05 LF_SP2003_C01_0 LTE S1接口原理介绍
TN_SP001_C1_0 ATM原理-11
TN_SP001_C1_0 ATM原理课程目标：●掌握A TM基本原理参考资料：●《中兴通讯CN基本原理》●中兴通讯WCDMA V3.0核心网产品技术手册目录第1章A TM基础 (1)1.1 ATM基础 (1)1.1.1 ATM技术概述 (1)1.1.2 基于ATM宽带综合业务数字网B ISDN的协议模型 (1)1.1.3 物理层 (2)1.1.4 ATM层 (3)1.1.5 ATM适配层 (5)i第1章ATM基础知识点● A TM基础1.1 ATM基础1.1.1 ATM技术概述A TM（Asynchronous Transfer Mode）顾名思义就是异步传输模式,•就是国际电信联盟ITU-T制定的标准,实际上在80年代中期，人们就已经开始进行快速分组交换的实验，建立了多种命名不相同的模型，欧洲重在图象通信把相应的技术称为异步时分复用（A TD）美国重在高速数据通信把相应的技术称为快速分组交换（FPS），国际电联经过协调研究，于1988年正式命名为Asynchronous TransferMode（A TM）技术，推荐其为宽带综合业务数据网B-ISDN的信息传输模式。
A TM是一种传输模式，在这一模式中，信息被组织成信元，因包含来自某用户信息的各个信元不需要周期性出现，这种传输模式是异步的。
A TM信元是固定长度的分组，共有53个字节，分为2个部分。
前面5个字节为信头，主要完成寻址的功能；后面的48个字节为信息段，用来装载来自不同用户，不同业务的信息。
话音，数据，图象等所有的数字信息都要经过切割，封装成统一格式的信元在网中传递，并在接收端恢复成所需格式。
由于A TM技术简化了交换过程，去除了不必要的数据校验，采用易于处理的固定信元格式，所以A TM交换速率大大高于传统的数据网，如x.25，DDN，帧中继等。
另外，对于如此高速的数据网，A TM网络采用了一些有效的业务流量监控机制，对网上用户数据进行实时监控，把网络拥塞发生的可能性降到最小。
LTE 空中接口协议原理-82.ppt [兼容模式]
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LTE 协议原理介绍课程目标课程内容协议架构LTE 整体架构X2+=X2接入层和非接入层控制面协议架构UE eNode-B MME用户面协议架构UEeNode-BMME层2结构PDCPRLC MACRRC PHY层2包含如下子层：MAC ，RLC 和PDCPLayer 2Layer 3Layer 1课程内容物理层协议1个子帧子帧#5DwPTSGPUpPTS…子帧#91个半帧153600 T S = 5 ms1个子帧子帧#0DwPTSGPUpPTS30720T S…子帧#41个时隙T slot =15360T S1个无线帧T f = 307200 T s = 10 ms 无线帧结构-TDDn每个10ms 无线帧包括2个长度为5ms 的半帧，每个半帧由4个数据子帧和1个特殊子帧组成n 特殊子帧包括3个特殊时隙：DwPTS ，GP 和UpPTS ，总长度为1ms n 支持5ms 和10ms 上下行切换点n 子帧0、5和DwPTS 总是用于下行发送无线帧结构-TDD（续）n DwPTS（Downlink Pilot Time Slot）l PSSl也可用于传输PCFICH、PDCCH、PHICH、PDSCH和P-SCH等。
n UpPTS（Uplink Pilot Time Slot）l SSSl SRSl PRACH èpreamble format 4n GP（Guard Period）l上/下行保护n其它小区的下行信号对本小区的上行信号之间的干扰l下行到上行转换时间（20us）n基站由发射到接收所需要的转换时间n终端由接收到发射所需要的转换时间资源分组最小的资源单位，时域上为1个符号，频域上为1个子载波RE (Resource Element)REG ( Resource Element Group)RB ( Resource Block)CCE ( Channel Control Element)RBG ( Resource Block Group)资源单位业务信道的资源单位，时域上为1个时隙，频域上为12个子载波为控制信道资源分配的资源单位，由4个RE 组成为PDCCH 资源分配的资源单位，由9个REG 组成为业务信道资源分配的资源单位，由一组RB 组成物理资源图T 0=l 1DL symb −=N l R BD L R B s cN RB sc N ×resource elementsResource element ),(l k 1RB sc −N 下行物理资源图逻辑信道n MAC向RLC以逻辑信道的形式提供服务。
04 LF_SP3004_C01_1 LTE X2接口原理介绍
中兴通讯学院
课程目标
理解X2接口协议架构 理解X2AP的功能 理解X2接口处理流程
课程内容
X2接口和结构 X2AP处理流程
X2接口概述
实现eNB之 间互联
通过SCTP 协议实现 eNB之间 信令传输 各厂商扩展S1服务 时，RN和TN功能 分离
X2接口功能
target eNB HANDOVER CANCEL
成功取消切换操作
主要处理流程-全局处理流程
负载指示 在eNB控制的频内邻接小区之间传输负载和干扰协调信息
小区信息 小区ID 上行链路干扰超载指标 目标小区ID 上行链路高干扰指标 相对窄带发射功率
eNB1 LOAD INFORMATION eNB2
X2 Layer 1 TS 36.421
X2 接口技术规格
课程内容
X2接口和结构 X2AP处理流程
X2AP处理模块
X2AP 移动性流程
X2AP全局处理流程
X2-AP相关功能
移动性参数
X2接口建立
移动性优化
一般性错误 状态
eNB配置更改
能力保存
