号码 4、HLR 记录该MSC/VLR （2 ）识别码，并建立该移动台IMSI 、MSISDN 号码与（2）识别码的对应关系。以5、HLR 把该MSC/VLR （2）识别号码翻译成MSC/VLR （2）的信令点，找到该MSC/VLR （2），向MSC/VLR 插入该用户的用户数据。并在消息中携带该HLR 的识别号。 6、MSC/VLR （2)把HLR 识别号码翻译成HLR 信令点，向HLR 发送插入数据响应消息8、HLR 5、HLR 把该MSC/VLR 翻译成MSC/VLR 的信令点，找到该MSC/VLR ，向MSC/VLR 插入该用户的用户数据（HLR 中需要做的MSC/VLR 识别号与 MSC/VLR 信令点的GT 翻译） 7、HLR 根据记录的MSC/VLR （1）识别号，翻译成MSC/VLR （1）的信令点，向MSC(1)发送删除用户数据的消息。消息中携带HLR 识别号。
Layer 3信令分析及流程详解汇编
Layer 3信令是看网络运行情况的信息层，从第三层可以看到网络的各种动作：如：呼叫流程、拥塞、用户忙、位置更新等，并且可以对路测中的各种问题如掉话、切换失败等网络事件的原因进行准确的分析。 系统信息一般有8个类型，分别是1、2、3、4、5、6、7、8，Type 1～4只出现在待机状态下，Type 5～6只出现在通话状态下，明白这点，对以后的分析至关重要。其中2中含有：2、2bis、2ter，5中含有5、5bis、5ter，所以总共有12种系统信息，系统信息1仅用于跳频，所以称为选择项。其中1、2、3、4、2bis、2ter 、7、8都在BCCH上发送，由IDLE模式下的移动台接收。5、5bis、5ter、6在SACCH上发送，由ACTIVE模式下的移动台接收。一般来说所有系统信息在连续的8个51复帧中发送完，如下图示： 上图中的TC表示复帧序列号，可以看出，当TC=4、5时，发送的内容是可选的，其它是固定的。 TC=0固定发送跳频信息，当出现上图示的1（3）时，表示跳频时发类型1，不跳频时发类型3 当类型4中发送的关于小区重选信息不够完整时，由类型7、8补充。且在TC=7、3时发送（上图示） 对于类型5、6在下行的SACCH上发送，并没有复帧规范，除非切换完成后要立即发送类型5、6。 1、System Information Type1
说明：系统信息类型1 （频率信息） 此类型仅用于跳频时，发送内容为： 第一、小区信道描述。用于通知移动，小区采用的频带与可以供跳频用的频点。对于GSM900与GSM1800采用的格式是不同的。对于GSM900： 有一个BIT MAP 0（比特位图）用于描述两方面信息，分别为： CA-NO，取值分别为：0、1、2，代表，GSM900、GSM1800、GSM1900。 CA-ARFCN，采用的有效射频频点，当为GSM900，将有一个相应于124个频点的124位图，当某个频点被采用时，相应的比特位被置为1，否则将被置为0. 对于GSM1800情况点不同。由于频点太多，不用位图，而用别的编码方式，FORMAD-IND=？来描述编码方式，后面跟一串编码比特来表示。 第二、RACH控制参数，描述的两个数据为；ACC、EC，ACC称为接入控制等级，分为0-9与11-15，0-9表示普通级，所有移动台被定义为0-9，11-15为优先级，10表示EC，如果此位取0，表示所有移动台允许进行紧急呼叫，取1时，只有11-15优先级的移动台可以进行紧急呼叫。 CB——小区禁止标志，用一个比特表示。
GSM 信令流程（菜鸟多看看，不要到处跑） GSM 系统使用类似OSI 协议模型的简化协议，包括物理层（L1）、数据链路层（L2）和应用层（L3）。L1是协议模型最底层，提供物理媒介传输比特流所需的全部功能。L2保证正确传递消息及识别单个呼叫。在GSM 系统中，无线接口（Um ）上的L1和L2分别是TDMA 帧和LAPDm 协议。在网络侧，Abis 接口和A 接口使用的L1均为E1传输方式，L2分别为LAPD 和MTP 协议。在Um 接口，MS 每次呼叫时都有一个L1和L2层的建立过程，在此基础上再与网络侧建立L3上的通信。在网络侧（A 和Abis 接口），其L1和L2（SCCP 除外）始终处于连接状态。L3层的通信消息按阶段和功能的不同，分为无线资源管理（RR ）、 G C H ) C C H )H )
移动性管理（MM）和呼叫控制（CC）三部分。 1、建立RR连接 RR的功能包括物理信道管理和逻辑信道的数据链路层连接等。 在任何情况下，MS向系统发出的第一条消息都是CH－REQ（信道请求），要求系统提供一条通信信道，所提供的信道类型则由网络决定。CH－REQ有两个参数：建立原因和随机参考值（RAND）。建立原因是指MS发起这次请求的原因，本例的原因是MS发起呼叫，其它原因有紧急呼叫、呼叫重建和寻呼响应等。RAND是由MS确定的一个随机值，使网络能区别不同MS所发起的请求。RAND有5位，最多可同时区分32个MS，但不保证两个同时发起呼叫的MS的RAND值一定不同。要进一步区别同时发起请求的MS，还要根据Um接口上的应答消息。 CH－REQ消息在BSS内部进行处理。BSC收到这一请求后，根据对现有系统中无线资源的判断，分配一条信道供MS使用。该信道是否能正常使用，还需BTS作应答证实，Abis接口上的一对应答消息CHACT（信道激活）和CHACK（信道激活证实）完成这一功能。CHACT指明激活信道工作所需的全部属性，包括信道类型、工作模式、物理特性和时间提前量等。 网络准备好合适的信道后，就通知MS，由IMMASS（立即指配）消息完成这一功能。在IM－MASS中，除包含CHACT中的信道相关信息外，还包括随机参考值RA、缩减帧号T、时间提前量TA等。RA值等于BSS系统收到的某个MS发送的随机值。T是根据收到CH－REQ时的TD－MA帧号计算出的一个取值范围较小的帧号。RA和T值都与请求信道的MS直接相关，用于减少MS之间的请求冲突。TA是根据BTS收到RACH信道上的CH －REQ信息进行均衡时，计算出来的时间提前量。MS根据TA确定下一次发送消息的时间提前量。 IMMASS的目的是在Um接口建立MS与系统间的无线连接，即RR连接。MS收到IM －MASS后，如果RA值和T值都符合要求，就会在系统所指配的新信道上发送SABM帧，其中包含一个完整的L3消息（MP－L3－INF），这条消息在不同的接口有不同的作用。在Um接口，SABM帧是LAPDm层上请求建立一个多帧应答操作方式连接的消息。系统收到SANM帧后，回送一个UA帧，作为对SABM帧的应答，表明在MS与系统之间已建立了一条LAPDm通路；另外，此UA帧的消息域包含同样一条L3消息，MS收到该消息后，与自己发送的SABM帧中相应的内容比较，只有当完全一样时，才认为被系统接受。L3消息中包含MS的IMSI，IMSI对每个MS是唯一的，这可保证在该信道上只有一个MS可接入系统。在Abis接口，这条消息是ESTIND（建立指示），用来通知已建立LAPDm连接，作为对IMMASS消息的应答。 在SANM帧中，透明传输到MSC的L3消息是A接口的第1条L3消息。尽管A接口