非常详细的LTE信令流程 - 图文 下载本文

1.4 网络标识

在EPS网络中,一共有6种不同的UE标识,包括IMSI、IMEI、S-TMSI、C-RNTI、GUTI和IP,各个标识的生命周期、有效周期、功能作用和分配方式各不相同,在LTE信令分析中要懂得区分和查找。

C-RNTI:小区无线网络临时标识,由基站分配给UE的一个动态标识,唯一标识了一个小区空口下的UE,只有处于连接态下的UE,C-RNTI才有效。(T-RNTI是临时的C-RNTI,连接态建立后T-RNTI会晋升为正式的C-RNTI)

RA-RNTI: 接入用-无线网络临时标识,收端UE知道自己之前 Preamble的发送位置,通过计算可以检测PDCCH上是否有自己对应的RA-RNTI;有,则说明接入被响应。RA-RNTI可由UE\\eNodeB根据公式计算而得(发生时刻、频域资源、前导格式等决定),无需通过信令来传送。对于FDD,RA-RNTI和preamble发送的子帧号一一对应,对于TDD同时要考虑频率资源。所以RA-RNTI对于FDD是10个,对于TDD最多60个。此标识在这里与其他标识对比,是接入用的标识。

IMEI:是由设备制造商给UE设备分配的一个永久标识,IMEI存储在SIM卡和HSS中,同时IMEI可防止不法手机的再使用等,目前中国未使用。

IMSI: 国际移动用户识别码,由SP(service provider)给UE分配的一个永久标识,开户就有。只要UE能够使用SP提供的服务就一直有效,IMSI存储在SIM和HSS中,是3GPP的PLMN中全球唯一标识。

S-TMSI: S-TMSI是临时UE识别号,由MME产生并维护,用于NAS交互中保护用户的IMSI,其中S代表SAE,与M-TMSI一致。而在小区级识别RRC连接时,C-RNTI提供唯一的UE识别号。

UE ID:UE标识,用于识别UE。这些标识用户身份的ID在建立RRC连接时发送到eNB

进行用户身份识别。UE ID可以是IMEI、IMSI、S-TMSI,另外UE ID不仅用于基站进行用户识别,在SAE侧同样需要使用UE ID进行用户识别。

GUTI: 在网络中唯一标识UE,可以减少IMSI、IMEI等用户私有参数暴露在网络传输中。GUTI由核心网分配的一个动态标识。只有在EPC注册同时附着MME的UE,GUTI才有效。存储在UE和MME中。在attach accept, TAU accept, RAU accept等消息中带给UE。第一次attach时UE携带IMSI,而之后MME会将IMSI和GUTI进行一个对应,以后就一直用GUTI,通过attachaccept带给UE。在同一个MME下,GUTI与M-TMSI一致。 IP地址:是有PGW分配的一个动态的标识。在上下文本存在时有效。

1.5 承载概念

在LTE系统中,一个UE到一个PGW之间,具有相同Qos待遇的业务流称为一个EPS承载。EPS承载中UE到eNB空口之间的一段称为无线承载RB;eNB到SGW之间的一段称为S1承载。无线承载与S1承载统称为E-RAB。

图4 承载的位置关系

无线承载根据承载的内容不同分为SRB(signaling radio bearer)和DRB(data radio

bearer)

SRB承载控制面(信令)数据,根据承载的信令不同分为以下三类SRB:

SRB0:承载RRC连接建立之前的RRC信令,通过CCCH逻辑信道传输,在RLC层采用TM模式。

SRB1承载RRC信令(可能会携带一些NAS信令)和SRB2之间之前的NAS信令,通过DCCH逻辑信道传输,在RLC层采用AM模式。

SRB2承载NAS信令,通过DCCH逻辑信道传输,在RLC层采用AM模式,SRB2优先级低于SRB1,安全模式完成后才能建立SRB2。

DRB承载用户面数据,根据Qos不同,UE与eNB之间可能最多建立8个DRB。 根据用户业务需求和Qos的不同可以分为GBR/ Non-GBR 承载,默认承载\\专用承载,对承载的概念可以理解为“隧道”、“专有通道”、“数据业务链路”。

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。否则不能保证承载的速率不变则是一个 Non-GBR 承载

默认承载(Default Bearer):一种满足默认QOS的数据和信令的用户承载,提供“尽力而为”的IP连接。默认承载为Non-GBR 承载。默认承载为UE接入网络时首先建立的承载,该承载在整个PDN连接周期都会存在,为UE提供到PDN的“永远在线”的IP连接。

专用承载:对某些特定业务所使用的SAE承载。一般情况下专用承载的QOS比默认承载高,专用承载可以是GBR或Non-GBR 承载。

第二章 主要信令流程

2.1 开机附着流程

UE刚开机时,先进行物理下行同步,搜索测量进行小区选择,选择到一个合适或者可接纳的小区后,驻留并进行附着过程。附着流程图如下: