3 lte協(xié)議層與接口原理

1、LTE基本原理培訓教材,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網絡接口介紹,,3,,第一部分 3GPP LTE協(xié)議概況,第一章 3GPP LTE網絡架構第一節(jié) LTE網絡整體架構第二節(jié) LTE網絡節(jié)點功能第二章 3GPP LTE協(xié)議架構第一節(jié) LTE主要協(xié)議第二節(jié) LTE協(xié)議列表,LTE網絡整體架構,S-GW/MME 合稱EPC演進型分組域核心

2、網S1接口的用戶面終止在服務網關(SGW)S1接口的控制面終止于移動性管理實體（MME）S1接口支持EPC與eNB之間的多對多關系X2為eNB之間接口,,MME：Mobility Management EntityS-GW：Serving GateWayeNB：Evolved Node B,,,LTE網絡節(jié)點功能,6,,第一部分 3GPP LTE協(xié)議概況,第一章 3GPP LTE網絡架構第一節(jié) LTE網絡整體架構

3、第二節(jié) LTE網絡節(jié)點功能第二章 3GPP LTE協(xié)議架構第一節(jié) LTE主要協(xié)議第二節(jié) LTE協(xié)議列表,36.2XX：物理層相關協(xié)議36.201:物理層協(xié)議整體描述36.211: 物理信道和調制36.212: 復用和信道編碼36.213：物理層過程36.214：物理層測量36.3XX: 上層相關，UE等級劃分36.300:E-UTRAN 整體描述36.321: MAC 子層規(guī)范36.322: RLC 子層規(guī)

4、范36.323：PDCP子層規(guī)范36.331：RRC規(guī)范36.4XX：各種網絡接口協(xié)議36.410~36.414：S1接口相關標準36.420~36.424：X2接口相關標準,LTE主要協(xié)議,LTE協(xié)議列表,LTE協(xié)議導:www.3gpp.org/ftp,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網絡接口介紹,,10,,第二部分 LTE協(xié)議層介紹,第一章 LTE 物理層

5、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)議結構,無線接口主要指UE和網絡之間的接口，包括層1、層2和層3。下圖給出了層1（物理層）周圍的E-UTRA無線協(xié)議結構。物理層與層2的媒體接入控制（MAC）子層和層3的無線資源控制（RRC）層有接口。其中圓圈便是不同層/子層間的服務接入

6、點（SAP）。物理層向MAC層提供傳輸信道，MAC提供不同的邏輯信道給層2的無線鏈路控制（RLC）子層。,LTE物理層功能,物理層向高層提供數(shù)據傳輸服務，可以通過MAC子層并使用傳輸信道來接入這些服務。為了提供數(shù)據傳輸服務，物理層將提供如下功能：,傳輸信道的錯誤檢測并向高層提供指示傳輸信道的前向糾錯（Forward Error Correction，F(xiàn)EC）編碼解碼混合自動重傳請求（Hybird Automatic Repeat-r

7、eQuest，HARQ）軟合并編碼的傳輸信道與物理信道之間的速率匹配,LTE物理層功能,編碼的傳輸信道與物理信道之間的映射物理信道的功率加權物理信道的調制與解調頻率和時間同步射頻特性測量并向高層提供指示對輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)天線處理傳輸分集波束賦形射頻處理,物理信道與調制,LTE物理層概述,LTE下行定義的物理信道包括物理下行共享信道、物理多播信道、物理下

8、行控制信道、物理廣播信道、物理控制格式指示信道和物理HARQ指示信道LTE上行定義的物理信道包括物理隨機接入信道、物理上行共享信道和物理上行控制信道。定義的信號包括參考信號、主/輔同步信號。下行和上行均支持如下調制方式：四相移相鍵控（Quate Phase Shift Keying，QPSK）、正交調幅（Quadrature Amplitude Modulation,16QAM）和64QAM。,復用與信道編碼,LTE物理層概述,L

9、TE中傳輸塊的信道編碼方案為Turbo編碼，編碼速率為R=1/3，它由兩個8狀態(tài)子編碼器和一個Turbo碼內部交織器構成。在Turbo編碼中使用柵格終止（Trellis Termination）方案。在Turbo編碼之前，傳輸塊被分割成多個段，每段的大小要與最大信息塊大小6144bit保持一致。使用24bit長的循環(huán)冗余校驗（Cyclic Redundancy Check,CRC）來支持錯誤檢測。,物理層過程,LTE物理層概述,LTE

