LTE基本原理培訓(xùn)教材,中興通訊銷售體系 工程服務(wù)部TD用服部 姓 名 : 杜雨舟 E-mail : ,什么是LTE？,什么是LTE？,LTE=Long Term Evolution，又稱E-UTRA/E-UTRAN，和3GPP2 UMB合稱E3G（Evolved 3G） LTE是以O(shè)FDM為核心的技術(shù)，為了降低用戶面延遲，取消了無線網(wǎng)絡(luò)控制器（RNC）。與其說是3G技術(shù)的“演進(jìn)”（evolution），不如說是“革命”（revolution）。 這場(chǎng)“革命”是系統(tǒng)不可避免的喪失了大部分后向兼容性，也就是說，從網(wǎng)絡(luò)側(cè)和終端側(cè)都要做大規(guī)模的更新?lián)Q代。因此從技術(shù)歸屬上，可以將LTE看作4G范疇。 LTE的起因：在2004年WiMAX對(duì)UMTS技術(shù)產(chǎn)生挑戰(zhàn)（尤其是HSDPA技術(shù)）時(shí)，3GPP急于開發(fā)和WiMAX抗衡的、以O(shè)FDM/FDMA為核心技術(shù)、支持20MHz系統(tǒng)帶寬的、具有相似甚至更高性能的技術(shù)。長(zhǎng)期上也可以在IMT-Advanced標(biāo)準(zhǔn)化上先發(fā)制人。,LTE演進(jìn)路線,3GPP（3rd Generation Partnership Project）于1998年12月成立，是一個(gè)由無線工業(yè)及商貿(mào)聯(lián)合會(huì)ARIB、CCSA、歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)研究所ETSI、電信行業(yè)解決方案聯(lián)盟ATIS、電信技術(shù)協(xié)會(huì)TTA和電信技術(shù)委員會(huì)TTC合作成立的通信標(biāo)準(zhǔn)化組織。 3GPP是一個(gè)致力于制定3G、LTE、IMT-Advanced標(biāo)準(zhǔn)的全球標(biāo)準(zhǔn)化組織。,3GPP2(第三代合作伙伴計(jì)劃2): 該組織是于1999年1月成立，由北美TIA、日本的ARIB、日本的TTC、韓國(guó)的TTA四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)起，主要是制訂以ANSI-41核心網(wǎng)為基礎(chǔ)，CDMA2000為無線接口的第三代技術(shù)規(guī)范。,3GPP組織制定的4G標(biāo)準(zhǔn),第二條演進(jìn)路線是 IEEE802.16系列的寬帶無線接入標(biāo)準(zhǔn)，被稱作WiMax。,LTE總體技術(shù)特點(diǎn),LTE系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要考慮如下幾個(gè)總體目標(biāo)： 降低每比特成本 擴(kuò)展業(yè)務(wù)的提供能力，以更低的成本，更佳的用戶體驗(yàn)提供更多的業(yè)務(wù) 靈活使用現(xiàn)有的和新的頻段 簡(jiǎn)化架構(gòu)，開放接口 實(shí)現(xiàn)合理的終端功耗 高數(shù)據(jù)率、低延遲、為分組業(yè)務(wù)優(yōu)化的系統(tǒng)，需完成以下工作： 在空中接口的物理層方面，支持靈活的傳輸帶寬，引入新的傳輸技術(shù)和先進(jìn)的多天線技術(shù) 在空中接口層2/層3方面，對(duì)信令設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化 在RAN架構(gòu)方面，確定優(yōu)化的RAN架構(gòu)和RAN網(wǎng)元之間的功能劃分 優(yōu)化的RF設(shè)計(jì)。,LTE需求,支持1.25MHz（包括1.6MHz）-20MHz帶寬 峰值數(shù)據(jù)率：上行50Mbps，下行100Mbps 頻譜效率達(dá)到3GPP Release 6的2-4倍 提高小區(qū)邊緣的比特率 用戶面延遲（單向）小于5ms，制面延遲小于100ms 支持與現(xiàn)有3GPP和非3GPP系統(tǒng)的互操作 支持增強(qiáng)型的廣播多播業(yè)務(wù)。在單獨(dú)的下行載波部署移動(dòng)電視（Mobile TV）系統(tǒng) 降低建網(wǎng)成本，實(shí)現(xiàn)從Release 6的低成本演進(jìn) 實(shí)現(xiàn)合理的終端復(fù)雜度、成本和耗電 支持增強(qiáng)的IMS（IP多媒體子系統(tǒng)）和核心網(wǎng) 追求后向兼容, 但應(yīng)該仔細(xì)考慮性能改進(jìn)和向后兼容之間的平衡 取消CS（電路交換）域，CS域業(yè)務(wù)在PS（包交換）域?qū)崿F(xiàn)，如采用VoIP 對(duì)低速移動(dòng)優(yōu)化系統(tǒng)，同時(shí)支持高速移動(dòng) 以盡可能相似的技術(shù)同時(shí)支持成對(duì)（paired）和非成對(duì)（unpaired）頻段 盡可能支持簡(jiǎn)單的臨頻共存,NSN EPC設(shè)備介紹,諾基亞西門子提供完整的端到端LTE/EPC解決方案，包括無線和核心網(wǎng)部分。 