LTE信令流程详解
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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。
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： 信令流 数据流 E-Node B
PHY UE
PHY MAC RLC
MAC MMERLC NAS NASRRC RRC
TD-LT信令流程及信令解码
第1页 共84页
TD-LTE信令流程及信令解码
TD-LT信令流程及信令解码
第2页 共84页
〔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，TD-LT信令流程及信令解码
第3页 共84页 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：
1.1 RRC 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, TD-LT信令流程及信令解码
第4页 共84页 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 :
LTE基本信令过程整理
LTE（Long Term Evolution）是4G移动通信技术的一种，具有高速、高效、低时延的特点。在实现这些特点的过程中，涉及到多个信令过程，下面将对LTE基本信令过程进行整理。
1.UE上电和初始接入过程：
UE（User Equipment）上电后，会扫描附近的小区，到合适的小区后，进行小区的选择和初始接入过程。这个过程涉及到小区、小区选择、小区广播等信令过程。
2.建立RRC连接：
RRC（Radio Resource Control）连接是UE与eNodeB之间的控制连接，用于传递控制信息。建立RRC连接的过程中，包括小区选择、小区重选、RRC连接请求、RRC连接建立等信令过程。
3.小区重选：
UE在连接着一个小区的情况下，如果检测到其他小区的信号质量更好，则可能会进行小区重选。小区重选的过程中，涉及到小区重选评估、小区重选选择、小区重选完成等信令过程。
4.流程描述：
4.1小区：
UE在上电后，会进行小区，即扫描附近的小区，获取相应的小区信息，如小区的频率、位置区域码等。
4.2小区选择： 在小区完成后，UE会根据一定的算法选择最佳的小区，通常是信号质量最好的小区。
4.3小区广播：
一旦UE选择了一个小区，该小区会发送广播消息给UE，包含小区的系统信息、小区的生命周期等。
4.4RRC连接请求：
UE在选择好小区后，会向小区发送RRC连接请求，请求建立与小区的RRC连接。
4.5RRC连接建立：
小区收到UE的RRC连接请求后，如果符合条件，则会向UE发送RRC连接建立控制信息，用于建立RRC连接。
4.6小区重选评估：
在UE连接着一个小区的情况下，如果检测到其他小区的信号质量更好，则会进行小区重选评估，评估其他小区的可用性。
4.7小区重选选择：
根据小区重选评估的结果，UE会选择信号质量最好的小区进行连接，进行小区重选选择。
4.8小区重选完成：
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：
1.1 RRC 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)
