LTE基本呼叫流程和切换过程
LTE寻呼和切换详细流程
启用系统信息获取流程的时机：
小区选择（开机）和小区重选后；切换完成之后 从其他RAT进入E-UTRA后；重新进入覆盖区域 接收到系统信息改变的通知 收到指示出现ETWS通知和系统信息超过最长有效期（3小时）
RRC重配置的功能以及关键信元
根据协议36.331 的描述，RRC connection reconfiguration的功 能及其对应的关键信元名称可以整理如下表：
RRC重配置信令实例
RB管理－radioResourceConfigDedicated
RRC重配置信令实例
执行切换－mobilityControlInfo
P-RNTI SI-RNTI
业务总体流程
网络侧启动 1.初始化设备 2.进行系统广播
第一步 手机开机 1.PLMN选择 3.位置登记
2.小区驻留 4.等待呼叫
第二步 被呼
第三步 RRC连接建立
第六步 切换
第六步 物理信道重配置
第六步 TA更新
第六步 测量控制
第六步 SRB2/DRB重配置
第六步 传输信道重配置
第六步 小区更新
第六步 IRAT切换
第五步 RRC连接重配置
第四步 安全激活
第七步 RRC连接释放
第八步 重新待机 1.小区选择 2.等待呼叫
目录
概述 系统消息广播流程 寻呼流程 业务连接建立及释放流程 X2接口相关控制消息 切换流程
系统消息概述
系统信息在小区范围内的所有UE进行广播，目的是告诉 UE网络接入层和非接入层的公共信息，以便用户在发起 呼叫之前了解网络的配置情况
(完整word版)LTE之X2切换图解
LTE之X2切换图解在了解X2切换前,我们先来看看LTE网络结构图。
下面，我们以这张网络结构图为基础，逐步详解X2切换每个流程。
1。
网络配置测量门限,UE根据测量门限发送测量报告.2。
如果邻小区信号质量优于服务小区，RRC根据UE上报的测量报告决定进行切换。
目标小区选定，同时,目标小区的eNodeB也确定.3. 源eNodeB过X2接口向目标eNodeB发送Handover Request 消息，Handover Request 消息中包含E—RAB信息和一些UE的历史信息（UE/Cell RRM相关信息,访问过的小区等等）。
Handover Request 消息包括：4. 目标eNodeB 与S—GW建立GTP连接.同时，目标eNodeB根据接收到的E—RAB的QoS属性进行接入控制（Admission Control）判断，如果允许接入，目标eNodeB将根据E-RAB 的QoS属性预留相应的资源,分配C—RNTI以及随机接入的专用前导序列等。
5。
目标eNodeB向源eNodeB发送Handover Request Acknowledge 确认。
在此消息中，Handover Command message （RRC Connection Reconfiguration Request）作为Transparent Container包含在其中，同时还包含了先前产生的C—RNTI和随机接入的专用前导序列等。
Handover Request Acknowledge消息包括：6. 一条X2 GTP通道在目标eNodeB和源eNodeB之间建立，该通道将传送切换过程中的用户数据。
此刻，UE开始准备缓存下行数据。
7。
源eNodeB将目标eNodeB生成的RRCConnectionReconfiguration消息（包含MobilityControlInfo信元)，发送给UE，其中包括目标小区的物理标识，UE在目标小区中的C －RNTI，目标小区接入的专用前导序列，目标小区的安全算法等.源eNodeB发送序列号（SN，Sequence Number)状态传输消息到目标eNodeB。
信令流程那点事儿之基本切换流程
信令流程那点事⼉之基本切换流程在LTE系统中，切换可以分为站内切换、站间切换。
站间切换⼜包括基于X2⼝切换、基于S1⼝切换。
当X2接⼝数据配置完善且⼯作良好的情况下就会发⽣X2切换，否则基站间就会发⽣S1切换。
⼀般来说X2切换的优先级⾼于S1切换。
切换⼀般包括以下流程：序号切换流程简介1测量基站在RRC重配消息中给UE下发测量配置。
UE收到配置信息后对测量对象实施测量，当评估测量结果满⾜上报标准后向基站发送相应的测量报告。
2切换决策基站通过终端上报的测量报告判决是否执⾏切换。