EPC產(chǎn)品包括MME，S-GW, P-GW, HSS, CG, PCRF等所有產(chǎn)品。,MME,S/P-GW,eNode-B,HSS,Services,PCRF,CG,E-UTRAN,無線資源管理無線承載控制、無線許可控制，上行和下行資源動(dòng)態(tài)分配/調(diào)度； 根據(jù)用戶QoS簽約信息，進(jìn)行上行和下行的承載級(jí)別的速率調(diào)整，對(duì)承載級(jí)別的準(zhǔn)入控制；尋呼消息的調(diào)度與傳輸；系統(tǒng)廣播消息的調(diào)度與傳輸。 eNB實(shí)現(xiàn)的功能 無線資源管理：無線承載控制、無線準(zhǔn)入控制、連接移動(dòng)性控制、UE上下行的動(dòng)態(tài)資 源分配 IP頭壓縮和用戶數(shù)據(jù)流加密 UE連接期間，選擇MME，當(dāng)無路由信息可用時(shí)，可以根據(jù)UE提供的信息來間接確定到達(dá)MME的路徑 路由用戶平面數(shù)據(jù)到S-GW 調(diào)度和傳輸尋呼消息 調(diào)度和傳輸廣播消息 就移動(dòng)性和調(diào)度，進(jìn)行測(cè)量和測(cè)量報(bào)告的配置。,MME,MME是核心網(wǎng)唯一控制平面的設(shè)備，主要功能有： 移動(dòng)性管理 附著/去附著、跟蹤區(qū)更新、切換和尋呼、清除用戶等。例如：將尋呼消息發(fā)送到eNodeB；跟蹤區(qū)域的列表管理（UE的IDLE模式和ACTIVE模式）；在3GPP訪問網(wǎng)絡(luò)之間移動(dòng)時(shí)，CN節(jié)點(diǎn)之間的信令傳輸；MME選擇，MME改變帶來的切換； 接入控制 MME通過鑒權(quán)功能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和用戶之間的相互鑒權(quán)和密鑰協(xié)商，確保用戶請(qǐng)求的業(yè)務(wù) 在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)可用。鑒權(quán)包括對(duì)用戶的IMSI和GUTI的校驗(yàn)。MME能夠根據(jù)需要給用戶重新分配GUTI，GUTI作為臨時(shí)用戶標(biāo)識(shí)，可以在空口保護(hù)用戶標(biāo)識(shí)IMSI的安全性，類似于UMTS網(wǎng)絡(luò)中TMSI或P-TMSI的作用。 會(huì)話管理 對(duì)建立會(huì)話所必須的承載的管理，默認(rèn)承載和專用承載。另外，在與pre-R8網(wǎng)絡(luò)（即包含Gn/Gp SGSN的2G/3G網(wǎng)絡(luò)）互通時(shí)，由于兩個(gè)系統(tǒng)中承載參數(shù)不一樣，MME還要能將SAE承載與GPRS網(wǎng)絡(luò)中的PDP上下文之間進(jìn)行相互映射，保證兩個(gè)系統(tǒng)中會(huì)話的連續(xù)性。,MME,網(wǎng)元SGW/PGW選擇 包括PGW和SGW的選擇。在發(fā)生漫游切換的時(shí)候，還要為用戶選擇一個(gè)新的ME/S4 SGSN，為用戶提供服務(wù)。 PGW選擇：在MME中實(shí)現(xiàn)，利用HSS提供的用戶簽約信息，分配一個(gè)PGW，以提供PDN鏈接。 對(duì)于每個(gè)簽約的PDN，HSS提供如下信息： 一個(gè)PGW的標(biāo)識(shí)和一個(gè)APN。 存儲(chǔ)用戶信息 MME要保存用戶的狀態(tài)，MM上下文和EPS承載上下文信息。包括，用戶標(biāo)識(shí)、跟蹤區(qū)信息、鑒權(quán)信息、安全算法、網(wǎng)元地址、QOS參數(shù)。 NAS(非接入層)信令、信令的加密和完整性保護(hù)。 業(yè)務(wù)連續(xù)性 MME還能支持EPS與2G/3G間的業(yè)務(wù)互通，進(jìn)行SGSN（服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)）選擇，為了切換到2G或3G網(wǎng)絡(luò)。,Serving GW,SGW位于用戶面，對(duì)每個(gè)接入LTE的UE，一次只能有一個(gè)SGW為之服務(wù)，功能有： 會(huì)話管理: SGW也能對(duì)承載進(jìn)行建立、修改和釋放，能存儲(chǔ)EPS承載上下文 ，能一一對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)上、下行數(shù)據(jù)S1承載和S5/S8承載的映射關(guān)系(在上下行進(jìn)行傳輸級(jí)的包標(biāo)記)。在支持間接前轉(zhuǎn)（indirect forwarding）功能時(shí)，源S-GW需要和目的S-GW之間建立臨時(shí)的承載，用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；在E-UTRAN的IDLE模式下，下行包緩沖和網(wǎng)絡(luò)初始化 路由選擇和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā): S-GW應(yīng)具有將從上一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到的數(shù)據(jù)（GTP-U PDU）轉(zhuǎn)發(fā)給路由中下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的功能，并對(duì)GTP-U PDU排序。 