RRC消息 RRC消息 部分NAS消息 NAS消息
承载消息内容 RRC连接请求，RRC连接建立立，RRC连接拒绝，RRC连接重建立立请求 ，RRC连接重建立立，RRC连接重建立立拒绝 RRC连接建立立完成，RRC连接重建立立完成，RRC连接重配置，RRC连 接重配置完成，RRC连接释放等 上下行行行直传消息
Transport Channel Reconfiguration （传输信道重配置）
TransportFormatCombinationControl （传输格式组合控制）
RRC信令简化
RRC Connection Reconfiguration （RRC连接重配置）
Physical Channel Reconfiguration （物理理信道重配置）
– RRC连接建立完成：UE通过UL-DCCH在SRB1上 发送，携带上行方向NAS消息，如AKach Request、TAU Request、Service Request、Detach Request等，eNB根据这些消息进行S1口建立
• RRC连接建立失败
– 第二步中，如果eNB拒绝为UE建立RRC连接， 则通过DL_CCCH在SRB0上回复一条RRC连接拒 绝消息
无线网基本信令流程
RRC连接建立
RRC协议功能
– 为NAS层提供连接管理、消息传递等服务 – 对接入网的底层协议实体提供参数配置的功能 – 负责UE移动性管理相关的测量、控制等功能
RRC协议承载——SRB
SRB类别 SRB0 SRB1 SRB2
承载逻辑信道 CCCH DCCH DCCH
承载消息类别
RRC连接建立
• 触发原因：
– IDLE态UE需变为连接态时发起该过程，如呼叫 、响应寻呼、TAU、AKach等
• RRC连接建立成功流程
– RRC连接请求：UE通过UL_CCCH在SRB0上发送 ，携带UE的初始（NAS）标识和建立原因等， 该消息对应于随机接入过程的Msg3
– RRC连接建立：eNB通过DL_CCCH在SRB0上发送 ，携带SRB1的完整配置信息，该消息对应随机 接入过程的Msg4
NAS RRC PDCP RLC MAC L1
UE
LTE-Uu
Relay
RRC PDCP
S1-AP SCTP
RLC
IP
MAC
L2
L1
L1
eNodeB
信令连接
S1-MME
RRC连接 （Uu口）
专用S1连 接（S1口）
NAS S1-AP SCTP
IP L2 L1 MME
RRC协议介绍
控制面协议——RRC协议
M-TMSI 32bit
移动国家码
移动网络码
MMEI组ID MME代码
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物理层过程——各系统消息作用
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物理层过程——系统消息获取
UE
E-UTRAN
MasterInformationBlock SystemInformationBlockType1
SystemInformation
系统消息信令流程
• UE通过E-UTRAN广播消息获取AS和NAS系统消息 • 此过程适用于RRC-IDLE和RRC_CONNECTED状态
LTE 无线网络优化
工程技术系 魏毅
课程目标
p 模块1 LTE概述 p 模块2 LTE基本原理及关键技术 p 模块3 LTE基本信令流程 p 模块4 LTE覆盖问题优化 p 模块5 接入问题优化 p 模块6 小区选择和重选问题优化 p 模块7 切换问题优化 p 模块8 功率控制问题优化
全球唯一临时标识GUTI
• 用于在网络中对用户的临时标识，提供UE标识符的保密性
• GUTI由MME分配
GUTI全球唯一临时标识 共96bit
GUMMEI 全球唯一MME标识 64bit
M-TMSI 唯一标识MME中的UE 32bit
MCC 8bit
MNC 16bit
MMEGI 16bit
MMEC 8bit
用于标识RRC Connect状 态的UE
SPS-CRNTI 半静态调度标识
P-RNTI SI-RNTI
寻呼 系统广播
初始接入时获得（T-CRNTI升级为C -RNTI） （003D~FFF3）
eNB在调度UE进入SPS时分 配（003D~FFF3） FFFE（固定标识） FFFF（固定标识）
有效范围 小区内
物理层过程—系统消息
LTE系统消息（36.331）
• 系统消息的组成
– MasterInforma,onBlock(MIB) – 多个SystemInforma,onBlocks
(SIBs)
• MIB
– 承载于BCCH → BCH → P-BCH上 – 包括有限个用以读取其他小区信