3切换准备⽬标⽹络完成资源预留。
4切换执⾏源基站通知UE执⾏切换，UE在⽬标基站上连接完成。
5切换完成源基站释放资源、链路，删除⽤户信息。
今天，介绍的是⼩区内切换流程和站内切换流程。
业务场景当eNodeB源⼩区收到UE的测量上报，并判决UE向⽬标⼩区切换时，eNodeB⾃⾏调配资源，完成⽬标⼩区的资源准备。
之后通过空⼝的重配消息通知UE向⽬标⼩区切换，在切换成功后，eNodeB通知源⼩区释放原来⼩区的⽆线资源。
信令流程⼩区内切换流程信令流程如下。
温馨提⽰：本视频时长15秒，观看仅需0.3M流量，单击开始按钮进⾏观看吧。
业务场景当UE所在的源⼩区和要切换的⽬标⼩区同属⼀个eNodeB时，发⽣eNodeB内切换。
eNodeB内切换是各种情形中最为简单的⼀种，因为切换过程中不涉及eNodeB与eNodeB之间的信息交互，也就是X2、S1接⼝上没有信令操作，只是在⼀个eNodeB内的两个⼩区之间进⾏资源配置，所以基站在内部进⾏判决，并且不需要向核⼼⽹申请更换数据传输路径。
信令流程站内切换信令流程如下。
温馨提⽰：本视频时长30秒，观看仅需0.3M流量，单击开始按钮进⾏观看吧。
1. eNodeB向UE下发测量控制，通过RRC Connection Reconfigration消息对UE的测量类型进⾏配置。
2. UE按照eNodeB下发的测量控制在UE的RRC协议端进⾏测量配置，并向eNodeB发送RRC Connection Reconfigration Complete消息表⽰测量配置完成。
LTE中的切换过程解析
LTE中的切换过程解析1.概述切换是指UE在连接状态下，由于在不同的小区间移动时，UE需要通过一些列信令过程从而完成UE上下文的倒换和更新过程。
切换的目的往往有两类，比如基于覆盖的切换，和基于负荷的切换。
基于覆盖的切换往往是为了解决用户在移动的过程中业务的连续性。
而基于负载的切换往往是基于负载状况触发的切换，以保证整个系统的性能最优。
而对于LTE网络，系统内的切换，我们往往又分为三种：站内切换：连接态的UE从某基站的一个小区切换至另一个小区。
也即切换过程封闭在一个基站内。
X2切换：连接态的UE从某基站的一个小区切换至另一个基站的一个小区，这两个基站存在并配置了X2接口。
S1切换：连接态的UE从某基站的一个小区切换至另一个基站的一个小区，这两个基站未配置X2接口。
切换包括切换测量、切换判决、切换执行三个阶段：测量阶段，UE根据eNodeB下发的测量配置消息(RRC重配)进行相关测量，并将测量结果上报给eNodeB。
判决阶段，eNodeB根据UE上报的测量结果进行评估，决定是否触发切换。
执行阶段，eNodeB根据决策结果，控制UE切换到目标小区，并最终由UE完成切换。
LTE中整个切换流程采用UE辅助网络控制的设计思路：基站下发测量控制；UE进行测量上报；基站执行切换判决、资源准备、切换执行和原有资源释放。
即，当UE 在CONNECTED模式下时，eNodeB可以根据UE上报的测量信息来判决是否需要执行切换，如果需要切换，则发送切换命令给UE，UE执行切换动作并切换至目标小区。
当然，根据频率属性，LTE系统内切换又分同频切换和异频切换。
2. 站内切换站内切换流程与信令解析站内切换流程解析对于eNodeB站内小区切换：切换只是更新Uu口资源，源小区和目标小区的资源申请和资源释放都通过eNodeB内部消息实现；没有eNodeB间的数据转发，同时也没有UE的随机接入过程，也不需要与核心网有信令交互。
站内小区间切换流程和信令流程如下图所示。
LTE呼叫流程概述
LTE呼叫流程•UE开机后的流程•发起呼叫时的流程•TAU流程•ATTACH过程LTE呼叫流程•UE开机后的流程•发起呼叫时的流程•TAU流程•ATTACH过程UE开机后的流程UE开机后涉及到几个流程：•PLMN选择•小区搜索•小区选择•随机接入•附着流程PLMN选择•PLMN 由移动国家代码（MCC）和移动网络代码（MNC）共同唯一确定。
PLMN通常由很多个小区组成，小区所属的PLMN的信息包含在其下发的系统消息中。
•UE在开机或脱网时会根据自身能力在E-UTRAN频段中扫描所有的载频信道，通过自动或手动方式选择一个可用的PLMN。
