LTE典型业务流程.docx
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LTE典型业务流程.docx
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LTE典型业务流程
资料编码
eRAN2.2
LTE典型业务流程
文档版本
01
发布日期
2011-09-30
华为技术XX
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文档版本01(2011-09-30)
第一次发布。
1基本接入流程
基本接入流程包括初始上下文接入和ERAB建立流程。
1.1.1初始上下文接入
UE在接入网侧发起建立后,核心网会请求建立初始上下文接入。
初始建立上下流程会建立UE的默认承载(Defaultbearer),根据协议(TS23.401)要求,当UE首次接入PDN后,核心网需要为其分配第一条承载,此承载会一直存在,直至UE与PDN断链。
此承载被称为默认承载。
与之相对,在建立了默认承载后,相同的PDN与UE建立的其他承载都被称为专用承载(Dedicatedbearer)。
初始上下文建立流程
1UE首次登录网络,首先发起随机接入,UE向ENODEB发起RRCCONNECTIONREQ消息。
2ENODB在通过准入后会向UE分配资源,并发送RRCCONNECTIONSETUP消息,在消息中携带需要UE建立SRB的参数配置。
3UE接受配置后会发送RRCCONNECTIONSETUPPLETE消息,消息会从新建立的SRB发送。
同时在RRCCONNECTIONSETUPPLETE消息中会携带NAS消息(AttachRequest或者ServiceReques)。
如果UE不接受此配置,一般情况UE会重新发起随机接入流程。
Notes:
携带消息为AttachRequest消息的场景,UE在之前跟核心网发起了Detach流程,完全删除了再核心网侧的上下文,或者UE出现异常掉电,数据卡插拔,UE丢失了运行数据,再次接入,发送的NAS消息都是AttachRequest来请求在核心网建立上下文。
携带消息为ServiceRequest消息的场景,在商用网络UE发送的消息为ServiceRequest消息的常见场景是,UE已经Attach成功,而后因为长期没有任何数据传输导致eNodeB不激活定时器超时而被eNodeB主动释放,此时发送给核心网的UECONTEXTRELEASEREQUEST消息中的释放原因值为“userinactive”,核心网侧依然保留了UE的上下文,当因为上层应用需要UE重新接入LTE网络时,发送的消息就是ServiceRequest来请求核心网回复之前的复位。
4如果发送的是AttachRequest,核心网可能会发起安全识别,鉴权和NAS加密流程。
UE和核心网之间通过已经建立的SRB来交互NAS消息。
5UE与核心网的交互流程通过后,核心网会向基站发送INITIALUECONTEXTSETUPREQ消息,消息中会携带以下主要参数。
IE/GroupName
Presence
Range
Explaination
UEAggregateMaximumBitRate
M
UE最大带宽,是UE所有的NON-GBR业务能够共享的最大带宽
E-RABtoBeSetupList
1
需要建立的ERAB承载,包含默认承载。
>E-RABtoBeSetupItemIEs
1to
如果建立一个,则建立的即为默认承载,如果建立多个则默认承载包含在其中,在消息中没有默认承载的特殊指示。
>>E-RABID
M
ERABID
>>E-RABLevelQoSParameters
M
ERABQos参数,包含ERAB对应的QCI,抢占优先级和GBR业务的保证速率及最小速率。
>>TransportLayerAddress
M
ERAB承载核心网侧的传输地址
>>GTP-TEID
M
ERAB承载对应的GTPUTEID
>>NAS-PDU
O
NAS消息
UESecurityCapabilities
M
UE的安全能力,包含UE支持的加密算法和完整性算法类型。
SecurityKey
M
空口加密和完整性保护的原始密钥,由核心网提供给ENDOEB
TraceActivation
O
全网跟踪激活指示
HandoverRestrictionList
O
切换限制区域
UERadioCapability
O
UE的能力,如果核心网储存有此UE的能力则会带给ENODEB,如果没有则不会携带,ENDOB会在空口发起查询流程。
SubscriberProfileIDforRAT/Frequencypriority
O
SPID
CSFallbackIndicator
O
CSFB指示,如果此指示为TRUE,则说明发起的是CSFB流程,ENODEB会发起异系统测量。
SRVCCOperationPossible
O
SRVCC指示
CSGMembershipStatus
O
RegisteredLAI
O
6eNodeB收到INITIALCONTEXTSETUPREQUEST消息后,根据RRM算法及安全相关算法,为UE分配接入层资源,并通过Uu接口相关流程完成UE配置过程。
7eNodeB收到UE的配置响应消息后,通过INITIALCONTEXTSETUPRESPONSE消息向MME回复配置结果,初始UE上下文建立过程结束。
初始UE上下文建立过程中会为UE建立起包括默认承载在内的多个E-RAB承载、建立安全配置信息、建立切换规则信息、UE能力信息等等一系列的上下文信息。
伴随着初始UE上下文建立过程,UE首先完成RRC接入过程,UE的RRC状态从RRC_IDLE转移至RRC_CONNECTED状态;同时UE完成NAS层交互过程,UE的ECM状态从ECM_IDLE状态转移致ECM_REGISTERED状态;同时完成UE的安全模式配置过程。
MME会在初始UE上下文建立过程中为UE建立一条到PDNGW的连接,此承载会一直存在,称之谓默认承载,直至UE与PDNGW断链。
如UE连接到多个PDNGW则每一个PDNGW都会与UE有一条默认承载。
同一个PDNGW和UE之间建立的除默认承载以外的其它承载称之谓专有承载。
常见失败流程
●RRCSETUPREQ消息无响应
ENB接收到UE的RRCSETUPREQ消息没有任何消息下发,部分UE在此状态下可能会再三发起RRC消息请求重试。
出现此问题时,大多数情况是ENODB的资源已经耗尽,无法给新接入的UE分配资源。
●UE无应答
ENB在发送了RRCSETUP消息后,UE没有发送RRCSETUPCMP消息。
出现此问题后,eNodeB在等待RRCSETUPCMP消息超时后会本地释放分配给UE的资源并等待UE的下次建立。
出现此情况一般情况是UE的上行信道较差,无法使用分配的专用资源与eNodeB建立。
●核心网不响应UE消息
UE发送RRCSETUPCMP消息后,ENODEB会提取RRCSETUPCMP消息中的NAS-PDU信元,并将其组装为INITUEMESSAGE消息发送给核心网,如果核心网没有任何消息下发,ENODEB等待定时器超时后,会直接释放掉UE,而不会向MME发送任何释放消息。
原因是此时ENODEB没有获得核心网为UE分配的MMES1APID(在第一条下行消息中携带),无法发送UECONTEXTRELREQ消息。
出现此问题时,需要检查MME的配置是否正确(例如在INITUEMESSAGE消息中的TAC在MME中是否有效),如果配置正常则需要与MME联合定位,如果是RAN共享场景检查一下UE接入的核心网是否为所属运营商的核心网。
●核心网直接释放用户
在接收到UE的INITUEMESSAGE消息后,核心网下发了DLINFOTRANS消息,而后发送了UECONTEXTRELCMD消息。
ENODEB会按照核心网的要求释放掉用户。
出现此问题时,需要检查INITUEMESSAGE消息中的NASPDU信息和DLINFOTRANS消息中的NAS信息,一般情况下DLINFOTRANS消息中携带的都为NAS层的拒绝消息(AttachReject,ServiceReject,)等等消息,可以将消息发给核心网支持人员定位,也可以尝试跟换UE或者SIM卡,因为UE本身的APN设置和SIM卡的设置会影响INITUEMESSAGE的NASPDU消息赋值。
●初始上下文建立失败
(一)
核心网下发INITUECONTEXTSETUPREQ消息给eNodeB后,eNodeB直接回复INITSETUPFAIL.