10、操作中涉及多個物理層過程，這些過程包括小區(qū)搜索、功率控制、上行同步和上行定時控制、隨機接入相關過程、HARQ相關過程。通過在頻域、時域和功率域進行物理資源控制，LTE隱含地支持干擾協(xié)調。,物理層測量,無線特性在終端和基站進行測量，并在網絡中向高層進行報告。這包括用于同頻和異頻切換的測量，用于不同無線接入技術（Radio Access Technology，RAT）之間切換的測量，定時測量，用于無線資源管理（Radio Resource

11、 Management，RRM）的測量。用于不同RAT間切換的測量用于支持向GSM、UTRA FDD和UTRA TDD系統(tǒng)的切換。,LTE物理層概述——E-UTRAN系統(tǒng)的傳輸參數(shù),LTE下行物理信道,LTE的下行傳輸是基于OFDMA的。物理信道物理下行共享信道（Physical Downlink Shared Channel, PDSCH）物理廣播信道（Physical Broadcast Channel, PBCH）物理多

12、播信道（Physical Multicast Channel, PMCH）物理控制格式指示信道（Physical Control Format Indicator Channel, PCFICH）物理下行控制信道（Physical Downlink Control Channel, PDCCH）物理HARQ指示信道（Physical Hybrid ARQ Indicator Channel, PHICH） 物理信號參考信號（r

13、eference signal）同步信號（synchronization signal）,LTE上行物理信道,LTE的上行傳輸是基于SC-FDMA的物理信道物理上行共享信道（Physical Uplink Shared Channel, PUSCH）物理上行控制信道（Physical Uplink Control Channel, PUCCH）物理隨機接入信道（Physical Random Access Channel, P

14、RACH） 物理信號參考信號（reference signal）,物理層與傳輸信道,物理層通過傳輸信道為上層提供數(shù)據傳送服務。物理信道: 定義場所傳輸信道: 按怎樣傳,傳什么特征的數(shù)據區(qū)分物理層支持的傳輸信道BCH（Broadcast CH）: 固定調制編碼方式,廣播DL-SCH（Downlink Shared CH）: 支持HARQ,AMC,可以廣播,可以波束賦形,可以動態(tài)或半靜態(tài)資源分配,支持DTX,支持MBMS(F

15、FS)PCH（Paging CH）: 支持DRX(UE省電),廣播MCH（Multicast CH）: 多播,支持SFN合并,支持半靜態(tài)資源分配(如分配長CP幀)UL-SCH:支持HARQ,AMC,可以波束賦形(可能不需要標準化),可以動態(tài)或半靜態(tài)資源分配RACH: 有限信息,存在競爭,20,物理信道和傳輸信道之間的映射關系,,,DL,UL,22,,第二部分 LTE協(xié)議層介紹,第一章 LTE 物理層介紹第二章 LT

16、E 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

17、兩個實體，一個是在E-UTRAN端，另一個是在UE端。E-UTRAN和UE中MAC實體對各傳輸信道的處理功能不相同。,MAC子層介紹,MAC子層介紹——主要功能,邏輯信道與傳輸信道之間的映射MAC SDUs復用/解復用 MAC PDU調度信息報告（BSR）不同優(yōu)先級UE之間的調度（動態(tài)調度、半持久調度）HARQ傳輸格式選擇（調制編碼方式）同一UE不同邏輯信道之間的優(yōu)先級處理,,MAC子層介紹,MAC層為RL

18、C層提供的服務：數(shù)據傳輸服務無線資源分配物理層為MAC層提供的服務：數(shù)據傳輸服務HARQ反饋（ACK/NACK）調度請求（SR）測量（如CQI等）,MAC存在的意義,MAC子層介紹——邏輯信道,MAC通過邏輯信道為上層提供數(shù)據傳送服務邏輯信道:按內容本身區(qū)分傳輸信道: 按怎樣傳,傳什么特征的數(shù)據區(qū)分MAC 支持的邏輯信道控制信道：BCCH（Broadcast Control CH）:下行廣播控制信息PCC

