1、端到端呼叫流程,2,Http:/,目录,网络基本结构 RRC协议状态 整体流程概述 公用子流程介绍 位置管理过程 会话管理过程 切换过程 集群呼叫过程,3,Http:/,LTE网络基本结构,网络结构,4,Http:/,230电力专网基本结构,eNB,eNB,终端模块,eNB,负荷控制,线损管理,配电网自动化,远程抄表,电力营销,巡检抢险,视频监控,大量的终端模块需求! (百万数量级),5,Http:/,1800宽带集群专网基本结构,6,Http:/,网络基本结构,信令面,网络的信令面可以分为Uu接口的RRC信令连接和S1接口的S1信令连接,7,Http:/,网络基本结构,业务面,8,Http:
2、/,RRC协议状态,UE的RRC协议状态,9,Http:/,RRC协议状态,信令无线承载(SRB):,10,Http:/,整体流程概述,11,Http:/,整体流程概述-专网特性说明,国电230项目,由于项目需求决定,业务以上传为主,且信息量不大,因此系统设计实现为,UE在开机附着之后即始终保持连接状态,利用默认EPS承载进行信息上下行交互,不需建立专用承载,过程中若发生失步,则重新发起RRC连接建立过程; LTE公网在附着过程中建立的EPS默认承载不提供GBR保证,230专网项目只建立默认EPS承载,提供GBR保证; 宽带集群1800项目,信令流程在前述LTE整体呼叫流程基础上,加入了集群呼
3、叫流程; 切换过程只涉及宽带集群1800项目,国电230项目需求决定了终端不具移动性;,12,Http:/,公用子流程介绍,RRC过程 S1AP过程 X2AP过程,13,Http:/,公用子流程介绍,RRC过程系统信息 连接控制 RAT间移动性 测量 其他,14,Http:/,公用子流程介绍,RRC过程-RRC连接建立: 信令承载:SRB0 目的:建立RRC连接(包含SRB1建立),使UE进入RRC_CONNECTED状态;也用来传输UE到E-UTRAN的初始NAS专有信息。 触发条件:当UE处于RRC_IDLE状态,上层请求建立RRC连接时触发,如响应寻呼消息或UE发起呼叫。结果:如果成功,
4、进入RRC_CONNECTED状态;否则仍处于RRC_IDLE状态。,15,Http:/,公用子流程介绍,RRC过程-RRC连接重配: 信令承载:SRB1 目的:修改RRC连接,例如建立/修改/释放RB、执行切换、建立/修改/释放测量等;也可用来传送从E-UTRAN到UE的专有NAS信息。 触发条件:E-UTRAN可能向处于RRC_CONNECTED状态的UE触发该过程 结果:如果成功,完成相应的配置要求;如果UE不能完成消息中的(部分)配置,则继续使用之前的配置,并发起重建过程。,16,Http:/,公用子流程介绍,RRC过程-RRC连接重建: 信令承载:SRB0 目的:重建RRC连接,保持
5、UE的RRC_CONNECTED状态,包括SRB1的重建和不改变算法前提下的安全性重激活。 触发条件:只有处于RRC_CONNECTED状态的UE安全性已激活,且满足以下条件之一,才触发此过程。 切换失败; RRC连接重配失败; 检测到无线链路失败; 收到下层的完整性检测失败指示; 结果:如果成功,RRC连接恢复, 重建SRB1,其它RBs由重配过程恢复; 否则进入RRC_IDLE状态。,17,Http:/,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 。
6、触发条件:由MME发起或由检测到无线链路失败的eNB请求触发,以释放Uu口上的信令连接。,18,Http:/,公用子流程介绍,RRC过程-无线资源配置:(应用于RRC连接的建立 ,重配,及重建过程),19,Http:/,公用子流程介绍,RRC过程-下行数据传输: 目的:E-UTRAN向处于RRC_CONNECTED状态下的UE传输NAS或者非3GPP专用信息 触发条件:需要传输NAS或非3GPP专用信息 信令承载: SRB2或SRB1(SRB2还没有建立), 消息中包含的IE:informationType “nas3GPP”:前转NAS-DedicatedInformation给NAS层 “
7、cdma2000”:前转cdma2000-type和cdma2000-DedicatedInfo给CDMA高层,20,Http:/,公用子流程介绍,RRC过程-上行数据传输: 目的:UE向E-UTRAN传输NAS或者非3GPP专用信息 触发条件:需要传输NAS或非3GPP专用信息, 信令承载:SRB2或SRB1(SRB2还没有建立) 消息中包含的IE: 需要传输NAS消息:设置informationType为“nas3GPP”,包含NAS-DedicatedInformation 需要传输CDMA2000信息:设置informationType为“cdma2000”,包含cdma2000-ty
