LTE信令流程图(端到端平台)
LTE主要信令和流程-比较详细
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空中接口协议栈 TD-SCDMA和TD-LTE协议栈比较
TD-SCDMA
RRC C-plane signalling U-plane information control
TD-LTE
L3
Radio Bearers PDCP PDCP
用户平面
control
control
control control
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更高的用户数据速率
更高的频谱效率（降低每比特成本） 更低的时延（包括连接建立时延和传输时延）
– 控制平面时延大大降低，小于100ms（Idle->Active） – 用户平面端到端单向时延<5ms（IP层以下、系统空载）
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更灵活的频谱使用 简化的网络体系架构 无缝切换（包括不同的无线接入技术之间） 合理的终端功耗
CELL_DCH
Release RRC Connection Establish RRC Connection
CELL_FACH out of service in service
• 由于传输信道数量的减少， LTE中只包含两个协议状 态，相对于3G大大简化 • 3G中只有在CELL_DCH 才发生切换，其它状态都 支持UE自主的移动性； • 协议流程的简化 • 更低的时延 • 更多的切换
DL-SCH
Downlink Transport channels
RACH UL-SCH
Uplink Transport channels
由于没有CS域，LTE上下行都只 有共享信道，不再有专用信道； 传输信道的数量大大减少
• 更少的协议状态 • 协议结构大大简化，只有一个 MAC实体
•
LTE基本信令流程
LTE基本信令流程LTE（Long Term Evolution）基本信令流程主要包括接入过程、数据传输过程和释放过程。
下面将详细介绍每个过程的信令流程。
一、接入过程（RRC连接建立过程）：1. 手机发起连接请求：手机向基站发送RRC连接请求信令（RRC Connection Request），并指定连接的原因（例如寻呼、位置更新等）。
2. 基站分配临时C-RNTI：基站接收到连接请求信令后，为手机分配临时C-RNTI（Cell Radio Network Temporary Identifier），并向手机发送RRC连接允许信令（RRC Connection Setup）。
4. 确认建立连接：基站接收到RRC连接确认信令后，向手机发送RRC连接重新配置信令（RRC Connection Reconfiguration），并携带基站的系统配置信息。
二、数据传输过程：1. 上行数据传输：手机向基站发送上行数据传输请求信令（UL Data Transfer Request），并携带上行数据（例如语音、视频或其他应用数据）。
2. 数据传输：基站接收到上行数据传输请求信令后，将上行数据转发到核心网，并向手机发送上行数据传输确认信令（UL Data Transfer Acknowledgement）。
3.下行数据传输：基站向手机发送下行数据（例如网页、视频流等）。
4. 数据接收确认：手机接收到下行数据后，向基站发送下行数据传输确认信令（DL Data Transfer Acknowledgement）。
三、释放过程：1. 释放请求：手机或基站发起释放请求，向对方发送RRC连接释放请求信令（RRC Connection Release）。
3.释放完成：发起方接收到释放确认信令后，释放连接。
除了上述基本信令流程外，LTE还包括以下一些重要的信令流程：1.小区：手机在上电或小区切换时，需要进行小区以找到合适的基站。
LTE网元间信令流程图
LTE网元间流程图1、位置区更新流程（TAU）注：UE在attach到GPRS网络或者E-UTRAN网络之后，在以下情况下会发起TAU过程：➢UE发现进入了新的TA，而此TA的TAI不在UE的TAI list中；➢周期性TAU定时器超时；➢UE之前的状态为UTRAN PMM_Connected状态，通过TAU重选到E-UTRAN网络；➢UE处于GPRS READY状态，通过TAU重选到E-UTRAN 网络；➢TIN指示为"P-TMSI"，UE重选到E-UTRAN；➢由于负载均衡，进行了RRC连接释放，原因值填写为"load re-balancing TAU required"；➢UE侧的RRC层向NAS层指示RRC连接失败；➢UE的网络能力，MS的网络能力和UE的DRX参数改变时；➢对于支持SRVCC能力的UE，如果MS Classmark2，MS Classmark 3或者Support Codecs改变时；➢UE手动选择一个CSG小区，而小区的CSG ID既不在UE的允许CSG列表中，又不在UE的运营商CSG列表中。
注：如果是在本MME发起的周期性TAU过程，则图中MME指本MME；如果是在其它MME起的TAU过程，则图中MME指T-MME。
第3步：UE收到e-NB下发的rrcConnectionSetup消息并成功配置后，向e-NB发送rrcConnectionSetup Complete消息，其中Nas PDU携带TAU REQUEST消息。
第4步：e-NB收到rrcConnectionSetup Complete消息后，向MME发送Initial UE Message消息，携带Nas PDU (TAU REQUEST)。
第5、6、7、8步：如果是在其它MME发起的TAU，则T-MME收到TAU REAUEST后，开始向S-MME 进行Context请求过程。
LTE信令流程图与移动轨迹 现网实例
LTE信令流程图与移动轨迹现网实例附着失败/TAU失败、重新附着/认证/鉴权/安全模式、承载激活/cmnet/cmwap、业务访问终端在12个小时中的移动轨迹，期间发生的乒乓切换标为红色使用易谙系统来分析信令，根本停不下来！关键要素：全流程回溯、同步轨迹定位、位元解码、会话快照 借助全流程回溯能够还原真实的呼叫过程，利用多接口关联呈现各网元之间的交互过程，通过位元解码可以查看信令携带的详细信息、通过会话快照可以查看业务访问的摘要信息，同步轨迹定位可以给出每一条消息所发生的小区位置认证鉴权安全模式发生了在MME之间的移动，更新位置信息Create Session的请求被SGW拒绝附着失败EMM Cause: ESM failure ESM Cause: Network failure终端发起跟踪区更新，马上被拒绝存疑：附着失败后为何发起TAU?TAU被拒绝之后，重新发起附着流程认证鉴权安全模式附着接受之后，激活默认承载APN=cmnet之后附着完成发生X2切换后，在S1执行路径切换路径切换之后，再发起PDN连接请求APN=cmwap默认承载激活之后，核心网变更承载信息进行业务访问访问滴滴打车业务访问微信业务访问酷派官网云服务技术论坛：扫描二维码，加入EA QQ 群电子邮件：sales@ 商业合作工具：便携式信令分析仪表、端到端优化工具平台：运维优化支撑系统、投诉处理解决方案集成：为应用系统提供解码、为B/S 方案提供支撑、为经分系统提供数据源三方优化服务提供商：如果没有趁手的优化工具，无法满足局方对端到端优化项目的数据处理要求，如果需要为局方提供完整的解决方案，可以直接采购易谙的工具和平台产品。
系统与解决方案提供商：如果自主研发的时间成本无法承担，如果产品的解码质量无法进一步提高，如果仅仅是需要一个数据源，可以通过产品集成的方式合作。
LTE常见信令流程总结
