LTE空口协议及信令流程讲义课件.ppt

1、LTE空口协议及信令流程教学目标n熟悉LTE空口协议介绍n熟悉开机附着/去附着n熟悉Service Request流程n熟悉寻呼流程n熟悉TAU流程n熟悉切换流程n熟悉专用承载建立流程教学内容nLTE空口协议介绍空口协议介绍n开机附着/去附着nUE发起Service Request流程n寻呼流程nTAU流程n切换流程n专用承载流程LTE系统架构p eNode B间的接口间的接口MME/S-GWMME/S-GWX2S1p Mobility Managementp Serving Gatewayp MME/SGW 与与 eNode B的接的接口口EPCE-UTRANEPSeNode BX2X2eN

2、ode BeNode BUuUEp Evolved Packet System EPSp Evolved Packet Core EPCLTE/SAE系统结构演进SGi S4 S3 S1-MME PCRFS7 S6a HSSS10 UEGERAN UTRAN SGSN LTE-Uu E-UTRAN MMES11 S5 Serving Gateway PDN Gateway S1-U Operators IP Services(e.g.IMS,PSS etc.)Rx+q 网络结构扁平化q E-UTRAN只有一种q 网元E-Node Bq 全IPq 媒体面控制面分离q 与传统网络互通LTE网元功能

3、MMEServing GWPDN GWE-Node B NAS信令以及安全性功能 3GPP接入网络移动性导致的CN节点间信令 空闲模式下UE跟踪和可达性 漫游 鉴权 承载管理功能（包括专用承载的建立）支持UE的移动性切换用户面数据的功能 E-UTRAN空闲模式下行分组数据缓存和寻呼支持 数据包路由和转发上下行传输层数据包标记基于用户的包过滤合法监听IP地址分配上下行传输层数据包标记DHCPv4和DHCPv6（client、relay、server）具有现3GPP Node B全部和RNC大部分功能，包括：物理层功能MAC、RLC、PDCP功能RRC功能资源调度和无线资源管理无线接入控制移动性管

4、理LTE协议结构 信令流数据流E-Node BPHYUEPHYMACRLCMACMMERLCNASNASRRCRRCPDCPPDCPAPPUDPGTPUIPS1APSCTPSGWIPUDPGTPUIPSCTPS1APX2AP控制面协议架构UEeNode-BMME控制面协议架构UEeNode-BMMERRC 子层执行的功能:广播 寻呼 链接管理 无线承载控制 移动性UE测量上报和控制PDCP 子层执行的功能:加密和完整性保护NAS 子层执行的功能:认证、鉴权 安全控制 Idle 模式移动性处理 Idle 模式寻呼发起用户面协议架构UEeNode-BMMESAE Gateway用户面协议架构UEe

5、Node-BMMESAE GatewayRLC 子层执行的功能:PDU传输ARQ 包的组合和拆分PDCP 子层执行的功能:头压缩 加密MAC 子层执行的功能:调度 HARQ 逻辑信道优先级处理 PDU组包和解复用物理层(L1)执行的功能：无线接入功率控制 MIMOEPS承载业务架构承载概念nGBR/Non-GBR 承载：在承载建立或修改过程中通过例如eNode B接纳控制等功能永久分配专用网络资源给某个保证比特速率（Guaranteed Bit Rate，GBR）的承载，可以确保该承载的比特速率。否则不能保证承载的速率不变则是一个 Non-GBR 承载n默认承载（Default Bearer）

6、：一种满足默认QOS的数据和信令的用户承载，提供尽力而为的IP连接。默认承载为Non-GBR 承载。默认承载为UE接入网络时首先建立的承载，该承载在整个PDN连接周期都会存在，为UE提供到PDN的“永远在线”的IP连接。n专用承载：对某些特定业务所使用的SAE承载。一般情况下专用承载的QOS比默认承载高，专用承载可以是GBR或Non-GBR 承载。连接概念nUu空口(X1)：UE与eNode B之间的空中接口。nS1接口：eNode 与EPC之间的接口。nUE-associated logical S1-connection：UE相关S1逻辑连接，对于某个UE-associated logic

