LTE信令流程图与移动轨迹 现网实例
LTE现网信令流程集锦易谙信令分析系统图文精
LTE 现网信令流程集锦易谙流程图EasyAnalyzer 2014CSFB 被叫与 TAU 返回过程–空闲态SGs 寻呼扩展业务请求响应 CSFB 呼叫数据业务挂起CS 呼叫结束, TAU 返回LTE终端处于空闲态,发起寻呼5: cmnetCSFB 被叫与 TAU 返回过程–连接态数据业务挂起CS 呼叫结束, TAU 返回LTE SGs 寻呼终端处于连接态,下发电路域业务通知,并直接发起 SGs 业务请求响应 CSFB ,发起扩展业务请求SMS 接收过程–连接态 vs. 空闲态SGs 寻呼后 MME 直接回复业务请求业务请求进行数据访问,因此终端处于连接态所以能够直接响应随后发生的短消息寻呼接收短信Service Request Cause: mo-DataData Session #767终端处于空闲态, MME 转发 SGs 寻呼接收短信SMS 发送过程–空闲态发起业务请求提交短信PDN 连接与默认承载激活LTE终端开机激活默认承载 (CMNET,某些终端(如苹果会在发送短信时,后台自动激活 CMWAP 为发送彩信做准备变更承载:一个激活的承载 vs. 两个激活的承载一个激活的承载时的变更过程两个激活的承载时的变更过程激活了第二个 APN 创建了第二个承载5: cmnet6: cmwap5: cmnet6: cmwap网络附着过程:PDN 连接、认证、鉴权、安全模式、更新位置、创建会话、上报终端能力、变更承载申请额外的鉴权向量作为储备备用的鉴权向量返回网间重选(IRAT : LTE → 3G →LTECause40:HSS 签约 context id大于 255导致 RAU 到 SGSN 时 PDP context丢失网间重选(IRAT : LTE → 2G → 3G →LTE。
(最新整理)LTE完整信令流程
核心网 （EPC, Evolved Packet Core ）
接入网 （eNodeB）
用户设备 （UE）
EPC分为三部分：
MME
(Mobility Management Entity, 负责信令处理部分）
S-GW (Serving Gateway , 负责本地网络用户数据处理部分）
P-GW (PDN Gateway，负责用户数据包与其他网络的处理 )
基本概念
协议栈结构
与3G的异同
3G中控制平面不存在 PDCP协议栈，由RLC层 提供无线信令承载SRB
RLC层依然提供TM/UM /AM三种传输模式
3G中UM/AM传输模式下 的加密由RLC层实现， TM模式 下的加密由 MAC层实现
3G中含有多个MAC实体 ：MAC-b, MAC-c/sh, MAC-d, MAC-hs
基 本 概 念 无线网系统消息
PBCH时域映射结构 PBCH频域映射结构
系统消息（36.331）
LTE系统消息
基 本 概 念 无线网系统消息
SIBs
除MIB以外的系统消息，包括SIB1-SIB12
除SIB1以外，SIB2-SIB12均由SI (System Information)承载
SIB1是除MIB外最重要的系统消息，固定以20ms为周期重传4次 ，即SIB1在每两个无线帧（20ms）的子帧#5中重传（SFN mod 2 = 0，SFN mod 8 ≠ 0）一次，如果满足SFN mod 8 = 0时， SIB1的内容可能改变，新传一次。
3G中含有多个MAC实体 ：MAC-b, MAC-c/sh, MAC-d, MAC-hs
RLC层依然提供TM/UM /AM三种传输模式
LTE系统主要信令流程
TD-LTE
TD-SCDMA QoS管理
UMTS
TE
MT
RAN
CN
CN
TE
EDGE
Gateway
NODE
End-to-End Service
TE/MT Local Bearer Service
UMTS Bearer Service
External Bearer Service
Radio Access Bearer Service
MAC功能 • 信道映射与管理
•用户级优先级管理 •业务级优先级管理 •HARQ传输管理 •调度信息上报(上行)
RLC功能 •三种服务模式：AM/UM/TM •SDU分段/串接、重组 •数据按序递交 •重复检测 •出错数据重传(ARQ)
CN Bearer Service
Radio Bearer Service
RAN Access Bearer Service
Backbone Bearer Service
