LTE基本信令流程总结

LTE信令流程

总结

一、小区选择

小区搜索、小区选择具体流程

小区搜索和小区选择一般在开机时进行。

1.1 流程

• 检测信号频点的PSS和SSS，确定小区ID
• UE接收并解码得到MIB和SIB，小区搜索结束
• 根据S准则选择是否进行小区驻留，即进行RRC连接，同时会进行随机接入

二、随机接入

随机接入具体流程
随机接入的作用是申请上行资源；与上行时间同步

2.1 场景及流程

• 竞争接入过程

  由UE发起，对eNodeB发起随机接入请求及响应

  在进行RRC连接请求

• 非竞争接入过程

  由eNodeB发起，网络已经预留资源给UE，如切换等

  只需进行随机接入请求及响应

三. 寻呼

寻呼具体流程
寻呼一般是一个下行的过程

1.1 寻呼场景

• 当有下行数据或地震海啸报警时，网络侧（MME）触发，通过eNodeB寻呼UE（空闲态），从而建立下行链路
• 系统消息变更时，eNodeB寻呼UE（空闲态或连接态）

1.2 寻呼流程

• 当空闲态的UE收到数据，或者被叫时

  先进行控制面的连接建立，包括RRC连接建立和S1信令连接建立

  再选择触发安全流程（鉴权、加密）

  最后通过RRC Connection Reconfiguration请求、Modify Bearer请求，建立起EPS承载，来实现完整的下行通信链路

• 当空闲态的UE所在eNodeB中的系统消息变更时

  UE重选读取所有SIB消息

• 当连接态的UE所在eNodeB中的系统消息变更时

  UE重选读取SIB 1和SIB 2消息

四、附着

附着具体流程
注意附着和随机接入的区别：

• 随机接入：实现终端和基站之间的上行同步，涉及物理层（主要），AS层、NAS层
• 附着：手机连入核心网并在网络注册，涉及NAS层；附着过程前必须先随机接入

当UE完成小区驻留后，发起初始附着流程

4.1 具体流程

整个附着流程包括控制面连接建立、公共流程、用户面连接建立3个过程

1. 控制面连接建立：
   • 包括RRC连接建立和S1信令连接建立
2. 公共流程：
   • 包括鉴权加密以及UE能力查询
3. 用户名连接建立：
   • 包括无线承载、S1承载的建立

五、测量

测量具体流程
测量是由UE发起，上报给eNodeB的；

但测量对象和测量上报标准等测量配置，则是需要eNodeB提前下发给UE

六、位置更新

位置更新具体流程
如果UE的位置发生了改变，就需要通过相应的流程通知网络侧进行位置更新，否则网络侧无法获取正确的UE的位置，从而导致寻呼失败。

位置更新是由UE发起的

6.1 触发条件

• UE发现当前的跟踪区域码（TAC）不在UE注册网络的TA List中
• 周期性TAU由核心网 T3412定时器控制，当定时器超时之后，UE主动发起TAU流程
• UE从其他网络回到EPS网络

6.2 位置更新流程

1. 空闲态TAU

   当手机处于空闲态时，若UE发生位置更新或周期性位置更新定时器超时，手机会主动发起TAU流程

   • 随机接入，以建立上行同步
   • 与新MME的控制面连接建立，包括RRC连接建立和S1信令连接建立，连接过程携带TAU请求
   • 新MME向老MME发起上下文请求，获取其缓存的UE信息
   • 启动鉴权及加密流程
   • 建立新MME与SGW、PGW的承载
   • 新MME向HSS发送 位置更新请求，HSS通知老MME删除缓存的UE位置信息
   • 新MME下发TAU Accept ，同时需要进行 RRC Secur Mode Command 以及UE能力查询；其中，eNodeB 给UE下发的 TAU Accept 包含在RRC重配置消息中
   • UE会发送TAU Complete消息给MME侧
   • TAU完成以后，核心网通知eNodeB 立即释放RRC连接，UE重新回到空闲态

2. 连接态TAU

   RRC连接状态下的TAU流程和空闲态TAU流程基本一致

   和空闲态比，有两个不同点：

• 连接态下的TAU不需要建立RRC链路，并且在TAU完成后不需要释放RRC连接
• 连接态下的TAU一定会伴随着切换流程，TAU流程是在切换流程完成之后发起的

七、切换

切换具体流程
UE在LTE系统内的移动性分为空闲态的移动性和激活态的移动性。空闲态UE已在网络上完成注册，一般执行两个流程：小区重选和寻呼消息监听流程。当UE处于激活态时，eNodeB会在网络控制和UE辅助下对UE执行切换。

7.1 切换场景

切换有三种场景：

• 同一基站内不同小区的切换
• 不同基站间基于X2的切换（MME不变）
• 不同基站间基于S1的切换（MME/SGW可能改变）

7.2 切换流程

1. 同一基站内的切换

• UE上报测量报告
• eNodeB下发切换命令给UE，UE采用消息中携带的配置信息接入目标小区
• 切换成功后，eNodeB下发新的测量配置给UE

2. 不同基站基于X2的切换

• UE根据eNodeB下发的测量配置，给出测量上报信息
• 若测量信息满足切换准则，源eNodeB向目标eNodeB发送切换请求
• 目标eNodeB进行准入判断，若允许切换，目标eNodeB会给UE分配资源，同时完成基站间X2逻辑通道的建立
• UE收到允许切换消息后，在目标eNodeB进行随机接入
• 目标基站接收到完成消息后，向MME发送 Path Switch Request 消息，请求核心网切换用户面路径，将 S1-U接口 从 SGW-源基站 切换到 SGW-目标基站

3. 不同基站间基于S1的切换

   整体流程和上一种差不多，区别在于该情况下基站无法通过X2直接相连，源eNodeB和目标eNodeB之间的通信需要通过中介MME转发

八、小区重选

小区重选具体流程
UE成功驻留后，将持续进行本小区测量。RRC层根据RSRP测量结果计算Srxlev（S准则参数），并将其与Sintrasearch（同频情况）和Snonintrasearch（异频情况）比较，作为是否启动邻区测量的判决条件。

九、去附着

去附着具体流程
去附着流程允许UE通知网络侧，UE不想再进入EPS，或是网络侧通知UE不允许再进入EPS网络。按照去附着的触发源不同，可以分为UE发起的去附着和网络发起的去附着。对于无线侧来说，常见的UE发起的去附着。

9.1 去附着流程

• UE向eNodeB，再向MME发起去附着请求
• MME向SGW发送删除会话请求，以删除EPS承载
• MME向eNodeB，再向UE发送接收去附着请求
• MME再通知eNodeB释放UE上下文信息