sr 71-2010 eutran研究报告已修改 - ccsa.org.cn · 3g...

I

目录

1 范围 ..................................................................... 1

2 参考文献. ................................................................ 1

3 缩略语 ................................................................... 3

4 概述 ..................................................................... 7

5 E-UTRAN 架构 ............................................................ 8

5.1 功能描述 ............................................................ 8

5.2 E-UTRAN 识别号 ..................................................... 8

5.2.1 处理应用协议标识的原则 ............................................ 8

5.2.2 PLMN 标识号 ....................................................... 9

5.2.3 全球唯一 MME 识别号 ................................................ 9

5.2.4 eNB 识别号 ........................................................ 9

5.2.5 小区识别号 ........................................................ 9

5.2.6 跟踪小区识别号 .................................................... 9

5.2.7 EPS 承载识别 ...................................................... 9

5.2.8 UE 识别 .......................................................... 9

5.3 传输地址 ........................................................... 10

5.4 UE associations in eNB ............................................. 10

6 E-UTRAN 的物理层 ....................................................... 10

6.1 下行传输方案 ....................................................... 12

6.1.1 基于 OFDM 的基本传输方案 .......................................... 12

6.1.2 物理层处理 ....................................................... 12

6.1.3 物理下行控制信道 ................................................. 13

6.1.4 下行参考信号 ..................................................... 13

6.1.5 下行多天线传输 ................................................... 13

6.1.6 MBSFN 传输 ....................................................... 14

6.1.7 物理层过程 ....................................................... 14

6.1.8 物理层测量定义 ................................................... 14

6.2 上行传输方案 ....................................................... 14

6.2.1 基本传输方案 ..................................................... 14

6.2.2 物理层处理 ....................................................... 15

6.2.3 物理上行控制信道 ................................................. 15

6.2.4 上行参考信号 ..................................................... 15

6.2.5 随机接入前导 ..................................................... 15

6.2.6 上行多天线传输 ................................................... 16

6.2.7 物理信道过程 ..................................................... 16

电话：82054513 http://www.ptsn.net.cn

II

6.3 传输信道 ........................................................... 16

6.3.1 传输信道与物理信道的映射 ......................................... 17

6.4 E-UTRA 物理层模型 .................................................. 18

7 层 2 ................................................................... 18

7.1 MAC 子层 (NSN) .................................................... 19

7.1.1 业务和功能 ....................................................... 19

7.1.2 逻辑信道 ........................................................ 19

7.1.3 逻辑信道和传输信道之间的映射 .................................... 20

7.2 RLC 子层 (NSN) .................................................... 21

7.2.1 业务和功能 ....................................................... 21

7.2.2 PDU 结构 ......................................................... 21

7.3 PDCP 子层（Ericsson） ............................................ 22

7.3.1 PDCP 架构 ....................................................... 22

7.3.2 业务 ............................................................. 24

7.3.3 功能 ............................................................. 24

7.3.4 可以用来传输的数据 ............................................... 24

7.3.5 PDCP 过程 ........................................................ 25

8 RRC .................................................................... 25

8.1 业务和功能 ......................................................... 25

8.2 RRC 协议和状态转移 ................................................ 26

8.3 NAS 消息的传送 .................................................... 26

8.4 系统消息 .......................................................... 27

9 移动性管理 .............................................................. 27

9.1 E-UTRAN 内移动性管理 .............................................. 28

9.1.1 ECM-IDLE 状态下的移动性管理 ...................................... 28

9.1.2 ECM-CONNECTED 状态下的移动性管理 ................................ 29

9.1.3 测量 ............................................................. 34

9.1.4 寻呼和控制面建立过程 ............................................. 35

9.1.5 随机接入过程 ..................................................... 35

9.1.6 无线链路失败 ..................................................... 38

9.1.7 无线网络共享 ..................................................... 39

9.1.8 终端在 ECM-CONNECTED 状态下的路由和区域限制 ...................... 39

9.2 Inter RAT 移动性管理 .............................................. 39

9.2.1 小区重选 ......................................................... 39

9.2.2 切换 ............................................................ 40

9.2.2a 网络协助的到 GERAN 的小区改变 .................................... 40

9.2.2b E-UTRAN 到其他接入系统的切换 .................................... 40


III

9.2.3 测量 ............................................................. 41

9.2.4 网络方面 ......................................................... 42

9.3 Inter 3GPP 的 RAT 之间的移动性管理 .................................. 42

9.3.1 终端能力配置 ..................................................... 42

9.3.2 CDMA2000 和 E-UTRAN 之间的移动性管理 .............................. 42

9.4 区域限制 ........................................................... 46

9.5 CSG 小区相关的移动性管理 .......................................... 46

9.5.0 idle 模式下的移动性的原则 ....................................... 46

9.5.1 CSG 小区进入（Inbound） .......................................... 47

9.5.2 CSG 小区离开（Outbound） ......................................... 47

9.6 测量模型 ........................................................... 47

10 调度和速率控制 ......................................................... 48

10.1 基本的调度器操作 .................................................. 48

10.1.1 下行调度 ........................................................ 48

10.1.2 上行调度 ........................................................ 49

10.2 Void（没内容） .................................................... 49

10.3 支持调度操作的测量 ................................................ 49

10.4 GBR 和 UE-AMBR 的速率控制 ......................................... 49

10.4.1 下行链路 ........................................................ 49

10.4.2 上行链路 ........................................................ 49

10.5 CQI 报告 ......................................................... 50

11 DRX .................................................................... 50

12 QoS ................................................................... 52

12.1 QoS 概念和承载业务架构 ........................................... 52

12.2 QoS 参数 ......................................................... 53

13 MBMS .................................................................. 53

13.1 概述 .............................................................. 53

13.1.1 定义 ............................................................ 54

13.1.2 E-MBMS 逻辑架构 ................................................. 54

13.1.3 E-MBMS 用户面协议架构 .......................................... 55

13.2 MBMS 小区 ........................................................ 56

13.2.1 MBMS 专用小区 ................................................. 56

13.2.2 MBMS/单波混合小区 .............................................. 56

13.3 MBMS 传输 ......................................................... 56

13.3.1 概述 ............................................................ 56

13.3.2 单小区传输 ...................................................... 57

13.3.3 多小区传输 ...................................................... 57


IV

13.3.4 MBMS 接收状态 .................................................. 58

13.3.5 MCCH 结构 ....................................................... 58

13.4 业务连续性 ........................................................ 58

13.5 网络共享 .......................................................... 59

13.6 支持复用的网络功能 ................................................ 59

13.7 流程 .............................................................. 59

13.7.1 广播模式流程 .................................................... 59

14 无线资源管理 ........................................................... 60

14.1 无线资源管理功能 .................................................. 61

14.1.1 无线承载控制（RBC） ............................................. 61

14.1.2 无线接入控制（RAC） ............................................. 61

14.1.3 连接移动性控制（CMC） ........................................... 61

14.1.4 动态资源分配（DRA）和包调度（PS） ............................... 61

14.1.5 小区间干扰协调（ICIC） .......................................... 61

14.1.6 负载均衡（LB） .................................................. 61

14.1.7 系统间无线资源管理 .............................................. 62

14.1.8 系统/载频优先级中的用户签约信息标识（SPID） ..................... 62

14.2 无线资源管理结构 .................................................. 62

14.2.1 特定无线资源管理功能的集中处理 .................................. 62

14.2.2 非集中的无线资源管理 ............................................ 62

14.2.3 负载均衡控制 .................................................... 62

15 SON .................................................................... 63

15.1 定义 .............................................................. 63

15.2 UE 对自配置和自优化的支持 ......................................... 64

15.3 自配置 ............................................................ 64

15.3.1 S1-MME 接口的动态配置 ........................................... 64

15.3.2 X2 接口的动态配置 ............................................... 65

15.3.3 自动邻区关系功能 ................................................ 65

15.3.4 LTE 内/频内自动邻区关系功能 .................................... 67

15.3.5 RAT 间/频间自动邻区关系功能 .................................... 67

15.3.6 PCI 选择的框架 ................................................. 69

16 S1 和 X2 接口 .......................................................... 69

16.1 S1 用户面 ........................................................ 69

16.2 S1 控制面 ........................................................ 69

16.2.1 S1 接口功能 ..................................................... 70

16.2.2 S1 接口信令流程 ................................................. 72

16.3 X2 用户面 ......................................................... 94


V

16.4 X2 控制面 ......................................................... 94

16.4.1 X2-CP 功能 ...................................................... 95

16.4.2 X2-CP 流程 ...................................................... 95

17 终端 .................................................................. 100

17.1 UE 能力 .......................................................... 100

17.2 UE 类别 .......................................................... 101

17.3 空闲模式下的 UE 过程 .............................................. 101

17.3.1 概述 ........................................................... 102

17.3.2 空闲模式下接入层和非接入层的功能划分 ........................... 102

17.3.3 PLMN 选择 ..................................................... 103

17.3.4 小区选择和重选 ................................................ 104

17.3.5 手动 CSG ID 选择的支持 .......................................... 107


1

UTRAN 长期演进研究报告

1. 范围

本研究报告是对 UTRAN 长期演进（LTE）所做的预研报告。本报告主要研究 E-UTRAN

的无线网络架构和无线接口协议。

本报告基于 3GPP R8 2009 年 6 月版本的 LTE 相关规范。

2. 参考文献

[1] 3GPP TR 21.905: "Vocabulary for 3GPP Specifications" [2] 3GPP TR 25.913: "Requirements for Evolved UTRA (E-UTRA) and Evolved UTRAN

(E-UTRAN)" [3] 3GPP TS 36.201: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer;

General description". [4] 3GPP TS 36.211:"Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical

Channels and Modulation " [5] 3GPP TS 36.212: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Multiplexing

and channel coding" [6] 3GPP TS 36.213: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer

procedures" [7] 3GPP TS 36.214: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer;

Measurements" [8] IETF RFC 4960 (09/2007): "Stream Control Transmission Protocol"

简介：本报告主要针对目前 3GPP 正在研究制定的 LTE 技术进行研究，LTE 引入的目的是为

了提高频谱效率、降低时延和优化分组数据。

研究内容包括 LTE 的架构、LTE 的接口协议和 LTE 的移动性管理、无线资源管理、调度和

速率控制、DRX、QoS、MBMS 和 SON 等功能。

LTE 采用了新的接入网架构。3G UMTS 中采用的是集中式的 2层的接入网架构，分为 NodeB

和 RNC 两个层次，RNC 负责 NodeB 资源的集中管理与协调。LTE 中采用了简化的、扁平的结构，

eNodeB 将具有独立的资源管理功能，各个 eNodeB 之间通过直接的互联实现相互的协调与合作。

这样简化的结构有效的提高了系统的整体通信效率，为系统新引入的全分组交换的设计理念提

供更好的配合。

LTE 的移动性管理主要研究 LTE 系统内、3GPP 内部各 RAT 间的移动性管理以及与 non-3GPP

的接入技术之间的移动性管理。

LTE 的接口协议是指 Uu、S1 和 X2 接口协议，其中无线接口是研究的重点，包括物理层、层

二和 RRC 层的协议。在空中接口上，LTE 采用了基于 OFDM 的无线传输技术，在具体实现上分别

采用 OFDMA 和 DFT-SOFDM 作为下行和上行的多址接入方式；系统支持 FDD 和 TDD 两种双工方式，

以及两种无线帧格式的选项（Type1 和 Type2）。

本报告由中国通信标准化协会无线通信技术工作委员会 TD-SCDMA/WCDMA 工作组提出，无线

通信技术工作委员会通过。


2

[9] 3GPP TS 36.302: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Services provided by the physical layer"

[11] 3GPP TS 36.304: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); User Equipment (UE) procedures in idle mode"

[12] 3GPP TS 36.306: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); User Equipment (UE) radio access capabilities"

[13] 3GPP TS 36.321: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Medium Acces Control (MAC) protocol specification"

[14] 3GPP TS 36.322: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Link Control (RLC) protocol specification"

[15] 3GPP TS 36.323: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Packet Data Convergence Protocol (PDCP) specification"

[16] 3GPP TS 36.331: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC) protocol specification".

[17] 3GPP TS 23.401: "Technical Specification Group Services and System Aspects; GPRS enhancements for E-UTRAN access".

[18] 3GPP TR 24.801: "3GPP System Architecture Evolution (SAE); CT WG1 aspects". [19] 3GPP TS 23.402: "3GPP System Architecture Evolution: Architecture Enhancements for

non-3GPP accesses". [20] 3GPP TR 24.301: "Non-Access-Stratum (NAS) protocol for Evolved Packet System

(EPS); Stage 3". [21] 3GPP TS 36.133: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);

"Requirements for support of radio resource management". [22] 3GPP TS 33.401: "3GPP System Architecture Evolution: Security Architecture". [23] 3GPP TS 23.272: "Circuit Switched Fallback in Evolved Packet System; Stage 2". [24] 3GPP TS 33.401: "3GPP System Architecture Evolution: Security Architecture". [25] 3GPP TS 36.413: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN);

S1 Application Protocol (S1AP)". [26] 3GPP TS 23.003: "Numbering, addressing and identification". [27] 3GPP TR 25.922: "Radio Resource Management Strategies". [28] 3GPP TS 23.216: "Single Radio voice Call continuity (SRVCC); Stage 2". [29] 3GPP TS 32.421: "Subscriber and equipment trace: Trace concepts and requirements". [30] 3GPP TS 32.422: "Subscriber and equipment trace; Trace control and configuration

management". [31] 3GPP TS 32.423: "Subscriber and equipment trace: Trace data definition and

management". 电话：82054513 http://www.ptsn.net.cn

3

3. 缩略语

下列缩略语适合于本研究报告。 AMBR Aggregate Maximum Bit Rate 总计大容量

ANR Automatic Neighbour Relation 自动邻区关系

BSR Buffer Status Reports 缓冲状态报告

C/I Carrier-to-Interference Power

Ratio 载干功率比

CAZAC Constant Amplitude Zero

Auto-Correlation 恒包络零自相关序列

CMC Connection Mobility Control 连接移动性控制

CP Cyclic Prefix 循环前缀

C-plane Control Plane 控制平面

C-RNTI Cell RNTI 小区 RNTI

CQI Channel Quality Indicator 信道质量指示

CRC Cyclic Redundancy Check 循环冗余校验

CSG Closed Subscriber Group 保密订阅组

DCCH Dedicated Control Channel 专用控制信道

DL Downlink 下行

DFTS DFT Spread OFDM 基于 DFT 的 OFDM

DRB Data Radio Bearer 无线数据承载

DRX Discontinuous Reception 不连续接收

DTCH Dedicated Traffic Channel 专用业务信道

DTX Discontinuous Transmission 不连续传输

DwPTS Downlink Pilot Time Slot 下行导频时隙

ECGI E-UTRAN Cell Global Identifier E-UTRAN 小区全球标识

ECM EPS Connection Management EPS 连接管理

EMM EPS Mobility Management EPS 移动性管理

eNB E-UTRAN NodeB E-UTRAN 基站

EPC Evolved Packet Core 包核心网演进

EPS Evolved Packet System 包系统演进

E-RAB E-UTRAN Radio Access Bearer E-UTRAN 无线接入承载

ETWS Earthquake and Tsunami Warning

System 地震及海啸预警系统

E-UTRA Evolved UTRA UTRA 演进

E-UTRAN Evolved UTRAN UTRAN 演进

FDD Frequency Division Duplex 频分复用

GBR Guaranteed Bit Rate 比特速率保障

GP Guard Period 保护间隔


4

HARQ Hybrid ARQ 混合重传

HO Handover 切换

HRPD High Rate Packet Data 高速包交换

HSDPA High Speed Downlink Packet Access 高速下行包接入

ICIC Inter-Cell Interference

Coordination 小区间干扰协调

IP Internet Protocol 互联网协议

LB Load Balancing 负载均衡

LCR Low Chip Rate 低码片速率

LTE Long Term Evolution 长期演进

MAC Medium Access Control 媒体介入控制

MBMS Multimedia Broadcast Multicast

Service 多媒体广播组播业务

MBR Maximum Bit Rate 大比特速率

MBSFN Multimedia Broadcast multicast

service Single Frequency Network 多媒体广播组播业务单频网络

MCCH Multicast Control Channel 多播控制信道

MCE Multi-cell/multicast Coordination

Entity 多小区/多播协调实体

MCH Multicast Channel 多播信道

MCS Modulation and Coding Scheme 调制编码方案

MIB Master Information Block 主信息块

MIMO Multiple Input Multiple Output 多入多出

MME Mobility Management Entity 移动管理实体

MTCH MBMS Traffic Channel MBMS 业务信道

MSAP MCH Subframe Allocation Pattern MCH 子帧分配方式

NACK Negative Acknowledgement 非正确接收

NAS Non-Access Stratum 非接入层

NNSF NAS Node Selection Function NSA 节点选择函数

NR Neighbour cell Relation 邻小区关系

NRT Neighbour Relation Table 邻小区关系列表

OFDM Orthogonal Frequency Division

Multiplexing 正交频分复用

OFDMA Frequency Division Multiple Access 正交频分多址

P-GW PDN Gateway PDN 网关

P-RNTI Paging RNTI 寻呼 RNTI

PA Power Amplifier 功率放大器

PAPR Peak-to-Average Power Ratio 峰均比


5

PBCH Physical Broadcast CHannel 物理广播信道

PBR Prioritised Bit Rate 优先比特速率

PCCH Paging Control Channel 寻呼控制信道

PCFICH Physical Control Format Indicator

CHannel 物理控制格式指示信道

PCH Paging Channel 寻呼信道

PCI Physical Cell Identifier 物理小区标识

PDCCH Physical Downlink Control CHannel 物理下行控制信道

PDSCH Physical Downlink Shared CHannel 物理下行共享信道

PDCP Packet Data Convergence Protocol 分组数据汇聚层数据

PDU Protocol Data Unit 协议数据单元

PHICH Physical Hybrid ARQ Indicator

CHannel 物理混合重传指示信道

PHY Physical layer 物理层

PLMN Public Land Mobile Network 公共陆地移动通信网

PMCH Physical Multicast CHannel 物理多播信道

PRACH Physical Random Access CHannel 物理随机接入信道

PRB Physical Resource Block 物理资源块

PSC Packet Scheduling 包调度

PUCCH Physical Uplink Control CHannel 物理上行控制信道

PUSCH Physical Uplink Shared CHannel 物理上行共享信道

QAM Quadrature Amplitude Modulation 正交调幅

QCI QoS Class Identifier QoS 组标识

QoS Quality of Service 服务质量

RA-RNTI Random Access RNTI 随机接入 RNTI

RAC Radio Admission Control 无线接入控制

RACH Random Access Channel 随机接入信道

RAT Radio Access Technology 无线接入技术

RB Radio Bearer 无线承载

RBC Radio Bearer Control 无线承载控制

RBG Radio Bearer Group 无线承载组

RF Radio Frequency 无线频率

RIM RAN Information Management RAN 信息管理

RLC Radio Link Control 无线链路控制

RNC Radio Network Controller 无线网络控制

RNL Radio Network Layer 无线网络层

RNTI Radio Network Temporary Identifier 无线网络暂时标识

ROHC Robust Header Compression 鲁棒头压缩


6

RRC Radio Resource Control 无线资源控制

RRM Radio Resource Management 无线资源管理

RU Resource Unit 资源单元

S-GW Serving Gateway 服务网关

S1-MME S1 for the control plane 控制面 S1

SI System Information 系统标识

SIB System Information Block 系统信息块

SI-RNTI System Information RNTI RNTI 系统信息

S1-U S1 for the user plane 用户面 S1

SAE System Architecture Evolution 系统架构演进

SAP Service Access Point 服务接入点

SC-FDMA Single Carrier – Frequency

Division Multiple Access 单载波频分多址

SCH Synchronization Channel 同步信道

SDF Service Data Flow 服务数据流

SDMA Spatial Division Multiple Access 空分多址

SDU Service Data Unit 服务数据单元

SeGW Security Gateway 安全网关

SFN System Frame Number 系统帧数

SPID Subscriber Profile ID for

RAT/Frequency Priority 服务配置文件标识符

SR Scheduling Request 调度请求

SRB Signalling Radio Bearer 信号无线承载

SU Scheduling Unit 调度单元

TA Tracking Area 跟踪区域

TB Transport Block 发送块

TCP Transmission Control Protocol 发送控制协议

TDD Time Division Duplex 时分复用

TFT Traffic Flow Template 业务流模板

TM Transparent Mode 发送模式

TNL Transport Network Layer 发送网络层

TTI Transmission Time Interval 发送时间间隔

UE User Equipment 用户设备

UL Uplink 上行

UM Un-acknowledge Mode 非确认模式

UMTS Universal Mobile

Telecommunication System 通用无线通信系统

U-plane User plane 用户面


7

UTRA Universal Terrestrial Radio Access 通用陆地无线接入

UTRAN Universal Terrestrial Radio Access

Network 通用陆地无线接入网

UpPTS Uplink Pilot Time Slot 上行导频时隙

VRB Virtual Resource Block 虚拟资源块

X2-C X2-Control plane X2 控制面

X2-U X2-User plane X2 用户面

4 概述 LTE 采用了与 3G 不同的空中接口技术，采用基于 OFDM 技术的空中接口设计。在系统

中采用了基于分组交换的设计思想，即使用共享信道，物理层不再提供专用信道。系统支

持 FDD 和 TDD 两种双工方式。同时，对传统 3G 的网络架构进行了优化，采用扁平化的网

络结构，接入网仅包含 Node B，不再有 RNC。

图 1：LTE 系统网络架构

整个 TD-LTE 系统由核心网（EPC）、基站（eNodeB）和用户设备（UE）3 部分组成。

其中，EPC（Evolved Packet Core）负责核心网部分，EPC 信令处理部分称 MME，数据处

理部分称为 SAE Gateway (S-GW)；eNodeB 负责接入网部分，也称 E-UTRAN；UE 指用户终

端设备。

如图 1，eNodeB 与 EPC 通过 S1 接口连接；eNodeB 之间通过 X2 接口连接；eNodeB 与

UE 通过 Uu 接口连接。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，但有较大简化。

eNB 的功能包括：RRM 功能；IP 头压缩及用户数据流加密；UE 附着时的 MME 选择；寻

呼信息的调度传输；广播信息的调度传输；以及设置和提供 eNB 的测量等。

MME 的功能包括：寻呼消息发送；安全控制；Idle 态的移动性管理；SAE 承载管理；

以及 NAS 信令的加密及完整性保护等。

S-GW 的功能包括：数据的路由和传输，以及用户面数据的加密。电话：82054513 http://www.ptsn.net.cn

8

5 E-UTRAN 架构

5.1 功能描述

eNB

EPC

S1 S1

X2EUTRAN eNB

图 2 总体架构

LTE 架构可以进一步描述如下:

- E-UTRAN 包括通过 S1 连接到 EPC 的一组 eNBs

- 一个 eNB 可以支持 FDD 模式，TDD 模式或者双模式操作

- eNBs 可以通过 X2 相互连接

- S1 和 X2 是逻辑接口

- E-UTRAN 分层为无线网络层（RNL）和传输网络层（TNL）

- E-UTRAN 架构，如 E-UTRAN 逻辑节点以及之间的接口，定义为无线网络层的一部分。

- 对每个 E-UTRAN 接口（S1，X2），定义了相关的传输网络层协议和功能，传输网络层

为用户面传输，信令传输提供服务。

- 在 S1-Flex 配置中，每个 eNB 在一个池区域内和所有的 EPC 节点连接。

- 如果必须支持 E-UTRAN 接口中的传输网络层的控制面和用户面数据的安全保护，应该

使用 NDS/IP。

- eMBMS 架构在 TS36.440 中定义。

5.2 E-UTRAN 识别号

5.2.1 处理应用协议标识的原则

当 eNB 或者 MME 产生一个新的 UE 相关逻辑连接时，需要分配应用协议标识号（AP ID）。

AP ID 会唯一的识别一个节点（eNB 或者 MME）内 S1 接口或者 X2 接口和 UE 相关的逻辑连

接。在从发送节点收到带有新的 AP ID 的信息时，接收节点会在逻辑连接期间存储发送节

点的 AP ID。在第一次返回到发送节点的信息中，接收节点会分配要使用的 AP ID 来识别

和 UE 相关的逻辑连接，并且如之前从接收节点接收信道 AP ID 一样，包含此逻辑连接。

在所有接下来的来自和发送到接收节点的信息中，应该同时包含发送和接收节点的 AP

IDs。

在 S1 接口或者 X2 接口中的 AP IDs 定义如下：

eNB UE S1AP ID:应该分配 eNB UE S1AP ID 来唯一的识别一个 eNB 内的 S1 接口上的

UE。当 MME 接收到 eNB 的 UE S1AP ID 时，在和 UE 相关的逻辑 S1 连接期间，应该存储该


9

eNB UE S1 AP ID。一旦 MME 已知后，此 IE 包含在所有 UE 相关的 S1-AP 信令中，eNB UE S1AP

ID 将在 eNB 逻辑节点中唯一确定。

MME UE S1AP ID:应该分配 MME UE S1AP ID 来唯一的识别 MME 内的 S1 接口上的 UE。

当 eNB 接收到 MME UE S1AP ID 时，将在 UE 相关的逻辑 S1 连接期间，存储该 MME UE S1AP

ID。一旦 eNB 已知后，该 IE 包含在所有的和 S1-AP 信令相关的 UE 中，MME UE S1AP ID

将在由 GUMMEI 识别的 MME 逻辑节点中唯一确定。

Old eNB UE X2AP ID:应该分配原有 eNB UE X2AP ID 来唯一识别在一个源 eNB 内的 X2

接口上的 UE。当目的 eNB 接收到源 eNB UE X2AP ID 时，将在 UE 相关的逻辑 X2 连接期间，

存储该 Old eNB UE X2AP ID，一旦目的 eNB 已知后，该 IE 就包含在所有和该 UE 相关的

X2-AP 信令中。

New eNB UE X2AP ID: 应该分配新的 eNB UE X2AP ID 来唯一确定目的 eNB 上的 X2 接

口上的 UE。当源 eNB 接收到新的 eNB UE X2AP ID 时，应该在和逻辑 X2 连接相关的 UE 持

续时间内，存储该 New eNB UE X2AP ID。一旦源 eNB 已知后，该 IE 就包含在所有与该 UE

相关的 X2-AP 信令中。

5.2.2 PLMN 标识号

PLMN 标识号唯一识别公共地面移动网络。

5.2.3 全球唯一 MME 识别号

全球唯一 MME 识别包括 PLMN 识别，MME 组识别和 MME 编码。NAS 节点选择函数使用 MME

编码来选择 MME。

5.2.4 eNB 识别号

eNB 识别号用来唯一确定 E-UTRAN 节点的 eNB。

5.2.5 小区识别号

小区识别号用来唯一识别 E-UTRAN 中的小区。

5.2.6 跟踪小区识别号

用来识别跟踪区域的识别号。

5.2.7 EPS 承载识别

EPS 承载识别号唯一的识别通过 E-UTRAN 的一个 UE 接入的 EPS 承载。

5.2.8 UE 识别

5.2.8.1 RNTI

无线网络临时识别号用来作为 E-UTRAN 中的 UE 识别号，并且在 UE 和 E-UTRAN 间的信

令信息中。存在两种类型的 RNTI：

1) C-RNTI

在小区级识别 RRC 连接时，C-RNTI 提供唯一的 UE 识别号。

2) RA-RNTI

在一些瞬时状态时，使用 RA-RNTI 来临时识别带有随机数值的 UE，从而达到解决冲突

的目的。


10

5.2.8.2 S-临时移动用户识别（S-TMSI）

S-TMSI 是临时 UE 识别号，支持用户识别保密性，MME 分配 S-TMSI。

5.3 传输地址

传输地址参数在无线网络应用信令流程中传输，引起传输负载连接的建立。

传输地址参数不应该在无线网络应用协议中解释，而是在传输层显示使用的地址格

式。

5.4 UE associations in eNB

在 eNB 中需要的 UE associations 有几种类型：eNB UE 上下文“用来存储激活状态下

UE 所有需要的信息，以及在 UE 和用来 S1/X2-AP UE 相关信息的逻辑 S1 和 X2 连接间的关

系。定义：

eNB UE 上下文：eNB UE 上下文是 eNB 中与一个激活 UE 相关的一组信息。该组信息包

含激活 UE 维持 E-UTRAN 业务的必要信息。至少应该在 eNB UE 上下文中包含 UE 状态信息，

安全信息，UE 能力信息和与 UE 相关的逻辑 S1 连接的识别号。当转换到 UE 激活状态或者

在目的 eNB 切换到 E-UTRAN 时，完成了 eNB UE 上下文的建立。

UE 相关逻辑 S1 连接/UE 相关逻辑 X2 连接:在逻辑 S1 或者 X2 连接中，和 UE 相关的控

制面信息（S1AP，X2AP）得到了发送。这个连接是在第一个 S1/X2 同等节点间的 S1/X2 AP

信息交换期间建立的。只要 UE 相关的 S1/X2AP 信息需要通过 S1/X2 交换，就维持该连接。

UE 相关的逻辑 S1 连接使用 MME UE S1AP ID 和 eNB UE S1AP ID 这两个标识号。UE 相关的

逻辑 X2 连接使用 Old eNB UE X2AP ID 和 new eNB UEX2AP ID 这两个标识号。当一个节点

（MME 或者 eNB）接收到一个 UE 相关的 S1/X2AP 信息，节点重新得到基于 S1/X2AP ID 的

相关 UE。

UE 相关信令:UE 相关信令是与一个 UE 相关逻辑 S1/X2 连接相关的 S1/X2-AP 信息的交

换。

注：在 eNB 上建立 eNB UE 上下文前，可以存在 UE 相关逻辑 S1 连接性。在目标 eNB UE 上下文建

立前，可以存在 UE 相关逻辑 X2 连接。

6 E-UTRAN 的物理层

下行传输和上行传输都在持续时间为10ms的无线帧中实现。LTE支持两种无线帧结构：

- 类型 1，用于 FDD，

- 类型 2，用于 TDD。

类型 1的无线帧结构如图 3中所示。每个 10ms 的无线帧被分为 10 个等长的子帧。每

个子帧又分为等长的两个时隙。对于 FDD，每 10ms 的时间间隔中，10 个子帧用于下行传

输，10 个子帧用于上行传输，上下行传输在频域上分离。电话：82054513 http://www.ptsn.net.cn

11

图 3 类型 1的帧结构

类型 2 的无线帧结构如图 4 所示。每个 10ms 的无线帧包含两个 5ms 的半帧。每个半

帧中包含 8个长度为 0.5ms 的时隙以及 3个特殊区域： DwPTS， GP 以及 UpPTS。DwPTS 和

UpPTS 的长度可配置，且 DwPTS， GP 以及 UpPTS 的总长度为 1ms。LTE TDD 同时支持 5ms

以及 10ms 的上下行切换点周期。子帧 1 中包含 DwPTS， GP 以及 UpPTS。在 5ms 切换周

期时，子帧 6 包含 DwPTS， GP 以及 UpPTS，在 10ms 切换周期时子帧 6 只包含 DwPTS。

其他所有的子帧均包含两个等长的时隙。

对于 TDD，GP 保留给下行到上行的切换。其他的子帧/时隙用于上行传输或下行传输。

上行传输和下行传输在时域中分离。 One radio frame =10 ms

One half frame =5 ms

# 0 # 2 # 3 # 4 # 5 # 7 # 8 # 9

1 ms

DwPTS UpPTSGPDwPTS UpPTSGP 图 4: 类型 2的帧结构 (对于 5ms 的切换点周期)

表 1 上行-下行分配表配置转换点周期子帧号码

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0 5 ms D S U U U D S U U U

1 5 ms D S U U D D S U U D

2 5 ms D S U D D D S U D D

3 10 ms D S U U U D D D D D

4 10 ms D S U U D D D D D D

5 10 ms D S U D D D D D D D

6 5 ms D S U U U D S U U D

E-UTRA 的物理层信道有：

物理层广播信道(PBCH)

- 编码后的广播信道传输块被映射到总长度为 40ms 的 4 个子帧中；

- 40 ms 的定时通过盲检测来实现，也就是没有明确的信令指示；

- 每个一子帧都是可自解码的，即信道条件足够好的情况下，BCH 能从单次接收下

解码。

物理层控制格式指示信道(PCFICH)

- 通知 UE 用于 PDCCH 的 OFDM 符号数目；


12

- 在每个下行或是准用子帧中传输。

物理层下行控制信道(PDCCH)

- 通知 UE 关于 PCH，DL-SCH 以及与 DL-SCH 关联的 HARQ 信息的资源分配；

- UL-SCH 相关的传输格式，资源分配以及 HARQ 消息。

物理层 HARQ 指示信道(PHICH)

- 承载用于响应上行传输的 HARQ ACK/NAK 消息。

物理层下行共享信道(PDSCH)

- 承载 DL-SCH 以及 PCH。

物理层多播信道(PMCH)

- 承载 MCH。

物理层上行控制信道(PUCCH)

- 承载用于响应下行传输的 HARQ ACK/NAK 消息；

- 承载调度请求(SR)；

- 承载 CQI 报告。

物理层上行共享信道(PUSCH)

- 承载 UL-SCH。

物理层随机接入信道 (PRACH)

- 承载随机接入前导。

6.1 下行传输方案

6.1.1 基于 OFDM 的基本传输方案

下行传输方案基于循环前缀的常规 OFDM。 OFDM 子载波间隔为Δf = 15 kHz。一个时

隙中连续的 12 个子载波对应于一个下行资源块。在频域中，资源块的数目， NRB，取值

范围为 NRB-min = 6 到 NRB-max = 110。

此外，还有一个减少的子频间隔Δflow = 7.5 kHz，只用于 MBMS 专用小区。

在子频间隔为 15kHZ 的情况下，有两种循环前缀长度，分别对应于每个时隙中有 6个或

7个 OFDM 符号的情况：

- 常规循环前缀： TCP = 160×Ts (OFDM 符号 #0)， TCP = 144×Ts (OFDM 符号 #1 to #6)；

- 拓展循环前缀： TCP-e = 512×Ts (OFDM 符号 #0 到 OFDM 符号 #5)；

其中 Ts = 1/ (2048 × Δf) 在子载波频间隔为 7.5 kHz 的情况下，只有一种循环前缀长度 TCP-low = 1024×Ts，对应

于每个时隙中 3 个 OFDM 符号的情况。

在 FDD 模式下，支持 UE 端的半双工操作。

6.1.2 物理层处理

传输信道的下行物理层处理包含如下步骤：

- CRC 插入：24 比特 CRC 作为 PDSCH 的基准；

- 信道编码：使用基于 QPP 格形终止的内部交织 Turbo 码；


13

- 物理层 HARQ 处理；

- 信道交织；

- 加扰：DL-SCH，BCH 以及 PCH 上的传输信道专用加扰。对用于专用 MBSFN 传输的所有

小区进行常规 MCH 加扰；

- 调制： QPSK, 16QAM, 以及 64QAM；

- 层映射以及预编码；

- 映射到已分配资源以及天线端口。

6.1.3 物理下行控制信道

下行控制信令（PDCCH）放在头 n 个 OFDM 符号中，其中 n ≤ 4 ，并且包含：

- DL-SCH，PCH 相关的发送格式和资源分配以及与 DL-SCH 有关的 HARQ 信息；

- UL-SCH 相关的传输格式，资源分配以及 HARQ 消息；

这些组的控制信令传输彼此独立。支持多个物理下行控制信道，并且一个 UE 监控一个

控制信道集。控制信道由很多控制信道单元组成，每个控制信道单元由一系列资源单元组

成。控制信道的编码速率通过控制信道单元的数量来实现。所有控制信道使用 QPSK 调制

方式。每个单独的控制信道有它自己的一组 x-RNTI。用于动态调度数据传输的上行资源

或者用于分配的下行控制信道与下行 ACK/NAK 反馈有着固有的关系。

6.1.4 下行参考信号

下行参考信号由插入到每个时隙的第一个和倒数第三个 OFDM 符号中的已知参考符号

构成。每个下行天线端口传输一个参考信号。下行天线端口的数量为 1，2 或者 4。二维

的参考信号序列通过一个二维的正交序列和一个二维的伪随机序列逐符号的乘积而生成。

总共有 3种不同的二维正交序列以及 170 种不同的二维伪随机序列。每个小区通过一个正

交序列和一个伪随机序列来唯一确定，于是有 168 个小区 ID 组，每个组内有 3个小区 ID，

总共 504 个小区 ID。

下行参考信号也可用跳频。跳频周期为一帧（10ms）。每个跳频方式对应一个小区 ID

组在 15kHz 子载波间隔以及扩展循环前缀的情况下，下行 MBSFN 参考信号由隔行插入到子

帧中第 3个，第 7个以及第 11 个 OFDM 符号中的的已知参考符号构成。

6.1.5 下行多天线传输

基站应支持 2天线和 4天线的多天线传输。不论对于码字与层之间固定映射的天线数

量是多少，码字大的个数为 2。

基站支持使用空分复用（SDM）模式将占用相同时间频率资源（码）的多个调制符号

流发送给同一个用户的 SU-MIMO 发送方式。SU-MIMO 模式指把 MIMO 信道单独分配给单个

用户。基站同样支持使用空分复用将占用相同时频资源的多个调制符号流发送给不同用户

的模式，即为多用户 MIMO（MU-MIMO）。每个用户端都可以在 SU-MIMO 与 MU-MIMO 之间半

静态的切换。

另外，还应支持以下技术：


14

- 基于码本的预编码，当系统带宽（或者资源块子集）小于等于 12RB，则每个系统带

宽有一个预编码反馈；当系统带宽大于 12RB 时，支持每 5个相邻资源块或者全频带

（或资源块子集）有一个预编码反馈。

- 秩自适应，全频带反馈一个秩。Node B 可以终止秩报告。

6.1.6 MBSFN 传输

MBSFN 被用来支持 MCH 传输信道。使用 MBSFN 和非 MBSFN 的传输信道复用以每个子帧

为基础进行。使用 MBSFN 传输的附加参考符号，在 MBSFN 子帧中传输。

6.1.7 物理层过程

6.1.7.1 链路自适应

共享数据信道采用具有多种调制方案及信道编码速率的链路自适应。一个数据流中，

一个 TTI 内给一个用户调度的 L2 PDU 中的其他所有资源块组应该用同样的编码及调制方

案。

6.1.7.2 功率控制可用下行功率控制

6.1.7.3 小区搜索小区搜索过程就是 UE 和小区取得时间和频率的同步，并检测小区 ID 的过程。E-UTRA

小区搜索支持对应于 72 个子载波或更多的不同传输带宽。 E-UTRA 小区搜索基于如下下行信令传输：主/从同步信号，下行参考信号。主/从同步信号在每帧中第一个和第六个子帧上的 72 个中心子载波上传输。相邻小区搜索基于与初始小区搜索相同的下行信令。

6.1.8 物理层测量定义

支持移动性的物理层测量分为如下几种：

- E-UTRAN 系统内的测量(频带间，频带内)；

- E-UTRAN 与 GERAN/UTRAN 之间的测量 (各种无线接入技术之间)；

- 在 E-UTRAN 与非 3GPP 无线接入技术之间的测量(3GPP 接入系统的移动性)。

对于 E-UTRAN 系统内的测量，至少应支持两个基本的 UE 测量值：

- 参考符号接收功率(RSRP)；

- E-UTRA 载波接收信号强度指示(RSSI)。

6.2 上行传输方案

6.2.1 基本传输方案

对于 FDD 以及 TDD，上行传输方案都是基于单载波的 FDMA，特指 DFTS-OFDM。

图 5: SC-FDMA 的传输方案


15

上行子带间隔为Δf = 15 kHz。每 12 个连续子载波组成一个子载波组，对应于上行资

源块。在一个时隙中 12 连续子载波对应于一个上行资源块。在频域，资源块的数目， NRB，

取值范围为 NRB-min = 6 到 NRB-max = [110]。定义了两种循环前缀长度：常规循环前缀和拓

展循环前缀，分别对应于每个时隙中 7个和 6个 SC-FDMA 符号。

- 常规循环前缀： TCP = 160×Ts (SC-FDMA 符号 #0)， TCP = 144×Ts (SC-FDMA 符号

#1 to #6);

- 拓展循环前缀： TCP-e = 512×Ts (SC-FDMA 符号 #0 到 SC-FDMA 符号 #5)。

6.2.2 物理层处理

上行传输信道的物理层过程包括以下步骤：

- CRC 插入： 24 比特 CRC 作为 PUSCH 的基线；

- 信道编码：使用基于 QPP 格形终止的内部交织 Turbo 码；

- 物理层 HARQ 过程；

- 加扰：UE-专用加扰；

- 调制： QPSK, 16QAM, 以及 64QAM (64 QAM 在 UE 侧可选)；

- 映射到已分配的资源上[以及天线端口上]。

6.2.3 物理上行控制信道

PUCCH 应该映射到上行控制信道资源上。控制信道资源定义为一个码字和两个资源块，

时域里连续，在时隙分界点上跳频。

根据有没有取得时间同步两种情况，上行物理控制信令有所不同。在取得时间同步的

情况下，带外控制信令包含以下部分：

- CQI；

- ACK/NAK；

- 调度请求(SR)。

CQI 向 UE 的调度器指示当前的信道质量。如果使用 MIMO 传输，CQI 还包括必要的 MIMO 的

相关反馈。

每个下行数据传输 HARQ 进程有一个一比特的 ACK/NAK HARQ 反馈。

为 SR 以及 CQI 上报的 PUCCH 资源，可以通过 RRC 信令分配和撤销。在 UE 通过 RACH 发送

同步请求时 SR 不是必须的（即：已经取得同步的 UE 可能没有专用 SR 信道）。在 UE 失去

同步的时候分配给 SR 以及 CQI 的 PUCCH 资源将丢失。 6.2.4 上行参考信号

上行参考信号（用于相干解调的信道估计）在时隙中的第四个资源块上传输 [假设是

常规 CP]。上行参考信号序列长度等于已分配资源的长度（子载波数目）。

上行参考信号基于质数长度的 Zadoff-chu 序列来设计，并可以通过截断或循环拓展

来得到所需长度的序列。

可产生的多种参考信号包括：

- 基于由一组相同 Zadoff-chu 序列生成的不同 Zadoff-chu 序列；

- 同一个序列的不同位移。

6.2.5 随机接入前导

突发的物理层随机接入包含一个循环前缀，一个前导以及一个保护时间，保护时间内


16

不传输任何信息。

随机接入前导通过零相关区域的 Zadoff-chu 码，ZC-ZCZ 码来生成，零相关区域的

Zadoff-chu 码是由一个或多个根 Zadoff-chu 序列生成。

6.2.6 上行多天线传输

上行 MIMO 的天线基线配置为 MU-MIMO。为了保证 Node B 上的 MU-MIMO 接收，为几个

UE 分配相同的时间和频率资源，每个 UE 支持在单个天线上的传输。

FDD 应该支持闭环自适应天线选择传输分集方案（终端可选择）。

6.2.7 物理信道过程

6.2.7.1 链路自适应

上行链路自适应是为了保证每个 UE 所需的低传输性能，例如用户数据速率，数据

包错误率，以及等待时间，并大化系统的吞吐量。

根据信道条件，UE 性能（例如大传输功率和大传输带宽等等），以及所需的 QOS

（比如数据速率，时延和数据包错误率等等）有三种类型的链路自适应。三种链路自适应

方法如下所述：

- 传输带宽自适应；

- 发送功率控制；

- 调制与信道编码速率自适应。 6.2.7.2 上行功率控制小区内功率控制：上行传输的功率谱密度受 eNB 影响。

6.2.7.3 上行定时控制时钟提前由上行接收时间确定，UE 通过接收 eNB 发出的定时信号来计算得到，UE

通过时钟提前或延迟发送时间，以便补偿传播时延，从而使各个 UE 的信号基本同时到达

eNB。时钟提前命令基于每次的需求，小力度（分辨率）为 0.52 μs (16×Ts)。

6.3 传输信道

物理层为 MAC 层及高层提供信息传输服务。物理层传输服务描述为如何及以何种特征

数据通过无线接口传输。术语上称之为“传输信道”。

注意：传输信道应与传输的内容分开，传输内容与 MAC 子层上的逻辑信道有关。

下行传输信道类型有：

1）广播信道 (BCH)，特性如下：

- 固定的，预先确定的传输格式；

- 在小区覆盖的整个区域内广播。

2）下行共享信道（DL-SCH），特性如下：

- 支持 HARQ；

- 通过调整调制方式，编码方式以及发射功率，支持动态链路自适应；

- 可以在整个小区内广播；

- 可以使用波束赋形；

- 支持动态和半静态资源分配；

- 支持 UE 不连续接收（DRX），来实现功率节约；


17

- 支持 MBMS 传输。

注意：使用慢功率控制的时机取决于物理层。

3）寻呼信道(PCH) ，特性如下：

- 支持 UE 不连续接收（DRX），使 UE 能够实现功率节约（DRX 周期由网络指示给 UE）；

- 必须在整个小区覆盖区域内广播；

- 映射到分配给传输或控制信道的物理资源上。

4）多播信道(MCH)，特性如下：

- 必须在整个小区覆盖区域内广播；

- 支持多个小区中的组合 MBMS 传输 MBSFN；

- 支持半静态的资源分配。

上行传输信道类型有：

1）上行共享信道(UL-SCH) ，特性如下：

- 可以使用波束赋形；

- 支持动态链路自适应，通过调整传输功率，调制方式以及编码方式；

- 支持 HARQ；

- 支持动态和半静态资源分配。

注意：使用上行同步和时钟提前的可能性由物理层决定。

2）随机接入信道(RACH) ，特性如下：

- 有限的控制信息；

- 冲突风险；

注意：使用开环功率控制的可能性取决于物理层方案。

6.3.1 传输信道与物理信道的映射

图 6描述了传输信道与物理信道之间的映射关系：

图 6a 下行传输信道与下行物理信道之间的映射

图 6b: 上行传输信道与上行物理信道之间的映射


18

6.4 E-UTRA 物理层模型

E-UTRAN 物理模型在 3GPP TS 36.302 [9]中定义。

7 层 2

层 2 被划分为以下几个子层：媒体接入控制（MAC）、无线链路控制 ( RLC)和分组数

据集中协议（PDCP）。这部分给出了层 2 子层业务和功能的一个总体描述。图 7a 和图 7b 描述了

PDCP/RLC/MAC 的上行和下行架构：－用于对等端到对等端的通信的业务接入点（SAP）标记为子层之间接口的圆圈。

物理层和 MAC 子层之间的 SAP 提供传输信道。MAC 子层和 RLC 子层之间的 SAP 提供

逻辑信道。－几个逻辑信道（例如：无线承载）复用到同一传输信道（例如：传输块）由 MAC

子层执行。－在全部的上行和下行方向，非 MIMO 情况下在每个 TTI 内仅产生一个传输块。

图 7a: 下行的层 2 结构


19

Multiplexing

...

HARQ

Scheduling / Priority Handling

Transport Channels

MAC

RLC

PDCP

Segm.ARQ etc

Segm.ARQ etc

Logical Channels

ROHC ROHC

Radio Bearers

Security Security

图 7b 上行的层 2 结构

7.1 MAC 子层 (NSN)

这部分描述了 MAC 子层提供的业务和功能的概述。

7.1.1 业务和功能

MAC 子层的主要业务和功能包括：

－逻辑信道和传输信道的映射；

－属于一个或不同逻辑信道 MAC SDU 的复用/去复用，这些 MAC SDU 或者是来自物理

层传输信道的传输块（TB），或者是准备送到物理层的传输信道的传输块（TB）；

－调度信息报告；

－通过 HARQ 的错误修正；

－一个 UE 的逻辑信道之间的优先级处理；

－ UE 之间通过动态调度而进行的优先级处理；

－传输格式选择；

－填充。

7.1.2 逻辑信道

MAC 提供不同种类的数据传递业务。每个逻辑信道的类型是由被传递信息的类型来定

义。

逻辑信道通常被分为两组：

－控制信道（用于控制平面信息的传递）

－业务信道（用于用户平面信息的传递）

每个小区有一个 MAC 实体。MAC 通常由几个功能块组成（发送调度功能，Per UE 功能，

MBMS 功能，MAC 控制功能，传输块产生.....）。透明模式仅用于 BCCH、CCCH 和 PCCH。


20

7.1.2.1 控制信道

控制信道仅用于控制平面信息的传递。MAC 提供的控制信道包括：

－广播控制信道（BCCH），一个用于广播系统控制信息的下行信道。

－寻呼控制信道（PCCH），一个用于发送寻呼信息和系统信息改变通知的下行信道。

当网络不知道 UE 的位置小区时使用这个信道。

－公共控制信道（CCCH），用于在 UE 和网络之间传递控制信息的信道。这个信道用

于 UE 与网络没有 RRC 连接时。

－多播控制信道（MCCH），一个点到多点的下行信道，用于传递从网络到 UE 的一个

或几个 MTCH 的 MBMS 控制信息。这个信道只被接收 MBMS 的 UE 使用。

－专用控制信道（DCCH），一个点到点双向信道，用于传递 UE 和网络之间的专用控

制信息。具有 RRC 连接的 UE 使用。

7.1.2.2 业务信道

业务信道仅用于传递用户平面的信息。MAC 提供的业务信道是：

－专用业务信道（DTCH）

专用业务信道（DTCH）是一个点到点信道，专用于一个 UE，用于用户信息的传递。一

个 DTCH 可在上行和下行方向存在。

－多播业务信道（MTCH）

一个点到多点的下行信道，用于传递从网络到 UE 的业务数据。这个信道仅用于接收

MBMS 的 UE。

7.1.3 逻辑信道和传输信道之间的映射

7.1.3.1 上行链路映射

图 8描述了上行逻辑信道和上行传输信道之间的映射：

CCCH DCCH DTCH

UL-SCHRACH

UplinkLogical channels

UplinkTransport channels

图 8 上行逻辑信道和上行传输信道之间的映射

在上行链路中，逻辑信道和传输信道之间的映射为：

－ CCCH 可以被映射到 UL_SCH；

－ DCCH 可以被映射到 UL_SCH；

－ DTCH 可以被映射到 UL_SCH； 7.1.3.2 下行链路的映射

图 9描述了下行逻辑信道和下行传输信道之间的映射：


21

图 9 下行逻辑信道和下行传输信道之间的映射

在下行链路中，逻辑信道和传输信道之间的连接为：

－ BCCH 可以被映射到 BCH；

－ BCCH 可以被映射到 DL_SCH；

－ PCCH 可以被映射到 PCH；

－ CCCH 可以被映射到 DL_SCH；

－ DCCH 可以被映射到 DL_SCH；

－ DTCH 可以被映射到 DL_SCH；

－ MTCH 可以被映射到 DL_SCH；

－ MTCH 可以被映射到 MCH；

－ MCCH 可以被映射到 DL_SCH；

－ MCCH 可以被映射到 MCH。

7.2 RLC 子层 (NSN)

这部分描述了 RLC 子层提供的业务、功能和 PDU 结构的概述。注意：

－ RLC 的可靠性是可配置的：一些无线承载可以容忍很小的丢失（eg. TCP 业务）；

― 无线承载不是由一个固定大小的数据单元来描述（eg. 一个固定大小的 RLC PDU）；

7.2.1 业务和功能

RLC 子层的主要业务和功能包括：

－上层 PDU 的传递；

－通过 ARQ 的错误修正（仅用于 AM 数据传递）；

－ RLC SDU 的级连、分段和重新组装（仅用于 UM 和 AM 数据传递）；

－ RLC 数据 PDU 的重分段（仅用于 AM 数据传递）；

－上层 PDU 的按序递交（仅用于 UM 和 AM 数据传递）；

－重复检测（仅用于 UM 和 AM 数据传递）；

－协议错误发现和恢复；

－ RLC SDU 丢弃（仅用于 UM 和 AM 数据传递）；

－ RLC 重建；

7.2.2 PDU 结构

图 10 描述了 RLC PDU 结构：

－ RLC 头携带的 PDU 序列号不依赖于 SDU 序列号（ie. PDCP 序列号）；

－一段红色虚线指示了分段的发生；


22

－因为分段只发生在需要时并且级连在按序中完成，RLC PDU 的内容通常可以描述

成下面的关系：

－ {0; 1} SDUi的后一段 + [0; n] SDUs 全部 + {0; 1} SDUi+n+1的第一段；

－ SDUi的 1 段；

图 10 RLC PDU 结构

7.3 PDCP 子层（Ericsson）

本子节旨在提供一个对于 PDCP 子层所提供的业务、功能、PDU 结构的总体概述。

7.3.1 PDCP 架构

7.3.1.1 PDCP 结构

图 11 给出了 PDCP 子层的一种可能结构；它不会限制 PDCP 的具体实现。该图基于[2]