E-NodeB間切換的錨點(diǎn),QoS控制：支持EPS主要承載的主要QoS參數(shù)，包括QCI、ARP、GBR、MBR和AMBR。在上行鏈路中，S-GW應(yīng)基于QCI來設(shè)置DSCP。在運(yùn)營(yíng)商之間交換用戶和QoS類別標(biāo)識(shí)的有關(guān)計(jì)費(fèi)信息。 計(jì)費(fèi) S-GW應(yīng)能搜集基于用戶的計(jì)費(fèi)信息，產(chǎn)生S-GW-CDR，跟離線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行通信，用于計(jì)費(fèi)。 S-GW能夠按照一個(gè)UE在一個(gè)PDN下的一對(duì)QCI和ARP，來收集所有上行和下行數(shù)據(jù)包數(shù)量。S-GW不采集非直接前轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)，用于UE計(jì)費(fèi)信息。S-GW可用于運(yùn)營(yíng)商間的計(jì)費(fèi)。 存儲(chǔ)信息 S-GW需要保存用戶EPS承載上下文信息，主要包括用戶標(biāo)識(shí)、隧道標(biāo)識(shí)、承載級(jí)QoS、對(duì)端通信實(shí)體的地址、計(jì)費(fèi)信息等。 3GPP間的移動(dòng)性管理，建立移動(dòng)安全機(jī)制 授權(quán)偵聽,Serving GW,PDN GW,PGW位于用戶面，是面向PDN終結(jié)與SGi接口網(wǎng)關(guān)。如果UE訪問多個(gè)PDN，UE將對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)P-GW，但是不能同時(shí)支持S5/S8和Gn/Gp接口。功能有： IP地址分配：用戶UE的IP地址是由PGW來分配的，包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的，或者雙棧地址。 會(huì)話管理：支持EPS承載管理功能，建立、修改、釋放，能根據(jù)APN進(jìn)行域名解析并尋址到外網(wǎng)。P-GW應(yīng)存儲(chǔ)下行數(shù)據(jù)SDF和S5/S8承載的映射關(guān)系。傳輸級(jí)的下行包標(biāo)記。 PCRF選擇 在歸屬地或者漫游地服務(wù)的場(chǎng)景下，可能存在多個(gè)PCRF服務(wù)于一個(gè)P-GW的情況。P-GW應(yīng)能對(duì)PCRF進(jìn)行選擇，同時(shí)還應(yīng)能將不同終端的PCC會(huì)話連接到正確的PCRF。 路由選擇數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) P-GW應(yīng)具有將從上一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到的數(shù)據(jù)（GTP-U PDU）轉(zhuǎn)發(fā)給路由中下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的功能，并對(duì)GTP-U PDU排序。 P-GW應(yīng)具有將來自外部數(shù)據(jù)網(wǎng)的PDU用GTP字頭和UDP/IP字頭進(jìn)行封裝的功能，并以頭域的相關(guān)地址信息作為標(biāo)識(shí)，在EPS網(wǎng)中利用一條點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的雙向隧道來傳輸封裝數(shù)據(jù)給終端。對(duì)于去往外部數(shù)據(jù)網(wǎng)的GTP-U PDU，P-GW應(yīng)去除其封裝字頭并將數(shù)據(jù)包重組后再轉(zhuǎn)發(fā)給外部數(shù)據(jù)網(wǎng)。,QoS控制 P-GW中包含的EPS承載主要QoS參數(shù)，包括QCI、ARP、GBR、MBR和AMBR。建立和修改專用承載QoS只能由EPS的P-GW實(shí)現(xiàn)，不支持E-UTRAN和EPS網(wǎng)絡(luò)間的QoS協(xié)商過程。但LTE終端可以通過請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)來修改承載資源的方式來請(qǐng)求分配或釋放特定的承載資源。 計(jì)費(fèi) P-GW能夠與離線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行通信。對(duì)于不支持Gx接口的P-GW，必須能夠依照本地配置，和在線或離線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行交互，以提供基于流的在線和離線計(jì)費(fèi)。 