Maximum bitrate Guaranteed bitrate
Delivery order Maximum SDU size
CELL_DCH CELL_FACH
Handover
E - UTRA RRC_CONNECTED
CELL_PCH URA_PCH
Connection establishment/release
Reselection
Connection establishment/release
UTRA_Idle
Reselection
具体差异
LAU/TAU过程 TD-LTE的TAU过程场景更加丰富，针对系统内、系统间的不同场景都 进行了定义
TD-LTE信令流程
3GPP各状态间转换
各系统状态转移图
基 本 概 念 UE的工作模式与状态
CELL_DCH
CELL_FACH
CELL_PCH URA_PCH Connection establishment/release
Handover Reselection
E-UTRA RRC_CONNECTED
Handover
E-UTRA RRC_IDLE
Reselection CCO, Reselection
GSM_Idle/GPRS Packet_Idle
当存在RRC连接时，UE处于RRC连接状态，否则为RRC IDLE状态 TS 36.331 4.2
UE各状态说明
RRC状态
基 本 概 念 UE的工作模式与状态
状态 RRC_IDLE
X2接口应用层协议主要功能：
支持LTE_ACTIVE状态下UE的LTE接入 系统内的移动性管理功能；
X2接口自身的管理功能，如错误指示、 X2接口的建立与复位，更新X2接口配置 数据等；
负荷管理功能。
X2接口用户面提供eNB之间的用户数 据传输功能
X2-U接口协议栈与S1-U接口协议栈 完全相同
与3G Iu-PS接口协议架构比较
基本概念
协议栈结构
与3G的异同
3G中控制平面不存在 PDCP协议栈，由RLC层 提供无线信令承载SRB
RLC层依然提供TM/UM /AM三种传输模式
3G中UM/AM传输模式下 的加密由RLC层实现， TM模式 下的加密由 MAC层实现
3G中含有多个MAC实体 ：MAC-b, MAC-c/sh,
MAC-d, MAC-hs
MAC
L2
L1
LTE中文版信令流程分析
LTE中文版信令流程分析LTE（Long Term Evolution）通信网络是一种第四代移动通信技术，其信令流程是指在建立和维持通信连接过程中所涉及的信令消息和流程。
下面将对LTE中文版信令流程进行详细分析。
1.接入网络选择：当移动设备启动或进入新的服务范围时，它会扫描周围的信号，并确定附近的LTE网络。
在这个过程中，设备会发送“接入网络选择”信令消息到基站，以获取附近网络的信息。
基站收到消息后，会返回所有可选网络的信息给移动设备。
2.接入过程：接入过程是移动设备与基站建立初始连接的过程。
移动设备通过发送“随机接入请求”消息开始接入过程。
基站收到请求后，会分配一个时间与频率资源给移动设备，并返回“随机接入响应”消息。
移动设备收到响应消息后，根据分配的资源发送“随机接入确认”消息，即完成接入过程。
3.同步过程：在LTE网络中，设备需要与网络同步，在物理层和逻辑层有两个同步过程。
物理层同步是指设备与基站之间的时钟和帧同步，用于正确接收和发送数据。
逻辑层同步是指设备与网络间的系统信息同步，以获取网络状态和配置信息。
4.小区重选：在设备连接到一个LTE网络后，它会周期性地监测周围的小区，并决定是否切换到更强的信号。
设备通过发送“重选请求”消息来请求网络切换。
基站收到请求后，根据设备的测量报告决定是否接受切换请求，并返回“重选响应”消息通知设备是否切换到新的小区。
5.移动性管理：在移动设备从一个小区到另一个小区切换时，移动性管理起着重要的作用。
设备会周期性地向邻近的小区发送“测量报告”消息，用于测量信号质量和判断是否需要进行切换。
基站会根据设备发送的测量报告来调整切换策略，并采取相应的措施。
6.建立和释放连接：当设备需要与网络建立连接时，它会发送“连接请求”消息到基站。
基站收到请求后，会根据网络资源情况，返回“连接响应”消息。
设备收到响应消息后，会发送“连接确认”消息，以确认连接的建立。
连接释放是指设备与网络断开连接的过程，它可以是主动释放，也可以是被动释放。
非常详细的LTE信令流程