中定义的无线接口协议架构。

图 11 PDCP 层, 结构示意图每个 EPS 承载都与一个 RB 相关联，RB 轮流与一个 PDCP 实体相关联。

每个 PDCP 实体一或二个 (每个方向一个) RLC 实体相关联，取决于该 RB 特征 (即单

方向的还是双方向的) 以及 RLC 模式。PDCP 实体位于 PDCP 子层。

PDCP 子层由高层配置[3]。


23

7.3.1.2 PDCP 实体

PDCP 实体位于 PDCP 子层。对于一个 UE，可以定义几个 PDCP 实体。每个用于携带用户

平面数据的 PDCP 实体可以配置使用头压缩技术。

每个 PDCP 实体携带一个无线承载的数据。在当前协议版本中，只支持可靠头压缩协议

(RoHC)。每个 PDCP 实体多只用一个 RoHC 实例。

一个 PDCP 实体是关联于控制平面还是用户平面，主要取决于它为哪种无线承载携带数

据。

图 12 针对 PDCP 子层给出了 PDCP 实体的功能示意图；它不会限制 PDCP 的具体实现。

该图基于[2]中定义的无线接口协议架构。

图 12 PDCP 层, 功能示意图

7.3.1.3 PDU 结构

图 13 指示了 PDCP PDU 结构，其中

- PDCP PDU 和 PDCP 头都是八进制对齐；

- PDCP 头可以是 1或者 2比特长；

PDCP SDUPDCP 头

PDCP PDU

图 13 PDCP PDU 结构


24

7.3.2 业务

7.3.2.1 向上层提供的业务

PDCP 向位于 UE 端的 RRC 和用户平面的上层、或者向演进的 Node B (eNB)端的中继提

供业务。PDCP 向上层提供以下业务：

- 用户平面数据的传输；

- 控制平面数据的传输；

- 头压缩；

- 加密；

- 一致性保护。

7.3.2.2 对下层期望的业务

对于下列功能的具体描述可参见[4]。

- 透明数据传输业务(FFS)；

- 确认的数据传输业务，包括对 PDCP PDUs 传输成功的指示；

- 非确认的数据传输业务；

- 按序传输，切换时除外；

- 复制丢弃包，切换时除外。

7.3.3 功能

分组数据汇聚协议支持下列功能:

- 在发送和接收实体，分别采用 ROHC 协议对 IP 数据流进行头压缩和解压缩；

- 数据传输 (用户平面或控制平面)。该功能用于 PDCP 业务用户间的数据传输；

- 针对映射到 RLC AM 的无线承载的 PDCP 序列号进行维护；

- 切换时上层 PDU 的按序传输；

- 针对映射到 RLC AM 的无线承载，在切换时对低层 SDU 复制的清除；

- 用户平面数据和控制平面数据的加密和解密；

- 控制平面数据的一致性保护和一致性验证；

- 基于定时器的丢包;

- 复制丢弃包

PDCP 应用由 RLC 子层提供的业务。

PDCP 被用于为映射到 DCCH 和 DTCH 逻辑信道的 SRB 和 DRB 提供服务，PDCP 不用于其他

类型逻辑信道。

7.3.4 可以用来传输的数据

为了实现 MAC 缓冲器状态报告的目的，UE 需要考虑下列因素如可用来在 PDCP 层传输

的数据：

- 对于没有已经提交 PDU 到低层的 SDU：

• SDU 自身，如果该 SDU 还没有被 PDCP 进行处理，或者

• PDU (控制或者数据)，如果该 SDU 已经被 PDCP 进行处理；

此外，对于映射到 RLC AM 的无线承载，如果 PDCP 实体之前接收到来自上层的、针对

发生切换的指示，UE 也需要考虑下列因素如可用来在 PDCP 层传输的数据：


25

- 对于相关联的 PDU 在 PDCP 接收到发生切换的指示之前已经提交到低层的 SDU、以及对

其成功传输还没有被低层或者被 PDCP 状态报告所确认的 SDU：

• SDU 自身，如果该 SDU 还没有被 PDCP 进行处理，或者

• PDU (只针对数据)，如果该 SDU 已经被 PDCP 进行处理；

7.3.5 PDCP 过程

该节主要概述 PDCP 实体为了实现其功能而进行的具体工作流程。按 PDCP 功能进行分

类，及其实现细节包括：

- PDCP 序列号的维护

• 对来自低层的、包含 PDCP SN 字段的 PDCP PDU 进行接收；

• 对来自上层的 PDCP PDU 进行接收；

• 切换时行为。

- 头压缩

• 支持的头压缩协议和特征；

• 头压缩配置；

• 协议参数；

• 头压缩；

• 头解压缩。

- 加密和解密

- 一致性保护和一致性验证

- 切换时 PDCP 行为

• 针对映射到 RLC AM 的 DRB；

• 针对映射到 RLC UM 的 DRB；

• 针对 SRB。

- 针对 MBMS 的头压缩

- 针对无知的、无法预见的、出错的协议数据的控制

- PDCP 实体初始化

- PDCP 丢包

以上过程的具体内容，可以参见 3GPP TS36.323 中的第五章内容。

此外，PDCP 数据单元、格式以及参数的具体定义与配置，可以参见 3GPP TS36.323 中

的第六章内容。

8 RRC

这一章中对 RRC 层的业务和和功能的总得概括。

8.1 业务和功能

RRC 层的主要的业务和功能包括：

- 广播相关的非接入层的消息；

- 广播相关的接入层的消息；

- 寻呼；

- 建立、维护和释放 UE 和 E-UTRAN 间的 RRC 连接，包括：


26

- 分配 UE 和 E-UTRAN 间的临时地址；

- 配置 RRC 信令承载，包括：低优先级的 SRB 和高优先级的 SRB；

- 包含密钥管理的安全功能；

- 建立、配置、维护和释放端对端的无线承载；

- 移动性，包括：

- 手机对不同小区间和不同接入技术间的测量报告和控制；

- 切换；

- UE 的小区选择、重选以及相应的控制；

- 切换过程中的文的传送。

- MBMS 业务通知；

- 建立、配置、维护和释放 MBMS 的无线承载；

- QoS 管理功能；

- UE 的测量报告和控制；

- 直传。

8.2 RRC 协议和状态转移 RRC 使用以下状态:

- RRC_IDLE:

- PLMN 选择;

- NAS 配置的 DRX；

- 系统消息广播

- 寻呼；

- 小区重选；

- UE 在 TA 区内被分配了一个唯一的标识；

- 没有 RRC 上下文存于 eNB。

- RRC_CONNECTED:

- UE E-UTRAN-RRC 的连接;

- E-UTRAN 存有 UE 上下文;

- E-UTRAN 知道 UE 所在的小区;

- 网络可以发送和/或接受终端的数据;

- 网络控制移动性；

- 相邻小区测量；

- PDCP/RLC/MAC 层:

- UE 可以发送/接受数据给网络；

- UE 监测控制信令共享信道以发现是否有分配给 UE 的数据；

- UE 报告信道质量给 eNB；

- 可以根据 UE 的激活水平来配置 DRX 期间以节省电能，这由网络控制。

8.3 NAS 消息的传送

AS 层提供稳定的堆栈内传输。切换过程中会出现 NAS 消息的丢失和复制。


27

在 E-UTRAN 中，NAS 消息和 RRC 消息建立联系或者直接传输不建立联系。对下行，当

触发了 EPS 承载的建立或者释放的时候，NAS 消息通常和 RRC 消息关联。当 EPS 承载改变

并且何时改变需要无线承载的改变来保证。NAS 消息和关联的 RRC 消息通常都是关联的。

然而，下行的 NAS 消息和 RRC 消息不允许关联。上行的 NAS 消息和关联的 RRC 消息只用于

在连接建立过程中发送初始 NAS 消息。初始直传不在 E-UTRAN 内使用并且没有 NAS 消息和

RRC 连接请求消息关联。

注：NAS 消息时经过完整性保护和 PDCP 的加密的。另外，还有 NAS 层的加密和完整性保护。

8.4 系统消息

系统消息分为主消息块(MIB)系统消息块(SIBs)：

- 主消息块 MIB 定义了大部分为下一步系统消息接收所需的基本的小区物理层信息；

- SIB1 包含有于其他系统消息块之间的调度信息；

- SIB2 包含公共的和共享的信道信息；

- SIB3 包含小区重选信息，主要是和服务小区相关；

- SIB4 包含服务频率和同频相邻消息有关的小区重选信息；

- SIB5 包含其他 E-UTRAN 频率和其他异频相邻小区重选信息；

- SIB6 包含 UTRA 的频率和其他 UTRA 异频相邻小区重选信息；

- SIB7 包含 GERAN 的频率和其他 GERAN 异频相邻小区重选信息；

- SIB8 包含 CDMA2000 的频率和其他 CDMA2000 异频相邻小区重选信息；

- SIB9 包含家庭基站的 ID 信息(HNBID)；

- SIB10 包含 ETWS 初始通知；

- SIB10 包含 ETWS 第二次通知。

当所有其他 SI消息映射到 BCCH并在 DL-SCH上使用动态的承载时 MIB映射到 BCCH上

并承载于BCH，这可通过SI-RNTI标识。MIB和 SIB1分别使用固定的调度期间40ms和 80ms，

其他的系统消息根据 SIB1 的指示灵活调度。

eNB 可以调度 DL-SCH 上的发送相关的逻辑信道，这不同于 BCCH。UE 的小能力的限

制了 BCCH 到 DL-SCH 的映射，比如说大的速率。

寻呼消息用于通知 RRC_IDLE 和 RRC_CONNECTED 状态下的 UE 关于系统消息的改变。

系统消息也可以用于提供给 UE 的一些专用信令，比如说在切换的时候。

9 移动性管理

E-UTRAN 中可以通过多种方法来实现负载平衡。比如说通过重定位(RRC 连接状态下

的 RRC 连接建立和释放)、不同频率、不同系统之间的优先级以及不同频率间的偏移量。

在 E-UTRAN 中测量类型基本上可以分成 4种：频内测量；频间测量；RAT 间测量，包

括 UTRAN 和 GERAN；RAT 间测量，包括 CDMA2000 HRPD 和 1xRTT。在配置测量的时候对每

种测量都有一个测量标识。同样地，在终端报告测量结果的时候也含有该标识。测量质量

和测量报告事件是分开的。网络在命令终端进行测量的时候会给终端发送一个测量命令。

测量上报的方式有 3中：事件触发，事件触发后周期上报以及周期上报。


28

9.1 E-UTRAN 内移动性管理

在 RRC_CONNECTED 状态下，执行由网络控制终端辅助的切换并支持多种 DRX 周期。在

E-UTRAN RRC_IDLE 状态下，执行小区重选。

9.1.1 ECM-IDLE 状态下的移动性管理

9.1.1.1 小区选择

E-UTRAN 基本沿用 3GPP PLMN 选择规则。终端从 EMM_DETACHED 状态转到

EMM_DEREGISTERED 状态和从 ECM-IDLE 状态转到 ECM-CONNECTED 的时候，或者在 ECM-IDLE

状态需要进行小区选择。

小区选择主要内容包括：

- 终端的 NAS 层标识被选到的 PLMN 以及同等的 PLMN；

- 终端搜索所有的 E-UTRA 的频率并标识每个频率上信号好的小区。终端标识 PLMN

需要读取该 PLMN 上小区的系统消息；

- 终端在“初始小区选择”的时候是依次搜索每个频率，在“存储消息小区选择”的

时候是会之前存储的消息来缩短搜索过程；

- 终端寻找一个适合小区；如果找不到适合小区，会去寻找一个可接受小区。在找到

适合小区或者可接受小区后，终端会驻留该小区，紧接着会进行小区重选；

- 适合小区的定义：该小区需要满足小区选择的标准；该小区的 PLMN 是指被终端选

择并注册过的 PLMN，该小区没有被禁止或者被预留，并且不在“禁止路由的区域”的列

表中；

- 可接受小区的定义：该小区需要满足小区选择的标准，该小区没有被禁止；

- 状态转到RRC_IDLE:终端从RRC_CONNECTED转到RRC_IDLE状态需要驻留在新的小

区或者是在状态转换过程中 RRC 分配的一个小区。

- 重新回到覆盖区域：终端需要通过“初始小区选择”或者“存储消息小区选择”来

寻找一个适合小区，如果找不到适合小区就找一个可接受小区。

9.1.1.2 小区重选终端在 RRC_IDLE 进行小区重选的原则如下：

- 终端通过测量服务小区和相邻小区来确保进行小区重选：

- 没有必要在服务小区的系统消息中来指示终端去搜索和测量其他小区，例如，

E-UTRAN 可以通过终端来探测搜索相邻小区；

- 为搜索和测量异频相邻小区，只需要指示频率信息;

- 如果服务小区的属性符合特定搜索或衡量标准，可以省略测量。

- 小区重选确定终端需要驻留的小区，它是根据小区重选对服务小区和相邻小区的测

量的标准来确定的；

- 同频小区重选是根据小区排序的结果；

- 异频小区的重选根据是终端准备驻留的可用频率的优先级来确定。频率的优先级是

由 RPLMN 来提供的而且只在 RPLMN 内有效，通过系统广播消息发送给终端并对小区内的所

有终端有效，特定频率的优先级可以通过 RRC 连接释放消息发送给终端并可以指定这个优

先级的有效时间；


29

- 对异频的临小区，可以指定特定频率层的小区选择参数（比如说特定的频率层偏移

量），这个参数对同一频率层内所有的相邻小区有效；

- 可以用一个相邻小区列表来处理同频和异频小区，这个相邻小区列表中的不同的相

邻小区使用不同的小区重选参数（比如说偏移量）；

- “黑名单”，用来明确哪些小区是禁止小区重选；

- 小区重选和终端的速度相关；

- 小区重选的参数对小区内的所有终端有效，但是也可以对某个 UE 或者某一类 UE 配

置一个特殊的小区重选参数。

E-UTRAN 中的 RRC_IDLE 状态下的小区接入控制和 UTRAN 类似，包含禁止接入类型和小

区预留的类型(比如说“给运营商预留”)。

9.1.2 ECM-CONNECTED 状态下的移动性管理

终端在 ECM-CONNECTED 状态下的 Intra-E-UTRAN-Access Mobility Support 功能处理

重定位或切换过程的所有必须步骤，包括：源网络侧终切换决策之前的所有处理过程（控

制和估算终端以及 eNB 测量，并考虑终端特定的区域限制）；在目标网络侧准备资源；命

令终端进入新的无线资源；以及终在源网络侧释放资源。它还包含在所涉及的节点传递

上下文的机制，以及更新控制面和用户面关联的节点。

在 E-UTRAN RRC_CONNECTED 状态下使用网络控制、终端辅助的方法并支持 DRX.

终端对服务小区和相邻小区的进行测量，以便切换决策：

- 终端为了搜索和测量小区没有必要指示相邻小区，因为有时候 E-UTRAN 系统中也可

以通过终端去探测相邻小区；

- 如果是搜索和测量异频小区，必须指定频率；

- 给网络的测量报告有两种：事件报告和周期性报告；

- 可以通过给服务小区提供相邻小区列表来处理对同频和异频邻小区的切换的一些特

殊情况。相邻小区列表包含对这些特殊的相邻小区的重选参数。

- 黑列表可以用来防止终端测量邻小区。

根据终端是否需要发送或接受测量所需的测量间隙，可将测量分析测量间隙辅助的

测量或没有测量间隙辅助的测量。没有测量间隙辅助的测量意味着终端不需要网络给终端

发送测量间隙就可以进行测量。需要测量间隙辅助的测量则需要网络有测量间隙才能进行

相关的测量。测量间隙需要由 RRC 来配置和激活。

9.1.2.1 切换

在 RRC_CONNECTED 状态下的 E-UTRAN 内切换是终端辅助网络控制的切换:

- 源基站给终端发送切换命令；

- 源基站需要将切换所需的信息发送给目标基站（比如说 E-RAB 特征和 RRC 文）；

- 源基站和终端都需要一些像 C-RNTI 文这样内容，以便在切换失败的时候，终端返回

源基站；

- 终端在使用专用随机接入前导接入到目标小区时需要使用自由竞争

(contention-free) 程序 , 如果自由竞争程序不存在则使用基于竞争的

(contention-based)程序；

- 在切换过程结束之前终端都使用专用前导；


30

- 如果随机接入过程在一定的时间内没有成功，终端发起无限链路失败返回到好小区；

- 在切换过程中不需要发送 ROHC 文。

9.1.2.1.1 控制面处理过程

切换过程中，控制面处理过程如下：

切换过程无须涉及 EPC，例如：准备信令是直接在 eNBs 之间进行交互的。切换完成阶

段源侧的资源释放是由 eNB 触发的。图 14 描述了一个基本的切换场景，此处未伴随 MME

或者 Serving Gateway 的改变。

Legend

packet data packet data

UL allocation

2. Measurement Reports

3. HO decision

4. Handover Request

5. Admission Control

6. Handover Request Ack

7. Handover Command

DL allocation

Data Forwarding

11. Handover Confirm

17. Release Resource

12. Path Switch Request

UE Source eNB Target eNB Serving Gateway

Detach from old cell and synchronize to new cell

Deliver buffered and in transit packets to target eNB

Buffer packets from Source eNB

9. Synchronisation

10. UL allocation + TA for UE

packet data

Data Forwarding

Flush DL buffer, continue delivering in -transit packets

packet data

L3 signalling

L1/L2 signalling

User Data

1. Measurement Control

16.Path Switch Request Ack

18. Release Resources

Han

dove

rCom

plet

ion

Hand

over

Exec

utio

nH

ando

verP

repa

ratio

n

MME

0. Area Restriction Provided

13. User Plane update request

15.User Plane update response

14. Switch DL path

SN Status Transfer8.