策略和計(jì)費(fèi)執(zhí)行 PCEF（策略和計(jì)費(fèi)執(zhí)行功能）包含業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的檢測(cè)、策略執(zhí)行和基于流的計(jì)費(fèi)功能。此功能實(shí)體位于P-GW中。提供業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流檢測(cè)、用戶面業(yè)務(wù)的處理、觸發(fā)控制面會(huì)話的管理（需要IP-CAN允許）、QoS處理和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的測(cè)量，基于最大比特速率的下行速率控制，還有在線計(jì)費(fèi)和離線計(jì)費(fèi)的交互。 信息存儲(chǔ) P-GW保存的也是用戶的EPS承載上下文信息，主要包括用戶標(biāo)識(shí)、隧道標(biāo)識(shí)、承載級(jí)QoS、對(duì)端通信實(shí)體的地址、計(jì)費(fèi)信息等。 用戶的包過濾 授權(quán)偵聽 DHCP v4和DHCP v6功能,PDN GW,PCRF,策略計(jì)費(fèi)控制功能，功能有：,用戶簽約數(shù)據(jù)管理功能。,策略控制決策。,基于流計(jì)費(fèi)控制功能,事件觸發(fā)條件定制功能,HSS,用戶簽約數(shù)據(jù)的管理，保存和管理用戶標(biāo)識(shí)、編號(hào)和路由信息 用戶位置信息管理 HSS應(yīng)能保存用戶的位置信息，還可以根據(jù)需要更新或刪除位置信息，并通知相應(yīng)的MME。當(dāng)收到MME發(fā)來的清除UE的請(qǐng)求后，HSS應(yīng)能給該UE設(shè)置“UE清除”標(biāo)記。 HSS用于鑒權(quán)、完整性保護(hù)和加密的用戶安全信息 HSS負(fù)責(zé)與不同域和子系統(tǒng)的呼叫控制和會(huì)話實(shí)體進(jìn)行聯(lián)系。 移動(dòng)性管理 應(yīng)支持MME和HSS間S6a接口的移動(dòng)性管理程序，包括位置更新和位置刪除等。 接入限制,LTE/SAE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),SGSN,GPRS,UMTS,E-UTRAN,cdma2000,MME,HSS,PCRF,Serving GW,PDN GW,BTS,BSC/PCU,NodeB,RNC,eNodeB,S2a,S1-U,S6a,Gx,S5/8,Gb,Iu,S1-MME,S12,S3,S4,S11,SGi,S9,S10,BTS,Internet,Corporate Internet,Operator Service Network,EPS (Evolved Packet System),S6d,PDSN,BSC,SAE,A10/A11,LTE的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架,MME / S-GW,MME / S-GW,X2,S1,EPC 演進(jìn)分組核心網(wǎng),E-UTRAN,EPS 演進(jìn)分組系統(tǒng),eNode B,X2,X2,eNode B,eNode B,Uu,E-UTRAN中只有一種網(wǎng)元eNode B 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化， RNC+NodeB=eNodeB 全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互連互通,網(wǎng)絡(luò)扁平化減少系統(tǒng)延時(shí)，更好用戶體驗(yàn) 網(wǎng)元數(shù)目減少，網(wǎng)絡(luò)部署簡(jiǎn)單，維護(hù)更加容易 取消了RNC的集中控制，避免單點(diǎn)故障，有利于提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定,LTE基本原理培訓(xùn)教材,中興通訊銷售體系 工程服務(wù)部TD用服部 姓 名 : 杜雨舟 E-mail : ,LTE協(xié)議層與接口原理,第一部分 3GPP LTE協(xié)議概況 第二部分 LTE協(xié)議層介紹 第三部分 LTE網(wǎng)絡(luò)接口介紹,20,第一部分 3GPP LTE協(xié)議概況,第一章 3GPP LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 第一節(jié) LTE網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu) 第二節(jié) LTE網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)功能 第二章 3GPP LTE協(xié)議架構(gòu) 第一節(jié) LTE主要協(xié)議 