7、al S1-connection在MME侧用MME UE S1AP ID 标识，在 eNB侧用eNB UE S1AP ID 标识，此连接可能在S1 UE context 建立之前存在。nNAS signalling connection：NAS信令连接，是UE与MME之间端到端的连接，NAS信令连接包括“LTE-Uu”空口的RRC连接和S1口的S1 AP连接。教学内容nLTE空口协议介绍n开机附着开机附着/去附着去附着nUE发起Service Request流程n寻呼流程nTAU流程n切换流程n专用承载流程开机附着开机附着NAS信令连接建立建立RRC连接 建S1连接Attach Request

8、nRRCConnectionSetupComplete、InitialUEMessage把NAS消息Attach Request发送到EPC。InitialContextSetupRequestn该消息为MME向eNB发起的初始上下文建立请求，请求eNB建立承载资源，同时带安全上下文，可能带用户无线能力、切换限制列表等参数。nUE的安全能力参数是通过attach request消息带给核心网的，核心网再通过该消息送给eNB。UE Capability Enquiryn如果消息InitialContextSetupRequest带了UE Radio Capability IE，则eNB不会发送U

9、ECapabilityEnquiry消息给UE，否则会发送，UE上报无线能力信息后，eNB再发UE Capability Info Indication给核心网上报UE的无线能力信息。UECapability Enquiryn带如果消息InitialContextSetupRequest带了UE Radio Capability IE，则eNB不会发送UECapabilityEnquiry消息给UE。LTE中的密钥体系n密钥体系Distribution of authentication datanAuth authentication vectorn四元组：RAND、AUTN、XRES、KA

10、SMEn3G：AV五元组：RAND、AUTN、XRES、CK、IKMME HE Authentication data request IMSI,SN identity,Network Type Type Authentication data response EPS-Authentication Vector(s)VLR/SGSN HE Authentication data request IMSI Authentication data response AV(1.n)鉴权nUE收到Authentication Request消息后，首先验证AUTN的新鲜性，如果验证通过，则完成了UE

11、对MME的认证，认为接入的网络是可信任的。nUSIM计算出RES。nUE响应包括RES的Authentication Response消息。nMME检查RES和XRES是否一致，如果一致，则完成了MME对UE的认证，认为该UE是合法的。ME/USIM MME User authentication request(RAND,AUTN,KSIASME)User authentication response(RES)安全模式命令nNAS层安全模式命令lMME和UE两端协商NAS算法l计算NAS完整性保护密钥和加密密钥nAS层安全模式命令leNB和UE两端协商AS算法l计算NAS完整性保护密钥和加

12、密密钥NAS安全模式命令nMME根据UE上报的安全能力，选择NAS层使用的加密算法和完整性保护算法。nMME向UE发送NAS安全模式命令消息 UE MME NAS Security Mode Command(eKSI,UE sec capabilities,Ciphering algorithm,Integrity algorithm,IMEISV request,NONCEUE,NONCEMME,NAS-MAC)Verify NAS SMC integrity.If succesful,start ciphering/deciphering and integrity protection

13、and send NAS Security Mode Complete.Start uplink deciphering Start integrity protection NAS Security Mode Complete(IMEISV,NAS-MAC)Start downlink ciphering AS安全模式命令nAS层安全模式命令过程由eNB发起n发送Security Mode Command，该消息被完整性保护，发送该消息后，启动下行方向对RRC消息和用户数据加密保护nUE进行完整性校验 UE eNB AS Security Mode Command(Integrity alg

14、orithm,Ciphering algorithm,MAC-I)AS Security Mode Complete(MAC-I)Verify AS SMC integrity.If succesful,start RRC integrity protection,RRC/UP downlink deciphering,and send AS Security Mode Complete.Start RRC/UP uplink ciphering Start RRC/UP uplink deciphering Start RRC integrity protection Start RRC/U

15、P downlink ciphering NAS信息发送nUL Information Transfer(UU)nUplink NAS Transport(S1)nDL Information Transfer(UU)nDownlink NAS Transport(S1)非关机去附着流程:RRC_IDLE（1）非关机去附着流程:RRC_IDLE（2）去附着流程:RRC_CONNECTED（非关机）n非关机去附着，则会收到MME的Detach Accept响应消息和eNB的RRC Connection Release消息.关机去附着流程附着/去附着跟踪信令非关机去附着过程（RRC_CONNECT

16、ED）教学内容nLTE空口协议介绍n开机附着/去附着nUE发起发起Service Request流程流程n寻呼流程nTAU流程n切换流程n专用承载流程UE发起的Service Request过程 UE发起的Service Request过程 教学内容nLTE空口协议介绍n开机附着/去附着nUE发起Service Request流程n寻呼流程寻呼流程nTAU流程n切换流程n专用承载流程寻呼流程nMME触发寻呼触发寻呼寻呼流程n系统消息改变触发寻呼系统消息改变触发寻呼 PAGING UE eNB 教学内容nLTE空口协议介绍n开机附着/去附着nUE发起Service Request流程n寻呼流程n

17、TAU流程流程n切换流程n专用承载流程TAU流程nIDLE下，如果有上行数据或者上行信令（与TAU无关的）发送，UE可以在TAU request消息中设置an“active”标识，来请求建立用户面资源，并且TAU完成后保持NAS信令连接。如果没有设置“active”标识，则TAU完成后释放NAS信令连接。n如果TAU accept分配了一个新的GUTI，则UE需要回复TAU complete，否则不用回复。TAU流程：RRC_IDLE不设置“active”标识（1）TAU流程：RRC_IDLE不设置“active”标识（2）TAU流程：RRC_IDLE不设置“active”标识（3）TAU流程

18、：RRC_IDLE设置“active”标识（1）TAU流程：RRC_IDLE设置“active”标识（2）TAU流程：RRC_IDLE设置“active”标识（3）TAU流程：RRC_CONNECTED发起的流程TAU流程：RRC_CONNECTED发起的流程教学内容nLTE空口协议介绍n开机附着/去附着nUE发起Service Request流程n寻呼流程nTAU流程n切换流程切换流程n专用承载流程切换nLTE测量l测量事件l测量建立l测量报告nIntra-eNB HandOver：同一基站内不同小区间切换流程nInter-eNB HandOver：不同基站间小区切换lS1 Based Ha

19、ndover：基于S1接口切换流程lX2 Based Handover：基于X2接口切换流程LTE测量n测量事件lA1事件：服务小区质量高于一个绝对门限lA2事件：服务小区质量低于一个绝对门限lA3事件：邻区比服务小区质量高于一个绝对门限，lA4事件：邻区质量高于一个绝对门限lA5事件：服务小区质量低于一个绝对门限1，且邻区质量高于一个绝对门限2lB1事件：异系统邻区质量高于一个绝对门限lB2事件：服务小区质量低于一个绝对门限1且异系统邻区质量高于一个绝对门限2LTE测量n测量建立测量建立：RRC连接建立后，与承载UE上下文建立消息的第一次RRCConnection Reconfigurati

20、on消息一起下发LTE测量n测量报告：UE通过Measurement Report发送测量结果Intra-eNB HandOverInter-eNB X2 HandOver（1）Inter-eNB X2 HandOver（2）n源侧信令跟踪n目标侧信令跟踪Inter-eNB S1 HandOver（1）Inter-eNB S1 HandOver（2）n源侧信令跟踪n目标侧信令跟踪Inter-eNB S1 HandOver（3）n源eNB向MME发起切换RequiredInter-eNB S1 HandOver（4）nMME向目标eNB发起切换RequestInter-eNB S1 HandOv