LTE信令流程目录第一章协议层与概念 (7)1.1控制面与用户面 (7)1.2接口与协议 (7)1.2.1................................. N AS协议（非接入层协议） 81.2.2................................. R RC层（无线资源控制层） 81.2.3............................ P DCP层（分组数据汇聚协议层） 91.2.4................................. R LC层（无线链路控制层） 101.2.5..................................... M AC层（媒体接入层） 111.2.6......................................... P HY层（物理层） 121.3空闲态和连接态 (13)1.4网络标识 (15)1.5承载概念 (16)第二章主要信令流程 (18)2.1 开机附着流程 (18)2.2随机接入流程 (21)2.3 UE发起的service request流程 (26)2.4寻呼流程 (28)2.5切换流程 (29)2.5.1 切换的含义及目的 (29)2.5.2 切换发生的过程 (30)2.5.3 站内切换 (30)2.5.4 X2切换流程 (31)2.5.5 S1切换流程 (34)2.5.6 异系统切换简介 (36)2.6 CSFB流程 (36)2.6.1 CSFB主叫流程 (37)2.6.2 CSFB被叫流程 (38)2.6.3 紧急呼叫流程 (40)2.7 TAU流程 (41)2.7.1 空闲态不设置“ACTIVE”的TAU流程 (42)2.7.2 空闲态设置“ACTIVE”的TAU流程 (43)2.7.3 连接态TAU流程 (43)2.8专用承载流程 (44)2.8.1 专用承载建立流程 (44)2.8.2 专用承载修改流程 (46)2.8.3 专用承载释放流程 (48)2.9去附着流程 (49)2.9.1 关机去附着流程 (49)2.9.1 非关机去附着流程 (50)2.10 小区搜索、选择和重选 (51)2.10.1 小区搜索流程 (51)2.10.1 小区选择流程 (51)2.10.3 小区重选流程 (52)第三章异常信令流程 (57)3.1 附着异常流程 (57)3.1.1 RRC连接失败 (57)3.1.2 核心网拒绝 (58)3.1.3 eNB未等到Initial context setup request消息 (58)3.1.4 RRC重配消息丢失或eNB内部配置UE的安全参数失败 (58)3.2 ServiceRequest异常流程 (58)3.2.1 核心网拒绝 (58)3.2.2 eNB建立承载失败 (58)3.3 承载异常流程 (59)3.3.1核心网拒绝 (59)3.3.2 eNB本地建立失败（核心网主动发起的建立） (59)3.3.3 eNB未等到RRC重配完成消息，回复失败 (60)3.3.4 UE NAS层拒绝 (60)3.3.5上行直传NAS消息丢失 (60)第四章系统消息解析 (60)4.1 系统消息 (61)4.2 系统消息解析 (62)4.2.1 MIB （Master Information Block）解析 (62)4.2.2 SIB1 （System Information Block Type1）解析 (63)4.2.3 SystemInformation消息 (69)第五章信令案例解析 (81)5.1实测案例流程 (82)5.2 流程中各信令消息解析 (85)5.2.1 RRC_CONN_REQ:RRC连接请求 (85)5.2.2 RRC_CONN_SETUP:RRC连接建立 (87)5.2.3 RRC_CONN_SETUP_CMP:RRC连接建立完成 (96)5.2.4 S1AP_INITIAL_UE_MSG:初始直传消息 (97)5.2.5 S1AP_INITIAL_CONTEXT_SETUP_REQ:初始化文本建立请求 (101)5.2.6 RRC_UE_CAP_ENQUIRY:UE能力查询 (107)5.2.7 RRC_UE_CAP_INFO:UE能力信息 (108)5.2.8 S1AP_UE_CAPABILITY_INFO_IND:UE能力信息指示 (119)5.2.9 RRC_SECUR_MODE_CMD:RRC安全模式命令 (132)5.2.10 RRC_CONN_RECFG:RRC连接重配置 (133)5.2.11 RRC_SECUR_MODE_CMP:RRC安全模式完成 (141)5.2.12 RRC_CONN_RECFG_CMP:RRC连接重配置完成 (141)5.2.13 S1AP_INITIAL_CONTEXT_SETUP_RSP:初始化文本建立完成.. 