第二節(jié) LTE協(xié)議列表,LTE網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu),S-GW/MME 合稱EPC演進(jìn)型分組域核心網(wǎng) S1接口的用戶面終止在服務(wù)網(wǎng)關(guān)(SGW) S1接口的控制面終止于移動(dòng)性管理實(shí)體（MME） S1接口支持EPC與eNB之間的多對(duì)多關(guān)系 X2為eNB之間接口,MME：Mobility Management Entity S-GW：Serving GateWay eNB：Evolved Node B,LTE網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)功能,23,第一部分 3GPP LTE協(xié)議概況,第一章 3GPP LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 第一節(jié) LTE網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu) 第二節(jié) LTE網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)功能 第二章 3GPP LTE協(xié)議架構(gòu) 第一節(jié) LTE主要協(xié)議 第二節(jié) LTE協(xié)議列表,第一部分 3GPP LTE協(xié)議概況 第二部分 LTE協(xié)議層介紹 第三部分 LTE網(wǎng)絡(luò)接口介紹,25,第二部分 LTE協(xié)議層介紹,第一章 LTE 物理層介紹 第二章 LTE 層2介紹 第一節(jié) MAC子層介紹 第二節(jié) RLC子層介紹 第三節(jié) PDCP子層介紹 第三章 LTE層3介紹 第一節(jié) RRC層介紹 第二節(jié) NAS層介紹,LTE物理層協(xié)議結(jié)構(gòu),無線接口主要指UE和網(wǎng)絡(luò)之間的接口，包括層1、層2和層3 。,27,第二部分 LTE協(xié)議層介紹,第一章 LTE 物理層介紹 第二章 LTE 層2介紹 第一節(jié) MAC子層介紹 第二節(jié) RLC子層介紹 第三節(jié) PDCP子層介紹 第三章 LTE層3介紹 第一節(jié) RRC層介紹 第二節(jié) NAS層介紹,MAC：Media Access Control，即“媒體接入控制”或“媒體訪問控制” 。處于LTE無線協(xié)議的第二層（L2；L2還包括RLC和PDCP）。用于為用戶分配無線資源（時(shí)間、頻率（RB數(shù)目及位置）、發(fā)射層數(shù)（Layer）、天線數(shù)和發(fā)射功率 ）。,MAC子層介紹,MAC有兩個(gè)實(shí)體,MAC子層介紹,MAC子層介紹,MAC層為RLC層提供的服務(wù)： 數(shù)據(jù)傳輸服務(wù) 無線資源分配 物理層為MAC層提供的服務(wù)： 數(shù)據(jù)傳輸服務(wù) HARQ反饋（ACK/NACK） 調(diào)度請(qǐng)求（SR） 測(cè)量（如CQI等）,MAC存在的意義,RLC子層介紹,RLC(Radio Link Control) 下面的功能有RLC子層提供： 上層PDUs的傳輸 通過ARQ（自動(dòng)重傳請(qǐng)求）修正錯(cuò)誤（只有在AM數(shù)據(jù)傳輸中） 連接，拆分和重新組裝RLC SDUs（只在UM 和 AM數(shù)據(jù)傳輸中） RLC數(shù)據(jù)PDUs的再分割（只在AM數(shù)據(jù)傳輸中） 按照順序傳輸上層PUDs（只在UM和AM數(shù)據(jù)傳輸中） 重復(fù)檢測(cè)（只在UM和Am數(shù)據(jù)傳輸中） RLC SDU的丟棄（只在UM和Am數(shù)據(jù)傳輸中） RLC重組 協(xié)議錯(cuò)誤的偵測(cè)與恢復(fù),PDCP (Packet Data Convergence Protocal) 功能 用戶面 頭壓縮和頭解壓縮(ROHC) 從NAS接收PDCP SDU發(fā)送到RLC及其逆過程 順序發(fā)送上層PDUs 對(duì)下層SDU進(jìn)行相同檢測(cè) 加密/解密 控制面 加密/解密和完整性保護(hù) 從RRC接收PDCP SDU發(fā)送到RLC及其逆過程,PDCP子層介紹,PDCP子層介紹無線承載（BR）,無線接入承載（RAB） RAB可以看作是UE與CN之間接入層向非接入層提供的業(yè)務(wù)，主要用于用戶數(shù)據(jù)的傳輸。RAB直接與UE業(yè)務(wù)相關(guān)，它涉及接入層各個(gè)協(xié)議模塊，在空中接口上，RAB反映為無線承載（RB）。 