X2处理流程-基本流程定义-Class 1
Reset X2 Setup eNB Configuration Update Resource Status Reporting Initiation
RESET REQUEST X2 SETUP REQUEST ENB CONFIGURATION UPDATE RESOURCE STATUS REQUEST
Reporting of General Error Situations Resetting the X2 Setting up the X2 eNB Configuration Update
0-LTE基本原理介绍
位于eNB和S-GW之间。
S1-MME控制面协议栈
第 16 页
S1-U用户面协议栈
LTE网络结构
X2接口
X2接口实现eNodeB之间的互联，X2接口控制平面和用户平 面接口定义域S1接口一致。
X2接口控制面协议栈Fra bibliotekX2接口用户面协议栈
第 17 页
LTE网络结构
承载(Bearer)是UE和网关之间有相应QoS(Quality of Service)保障 的IP数据包。 为了应对同时发生的多种形式的服务，EPS根据不同的服务对QoS的不 同要求，将Bearer分为两类：
5 km 的小区半径下，频谱效率、移动性应该达到最优，在30km小区半径
时只能有轻微下降。也需要考虑100 km小区半径的情况。
需要支持Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS)
降低终端复杂性: 采用同样的调制、编码、多址接入方式和频段。 需要同时支持专用话音和 MBMS 业务。 需要支持成对或不成对的频段。
Subframe #2
Subframe #3
Subframe #4
Subframe #5
Subframe #7
Subframe #8
Subframe #9
UpPTS
DwPTS
GP
UpPTS
第 22 页
LTE帧结构
TDD帧结构特殊时隙配置
特殊 子帧配置 0 1 2 3 4 5 6 7 8 DwPTS 6592· Ts 19760· Ts 21952· Ts 24144· Ts 26336· Ts 6592· Ts 19760· Ts 21952· Ts 24144· Ts 4384· Ts 5120· Ts 2192· Ts 2560· Ts 下行常规 CP 配置 UpPTS 上行常规 CP 上行扩展 CP DwPTS 7680· Ts 20480· Ts 23040· Ts 25600· Ts 7680· Ts 20480· Ts 23040· Ts 4384· Ts 5120· Ts 2192· Ts 2560· Ts 下行扩展 CP 配置 UpPTS 上行常规 CP 上行扩展 CP
LT_BT001_C01_0 LTE基本原理与关键技术
LTE概述课程目标：●了解移动通信的发展过程以及LTE的位置和网络结构●了解E-UTRAN的协议结构和基本技术●了解LTE应用的关键技术目录第1章概述 (1)1.1 背景介绍 (1)1.1.1 移动通信演进过程概述 (1)1.1.2 WCDMA、TD-SCDMA与CDMA2000制式对比 (2)1.1.3 WCDMA技术演进过程 (2)1.1.4 TD-SCDMA技术演进过程 (3)1.1.5 CDMA2000技术演进过程 (4)1.2 LTE简介和标准进展 (4)第2章 LTE主要指标和需求 (7)2.1 频谱划分 (8)2.2 峰值数据速率 (9)2.3 控制面延迟 (9)2.4 用户面延迟 (9)2.5 用户吞吐量 (9)2.6 频谱效率 (10)2.7 移动性 (10)2.8 覆盖 (11)2.9 频谱灵活性 (11)2.10 与现有3GPP系统的共存和互操作 (11)2.11 减小CAPEX和OPEX (12)第3章 LTE总体架构 (13)3.1 系统结构 (13)3.2 无线协议结构 (17)3.2.1 控制面协议结构 (17)3.2.2 用户面协议结构 (18)3.3 S1和X2接口 (19)3.3.1 S1接口 (19)i3.3.2 X2接口 (24)第4章物理层 (27)4.1 帧结构 (27)4.2 物理资源 (27)4.3 物理信道 (29)4.4 传输信道 (31)4.5 传输信道与物理信道之间的映射 (32)4.6 物理信号 (33)4.7 物理层模型 (34)4.8 物理层过程 (37)4.8.1 同步过程 (37)4.8.2 功率控制 (37)4.8.3 随机接入过程 (37)第5章层2 (39)5.1 MAC子层 (40)5.1.1 MAC功能 (40)5.1.2 逻辑信道 (41)5.1.3 逻辑信道与传输信道之间的映射 (42)5.2 RLC子层 (43)5.2.1 RLC功能 (43)5.2.2 PDU结构 (44)5.3 PDCP子层 (44)5.3.1 PDCP功能 (44)5.3.2 PDU结构 (45)第6章 RRC (47)6.1 RRC功能 (47)6.2 RRC状态 (48)6.3 NAS状态及其与RRC状态的关系 (49)6.4 RRC过程 (50)6.4.1 系统信息 (50)6.4.2 连接控制 (51)ii第7章 LTE关键技术 (53)7.1 双工方式 (53)7.2 多址方式 (53)7.3 多天线技术 (54)7.4 链路自适应 (55)7.5 HARQ和ARQ (55)7.5.1 HARQ (55)7.5.2 ARQ (56)7.5.3 HARQ/ARQ交互 (57)第8章缩略语 (59)第9章参考资料 (61)iii第1章概述知识点●移动通信系统的发展过程●WCDMA技术演进过程●TD-SCDMA技术演进过程●CDMA2000技术演进过程1.1 背景介绍1.1.1 移动通信演进过程概述移动通信从2G、3G到3.9G发展过程，是从低速语音业务到高速多媒体业务发展的过程。