142 5.2.14 S1AP_ERAB_MOD_REQ:ERAB修改请求 (144)5.2.15 RRC_DL_INFO_TRANSF:RRC下行直传消息 (147)5.2.16 S1AP_ERAB_MOD_RSP:ERAB修改完成 (148)5.2.17 RRC_CONN_RECFG:RRC连接重配置 (150)5.2.18 RRC_UL_INFO_TRANSF:RRC上行直传消息 (161)5.2.19 S1AP_UL_NAS_TRANS:上行NAS直传消息 (162)5.2.20 RRC_CONN_RECFG_CMP:RRC连接重配置完成 (164)5.2.21 RRC_CONN_RECFG:RRC连接重配置 (165)5.2.22 RRC_CONN_RECFG_CMP:RRC连接重配置完成 (168)5.2.23 RRC_MEAS_RPRT:RRC测量报告 (169)5.2.24 RRC_UL_INFO_TRANSF:RRC上行信息传输 (171)5.2.25 S1AP_UL_NAS_TRANS:上行NAS信息传输 (172)5.2.26 S1AP_UE_CONTEXT_MOD_REQ:UE文本更改请求 (174)5.2.27 S1AP_UE_CONTEXT_MOD_RSP:UE文本更改响应 (176)5.2.28 RRC_CONN_REL:RRC连接释放 (177)5.2.29 S1AP_UE_CONTEXT_REL_REQ:UE文本释放请求 (180)5.2.30 S1AP_UE_CONTEXT_REL_CMD:UE文本释放命令 (181)5.2.31 S1AP_UE_CONTEXT_REL_CMP:UE文本释放完成 (183)概述本文通过对重要概念的阐述，为信令流程的解析做铺垫，随后讲解LTE中重要信令流程，让大家熟悉各个物理过程是如何实现的，其次通过异常信令的解读让大家增强对异常信令流程的判断，再次对系统消息的解析，让大家了解系统消息的特点和携带的内容。
LTE信令流程分析-89页PPT资料
网元间控制面整体协议栈
基本概念
协议栈结构
NAS
RRC
PDCP
RLC MAC L1
UE
LTE-Uu
Relay
RRC PDCP
S1-AP SCTP
RLC
IP
MAC
L2
L1
L1
eNodeB
S1-MME
NAS
S1-AP SCTP
IP L2 L1
MME
控制面协议栈
控制平面RRC协议数据的加解密和完整性保护功能，在LTE中交由PDCP层完成 与3G的异同：
基 本 概 念 无线承载的分类
数据承载为DRB，通过eNB为其分配的PDSCH来承载
信令承载通过SRB，LTE中有三类SRB
每种SRB可承载信令内容见附录
SRB0：承载RRC消息，映射到CCCH信道
SRB1：承载RRC消息，也可承载NAS消息，映射到DCCH信道
SRB2：承载NAS消息，映射到DCCH信道 UE的RRC连接未建立时，由SRB0承载RRC信令；SRB2未建立时，由SRB1承载NAS信令
网络接口
S1接口：eNodeB与EPC X2接口：eNodeB之间 Uu接口：eNodeB与UE
NOTE: 和UMTS相比，由于NodeB 和 RNC 融 合为网元eNodeB ,所以TD-LTE少了Iub接口。 X2接口类似于Iur接口，S1接口类似于Iu接口
EPC与E-UTRAN功能划分
EUTRAN
Reselection CCO, Reselection
GSM_Idle/GPRS Packet_Idle
当存在RRC连接时，UE处于RRC连接状态，否则为RRC IDLE状态
UE各状态说明
LTE网元间信令流程图
LTE网元间流程图1、位置区更新流程（TAU）注：UE在attach到GPRS网络或者E-UTRAN网络之后，在以下情况下会发起TAU过程：➢UE发现进入了新的TA，而此TA的TAI不在UE的TAI list中；➢周期性TAU定时器超时；➢UE之前的状态为UTRAN PMM_Connected状态，通过TAU重选到E-UTRAN网络；➢UE处于GPRS READY状态，通过TAU重选到E-UTRAN 网络；➢TIN指示为"P-TMSI"，UE重选到E-UTRAN；➢由于负载均衡，进行了RRC连接释放，原因值填写为"load re-balancing TAU required"；➢UE侧的RRC层向NAS层指示RRC连接失败；➢UE的网络能力，MS的网络能力和UE的DRX参数改变时；➢对于支持SRVCC能力的UE，如果MS Classmark2，MS Classmark 3或者Support Codecs改变时；➢UE手动选择一个CSG小区，而小区的CSG ID既不在UE的允许CSG列表中，又不在UE的运营商CSG列表中。
