-
LTE
协议原理
课程目标:
?
了解
LT
E
协议架构
?
了解
LT
E
系统帧结构
?
了解
LT
E
系统各层功能
目
录
第
1
章
缩略语
.
.
..................................................
..................................................
.........................................
1
1.1
LTE
整体架构
....................
..................................................
..................................................
............. 1
第
2
章
X2AP
功能
..........
..................................................
..................................................
......................... 3
2.1 X2AP
功能
......
..................................................
..................................................
................................ 3
第
3
章
X2AP
进程
..........
..................................................
..................................................
......................... 5
3.1
基本过程
........
..................................................
..................................................
................................ 5
3.2
基本移动性过程
....................
..................................................
..................................................
........ 6
3.2.1
切换准备
.......................
..................................................
..................................................
....... 6
3.2.2
切换未成功操作
....................
..................................................
................................................ 8
3.2.3 SN
状态传输
....
..................................................
..................................................
..................... 9
3.2.4
UE
上下文释放
.........
..................................................
..................................................
.......... 10
3.2.5
切换取消
.......................
..................................................
..................................................
..... 11
3.3
全局进程
..................................................
..................................................
...................................... 12
3.3.1
负载标示
......
..................................................
..................................................
...................... 12
3.3.2
错误指示
.......................
..................................................
..................................................
..... 13
3.3.3
X2
口配置
......................
..................................................
..................................................
..... 14
3.3.4
重置
..................................................
..................................................
.................................... 16
3.3.5 ENB
更新配置
...
..................................................
..................................................
................. 17
3.3.6
资源状态上报初始化
..................
..................................................
........................................ 20
3.3.7
资源状态上报
....
..................................................
..................................................
................ 22
i
第
1
章
缩略语
?
知识点
LTE
缩略语
1.1 LTE
整体架构
为了便于说明,本文使用如下缩写词。
DL
Downlink
E-UTRA Absolute
Radio Frequency Channel Number
E-UTRAN
NodeB
Elementary Procedure
Evolved Packet Core
E-UTRAN
Radio Access Bearer
Evolved UTRAN
Globally Unique MME Identifier
Hyper Frame Number
Information Element
Mobility
Management Entity
Packet Data
Convergence Protocol
Public Land Mobile
Network
Serving Gateway
Sequence Number
Tracking
Area Code
User
Equipment
Uplink
EARFCN
eNB
EP
EPC
E-RAB
E-UTRAN
GUMMEI
HFN
IE
MME
PDCP
PLMN
S-GW
SN
TAC
UE
UL
1
第
2
章
X2AP
功能
?
知识点
移动性管理
负载管理
X2
接口管理
2.1 X2AP
功能
X2AP
协议提供如下功能:
●
移动性管理。此功能允许
eNB
将对特定
UE
的
承载转移到另一个
eNB
上。
用户平面
数据前向传输,状态传输以及
UE
文本发布功能都是移动性管理
的一部分。
●
●
●
负载管理。此功能允许
eNB
互相通知资源状态,过载以及传输负载。
X2
复位。此功能用于重置
X2
接口。
配置
X2
。
此功能用于为
eNB
交换必要数据,以
便于配置
X2
接口以及执
行
X2
的复位。
●
eNB
配置更新。此功能允许更新两个
eNB
需求的应用层数据,以保
证
X2
接口上的正确交互。
上述功能与
X2
EP
之间的对应关系见下表。
表
2.1-1
X2AP
功能与
X2AP
EP
的对应关系
Function
Mobility Management
Elementary Procedure(s)
a)
Handover Preparation
b) SN Status
Transfer
c) UE Context Release
d) Handover Cancel
Load
Management
a) Load Indication
b) Resource Status Reporting Initiation
c) Resource Status Reporting
Reporting of General Error Situations
3
Error Indication
LTE
协议原理
Function
Resetting the X2
Setting up the X2
eNB
Configuration Update
Reset
X2 Setup
Elementary
Procedure(s)
eNB Configuration Update
4
第
3
章
X2AP
进程
?