05 LF_SP2003_C01_1 LTE S1接口原理介绍 41
网络共享
NAS节点选择
安全性
数据加密
无线接口加 密钥管理 完整性检查 完整性密钥管理
数据完整性
服务和网络接入
核心网信令数据传输 UE跟踪 位置上报
S1的灵活组网
SGSN SGSN
1个SGSN连 接多个RNC
Iu
RNC RNC
RNC RNC
RNC
MME 服务网关 MME 服务网关
NAS信息的分发 NAS节点选择功能 同步 无线接入网络共享 MBMS功能 设备的登记和跟踪 RAN消息管理
E-UTRAN架构-标识符
E-UTRAN标识 应用协议标识(eNB UE S1AP ID/MME UE S1AP ID、 Old eNB UE X2AP ID/New eNB UE X2AP) PLMN标识、GUMMEI、全 局 eNB编号、ECGI、跟踪区域标识 UE标识 RNTI C-RNTI: RRC连接 RA –RNTI: 解决争议 S-TMSI: 用户身份加密 传输端口地址 eNB中UE的相关标识 eNB中UE的上下文（ UE状态信息, 安全信息，UE能力信息和UE相 关的逻辑S1连接标识） UE相关的逻辑S1连接和X2连接 UE相关的信令
S1接口结构
S1接口连接EPC和EUTRAN 系统定义了两种类型 的S1接口：S1-MME 指向MME；S1-U 指向 S- GW
S1接口类型
S1用户面接口
S1控制面接口
S1-U接口主要传输eNodeB 和服务网关之间的用户数据。 S1-U接口利用“GTP over UDP/IP”传输协议，该协议 负责用户数据的封装。 GPRS隧道协议GTP用在IuPS接口上，用在eNodeB和 SGSN之间。
02 LO_BT2002_C01_0 LTE OFDM 基本原理-30
OFDM基本原理介绍课程目标：●了解OFDM的基本概念●了解OFDM的基本原理●了解OFDM技术的优缺点●理解OFDM的关键技术●了解OFDM在上下行链路中的应用目录第1章系统概述 (1)1.1 无线信道传播特性 (1)1.1.1 无线信道的大尺度衰落 (2)1.1.2 阴影衰落 (3)1.1.3 无线信道的多径衰落 (3)1.1.4 无线信道的时变性以及多普勒频移 (5)1.2 OFDM的基本概念 (7)1.3 OFDM的优缺点 (8)第2章OFDM的关键技术 (11)2.1 保护间隔和循环前缀 (11)2.2 同步技术 (13)2.2.1 载波同步 (14)2.2.2 符号定时同步 (15)2.3 信道估计 (17)2.4 降峰均比技术 (17)2.4.1 限幅方法 (17)2.4.2 压缩扩张方法 (18)第3章OFDM的应用 (21)3.1 OFDM在下行链路中的应用 (21)3.2 OFDM在上行链路中的应用 (23)3.2.1 DFT-spread OFDM多址接入技术 (23)3.2.2 SC-FDMA多址接入技术 (25)i第1章系统概述知识点无线信道传播特性OFDM的基本概念OFDM的优缺点1.1 无线信道传播特性与其他通信信道相比，移动信道是最为复杂的一种。
电波传播的主要方式是空间波，即直射波、折射波、散射波以及它们的合成波。
再加之移动台本身的运动，使得移动台与基站之间的无线信道多变并且难以控制。
信号通过无线信道时，会遭受各种衰落的影响，一般来说接收信号的功率可以表达为：P(d) = |d|-n S(d)R(d)其中d表示移动台与基站的距离向量，|d|表示移动台与基站的距离。
根据上式，无线信道对信号的影响可以分为三种：（1）电波中自由空间内的传播损耗|d|-n，也被称作大尺度衰落，其中n一般为3～4；（2）阴影衰落S(d)表示由于传播环境的地形起伏，建筑物和其他障碍物对地波的阻塞或遮蔽而引起的衰落，被称作中等尺度衰落；（3）多径衰落R(d)表示由于无线电波中空间传播会存在反射、绕射、衍射等，因此造成信号可以经过多条路径到达接收端，而每个信号分量的时延、衰落和相位都不相同，因此在接收端对多个信号的分量叠加时会造成同相增加，异相减小的现象，这也被称作小尺度衰落。
LTE-ICIC原理介绍
Cell1
HII RNTP
Cell2
8
动态ICIC
实现方法：
初判依据：调整周期内，CEU分配的RB数占OC RB数的比例
Sum _ RB _ CEU RBNumi iT
RatioRbUsed _ OC Sum _ RB _ CEU OC * NULTTI
初判方法：
12
Cloud ICIC
Cloud Scheduler的基本网络构架如下图所示。
Cloud Scheduler
SGW
MME PGW
EPC
eNB
OMC
13
ICIC参数
开关： 上行：ucUlFICICModeSel 0:上行频域ICIC不使能(同频组网);1:上行静态频域ICIC;2:上行动态
调整周期内ceu分配的rb数占ocrb数的比例oc扩张10本区上次的rntp指示为1的频带本区上次的rntp指示为1的频带本区本次rntp扩张的顺序本区上次的rntp指示为0的频带本区上次的rntp指示为0的频带本区上次的rntp指示为1的频带本区本次rntp扩张的顺序本区上次的rntp指示为0的频带本区上次的rntp指示为0的频带动态icicoc收缩11本区上次的rntp指示为1的频带本区上次的rntp指示为1的频带本区本次rntp收缩的顺序本区本次rntp收缩的顺序本区上次的rntp指示为0的频带本区上次的rntp指示为0的频带本区上次的rntp指示为1的频带本区本次rntp收缩的顺序本区上次的rntp指示为0的频带本区上次的rntp指示为0的频带集中icic原理
LTE ICIC原理介绍
提纲
LTE系统中ICIC原理
原理 静态ICIC 动态ICIC 集中ICIC 涉及参数
10LTES1接口原理全解
GTP-U UDP IP Data link layer Physical layer
S1接口的规范