注：如果是在本MME发起的周期性TAU过程，则图中MME指本MME；如果是在其它MME起的TAU过程，则图中MME指T-MME。
第3步：UE收到e-NB下发的rrcConnectionSetup消息并成功配置后，向e-NB发送rrcConnectionSetup Complete消息，其中Nas PDU携带TAU REQUEST消息。
第4步：e-NB收到rrcConnectionSetup Complete消息后，向MME发送Initial UE Message消息，携带Nas PDU (TAU REQUEST)。
第5、6、7、8步：如果是在其它MME发起的TAU，则T-MME收到TAU REAUEST后，开始向S-MME 进行Context请求过程。
LTE信令流程学习总结(一)
信令流程学习总结（一）------------Attach和Detach信令流程（一）作用Attach过程完成UE在网络的注册，完成核心网（EPC）对该UE默认承载的建立；Detach过程完成UE在网络侧的注销和所有EPS承载的删除。
（二）说明LTE中，Attach伴随着核心网处默认承载的建立；在无线网部分，LTE的attach与3G 的类似，完成相同的功能，而在核心网部分，除荐权、身份验证、用户注册以外，LTE还包含默认承载的建立，而3G中没有；detach过程UE/MME/SGSN/HSS均可发起detach过程；另外，若网络侧长时间没有获得UE的信息，则会发起隐式的Detach过程，即核心网将该UE的所有承载释放而不通知UE。
（三）Attach过程由于出发Attach流程的情景比较多，此处仅以最简单的UE开机Attach过程为例。
1、信令流程图2、流程说明：1处在RRC_IDLE态的UE进行Attach过程，首先发起随机接入过程，即MSG1消息；2eNB检测到MSG1消息后，向UE发送随机接入响应消息，即MSG2消息；3UE收到随机接入响应后，根据MSG2的TA调整上行发送时机，向eNB发送RRCConnectionRequest消息；4eNB向UE发送RRCConnectionSetup消息，包含建立SRB1承载信息和无线资源配置信息；5UE完成SRB1承载和无线资源配置，向eNB发送RRCConnectionSetupComplete 消息，包含NAS层Attach request信息；6eNB选择MME，向MME发送INITIAL UE MESSAGE消息，包含NAS层Attach request消息；7MME向eNB发送INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息，请求建立默认承载，包含NAS层Attach Accept、Activate default EPS bearer context request消息；8eNB接收到INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息，如果不包含UE能力信息，则eNB向UE发送UECapabilityEnquiry消息，查询UE能力；9UE向eNB发送UECapabilityInformation消息，报告UE能力信息；10eNB向MME发送UE CAPABILITY INFO INDICATION消息，更新MME的UE 能力信息；11eNB根据INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息中UE支持的安全信息，向UE发送SecurityModeCommand消息，进行安全激活；12UE向eNB发送SecurityModeComplete消息，表示安全激活完成；13eNB根据INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息中的ERAB建立信息，向UE 