•如果UE搜索到了一个或多个PLMN，UE将把所找到的满足一定质量门限PLMN作为高质量PLMN报给NAS；能获取到PLMN ID，但是不满足质量门限的PLMN将和测量值一起上报给NAS层•然后搜索属于该PLMN的小区，如果在该PLMN下无法捕捉到合适的小区，则将在小区搜索过程中得到的可捕获PLMN列表报告给PLMN选择过程，由其重新选择PLMN，启动新一轮小区捕获过程。
小区搜索•小区搜索（Cell Search），作为小区选择的辅助过程用于UE获得一个Cell的时间，频率同步，并获取Cell的物理层小区Id。
当UE获得物理层小区id和帧同步后，UE就可以在BCH上读取系统消息。
小区搜索的过程如下：1.依赖于主同步信号，UE可以获得5ms的基准时间；2.依赖于辅同步信号，UE可以获得帧同步和物理层的小区组；3.依赖于下行参考信号，UE可以获得物理4.层的小区id；4.UE获得物理层小区id和帧同步后，UE就可以在BCH上读取系统消息，用于获取其它小区信息。
•如果终端上已经存有某个小区的信息，如频率、主扰码等，那么终端可以利用这些信息来简化小区搜索过程，这实际上只是前一种情况的特殊现象，其搜索过程仍大致需要遵循时隙同步、帧同步、捕获主扰码这三个步骤。
小区选择小区选择分为两种，初始和存储信息小区选择：•初始小区选择（Initial Cell Selection ）无需E-UTRAN载频对应射频信道的先验知识，UE会根据能力扫描在E-UTRAN的频带内扫描所有射频信道，在每个载频上UE需要搜索一个最好小区，一旦找到一个合适小区，就选择这个小区。
LTE切换过程介绍
LTE切换过程介绍⼀．TD-LTE系统的切换技术1.TD-LTE切换概述作为TD-SCDMA演进技术的TD-LTE系统，可以采⽤快速硬切换⽅法实现不同频段之间以及各系统间的切换，从⽽更好地实现地域覆盖和⽆缝切换，并且实现与现有3GPP和⾮3GPP的兼容。
软切换由于设备复杂度⾼、定时难度⼤，会带来较⾼处理能⼒的需求，因⽽未被采⽤。
核⼼⽹的设计也发⽣了相应的改变，增加了系统架构演进(SAE)和3GPP模块，实现了LTE系统与3GPP和⾮3GPP系统切换的兼容。
切换过程都会被分为4个步骤：测量、上报、判决和执⾏。
接收功率、误⽐特率和链路距离都能够作为测量标准从⽽进⾏理论上的估计和相应的处理。
TD-LTE系统的切换是UE辅助的硬切换，他和FDD-LTE硬切换的最⼤区别在于：在TD-LTE中导频信号是在⼀个特殊的时隙上进⾏传输，⽽FDD-LTE系统中导频信道则占⽤⼀整个帧长度，所以基于导频信道的测量标准对于TD-LTE来说并不是那么精确。
所以对于TD-LTE的测量，还需要结合信道质量、UE的位置和导频信号强度来进⾏。
2.切换类型在连接模式下的E-UTRAN内切换是终端辅助⽹络控制的切换。
切换主要分成切换准备、切换执⾏和切换完成3个部分，详细说明见后。
其中eNB包括以下⼏种切换：a.基于⽆线质量的切换通常进⾏此类切换的原因是：UE的测量报告显⽰出存在⽐当前服务⼩区信道质量更好的邻⼩区。
b.基于⽆线接⼊技术覆盖的切换此类切换是在UE丢失当前⽆线接⼊技术(RAT)覆盖从⽽连接到其他RAT的情况下产⽣的。
例如，⼀个UE远离了城市区域从⽽丢失TD-LTE覆盖，⽹络就会切换到UE检测到的质量次好的RAT，如通⽤移动通信系统(UMTS)或者全球移动通信系统(GSM)。
c.基于负载情况的切换此类切换⽤于当⼀个给定⼩区过载时，尽量平衡属于同⼀操作者的不同RAT间的负载状况。
例如，如果当⼀个TD-LTE⼩区⾮常拥挤，⼀些⽤户就需要转移到相邻TD-LTE⼩区或是相邻UMTS⼩区中。
呼叫建立及切换流程总结
呼叫建立及切换流程总结马文豪一．手机在呼叫建立过程中主要分为以下几个阶段:1立即指配阶段,（给MS分配合适的SDCCH信道.，手机在空闲申请的所有业务都是从SD上发起的）。
手机通过RACH向基站发起服务请求，基站从AGCH上给手机指定SDCCH，手机占上SDCCH，向网络发出服务连接请求。
这就是完整的SDCCH的占用过程2鉴权加密阶段（给MS分配TMSI.主要是为了防止电话被窃听所以总是在变）TMSI有在3种情况下会变化：位置更新，手机开机注册，另外一种可以在交换机侧设置经过多久TMSI就会改变。