19、H(Paging Control CH):下行尋呼信息CCCH(Common Control CH):在RRC連接建立前UE與網絡之間的雙向控制信息。MCCH(Multicast Control CH):控制一個或者多個MTCH的控制信息,只有支持MBMS才有該信道DCCH(Dedicated Control CH): RRC連接建立后UE到網絡之間的雙向控制信息業(yè)務信道DTCH(Dedicated Traffic CH):點

20、到點的雙向業(yè)務信息MTCH(Multicast Traffic CH):點到多點的下行業(yè)務信息,只用于MBMS.,MAC子層介紹——邏輯信道與傳輸信道的映射,DL-SCH也支持MBMS業(yè)務,MAC需要處理的傳輸信道包括以下幾種：廣播信道 (BCH) 下行共享信道 (DL-SCH) 尋呼信道 (PCH)多播信道 (MCH)上行共享信道 (UL-SCH) 隨機接入信道 (RACH),Mapping in Uplink,Map

21、ping in Downlink,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（自動重傳請求）修正錯誤（只有在AM數(shù)據傳輸中）連接，拆分和重新組裝RLC SDUs（只在UM 和 AM數(shù)據傳輸中）RLC數(shù)據PDUs的再分割（只在AM數(shù)據傳輸中）按照順序傳輸上層PUDs（只在UM和AM數(shù)據傳輸中）重復檢測（只在UM和Am數(shù)據傳輸中）RLC SDU的丟棄

22、（只在UM和Am數(shù)據傳輸中）RLC重組協(xié)議錯誤的偵測與恢復,,RLC子層介紹——整體結構,RRC控制RLC的配置。RLC底層的功能由RLC實體實現(xiàn)。對于一個eNB段的RLC實體，對應著UE側也有這樣一個實體，反之亦然。RLC接收或者傳遞來自上層（對于CCCH為RRC，其他的為PDCP）的RLC SDUs，并且通過底層MAC發(fā)送或者接收RLC PDUs與對端的實體進行交互。一個RLC PDUs可以是RLC數(shù)據PDU或者RLC控制

23、PDU。如果RLC實體接收到來自上層的RLC SDU，它通過與上層的單一的SAP來獲取該SDU，經過將這些SDU格式化為RLC PDUs，RLC實體通過邏輯信道將這些PDU發(fā)送給底層。如果RLC實體通過一個單一的邏輯通道接收到來自底層的PDUs，RLC實體將這些PDUs轉換成SDU，然后通過RLC實體與上層之間的單一的SAP發(fā)送給上層。如果RLC實體接收或者傳輸一個來自底層的RLC控制PDU，他們接收和傳輸?shù)倪壿嬓诺篮蚏LC數(shù)據P

24、DU是相同的。,RLC子層介紹——框架結構說明,RLC實體可以通過配置為下面三種數(shù)據傳輸方式：TM：透傳模式；UM：非確認模式；AM：確認模式。RLC實體具體將用來作為TM RLC實體，UM RLC實體或者AM RLC實體是由用戶配置決定的。一個TM RLC實體可以配置為一個傳輸TM RLC實體或者接收TM RLC實體。一個傳輸 TM RLC實體接收來自上層的SDUs，通過底層發(fā)送RLC PDUs到對端的的接收 TM RLC實體。一個

25、接收 TM RLC實體可以傳遞SDUs到上層，并可以通過底層接收來自對端傳輸TM RLC實體發(fā)送過來的PDUs。UM RLC實體接收實體和傳輸實體功能和TM相同。一個AM RLC傳輸實體有傳輸和發(fā)送共同構成，AM RLC實體的傳輸側接收來自上層的SDUs，通過底層發(fā)送RLC PDUs到對端的的AM RLC實體。AM RLC實體的接收側可以傳遞SDUs到上層，并可以通過底層接收來自對端AM RLC實體發(fā)送過來的PDUs。大小不定的R