End Marker

End Marker

图 14 同 MME/服务网关间的切换


31

具体过程如下:

0) 源基站中的 UE 文包含了漫游限制的相关信息，该信息通过连接建立或者 TA 跟新过程

来提供；

1) 源基站根据地区限制信息来配置终端的测量。这可以辅助终端的连接移动控制过程；

2) 终端通过一定的规则来触发并发送测量报告；

3) 源基站的策略是根据测量报告和 RRM 策略来决定的；

4) 源基站将切换请求命令发送给目标基站以便目标基站做切换准备，终端通过的 X2/S1

相关信令使目标基站可以知道相关的源基站和 EPC。 E-RAB 文包含了所需的无线和传

输的地址信息以及 E-RAB 的 QoS；

5) 目标基站根据接收到的 E-RAB 的 QoS 进行准入控制, 在目标基站确认这些资源的信息

后，目标基站根据接收到的 E-RAB 的 QoS 信息来配置所请求的资源以及 C-RNTI 和随

机接入前导。

6) 目标基站准备切换的 L1/L2 的资源并发送切换请求接受命令给源基站。切换请求接受

命令中含有要发送给终端的传输信息(transparent container)，这些信息会包含在

发送给终端的用于切换的 RRC 消息中。这些信息包括一个新的 C-RNTI，目标基站准备

使用的的安全算法的地址，可能还有专用的随机接入前导，以及其他的一些参数。甚

至可以包含一些 RNL/TNL 的信息。

注: 在源基站接收到切换请求接受命令后或在切换命令发送后，data forwarding 的过程可能就开始了。

步骤7到16提供了切换过程中数据丢失的方法, 具体细节在10.1.2.1.2 和10.1.2.3

节中。

7) 切换命令在目标基站生成，然后通过源基站发送到终端。源基站需要进行必要的完整

性保护和加密保护。源基站给终端发送的包含各种参数的

RRCConnectionReconfiguration 消息来进行切换指示。终端没有必要为了发送

HARQ/ARQ 响应而延缓切换的执行。

8) 源基站通过发送给目标基站的 SN STATUS TRANSFER 消息来承载上行的 PDCP 状态预留

用于E-RAB的上行PDCP序列号接收端状态，和下行PDCP序列号发送端状态。上行PDCP

序列号接收端的状态至少包括第一个丢失的上行 PDCP SDU 的序列号、也可能含有乱

序上行 SDU 的接收端的状态位图，如果有这些 SDU，则用需要在目标小区重传这些上

行 SDU。用下行 PDCP 序列号发送端的状态来指示目标基站将要分配的给尚无 PDCP 序

列号的新 SDU 的下一个 PDCP 序列号，如果终端的任一 E-RAB 均不需要按照 PDCP 状态

预留进行处理，源基站可以忽略发送该消息。

9) 在接受到了移动控制消息中的无线链接重配置信息后，终端进行目标基站同步和目标

基站随机接入。如果移动控制消息中含有随机接入前导，那么终端使用自有竞争过程；

否则终端使用基于自由竞争的过程。终端获取目标基站的安全配置信息并对目标小区

配置安全算法；

10) 目标基站响应上行终端；

11) 终端接入到目标基站后发送 RRCConnectionReconfigurationComplete 消息给目标基

站，报告切换已完成。该消息中含有上行的 Buffer 状态报告。目标基站验证消息中

的 C-TNTI。验证通过即可向终端发送业务数据；


32

12) 目标基站发送 PATH SWITCH 给 MME 来提示终端所在的小区已经发生改变了；

13) MME 发送 UPDATE USER PLANE REQUEST 消息给服务网关；

14) 服务网关将发送下行数据的路径转到目标小区。服务小区发送一个或者多个"end

marker"数据给源基站，然后就可以释放和源基站之间的用户面数据和链路资源。

15) 服务网关发送 UPDATE USER PLANE RESPONSE 消息给 MME.

16) MME 通过 PATH SWITCH ACKNOWLEDGE 消息确认 PATH SWITCH 消息；

17) 通过发送 UE CONTEXT RELEASE 消息，目标基站通知源基站切换已经完成并触发源基

站释放资源。目标基站在 MME 接受到 PATH SWITCH ACKNOWLEDGE 消息之后发送该消息；

18) 在收到 UE CONTEXT RELEASE 消息后，源基站可以释放之前分配给终端的无线资源和

其他和该终端相关的控制面相关的资源。但是数据的 data forwarding 可能还在继续。

9.1.2.1.2 用户面处理过程

在 E-UTRAN 内，ECM-CONNECTED 状态下的终端移动性的用户面处理过程遵循切换过程

中尽量避免数据丢失的原则：

- 在切换准备过程中，在源基站和目标基站之间建立用户面隧道，其中，一个隧道用于上

行数据转发，对于每一个 SAE 承载均有一个下行数据转发的隧道。

- 在执行切换的过程中，用户数据可以从源基站转发到目标基站。转发活动可以发生在服

务期间、开发场景以及一些特殊的实现方式。

- 在切换执行过程中，用户数据由源基站转发到目标基站。只要是源基站还从 Serving

Gateway 收到数据包或者源基站的缓存未空，源基站持续转发用户面数据。

- 切换执行结束后:

-目标基站通过 MME 通知服务网关转换用户面路径。目标基站同时和终端之间交换

PDCP 层的状态报告，以便目标基站和终端决定如何进行数据重发。

-源基站要继续发送用户面数据直到源基站收到服务网关的数据或源基站的 buffer

没有耗尽。

RLC-AM 承载:

- 为了发送和避免复制，PDCP 序列号基于承载来维护，源基站通知目标基站下一个下行

PDCP 的序列号来分配一个数据，该数据中还没有 PDCP 的序列号(从源基站或者服务网关)。

- 为了安全同步，也需要维护HFN，源eNB给目标基站的上行和下行各提供一个相应的HFN，

比如说 HFN 和相应的序列号。

- 终端和目标 eNB 都使用基于窗口的机制来探测复制。

- 通过基于终端在目标基站报告的 PDCP 的序列号使得目标基站在空口的复制现象小

化。对上行，上行的报告可以根据承载由基站可选的配置，而且当目标 eNB 可以提供保证

资源时，UE 应尽快发送这些报告。对下行，基站可以随意决定何时以及发送哪些承载报

告，终端进行上行发送，不需要等待这些报告。

- 除了那些通过基于终端报告的 PDCP SN 的被认证过的 PDCP SDU，目标基站重新发送和

区分所有的由源基站发送的下行的 PDCP 数据(比如说，目标基站在 S1 口发送数据之前在

X2 口用 PDCP 的序列号来发送数据)。

- 终端在目标基站上重发所有的上行 PDCP SDU，在后一个连续确认的 PDCP SDU 之后开

始发送第一个 PDCP SDU。比如，在 RLC 上的资源中的，除了那些通过基于终端报告的 PDCP


33

SN 的被认证过的 PDCP SDU，开始的 PDCP SDU 还没有被认证。

RLC-UM 承载:

- 重置在目标基站的 PDCP 的 SN 和 HFN。

- 没有在目标基站发送的 PDCP SDU。

- 目标基站区分所有由源基站发送来的下行的 PDCP SDU (比如说，目标基站在 S1 口发送

数据之前在 X2 口用 PDCP 的序列号来发送数据)。

- 终端在源小区的发送完成后，PDCP 实体不需要重发在目标小区的任何 PDCP SDU，开始

发送其他的 PDCP SDU。 9.1.2.2 路径转移

下行路径在服务网关转移后，经由转发路径的数据包和经由新的直接路径传送的数据

包到达目标 eNB 的顺序可能会交叉。目标 eNB 应该首先传送所有转发的数据包给终端，后

转发在新的直接路径上接收到的数据包。

为了辅助在目标 eNB 侧进行排序，在终端的每一个 SAE 承载的路径转移后，服务网关

将在老路径上立即发送一个或者多个“end marker”数据包。用来表示服务网关不再发送

新的数据给源基站。“end marker”由 GTP 头在指示。

源基站在收到“end marker”数据后，如果开始了数据的转发，则将数据包转发到目

标基站。

目标基站在探测到“end marker”后开始丢弃 end marker 数据包并开始启动必要的

过程来进行用户面数据在 X2 口上的发送。从通过 S1 口从服务网关收到的用户数据作为路

径转换的结果。

源基站在收到“end marker”数据后，也可能发起数据转发的释放。然而，数据转发

的释放需要依靠实现，可能通过其他的方法来实现(比如说基于时间的方法)。

EPC 可以通过路径转换程序来改变的隧道的上行终结点。然而 EPC 需要长时间的充分

保持原来的 GTP 隧道以使得数据包得丢失小和避免 E-RAB 的无意释放。

9.1.2.3 数据的 forwarding

9.1.2.3.1 RLC-AM DRBs

源基站在切换时可以用终端没有认证的 SN 来转发所有的下行的 PDCP SDU 到目标基

站。另外源基站也可以通过 S1 口将数据转发到目标基站，这种方法不需要 PDCP SN（注：

目标基站在发送数据包给 UE 前不需要等待源基站发送完所有的数据）。源基站丢弃所有剩

余的下行的 RLC PDU。源基站不要转发下行的 RLC 文给目标基站（注：源基站在开始发送

数据给目标基站时不需要中断对终端的 RLC 的数据发送）。

源基站在切换时转发上行 PDCP SDU 给服务网关并成功依次接收直到发送状态转换消

息给目标基站。紧接着，源基站停止发送上行 PDCP SDU 给服务网关并丢弃所有的剩下的

上行 RLC PDU。相应地，源基站不需要发送上行 RLC 文给目标基站。

源基站进行下面两种方法中的一种：

- 在切换准备期间，如果源基站没有接受到目标基站的上行准发请求或者目标基站没有

要求上行数据的发送，则丢弃上行接受到的序列外的 PDCP SDU。

- 在切换准备期间，如果源基站没有收到目标基站的上行转发请求，则转发接收到的序

列号外的上行的 PDCP SDU 给目标基站。


34

转发的 SDU 的 PDCP SN 承载于 GTP-U 扩展头的"PDCP PDU number"。目标 eNB 在 GTP-U

包中使用 PDCP SN。

切换过程中的上层 PDU 的堆栈内传输根据 PDCP 层中的"in-order delivery and

duplicate elimination"功能提供的连续的 PDCP SN：

- 对下行，UE PDCP 层中的 "in-order delivery and duplicate elimination" 功能保

证下行 PDCP SDU 的堆栈内传输；

- 对上行，目标 eNB PDCP 层中的"in-order delivery and duplicate elimination"功

能保证上行 PDCP SDU 的堆栈内传输；

切换结束后，当 UE 接受到目标基站的 PDCP SDU，UE 可以将它用低等的不考虑可能

的间隙的 SN 的 PDCP SDU 转送到高层。

9.1.2.3.2 RLC-UM DRB

源基站在切换过程中不转发目标基站的已经在源基站中完成发送的下行 PDCP SDU 到

目标基站，没有完成的可以转发。另外，源 eNB 可以在 S1 口转发新的下行数据到目标 eNB。

源 eNB 丢弃剩余的下行 RLC PDU。相应地，源 eNB 不转发下行 RLC 文给目标基站。

源基站在切换过程中转发所有的上行成功接收的 PDCP SDU 到服务网关并丢弃剩下的

上行 RCL PDU。相应地，源 eNB 不转发上行 RLC 文给目标基站。

9.1.2.3.3 SRB 的处理

在切换时对 SRB 遵循以下原则：

- 不在目标侧转发或重发 RRC 消息；

- 重置目标侧的 PDCP SN 和 HFN。

9.1.2.4 定时提前量（timing advance）

在 RRC_CONNECTED 状态下，eNB 通过周期性的定时提前量的更新过程来保持终端上行

同步。对于某个终端，上行同步状态由同步到非同步的场景包括：定时器超时；非同步切

换；eNB 通过 MAC 的控制信令请求。当终端确定上行失去通过，或者收到网络分配的专用

随机接入前导，那么就会发起随机接入过程尝试接入网络。

9.1.3 测量

测量由网络侧控制，通过广播信令或者专用控制信令，通知终端进行测量，以进行

频内或频间的移动。在 RRC_IDLE 状态，终端采用由 E-UTRAN 广播的为小区重选的测量参

数。在 RRC_CONNECTED 状态，终端采用由 E-UTRAN 通过 RRC 直接限定的测量配置。

频内邻区测量和频间邻区测量定义如下：

频内邻区测量：当当前小区和目标小区工作在同一个载频，终端执行的邻区测量为频

内测量。终端可以不使用测量间隙来完成此类测量。

频间邻区测量：当当前小区和目标小区工作在不同的载频，终端执行的邻区测量为频

间测量。终端不应该被假设为能够不使用测量间隙来完成此类测量。

测量是否有间隙辅助需要根据 UE 的能力和当前的频率情况而定。终端根据发送/接

受的间隙决定是否需要特殊的小区测量，调度的需要知道是否需要间隙：

- 同频和小区带宽(场景 A)：频率内的场景；没有测量间隙辅助；

- 同频，目标小区的带宽小于当前小区的带宽(场景 B)：频率内的场景；没有测量间隙

辅助；


35

- 同频，目标小区的带宽大于当前小区的带宽(场景 C)：频率内的场景；没有测量间隙

辅助；

- 异频，目标小区的带宽小于当前小区的带宽，且目标小区带宽在当前小区带宽内(场

景 D)：频率间的场景；有测量间隙辅助；

- 异频，目标小区的带宽大于当前小区的带宽，且目标小区带宽在当前小区带宽内(场

景 E)：频率间的场景；有测量间隙辅助；

- 异频，没有带宽没有交叉，(场景 F)：频率间的场景；有测量间隙辅助。

current cell UE target cell

fcfc


fcfc

Scenario D Scenario E


fc

fc

Scenario F

图 15: 频率内和频率间的测量场景

测量间隙的模型由 RRC 配置和激活。

9.1.3.1 同频相邻小区测量

在系统内的频率复用＝1 的时候，对在同频率层内的移动(比如所同频内的小区间)突

出。和服务小区同一频率内的小区需要有良好的的测量来确保网络中的良好的移动性。对

和服务小区同频的相邻小区进行搜索并需要测量被标识小区的相关质量。

9.1.3.2 异频相邻小区测量

对异频的移动性(比如说不同频率间的小区)，终端需要在上/下行 idle 期间进行邻小

区的测量，这由 DRX 或者包调度提供(比如说测量间隙辅助)。

9.1.4 寻呼和控制面建立过程

在层 1和层 2信令信道上使用寻呼组：

在 PCH 上找到精确的终端标识；

通过 BCCH 配置 DRX；

每一个终端的每一个寻呼间隔仅分配一个子帧；

网络实时将终端划分到不同的终端寻呼时机；

寻呼时机内没有组的概念；

为 PCH 配置一个 paging RNTI。

9.1.5 随机接入过程

随机接入过程其特征在于：

FDD 和 TDD 共有的过程；

是一个不考虑小区大小（size）的过程。

下列 5个事件执行随机接入过程：

从 RRC_IDLE 状态开始的初始接入；

无线链路失败后的初始接入；

切换所要求的随机接入过程；

在 RRC_CONNECTED 状态下，下行数据到达所需要的随机接入过程；


36

在 RRC_CONNECTED 状态下，上行数据到达所需要的随机接入过程。

此外，随机接入过程有两种截然不同的形式：

基于冲突（应用于上述所有 5种事件）；

非基于冲突（仅应用于切换和下行数据到达）；

正常情况下上下行数据的传输发生在随机接入过程之后。

9.1.5.1 基于冲突的随机接入过程

基于冲突的随机接入过程如图 16 所示：

UE eNB

Random Access Preamble1

Random Access Response 2

Scheduled Transmission3

Contention Resolution 4

图 16 基于冲突的随机接入过程

此过程包含 4步骤：

步骤 1) 上行方向的随机接入信道上发送随机接入前导

定义了两种类型，可以任意选择一种。如果每种类型都是消息 3类型并且用

路径损失(passloss)来决定选择那种前导。这种前导属于那种类型提供了对消息

3的尺寸大小和终端的无线条件。前导类新信息还提供了系统消息广播中的门限。

步骤 2) 在 DL_SCH 信道上，由 MAC 产生随机接入响应

- 消息 1半同步；

- 没有 HARQ ；

- 在 PDCCH 中标记 RA-RNTI；

- 至少转发随机接入前导地址，时间队列信息，初始上行grant以及临时C-RNTI；

- 在 DL-SCH 消息中提供 UE 的变量。

步骤 3) 在 UL_SCH 信道上，第一个被调度的上行传送

- 使用 HARQ；

- 根据上行的步骤 2中的 grant 决定传输块的尺寸( 少 80bits）；

- 初始接入:

- 由 RRC 层来保证传送 RRC 连接请求并在 CCCH 上发送；

- 传送 UE id 而不是 NAS 消息；

- RLC TM: 不分割；

- RRC 连接重建过程:


37

- 传送 RRC 连接重建请求由 RRC 层保证并在 CCCH 上发送；

- RLC TM: 不分割；

- 没有 NAS 消息。

- 切换结束，目标小区：

- 在 DCCH 上传送加密和完整性保护的 RRC 切换消息；

- 传送终端的 C-RNTI (通过切换命令)；

- 有些情况下需要包含上行的 Buffer 状态报告。

- 其他事件: 传送终端的 C-RNTI。

步骤 4) 在 DL_SCH 上的冲突解决

- 早期需要使用基于冲突的方案

- 没有消息 3的同步;

- 支持 HARQ;

- 关注于：

- 在无线链路失败后，初始接入时 PDCCH 上的临时 C-RNTI；

- 连接状态下的 UE 的 PDCCH 上的 C-RNTI；

- HARQ 返回只在终端探测到有消息 3提供的它自己的用户 id 时发送；

- 初始接入和 RRC 连接建立过程不对数据进行分割。

UE 在没有 C-RNTI 时，用临时的 C-RNTI 来探测随即接入。

9.1.5.2 基于非冲突的随机接入过程

非基于冲突的随机接入过程如图 17 所示：

图 17 非基于冲突的随机接入过程

此过程包含 3步骤：

步骤 1) 在下行方向，通过专用信令指派专用随机接入前导

- eNB 给 UE 分配一个非基于竞争的随即接入前导；

- 通过以下方式通知：

- 由目标 eNB 生成在源基站上发送的的切换命令；

- 下行到达数据中的 PDCCH。

步骤 2) 在上行方向，在 RACH 上发送随机接入前导


38

UE 发送分配的非基于竞争的随即接入前导。

步骤 3) 在 DL_SCH 上接收随机接入响应

- 用消息 1进行半同步(用可变的窗口，大小为一个或者多个 TTI)；

- 不使用 HARQ；

- 在 PDCCH 上标识 RA-RNTI；

- 后转发:

- 时间队列信息和切换的初始上行 grant；

- 下行到达数据的时间队列信息；

- 随机接入前导标识。

- 在 DL-SCH 上通过消息发送给一个或者多个 UE。

9.1.5.3 随机接入过程中的层 1和层 2/3 之间的交互模型

随机接入过程中的层 1和层 2/3 之间的交互模型见图 18。层 2/3 接受来自层 1的指示

是否受到了 ACK 或探测到了 DTX。层 2/3 指示层 1发送第一个上行调度。

图 18 随机接入过程中的层 1 和层 2/3 之间的交互模型

9.1.6 无线链路失败

无线链路相关的行为由如下两个阶段来掌控，具体如图 19 所示：

图 19 两个阶段工作过程

第一阶段：

在检测到无线链路问题的时候启动

阶段结束表示无线链路失败

没有由终端控制的移动性过程

基于定时器或者其他（如记数器）的准则（T1）

第二阶段：

检测到无线链路失败或者切换失败的时候启动

阶段结束则转移到 RRC_IDLE 状态

终端控制的移动性过程


39

基于定时器的准则（T2）

移动性和无线链路失败列表如下：

场景第一阶段第二阶段 T2 超时终端返回同一个小区如同没有无线问题

发生以终端和 eNB 之间显式信

令的方式恢复活动 Go via RRC_IDLE

终端在同一个 eNB 下选

择不同的小区 N/A 以终端和 eNB 之间显式信


终端在准备的 eNB 中选

择一个小区(注释) N/A 以终端和 eNB 之间显式信


终端在非准备的 eNB 中

选择一个小区 (注释) N/A Go via RRC_IDLE (FFS) Go via RRC_IDLE

注：准备的 eNB（prepared eNB）是指在较早期执行切换准备阶段被终端确认的 eNB.

在第二阶段，为了在 UE 重新使用激活以及避免在返回到同样的小区的时候到 RRC_IDLE

状态或者当终端选择同一个基站下的不同的小区的时候，或当 UE 选择一个不同基站下的

小区的时候。运用以下过程：

- 终端在 RRC_CONNECTED 状态下；

- 终端通过随即接入程序接入到小区；

- 在随机接入程序中， UE 标识被基站用来进行鉴权和检查是否先前已经存储该 UE 文；

- 如果基站中的 UE 文和用户的一致，那么指示终端可以重新使用连接；

- 如果基站没有找到该用户文，那么释放 RRC 连接，UE 建立新的 RRC 连接。这个过

程中，终端要回到 RRC_IDLE 状态。

9.1.7 无线网络共享

E-UTRAN 需要根据对 E-UTRAN 节点和 EPC 节点间多对多间的关系的支持情况来支持无

线网络的共享。

如果-EUTRAN 网络由多个运营商共享，在共享小区的系统广播消息中包含每个运营商

的 PLMN-id（多到 6个）并且单一路由区码（TAC）在所有共享无线网络内都有效。

终端要能读取多到 6 个 PLMN-id，在初始附着的时候选择一个 PLMN-id 并将这个

PLMN-id 指向对应的 E-UTRAN 网络以便在随机接入过程中使用(可以参考 10.1.5 中的例

子)。终端对 E-UTRAN 选择根据 PLMN 中的指示来选择相应的 MME。一旦选择了 MME，中断

需要能指示随机接入过程中分配的 MME。在终端的临时地址中对分配的 MMEC 进行指示。

终端在 ECM-CONNECTED 状态下的区域限制的处理遵循的原则见 9.4 节。

9.1.8 终端在 ECM-CONNECTED 状态下的路由和区域限制

基站根据从 EPC 从 S1 口发送的消息来处理对终端在 ECM-CONNECTED 状态下的路由/

区域限制和参数的选择。

9.2 Inter RAT 移动性管理

支持 GERAN / UTRAN 和 E-UTRAN 间基于服务的重定位是双向的。这不要求在 RRC

CONNECTION REQUEST 消息中含有系统间的报告。

9.2.1 小区重选

处于 RRC_IDLE 状态下的终端执行小区重选。终端从 E-UTRAN 重选到其他无线接入技

术比如 UTRAN 和 GERAN，需要对这些 RAT 进行测量。在 E-UTRAN 广播的 GERAN 邻近小区包


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括 GERAN 系统 BCCH 载频的 ARFCN 的列表，但是不包括 BSIC；广播的 UTRAN 的邻近小区包

括 UTRAN 系统的频率列表。

终端从其他 RAT 比如 GERAN 和 UTRAN 重选到 E-UTRAN 的时候，需要测量 E-UTRAN 小区。在

其他 RAT 上广播的关于 E-UTRAN 的邻近小区包括频率列表，但是不包括物理层小区标识。

RAT 之间的重选遵循绝对优先级的机制。终端试图驻扎在可用的优先级高的频率。

Inter-RAT 小区重选的绝对优先级机制仅由 RPLMN 提供并在 RPLMN 范围内有效。优先级别

由系统信息给出，对于此小区中的所有终端有效。终端特定优先级别可以通过 RRC

Connection Release 信令来指示，优先级别的有效时间可以和终端特定优先级别相关联。

9.2.2 切换

Inter RAT 的切换被设计为至少能够切换到 GERAN 和 UTRAN。此过程由下列为

GERAN,UTRAN 接入系统间特定的原则来确保完成。特别的，下列原则应用于 E-UTRAN 的

Inter RAT 切换设计。

1) Inter RAT 切换由网络通过源接入系统来控制。源接入系统决定启动准备过程，并

以目标系统要求的形式提供必要信息给目标系统。也就是，源系统适配目标系统。

实际的切换执行是由源系统决定的。

2) 2.Inter RAT 切换是后向切换（backwards handover），也就是说先在目标 3GPP

接入系统侧准备无线资源，然后通过源 3GPP 接入系统命令终端切换到目标 3GPP 接

入系统。

3) 由于后向切换，RAN 级别接口不可用，所以在 CN 级别存在一个控制接口。在涉及

E-UTRAN 接入的 Inter RAT 切换中，接口是指 2G/3G SGSN 和对应的 MME/Serving

Gateway 之间的接口。

4) 目标接入系统负责给出终端如何进行无线接入的精确的指导，包括无线资源配置，

目标小区系统信息等等。这些信息是在切换准备阶段由目标无线接入系统给出，通

过源接入系统透明传输给终端。

5) 使用避免或者减轻用户数据丢失的机制（即转发机制）。在 3GPP Anchor 确定可以

直接向目标系统发送下行用户面数据之后停止转发。

6) 切换过程将不要求任何开始传输数据流的终端到 CN 方向的信令。切换过程要求在

源系统网络和目标系统网络之间转送或者转发安全上下文，终端能力上下文和 QOS

上下文。

7) 实时业务和非实时业务的切换将使用相类似的切换过程。

8) Inter RAT 切换和 intra-LTE 切换伴随 EPC 节点改变，将使用相类似的切换过程。

9) 支持网络控制的“盲切换”，即终端对目标小区或者频率没有进行测量就直接切换。

9.2.2a 网络协助的到 GERAN 的小区改变

到 GERAN 的 RAT 间交互，支持网络协助的到 GERAN 小区改变，即使终端对目标系统的

测量没有执行，即支持“盲网络辅助小区改变”。

9.2.2b E-UTRAN 到其他接入系统的切换

9.2.2b.1 数据的转发(Data forwarding)

