LTE信令流程初步分析
更新时间:2024-02-29 06:44:01 阅读量: 综合文库 文档下载
LTE信令流程初步分析
1. 开机入网流程介绍分析
2. 小区搜索
小区搜索过程是UE和小区取得时间和频率同步,并检测小区ID的过程。通过解PSS可以获得物理层小区ID,再通过解SSS可以获得小区的组ID(504个小区分成168个组),二者组合就可以获得当前小区的小区ID(每个组内又有3个小区ID);当前小区的PCI = 组ID * 3 + 小区ID
备注:E-UTRA系统的小区搜索过程与UTRA系统的主要区别是它能够支持不同的系统带宽(1.4~20MHZ)。小区搜索通过若干下行信道实现,包括同步信道(SCH)、广播信道(BCH)和下行参考信号(RS)。SCH又分成主同步信道(PSCH)和辅同步信道(SSCH),BCH又分成主广播信道(PBCH)和动态广播信道(DBCH)。除PBCH是以正式“信道”出现的;PSCH和SSCH是纯粹的L1信道,不用来传送L2/L3控制信令,而只用于同步和小区搜索过程;DBCH最终承载在下行共享传输信道(DL-SCH),没有独立的信道。
3. PLMN和小区选择
小区搜索完成后,UE会获得当前小区的PCI,UE使用获得的PCI去解当前小区的MIB和SIB消息,通过解MIB消息获得小区的下行同步以及系统带宽等关键信息,完了在SIB信息的时域位置上检测PDCCH,根据PDCCH指示获取小区的SIB1信息,完了再解析其它SIB信息。
在SIB1信息中会携带网络侧的PLMN列表,UE的接入层AS会把解析的PLMN列表上报自己的非接入层NAS,由NAS层执行PLMN的选择,选择合适的PLMN。 UE选定PLMN后会在该PLMN下选择合适的小区,小区的选择按照S准则,UE选择该PLMN下信号最强的小区进行驻留。
UE E-UTRAN
备注:MIB( Master Information Block) ? 承载于BCCH → BCH → P-BCH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) SIBs
? 除MIB以外的系统消息,包括SIB1-SIB12
? 除SIB1以外,SIB2-SIB12均由SI (System Information)承载
? SIB1是除MIB外最重要的系统消息,固定以20ms为周期重传4次,即SIB1在每两个
无线帧(20ms)的子帧#5中重传(SFN mod 2 = 0,SFN mod 8 ≠ 0)一次,如果满足SFN mod 8 = 0时,SIB1的内容可能改变,新传一次。 ? SIB1和所有SI消息均传输在BCCH → DL-SCH → PDSCH上
? SIB1的传输通过携带SI-RNTI(SI-RNTI每个小区都是相同的)的PDCCH调度完成 ? SIB1中的SchedulingInfoList携带所有SI的调度信息,接收SIB1以后,即可接收其
他SI消息
4. Attach与Detach过程 作用:
1.Attach过程完成UE在网络的注册,完成核心网(EPC)对该UE默认承载的建立 2.Detach过程完成UE在网络侧的注销和所有EPS承载的删除 Attach说明:
LTE中,Attach伴随着核心网处默认承载的建立 Detach说明:
UE/MME/SGSN/HSS均可发起detach过程
SystemInformation MasterInformationBlock SystemInformationBlockType1 若网络侧长时间没有获得UE的信息,则会发起隐式的Detach过程,即核心网将该UE的所有承载释放而不通知UE。 Attach信令流程图:
注:无线网部分,LTE的attach与3G的类似,完成相同的功能而在核心网部分,除荐权、身份验证、用户注册以外,LTE还包含默认承载的建立,而3G中没有。 Attach信令流程分析:
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; 2. eNB检测到MSG1消息后,向UE发送随机接入响应消息,即MSG2消息;
3. UE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;
4. eNB向UE发送RRCConnectionSetup消息,包含建立SRB1承载信息和无线资源配置
信息;
5. UE完成SRB1承载和无线资源配置,向eNB发送RRCConnectionSetupComplete消息,
包含NAS层Attach request信息;
6. eNB选择MME,向MME发送INITIAL UE MESSAGE消息,包含NAS层Attach request
消息;
7. MME向eNB发送INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息,请求建立默认承载,包含
NAS层Attach Accept、Activate default EPS bearer context request消息;
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; 11. 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;
12. UE向eNB发送SecurityModeComplete消息,表示安全激活完成;
13. 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和无线资源配置,建立SRB2、DRB(包括默认承载)等;
14. UE向eNB发送RRCConnectionReconfigurationComplete消息,表示资源配置完成; 15. eNB向MME发送INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE响应消息,表明UE上下文建立
完成;
16. UE向eNB发送ULInformationTransfer消息,包含NAS层Attach Complete、Activate
default EPS bearer context accept消息;
17. eNB向MME发送上行直传UPLINK NAS TRANSPORT消息,包含NAS层Attach Complete、
Activate default EPS bearer context accept消息。
LTE测试软件CDS所看到的完整Attach信令过程图如下:
从Attach request开始到Attach Complete结束。
UE发起的Detach信令流程图:
Detach信令流程分析:
1. 处在RRC_CONNECTED态的UE进行Detach过程,向eNB发送UL NAS Transfer消息,
包含NAS层Detach request信息;
2. eNB向MME发送上行直传UPLINK NAS TRANSPORT消息,包含NAS层Detach request
信息;
3. MME向Serving-GW发送Delete Session Request,以删除EPS承载; 4. Serving-GW向MME发送Delete Session Response,以确认EPS承载删除; 5. MME向基站发送下行直传DOWNLINK NAS TRANSPORT消息,包含NAS层Detach accept
消息;
6. eNB向UE发送DLInformationTransfer消息,包含NAS层Detach accept消息; 7. MME向eNB发送UE CONTEXT RELEASE COMMAND消息,请求eNB释放UE上下文信息; 8. eNB接收到UE CONTEXT RELEASE COMMAND消息,向UE发送RRCConnectionRelease
消息,释放RRC连接;
9. eNB释放UE上下文信息,向MME发送UE CONTEXT RELEASE COMPLETE消息进行响应。 LTE测试软件CDS所看到的完整Detach信令过程图如下:
从Detach Request开始到RRCConnectionRelease结束。 5. RRC连接建立
RRC连接建立背景:IDLE态UE需变为连接态时发起该过程,如呼叫、响应寻呼、TAU、Attach等。
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