TMSI获取：主叫：CM SEVICE REQUEST和LOCATION UPDATA 被叫：Paging Response3呼叫建立阶段(setup和call proceeding).4TCH信道指配阶段,给MS分配合适的TCH信道(assignment command).被叫手机在assignment complete后开始响应寻呼5通话连接过程(connect).6呼叫释放过程.Channel request到上发disconnect二．信令流程1 当channel request 和CM service request两个都出现的情况下才算是一次正常的起呼2 出现connect 或connect acknowledge算一次接通.3出现disconnect 或channel release任何一条就不算掉话.呼叫建立失败情况：BSC收到MS在RACH上发出的呼叫请求，但呼叫建立的原因(建立原因主要有：呼叫请求，响应寻呼，位置更新，短消息业务）未被证实，由此产生的统计为INV_EST_CAUSE_ON_RACH。
MS请求分配SDCCH，但由于SDCCH拥塞，BSC发出一条Immediate assign reject消息给手机，分配失败。
相关的统计项为ALLOC_SD-CCH_FAIL（含切换）、CHAN_REQ_MS_BLK（不含切换）。
volte流程
volte流程VOLTE是一种语音通话技术，全称为Voice over LTE，即LTE网络上的语音通话。
VOLTE的流程主要包含呼叫建立、通话、呼叫结束三个阶段。
首先是呼叫建立阶段。
在此阶段，用户通过手机拨打电话，将语音通话的请求发送到网络。
手机首先会连接到LTE网络，并向基站发送呼叫请求。
基站收到呼叫请求后，将这个请求转发到核心网，核心网会将呼叫请求发送给语音服务网关。
语音服务网关会判断被叫号码是否可达，如果可达，则向被叫终端发送呼叫请求。
如果被叫终端接受呼叫请求，会向语音服务网关发送接受呼叫的消息。
一旦语音服务网关确认呼叫已经建立，会向基站发送建立成功的消息，基站再将这个消息传回到手机，呼叫建立阶段就完成了。
接下来是通话阶段。
一旦呼叫建立，双方用户就可以进行语音通话了。
通话过程中，用户的语音会通过手机的麦克风输入，并经过LTE网络传送。
手机会将语音数据转换成数字信号，并将其通过LTE网络发送到基站。
基站将数字信号转换成无线信号，并通过天线发送出去。
被叫手机接收到信号后，将其转换成数字信号，并通过语音听筒播放出来。
在通话过程中，手机会周期性地发送心跳消息到基站以保持连接的稳定性。
通话阶段将一直持续，直到用户主动结束通话或双方任意一方挂断电话。
最后是呼叫结束阶段。
当双方任意一方挂断电话后，通话将结束。
挂断电话时，手机会发送挂断呼叫的消息到基站，基站再将此消息转发到核心网，核心网将消息发送给语音服务网关。
语音服务网关会将挂断呼叫的消息发送给被叫终端，告知通话结束。
同时，语音服务网关也会向基站发送结束呼叫的消息，基站再将该消息传回到主叫手机，呼叫结束阶段完成。
总结起来，VOLTE流程主要包括呼叫建立、通话和呼叫结束三个阶段。
在呼叫建立阶段，用户通过手机拨打电话，请求进入LTE网络进行语音通话。
在通话阶段，双方用户进行语音通话，语音数据在LTE网络中传输。
在呼叫结束阶段，用户挂断电话，通话结束。
整个流程通过手机、基站、核心网和语音服务网关进行协同处理，保证语音通信的顺利进行。
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基本呼叫流程
附着过程
去附着过程 UE发起的service request流程
网络发起的paging流程
跟踪区域更新TAU流程 专用承载建立流程 切换过程
附着过程
概念：UE进行实际业务前在网络中的注册过程， 用户只有在附着成功后才可以接收来自网络的 服务。 附着过程始终由UE发起， ①UE开机时触发② 当UE完全离开网络覆盖一段时间，则需重新附 着
UE
eNB
TMME
SMME
1 Tracking Area Update Request (S-TMSI, old TAI) 2 Context Request (S-TMSI, old TAI) 3 Context Response 4 鉴权和加密
5 Context Acknowledge 6 Tracking Area Update Accept (New S-TMSI) 7 Tracking Area Update Complete
(包含Attach Request)