息的最重要、最常用的传输参数 （系统带宽，系统帧号，PHICH 配置信息） – 时域：紧邻同步信道，以10ms 为周期重传4次 – 频域：位于系统带宽中央的72个 子载波
Internet
UE
eNB
S-GW
P-GW
Peer
Entity
End-to-end Service
EPS Bearer
External Bearer
E-RAB
Radio Bearer
S1 Bearer
S5/S8 Bearer
Radio
S1
S5/S8
Gi
连接管理概述
l 在LTE系统中，连接管理 是UE和ENB以及MME之间 连通性的管理，包括控制面 连接和用户面连接：
p 控制面连接建立，也叫信 令连接建立（包括RRC连接建 立和S1连接建立） p 用户面连接建立，也叫ERAB连接建立
建立E-RAB连接
连接管理概述
控制面连接建立（信令连接建立）
控制面连接建立(信令连接建立)
l 信令连接是为了业务承 载连接的建立而建立
l 在某些场景下，信令连 接仅仅是为了某个过程 而不是为了业务承载的 连接，如用户位置更新
Handover Reselection Reselection
LTE
GSM
E-UTRA RRC_CONNECTED
Handover
GSM_Connected
GPRS Packet transfer mode
CCeselection
Connection establishment/release
IMEI and Software Version Number
来源 SIM卡 终端 终端
作用
UE在首次ATTACH时需要携带IMSI信息，网络也可 以通过身份识别流程要求UE上报IMSI参数
国际移动台设备标识，唯一标识UE设备，用15个数 字表示
携带软件版本号的国际移动台设备标识，用16个数 字表示
PBCH时域映射结构 PBCH频域映射结构
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物理层过程——系统消息
• SIBs
– 除MIB以外的系统消息，包括SIB1-SIB12 – SIB传输在BCCH → DL-SCH → PDSCH上 – 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
① 如果UE处于RRC_IDLE状态：MIB、SIB1消息， （以及根据当前RAT的支持）从SIB2到SIB8消息。
② 如果UE处于RRC_CONNECTED状态：MIB， SIB1和SIB2消息。
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3GPP各状态间转换
3G
CELL_DCH
CELL_FACH
CELL_PCH URA_PCH Connection establishment/release UTRA_Idle
小区内
小区内 小区内 全网相同 全网相同
是否与终端/ 卡设备相关
否
否
否
否 否 否
RNTI:无线网络临时标识
核心网UE标识（2）
用户标识
名称
IMSI
International Mobile Subscriber Identity
IMEI IMEISV
International Mobile Equipment Identity
RRC连接建立过程
无线网基本信令流程
RRC连接建立
RRC连接，建立成功
UE
EUTRAN
RRCConnectionRequest RRCConnectionSetup
RRCConnectionSetupComplete
UE
EUTRAN
RRCConnectionRequest
RRCConnectionReject
RRC连接，网络侧拒绝
小区内UE标识（1）
标识类型 RA-RNTI T-CRNTI
应用场景
随机接入中用于指示接收随 机接入响应消息
随机接入中，没有进行竞争 裁决前的CRNTI
获得方式
根据占用的时频资源计算获 得（0001~003C）
eNB在随机接入响应消息中下发给终 端（003D~FFF3）
C-RNTI
LTE系统消息
系统信息System information 是指这样一 些信息，他表示的是当前小区或网络的一些特 性及用户的一些公共特性，与特定用户无关。 通过接收小区的系统信息，移动用户可以得到 当前网络、小区的一些基本特性；系统通过在 小区中进行相应的系统信息广播，可以标识出 小区的覆盖范围，给出特定信道的信息。
– 开机选网和小区重选时 – 切换完成或从另一个RAT切换到E-UTRAN时 – 重新返回覆盖区域时 – 当系统消息改变时 – 当出现接收ETWS指示时 – 接收到CDMA2000上层请求； – 超出最大有效持续时间（6小时）。