出现此问题时,需要检查INITSETUPFAIL消息中CAUSE的赋值,如果CAUSE赋值为“Transportresourceunaviable”,需要检查基站的IPPATH配置,IPPATH配置的对端地址与INITSETUPREQ消息中的地址是否一致。
如果一致,是否配置了对应的IP路由。
如果CAUSE赋值为”sementicerror”/”Transportsynataxerror”,”abstractsysnataxerror”,则说明eNodeB解析初始UE上下文消息失败,需要将初始上下文消息与之前成功的消息对比,或者询问核心网支持人员。
●初始上下文建立失败
(二)
核心网下发INITUECONTEXTSETUPREQ消息给eNodeB后,eNodeB与UE安全模式失败.
出现此问题时,需要检查安全模式配置,一般情况下应该是相同加密算法有同样的加密优先级,即AES在完整性保护算法中为第一优先级,则AES在加密算法中也为第一优先级,如果都设为空加密算法,则可以尝试更换为AES或者SNOW3G算法,已经发现有部分UE不再支持空加密的完整性保护算法。
如果安全模式配置检查通过,需要检查UE接入的信令流程中是否包含了与核心网的NAS鉴权流程,目前有部分UE只有在鉴权流程通过后,才支持安全模式配置,此种情况下需要让核心网打开鉴权开关。
1.1.2E-RAB建立流程
E-RAB建立流程是UE的专有承载建立过程,当UE完成初始UE上下文接入过程后,当需要进行新的业务服务时,会发起E-RAB建立过程。
同样地,E-RAB建立过程也会伴随有NAS消息的交互,目的是在NAS层协商业务参数用于接入层的资源分配。
下图所示为典型的E-RAB建立过程:
E-RAB建立流程
1在完成初始UE上下文建立过程后,当UE需要进行业务建立时,会通过NAS层消息交互向MME申请建立专有承载。
2MME收到UPLINKNASTRANSPORT后,根据NAS层消息内容为UE分配专有承载资源,并向eNodeB发送E-RABSETUPREQUEST消息。
消息中主要携带E-RAB建立列表,列表包括E-RABID、承载的QoS信息、传输层配置信息以及NAS层信息。
请参看该消息中的主要参数:
IE/GroupName
Presence
Range
Explaination
UEAggregateMaximumBitRate
O
UE最大带宽,是UE所有的NON-GBR业务能够共享的最大带宽。
E-RABtobeSetupList
M
需要建立的E-RAB列表。
>E-RABToBeSetupItemIEs
1to
>>E-RABID
M
E-RAB承载ID信息。
>>E-RABLevelQoSParameters
M
QoS信息,指示UE要申请建立的业务对应的服务质量信息。
>>TransportLayerAddress
M
传输层地址。
>>GTP-TEID
M
GTPUTEID。
>>NAS-PDU
M
NAS层信息。
3eNodeB收到E-RABSETUPREQUEST消息后,根据UE申请的资源按照相应的RRM算法为UE分配相关资源,包括:
传输资源、无线资源、调度资源、功率资源、天线资源等等。
并向UE发送RRCConnectionReconfiguration消息。
4UE收到RRCConnectionReconfiguration消息后,根据eNodeB为其分配的相关资源完成参数配置,并向eNodeB发送RRCConnectionReconfigurationplete消息,通知eNodeB配置完成。
5eNodeB完成上述操作后即成功地为UE建立起对应的E-RAB承载,因此向MME发送E-RABSETUPRESPONSE消息,E-RAB建立流程结束。
E-RAB建立过程会为UE建立多条E-RAB承载,E-RAB建立的发起者可以是UE自身,也可以由网络发起。
当UE需要进行新的业务时,或网络侧需要为UE建立新的业务时,就可以通过NAS层的专有承载激活过程为UE建立E-RAB,专有承载激活过程中UE和网络侧会协商QoS信息,接入网根据QoS信息为UE进行资源分配,并完成E-RAB的建立过程。