0.1控制面和用户面协议栈 (2)0.2S1接口控制面和用户面协议栈 (3)1 开机附着流程 (4)1.1正常流程 (4)1.2异常流程 (5)1.2.1 RRC连接建立失败 (5)1.2.2核心网拒绝 (6)1.2.3 eNB未等到Initial context setup request消息 (7)1.2.4 RRC重配消息丢失或者没收到RRC重配完成消息或者eNB内部配置UE的安全参数等失败 (7)2 UE发起的SERVICE REQUEST流程 (8)2.1正常流程 (8)2.2异常流程 (9)2.2.1 RRC连接建立失败 (9)2.2.2核心网拒绝 (10)2.2.3 eNB未等到Initial context setup request消息 (10)2.2.4 RRC重配消息丢失或者eNB内部配置UE的安全参数失败或者没有建立起来一个非GBR承载 (10)2.2.5 eNB建立专用承载失败 (10)2.2.6 eNB建立默认承载失败 (11)3网络发起的PAGING流程 (12)3.1S_TMSI寻呼 (12)3.2IMSI寻呼 (12)4 TAU流程： (12)4.1正常流程 (12)4.1.1 IDLE下发起的 (12)4.1.2 CONNECTED下发起的 (14)4.2异常流程 (14)5去附着 (14)5.1关机去附着 (14)5.2非关机去附着 (14)6切换流程 (16)7专用承载建立流程 (16)7.1正常流程 (16)7.2异常流程 (17)7.2.1 核心网拒绝 (17)7.2.2 eNB本地建立失败（核心网主动发起的建立） (17)7.2.3 eNB未等到RRC重配完成消息，回复失败 (18)7.2.4 UE NAS 层拒绝 .................................................................................................................... 18 7.2.5 上行直传NAS 消息丢失 ..................................................................................................... 19 8专用承载修改流程 ............................................................................................................................. 20 8.1正常流程 ...................................................................................................................................... 20 8.1.1 修改QoS .............................................................................................................................. 20 8.1.2 不修改QoS ，只修改TFT .................................................................................................. 20 8.2异常流程 ...................................................................................................................................... 21 8.2.1 核心网拒绝 .. (21)Serving GW PDN GWaeNodeB UE用户面协议0.2 S1接口控制面和用户面协议栈Control Plane User Plane1 开机附着流程1.1正常流程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suitable或者acceptable小区后，驻留并进行附着过程。
LTE信令流程分析
Reselection CCO, Reselection
GSM_Idle/GPRS Packet_Idle
当存在RRC连接时，UE处于RRC连接状态，否则为RRC IDLE状态
UE各状态说明
RRC状态
基 本 概 念 UE的工作模式与状态
状态 RRC_IDLE
RRC_CONNECTED
行为 PLMN（Public Land Mobile Network）选择 NAS配置的DRX过程 系统信息广播和寻呼 邻小区测量 小区重选的移动性 UE获取1个TA区内的唯一标识 eNodeB内无终端上下文 网络侧有UE的上下文信息 网络侧知道UE所处小区 网络和终端可以传输数据 网络控制终端的移动性 邻小区测量 存在RRC连接:
基 本 概 念 无线承载的分类
数据承载为DRB，通过eNB为其分配的PDSCH来承载
信令承载通过SRB，LTE中有三类SRB
每种SRB可承载信令内容见附录
SRB0：承载RRC消息，映射到CCCH信道
SRB1：承载RRC消息，也可承载NAS消息，映射到DCCH信道
SRB2：承载NAS消息，映射到DCCH信道 UE的RRC连接未建立时，由SRB0承载RRC信令；SRB2未建立时，由SRB1承载NAS信令
接入网 （eNodeB）
用户设备 （UE）
EPC分为三部分：
MME
LTE网络信令流程
LTE网络信令流程LTE（Long Term Evolution）是第四代移动通信技术，它提供了更高的数据传输速率、更低的延迟和更好的性能，能够满足日益增长的移动数据需求。
LTE网络的信令流程是指在建立和维护移动通信连接时所涉及的一系列信令交互过程。
以下是LTE网络信令流程的详细介绍。
1. 小区过程：当移动终端（UE）接入LTE网络时，它首先需要附近的LTE基站（eNodeB）。
UE发送小区请求信令给附近的基站，并接收基站发回的小区响应信令。
基站会提供小区的相关信息，如小区ID、频率和位置等。
2.接入过程：一旦UE完成小区，它需要与选定的基站进行接入过程。
UE发送接入请求信令给基站，基站回复接入响应信令。
这一过程包括身份验证和安全检查等步骤，以确保UE与网络的安全连接。
3. RRC连接建立过程：在接入过程完成后，UE需要建立RRC（Radio Resource Control）连接。
UE发送RRC连接请求信令给基站，基站回复RRC连接设置信令。
UE和基站之间将建立RRC连接，以便进行后续的信令和数据传输。
4.基站选择和切换过程：在UE建立RRC连接后，它可以在不同的基站之间进行选择和切换。
当信号质量下降或网络负载过高时，UE可以选择更适合的基站进行切换。
UE发送切换请求信令给目标基站，然后接收目标基站发回的切换响应信令。
5.呼叫建立过程：当UE需要进行语音通话或数据传输时，它需要发送呼叫建立请求信令给基站。
基站将呼叫请求转发给核心网（CN），并通过多个信令交互步骤来建立通话或数据传输的设置。
这些步骤包括寻呼、呼叫确认和资源分配等。
6.数据传输过程：一旦呼叫建立过程完成，UE可以进行数据传输。
UE发送数据请求信令给基站，基站将数据传输请求转发给CN。
CN通过核心网和其他相关基站之间的信令传递来协调数据传输过程。
数据传输可以是下行（从网络到UE）或上行（从UE到网络）。
7.呼叫释放过程：当通话或数据传输完成时，UE和网络需要进行呼叫释放过程。
LTE信令流程分析.