21、er（5）nMME向源eNB发起切换命令Inter-eNB S1 HandOver（6）n源eNB向UE发送RRCConnection Reconfiguration，消息中包含专用Preamble，表明是非竞争的RA。教学内容nLTE空口协议介绍n开机附着/去附着nUE发起Service Request流程n寻呼流程nTAU流程n切换流程n专用承载流程专用承载流程专用承载n专用承载建立：专用承载建立由UE或MME主动发起，eNB不能主动发起，且只能在RRC_CONNECTED下发起该流程。n专用承载修改：专用承载修改可以由UE、MME主动发起，不能由eNB主动发起，只能在RRC_CONNEC

22、TED下发起该流程。n专用承载释放：只能在RRC_CONNECTED下发起该流程。专用承载建立（1）专用承载建立（2）专用承载建立（3）专用承载修改（1）专用承载修改（专用承载修改（2）专用承载修改（3）专用承载释放（1）专用承载释放（2）（3）提供较稳定的水源，缓解夏秋季农业用水的不足；（2 分）改善了河流通航条件，利 于农产品运输；（2分）或（库区适宜发展水产业；（2分）调节径流，防御旱涝灾害。（2分）37.（20分）（1）自然植被：岛东为热带雨林；岛西为热带草原。（4分）原因：岛东处东南信风迎风地带，受纵贯南北的山地抬升，加之沿岸暖流流经，增温增湿，因而终年降水多，形成热带雨林气候，发育

23、热带雨林；（4分）岛西处于背风地带，降水少，为热带草原气候，发育热带草原。（2分）（2）该岛长期与大陆隔离，地域相对孤立，形成独立的生物进化环境；岛屿面积大，多山地，自然条件空间差异较大（每点2分，共4分）。（3）建立自然保护区；控制人口增长；保护性开发，促进经济发展；提高居民保护意识；制定并执行好相关法律法规；开展国际合作，加大保护投入。（每点2分，满分6分。）42（旅游地理）甲省旅游资源数量丰富，类型多样，质量高，集群和组合状况好。（任答2条，各2分）乙省地处经济发达地区；交通便捷，重点景区距中心城市较近。（任答2条，各2分）。受汶川大地震的影响（1分）滑坡（泥石流）等地质灾害（1分）本P

24、PT为可编辑版本，以下内容请删除后使用，谢谢您的理解。1B【解析】区域经度差、纬度差相同。区域纬度数值相同，南北相反，故面积相等；区域纬度低于区域，因此面积较区域大。2B【解析】地球是赤道略鼓、两极稍扁的不规则球体，故纬度更高的区域平均海平面距地心距离比稍短；相对方向要用劣弧定向法，经度相隔不能超过180，故区域位于区域的西北方向；东、西半球的分界线是20W和160E组成的经线圈，故区域位于西半球；区域向区域飞行的最近航线应是先向东北，再向东南。3.C 4.A 5.A 6.D 7.B 8.C 9.D 10.B 11.C36.（共26分）（1）特点：由（西）北向（东）南倾斜。(2 分)与 N 市

25、以下河段相比，以上河段：支流较多，流域面积较大；（2分）降水较多；（2分）纬度较高，气温较低，蒸发较弱。（2 分）(或:冬季积雪量大)（2）与新疆比，甲河流域：降水较多；（2 分）水源丰富；（2 分）黑土广布，土壤肥沃；（2分）风沙危害少；工农业基础好；（2分）近海，有河流和港口，水运方便，利于农产 品运输。（2 分）【答案答案】（1 1）价值观作为一种社会意识，对社会存在有反作用。倡导现代文明理念和生活方式能提升乡村社会文明程度。（3分）价值观影响人们改造世界的活动，影响人们的行为选择。开展移风易俗，培育文明乡风，引领人们作出正确的价值选择，推动良好社会风气的形成。（3分）作出正确的价值判断

