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LTE信令流程图(端到端平台).doc


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LTE信令流程图(端到端平台).doc
文档介绍:
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。2TDD-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(evolvedNodeB)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。2.1EPC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;eNBRB ControlConnection Mobility Cont.eNB MeasurementConfiguration & ProvisionDynamic Resource Allocation (Scheduler)PDCPPHYMMEServing GatewayS1MACInter Cell RRMRadio Admission ControlRLCE-UTRANEPCRRCMobility AnchoringSAE Bearer ControlIdle State Mobility HandlingNAS Security3)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。2.2E-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。2.3S1接口S1接口是MME/S-GW网关与eNB之间的接口,S1接口与3GUMTS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。2.3.1S1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;2.3.2S1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。2.4X2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。2.4.1X2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。2.4.2X2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。2.5S5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3GPPTS29.274;用户平面采用GTPv1-U协议,遵循3GPPTS29.2812.6S11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InterR 内容来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.
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