無線承載(RB) RB是UE與UTRAN之間L2向上層提供的業(yè)務(wù) RRC連接也可以看作承載信令的無線承載(SRB),34,第二部分 LTE協(xié)議層介紹,第一章 LTE 物理層介紹 第二章 LTE 層2介紹 第一節(jié) MAC子層介紹 第二節(jié) RLC子層介紹 第三節(jié) PDCP子層介紹 第三章 LTE層3介紹 第一節(jié) RRC層介紹 第二節(jié) NAS層介紹,RRC層介紹,RRC（Radio Resource Control） 功能 系統(tǒng)信息廣播 尋呼 RRC連接控制 RRC連接移動(dòng)性功能 小區(qū)選擇控制 UE測(cè)量報(bào)告以及對(duì)測(cè)量報(bào)告的控制 安全控制的管理 無線配置控制 DRX的配置和修改 QoS控制 多播/廣播 其它,RRC層介紹 UE狀態(tài),UE狀態(tài) （1）RRC_IDLE 將多播/廣播數(shù)據(jù)傳輸?shù)経E 上層可以配置UE UE移動(dòng)性管理 UE負(fù)責(zé)偵聽尋呼信道，目的是即時(shí)發(fā)現(xiàn)呼入 也負(fù)責(zé)執(zhí)行重選小區(qū)、獲取系統(tǒng)信息 （2）RRC_CONNECTED 到達(dá)/來自UE的傳輸數(shù)據(jù) 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行移動(dòng)性管理 UE負(fù)責(zé)偵聽與共享信道相關(guān)的控制信道，即時(shí)發(fā)現(xiàn)屬于自己的數(shù)據(jù)，也負(fù)責(zé)提供信道質(zhì)量和反饋信息。UE也負(fù)責(zé)執(zhí)行臨近小區(qū)的量以及獲取系統(tǒng)信息。,RRC層介紹SRB(信令無線承載),當(dāng)無線承載（Radio Bearers ,RB）用于RRC消息和NAS消息的傳輸時(shí)，就被定義為信令的無線承載（Signalling radio bearers，SRB ） SRB0 映射到CCCH傳送的RRC消息 SRB1 NAS消息，大部分RRC消息都屬于這一類，映射到DCCH SRB2 高優(yōu)先級(jí)的RRC消息，也映射到DCCH,RRC連接建立涉及SRB1的建立，E-UTRAN在S1連接建立完成之前會(huì)完成RRC的連接建立. 接入層安全機(jī)制是由RRC信令的完整性保護(hù)、RRC信令和用戶數(shù)據(jù)的加密組成的。 接入層提供三種不同的security keys：一個(gè)是為RRC信令的完整性保護(hù)，一個(gè)為是RRC信令的加密，還有一個(gè)是為用戶數(shù)據(jù)的加密。這三個(gè)Keys都源自于一個(gè)接入層的base-key. RRC連接建立觸發(fā)條件：UE呼叫開始，請(qǐng)求與網(wǎng)絡(luò)側(cè)建立連接關(guān)系（處于IDLE狀態(tài)的UE有業(yè)務(wù)需求 ）。,RRC層介紹連接控制,流程描述： 隨機(jī)接入 UE觸發(fā)RRC連接建立（initial UE identity PLMN ID) DCM創(chuàng)建用戶面實(shí)例（GID），調(diào)用CRM函數(shù)接口，由DRM分配無線專用資源，并進(jìn)行接納處理（板號(hào)，DSP號(hào)，服務(wù)CID，發(fā)射分集模式，SRB所需RLC/PDCP/功控參數(shù)等） 請(qǐng)求建立UE上下文（USM/MULSD/MDLSD/BPG） 建立用戶面上下文（USM/MULSD/MDLSD/BPG）, 配置成功后，向DCM返回響應(yīng) DCM向UE發(fā)送RRC Connection Setup （建立的SRB信息，C_RNTI, UE identity) UE收到消息，同樣進(jìn)行UE側(cè)的RRC建立的過程。 UE返回RRC建立完成響應(yīng)，消息中包含了發(fā)送到MME的NAS信息 提取NAS信元，DCM通過S1口向MME發(fā)送INITIAL UE MESSAGE消息（NAS信息） MME eNB發(fā)送INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息,該消息有可能包含有安全信息，UE能力信息，業(yè)務(wù)信息以及在MME給UE分配的MME_S1AP_UEID等并進(jìn)行響應(yīng)的處理（如果存在SAE Bearer Setup要求，發(fā)起SAE Bearer Setup Procedure）。 UE和eNB間的RRC連接重配過程（消息中包含安全信息，RB信息建立，測(cè)量信息和調(diào)整信息等）。 eNodeB組織S1口消息INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE發(fā)送給MME，過程結(jié)束。,RRC層介紹RRC連接建立過程,RRC連接建立,UE處于RRC_IDLE狀態(tài)，當(dāng)上層要求建立RRC連接時(shí)，UE就會(huì)啟動(dòng)這個(gè)過程。該過程的目的是建立一個(gè)RRC連接，包括SRB1的建立，也用于從UE向E-UTRAN發(fā)送初始NAS專用信息。,RRC層介紹RRC過程,RRC連接重配,該過程的目的是修改一個(gè)RRC連接，如建立/修改/釋放無線承載以完成切換或配置/修改測(cè)量。NAS專用信息可能會(huì)從E-UTRAN傳輸?shù)経E。 UE收到RRC CONNECTION RECONFIGURATION后，要根據(jù)該消息中是否包含NAS專用信息，無線資源配置消息單元，測(cè)量配置消息單元，移動(dòng)性控制信息，分別向上層轉(zhuǎn)發(fā)NAS專用信息或執(zhí)行相應(yīng)的配置過程或切換過程。 