LTE空口信令分析

LTE空口信令流程详解LTE空口信令流程详解1、附着信令流程1.1 、Attach附着信令流程（统计时延：红色的为开始和结束信令）EPS MM Attach requestEPS MM Unknown(0x0734)UL CCCH rrcConnectionRequestDL CCCH rrcConnectionSetupUL DCCH rrcConnectionSetupCompleteDL DCCH rrcConnectionReconfigurationDL DCCH dlInformationTransferUL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete EPS MM Security protected NAS messageEPS MM Authentication requestEPS MM Authentication responseEPS MM Unknown(0x077B)UL DCCH ulInformationTransferDL DCCH dlInformationTransferEPS MM Security protected NAS messageEPS MM Security mode commandEPS MM Security mode completeEPS MM Unknown(0x0790)UL DCCH ulInformationTransferDL DCCH ueCapabilityEnquiryUL DCCH ueCapabilityInformationDL DCCH securityModeCommandDL DCCH rrcConnectionReconfigurationUL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete EPS MM Security protected NAS messageEPS MM Attach acceptEPS SM Activate default EPS bearer context request EPS SM Activate default EPS bearer context accept EPS MM Attach completeEPS MM Unknown(0x072D)UL DCCH ulInformationTransferDL DCCH rrcConnectionReconfigurationUL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete1.2、Detach去附着信令流程（统计时延：红色的为开始和结束信令）EPS MM Detach requestEPS MM Unknown(0x0734)UL DCCH ulInformationTransferDL DCCH dlInformationTransferEPS MM Security protected NAS message EPS MM Detach acceptDL DCCH rrcConnectionReleaseEPS SM PDN connectivity request1.3、前台测试中Detach & Attach信令流程2、呼叫业务信令流程2.1、UE主叫信令流程（统计时延：红色的为开始和结束信令）EPS MM Extended service requestUL CCCH rrcConnectionRequestDL CCCH rrcConnectionSetupUL DCCH rrcConnectionSetupCompleteDL DCCH rrcConnectionReconfigurationUL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete DL DCCH securityModeCommandDL DCCH rrcConnectionReconfigurationUL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete DL DCCH rrcConnectionReconfigurationUL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete 2.2、UE被叫信令流程（统计时延：红色的为开始和结束信令）DL PCCH PagingEPS MM Extended service requestUL CCCH rrcConnectionRequestDL CCCH rrcConnectionSetupUL DCCH rrcConnectionSetupCompleteDL DCCH rrcConnectionReconfigurationUL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete DL DCCH securityModeCommandDL DCCH rrcConnectionReconfigurationUL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete DL DCCH rrcConnectionReconfigurationUL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete 2.3、前台测试中UE主叫、切换L3信令流程2.4、后台软件中掉线、接入、RRC连接的L3信令与对应的Event 事件3、重选与切换信令流程3.1、小区重选信令流程DL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType1DL BCCH:DL SCH systemInformationDL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType1DL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType1DL BCCH:DL SCH systemInformationDL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType1DL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType1DL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType13.2、基站同频切换信令流程（统计时延：红色的为开始和结束信令）UL DCCH measurementReportDL DCCH rrcConnectionReconfigurationUL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete DL DCCH rrcConnectionReconfigurationUL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete DL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType1DL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType1DL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType1DL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType1DL BCCH:DL SCH systemInformation3.3、基站间同频切换信令流程（统计时延：红色的为开始和结束信令）UL DCCH measurementReportDL DCCH rrcConnectionReconfigurationUL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete DL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType1DL DCCH rrcConnectionReconfigurationUL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete 4、跟踪区域更新信令流程4.1、新小区所属跟踪区域不在终端跟踪区域列表令流程4.2、周期性跟踪区域更新信令流程4.2、ENODEB间同频切换及TAU更新流程4.2、ENODEB间同频切换MR中的消息。