E-RAB建立过程消息跟踪介绍
E-RAB建立过程S1接口消息交互过程:
E-RAB建立过程Uu接口消息交互过程:
E-RABSETUPREQUEST消息内容及关键信元:
E-RABSETUPRESPONSE消息内容及关键信元:
1.1.3E-RAB修改流程
E-RAB修改流程的触发场景是在UE已经建立好相关承载的情况下,由于用户所需要的业务属性发生变化,需要修改相关的参数信息,从而通过E-RAB修改流程完成业务属性的变更过程。
下图所示为典型的E-RAB修改过程:
E-RAB修改流程
1在完成初始UE上下文建立过程及E-RAB建立过程后,当UE需要进行业务变更时,会通过NAS层消息交互向MME申请建立专有承载。
2MME收到UPLINKNASTRANSPORT后,根据NAS层消息所携带的业务变更信息为UE分配专有承载资源,并向eNodeB发送E-RABMODIFYREQUEST消息。
消息中主要携带E-RAB建立列表,列表包括E-RABID、承载的QoS信息、传输层配置信息以及NAS层信息。
请参看该消息中的主要参数:
IE/GroupName
Presence
Range
Explaination
MessageType
M
消息类型信息,标识出具体的消息类型为E-RABMODIFYREQUEST消息。
MMEUES1APID
M
MME分配的S1接口用户标识,在一个MME内唯一标识一个用户
eNBUES1APID
M
eNodeB分配的S1接口用户标识,在一个eNodeB内唯一标识一个用户
UEAggregateMaximumBitRate
O
UE最大带宽,是UE所有的NON-GBR业务能够共享的最大带宽。
E-RABtobeModifiedList
M
需要修改的E-RAB列表
>E-RABToBeModifiedItemIEs
1to
>>E-RABID
M
E-RABID,指标需要修改哪个E-RAB,必须是已经建立好的E-RAB
>>E-RABLevelQoSParameters
M
QoS参数信息,,指示UE要申请修改的业务对应的服务质量信息。
>>NAS-PDU
M
NAS层信息
3eNodeB收到E-RABMODIFYREQUEST消息后,根据UE申请的资源按照相应的RRM算法重新为UE分配相关资源,包括:
传输资源、无线资源、调度资源、功率资源、天线资源等等。
并向UE发送RRCConnectionReconfiguration消息。
4UE收到RRCConnectionReconfiguration消息后,根据eNodeB为其分配的相关资源完成参数配置,并向eNodeB发送RRCConnectionReconfigurationplete消息,通知eNodeB配置完成。
5eNodeB完成上述操作后即成功地完成UE的E-RAB承载修改过程,并向MME发送E-RABMODIFYRESPONSE消息,E-RAB修改流程结束。
Notes:
E-RAB修改过程支持同时修改多条E-RAB承载,E-RAB修改的发起者可以是UE自身,也可以由网络发起。
当UE需要进行业务属性变更时,或网络侧需要为UE变更业务属性时,就可以通过NAS层的承载资源修改过程为UE修改E-RAB,承载资源修改过程中UE和网络侧会协商新的QoS信息,接入网根据变更后的QoS信息为UE进行资源分配,并完成E-RAB的修改过程。
E-RAB修改过程消息跟踪介绍:
E-RAB修改过程S1接口消息交互过程:
E-RAB修改过程Uu接口消息交互过程:
E-RABMODIFYREQUEST消息内容及关键信元:
E-RABMODIFYRESPONSE消息内容及关键信元:
1.1.4E-RAB释放流程
E-RAB释放流程是E-RAB承载的释放过程,用于释放已建立的E-RAB承载。
当用户完成对应的业务过程时,会发起E-RAB承载释放过程。
下图所示为典型的E-RAB释放过程:
E-RAB释放流程
1在完成初始UE上下文建立过程及E-RAB建立过程后,当对应的业务结束时,会触发E-RAB释放流程释放相应的E-RAB承载资源,UE发起的E-RAB释放过程会首先通过NAS层消息——EPS承载去激活过程,向MME申请E-RAB承载的释放。