若重配失敗向E-UTRAN發(fā)送RRC CONNECTION RECONFIGURATION FAILURE消息。,RRC層介紹RRC過程,RRC連接重建,該過程的目的是重建RRC連接，包括SRB1操作恢復(fù)和安全重激活。UE只有在安全被激活后才初始該過程。 UE設(shè)置RRC CONNECTION RE-ESTABLISHMENT REQUEST消息內(nèi)容為：設(shè)置Re-establishment UE identity消息單元為變量UE_CONTENTION_RESOLUTION_IDENTITY的值。 UE收到RRC CONNECTION RE-ESTABLISHMENT后做相關(guān)操作。 若重建請(qǐng)求被拒絕，UE向上層指示釋放信號(hào)/令連接和已建立的EPS承載及所有無線資源，并轉(zhuǎn)入RRC空閑狀態(tài)。,RRC層介紹RRC過程,RRC連接釋放,在該過程中UE無需向E-UTRAN發(fā)應(yīng)答消息。UE向上層指示釋放信號(hào)/令連接和已建立的EPS承載及所有無線資源，并轉(zhuǎn)入RRC空閑狀態(tài)，此外，若消息中有空閑模式移動(dòng)性控制信息，保存該信息，如果小區(qū)重選優(yōu)先級(jí)過期，則啟動(dòng)計(jì)時(shí)器T320。,RRC層介紹RRC過程,NAS層介紹,NAS（Non-Access Stratrum）非接入層 NAS消息的傳輸 在E-UTRAN中，NAS消息或者鏈接在RRC消息中或者沒有跟RRC消息鏈接。 如果傳輸塊的大小允許，則初始直傳消息與RRC連接請(qǐng)求鏈接在一起。 當(dāng)NAS和RRC過程同步的時(shí)候，其他NAS消息可以與RRC消息鏈接。 除了NAS完成的完整性保護(hù)和加密外，NAS消息的完整性保護(hù)是由RRC來完成的，加密由PDCP完成。,NAS層介紹,NAS的協(xié)議狀態(tài)包括 LTE_DETACHED LTE_IDLE LTE_ACTIVE NAS的協(xié)議狀態(tài)描述以及狀態(tài)躍遷 LTE_DETACHED:在該狀態(tài)下，沒有RRC實(shí)體，通常指剛開機(jī)的狀態(tài)。此時(shí)在網(wǎng)絡(luò)側(cè)還沒有改用戶的RRC通信上下文。分配給用戶的只有IMSI，網(wǎng)絡(luò)不終端用戶的位置信息，沒有上下行活動(dòng)，可以執(zhí)行PLMN/CELL選擇。,NAS層介紹,NAS的協(xié)議狀態(tài)描述以及狀態(tài)躍遷 LTE_IDLE：在該狀態(tài)下，UE處于RRC_IDLE狀態(tài)。在網(wǎng)絡(luò)側(cè)會(huì)保存用戶的一些消息，如IP地址、安全相關(guān)信息（密鑰）、用戶能力消息、無限承載等。狀態(tài)的躍遷由eNodeB或者EPC來決定。網(wǎng)絡(luò)側(cè)有該用戶的通信上下文，此時(shí)可以使用戶快速躍遷到LTE_ACTIVE狀態(tài)。分配給該用戶的標(biāo)識(shí)信息有IMSI、在跟蹤區(qū)域（TA）中唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)用戶的ID，一個(gè)或者多個(gè)IP地址。網(wǎng)絡(luò)知道終端在那個(gè)TA，終端被分配了非連續(xù)接收的周期，可以根據(jù)此周期進(jìn)行下行的接收，可以執(zhí)行小區(qū)重選。 LTE_ACTIVE：UE處于RRC_CONNECTED狀態(tài)。狀態(tài)的躍遷由eNodeB或者EPC來決定。在網(wǎng)絡(luò)側(cè)會(huì)保留有UE的通信上下文，包含了所有滿足通信的必要信息，分配給用戶的標(biāo)識(shí)信息有IMSI、在TA內(nèi)唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)用戶的ID、在一個(gè)小區(qū)內(nèi)唯一標(biāo)識(shí)C-RNTI以及一個(gè)或者多個(gè)IP地址。網(wǎng)絡(luò)可以終端UE處于哪個(gè)小區(qū)，在上下行方向用戶都可以進(jìn)行非連續(xù)發(fā)送和接收。移動(dòng)性可以通過執(zhí)行切換過程來達(dá)到。,EUTRAN 協(xié)議狀態(tài)轉(zhuǎn)換,連接建立的消息流程,第一部分 3GPP LTE協(xié)議概況 第二部分 LTE協(xié)議層介紹 第三部分 LTE網(wǎng)絡(luò)接口介紹,50,第三部分 LTE網(wǎng)絡(luò)接口介紹,第一章 LTE網(wǎng)絡(luò)接口介紹 第二章 LTE S1接口介紹 第一節(jié) LTE S1接口協(xié)議 第二節(jié) LTE S1接口例程 第三章 LTE X2接口介紹 第一節(jié) LTE X2接口協(xié)議 第二節(jié) LTE X2接口例程 第四章 LTE X1接口介紹,GERAN,UTRAN,GPRS Core,MME,Inter AS Anchor,hPCRF,Evolved Packet