知识点
基本过程
移动性过程
全局进程
3.1
基本过程
在下表中,所有的
EP
都被分为类型
1
和
类型
2
两种
EP
。
表
3.1-1
类型
1
基本过程
Elementary
Procedure
Handover
Preparation
Reset
X2 Setup
Update
Resource
RESET REQUEST
X2 SETUP REQUEST
UPDA
TE
Status
RESOURCE
REQUEST
Initiating Message
Successful Outcome
Response
message
ACKNOWLEDGE
RESET
RESPONSE
X2 SETUP RESPONSE
UPDA
TE
ACKNOWLEDGE
STATUS
RESOURCE
RESPONSE
STATUS
RESOURCE
FAILURE
STA
TUS
Reporting Initiation
Unsuccessful Outcome
Response message
FAILURE
X2 SETUP FAILURE
CONFIGURATION
UPDA
TE FAILURE
HANDOVER REQUEST
HANDOVER
REQUEST
HANDOVER PREPARATION
eNB
Configuration
ENB CONFIGURA
TION
ENB
CONFIGURA
TION
ENB
表
3.1-2
类型
2
基本过程
Elementary
Procedure
Load Indication
Handover Cancel
SN Status
Transfer
UE Context Release
Resource Status Reporting
Error Indication
Initiating
Message
LOAD INFORMA
TION
HANDOVER CANCEL
SN STATUS
TRANSFER
UE CONTEXT RELEASE
RESOURCE STATUS UPDA
TE
ERROR INDICATION
5
LTE
协议原理
3.2
基本移动性过程
3.2.1
切换准备
●
综述
<
/p>
此进程用于在
eNB
端建立必要的资源,
用于即将开始的切换。
此进程使用
U
E
相关的信令。
成功操作
●
source
eNB
HANDOVER REQUEST
target
eNB
HANDOVER REQUEST
ACKNOWLEDGE
图
3.2-1
切换准备,成功运行
源
eNB
通过发送
HANDOVER REQUEST
消息到目的
eNB
来完成进程的初始化
。
当源
eNB
发送
HANDOVER REQUEST
消息时,应该启动计时器
T
RELOCprep
。
根据
Allocation and Retention
Priority
IE
值进行的资源分配应该遵循
E-RAB
配置
进程定义的准则。
源
eNB
可以在
GUMMEI
IE
中包含源
MME
对应的任意
GUMMEI
。
如果有至少一个被请求的
Non GBR
E-RAB
准入
Target Cell
ID
IE
标识的小区,
目
标
eNB
应
该
保
留
必
要
资
源
,
并
< br>向
源
eNB
发
< br>回
HANDOVER
REQUEST
ACKNOWLEDGE
message
< br>。目标小区的目标
eNB
应该将资源已就绪的
E-RAB
包含在
E-RABs
Admitted
List
IE
中。目标
eNB
应该将未被准入的
E-RAB
包含在
E
-RABs Not Admitted List
IE
中,并带有适当的表征原因的值(
cause
value
)
。
当接收到
HANDOVER REQUEST
消息时,目标
eNB
应该:
●
使用
UE
Security
Capabilities
IE
中的信息以及
UE
Context
Information
IE
中的
AS Security Information IE
进行
UE
与目标
eNB
之间的
AS
安全关系
配置准备。
6
第
3
章
X2AP
进程
对于每个用于源
eNB
进行下行数据转发的
< br>E-RAB
,
源
eNB
应该包含
HANDOVER
REQUEST
message
的
E-RABs To be Setup
Item
IE
中的
DL
Forwarding
IE
。对于
每
个
决
定
进<
/p>
入
的
R-RAB
,
目
标
eNB
可
能
包
含
HA
NDOVER
REQUEST
ACKNOWLEDGE
message
的
E-RABs
Admitted
Item
IE
中的
DL
GTP
Tunnel
Endpoint
IE
,以此来表
示此承载的下行数据转发请求已被接受。根据实现选择,
此
GT
P
管道端点可能不同于
PATH SWITCH
REQUEST message
的
E-RAB To Be
Switched in Downlink List
IE
中的对应的
GTP TEID
IE
。
对于每个
E-RABs Admitted
List
IE
中的承载,目标
eN
B
可能包含
UL GTP Tunnel
Endpoint
IE
来表示请求在此承载上执行上行分组数据的转发。
接收到
HANDOVER REQUEST
ACKNOWLEDGE message
以后,源
eNB
p>
应该停
止计时器
T
RELOCprep
,开启计时器
TX2
RELOCoverall
并终止切换准备进程。
则定义源
eNB
已准备好
X2 UE
相关信令的切换。
如果
Trace
Activation
IE
包含在
HANDOVER REQUEST message<
/p>
中,则目标
eNB
应该,如果支持,开始
请求的追逐功能。
如果
Handover Restriction
List
IE
●
包含在
HANDOVER REQUEST message<
/p>
中,目标
eNB
应该将在
Handover
Restriction
List
IE
中接收到的信息保存到
UE
文本中,
并且目标
eNB
应该
< br>使用这些信息在后来的切换尝试中决定
UE
的目标小区除
非任何一个
E-RABs
配置了特殊的
ARP
值这些情况下这个信息不被采用。
●
不包含在
HANDOVER
REQUEST
message
中,
目标
eNB
应该认为
UE
没
有漫游,地区及接入限制。
如果
Location
Reporting
Information
IE
包含在
HANDOVER
REQUEST
message
中
,则
eNB
应该开始请求的位置上报功能。
如果
SRVCC Operation
Possible
IE
包含在
HANDOVER REQUEST message<
/p>
中,
则
目标
eN
B
应该将接收到的“
SRVCC Operation Pos
sible
”保存到
UE
文本中。
p>
如果
HANDOVER
REQUEST
message
中的
UE
Security
Capabilities
IE
只包含
EIA0
algorithm
并且
EIA0
algorithm
在
eNB
完整性保护算法的列表中已经包括
,
eNB
将考虑使用该算法并忽略
AS Security Information
IE
p>
中的
key
信息。
.