9.2.2b.1.1 RLC-AM 承载

基站在切换时可以用终端没有认证的 SN 或者所有没有发送的下行 PDCP SDU 来转发所


41

有的下行的 PDCP SDU 到目标基站。另外源基站也可以通过 S1 口将数据转发到目标基站

（注：任何分配的 PDCP SN 没有必要因为 PDCP 的重置而转发。目标基站在发送数据包给

UE 前不需要等待源基站发送完所有的数据）。

基站丢弃所有剩余的下行的 RLC PDU。基站将所有接受到的不要转发的下行的 PDCP

SDUs 发送给终端的上层（注：基站在开始发送数据给目标基站时不需要中断对终端的 RLC

的数据发送）。

基站在切换时转发成功接收的上行 PDCP SDU 给服务网关并丢弃剩下的上行 RLC PDU。

相应地，基站不转发下行和上行的 RLC 文。

对上行，UE 从第一个 PDCP SDU 开始对目标技术发送数据。切换过程中不能保证堆栈

内向上层 PDU 的发送。

9.2.2b.1.2 RLC-UM 承载

基站在切换时可以用终端没有认证的 SN 或者所有没有发送的上行 PDCP SDU 来转发所

有的上行的 PDCP SDU 到目标基站。另外源基站也可以通过 S1 口将数据转发到目标基站。

基站丢弃所有剩余的下行的 RLC PDU。

基站将所有接受到的不要转发的上行的 PDCP SDUs 发送给终端的上层。

基站在切换时转发成功接收的上行 PDCP SDU 给服务网关并丢弃剩下的上行 RLC PDU。

对上行，UE 从第一个 PDCP SDU 开始对目标技术发送数据。

相应地，基站不转发下行和上行的 RLC 文。

9.2.3 测量

9.2.3.1 从 E-UTRAN 来的 Inter-RAT 切换

测量由 E-UTRAN 控制，通过广播信令或者专用控制信令通知终端，以进行 inter-RAT

移动。在 RRC_CONNECTED 状态，终端采用由 E-UTRAN 通过 RRC 或者 MAC 命令（FFS）直接

限定的测量配置，例如包含在 UTRAN MEASUREMENT_CONTROL 中。

终端在上行或者下行空闲周期中执行 inter-RAT 邻区测量。上行或者下行空闲周期是

由网络通过合适的 DRX 周期或者数据包调度来提供的。

9.2.3.2 到 E-UTRAN 去的 Inter-RAT 切换

从 UTRAN 到 E-UTRAN 方向的切换，终端使用由压缩模式（CELL_DCH），FACH 测量时机

（CELL_FACH - FFS），或者 DRX,创造出来的空闲周期，进行 E-UTRAN 测量。

从 GERAN 到 E-UTRAN 方向的切换，E-UTRAN 测量采用如同 WCDMA 中测量的类似方式：

在 GSM 空闲帧中以时间复用的方式测量 E-UTRAN。

当层 1的细节被定义后，3GPP 的 inter-RAT 测量的约束条件将需要考虑。

9.2.3.3 从 E-UTRAN 来的 Inter-RAT 小区重选

在 RRC_IDLE 状态，终端采用由 E-UTRAN 广播的为小区重选的特定测量参数，例如包

含在 UTRAN SIB 内。

9.2.3.4 终端测量负荷限制

引入 E-UTRA 后的一个现象就是会存在各种不同能力的 UE. 每个 UE 可能支持不同的

组合的技术，比如说 E-TRAN, UTRA, GSM, 和非 3GPP 技术以及不同组合的频率，比如说

800 MHz, 1.7 GHz, 2 GHz 等。不考虑异构网络的环境，应该使终端的测量负荷应该小


42

化。通过以下方式来限制测量负荷：

- E-UTRAN 能配置被 UE 测量的技术；

- 尽量减少测量标准(事件和周期性测量)的数目(见 3GPP TS 25.133 的 8.3.2 节)；

- 为了进行有效的测量控制和激活不必要的测量活动, E-UTRAN 应该知道 UE 的能力；

- 可能使用的盲切 (例如，在没有收到终端的测量报告的情况下进行切换)。

9.2.4 网络方面

Inter-frequency/inter-RAT 终端移动性机制依赖于一个“基于优先级别的机制”，

网络配置一个频率/RAT 的优先级别次序的列表来作为终端 Inter-frequency/inter-RAT

小区重选决定的基础。E-UTRAN 小区广播一个公共的其他频率/RAT 优先级别信息,对于本

小区的所有用户均有效，来使能（enable）inter-frequency/inter-RAT 小区重选过程。

这些公共的优先级别信息可以被E-UTRAN通过专用信令在RRC_CONNECTED状态转移到

RRC_IDLE 状态时给单个终端重写。E-UTRAN 可以基于由 MME 提供的用户签约相关信息设置

专用的优先级别。

9.3 Inter 3GPP 的 RAT 之间的移动性管理

9.3.1 终端能力配置

终端必须能够和 E-UTRAN 进行通讯，告知其无线接入能力，例如终端支持的系统（包

含版本和频带信息），终端的接收和发送能力（single/dual radio, dual receiver）。终

端需要将它的其他技术的能力发送给 E-UTRAN。

由于 1xRTT csfallback 程序由终端或者 1xRTT 网络触发，因此 eNB 没有必要知道终

端的 1xRTT csfallback 能力。

9.3.2 CDMA2000 和 E-UTRAN 之间的移动性管理

本节描述 E-UTRAN 机制，用以支持 E-UTRAN 和 cdma2000 HRPD 或者 1xRTT 之间的空闲

模式和激活模式下的移动性。

9.3.2.1 终端与 CDMA2000 接入网之间经由 E-UTRAN 的信令隧道

为了有效支持从 E-UTRAN 和 cdma2000 目标系统之间的切换过程，cdma2000 信令消息

将经由 E-UTRAN 透明传输给目标系统，此时 eNB 和 MME 扮演中继点的角色。

为了支持 MME 找到正确的目标系统节点，需要提供路由上行隧道消息并将需要测量目

标系统的信息发送给 cdma2000 系统，每个 eNB 会分配一个 cdma2000 HRPD SectorID 和/

或一个 cdma2000 1xRTT SectorID。cdma2000 相关的小区 id 通过 cdma2000 的消息在 S1-AP

口发送给 MME 并将它在 S101 接口和相应的接口发送给 cdma2000 1xRTT 系统。

通过 E-UTRAN 的无线接口来实现通道，使用上行消息传送或者下行切换预备传送和上

行消息传送 RRC 消息。使用不同的上行传送消息是因为上行切换预备发送消息可以使用高

优先级无线信令承载。对上/下行消息传送消息使用一种特殊的 RRC 消息中的 IE 来标识消

息的类型。另外，如果所发送的是一个隧道消息，使用另外一种 IE 来传送 cdma2000 的

RRC 隧道过程信息。

这些上行消息传送/上行切换预备传送和下行消息传送 RRC 消息和正常的消息一样需

要接入网的安全保障，但是 cdma2000 的通道消息不需要。


43

图 20 上行数据传输

图 21 下行数据传输

通过 S1-MME 接口来实现通向 MME 的隧道，将压缩的 cdma2000 的信息压缩到一个新的

S1 CDMA 隧道消息中。这些 S1 消息送到另外的 cdma2000 标准的 IE 隧道消息中。

9.3.2.2 E-UTRAN 和 HRPD 之间的移动性管理

9.3.2.2.1 从 E-UTRAN 到 HRPD

HRPD 系统信息块将在 E-UTRAN 的 BCCH 信道上发送。终端在 RRC_IDLE 和

RRC_CONNECTED 状态下监视 E-UTRAN 的 BCCH 信道，来找回 HRPD 系统信息，用于准备从

E-UTRAN 到 HRPD 系统的小区重选或者切换。HRPD 系统信息也可以通过专用信令的方式提

供给终端。

9.3.2.2.1.2 在 E-UTRAN 中测量 HRPD

HRPD 的测量事件和参数在 10.2.3 节。

9.3.2.2.1.2.1 Idle 模式下的测量控制

终端为了进行小区选择，应该能够对 HRPD 小区进行测量。

同3GPP内不同技术间的idle模式的测量控制重新用于控制idle模式对HRPD的测量。

当 E-UTRAN 服务小区的低于指定的门限的时候终端开始对 HRPD 的进行测量。

9.3.2.2.1.2.2 激活状态下的移动性管理

在 RRC 连接状态，终端需要按照 E-UTRAN 的指示对 HRPD 网络进行测量。网络提供 HRPD

邻小区的选择信息和通过专用的 RRC 信令对之进行相应测量控制。如果需要，eNB 网络通

过专用信令对终端进行测量配置和激活。支持周期性的事件触发测量上报。

对于单一无线的终端，测量的间隙需要允许终端可以转到 HRPD 网络和进行测量。这

些测量由网络控制。eNB 通过 RRC 专用信令对终端进行测量配置和激活。双接收机的终端

不需要离开 E-UTRAN 网络就可以对邻近的 HRPD 网络小区进行测量。终端不需要下行的 gap

模式，这可以让终端能同时进行对相应的频率的测量。终端不需要上行的 gap 模式，这可

以让终端可以同时进行对接入网络业务的接受和对另外一个网络的测量。


44

9.3.2.2.1.2.3 激活状态下的测量

终端测量每个 HRPD 邻小区进行测量并通过 RRC 消息上报。

9.3.2.2.1.3 预注册 HRPD 过程

在注册之前要允许终端对 HRPD 网络进行测量和重选或者切换。E-UTRAN 网络通知 UE

是否需要通过广播行到和专用的 RRC 消息进行预注册

信令过程对网络来说是透明的。在预注册到HRPD的过程中，消息可以通过RRC和 S1-AP

之间的隧道来进行。

终端对 HRPD 文进行维护。比如，通过周期性的重新注册。终端使用预注册的地区信

息来决定是否需要进行预注册。双接受机的终端可以忽略参数。E-UTRAN 网络通过系统广

播或者专用 RRC 信令来提供预注册的地区信息。预注册只在被要求的区域进行。

预注册的管理和处理由HRPD的上层来做。终端在发送cdma2000小区测量报告的时候需

要指示是否是预注册。

9.3.2.2.1.4 E-UTRAN 到 HRPD 的小区重选

小区从 E-UTRAN 重选到 HRPD 的前提条件是终端之前已经通过预注册过程或者 HRPD 预

注册建立了和目标HRPD网络的联系。终端在RRC状态下进行重选到HRPD。小区重选到HRPD

的过程需要和 3GPP 接入技术间重选机制一致。

9.3.2.2.1.5 E-UTRAN 到 HRPD 的切换

小区从 E-UTRAN 切换到 HRPD 的前提条件是终端之前已经通过预注册过程或者 HRPD 预

注册建立了和目标 HRPD 网络的联系。网络根据接受到的终端的测量报告通过一条 RRC

HANDOVER FROM E-UTRA PREPARATION REQUEST 消息来发起切换并支持终端开始切换过程。

这个消息需要包含指定的目标技术的类型，任何终端需要的 cdma2000 的 HRPD 参数。终端

在收到这个消息后开始进行切换过程。UE 和 HRPD 之间的切换信令通过 E-UTRAN 网络的隧

道来传送。这些 HRPD 参数和信令需要发送到 E-UTRAN。

这些在隧道传送的消息属于 RRC 消息和 S1-CDMA2000 隧道消息。MME 根据 HRPD 网络提

供的指示来获得切换成功是否的信息并也可以通过 S1 CDMA2000 隧道消息来设置切换的状

态。如果切换成功，E-UTRAN 会通过隧道将 “CDMA2000 handover command”发送到终端

并包含 RRC MOBILITY FROM E-UTRA 消息。

终端可以不停的在 E-UTRAN 中接收和发送数据直到收到含有“CDMA2000 handover

command”的 RRC MOBILITY FROM E-UTRA 消息。终端在收到这条消息后离开 E-UTRAN 网络

开始建立和 HRPD 间的信道。UE 和 HRPD 网络间的切换信令通过隧道进行传输。 9.3.2.2.2 从 HRPD 到 E-UTRAN 的移动性

从 HRPD 到 E-UTRAN 的移动性对 E-UTRAN 没有任何影响。

9.3.2.3 E-UTRAN 和 cdma2000 1xRTT 之间的移动性管理

9.3.2.3.1 从 E-UTRAN 到 cdma2000 1xRTT 的移动性

9.3.2.3.1.1 在 E-UTRAN 中发送 cdma2000 1xRTT 系统消息

1xRTT 系统信息块将在 E-UTRAN 的 BCCH 信道上发送。终端在 RRC_IDLE 和

RRC_CONNECTED 状态下监视 E-UTRAN 的 BCCH 信道，来找回 cdma2000 1xRTT 系统信息，用

于准备从 E-UTRAN 到 cdma2000 1xRTT 系统的小区重选或者切换。cdma2000 1xRTT 系统信

息也可以通过专用信令的方式提供给终端。该系统的系统消息中含有 1xRTT 的邻小区信息


45

和 CDMA 的时间信息。并对 1xRTT 的 1xCS Fallback 预注册信息进行控制。

9.3.2.3.1.2 从 E-UTRAN 来测量 cdma2000 1xRTT

1xRTT 测量事件和参数在 10.2.3 节。

9.3.2.3.1.2.1 Idle 模式下的测量控制

终端能够在 LTE_IDLE 模式下对 1xRTT 系统的小区进行测量，以进行小区重选。空闲

模式下对 cdma2000 1xRTT 的测量控制和小区重选重用了 intra-3GPP 下 inter-RAT 时空闲

模式测量控制和小区重选机制。

同3GPP内不同技术间的idle模式的测量控制重新用于控制idle模式对HRPD的测量。

当 E-UTRAN 服务小区低于指定门限的时候终端开始对 HRPD 进行测量。

9.3.2.3.1.2.2 连接模式下的测量控制

连接模式下，终端依照 E-UTRAN 网络的指示对 cdma2000 1xRTT 每个小区进行测量。

基于接收到的终端测量报告，eNB 发送一条 RRC 信令给终端，来指示终端该开始切换过程。

这条给终端的信令应该包含特定目标类型、任何 CDMA2000 特定的 1xRTT 参数，被终端用

于创造适当的 1xRTT Origination Request 信令。这些 1xRTT 接入所需参数是透明传送

E-UTRAN 的。从 E-UTRAN 切换到 cdma2000 1xRTT 的高级别过程中，注册和切换在做出切

换决策后立即执行。支持周期性和事件的测量上报。

对于单一无线的终端，测量的间隙需要允许终端可以转到 cdma2000 1xRTT 网络和进

行测量。这些测量由网络控制。eNB 通过 RRC 专用信令对终端进行测量配置和激活。双接

收机的终端不需要离开 E-UTRAN 网络就可以对邻近的 HRPD 网络小区进行测量。终端不需

要下行的 gap 模式，这可以让终端能同时进行对相应的频率的测量。终端不需要上行的

gap 模式，这可以让终端可以同时进行对接入网络业务的接受和对另外一个网络的测量。

9.3.2.3.1.2.3 激活状态下的测量

终端在 RRC_CONNECTED 状态下测量每个 cdma2000 1xRTT 邻小区进行测量并通过 RRC

消息上报。

9.3.2.3.1.3 E-UTRAN 到 cdma2000 1xRTT 的小区重选

终端在 RRC_IDLE 状态下进行对 cdma2000 1xRTT 的测量。

E-UTRAN 到 1xRTT 的小区重选遵循 3GPP 内系统间的小区重选机制。

9.3.2.3.1.4 E-UTRAN to cdma2000 1xRTT Handover

对高层的除了 1xRTT CS Fallback 外的从 E-UTRAN 到 cdma2000 1xRTT 的切换，在切

换判决后即进行注册和切换。网络根据接受到的终端测量报告通过一条 RRC HANDOVER FROM

E-UTRA PREPARATION REQUEST 消息来发起切换并支持终端开始切换过程。这个消息需要

包含指定目标技术的类型，任何终端需要的 cdma2000 的 1xRTT 参数。终端在收到这个消

息后开始进行切换过程。UE 和 1xRTT 之间的切换信令通过 E-UTRAN 网络的隧道来传送。

这些 1xRTT 参数和信令需要发送到 E-UTRAN。

这些在隧道传送的消息属于 RRC 消息和 S1-CDMA2000 隧道消息。MME 根据 1xRTT 网络

提供的指示来获得切换成功是否的信息并也可以通过 S1 CDMA2000 隧道消息来设置切换的

状态。如果切换成功，E-UTRAN 会通过隧道将 “CDMA2000 handover command”发送到终

端并包含 RRC MOBILITY FROM E-UTRA 消息。

终端可以不停的在 E-UTRAN 中接受和发送数据直到收到含有“CDMA2000 handover


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command”的 RRC MOBILITY FROM E-UTRA 消息。终端在收到这条消息后离开 E-UTRAN 网络

开始建立和 HRPD 间的信道。UE 和 HRPD 网络间的切换信令通过隧道进行传输。 9.3.2.3.2 从 cdma2000 1xRTT 到 E-UTRAN 的移动性

从 cdma2000 1xRTT 到 E-UTRAN 的移动性对 E-UTRAN 没有任何影响

9.3.2.3.3 1xRTT CS 返回

对 1xRTT 的 CS 返回使 UE 可以在 E-UTRAN 服务中进行电路域的业务[23]。一个具有

CS 返回能力的终端在连接到 E-UTRAN 时为了使用 1xRTT 接入网来建立终端和原先 1xRTT

的电路域的业务可以预注册 1xRTT 的电路域。在终端和 CDMA 之间的 1xRTT 信令发送到

E-UTRAN. 在预注册到 1xRTT 的过程中，消息可以通过 RRC 和 S1-AP 之间的隧道来进行。

9.3.2.3.3.1 1xRTT CSFB 的预注册

预注册使终端可以在返回 1xCS 前建立和 1xRTT 网络的联系。E-UTRAN 网络通知 UE 是

否需要通过广播行到和专用的 RRC 消息进行预注册。终端在进行对 1xRTT 的预注册之前通

过 CDMA2000-CSFBParametersRequest 消息向 eNB 请求必须的信息。 eNB 在

CDMA2000-CSFBParametersResponse 消息中将必须的信息发送给终端。这些必须的消息已

经通过 eNB 提前发送给 E-UTRAN 配置好了。

终端对 1xRTT 文进行维护。比如，通过周期性的重新注册。终端使用 1xRTT 预注册的

地区信息来决定是否需要进行预注册。

信令过程对网络来说是透明的。在预注册到HRPD的过程中，消息可以通过RRC和 S1-AP

之间的隧道来进行。双接收机的终端可以忽略参数。预注册只在被要求的区域进行。

预注册的管理和处理由 HRPD 的上层来做。终端在发送 cdma2000 小区测量报告的时候

需要指示是否是预注册。

9.4 区域限制

在 ECM-CONNECTED 状态过程中应用的具体区域限制信息，是通过 S1 接口在上下文建

立时由 MME 提供。

eNB 存储终端限制信息，据其决定是否终端接入 E-UTRAN 内的无线资源。当选择一个

目标 eNB 时，源 eNB 将使用这些限制信息。

可用终端的限制信息将被源 eNB 通过 X2 接口在 intra E-UTRAN 切换时传播。

9.5 CSG 小区相关的移动性管理

9.5.0 idle 模式下的移动性的原则

9.5.0.1 频率内的移动性

Idle 状态下的频率内的移动性的允许接入的 CSG 小区根据“ 好小区原则”来进行

小区的排队和重选。在小区的排队和重选过程中可以忽略那些已经被终端知道不能接入的

小区。

9.5.0.2 频率间的移动性

终端对频率间的小区排队和重选要根据终端允许接入的列表来区分 CSG 小区优先级并

遵循正常网络频率优先级的配置。

9.5.0.3 不同技术间的移动性

当终端在非 E-UTRAN 的其他网络内向 E-UTRAN 网络移动的时候支持自动搜索。终端需


47

求的定义在相应的其他技术标准中。

9.5.1 CSG 小区进入（Inbound）

9.5.1.1 RRC_IDLE

小区选择或者重选到 CSG 小区是基于终端自动搜索功能。这个搜索功能决定其何时以

及何地进行搜索。

为辅助在混合载频下的搜索过程，所有混合载频下的 CSG 小区系统消息广播保留 PCI

的值范围。混合载频下的非 CSG 小区是否在系统消息中广播是可选的。这个值的范围只应

用于该 PLMN 下的频率。终端对这个值保留 24 小时。终端具体怎么使用对这个值属于实现

问题。

终端根据允许接入的 CSG 列表来检查合适的 CSG 小区。如果某个 CSG 小区在一个终端

的 CSG 列表中，不代表这个 CSG 在所有的终端的 CSG 列表中。

如果终端的 CSG 列表是空的，那么应该不使用自动搜索 CSG 小区功能。

另外，支持手动搜索 CSG 小区功能。

小区选择或者重选到 CSG 小区并不需要网络提供邻区信息给终端。邻区信息可以被提

供在特定场景下来协助终端，例如：网络希望触发终端搜索 CSG 小区的地方。

终端在不同的允许接入的 CSG 小区中重选遵循正常的小区重选程序。

9.5.1.2 RRC_CONNECTED

终端在 RRC_CONNECTED 状态下根据网络的配置使用正常的测量和移动。

终端在 RRC_CONNECTED 状态下不要求支持手动搜索 CSG IDs。

9.5.2 CSG 小区离开（Outbound）

9.5.2.1 RRC_IDLE

空闲模式下，对于离开 CSG 小区的终端，基于 CSG 小区的 BCCH 上的配置进行正常的

小区重选过程。

9.5.2.2 RRC_CONNECTED

激活模式下，对于离开 CSG 小区的终端，进行正常的网络控制的移动性过程。

9.6 测量模型

Layer 1 filtering

Layer 3 filtering

Evaluation of reporting

criteria

A D B C

C'

RRC configures parameters

RRC configures parameters

图 22: Measurement model

- A: 物理层的测量入口

- Layer 1 filtering: A的输入口，层1过滤。需要依赖精确的过滤。物理层测量的执

行不需要标准化。

- B: 层1过滤后的层1给层3的报告。


48

- Layer 3 filtering: 在B节点执行测量过滤. 层3过滤需要标准化并由RRC信令提供

相应的配置。C点的周期性的过滤的报告和B点的一样。

- C: 层3过滤后的测量。报告的等级和B节点一样。该报告被用作测量标准的评估。

- Evaluation of reporting criteria: 用于检查D节点是否需要测量报告。该结果可

以建立在C点的测量流程上。比如说，比较两个不同的测量。这可以用输入的C和C’

来图示。终端需要评估测量的标准，在C和C’至少需要一个测量结果。这个报告的

标准属于标准化的范畴并由RRC信令提供配置。

- D: 测量报告消息在无线口的发送。

层 1 过滤会介绍某一等级的测量。终端什么时候、什么方式来执行测量会在相应的标

准中来定义说明 B 点的输出结果满足性能要求[参考 21]。层 3 过滤和参数配置参考的标

准定义在[参考 16]中。C和 C’的测量报告使用事件触发。

10 调度和速率控制

LTE 在 MAC 中使用调度功能是为了有效利用 SCH 资源。调度功能包括调度器操作、调

度信令以及支持调度器操作的测量。

10.1 基本的调度器操作

在 eNB 中，MAC 包含动态资源调度器，动态资源调度器为下行链路共享信道(DL-SCH)