• S1接口物理层协议(TS 36.411) • S1接口信令传输协议(TS 36.412) • S1接口应用协议(TS 36.413) • S1接口数据传输协议(TS 36.414)
S1接口应用协议－ S1AP功能
– 为LTE_ACTIVE状态的UE负责移动性功能，从而能够
• 在SAE/LTE内(MME/Serving SAE-GW间切换)，通过S1接口(涉及EPC) 实现eNBs切换； • 在不同RAT间(3GPP RAT间切换)，通过S1接口(涉及EPC)实现RAN间 切换
作用
SAE承载释放操作的目的是为UE释放已经建立的SAE承载。
成功的操作
eNB MME
eNB
MME
1 SAE BEARER RELEASE REQUEST 2 SAE BEARER RELEASE COMMAND 3 SAE BEARER RELEASE COMPLETE
SAE BEARER RELEASE COMMAND
成功的操作
eNB 1 UE CONTEXT RELEASE REQUEST 2 UE CONTEXT RELEASE COMMAND 3 UE CONTEXT RELEASE COMPLETE MME
eNB
MME
eNB MME 1 SAE BEARER RELEASE REQUEST 2 UE CONTEXT RELEASE COMMAND 3 UE CONTEXT RELEASE COMPLETE
SAE BEARER RELEASE COMPLETE
LT_SP2003_C01_0 LTE S1接口原理介绍 50
LTE S1接口课程目标：●了解S1接口的作用●了解S1AP协议的概念●了解S1AP操作流目录第1章LTE术语和定义 (1)1.1 LTE术语和定义 (1)1.2 缩略语 (2)第2章S1AP功能 (5)2.1 S1AP功能 (5)第3章S1AP过程 (7)3.1 S1AP基本过程列表 (7)3.2 E-RAB管理过程 (9)3.2.1 E-RAB建立 (9)3.2.2 E-RAB修改 (11)3.2.3 E-RAB释放 (13)3.3 上下文管理过程 (16)3.3.1 初始上下文建立过程 (16)3.3.2 UE上下文释放请求（UE发起） (19)3.3.3 UE上下文释放请求（MME发起） (20)3.3.4 UE上下文修改 (21)3.4 切换信令 (23)3.4.1 切换准备 (23)3.4.2 切换资源分配 (25)3.4.3 切换通知 (28)3.4.4 路径转换请求 (28)3.4.5 切换取消 (31)3.4.6 eNB状态传输 (32)3.4.7 MME状态传输 (32)3.5 寻呼 (33)3.5.1 寻呼 (33)3.6 NAS传输 (34)3.6.1 RRC连接释放 (34)i3.7 管理过程 (37)3.7.1 重置 (37)3.7.2 S1建立 (40)3.7.3 ENB配置更新 (42)3.7.4 MME配置更新 (43)3.7.5 超载开始 (45)3.7.6 超载停止 (46)ii第1章LTE术语和定义知识点S1AP的基本过程概念LTE术语和定义1.1 LTE术语和定义下列术语和定义适用于本部分。
CSG Cell：E-UTRAN小区广播CSG 标示。
基本过程：S1AP包含基本过程（EP）。
基本过程是eNB和EPC 之间相互作用的集合。
这些基本过程各自定义，以灵活的方式建立完整的序列。
如果一些EP之间的独立性受到限制，那么可以参照相关的EP描述。
除非有其它规定的限制，否则可以独立援用EP作为独立的过程，其可以并行的激活该过程。
最新(完美版)01 LO_SP2002_C01 LTE空口协议及信令流程
LTE空口协议及信令流程课程目标：●了解LTE空口协议●了解LTE基本信令流程目录第1章 LTE空口协议 (1)1.1 LTE网络架构 (1)1.2 EPC与E-UTRAN功能划分 (2)1.3 E-UTRAN接口的通用协议模型 (4)1.4 LTE空口协议 (4)1.4.1 控制面协议 (4)1.4.2 用户面协议 (5)1.4.3 空口协议功能介绍 (6)1.5 LTE接口介绍 (11)1.5.1 S1接口 (11)1.5.2 X2接口 (13)1.6 承载相关概念 (15)1.6.1 EPS承载架构 (15)1.6.2 承载概念 (15)1.6.3 连接概念 (17)第2章 LTE信令流程 (19)2.1 小区搜索随机接入 (19)2.1.1 小区搜索 (19)2.1.2 随机接入 (20)2.2 开机附着、去附着流程 (22)2.2.1 开机附着流程 (22)2.2.2 去附着流程 (24)2.3 Service Request流程 (28)2.4 寻呼流程 (30)2.4.1 系统信息改变触发的寻呼 (30)2.4.2 MME触发的寻呼 (30)2.5 TAU流程 (31)2.5.1 IDLE态TAU过程 (31)2.5.2 Connected态TAU过程 (34)2.6 切换流程 (36)2.6.1 Inter-eNB X2 HandOver (36)2.6.2 Inter-eNB S1 HandOver (38)2.7 专用承载流程 (40)2.7.1 专用承载建立流程 (40)2.7.2 专用承载修改流程（通过专有消息） (43)2.7.3 专用承载释放流程 (45)第1章LTE空口协议知识点●LTE网络架构●EPC与E-UTRAN功能划分●E-UTRAN接口的通用协议模型●LTE空口协议●S1、X2接口介绍●承载相关介绍1.1 LTE网络架构LTE的系统架构分成两部分，包括演进后的核心网EPC（MME/S-GW）和演进后的接入网E-UTRAN。
TD-LTE S1接口传输介绍
Max. number of users per BTS
6500
Max. S1_U throughput per single BTS (at 20Mhz, 2*2 MIMO, above PDCP) – UL/DL