LTE空⼝信令解析（附着到FTP业务流程）LTE空⼝信令解析（附着到进⾏FTP业务流程）
⼀、信令流程简介
1.1附着信令流程
UE开机或者飞⾏模式后进⾏⼩区选择，读取系统消息后，进⾏附着流程，附着流程包括
1、UE随机接⼊，RRC建⽴阶段；
2、UE能⼒认证；
3、UE⾝份认证；
4、NAS层鉴权加密（可选,初始附着除外）
5、NAS层安全模式；
6、AS侧安全模式；
7、建⽴E-RAB承载；
8、激活默认承载；
1.2FTP业务信令流程
UE在空闲态，如果要接收数据或者发送数据，UE会经历⼀下⼏个流程：
1、随机接⼊，建⽴RRC连接；
2、UE⾝份认证；
3、AS层安全模式；
4、建⽴E-RAB承载；
5、进⾏数据传输
UE在连接态要传数据，层3信令⽆明显特征；层1⽅⾯，假如存在PUSCH信道，随时可以传输数据，假如不存在，需通过PUCCH SR进⾏上⾏资源申请，如果PUCCH SR申请不到信道，UE会发起RACH竞争接⼊申请资源，RACH竞争不到，UE 掉线，进⼊空闲态。

1.3 切换信令流程
切换流程⼀般包括测量控制下发，测量报告上报，测量判决，测量执⾏，信令流程图如下：
⼆、关键信令说明
2.1System Information Block Type1
2.2System Information Block Type2（其他系统消息也是与SIB2组合在⼀
起在SI消息中下发，SI系统消息可能会包含多个SIB，这⾥不详细列举，⽐如SIB3/SIB4携带同频重选参数信息,SIB5携带异频重选参数信息，SIB6-8携带异系统重选参数信息等）。

LTE空口协议及信令流程教学目标教学内容LTE空口协议介绍LTE 系统架构p eNode B间的接口MME / S-GWMME / S-GWS1p Mobility Management p Serving Gatewayp MME/SGW 与eNode B 的接口EPCE-UTRANEPSX2LTE/SAE系统结构演进SGiS4S3S1-MMEPCRFS7S6aLTE 网元功能MMEServing GWPDN GWE-Node BØNAS 信令以及安全性功能Ø3GPP 接入网络移动性导致的CN 节点间信令Ø空闲模式下UE 跟踪和可达性Ø漫游Ø鉴权Ø承载管理功能（包括专用承载的建立）Ø支持UE 的移动性切换用户面数据的功能ØE-UTRAN 空闲模式下行分组数据缓存和寻呼支持Ø数据包路由和转发Ø上下行传输层数据包标记Ø基于用户的包过滤Ø合法监听ØIP 地址分配Ø上下行传输层数据包标记ØDHCPv4和DHCPv6（client 、relay 、server ）具有现3GPP Node B 全部和RNC 大部分功能，包括：Ø物理层功能ØMAC 、RLC 、PDCP 功能ØRRC 功能Ø资源调度和无线资源管理Ø无线接入控制Ø移动性管理LTE 协议结构信令流数据流E-Node BPHYUEPHYMAC RLC MAC MMERLC NASNAS RRCRRC PDCP PDCP APPUDP GTPU IPS1APSCTPSGWIPUDP GTPU IPSCTP S1AP X2AP控制面协议架构UE eNode-B MMEUE eNode-B MME行的功能: 保护用户面协议架构UEeNode-BMMESAE Gateway用户面协议架构UE eNode-BMMEEPS 承载业务架构Radio S5/S8S1Gi承载概念n GBR/ Non-GBR 承载：在承载建立或修改过程中通过例如eNode B接纳控制等功能永久分配专用网络资源给某个保证比特速率（Guaranteed Bit Rate，GBR）的承载，可以确保该承载的比特速率。