基本概念
协议栈结构
RLC（Radio Link Control）功能：
分段和级联 ARQ功能 轮询 重组 重排序 按序递交 RLC重建立 PDU重分段
用户面协议内部的关系
基本概念
协议栈结构
PDCP（Packet Data Convergence Protocol ）功能：
头压缩和解压缩 用户数据传输 支持无损SRNS重定位 完整性保护(控制面) 加密/解密(用户面) 重复检测(重建立) 定时丢弃(QOS低时延)
E-UTRAN
EPC
Internet
UE
eNB
S-GW
P-GW
Peer
Entity
End-to-end Service
EPS Bearer
External Bearer
E-RAB
Radio Bearer
S1 Bearer
S5/S8 Bearer
Radio
S1
S5/S8
Gi
无线承载分类
根据承载内容分类
NAS消息其他承载方式
由于带宽增加，数据传输性能增强，LTE的RRC消息的数据携带能力显著提升； 因此LTE中所有NAS消息可填充在RRC消息中携带传输，进一步精简了信令流程 NAS消息通过四条RRC消息传递： NAS消息种类见附录
ULInformationTransfer 和 DLInformationTransfer （由SRB2承载，SRB2未建立时由 SRB1承载） RRCConnectionSetupComplete 和 RRCConnectionReconfiguration （由SRB1承载） RRCConnectionSetupComplete（只携带NAS的初始直传消息）
非常详细的LTE信令流程
非常详细的LTE信令流程LTE（Long Term Evolution）是一种4G无线通信技术，其信令流程是实现无线网络连接和通信的关键过程。
下面将详细介绍LTE的信令流程。
1.小区选择与测量当用户设备（UE）打开或处于空闲状态时，它将执行小区选择与测量过程。
UE会扫描周围的LTE小区，测量收到的信号强度以及质量，并选择最适合的小区作为连接目标。
2.随机接入一旦UE选择了目标小区，它将执行随机接入过程。
UE发送一个随机接入前导序列，以竞争小区资源。
小区随机选择一个UE，并向其分配一个临时标识（Temporary C-RNTI），通知UE随机接入成功。
3.接入请求UE发送接入请求消息，请求加入目标小区。
该消息包含UE的临时标识和UE的身份信息。
4.接入许可目标小区收到接入请求后，验证UE的身份，并如果UE满足接入条件，会发送接入许可消息给UE。
5.安全模式设置UE收到接入许可消息后，将根据小区配置和网络规划信息，在UE和小区间建立安全连接。
这包括UE和目标小区之间的安全策略协商和密钥生成。
6.链路配置UE和小区之间建立安全连接后，UE会接收链路配置消息。
该消息包含了控制信令和数据传输的参数配置，例如上行和下行的调制解调器配置以及系统带宽。
7.小区重选与测量UE在连接状态下会周期性地进行小区重选和测量过程，以寻找更适合的小区。
UE会测量当前连接小区以及周围其他小区的信号强度和质量，并根据一定的算法判断是否需要进行重选。
8.呼叫建立当UE需要进行呼叫时，它将发送呼叫请求消息给目标小区。
该消息包含呼叫相关的参数，例如呼叫类型和目标用户的身份信息。
9.呼叫确认目标小区收到呼叫请求后，会对呼叫进行验证，并发送呼叫确认消息给UE。
该消息包含了呼叫相关的参数配置。
10.呼叫设置UE接收到呼叫确认消息后，会执行呼叫设置过程。
UE和目标小区之间建立起连接，配置相关的信号和链路参数。
11.呼叫管理一旦呼叫建立，UE和目标小区之间的通话数据将通过信令流程管理。
LTE信令流程详解
LTE信令流程详解LTE（Long Term Evolution）是第四代（4G）无线通信技术的一种，它提供了更高的数据传输速度和更低的延迟。
LTE信令流程是指在LTE网络中进行通信时所涉及到的一系列信令交换过程，其中包括建立连接、鉴权、密钥协商等步骤。
下面将详细介绍LTE信令流程的各个环节：1.小区：用户设备首先需要附近的LTE小区，以获得可用的信号覆盖范围。
用户设备将发送小区请求信令（s-MSCH_SYNC），小区回应一个帧结构的信息，告知用户设备小区的ID、频点和同步信号等信息。
用户设备通过对比接收到的小区信息，选择最强信号的LTE小区进行连接。
2. 连接建立：当用户设备选定小区后，将向小区发送连接请求信令（RRC Connection Request）。
小区接收到请求后，将回应连接接受信令（RRC Connection Setup），并分配一个临时的物理信道用于后续通信。
用户设备接收到连接建立成功信令后，完成连接建立过程。
3.鉴权过程：连接建立成功后，LTE网络将进行用户设备的鉴权过程，以确认用户身份和权限。
LTE网络将发送鉴权向量给用户设备，用户设备使用预共享密钥和随机数生成鉴权响应，验证用户身份的合法性。
4.密钥协商：鉴权成功后，LTE网络和用户设备将进行密钥协商过程，以协商出加密密钥和完整性保护密钥，用于后续的数据传输过程。
在密钥协商完成后，LTE网络和用户设备可以进行安全的数据传输。
6.数据传输：一旦业务请求成功，LTE网络和用户设备就可以进行数据传输。