26、必须尊重客观规律。树立正确的生态价值观，正确处理人与自然的关系，推动乡村生态环境的好转，绿色发展助推乡村振兴。（3分）作出正确的价值判断必须自觉站在最广大人民的立场上。倡导文明乡风，振兴乡村，能真正留住乡情、记住乡愁。（3分）（考生如有其他答案，之有理均可酌情给分）（2 2）继承中华民族优秀传统文化，发挥优秀传统文化在维系中华民族文化基因中的纽带作用。（2分）对传统文化要“取其精华、去其糟粕”，摒弃铺张浪费等陈规陋习，做到批判继承，古为今用。（3分）继承传统，推陈出新倡导现代文明理念和生活方式，使传统文化顺应时代的变迁。（2分）坚持文化创新，推动传统文化创新性转化、创新性发展。（3分）【答案】

27、（1 1）在市场调节的基础上，加强科学的宏观调控按照政府指导、政策引导、企业主体、市场主导的原则部署脱贫工作。国家财政具有促进资源合理配置的作用。广西壮族自治区采取财政、税收等优惠扶持政策，发展特色优势产业，促进农村集体经济发展。国家财政是促进社会公平、改善人民生活的物质保障，广西壮族自治区着重补齐民生短板，落实基本医疗、义务教育和住房安全的基本保障。完善收入分配制度，健全按要素分配的机制，使贫困村、贫困户从中获取更多资产性收益。（2 2）中国共产党充分发挥领导核心作用，坚持人民主体地位，坚持立党为公、执政为民。政府坚持对人民负责的原则，切实履行社会主义经济建设职能、加强社会建设职能。坚持民族

28、区域自治制度，坚持民族平等、民族团结、各民族共同繁荣的原则。39.（26分）【答案】（1 1）背景：地理大发现；殖民扩张；英国与荷兰、法国的海上竞争；英国资产阶级革命；英国资本主义经济发展。特点：在政府或国王的支持下建立；整合或垄断了英国一切东亚贸易；从事商品收购和贩卖为主（或以商业资本为主）；建立起了现代化的经营管理方式；长期高利润率；贸易范围遍及欧亚沿海地区。（2 2）不同：受政府的压迫（或缺乏政府支持，或与政府对抗）；缺乏现代化的管理方式和信用体系；仅限于东亚地域性规模，过分依赖大陆市场；未能持续生存（或很快灭亡）。原因：封建专制制度；自然经济为主体；重农抑商观念；天朝上国思想；政府海禁

29、政策。41.（17分）【答案】论题明确，有概括性和辩证色彩，并能在辩证思考的基础上把握主要方向。例1主题：历史评价应看到事物影响有长期和短期之分，我们更应关注的是历史事物的长期影响。（或：对事物的评价应着眼于历史发展大趋势。）阐述：机器刚问世时，短期内造成了工人失业、社会骚动，但从长期来看却推动了社会生产力整体进步，并最终提升了底层人民的生活水平。所以，对历史事物的评价应以长期影响为主。例2主题：历史评价应遵循理性原则（客观规律），避免狭隘民族主义情绪或过分强调政治色彩。阐述：19世纪20世纪的抵制外货运动反映出人民的爱国之情，但洋货畅销的根源在于外国更加先进的生产力水平，因此抵制外货运动并不能从根本上振兴民族工业，对其不应过高评价。所以，对历史事物的评价应遵循理性原则。例3主题：对历史事物的评价应关注其对历史发展的客观作用，而不应过分强调阶级性。阐述：张之洞虽然是封建地主阶级成员，但他在湖北的新政客观上推动近代中国社会的进步，是值得肯定的，其地主阶级的身份并不能抹杀他的客观贡献。所以，历史人物的评价应主要着眼于其客观历史贡献。看到此垃圾内容，请删除，然后在使用，谢谢