LTE空口信令流程详解以及相关优化案例汇总1、附着信令流程1.1 、Attach附着信令流程（统计时延：红色的为开始和结束信令）EPS MM Attach requestEPS MM Unknown(0x0734)UL CCCH rrcConnectionRequestDL CCCH rrcConnectionSetupUL DCCH rrcConnectionSetupCompleteDL DCCH rrcConnectionReconfigurationDL DCCH dlInformationTransferUL DCCH rrcConnectionReconfigurationCompleteEPS MM Security protected NAS messageEPS MM Authentication requestEPS MM Authentication responseEPS MM Unknown(0x077B)UL DCCH ulInformationTransferDL DCCH dlInformationTransferEPS MM Security protected NAS messageEPS MM Security mode commandEPS MM Security mode completeEPS MM Unknown(0x0790)UL DCCH ulInformationTransferDL DCCH ueCapabilityEnquiryUL DCCH ueCapabilityInformationDL DCCH securityModeCommandDL DCCH rrcConnectionReconfigurationUL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete EPS MM Security protected NAS messageEPS MM Attach acceptEPS SM Activate default EPS bearer context request EPS SM Activate default EPS bearer context accept EPS MM Attach completeEPS MM Unknown(0x072D)UL DCCH ulInformationTransferDL DCCH rrcConnectionReconfigurationUL DCCH rrcConnectionReconfigurationCompleteattach.xlsAttach信令流程详解1.2、Detach去附着信令流程（统计时延：红色的为开始和结束信令）EPS MM Detach requestEPS MM Unknown(0x0734)UL DCCH ulInformationTransferDL DCCH dlInformationTransferEPS MM Security protected NAS message EPS MM Detach acceptDL DCCH rrcConnectionReleaseEPS SM PDN connectivity requestdeatch.xlsDetach信令流程详解2、呼叫业务信令流程2.1、UE主叫信令流程（统计时延：红色的为开始和结束信令）EPS MM Extended service requestUL CCCH rrcConnectionRequestDL CCCH rrcConnectionSetupUL DCCH rrcConnectionSetupCompleteDL DCCH rrcConnectionReconfigurationUL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete DL DCCH securityModeCommandDL DCCH rrcConnectionReconfigurationUL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete DL DCCH rrcConnectionReconfigurationUL DCCH rrcConnectionReconfigurationCompleteUE 主叫信令.xlsUE主叫信令流程详解2.2、UE被叫信令流程（统计时延：红色的为开始和结束信令）DL PCCH PagingEPS MM Extended service requestUL CCCH rrcConnectionRequestDL CCCH rrcConnectionSetupUL DCCH rrcConnectionSetupCompleteDL DCCH rrcConnectionReconfigurationrrcConnectionReconfigurationComplet UL DCCHeDL DCCH securityModeCommandDL DCCH rrcConnectionReconfigurationrrcConnectionReconfigurationCompl UL DCCHeteDL DCCH rrcConnectionReconfigurationrrcConnectionReconfigurationComplet UL DCCHeUE 被叫信令.xlsUE被叫信令流程详解3、重选与切换信令流程3.1、小区重选信令流程DL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType1 DL BCCH:DL SCH systemInformationDL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType1 DL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType1 DL BCCH:DL SCH systemInformationDL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType1 DL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType1 DL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType1重选.xls重选信令流程详解3.2、基站内同频切换信令流程（统计时延：红色的为开始和结束信令）UL DCCH measurementReportDL DCCH rrcConnectionReconfigurationUL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete DL DCCH rrcConnectionReconfigurationUL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete DL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType1DL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType1DL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType1DL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType1DL BCCH:DL SCH systemInformation基站内同频切换信令流程详解基站内同频切换信令.xls3.3、基站间同频切换信令流程（统计时延：红色的为开始和结束信令）UL DCCH measurementReportDL DCCH rrcConnectionReconfigurationUL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete DL BCCH:DL SCH systemInformationBlockType1DL DCCH rrcConnectionReconfigurationUL DCCH rrcConnectionReconfigurationComplete基站间同频切换信令流程详解基站间同频切换信令.xls4、跟踪区域更新信令流程4.1、新小区所属跟踪区域不在终端跟踪区域列表中信令流程4.2、周期性跟踪区域更新信令流程六、优化案例9.1、PUSCH BLER高案例问题现状：最近在上南路高青路做业务测试时发现PUSCH BLER较高，分别对Cell175进行了多次不同状态下的测试，分别为由其他小区切换至Cell175、处于定点状态下占用Cell175、处于移动状态下稳定占用Cell175进行测试，在这三种状态下，Cell175的PUSCH BLEW均很高，同时，在占用Cell175的时候，UE会多次出现重建的情况。

LTE基本概念及信令流程分析分解LTE（Long Term Evolution）是一种第4代（4G）移动通信技术，具有高速数据传输、低延迟、更高的频谱效率和更好的覆盖范围等特点。