LTE网络会根据业务需求和网络状态动态调整资源分配，以提供最优的数据传输速度和质量。
用户设备会发送数据请求信令，并接收LTE网络的数据响应，进行数据传输过程。
7.释放连接：当用户设备完成业务或服务后，可以向LTE网络发送连接释放信令，以释放连接资源并结束通信过程。
LTE网络接收到释放请求后，将释放连接资源，并通知用户设备连接已释放，完成整个通信过程。
LTE网络信令流程及相关参数讲解
LTE网络信令流程及相关参数讲解LTE（Long Term Evolution）网络是第四代移动通信技术。
LTE网络信令流程以及相关参数对于深入了解LTE网络的工作原理和优化至关重要。
下面将对LTE网络信令流程及相关参数进行讲解。
1.附着过程：当UE（User Equipment）进入LTE网络覆盖范围内时，首先需要进行附着过程。
UE在附近的eNodeB（Evolved Node B）广播的小区信息中选择一个合适的小区，并发送附着请求包到eNodeB。
eNodeB接收到附着请求包后，将其转发到MME（Mobility Management Entity），MME在验证UE的合法性后，将附着请求转发到HSS（Home Subscriber Server）进行身份认证和鉴权。
验证通过后，相关信息会被存储到MME和HSS中，并向UE发送附着接受消息。
2.呼叫建立过程：在附着完成后，UE可以进行呼叫建立过程。
当UE发起呼叫请求时，eNodeB会向MME发送“呼叫控制处理请求”消息，MME在接收到消息后会查询HSS获取到UE的位置，并找到适合的SGW（Serving Gateway），然后将SGW的地址信息发送到eNodeB。
eNodeB收到SGW的地址信息后，建立与SGW的接口连接，并将呼叫请求转发到SGW。
SGW根据呼叫请求的目标地址查询PGW（Packet Gateway）并将其地址信息返回给eNodeB，eNodeB将地址信息交给MME，MME再将地址信息回传给SGW，最后建立UE和PGW的数据传输路径。
3.数据传输过程：在UE和PGW之间建立数据传输路径后，数据可以进行传输。
UE会通过eNodeB将数据包发送到SGW，SGW将数据包转发到PGW，PGW再将数据包发送到目标地址。
在数据传输过程中，SGW和PGW会进行数据包的分类和标记，并负责进行数据的转发和交换。
4.释放过程：呼叫完成或者异常情况下，LTE网络需要进行释放过程。
lte业务建立信令流程 (3)
lte业务建立信令流程
LTE业务建立的信令流程一般包括以下步骤：
1. 运营商分配UE全球唯一的IMSI（国际移动用户识别码）和临时的RNTI（无线网络临时标识）。
2. UE通过无线网络接入控制（RRC）连接请求消息（RRC Connection Request）向基站（eNodeB）发送请求建立信令连接。
3. 基站收到UE的连接请求消息后，会分配一个唯一的RNTI，并以连接接受消息（RRC Connection Setup）回
应UE。
4. UE在收到连接接受消息后会执行上下行同步，并发送初始上下行控制消息（RRC Connection Complete）给基站。
5. 基站根据UE发送的初始上下行控制消息，生成和向核心网（EPC）发送初始的上下行RRC消息。
6. 核心网接收到初始的上下行RRC消息后，根据用户资料和接入策略等进行鉴权、身份认证和业务激活等操作，并生成鉴权和加密上下文。
7. 核心网根据鉴权和加密上下文，生成并向基站发送初始的上下行NAS消息。
8. 基站收到初始的上下行NAS消息后，根据UE的业务需求，向核心网发送业务请求。
9. 核心网根据业务请求，分配UE一个临时的IP地址和地址分配器（PGW）。
10. 核心网生成和向基站发送初始的用户面和控制面上下行数据。
11. 基站收到初始的用户面和控制面上下行数据后，对数据进行调度和传输。
12. UE接收到基站传来的上下行数据后，进行解析和处理，并向用户层提供业务服务。
以上是一般的LTE业务建立的信令流程，具体的流程可能
会受到运营商、网络架构和业务需求等因素的影响而有所
不同。
LTE主要信令和流程概述(PPT 86页)
Measurement Control
Transport Channel Reconfiguration
Physical Channel Reconfiguration
LTE承载概念介绍
Bear(承载) in LTE
• Radio Bearer承载空口RRC信令和NAS信令
• S1 Bearer 承载eNB与MME间S1-AP信令
PCH
BCH
DL-SCH
由于没有CS域，LTE上下行都只 有共享信道，不再有专用信道； 传输信道的数量大大减少
Downlink Transport channels
RACH
U L-SC H
U plink Transport channels
• 更少的协议状态 • 协议结构大大简化，只有一个 MAC实体
• 从功能和服务的角度看L2
PDCP
ROHC Security
ROHC Security
Radio Bearers
ROHC Security
ROHC Security
• 从数据单元的角度看L2
RLC MAC
Segm. ARQ etc
...