Derived from the peak cell 120 Mbps / 450 Mbps throughput
I insert classification level 13 © NSN-HuaNuo
Presentation / Author / Date
TDD-LTE帧结构
子帧: 1ms 特殊子帧: 1ms DwPTS
#0
时隙 0.5ms
#2
#3
#4
GP UpPTS
半帧: 5ms
半帧: 5ms
帧: 10ms
System
eNB – evolved Node B
Presentation / Author / Date
估算U-Plane traffic:
S1_U and X2_U interfaces
用户平面涉及:
S1_U: U-Plane, eNB ↔ SAE-GW
S1_U X2_U S1_MME X2_C O&M i/f
TD-LTE S1接口传输介绍
I insert classification level 1 © NSN-HuaNuo
Presentation / Author / Date
TD-LTE S1接口传输介绍
TD-LTE 网络介绍
TD-LTE eNB产品结构 TD-LTE S1接口传输估算 TD-LTE 传输需求及其方案
Source: [LTE_Cap_SFS] Source: [LTE_Cap_SFS]
LT_BT006_C01_0 LTE X2接口原理介绍
LTE协议原理课程目标：●了解LTE协议架构●了解LTE系统帧结构●了解LTE系统各层功能目录第1章缩略语 (1)1.1 LTE整体架构 (1)第2章X2AP功能 (3)2.1 X2AP功能 (3)第3章X2AP进程 (5)3.1 基本过程 (5)3.2 基本移动性过程 (6)3.2.1 切换准备 (6)3.2.2 切换未成功操作 (8)3.2.3 SN状态传输 (9)3.2.4 UE上下文释放 (10)3.2.5 切换取消 (11)3.3 全局进程 (12)3.3.1 负载标示 (12)3.3.2 错误指示 (13)3.3.3 X2口配置 (14)3.3.4 重置 (16)3.3.5 ENB更新配置 (17)3.3.6 资源状态上报初始化 (20)3.3.7 资源状态上报 (22)i第1章缩略语知识点LTE缩略语1.1 LTE整体架构为了便于说明，本文使用如下缩写词。
DL DownlinkEARFCN E-UTRA Absolute Radio Frequency Channel NumbereNB E-UTRAN NodeBEP Elementary ProcedureEPC Evolved Packet CoreE-RAB E-UTRAN Radio Access BearerE-UTRAN Evolved UTRANGUMMEI Globally Unique MME IdentifierHFN Hyper Frame NumberIE Information ElementMME Mobility Management EntityPDCP Packet Data Convergence ProtocolPLMN Public Land Mobile NetworkS-GW Serving GatewaySN Sequence NumberTAC Tracking Area CodeUE User EquipmentUL Uplink1第2章X2AP功能知识点移动性管理负载管理X2接口管理2.1 X2AP功能X2AP 协议提供如下功能：●移动性管理。
LTE空中接口之S1接口介绍
S1口是EPC和E-UTRAN之间的接口界面，EPC侧的接入点是控制平面的MME 或用户平面的SGW，S1是一个逻辑接口,从任何一个eNB，可能有多个S1-MME 逻辑接口面向EPC,多个S1-U逻辑接口面向EPC,S1口位置如下图：
对于S1口，在协议栈也分为控制面和用户面，它的的协议栈结构如下：
S1是一个开放性接口，作用EUTRAN和CN之间的接口，主要负责无线和核心网之间的连接管理功能。
具体的功能包含UE上下文管理功能和S1接口的管理功能：v UE上下文管理功能
SAE承载管理功能，所有的RAB承载均通过S1口传递管理功能。
包含承载的建立、修改和释放。
如初始上下文建立，包括SAE承载上下文，安全性上下文，切换限制列表，UE能力信息，NAS PDU等。
S1连接管理功能，包括GTP-U隧道管理功能和S1信令连接管理功能。
LTE_Active状态的UE的移动性功能，包括Intra-LTE切换、Inter-3GPP RAT切换、寻呼功能以及漫游和区域限制支持功能。
如切换资源分配、切换通知、路径转换或取消等。
寻呼消息以及NAS消息均通过S1口实现。
v S1接口管理功能
协调功能，包括NAS节点选择功能和网络分享功能。
安全功能，包括数据的机密性和数据的完整性。
服务和网络接入功能，包括核心网信令数据转移功能、UE跟踪和位置报告功能等。
还有一些如错误指示等，也是通过S1口实现的，信令流程如下：。
s1-u接口协议
编号：_______________本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载s1-u接口协议甲方：___________________乙方：___________________日期：___________________s1-u接口协议篇一：接口协议lte篇二：si接口解密si接口解密研究本研究首先确定si接口需要解密哪些信息，其次整理解密前提条件及解密流程，最后对解密流程中用到的关键算法进行具体描述。
一、解密对象通过si接口传输的内容包括用户面数据（s1-u ）、控制面数据（si-mme、nas消息。
由于加密要求不同，对这三类数据或消息进行加密的密钥也不同，因而相应的解密密钥也不同。
二、解密流程解密和加密是互相对应的。