26、LC SDUs是按照字節(jié)排列的，RLC SDUs只有在底層通知有傳輸時機的時候轉換為RLC PDUs，然后發(fā)送到底層。,RLC子層介紹——框架結構說明,RLC子層介紹——三種傳輸模式,透明模式(TM)不添加RLC頭可以分段/級聯(lián)非確認模式(UM)必須添加RLC頭兩種傳送數(shù)據方式:檢測且將沒有出錯的數(shù)據傳遞到高層;立即傳遞到高層確認模式(AM)必須添加RLC頭無錯傳遞(通過重發(fā)機制保證)順序傳遞或無序傳遞(僅用于上行切換

27、）唯一傳遞(相同檢測功能),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對下層SDU進行相同檢測加密/解密控制面加密/解密和完整性保護從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,,PDCP子層介紹——無線承載（RB）,無線接入承載

28、（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，主要用于用戶數(shù)據的傳輸。RAB直接與UE業(yè)務相關，它涉及接入層各個協(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 RRC連接也可以看作承載信令的無線承載(SRB),PDCP，RLC，MAC處理示例,In both uplink and downlink, only one transport

29、 block is generated per TTI in the non-MIMO case,Layer 2 Structure for UL,Layer 2 Structure for DL,PDCP，RLC，MAC，PHY處理示例,各個子層數(shù)據包形成示例,40,,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

30、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連接移動性功能小區(qū)選擇控制UE測量報告以及對測量報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——LTE系統(tǒng)消息廣播的組成,系統(tǒng)信息廣播的內容被劃分為多個系統(tǒng)信息塊(System Info

31、rmation Blocks, SIB)，但是有一個“塊”另外給起了個名字：主信息塊(Master Information Block, MIB)。因此系統(tǒng)廣播信息就被劃分為MIB+ several SIBs。,RRC層介紹—— LTE系統(tǒng)消息廣播的組成,MIB在BCH上發(fā)送， MIB上傳輸幾個比較重要的系統(tǒng)信息參數(shù):1、下行鏈路系統(tǒng)帶寬；2、PHICH配置信息；3、系統(tǒng)幀號。SIBs包含了其它的必要信息，在DL-SCH上發(fā)送。

32、其中SIB1上傳輸與評估一個UE是否被允許接入小區(qū)有關的信息以及其他系統(tǒng)信息的調度信息：1、小區(qū)接入相關信息；2、小區(qū)選擇信息；3、SIB調度信息；4、TDD參數(shù)配置；5、SI窗口長度；6、ValueTag。,RRC層介紹—— LTE系統(tǒng)消息廣播的組成,RRC層介紹—— UE狀態(tài),UE狀態(tài) （1）RRC_IDLE將多播/廣播數(shù)據傳輸?shù)経E上層可以配置UEUE移動性管理UE負責偵聽尋呼信道，目的是即時發(fā)現(xiàn)呼入也負

33、責執(zhí)行重選小區(qū)、獲取系統(tǒng)信息 （2）RRC_CONNECTED到達/來自UE的傳輸數(shù)據網絡進行移動性管理UE負責偵聽與共享信道相關的控制信道，即時發(fā)現(xiàn)屬于自己的數(shù)據，也負責提供信道質量和反饋信息。UE也負責執(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),當無線承載（Radio Bearers ,RB）用于RRC消息和NAS消息的傳輸時，就被定義為信令的無線承載（Signalling radio be

34、arers，SRB ）SRB0映射到CCCH傳送的RRC消息SRB1NAS消息，大部分RRC消息都屬于這一類，映射到DCCHSRB2高優(yōu)先級的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完成RRC的連接建立. 接入層安全機制是由RRC信令的完整性保護、RRC信令和用戶數(shù)據的加密組成的。 接入層提供三種不同的security keys：一個是為RRC信令的完整性保護

35、，一個為是RRC信令的加密，還有一個是為用戶數(shù)據的加密。這三個Keys都源自于一個接入層的base-key.RRC連接建立觸發(fā)條件：UE呼叫開始，請求與網絡側建立連接關系（處于IDLE狀態(tài)的UE有業(yè)務需求 ）。,RRC層介紹——連接控制,流程描述：隨機接入UE觸發(fā)RRC連接建立（initial UE identity PLMN ID)DCM創(chuàng)建用戶面實例（GID），調用CRM函數(shù)接口，由DRM分配無線專用資源，并進行接納處理（