Segm. ARQ etc
Segm. ARQ etc
...
Segm. ARQ etc
简化的网络架构
• TD-SCDMA和TD-LTE网络架构比较
TD-SCDMA
TD-LTE
LTE采用了更为扁平的网络架 构，不再有RNC，原来RNC的 功能合并到了eNB中
• 更小的时延 • 更低的网络节点和接口复杂度 • 不再支持宏分集/软切换
LTE各节点功能简介
MME / S-GW
MME / S-GW
非常详细的LTE信令流程
LTE信令流程目录第一章协议层与概念 (4)1.1 控制面与用户面 (4)1.2 接口与协议 (4)1.2.1NAS协议（非接入层协议） (5)1.2.2RRC层（无线资源控制层） (6)1.2.3PDCP层（分组数据汇聚协议层） (6)1.2.4RLC层（无线链路控制层） (6)1.2.5MAC层（媒体接入层） (7)1.2.6PHY层（物理层） (8)1.3 空闲态和连接态 (9)1.4 网络标识 (10)1.5 承载概念 (11)第二章主要信令流程 (12)2.1 开机附着流程 (12)2.2随机接入流程 (15)2.3 UE发起的service request流程 (18)2.4寻呼流程 (20)2.5切换流程 (22)2.5.1 切换的含义及目的 (22)2.5.2 切换发生的过程 (22)2.5.3 站内切换 (22)2.5.4 X2切换流程 (24)2.5.5 S1切换流程 (25)2.5.6 异系统切换简介 (27)2.6 CSFB流程 (28)2.6.1 CSFB主叫流程 (28)2.6.2 CSFB被叫流程 (29)2.6.3 紧急呼叫流程 (31)2.7 TAU流程 (32)2.7.1 空闲态不设置“ACTIVE”的TAU流程 (33)2.7.2 空闲态设置“ACTIVE”的TAU流程 (34)2.7.3 连接态TAU流程 (36)2.8专用承载流程 (36)2.8.1 专用承载建立流程 (36)2.8.2 专用承载修改流程 (38)2.8.3 专用承载释放流程 (40)2.9去附着流程 (42)2.9.1 关机去附着流程 (42)2.9.1 非关机去附着流程 (43)2.10 小区搜索、选择和重选 (44)2.10.1 小区搜索流程 (44)2.10.1 小区选择流程 (45)2.10.3 小区重选流程 (46)第三章异常信令流程 (49)3.1 附着异常流程 (50)3.1.1 RRC连接失败 (50)3.1.2 核心网拒绝 (51)3.1.3 eNB未等到Initial context setup request消息 (52)3.1.4 RRC重配消息丢失或eNB内部配置UE的安全参数失败 (53)3.2 ServiceRequest异常流程 (54)3.2.1 核心网拒绝 (54)3.2.2 eNB建立承载失败 (55)3.3 承载异常流程 (57)3.3.1核心网拒绝 (57)3.3.2 eNB本地建立失败（核心网主动发起的建立） (57)3.3.3 eNB未等到RRC重配完成消息，回复失败 (58)3.3.4 UE NAS层拒绝 (59)3.3.5上行直传NAS消息丢失 (60)第四章系统消息解析 (61)4.1 系统消息 (62)4.2 系统消息解析 (62)4.2.1 MIB （Master Information Block）解析 (62)4.2.2 SIB1 （System Information Block Type1）解析 (63)4.2.3 SystemInformation消息 (65)第五章信令案例解析 (71)5.1实测案例流程 (71)5.2 流程中各信令消息解析 (72)5.2.1 RRC_CONN_REQ:RRC连接请求 (72)5.2.2 RRC_CONN_SETUP:RRC连接建立 (73)5.2.3 RRC_CONN_SETUP_CMP:RRC连接建立完成 (77)5.2.4 S1AP_INITIAL_UE_MSG:初始直传消息 (77)5.2.5 S1AP_INITIAL_CONTEXT_SETUP_REQ:初始化文本建立请求 (79)5.2.6 RRC_UE_CAP_ENQUIRY:UE能力查询 (81)5.2.7 RRC_UE_CAP_INFO:UE能力信息 (82)5.2.8 S1AP_UE_CAPABILITY_INFO_IND:UE能力信息指示 (86)5.2.9 RRC_SECUR_MODE_CMD:RRC安全模式命令 (91)5.2.10 RRC_CONN_RECFG:RRC连接重配置 (92)5.2.11 RRC_SECUR_MODE_CMP:RRC安全模式完成 (95)5.2.12 RRC_CONN_RECFG_CMP:RRC连接重配置完成 (95)5.2.13 S1AP_INITIAL_CONTEXT_SETUP_RSP:初始化文本建立完成 (96)5.2.14 S1AP_ERAB_MOD_REQ:ERAB修改请求 (96)5.2.15 RRC_DL_INFO_TRANSF:RRC下行直传消息 (98)5.2.16 S1AP_ERAB_MOD_RSP:ERAB修改完成 (98)5.2.17 RRC_CONN_RECFG:RRC连接重配置 (99)5.2.18 RRC_UL_INFO_TRANSF:RRC上行直传消息 (103)5.2.19 S1AP_UL_NAS_TRANS:上行NAS直传消息 (104)5.2.20 RRC_CONN_RECFG_CMP:RRC连接重配置完成 (105)5.2.21 RRC_CONN_RECFG:RRC连接重配置 (105)5.2.22 RRC_CONN_RECFG_CMP:RRC连接重配置完成 (106)5.2.23 RRC_MEAS_RPRT:RRC测量报告 (107)5.2.24 RRC_UL_INFO_TRANSF:RRC上行信息传输 (107)5.2.25 S1AP_UL_NAS_TRANS:上行NAS信息传输 (108)5.2.26 S1AP_UE_CONTEXT_MOD_REQ:UE文本更改请求 (109)5.2.27 S1AP_UE_CONTEXT_MOD_RSP:UE文本更改响应 (109)5.2.28 RRC_CONN_REL:RRC连接释放 (110)5.2.29 S1AP_UE_CONTEXT_REL_REQ:UE文本释放请求 (111)5.2.30 S1AP_UE_CONTEXT_REL_CMD:UE文本释放命令 (111)5.2.31 S1AP_UE_CONTEXT_REL_CMP:UE文本释放完成 (112)概述本文通过对重要概念的阐述，为信令流程的解析做铺垫，随后讲解LTE中重要信令流程，让大家熟悉各个物理过程是如何实现的，其次通过异常信令的解读让大家增强对异常信令流程的判断，再次对系统消息的解析，让大家了解系统消息的特点和携带的内容。
《LTE信令流程分析》课件
LTE信令优化
削减信令
减少不必要的信令流程，使网络 更加高效
减少层次
简化设备结构，降低复杂性和成 本
使用小数据包
将数据包拆分成较小的部分，优 化传输效率
总结
1 LTE信令的作用
2 LTE信令的重要性
负责连接管理、安全认证、 鉴权等各方面的控制任务
决定了网络质量和用户体 验的好坏，需要高度重视
3 后续研究方向
如何进一步提高信令效率 和降低延迟，是未来的研 究重点
LTE信令流程分析
欢迎阅读《LTE信令流程分析》PPT课件。本课程将介绍LTE网络的架构和各信 令协议，并深入分析首次接入、呼叫建立等各种场景。
LTE网络架构概述
E-UTRAN
无线接入技术，包括基站和无线频段
EPC
核心网，包括MME、S-GW、P-GW等功能节点
LTE信令协议
PDCP
无线数据压缩协议，可以实现IP分组的压缩
MAC
媒体访问控制协议，负责资源的调度ห้องสมุดไป่ตู้分配
RLC
无线链路控制协议，负责分组的重传、排序等
PHY
物理层协议，负责信号的调制解调和信道编解码
LTE信令流程分析
1
小区切换
2
UE与邻区进行测量并切换，保证连接质
量
3
呼叫建立
4
UE向核心网发起呼叫请求，在E-UTRAN建
立通信连接
5
首次接入
UE向E-UTRAN发送接入请求，完成认证和 IP配置
安全认证
确认UE身份信息，加密通信数据
呼叫释放
呼叫结束后，释放通信资源，结束连接
LTE信令流程图(端到端平台)
TDD-LTE 基本信令流程图1 概述本文主要针对TD-LTE端到端信令流程图进行分解，为端到端平台提供分析流程呈现依据。
由于部分流程无S1口信令支撑，当前根据相关文档进行的绘制，后续具备条件后进行补充调整。
2 TDD-LTE网络结构概述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。
演进后的系统仅存在分组交换域。
LTE接入网仅由演进后的节点B（evolved NodeB）组成，提供到UE的E-UTRA控制面与用户面的协议终止点。
eNB之间通过X2接口进行连接，并且在需要通信的两个不同eNB之间总是会存在X2接口。
LTE接入网与核心网之间通过S1接口进行连接，S1接口支持多—多联系方式。
与3G网络架构相比，接入网仅包括eNB一种逻辑节点，网络架构中节点数量减少，网络架构更加趋于扁平化。
扁平化网络架构降低了呼叫建立时延以及用户数据的传输时延，也会降低OPEX与CAPEX。
由于eNB与MME/S-GW之间具有灵活的连接（S1-flex），UE在移动过程中仍然可以驻留在相同的MME/S-GW上，有助于减少接口信令交互数量以及MME/S-GW的处理负荷。
当MME/S-GW与eNB之间的连接路径相当长或进行新的资源分配时，与UE连接的MME/S-GW 也可能会改变。
E-UTRAN2.1 EPC 与E-UTRAN 功能划分与3G 系统相比，由于重新定义了系统网络架构，核心网和接入网之间的功能划分也随之有所变化，需要重新明确以适应新的架构和LTE 的系统需求。
针对LTE 的系统架构，网络功能划分如下图：eNodeB 功能：1） 无线资源管理相关的功能，包括无线承载控制、接纳控制、连接移动性管理、上/下行动态资源分配/调度等； 2） IP 头压缩与用户数据流加密； 3） UE 附着时的MME 选择；4） 提供到S-GW 的用户面数据的路由； 5） 寻呼消息的调度与传输； 6） 系统广播信息的调度与传输； 7） 测量与测量报告的配置。
lte_端到端流程
22
公用子流程介绍
• S1AP过程
E-RAB管理过程 上下文管理过程 切换过程 NAS传输过程 管理过程 。。。。。。
23
公用子流程介绍
• S1AP过程-CLASS1 Procedures
Elementary Procedure
PATH SWITCH REQUEST FAILURE
Handover Cancellation HANDOVER CANCEL
E-RAB Setup
E-RAB SETUP REQUEST
HANDOVER CANCEL ACKNOWLEDGE
E-RAB SETUP RESPONSE
E-RAB Modify
INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST
RESET
重建SRB1，其它RBs由重配过程恢复；
RRCConnectionReestablishmentComplete
否则进入RRC_IDLE状态。
16
公用子流程介绍
• RRC过程-RRC连接释放:
– 信令承载：SRB1
– 目的：释放RRC连接，使UE由RRC_CONNECTED进入RRC_IDLE状态。 此过程包 括释放无线承载和无线资源 。
RRC_CONNECTED
1.发送接收数据 2.切换 3.信道质量与反馈信息 4.测量和测量上报 5.接收系统广播
8
RRC协议状态
• 信令无线承载(SRB):
SRB0
UE
SRB1
SRB2
eNB
SRB类型 SRB0 SRB1 SRB2
何时建立
传输的消息
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TDD-LTE 基本信令流程图1 概述本文主要针对TD-LTE端到端信令流程图进行分解，为端到端平台提供分析流程呈现依据。
由于部分流程无S1口信令支撑，当前根据相关文档进行的绘制，后续具备条件后进行补充调整。
2 TDD-LTE网络结构概述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。
演进后的系统仅存在分组交换域。
LTE接入网仅由演进后的节点B（evolved NodeB）组成，提供到UE的E-UTRA控制面与用户面的协议终止点。
eNB之间通过X2接口进行连接，并且在需要通信的两个不同eNB之间总是会存在X2接口。
LTE接入网与核心网之间通过S1接口进行连接，S1接口支持多—多联系方式。
与3G网络架构相比，接入网仅包括eNB一种逻辑节点，网络架构中节点数量减少，网络架构更加趋于扁平化。
扁平化网络架构降低了呼叫建立时延以及用户数据的传输时延，也会降低OPEX与CAPEX。
由于eNB与MME/S-GW之间具有灵活的连接（S1-flex），UE在移动过程中仍然可以驻留在相同的MME/S-GW上，有助于减少接口信令交互数量以及MME/S-GW的处理负荷。
当MME/S-GW与eNB之间的连接路径相当长或进行新的资源分配时，与UE连接的MME/S-GW 也可能会改变。
E-UTRAN2.1 EPC 与E-UTRAN 功能划分与3G 系统相比，由于重新定义了系统网络架构，核心网和接入网之间的功能划分也随之有所变化，需要重新明确以适应新的架构和LTE 的系统需求。
针对LTE 的系统架构，网络功能划分如下图：eNodeB 功能：1） 无线资源管理相关的功能，包括无线承载控制、接纳控制、连接移动性管理、上/下行动态资源分配/调度等； 2） IP 头压缩与用户数据流加密； 3） UE 附着时的MME 选择；4） 提供到S-GW 的用户面数据的路由； 5） 寻呼消息的调度与传输； 6） 系统广播信息的调度与传输； 7） 测量与测量报告的配置。
MME 功能：1） 寻呼消息分发，MME 负责将寻呼消息按照一定的原则分发到相关的eNB ； 2） 安全控制；E-UTRAN3）空闲状态的移动性管理；4）SAE承载控制；5）非接入层信令的加密与完整性保护。
服务网关功能：1）终止由于寻呼原因产生的用户平面数据包；2）支持由于UE移动性产生的用户平面切换。
2.2 E-UTRAN接口的通用协议模型E-UTRAN接口的通用协议模型如下图所示，适用于E-UTRAN相关的所有接口，即S1和X2接口。
E-UTRAN接口的通用协议模型继承了UTRAN接口的定义原则，即控制面和用户面相分离，无线网络层与传输网络层相分离。
继续保持控制平面与用户平面、无线网络层与传输网络层技术的独立演进，同时减少了LTE系统接口标准化工作的代价。
2.3 S1接口S1接口是MME/S-GW网关与eNB之间的接口，S1接口与3G UMTS系统Iu接口的不同之处在于，Iu接口连接包括3G核心网的PS域和CS域，S1接口只支持PS域。
2.3.1 S1接口的用户平面用户平面接口位于E-NodeB和S-GW之间，S1接口用户平面（S1-UP）的协议栈如下图所示。
S1-UP的传输网络层基于IP传输，UDP/IP之上的GTP-U用来传输S-GW与eNB之间的用户平面PDU。
GTP-U协议具备以下特点：1）GTP-U协议既可以基于IPv4/UDP传输，也可以基于IPv6/UDP传输；2）隧道端点之间的数据通过IP地址和UDP端口号进行路由；3）UDP头与使用的IP版本无关，两者独立。
S1用户面无线网络层协议功能：1）在S1接口目标节点中指示数据分组所属的SAE接入承载；2）移动性过程中尽量减少数据的丢失；3）错误处理机制；4）MBMS支持功能；5）分组丢失检测机制；2.3.2 S1接口控制面S1控制平面接口位于E-NodeB和MME之间，传输网络层是利用IP传输，这点类似于用户平面；为了可靠的传输信令消息，在IP曾之上添加了SCTP；应用层的信令协议为S1-AP。
S1接口控制面协议栈如下图所示：S1控制面功能：1）SAE承载服务管理功能（包括SAE承载建立、修改和释放）；2）S1 接口UE上下文释放功能；3）LTE_ACTIVE状态下UE的移动性管理功能（包括Intra-LTE切换和Inter-3GPP-RAT切换）；4）S1接口的寻呼；5）NAS信令传输功能；6）S1接口管理功能（包括复位、错误指示以及过载指示等）；7）网络共享功能；8）漫游于区域限制支持功能；9）NAS节点选择功能；10）初始上下文建立过程；11）S1接口的无线网络层不提供流量控制和拥塞控制功能。