发送RRCConnectionReconfiguration消息进行UE资源重配，包括重配SRB1和无线资源配置，建立SRB2、DRB（包括默认承载）等；14UE向eNB发送RRCConnectionReconfigurationComplete消息，表示资源配置完成；15eNB向MME发送INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE响应消息，表明UE上下文建立完成；16UE向eNB发送ULInformationTransfer消息，包含NAS层Attach Complete、Activate default EPS bearer context accept消息；17eNB向MME发送上行直传UPLINK NAS TRANSPORT消息，包含NAS层Attach Complete、Activate default EPS bearer context accept消息。
LTE完整信令流程ppt课件
RRC信令简化
RRC Connection Reconfiguration （RRC连接重配置）
Physical Channel Reconfiguration （物理信道重配置）
Measurement Control （测量控制）
NAS节点选择功能； 初始上下文建立过程；
UDP/IP之上的GTP-U用来传输S-GW与 eNB之间的用户平面PDU S1用户面主要功能为:
在S1接口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；
13
X2接口
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。
PDN网关功能：
逐用户数据包的过滤和检查
用户IP分配
6
网元间控制面整体协基 本议概 念栈 协议栈结构
NAS
RRC PDCP RLC MAC L1
UE
LTE-Uu
Relay
RRC PDCP
S1-AP SCTP
RLC
GSM_Connected
GPRS Packet transfer mode
CCO with optional NACC
CCO, Reselection
Connection establishment/release
Connection establishment/release
UTRA_Idle
Reselection
SIB1的传输通过携带SI-RNTI（SI-RNTI每个小区都是相同的）的 PDCCH调度完成
SIB1中的SchedulingInfoList携带所有SI的调度信息，接收SIB1以 后，即可接收其他SI消息
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LTE信令流程图与移动轨迹现网实例
附着失败/TAU失败、重新附着/认证/鉴权/安全模式、承载激活/cmnet/cmwap、业务访问
终端在12个小时中的移动轨迹，期间发生的乒乓切换标为红色
使用易谙系统来分析信令，根本停不下来！
关键要素：全流程回溯、同步轨迹定位、位元解码、会话快照 借助全流程回溯能够还原真实的呼叫过程，利用多接口关联呈现各网元之间的交互过程，通过位元解码可以查看信令携带的详细信息、通过会话快照可以查看业务访问的摘要信息，同步轨迹定位可以给出每一条消息所发生的小区位置
认证
鉴权
安全模式
发生了在MME之间的移动，更新位置信息
Create Session的请求被SGW拒绝
附着失败
EMM Cause: ESM failure ESM Cause: Network failure
终端发起跟踪区更新，马上被拒绝存疑：附着失败后为何发起TAU?
TAU被拒绝之后，重新发起附着流程认证
鉴权
安全模式
附着接受之后，激活默认承载APN=cmnet
之后附着完成
发生X2切换后，在S1执行路径切换
路径切换之后，再发起PDN连接请求APN=cmwap
默认承载激活之后，核心网变更承载信息
进行业务访问
访问滴滴打车业务访问微信业务
访问酷派官网云服务
技术论坛：
扫描二维码，加入EA QQ 群
电子邮件：sales@ 商业合作
工具：便携式信令分析仪表、端到端优化工具
平台：运维优化支撑系统、投诉处理解决方案
集成：为应用系统提供解码、为B/S 方案提供支撑、为经分系统提供数据源
三方优化服务提供商：如果没有趁手的优化工具，无法满足局方对端到端优化项目的数据处理要求，如果需要为局方提供完整的解决方案，可以直接采购易谙的工具和平台产品。
系统与解决方案提供商：如果自主研发的时间成本无法承担，如果产品的解码质量无法进一步提高，如果仅仅是需要一个数据源，可以通过产品集成的方式合作。