HANDOVER REQUEST
message
应该包含
Subscriber
Profile ID
for RAT/Frequency
priority
IE
,如果可用。
如果
Subscriber Profile
ID
for RAT/Frequency
priority
IE
:
7
LTE
协议原理
●
包含在
HANDOVER
REQUEST
message
中,
目标
eNB
应该保存此信息,
并且目标
eNB
应该此信息。
在
HANDOVER REQUEST
message
中接受到
UE History
Information
IE
后,只要
UE
一直停留在其一个小区中,
目标
eNB
应该
强制性收集
UE History
Information
IE
中的信
息,别且保存此信息用于此后的切换准备。
3.2.2
切换未成功操作
未成功操作
source
eNB
HANDOVER REQUEST
target
eNB
HANDOVER PREPARATION
FAILURE
图
3.2-2
切换准备
,
不成功操作
如果目标
eNB
不能接受任何
E-RAB
中的任何
GBR
承载,
或在切换准备
中发生了
错误,目标
eNB
应该向源<
/p>
eNB
发送一个
HANDOVER
PREPARATION FAILURE
message
。此消息应该包含具有适当值的
Cause
IE
。
如
果目标
eNB
接收到一个具有
RRC
Context
IE
的
HANDOVER
REQUEST
message
,并且此
RRC
Context
IE
不包含中指定的请求信息,则目标
eNB
应该向
源
eN
B
发送一个
HANDOVER PREPARATION
FAILURE message
。
与切换取消进程之间的交互:
如果在
源
eNB
短的计时器
T
RELOCprep
到期之前,无法接受到目标
p>
eNB
发出的
HANDOVER
REQUEST message
响应,
则源
eNB
应该通过开始具有适当
Cause
IE
值的
Handover
Cancel
procedure
来
取消到目标
eNB
的
Handover
Preparation
procedure
。源
eNB
应该忽略自
Ha
ndover
Cancel
procedure
开始后接收到的任何
HANDOVER
REQUEST
ACKNOWLEDGE
message
或
HANDOVER
PREPARATION
FAILURE
message
,并且移除任何参考值,释放任何与相应
X2
UE
相关信令相关的资源。
●
异常情况
8
3.2.3
SN
状态传输
●
●
第
3
章
X2AP
进程
如果目标
eNB
接收到一个包含多个具有相同值的
E-RAB
ID
IE
的
HANDOVER
REQUEST message
,
则目标
< br>eNB
不应该准入对应的
E-RAB
。
如果目标
eNB
接收到一个包含一个
E-RAB
Level
QoS
Parameters
IE
的
HANDOVER
REQUEST message
,
此
E-RAB Level QoS
Parameters
IE
包含
一
个指示
GBR
承载的
QCI
IE
,但不包含
GBR QoS
Information
IE
,则目
标
eNB
不应该准入对应的
E-RA
B
。
如果在
UE
Context
Information
IE
中
UE
Security
Capabilities
IE
中的
Encryption
Algorithms
IE
中定义的可支持加密算法加上所有
UE
中授权
支
持的
EEA0
,
不与
eNB
端合法加密算法的配置列表中定义的任何算法匹
配,
则
eNB
应该使用
HANDOVER PREP
ARATION
F
AILURE message
拒绝此进程。
如果在
UE
Context
Information
IE
中
UE
Security
Capabilities
IE
中的
Encryption
Algorithms
IE
中定义
的可支持加密算法,并且所有的
UE
必须
支持
EIA0
algorithm
,
不匹配
eNB
端合法加密算法的配置列表中定义的任
何算法
或
Integrity
Protection Algorithms IE
中所有比特位都为
0
,则
eNB
应该使用
p>
HANDOVER PREPARATION FAILURE message
来拒绝此进程。
综述
SN
状
态传输进程的目的是在
X2
切换期间为各个
E-RAB
传输源
eNB
到目
p>
标
eNB
的上行
P
DCP SN
和
HFN
接收机状态以及
下行
PDCP SN
和
HFN
发
射机状态,
PDCP SN
< br>和
HFN
状态保存为
E-RAB
使用。
此进程使用
< br>UE
相关的信令。
成功操作
source
target
eNB
eNB
SN STATUS TRANSFER
图
3.2-3
SN
状态传输
,
成功操作
9
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