36、板號，DSP號，服務CID，發(fā)射分集模式，SRB所需RLC/PDCP/功控參數(shù)等）請求建立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，同樣進行UE側的RRC建立的過程。UE返回RRC建立完成響應，消息

37、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)務信息以及在MME給UE分配的MME_S1AP_UEID等并進行響應的處理（如果存在SAE Bearer Setup要求，發(fā)起SAE Bearer Setup Proc

38、edure）。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，測量信息和調整信息等）。eNodeB組織S1口消息INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE發(fā)送給MME，過程結束。,RRC層介紹——RRC連接建立過程,RRC連接建立,,,UE處于RRC_IDLE狀態(tài)，當上層要求建立RRC連接時，UE就會啟動這個過程。該過程的目的是建立一個RRC連接，包括SRB1的建立，也用于從UE向E-UTRA

39、N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/修改測量。NAS專用信息可能會從E-UTRAN傳輸?shù)経E。UE收到RRC CONNECTION RECONFIGURATION后，要根據該消息中是否包含NAS專用信息，無線資源配置消息單元，測量配置消息單元，移動性控制信息，分別向上層轉發(fā)NAS專用信息或執(zhí)行相應的配置過程或切換過程。若

40、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操作恢復和安全重激活。UE只有在安全被激活后才初始該過程。UE設置RRC CONNECTION RE-ESTABLISHMENT REQUEST消息內容為：設置Re-establishment UE identity消息單元為變量UE_

41、CONTENTION_RESOLUTION_IDENTITY的值。UE收到RRC CONNECTION RE-ESTABLISHMENT后做相關操作。若重建請求被拒絕，UE向上層指示釋放信號/令連接和已建立的EPS承載及所有無線資源，并轉入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)應答消息。UE向上層指示釋放信號/令連接和已建立的EPS承載及所有無線資源，并轉入RRC空閑狀

42、態(tài)，此外，若消息中有空閑模式移動性控制信息，保存該信息，如果小區(qū)重選優(yōu)先級過期，則啟動計時器T320。,,RRC層介紹——RRC過程,NAS層介紹,NAS（Non-Access Stratrum）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連接請求鏈接在一起。當NAS和RRC過程同步的時候，其他NAS消息可以與RRC消息鏈接。除了NA

43、S完成的完整性保護和加密外，NAS消息的完整性保護是由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_DETACHEDLTE_IDLELTE_ACTIVENAS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實體，通常指剛開機的狀態(tài)。此時在網絡側還沒有改用戶的RRC通信上下文。分配給用戶的只有IMSI，網絡不終端用戶的位置信息，沒有上下行活動，可以執(zhí)行PLMN/CELL

44、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)。在網絡側會保存用戶的一些消息，如IP地址、安全相關信息（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。網絡側有該用戶的通信上下文，此時可以使用戶快速躍遷到LTE_ACTIVE狀態(tài)。分配給該用戶的標識信息有IMSI、在跟蹤區(qū)域（TA）中唯一標識一個用戶的ID，一個或者多個IP地址。網絡知道終端在

45、那個TA，終端被分配了非連續(xù)接收的周期，可以根據此周期進行下行的接收，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。在網絡側會保留有UE的通信上下文，包含了所有滿足通信的必要信息，分配給用戶的標識信息有IMSI、在TA內唯一標識一個用戶的ID、在一個小區(qū)內唯一標識C-RNTI以及一個或者多個IP地址。網絡可以終端UE處于哪個小區(qū)，在上下行方向用戶都可以進行非連

46、續(xù)發(fā)送和接收。移動性可以通過執(zhí)行切換過程來達到。,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網絡接口介紹,,57,,第三部分 LTE網絡接口介紹,第一章 LTE網絡接口介紹第二章 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

47、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網絡接口介紹,,,X1,eNB,X1,eNB,X2,Evolved RAN,,VPCRF,S9,ServingSAE GW,,,S11,S10,,S1-MME,,S7,,PDN

48、 SAEGW,S8b,LTE網絡接口介紹,LTE網絡接口介紹,61,LTE網絡接口介紹——S1/X2的引入,,,,,LTE網絡接口介紹——協(xié)議棧架構,,信令流,,,,數(shù)據流,,63,,第三部分 LTE網絡接口介紹,第一章 LTE網絡接口介紹第二章 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