2MME收到UPLINKNASTRANSPORT后,根据NAS层消息所携带的业务释放信息,在核心网侧完成资源释放,并向eNodeB发送E-RABRELEASEMAND消息。
消息中主要携带E-RAB释放列表,列表包括E-RABID、承载的QoS信息、传输层配置信息以及NAS层信息。
请参看该消息中的主要参数:
IE/GroupName
Presence
Range
Explaination
MessageType
M
消息类型信息,标识出具体的消息类型为E-RABMODIFYREQUEST消息。
MMEUES1APID
M
MME分配的S1接口用户标识,在一个MME内唯一标识一个用户
eNBUES1APID
M
eNodeB分配的S1接口用户标识,在一个eNodeB内唯一标识一个用户
UEAggregateMaximumBitRate
O
UE最大带宽,是UE所有的NON-GBR业务能够共享的最大带宽。
E-RABToBeReleasedList
M
E-RAB释放列表,携带E-RABID信息及释放原因信息
NAS-PDU
O
NAS层交互信息
3eNodeB收到E-RABRELEASEMAND消息后,发起接入网侧的用户专有承载释放过程(Notes:
在用户不释放掉所有承载的情况下,由于MAC层以下为多业务复用资源,因此空口上会表现为资源重配置过程,协议中Uu接口重配置信令可以支持DRB的释放过程,关键的信元为“DRB释放列表”)。
4UE收到RRCConnectionReconfiguration消息后,根据eNodeB为其分配的相关资源及DRB释放列表信息完成DRB释放及接入层参数重配置过程,并向eNodeB发送RRCConnectionReconfigurationplete消息,通知eNodeB专有承载释放完成配置完成。
5eNodeB完成上述操作后即成功地完成UE的E-RAB承载释放过程,并向MME发送E-RABRELEASEPLETE消息,E-RAB释放流程结束。
Notes:
E-RAB释放过程支持同时释放多条E-RAB承载,E-RAB释放的发起者可以是UE自身,也可以由网络发起。
当UE需要进行业务释放时,或网络侧需要释放UE的专有承载时,就可以通过NAS层的承载资源释放过程发起E-RAB释放。
E-RAB释放过程消息跟踪介绍:
E-RAB释放过程S1接口消息交互过程:
E-RAB释放过程Uu接口消息交互过程:
E-RABRELEASEMAND消息内容及关键信元:
E-RABRELEASERESPONSE消息内容及关键信元:
2移动性管理-切换测量
UE在连接态模式下因为小区覆盖或者负载原因会进行连接态的小区切换。
一般切换都分为切换测量和切换流程两个阶段,如果是盲切换场景,那么会跳过切换测量直接进入切换流程。
2.1切换测量
测量
LTE的UU口协议提供了多种类型的测量,并从eNodeB如何触发和配置测量、UE如何上报等方面进行约束,具体协议参见36.300,36.133,36.214,36.331等。
测量类型定义在36.331协议中。
如何使用这些不同的测量类型,来为切换和其他RRM算法服务,取决于产品实现策略。
eNodeB给UE配置多个测量时,需要考虑UE的测量能力,及不同的测量类型之间可能共用部分配置的影响;在测量参数的配置上,需要考虑eNodeB算法需要的测量频率和UE物理层的测量精度、UE采用的测量算法和关键系数等。
测量过程是UE的行为,典型的测量流程如下图所示;首先是物理层对给定的指标进行基本测量,然后按一定周期提交给上层处理,在上层滤波和事件评估结束后,UERRC层会将符合评估条件的测量结果,按降序上报给eNodeB(bestcellincludedfirst)。
测量涉及的信令
下图为测量控制下发,内容包含在RRC连接重配置消息中:
下图为测量上报,是单独的上行RRC信令:
下图为测量控制下发,内容包含在RRC连接重配置消息中:
下图为测量上报,是单独的上行RRC信令:
2.1.2空口测量
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