8、pe和cdma2000-DedicatedInfo,21,Http:/,公用子流程介绍,RRC过程-UE能力传输: 目的:UE向E-UTRAN传输UE的无线接入能力信息 信令承载:SRB1 触发条件:E-UTRAN需要UE无线接入能力信息,且UE处于RRC_CONNNECTED状态,22,Http:/,公用子流程介绍,S1AP过程S1AP由EPs(Elementary Procedure, 基本过程)组成,有两类基本过程:CLASS1:携带响应消息的基本过程(成功或失败);CLASS2:没有响应消息的基本过程;对于第一类EP,响应的类型如下:成功:一个信令消息,明确的指出初始过程成功;失败:一
9、个信令消息,明确的指出初始过程失败;或管理定时器超时(即没有收到所期待的响应);第二类EPs总是认为是成功的。,23,Http:/,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 。,24,Http:/,公用子流程介绍,S1AP过程-CLASS1 Procedures,25,Http:/,公用子流程介绍,S1AP过程-CLASS1 Procedures,26,Http:/,公用子流程介绍,S1AP过程-CLASS2 Procedures,27,Http:/,公用子流程介绍,S1AP过程-CLASS2 Procedures,28,Http:/,
10、公用子流程介绍,S1AP过程-E-RAB管理过程_E-RAB建立 目的:在Uu口和S1接口上为一个或多个E-RAB分配资源,并为特定的UE建立相应的DRBs 。 成功的操作:如果请求的资源充足,E-NB将执行所请求的配置,为每一个E-RAB,基于E-RAB level QoS parameters IE,建立对应的DRB,分配Uu口资源,同时分配S1接口资源。,29,Http:/,公用子流程介绍,S1AP过程-E-RAB管理过程_E-RAB修改 目的:为UE修改已经建立的E-RAB 。 成功的操作:如果请求的资源充足,E-NB将执行配置修改,为每一个需要修改的E-RAB,基于新的E-RAB l
11、evel QoS parameters IE,修改DRB配置,更新对应的Uu口资源分配,同时根据新的资源请求,更新S1接口资源分配。,30,Http:/,公用子流程介绍,S1AP过程-E-RAB管理过程_E-RAB释放 目的:为UE释放已经建立的E-RAB 。由MME或ENB触发释放过程 成功的操作:E-NB执行释放,为每一个需要释放的E-RAB,释放相关的DRB,Uu口分配的资源,同时释放在SI接口分配的资源。,31,Http:/,公用子流程介绍,S1AP过程-上下文管理过程_初始上下文建立 目的:建立全部必要的初始UE上下文,包括E-RAB上下文,切换限制列表,UE无线能力信息,UE安全能
12、力信息等; 如果eNB不能建立所请求的S1 UE上下文,它认为该过程失败,返回failure消息;,32,Http:/,公用子流程介绍,S1AP过程-上下文管理过程_UE上下文修改 目的:部分修改已建立的UE上下文,如Security Key IE ,UE Aggregate Maximum Bit Rate IE等; 如果UE上下文更新未能成功执行,则UE返回failure消息,携带Cause IE;,33,Http:/,公用子流程介绍,S1AP过程-上下文管理过程_UE上下文释放 目的:释放与UE相关的SI接口逻辑连接; 可由eNB触发(如“User Inactivity”,“Radio
13、Connection With UE Lost” ),或MME触发(如成功执行完UE与EPC之间的业务等); eNB释放之前为传输相关的信令和用户数据所分配的资源;,34,Http:/,公用子流程介绍,S1AP过程-切换过程_切换准备 目的:通过EPC,请求目的端准备切换资源; 由源端触发,并在Cause IE中指明具体切换原因;目的端准备好请求资源,则返回Command,否则若EPC或目的端未准备好接受任何承载,或过程中发生错误,则返回failure,携带失败原因; 在切换准备过程中,若源端收到MME触发的E-RAB管理过程,则或者通过切换取消过程取消切换准备过程,转至E-RAB管理过程,或
14、者通过给MME发送响应消息拒绝,原因设置为“切换触发”,继续切换过程;,35,Http:/,公用子流程介绍,S1AP过程-切换过程_切换资源分配 目的:在目的端为切换的UE预留资源; 由MME触发,目的端完成E-RAB资源分配后,返回确认信息,否则若未准备好接受任何承载,或过程中发生错误,则返回failure;,36,Http:/,公用子流程介绍,S1AP过程-切换过程_切换通知 目的:目的端通知MME,UE已经在目标小区确认,S1切换已经成功完成;,37,Http:/,公用子流程介绍,S1AP过程-切换过程_路径转换请求 目的:请求将下行GTP隧道转换到新的GTP隧道终结点; REQUEST