49、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，傳輸網絡層建立在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，傳輸網絡層是利用IP傳輸，這點類似于用戶平面；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

50、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的移動性管理功能（包括LTE系統(tǒng)內切換和系統(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（包括復位、錯誤指示以及過載指示等）；網絡共享功能；網絡節(jié)點選擇功能；初始上下文建立功能；漫游和接入限制支持功能,66,LTE S1接口例程——E-RAB Setup,,目的：在CN和eNB上為UE建立

51、業(yè)務通道。E-RAB Setup Request主要信元：MME和eNB為UE分配的ID號，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?，NAS-PDU等。E-RAB Setup Response主要信元：MME和eNB為UE分配的ID號，建立成功的SAE承載列表以及沒有建立成功的承載列表。,,67,LTE S1接口例程—— Initial Context Setup,目的：在eNB中建

52、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，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?，NAS-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，建立成功的SAE承載列表以及沒有建立成功的承載列表。,68,L

53、TE S1接口例程—— Handover Resource Allocation,,目的：通知目標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，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，切換類型, 成功建立的S

54、AE承載列表以及沒有建立成功的承載列表。,69,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。,70,LTE S1接口例程—— S1 Setup,,目的：為了eNB和MME之間交換應用層數(shù)據。S1 Setup Request主要信元：eNB的ID，eNB的name，所支持的TAs，所屬的PLMN等。S1 S

55、etup Response主要信元：MME的name，所屬的PLMN，MME的能力信息等。,71,LTE S1接口例程—— UE Capability Info Indication,,目的：eNB向MME提供UE的無線能力信息。UE Capability Info Indication主要信元：MME和eNB為UE分配的ID號，UE Radio Capability。,72,,第三部分 LTE網絡接口介紹,第一章 LTE網絡

56、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:X2用戶平面接口是E-NodeB之間的接口，用戶平面協(xié)議伐如下圖所示，E-UTRAN的傳輸網絡層是基于IP傳輸?shù)模琔DP/IP之上是利用GTP-U來傳送用戶平面PDU。CP：X2控制平面接

57、口是E-NodeB之間的接口，控制平面協(xié)議伐如下圖所示。傳輸網絡層是利用IP和SCTP協(xié)議，而應用層信令協(xié)議為X2接口應用協(xié)議X2-AP。 控制面功能 連接狀態(tài)下UE的移動性管理功能（針對LTE系統(tǒng)內切換）上行負荷管理功能X2接口管理功能（包括復位和錯誤指示）,LTE X2接口協(xié)議,用戶面,控制面,74,LTE X2接口例程——UE Context Release,,目的：切換完成后，目標eNB通知源eNB釋放UE的上下文。U

58、E Context Release主要信元：MME和eNB為UE分配的ID號。,75,LTE X2接口例程—— eNB Configuration Update,,,,,目的：當eNB1的配置信息發(fā)生變化時，它通過該流程將更新的信息報告給eNB2，以達到兩者信息的統(tǒng)一。eNB Configuration Update主要信元：增加、修改、刪除的服務小區(qū)列表，增加。,76,,第三部分 LTE網絡接口介紹,第一章 LTE網絡接口介

59、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,完成業(yè)務數(shù)據流在空中接口的收發(fā)處理，協(xié)議棧包括PDCP、RLC、MAC和PHY四個協(xié)議子層,,,,業(yè)務面,控制面,E-UTRAN控制面主要包括NAS、RRC、PDCP、RLC、MAC和PHY，網絡側的協(xié)議終止點除N

60、AS在MME中外，其他的協(xié)議層都終止于eNB,LTE X1接口介紹,功能：廣播：MIB等需要頻繁發(fā)送的系統(tǒng)信息使用固定無線資源在PBCH上發(fā)送，而其它廣播信息與數(shù)據動態(tài)共享無線資源，由PDSCH承載。尋呼：采用與數(shù)據共享無線資源的方式采用PDSCH承載。業(yè)務鏈接建立和釋放：在E-UTRAN中對RRC消息進行了較大的簡化，僅使用一個單一的配置消息（RRC CONNECTION RECONFIGURATION）來進行業(yè)務鏈接的建立和釋