在加密和解密的初始，通过向加密算法输入i28位加密密钥key、一个32位的计数器count、一个5位的承载标识beaReR 一个i位的传输方向标识diRection 以及密钥流长度length ,获得密钥流。
发送端在得到密钥流之后，将需要加密的明文信息和密钥流进行异或处理，便完成了加密。
而接收端在得到密钥流之后，将需要解密的信息和密钥流进行异或处理，即完成解密，获得明文。
如图2.1所示。
countdiRectionthcountdiRectionthkeeykeystReamblockkeystReamblockplainteblocksendercipheRtextblockReceiverplaintextblock图2.1128位加密算法的加密和解密流程三、密钥对接收数据进行解密，接收端必须有解密的密钥和解密算法。
密钥的生成主要是按照图 3.1所示层级来进行的c 图3.1eps中的密钥层级从图中可以看出，kasme是所有密钥能够推导出来的前提。
它是通过eps的认证和密钥协商(aka)过程产生的。
在这个过程中，mm淆先通过me对usim进行鉴权。
me/usimmme图3.2成功完成epsaka鉴权鉴权成功的同时，usim根据私密密钥k计算出加密密钥ck和完整性密钥ik，并传给m&该私密密钥k同样存在于auc中对应该用户的he中。
E-UTRAN(LTE)网络接口之S1接口
E-UTRAN（LTE）网络接口：S1接口提供自优化网络（Self-Optimizing Networks，SON）是LTE的关键目标之一。
事实上，作为一个在注重成本效益的方式下从网络中获取最佳性能的工具（特别是在多变的无线传播环境下），网络的自优化能力在网络运营商心目中具有很高的优先级。
因此，在所有X2和S1过程开始设计的时候，SON就被认为处于基石地位。
S1接口负责连接eNodeB和EPC。
它被分成两个接口，一个用于控制平面，另一个用于用户平面。
S1的协议结构和S1提供的功能将在下面详细讨论。
1S1协议结构S1协议结构是基于全IP传输栈并且不依赖在GMS和UMTS中使用的传统SS7网络配置。
在部署LTE网络时，这个简化提供了节省运用费用的空间。
1.1控制平面图1显示了基于人们所熟知的SCTP/IP栈的S1控制平面的协议结构。
图1 S1-MME控制平面协议栈SCTP因其继承自TCP的先进特点而为大家所熟悉，可以为信令消息提供所需要的可靠传输。
此外，它还让从改进的功能中获益成为可能，比如使传输网络的冗余易于实现的多流处理；避免head-of-line阻塞或者多重寻址multihoming （参见IETF RFC4960）。
LTE的一个进一步的简化（比如和UMTS的Iu接口相比）是S1-AP直接映射到SCTP。
相比UMTS，这简化了协议栈，去掉了中间的连接管理协议。
单一连接直接由应用层处理。
多路复用（Multiplexing）发生在S1-AP和SCTP之间，一个SCTP偶联中的任何一个流与多个单一连接的信令流多路复用。
LTE带来的进一步灵活性还体现在低层协议栈可以根据IP协议的版本和数据链路层的选择，拥有充分的可选择性。
比如，这使得运营商可以使用IPv4版本开始部署，并定制与网络部署场景匹配的数据链路方式。
1.2用户平面图2给出了基于为人熟知的、已经在UMTS网络中使用的GTP/UDP/IP协议栈的S1用户平面的协议结构。
LTE数字蜂窝移动通信网 S1接口技术要求 第1部分：概述
为分组数据流预留资源的机制。
S1接口特性
SCTP
在eNB和MME间使用SCTP以支持S1AP信令的交互。
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综述
下面章节描述S1-MME和S1-U为实现S1接口能力需支持的功能。
S1 UE上下文管理功能
为了支持处于LTE_ACTIVE状态的UE，需要对UE上下文进行管理，如通过在eNodeB和EPC中建立和释放上下文来支持S1接口上用户各自的信令。这包括安全上下文的管理。
完整性密钥管理
完整性密钥由EPC提供。
业务和网络接入功能
核心网信令数据传输功能
NAS EPC信令应在EPC和UE之间透明传输。在S1接口上，应使用与传输E-UTRAN和EPC之间的信令相同的S1接口信道。
UE跟踪
UE跟踪功能允许对于UE的多种相关事件及其活动进行跟踪。这是一个O&M功能。
位置报告功能
E-UTRAN架构包括一组通过S1接口连接到EPC的eNB。整个LTE架构和E-UTRAN架构的详细描述见[LTE数字蜂窝移动通信网无线接入部分总体技术要求]中所述。本节只阐述S1接口的架构，不对核心网或无线接入网的架构进行限制。
S1接口在EPC与E-UTRAN的边界实现。图1描述了S1接口的逻辑划分。从S1看来，E-UTRAN接入点是一个eNB，EPC接入点可以是控制面MME逻辑节点也可以是用户面S-GW逻辑节点。于是，根据EPC接入节点，S1接口定义为两种类型：面向MME的S1-MME接口和面向S-GW的S1-U接口。
从任何一个eNB到EPC都可能有多个S1-U逻辑接口。对S1-U接口的选择在EPC中完成，并且通过MME信令通知eNB。
04 LO_BT1003_C01_1 LTE MIMO 基本原理-57
发射分集
• 发射分集方式下的层 映射
• 发射分集方式下预编 码
• 发射分集两天线预编 码
空间复用方式下层映射
层映射
根据协议36.211，层数V≤P，P表示物理信道用于发射的天线端口数， 且码字流的个数最多为2 。
协议规定：码字到层的映射可有1：1，1：2，2：2，2：3，2：4。 且1：2的情况只发生在P=4的条件下。
两天线发射分集
SFBC + FSTD发射分集
2端口发射分集SFBC
4端口发射分集SFBC+FSTD
接收分集
多个天线接收来自多个信道的承载同一信息的多个独立的信 号副本。
由于信号不可能同时处于深衰落情况中，因此在任一给定的 时刻至少可以保证有一个强度足够大的信号副本提供给接收 机使用，从而提高了接收信号的信噪比。