LTE基本概念及信令流程分析分解如下：1.基本概念：a.用户面：用户面是指移动设备和LTE网络之间传输数据的部分，主要涉及无线链路、空中接口等。

LTE使用OFDMA（正交频分多址）和MIMO （多输入多输出）等技术，提供高速数据传输和频谱效率。

b.控制面：控制面是指移动设备和LTE网络之间传输控制信息的部分，主要涉及信令过程、协议等。

控制面用于管理无线资源、连接建立和维护等功能，确保通信的可靠性和稳定性。

2.信令流程分析分解：a.接入过程：i.基站选择：移动设备通过扫描周围的基站，选择信号强度最强的基站作为接入点。

ii. 尝试连接：移动设备发送连接请求（RRC Connection Request）给选择的基站。

iii. 寻呼过程：基站通过广播信道向所有连接到该基站的设备发送寻呼消息，通知设备建立连接。

iv. 建立连接：设备收到寻呼消息后，发送连接确认（RRC Connection Setup）给基站确认建立连接。

v.建立数据通路：设备和基站之间建立数据通路，以实现数据传输。

b.数据传输过程：i.资源分配：基站分配资源给设备，包括子载波、时隙等。

ii. 数据传输：设备通过无线链路向基站发送数据，基站收到数据后进行解码和分析。

iii. 反馈信息：基站发送ACK/NACK（确认/否认）给设备，告知数据传输是否成功。

iv. 集束赋形：如果使用了MIMO技术，则基站根据反馈信息调整天线的赋形，提高信号质量和数据传输速率。

v. 端到端延迟控制：LTE通过QCI（QoS Class Identifier）来实现不同业务的延迟控制，保证对延迟敏感的应用（如VoIP）具有较低的延迟。

c.连接释放过程：i. 释放请求：设备发送连接释放请求（RRC Connection Release）给基站，请求释放连接。

LTE信令分析一、概述：本文信令内容为2011年6月杭州LTE实验网期间，采用NSN的网络设备，数据卡终端为创毅，测试软件使用CDS吐出的信令内容。

由于试验网期间网络、终端、测试软件都没有完全成熟，所以信令内容只局限于现有试验网阶段。

以下是终端空闲态、RRC连接态做业务涉及到的所有信令内容。

从消息看主要是无线资源控制层RRC消息和非接入层NAS消息。

NAS高层消息不再多做描述，主要对RRC层消息做简单介绍。

RRC: RRCConnectionRequestRRC: RRCConnectionSetupNAS: Attach RequestNAS: Authentication RequestNAS: Authentication ResponseNAS: Security Mode CommandNAS: Security Mode CompleteRRC: UECapabilityEnquiryRRC: UECapabilityInformationNAS: Attach AcceptRRC: RRCConnectReconfigurationCompleteNAS: Attach CompleteRRC: RRCConnectionReleaseRRC: MasterInformationBlockRRC: PagingRRC: MeasurementReport二、信令流程1.切换流程：待补充2.重选信令流程重选过程是RRC空闲状态下的流程，只有2条信令：RRC: RRCConnectionRequest、RRC: MasterInformationBlock。

如下图所示：3.FTP信令流程：待补充三、详细信令1.RRC层信令内容业务和功能广播和 NAS 相关的系统消息广播和 AS 相关的系统消息寻呼建立、维护和释放终端和 E-UTRAN 之间的RRC 链接包括分配临时的终端标识，配置信令承载安全功能包括密钥的管理建立、维护和释放点对点的无线承载移动性管理功能，包括测量控制和上报、切换、小区选择和重选、切换时 RRC 上下文传递广播 MBMS 业务建立、维护和释放 MBMS 无线承载QoS 管理功能终端测量控制和上报上下行透明传递 NAS 消息1)RRC: RRCConnectionRequestMessage type: CCCH_ULDirection: UplinkComputer Timestamp: 14:57:41.890uL-CCCH-Messagemessagec1rrcConnectionRequestcriticalExtensionsrrcConnectionRequest-r8ue- IdentityrandomValue: 1101110111011101110111011101110111011101establishmentCause : mo-Signallingspare : 05D DD DD DD DD D6主要内容：终端身份、建立原因。