2.4 X2接口X2接口是eNB与eNB之间的接口。
X2接口的定义采用了与S1接口一致的原则，体现在X2接口的用户平面协议结构与控制平面协议结构均与S1接口类似。
2.4.1 X2接口用户平面X2接口用户平面提供eNB之间的用户数据传输功能。
X2-UP的协议栈结构如下图所示，X2-UP的传输网络层基于IP传输，UDP/IP协议之上采用GTP-U来传输eNB之间的用户面PDU。
2.4.2 X2接口控制平面X2接口控制平面协议栈如下图所示，LTE系统X2接口的定义采用了与S1接口一致的原则，其传输网络层控制平面IP层的上面也采用了SCTP，为信令提供可靠的传输。
应用层信令协议表示为X2-AP。
X2接口应用层协议功能：1）支持LTE_ACTIVE状态下UE的LTE接入系统内的移动性管理功能；2）X2接口自身的管理功能，如错误指示等；3）上行负荷管理功能。
2.5 S5接口S5接口是S-GW和P-GW之间的接口，提供S-GW和P-GW间的用户面隧道和隧道管理功能。
该接口点用于S-GW和P-GW分设时，S-GW建立到P-GW的连接过程以及在用户移动性管理中S-GW重定位过程。
S8接口是在用户漫游的时候，VPLMN的S-GW和HPLMN的P-GW 间的参考点，它的功能和S5接口相同。
S5接口的控制平面功能，主要包括承载的建立、修改或释放，控制平面采用GTPv2-C 协议，遵循3GPP TS 29.274；用户平面采用GTPv1-U协议，遵循3GPP TS 29.2812.6 S11接口S11接口是MME和S-GW之间的参考点，用于支持移动性和承载管理流程，其功能跟S4接口的控制平面相似，包括承载的建立、修改或释放；或者用于修改用户承载的QoS参数修改；或者在有下行数据的时候，用于通知MME需要寻呼空闲态的用户；或者在发生InterRAT切换的时候，用于转变数据的转发方式，删除或者建立间接转发方式。
S11接口采用GTPv2-C协议，遵循3GPP TS 29.274。
3 附着流程3.1 正常附着流程attach湾流.xls3.2 异常附着流程3.2.1 RRC 建立失败RRC 建立失败根据信令又分为三种：1、 RRC 建立请求无响应：（或是空口因素导致eNodeB 未收到，或是收到但无法正确解码）2、 RRC 建立请求正确到达eNodeB ，但eNodeB 下发的rrc connection setup 消息UE 未收到或收到后无法按照要求建立。
3、 UE上发的rrc connection setup complete 消息在空口丢失导致建立超时。
3.2.2 核心网拒绝3.2.3 eNodeB未收到初始化上下文建立请求3.2.4 RRC重配置请求丢失4 寻呼流程4.1 寻呼成功流程4.1.1 空闲态寻呼寻呼成功：MME发起寻呼（S1 接口发送Paing 消息）后收到S1 接口相应的INITIAL UE MESSAGE（NAS: Service Request），则判做寻呼成功4.1.2 连接态寻呼4.2 寻呼失败流程寻呼失败：MME发起寻呼（S1 接口发送Paing 消息），2 秒内未收到S1 接口相应的INITIAL UE MESSAGE，则判做一次寻呼失败4.2.1 Paging消息不可达Paging消息在S1口丢失Paging消息在空口丢失4.2.2 RRC建立失败RRC建立失败根据信令又分为三种：1、RRC建立请求无响应：（或是空口因素导致eNodeB未收到，或是收到但无法正确解码）2、RRC建立请求正确到达eNodeB，但eNodeB下发的rrc connection setup 消息UE未收到或收到后无法按照要求建立。
3、UE上发的rrc connection setup complete 消息在空口丢失导致建立超时。
4.2.3 eNodeB未上发Initial UE message或达到超时5 去附着流程5.1 非关机去附着流程5.1.1 连接态非关机去附着detach湾流.xls5.1.2 空闲态非关机去附着5.2 关机去附着流程UE 关机去附着时,发起去附着请求后不再响应E-UTRAN侧任何消息,直接释放本地所有EPS 承载和RB 资源。
如果是连接态关机去附着，则下图流程中没有RRC 建立过程。
6 TAU流程当UE进入一个小区，该小区所属TAI不在UE保存的TAI list内时，UE发起正常TAU流程，分为IDLE和CONNECTED（即切换时）下。
如果TAU accept分配了一个新的GUTI，则UE需要回复TAU complete，否则不用回复。
6.1 TAU成功流程6.1.1 空闲态TAUIDLE下，如果有上行数据或者上行信令（与TAU无关的）发送，UE可以在TAU request 消息中设置an "active"标识，来请求建立用户面资源，并且TAU完成后保持NAS信令连接。
如果没有设置"active"标识，则TAU完成后释放NAS信令连接。
IDLE下发起的也可以带EPS bearer context status IE，如果UE带该IE，MME回复消息也带该IE，双方EPS承载通过这个IE保持同步。
TAU Request中不含ACTIVE标识，TAU完成后释放连接TAU Request中含ACTIVE标识，用户完成TAU后可继续进行数据业务传输6.1.2 连接态TAU6.2 TAU失败流程同3.27 ftp流程ftp湾流数据.xls8 切换流程8.1 eNodeB内切换流程8.2 eNodeB间EPC内切换流程8.3 eNodeB间EPC间切换流程8.4 TD-LTE到TD-SCDMA切换流程8.5 TD-LTE到GSM切换流程。