4 Identity
(UE刚开机第一次attach，使用的IMSI，无Identity过程；后续，如果有有效的GUTI，使用GUTI attach，核心网才会发起Identity过程)。
5 鉴权和加密
6 Initial context setup request
(包含Attach Accept、Activate default EPS bearer context request)
与目标小区下 行同步
Deliver buffered packets to T_eNB
5 SN STATUS TRANSFER Data forwarding begin
Buffer packets from S_eNB
6 RRC Connection Reconfiguration Complete (HO Complete) Data forwarding 7 PATH SWITCH REQUEST (new GTP tunnel) 8 PATH SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE 9 RELEASE RESOURCES
LTE Call Processing
Agenda
LTE网络基本结构
基本呼叫流程介绍
E-UTRAN由eNB构成；
LTE网络基 本结构
EPC (Evolved Packet Core)由MME（Mobility Management Entity），S-GW（Serving Gateway） 以及P-GW（PDN Gateway）构成。 E-UTRAN主要接口： S1接口：MME/S-GW网关与eNB之间的接口； X2接口：eNB与eNB之间的接口； LTE-Uu接口：UE与eNB之间的接口。
4 鉴权和加密 5 Initial Context Setup Request
6 RRC重配 7 Initial Context Setup Complete
跟踪区域更新TAU（Tracking Area Update）
由于UE的移动，UE改变MME和S-GW节点，该小区所属TAI不在UE保存的TAI list内时， UE发起正常TAU流程
附着过程，将完成的工作：①用户与网络相互 鉴权，UE与MME建立MM上下文②MME为UE 建立默认承载③UE获得网络侧分配的IP地址④ 用户位置登记⑤临时身份标识(S-TMSI)的分配
附着过程
UE eNB MME
1 RRC建立 2 NAS：Attach Request 3 Initial UE message
7 RRC连接重配过程
8 NAS: Attach Accept
(包含Attach Accept、Activate default EPS bearer context request)
9 Initial context setup response 10 NAS: Attach Complete
（包含Attach Complete、Activate default EPS bearer context accept）
网络发起的pagin时，发起寻呼过程
UE 1 Paging(S-TMSI/IMSI) eNB 1 Paging(S-TMSI/IMSI) MME
2 RRC建立 3 NAS: Service Request 3 NAS: Service Request
切换过程
重置MME的切换
UE T-eNB S-eNB SMME/SGW TMME/SGW DL Data UL Data
1 Measurement Report 2 Measurement Control 3 HANDOVER REQUIRED
4 Forward Relocation Request 5 HANDOVER REQUEST 6 HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE 7 Forward Relocation Response 8 HANDOVER COMMAND 9 HANDOVER COMMAND 10 eNB STATUS TRANSFER 11 Forward eNB Status Transfer 12 MME STATUS TRANSFER Data forwarding begin
MME内通过X2口切换
UE T-eNB S-eNB
