lte接口流程图_LTE信令流程图(端到端平台)解析.doc

TDD-LTE 基本信令流程图

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。

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。

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：

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；

IP头压缩与用户数据流加密；

UE附着时的MME选择；

提供到S-GW的用户面数据的路由；

寻呼消息的调度与传输；

系统广播信息的调度与传输；

测量与测量报告的配置。

MME功能：

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；

安全控制；

空闲状态的移动性管理；

SAE承载控制；

非接入层信令的加密与完整性保护。

服务网关功能：

终止由于寻呼原因产生的用户平面数据包；

支持由于UE移动性产生的用户平面切换。

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。

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。

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：

GTP-U协议既可以基于IPv4/UDP传输，也可以基于IPv6/UDP传输；

隧道端点之间的数据通过IP地址和UDP端口号进行路由；

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：

在S1接口目标节点中指示数据分组所属的SAE接入承载；

移动性过程中尽量减少数据的丢失；

错误处理机制；

MBMS支持功能；

分组丢失检测机制；

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：

SAE承载服务管理功能(包括SAE承载建立、修改和释放)；

S1 接口UE上下文释放功能；

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)；

S1接口的寻呼；

NAS信令传输功能；

S1接口管理功能(包括复位、错误指示以及过载指示等)；

网络共享功能；

漫游于区域限制支持功能；

NAS节点选择功能；

初始上下文建立过程；

S1接口的无线网络层不提供流量控制和拥塞控制功能。

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。

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，