多天线技术在发送端和接收端同时使用多根天线， 扩展了空间域，充分利用了空间扩展所提供的特征 ，从而带来了系统容量的提高。目前多天线技术一 成为了B3G/4G系统的关键技术之一。
LTE引入MIMO
为了满足LTE在高数据率和高容量方面的需求， LTE系统支持应用MIMO技术。
下行MIMO技术包括空间复用、波束赋形和传输分 集，目前MIMO技术下行基本天线配置为2*2,即2天 线发送和2天线接收，最大支持4天线进行下行方向 传输。
空间复用
空间复用：发射的高速数据被分成几个并行的低速数据流，在同一频带 从多个天线同时发射出去。 码字≤ 层数 ≤ 发射天线数 不同的数据内容 —— 提高吞吐量 更复杂的预编码技术 —— 码本
MIMO关键技术-层映射和预编码
空间复用
• 空间复用方式下层映 射
• 空间复用方式下预编 码
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LTE S1接口课程目标：●了解S1接口的作用●了解S1AP协议的概念●了解S1AP操作流目录第1章LTE术语和定义 (1)1.1 LTE术语和定义 (1)1.2 缩略语 (2)第2章S1AP功能 (5)2.1 S1AP功能 (5)第3章S1AP过程 (7)3.1 S1AP基本过程列表 (7)3.2 E-RAB管理过程 (9)3.2.1 E-RAB建立 (9)3.2.2 E-RAB修改 (11)3.2.3 E-RAB释放 (13)3.3 上下文管理过程 (16)3.3.1 初始上下文建立过程 (16)3.3.2 UE上下文释放请求（UE发起） (19)3.3.3 UE上下文释放请求（MME发起） (20)3.3.4 UE上下文修改 (21)3.4 切换信令 (23)3.4.1 切换准备 (23)3.4.2 切换资源分配 (25)3.4.3 切换通知 (28)3.4.4 路径转换请求 (28)3.4.5 切换取消 (31)3.4.6 eNB状态传输 (32)3.4.7 MME状态传输 (32)3.5 寻呼 (33)3.5.1 寻呼 (33)3.6 NAS传输 (34)3.6.1 RRC连接释放 (34)i3.7 管理过程 (37)3.7.1 重置 (37)3.7.2 S1建立 (40)3.7.3 ENB配置更新 (42)3.7.4 MME配置更新 (43)3.7.5 超载开始 (45)3.7.6 超载停止 (46)ii第1章LTE术语和定义知识点S1AP的基本过程概念LTE术语和定义1.1 LTE术语和定义下列术语和定义适用于本部分。
CSG Cell：E-UTRAN小区广播CSG 标示。
基本过程：S1AP包含基本过程（EP）。
基本过程是eNB和EPC 之间相互作用的集合。
这些基本过程各自定义，以灵活的方式建立完整的序列。
如果一些EP之间的独立性受到限制，那么可以参照相关的EP描述。
除非有其它规定的限制，否则可以独立援用EP作为独立的过程，其可以并行的激活该过程。
EP：一个EP包含一个初始的消息以及可能一个响应的消息。
两种EP的使用如下：●Class 1: 具有响应的基本过程（成功和/或失败）。
●Class 2: 没有响应的基本过程。
对于类型1 EP，响应的类型如下：成功：●一个信令消息明确地表示成功地完成响应接收的基本过程。
失败：●一个信令消息明确地表示该EP失败；●按时管理逾时（即，没有预期的响应）。
成功和失败：●一个信令消息上报成功和不成功关于不同包含要求的结果。
响应消息是为成功结果所定义的。
1LTE S1接口2 类型 2 EP 总认为是成功的。
eNB UE S1AP ID ：eNB UE S1AP ID 是唯一分配的，用于在该eNB 内SI 接口上唯一标识UE 。
当MME 接收到eNB UE S1AP ID ，它将在UE 相关的逻辑SI 连接持续时间中为此UE 存储该ID 。
MME 知道它的IE 包含在所有UE 相关的S1-AP 信令中（上行和下行）]MME UE S1AP ID ：MME UE S1AP ID 是唯一分配的，用于在该MME 内SI 接口上唯一标识UE 。
当eNB 接收到MME UE S1AP ID ，它将在UE 相关的逻辑SI 连接持续时间中为此UE 存储该ID 。
eNB 知道它的IE 包含在所有UE 相关的S1-AP 信令中（上行和下行）]E-RAB ID ： E-RAB ID 为一个UE 唯一地标识一个 E-RAB 。
数据无线承载：数据无线承载在UE 和eNB 之间传输E-RAB 包。
在E-RAB 和数据无线承载之间有一对一的映射。
UE 相关的信令：为了在eNB 和 EPC 处向UE 传输消息， UE 相关的 S1-AP 消息使用UE 相关的逻辑SI 连接。
UE 相关的逻辑S1连接：按照[23.401]中的定义，UE 相关的逻辑SI 连接使用标识符 MME UE S1AP ID 和 eNB UE S1AP ID 。
对于接收的UE 相关的S1-AP 消息，MME 通过MME UE S1AP ID IE 识别出相关的UE ， eNB 通过eNB UE S1AP ID IE 识别出相关的UE 。
在eNB 处建立S1 UE 上下文之前，UE 相关的逻辑SI 连接可能会存在。
1.2 缩略语缩略语适用于本部分。