DATA Transfer
MME/S GW DL Data UL Data
1 Measurement Report (切换门限判决) 2 HANDOVER REQUEST 3 HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE 4 RRC Connection Reconfiguration (HO Command)
11 UPLINK NAS TRANSPORT
（包含Attach Complete、Activate default EPS bearer context accept）
去附着过程
当UE不需要或不能够继续附着在EPS网络时，将发起去附着。 手机：关机，disconnect。网络 ：UE与网络长时间没有交互，运营商将用户从网络中移除等。
13 HANDOVER COMPLETE Data forwarding 14 HANDOVER NOTIFY 15 Forward Relocation Complete 16 RELEASE RESOURCES 17 TAU过程
Thanks!
UE
无线承载
eNB
S1承载
S-GW
S5/S8承载
PDNGW
专用承载建立流程
UE
1 Request Bearer resource allocation (请求资源分配)
eNB
2 Request Bearer resource allocation
MME
3 EPS Bearer Setup Request 4 RRC Connection Reconfiguration
专用承载建立流程
EPS承载：是UE与PDN-GW(GGSN)间的一个或多个业务数据流 (Service Data Flow，SDF)的逻辑集合，包括s5、s1、无线承载 EPS默认承载： UE连接分组数据网络时建立的。默认承载可简 单地理解为一种提供尽力而为IP连接的承载。(Active PDP) EPS专用承载：对某些特定业务所使用的LTE承载 (Voice,广播， 网络电视，流媒体，视频点播)
切换过程
MME内通过S1口切换
UE T-eNB S-eNB MME/S GW
DATA Transfer
DL Data UL Data
1 Measurement Report
2 HANDOVER REQUIRED 3 HANDOVER REQUEST 4 HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE 5 HANDOVER COMMAND 6 RRC Connection Reconfiguration (HO Command)
E-RAB SETUP REQUEST
5 RRC Connection Reconfiguration Complete 6 EPS Bearer Setup Response
E-RAB SETUP RESPONSE
切换过程
MME内通过X2口切换 MME内通过S1口切换
重置MME的切换
切换过程
UE eNB 1 NAS: Detach Request (switch off) 2 NAS: Detach Accept MME
手机
3 RRC Connection Release
UE
eNB 1 NAS: Detach Request 2 NAS: Detach Accept 3 RRC Connection Release
MME
网络
UE发起的service request流程
UE发起的服务请求：请求网络提供无线承载，它对应于开始数据会话或激活新业务。 UE从IDLE状态转换到ACTIVE状态。
UE eNB MME
1 RRC建立 2 NAS: Service Request 3 Initial UE Message (包含Service Request) 4 鉴权和加密 5 Initial Context Setup Request 6 RRC重配 7 Initial Context Setup Complete
与目标小区下 行同步 Deliver buffered packets to T_eNB
7 eNB STATUS TRANSFER 8 MME STATUS TRANSFER Data forwarding begin
Buffer packets from S_eNB