15、消息 E-RAB To Be Switched in Downlink List IE中的至少一个E-RAB,需要在EPC中完成必要的更新,包括上行路径转换,EPC返回ACKNOWLEDGE,携带SAE Bearer To Be Switched in Uplink List IE,指定新的上行传输层地址和每个欲改变上行隧道终结点的E-RAB的上行GTP-TEID值, eNB据此将上行数据包发送到消息中指定的新的上行隧道终结点;,38,Http:/,公用子流程介绍,S1AP过程-切换过程_切换取消 目的:源端发起该过程,取消正在进行的切换准备或已经准备好的切换,在Cause IE中指明切换原因
16、; EPC终止正在进行的切换准备过程,释放已分配的相关资源;,39,Http:/,公用子流程介绍,S1AP过程-NAS传输 目的:NAS传输过程的目的是经过S1接口,传输UE和MME之间的信令消息。eNB不需要对NAS消息进行解析。该过程使用已有的UE相关的逻辑S1连接。如果没有UE相关的逻辑S1连接,则发起UE相关的逻辑S1连接的建立将作为该过程的一部分; NAS消息在INITIAL UE MESSAGE,DOWNLINK NAS TRANSPORT 或UPLINK NAS TRANSPORT消息中作为一个IE(NAS-PDU IE)被传输;,40,Http:/,公用子流程介绍,S1AP过程
17、-NAS传输_初始UE消息,eNB从无线接口收到NAS消息,要前转给没有该UE对应的UE相关的逻辑S1连接的MME时,调用该过程向MME发送包含NAS消息(作为NAS-PDU IE)的INITIAL UE MESSAGE; eNB将为UE分配一个唯一的eNB S1-AP UE标识,并将该标识包含在INITIAL UE MESSAGE消息中 ;,41,Http:/,公用子流程介绍,S1AP过程-NAS传输_下行NAS传输,如果NAS消息从MME发送到UE,并且存在UE对应的UE相关的逻辑S1连接,或者如果MME已经通过INITIAL UE MESSAGE消息得知了eNB UE S1AP ID I
18、E,MME将发送包括NAS message(NAS-PDU IE)的DOWNLINK NAS TRANSPORT消息到eNB; 如果当前没有建立UE相关的逻辑S1连接,MME将为UE分配一个唯一的MME S1-AP UE标识,并将其包含在DOWNLINK NAS TRANSPORT消息中。通过在eNB中接收到MME S1-AP UE标识,UE相关的逻辑S1连接建立完成。,42,Http:/,公用子流程介绍,S1AP过程-NAS传输_上行NAS传输,当eNB从无线接口收到NAS消息,要前转给存在UE相关的逻辑S1连接的MME时,eNB将发送包含NAS消息(作为NAS-PDU IE)的UPLINK
19、 NAS TRANSPORT消息给MME。,43,Http:/,公用子流程介绍,S1AP过程-NAS传输_NAS非传递指示,当eNB决定不传递从UE相关的逻辑S1连接收到的NAS消息,或eNB不能确保消息被UE接收到时,eNB将通过向MME发送NAS NON DELIVERY INDICATION消息来上报不传递NAS消息,将没有传递的NAS消息放在NAS-PDU IE中,将合适的原因放置在Cause IE中,例如 “切换触发”。,44,Http:/,位置管理过程,附着过程 去附着过程 服务请求过程 跟踪区域更新过程 S1释放过程,45,Http:/,位置管理过程,附着过程,46,Http:/
20、,位置管理过程,去附着过程,47,Http:/,位置管理过程,UE发起服务请求过程,48,Http:/,位置管理过程,MME发起服务请求过程,49,Http:/,位置管理过程,跟踪区域更新,50,Http:/,位置管理过程,S1释放过程,51,Http:/,会话管理过程,专有承载激活 专有承载去激活 专有承载修改 UE请求承载资源分配/修改/释放,52,Http:/,会话管理过程,专有承载激活过程,53,Http:/,会话管理过程,专有承载去激活过程,54,Http:/,会话管理过程,专有承载修改,55,Http:/,会话管理过程,UE请求承载资源分配/修改/释放,56,Http:/,切换过程
21、,eNB内小区间切换 MME内通过X2口切换 MME内通过S1口切换,57,Http:/,切换过程,eNB内小区间切换,58,Http:/,切换过程,MME内通过X2口切换,59,Http:/,切换过程,MME内通过S1口切换,60,Http:/,集群呼叫过程,上行为单播方式 上行执行单播机制; 上行空口数据承载:主叫终端在呼叫建立的时候/话权申请方在获得话权后 分配上行数据承载资源,退出话权的时候释放数据承载资源; 下行为广播方式基站收到MME的集群呼叫请求后,通过TPCCH和TCCH(组呼建立信道)广播发送;终端随时监听TPCCH和TCCH(组呼建立信道) ,一旦发现组呼建立信令,主动进入该组,准备接收组呼业务信道内容,并可以随时举手发言(话权申请);组呼信令信息在首次发送后,会周期广播(周期长度可配置2-5秒),便于迟后接入过程;,61,Http:/,集群呼叫过程-组呼建立流程,62,Http:/,集群呼叫过程-单呼建立流程,谢谢,