CDMACode Division Multiple Access 码分多址 CSCircuit Switched 电路切换 CSGClosed Subscriber Group 封闭用户组 CNCore Network 核心网 DLDownlink 下行链路 ECGIE-UTRAN Cell Global Identifier E-UTRAN 小区全局标识 E-RABE-UTRAN Radio Access Bearer E-UTRAN 无线接入承载 eNBE-UTRAN NodeB E-UTRAN 基站 EPElementary Procedure 基本过程 EPC Evolved Packet Core演进分组中心第1章 LTE 术语和定义3 GBRGuaranteed Bit Rate 保证比特速率 GUMMEIGlobally Unique MME Identifier 全局唯一MME 标识 GTPGTP Tunneling Protocol GTP 通道协议 HRPDHigh Rate Packet Data 高速率分组数据 RRCRadio Resource Control 无线资源控制 RIMRAN Information Management 无线接入网消息管理 S-TMSI S-Temporary Mobile Subscriber Identity S 临时移动用户标识 TEID Tunnel Endpoint Identifier通道结束点标识 UE User Equipment用户设备 UL Uplink上行链路第2章S1AP功能知识点E-RAB管理功能初始上下文传输功能移动功能2.1 S1AP功能S1AP 协议具有以下功能：●E-RAB 管理功能：是负责建立、修改和释放E-RAB，其由MME 触发。
E-RAB的释放是由eNB 触发。
●初始上下文传输功能：该功能是用于在eNB 建立S1UE 上下文，建立缺省的IP 连接，如果MME 要求的情况下建立一个或多个E-RAB ，如果有需要的话，向eNB传输NAS信令相关的信息。
●UE性能信息指示功能：该功能用于向MME提供从UE处接收到的UE 性能信息。
●移动功能，处于LTE_ACTIVE 的UE使其有效●SAE/LTE（不同的MME/服务SAE-GW切换）内通过SI接口（EPC在内）的eNB变化。
●不同RA T（不同3GPP-RAT切换）之间通过SI接口（EPC在内）的RAN 节点的变化。
●寻呼：该功能提供EPC性能来寻呼UE。
●S1 接口管理功能包括：●重新设置功能来保证对S1接口进行恰当定义的初始化。
●错误指示功能允许上报一个适当的错误/处理没有定义失败消息的情况。
●超载功能来指示S1接口的控制层面的负载情况。
●负载平衡功能保证在MME 池域内均衡负载MME。
5LTE S1接口6 ●S1建立功能即初始化S1接口建立以提供配置信息。
● eNB 和MME 配置更新功能，用于更新应用配置数据，使得eNB 和MME能够在S1接口上正确地进行协作。
●UE 和MME 之间使用的 NAS 信令传输功能 ： ●传输NAS 信令相关的信息以及在eNB 建立S1 UE 上下文。
● 当 在eNB 已经建立了 S1 UE 上下文，那么传输NAS 信令相关的信息。
S1 UE 上下文释放功能：该功能负责管理eNB 和MME 处的UE 专用上下文的释放。
UE 上下文修改功能：该功能允许部分修改建立的UE 上下文。
状态传输：该功能从源eNB 到目标eNB 传输PDCP SN 状态信息，支持LTE 内切换信息的按序传输以及避免重复传输。
跟踪功能： 该功能用于控制对处于ECM_CONNECTED 状态的UE 的跟踪记录。
位置上报：该功能允许MME 知道UE 的当前位置。
S1 CDMA2000 隧道功能：该功能在 UE 和CDMA2000 RAT 之间通过S1接口承载CDMA2000信令。
报警信息传输功能：该功能提供启动和覆盖报警消息的广播。
RAN 信息管理 (RIM) 功能：这个功能允许两个RAN 节点通过核心网请求和传输RAN 系统信息 (如. GERAN 系统信息)。
配置传输功能：这个功能允许两个RAN 节点通过核心网请求和传输RAN 配置信息 (如. SON 信息)。
第3章S1AP过程知识点E-RAB建立过程切换过程上下文建立过程S1接口管理过程3.1 S1AP基本过程列表如下表格所示，所有的EP分为类型1 和类型2 EP（详见3.1节关于不同类型的解释）：表 3.1-1 类型1过程7LTE S1接口8表 3.1-2 类型2 过程第3章 S1AP 过程9如下内容应用于基本过程之间的相关干扰，即：●重置过程优先于所有其它的EP 。
UE 上下文释放优先于所有其它使用UE 相关信令的EP 。
3.2 E-RAB 管理过程3.2.1 E-RAB 建立●概述E-RAB 建立过程的目的在于为一个或若干E-RAB 的Uu 和 S1分配资源，以及为一个给定的UE 建立相应的数据无线承载。
该过程使用UE 相关的信令。
成功操作图 3.2-1 E-RAB 建立过程，成功操作MME 通过向eNB 发送一条E-RAB SETUP REQUEST 消息来初始化该过程 。
E-RAB SETUP REQUEST 消息包含eNB 建立E-RAB 配置必需的信息，其中在Setup List IE 中至少为每一个E-RAB 建立一个E-RAB接收到 E-RAB SETUP REQUEST 消息后，如果资源对所请求的配置有效，那么eNB 将执行所请求的E-RAB 配置。
对于每一个E-RAB ，基于 E-RAB level QoSLTE S1接口10parameters IE ，eNB 将建立一个数据无线承载，在Uu 上分配所请求的资源。
对于每一个建立的数据无线承载，eNB 向UE 传输NAS-PDU IE 和E-RAB 所接收E-RAB ID IE 包含的值。
对于要求建立的E-RAB ，eNB 在S1上分配所要求的资源 。
E-RAB SETUP REQUEST 消息可能包含：●UE 总计最大的比特率IE如果E-RAB SETUP REQUEST 中包含UE Aggregate Maximum Bit Rate IE ，那么 eNB 将：用在UE 上下文中所接收到的UE Aggregate Maximum Bit Rate ，替换之前所提供的UE Aggregate Maximum Bit Rate ；对于相应UE 的非GBR 承载，eNB 将使用所接收的UE Aggregate Maximum Bit Rate 。