Core,S5,S2,S3,S4,HSS,S7,S6,Gi,S1-U,Gb,Iu,Rx+,LTE網(wǎng)絡(luò)接口介紹,X1,eNB,X1,eNB,X2,Evolved RAN,VPCRF,S9,Serving SAE GW,S11,S10,S1-MME,S7,PDN SAE GW,S8b,S11,Flexi NS (MME),eNodeB,S1-AP,SCTP,IP,S1,GTP-C v2,UDP,IP,S-GW,HSS,S6a,SCTP,IP,NAS,NAS,NMS,SGSN,GTP-C v1,UDP,IP,S3,(Pre. R8),Gn,SGSN,(R8),GTP-C v2,UDP,IP,MME,S10,S101,S101-AP,UDP,IP,HRPD AN (CDMA),MSS,SGsAP,SCTP,IP,SGs,Diameter,UE,SOAP,TCP,IP,O&M,HTTP,Candidates,Flexi NS 1.0 CD4,LIG,X1_1/X2,MSS,GTPv2,UDP,IP,Sv,EIR,SCTP,IP,Diameter,1xCS IWS (CDMA),S102-AP,UDP,IP,S13,S102,SCTP,IP,Diameter,LCS,SLg,LTE網(wǎng)絡(luò)接口介紹,LTE網(wǎng)絡(luò)接口介紹,55,LTE網(wǎng)絡(luò)接口介紹S1/X2的引入,LTE網(wǎng)絡(luò)接口介紹協(xié)議棧架構(gòu),信令流,數(shù)據(jù)流,57,第三部分 LTE網(wǎng)絡(luò)接口介紹,第一章 LTE網(wǎng)絡(luò)接口介紹 第二章 LTE S1接口介紹 第一節(jié) LTE S1接口協(xié)議 第二節(jié) LTE S1接口例程 第三章 LTE X2接口介紹 第一節(jié) LTE X2接口協(xié)議 第二節(jié) LTE X2接口例程 第四章 LTE X1接口介紹,UP: 用戶平面接口位于E-NodeB和S-GW之間，傳輸網(wǎng)絡(luò)層建立在IP傳輸之上，UDP/IP之上的GTP-U用來攜帶用戶平面的PDU。 CP： S1控制平面接口位于E-NodeB和MME之間，傳輸網(wǎng)絡(luò)層是利用IP傳輸，這點(diǎn)類似于用戶平面；為了可靠的傳輸信令消息，在IP曾之上添加了SCTP；應(yīng)用層的信令協(xié)議為S1-AP。,用戶面,控制面,LTE S1接口協(xié)議,用戶面,控制面,LTE S1接口協(xié)議,控制面功能 SAE承載管理功能（包括SAE承載建立、修改和釋放）； 連接狀態(tài)下UE的移動(dòng)性管理功能（包括LTE系統(tǒng)內(nèi)切換和系統(tǒng)間切換）； S1尋呼功能； NAS信令傳輸功能； S1 UE上下文釋放功能； S1接口管理功能（包括復(fù)位、錯(cuò)誤指示以及過載指示等）； 網(wǎng)絡(luò)共享功能； 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)選擇功能； 初始上下文建立功能； 漫游和接入限制支持功能,60,LTE S1接口例程E-RAB Setup,目的：在CN和eNB上為UE建立業(yè)務(wù)通道。 E-RAB Setup Request主要信元：MME和eNB為UE分配的ID號(hào)，需要建立的SAE承載列表（具體包括SAE承載ID，承載的Qos參數(shù)信息，承載的傳輸?shù)刂返龋琋AS-PDU等。 E-RAB Setup Response主要信元：MME和eNB為UE分配的ID號(hào)，建立成功的SAE承載列表以及沒有建立成功的承載列表。,61,LTE S1接口例程 Initial Context Setup,目的：在eNB中建立UE的初始上下文。 Initial Context Setup Request主要信元：MME和eNB為UE分配的ID號(hào)，需要建立的SAE承載列表（具體包括SAE承載ID，承載的Qos參數(shù)信息，承載的傳輸?shù)刂返龋琋AS-PDU，安全信息，切換限制列表，UE無線能力等。 Initial Context Setup Response主要信元：MME和eNB為UE分配的ID號(hào)，建立成功的SAE承載列表以及沒有建立成功的承載列表。,62,LTE S1接口例程 Handover Resource Allocation,目的：通知目標(biāo)eNB為即將切換過來的UE分配資源。 Handover Request主要信元：MME和eNB為UE分配的ID號(hào)，切換類型，切換原因，需要為UE建立的SAE承載列表（具體包括SAE承載ID，承載的Qos參數(shù)信息，承載的傳輸?shù)刂返龋?Handover Request ACK主要信元：MME和eNB為UE分配的ID號(hào)，切換類型, 成功建立的SAE承載列表以及沒有建立成功的承載列表。,63,LTE S1接口例程 Paging,目的：MME通過尋呼與處于IDLE狀態(tài)的UE建立信令連接。 Paging主要信元：要尋呼的UE的ID，尋呼原因，要尋呼的跟蹤區(qū)列表。,64,LTE S1接口例程 S1 Setup,目的：為了eNB和MME之間交換應(yīng)用層數(shù)據(jù)。 S1 Setup Request主要信元：eNB的ID，eNB的name，所支持的TAs，所屬的PLMN等。 S1 Setup Res