和上行链路共享信道(UL-SCH)分配物理层资源。DL-SCH 和 UL-SCH 使用不同的调度器进行

调度操作。

当在 UE 之间共享资源时，调度器应该考虑每个 UE 以及相关的无线承载(RB：Radio

Bearer)的业务量和 QoS 的要求。对 UL-SCH 上的传输进行授权时，其授权是针对每个 UE

的(没有针对每个 UE 的每个 RB 的授权)。

调度器可以考虑 UE 侧的无线条件来进行资源分配，而无线条件则是依据 eNB 和/或 UE

所报告的测量结果进行判定的。

无线资源分配可以是对一个或多个 TTI 有效的。

资源分配包含物理资源块 PRB 和调制编码方案 MCS。而对时间周期大于一个 TTI 的资

源分配也可以包含其他需要的信息(如分配时间、分配资源的重复因子等)。 10.1.1 下行调度

在下行链路上，E-UTRAN 可以在每个 TTI 上通过用 UE 的 C-RNTI 加扰的 PDCCH 为 UE 动

态分配资源。当 UE 能够进行下行链路接收时(UE 的活动由 DRX 控制)，为了得到可能分配

给该 UE 的资源，UE 需要一直监视 PDCCH。

− RRC 定义静态调度下行授权的周期；

− PDCCH 指示了该下行授权是否是一个静态授权，也即表明该授权是否能隐式重用于

后续的 TTI，TTI 的周期由 RRC 确定。

如果是静态调度，重传通过 PDCCH 显式指示。UE 在有静态资源配置的子帧，如果 UE

没有检测到用自己的 C-RNTI 加扰的 PDCCH，UE 就会认为下行链路传输是在静态分配的资

源上进行的。否则，如果 UE 在静态分配的子帧上检测到用其 C-RNTI 加扰的 PDCCH，PDCCH

中所分配的资源将会覆盖静态分配的资源，UE 不对静态资源进行解码。


49

10.1.2 上行调度

在上行链路上，E-UTRAN 可以在每个 TTI 上通过用 UE 的 C-RNTI 加扰 PDCCH 为 UE 动

态分配资源 (PRB 和 MCS)。当 UE 能够进行下行链路接收时(UE 的活动由 DRX 控制)，为了

得到可能分配给该 UE 上行链路传输资源，UE 需要一直监视 PDCCH。

此外，E-UTRAN 可以为 UE 分配静态上行链路资源，该资源用于 HARQ 首次传输及可能

进行的重传：

− RRC 定义静态调度周期；

− PDCCH 指示上行链路调度是否为静态资源 (通过 SPS-RNTI 扰码来区分是静态调度

还是动态调度，并用 SPS-RNTI 扰码的 PDCCH 来激活静态调度) ，即 PDCCH 所指示

的上行链路资源是否可用于所有静态调度 TTI，其静态调度间隔为 RRC 所定义的

静态调度周期。

在 UE 有静态调度资源的子帧，如果 UE 没有发现其 C-RNTI 加扰的 PDCCH，UE 就使用

为该 TTI 所配置的静态资源进行上行链路传输。网络侧在预定义的 PRB 上用预定义的 MCS

进行解码。否则，在 UE 有静态调度资源的子帧，如果 UE 检测到其 C-RNTI 加扰的 PDCCH，

那么 PDCCH 中所分配的资源将会覆盖静态调度资源，UE 在新分配资源上进行上行链路传

输，不再在原来的静态调度资源上进行上行链路传输。重传可以在静态分配的资源上进行

传输，或者是在通过 PDCCH 显式分配的资源上进行传输。

注：在上行链路上没有盲检，当 UE 没有足够的数据填充分配的资源时，采用 padding。

10.2 空

10.3 支持调度操作的测量

测量报告使调度器在上行链路和下行链路上能够正常工作。测量报告包括传输量和 UE

的无线环境测量。

上行链路缓冲区状态报告(BSR)为 QoS 分组调度提供支持。在 E-UTRAN 中，上行链路

缓冲区状态报告指明 UE 中无线承载组(RBG，一个无线承载组由一组无线承载组成)中所缓

存的数据。上行链路报告使用了 4个 RBG 以及两种格式：

− 短格式，仅报告(一个 RGB 的)一个 BSR。

− 长格式，报告(所有四个 RGB 的)所有四个 BSR。

上行链路缓冲区状态报告使用 MAC 信令进行传输。

10.4 GBR 和 UE-AMBR 的速率控制

10.4.1 下行链路

eNB 保证下行链路 GBR 与一个 GBR 承载进行关联，并强制下行链路 AMBR 与一组非 GBR

承载关联。

10.4.2 上行链路

UE 具有上行链路速率控制功能，速率控制功能对无线承载 RB 之间的上行链路资源的

共享进行管理。RRC 通过给每个承载分配一个优先权及 PBR (Prioritised Bit Rate) 和

per-APN AMBR 来控制上行链路速率控制功能。RRC 为 UE 所配置的速率可能和 S1 接口通知

给 eNB 的不相关。

上行链路速率控制功能确保 UE 按以下顺序为其无线承载服务：


50

1. 所有的无线承载根据 PBR 以优先权递减的顺序进行服务。

2. 对剩余的授权资源，根据各无线承载的实际需求和 per-APN AMBR 限制，按优先权

递减的顺序分配给所有的无线承载 RB。

注 1：当所有的 PBR 设置为 0时，第一步被跳过，UE 按照严格的优先权顺序对无线资

源进行服务：UE 让高优先权数据传输大化。

注 2：通过限制 UE 总的授权，eNB 可以确保不会超过 per-UE AMBR。

一个 RB 和一个逻辑信道对应，MAC 在进行优先权调度时，基于逻辑信道的优先权进行

调度，也即基于 RB 的优先权进行调度。

如果多个无线承载有相同的优先权，UE 需要为这些无线承载提供同等服务。

10.5 CQI 报告

UE 报告 CQI 的时频资源受 eNB 控制。CQI 报告可以是周期性的，也可以是非周期性的。

UE 可以同时配置周期性 CQI 报告和非周期性报告。当周期性报告和非周期性报告发生在

同一子帧时，只报告非周期性报告。

为有效支持本地化的、分布式的和 MIMIO 传输，E-UTRAN 支持三种类型的 CQI 报告：

− 宽带类型：提供小区整个系统带宽的信道质量信息。

− 多频带类型：提供小区系统带宽的部分子集的信道质量信息。

− MIMO 类型：FFS

周期性报告具有以下特征：

− 当某个子帧被配置为发送周期性 CQI 报告时，如果 UE 在该子帧分配到 PUSCH 资源，

那么周期性 CQI 报告就与 PUSCH 上传输的上行链路数据一起发送。否则，CQI 报告

在 PUCCH 上进行发送。

非周期性报告具有以下特征：

− CQI 报告由 eNB 通过 PDCCH 进行调度；

− 在 PUSCH 上与上行链路数据一起传输。

当 CQI 报告随 PUSCH 一起传送时，由物理层完成与传输块的复用 (即 CQI 报告不是上

行链路传输块的一部分)。

eNB 为 CQI 报告配置一组大小和格式。CQI 报告的大小与格式取决于它是在 PUSCH 还是

PUCCH 上进行传输以及是周期性报告还是非周期性报告。

对非周期性报告，其大小与格式由 RRC 给出。非周期性报告的小间隔为 1个子帧。

11 DRX

为了合理的 UE 电池消耗，E-UTRAN 中 DRX 特性如下：

- 按 UE 设置（不是按无线承载配置）；

- 没有 RRC 或 MAC 子状态来区分不同 DRX 级别；

- 网络控制可用的 DRX 值，从 non-DRX 到 x 秒。X值的长度可以和 ECM-IDLE 状态下寻呼

DRX 的值相同；

- 测量需求和报告准则随 DRX 间隔的长度变化，例如长 DRX 间隔下的需求可以更宽松；

- 当 DRX 间隔在某门限值以上且服务小区质量在另一门限值以上时，UE 可以忽略邻区测

量。为了在 UE 中配置该行为，该两个门限值可以由 eNB 进行指示；


51

- UE 可以不顾 DRX 而使用首次可用的 RACH 机会发送上行测量报告；

- 在发送测量报告后，UE 可以立即改变其 DRX。该机制将由 eNB 预先配置；

- 数据发送相关 HARQ 操作独立于 DRX 操作， UE 在下行不顾 DRX，为可能的重传和/或

ACK/NAK 信令醒来读取 PDCCH, 使用定时器限制 UE 保持苏醒等待重传的时间；

- 在配置 DRX 情况下，可以为 UE 进一步配置一个“持续时间（on-duration）”定时器，

其间 UE 为可能的资源分配监听 PDCCH；

- 在配置 DRX 的情况下，周期性 CQI 报告仅在“活动时间（active-time）”发送。RRC

可以进一步限制周期性 CQI 报告仅在“持续时间（on-duration）”发送；

- 在 UE 中使用定时器检测是否需要获取时间提前量（timing advance）；

下列定义应用于 E-UTRAN 中的 DRX:

- 持续时间（on-duration）：UE 从 DRX 醒来，等待接收 PDCCH 的下行子帧时间期间。

如果 UE 成功解码一个 PDCCH，UE 保持苏醒状态，并启动“非活动定时器（inactivity

timer）”；

- 非活动定时器（inactivity-timer）：UE 从后一次成功解码 PDCCH 后，等待成功解

码 PDCCH 的下行时间期间，如果解码失败，UE 重新进入 DRX。UE 仅在成功解码首传的

PDCCH 后才重启非活动定时器（即，对于重传的情况不重启）。

- 活动时间（active-time）：UE 处于苏醒状态的总时间期间。包括 DRX 周期的“持续

时间（on-duration）”、UE 在“非活动定时器（inactivity-timer）”超时前执行

连续接收的时间、UE 在一个 HARQ RTT 后等待下行重传时执行连续接收的时间。基于

上述内容，小的“活动时间”等于“持续时间（On-duration）”，大时间没有

定义（无限）；

在上述参数中，“持续时间（On-duration）”和“非活动定时器（inactivity timer）”

的长度是固定的，“活动时间（active-time）”的长度基于 UE 的调度决策和 UE 是否解码

成功而不同。只有“持续时间（On-duration）”和“非活动定时器（inactivity timer）”

期间由 eNB 通过信令通知给 UE:

- 在任何时间，仅使用一个 DRX 配置；

- UE 从 DRX 睡眠状态醒来时开始“持续时间（on-duration）”；

注意：这也适用于 UE 只有一个被处理的通过预分配资源的业务（如，实时）；这允许其它如 RRC

信令在活动时间的剩余部分发送。

- 初始发送只能在“活动时间（active-time）”期间发生（因此当 UE 在仅等待某次重

传时，它不必在 RTT 期间处于“苏醒”状态）。

- 如果在“活动时间（active-time）”期间 PDCCH 没有被成功解码，UE 必须遵循 DRX

配置（即，如果 DRX 配置允许，UE 可以进入 DRX“睡眠”）:

- 这也适用于 UE 被分配了预定义资源的子帧；

- 如果 UE 成功解码了首传的 PDCCH，它必须保持“苏醒”状态并启动“非活动定时器

（inactivity timer）”（即使在分配了预定义资源的子帧上 PDCCH 被成功解码），

直到 UE 收到重新进入 DRX 的 MAC 控制消息，或者直到“非活动定时器（inactivity

timer）”超时。两种情况下，在重新进入 DRX 后 UE 所遵循的 DRX 周期由下列规则

给出：


52

- 如果配置了短 DRX 周期；UE 首先遵循短 DRX 周期，在一个较长时间的非活动

时间后 UE 遵循长 DRX 周期；

- 否则，UE 直接遵循长 DRX 周期。

注意：配置了DRX时，网络应该通过请求UE向网络发送周期性信号以检测UE是否还在EUTRAN覆盖范围。

12 QoS

一个 EPS 承载/E-RAB 是在 EPC/E-UTRAN 中用于承载级别 QoS 控制的区分级别。即映射

到相同 EPS 承载的 SDF 接收相同承载级别的分组处理（例如：调度策略，排队管理策略，

速率修正策略，RLC 配置等）。

当 UE 连接到一个 PDN 时建立一个 EPS 承载/E-RAB，并且在 PDN 连接的整个期间建立

的承载都将被保留，这可给 UE 提供到 PDN 的永远在线的 IP 连接，这个承载就是默认承载。

任何其他的到相同的 PDN 建立的 EPS 承载/E-RAB 都是专用承载。默认承载的初始承载级

别 QoS 参数由网络分配，基于签约数据。决定建立或修改一个专用承载仅能由 EPC 执行，

并且承载级别 QoS 参数值一直由 EPC 分配。

如果涉及 GBR 的专用的网络资源在承载建立/修改的时候被永久分配给一个 EPS 承载

/E-RAB（例如：通过 eNB 中的准许进入控制功能），则该相关的 EPS 承载/E-RAB 则是一个

GBR 承载。否则，此 EPS 承载则是一个非 GBR 承载。当默认承载是一个非 GBR 承载时，其

专用承载既可以是 GBR 承载也可以是非 GBR 承载。

12.1 QoS 概念和承载业务架构

一个 ESP 承载业务分层架构在图 23 描述：

－在上行方向， UE 中的一个 UL TFT 绑定一个 SDF 到一个 EPS 承载。通过在 UL TFT

中包括多个上行分组包过滤器，多个 SDF 可以被复用到一个相同的 EPS 承载上。

－在下行方向， PDN GW 中的一个 DL TFT 绑定一个 SDF 到一个 EPS 承载。通过在 DL

TFT 包括多个下行分组包过滤器，多个 SDF 可以被复用到一个相同的 EPS 承载上。

－一个 E-RAB 在 UE 和 eNB 之间传输一个 EPS 承载的分组包。当一个 E-RAB 存在时，

此 E-RAB 和一个 EPS 承载之间存在一一对应关系。

－一个数据 RB 在一个 UE 和一个 eNB 之间传输一个 EPS 承载的分组包。当一个数据

RB 存在时，此数据 RB 和 EPS 承载/E-RAB 之间存在一一对应关系。

－一个 S1 承载在一个 eNB 和一个服务 GW 之间传输一个 E-RAB 的分组包。

－一个 S5/S8 承载在一个服务 GW 和一个 PDN GW 之间传输一个 EPS 承载的分组包。

－一个 UE 存储一个上行分组过滤器和一个数据 RB 之间的映射，以形成上行方向上

的一个 SDF 和一个数据 RB 之间的绑定。

－一个 PDN GW 存储一个下行分组过滤器和一个 S5/S8a 承载之间的映射，以形成下

行方向上的一个 SDF 和一个 S5/S8a 之间的绑定。

－一个 eNB 存储一个数据 RB 和一个 S1 承载之间的一一映射，以形成包括上下行方

向上的一个数据 RB 和 S1 承载之间的绑定。

－一个服务 GW 存储一个 S1 承载和一个 S5/S8a 承载之间的一一映射，以形成包括上

下行方向上的一个 S1 承载和 S5/S8a 承载之间的绑定。


53

图 23 EPS 承载业务架构

12.2 QoS 参数

承载等级（例如：每个承载或者每个承载集合）QoS 参数是 QCI、ARP、GBR 和 AMBR。

每个 EPS 承载/E-RAB（GBR 和非 GBR）与以下承载等级 QoS 参数相关：

- QoS 分类标识（QCI）：用作接入节点特定参数的参考标量，例如包括调度权重、接

入门限、排队管理门限、链路层协议配置等。QCI 由运营商预先配置。

- 分配和保持优先级（ARP）：ARP 的主要目的是决定是否一个承载建立/修改请求能

被接受或因资源闲置而拒绝。另外，ARP 可以被 eNB 用来决定哪个承载可以在特殊

资源受限时被释放（例如：在切换时）。

另外，每个 GBR 承载也与下列承载等级 QoS 参数关联：

- 保证比特速率（GBR）：期望一个 GBR 承载能提供的比特速率。

一个 UE 的每个 APN 接入，与下列 QoS 参数关联：每个 APN 合计的大比特速率

（APN-AMBR）。

每个处于 EMM-REGISTERED 状态的 UE 与下列承载合计等级 QoS 参数关联：每个 UE 合

计的大比特速率（UE-AMBR）。

GBR 表示了每个承载的业务比特速率，UE-AMBR/APN-AMBR 表示了每组承载的业务比

特速率。这些 QoS 参数的每个参数都由上行和下行组成。

13 MBMS

13.1 概述

在 E-UTRAN 中，可以在专用于 MBMS 的频率层上（专用于 MBMS 传输的小区集合，也就

是“MBMS 专用小区”），和/或者也可以在 MBMS 业务与非 MBMS 业务共享的频率层上（一组

不仅支持单播业务，而且支持 MBMS 传输的小区集合，也就是“单播/MBMS 混合小区”）提

供 MBMS 业务。在这两种情况下，都可以将单频网方式用于 MBMS 传输（MBSFN）。

对于 UE 来说，MBMS 接收状态可以是 RRC 连接状态（RRC_CONNECTED）或者 RRC 空闲

状态（RRC_IDLE）。无论何时接收 MBMS 业务，都应用呼叫来通知用户，并且可能初始化一


54

个呼叫。

13.1.1 定义

对于 E-MBMS，引入如下定义：

MBSFN 同步区——MBSFN Synchronization Area：网络中的一个区域，在该区域中所

有 NodeB/eNodeB 能够被同步，从而执行 MBSFN 传输。MBSFN 同步区能够支持一个或者多

个 MBSFN 区。在一个给定的频率层上，一个 NodeB/eNodeB 仅属于一个 MBSFN 同步区。MBSFN

同步区独立于 MBMS 业务区。

MBSFN 传输或者 MBSFN 模式下的 MBSFN 传输——MBSFN Transmission or a

transmission in MBSFN mode：这是一种单播传输技术，该技术是通过在相同时间内传输

来自于多个小区的相同信号波形加以实现的。来自于一个 MBSFN 内的多个小区的 MBSFN 传

输可以看作为 UE 的一个传输。

MBSFN 区——MBSFN Area：一个 MBSFN 区包含一组小区，并且这组小区都位于网络中

的同一个可以协调进行 MBSFN 传输的 MBSFN 同步区。MBSFN 同步区中的小区可以是多个

MBSFN 区中的一部分，每个 MBSFN 区由传输内容和所参与的小区加以区分。

图 24 MBMS 定义

MBSFN 区传输和广播小区——MBSFN Area Transmitting and Advertising Cell：MBSFN

区中的小区，该小区贡献 MBSFN 传输，并且在小区内广播 MBSFN 传输的可用性。

MBSFN 区仅传输小区——MBSFN Area Transmitting-Only Cell： MBSFN 区中的小区，

该小区仅贡献 MBSFN 传输，但是不在小区内广播 MBSFN 传输的可用性。该小区类型是否需

要（FFS）。

MBSFN 区保留小区——MBSFN Area Reserved Cell：MBSFN 区中的小区，该小区不贡

献 MBSFN 传输。该小区可以被允许用于传输其他业务，但是在分配给其他的采用 MBSFN 传

输方式的业务的资源上使用时功率受限，例如：可以将相应资源分配给小区中心用户进行

PTP 传输。

13.1.2 E-MBMS 逻辑架构


55

图 25 E-MBMS 逻辑架构

图 25 描述了 E-MBMS 逻辑架构。注：MCE 与 MCE 之间的水平接口是否需要（FFS）。

多小区/组播协调实体——Multi-cell/multicast Coordination Entity (MCE)

MCE 是一个逻辑实体——这并不排除该实体属于其他网元的可能。MCE 的功能是，为

处于 MBSFN 区中的所有采用 MBSFN 方式进行多小区 MBSFN 传输的小区分配无线资源。除了

时间/频率无线资源外，还包括确定详细的无线资源配置，例如调制和编码方案。MCE 参

与 MBMS 会话控制信令。但是 MCE 不执行 UE-MCE 之间的信令。

E-MBMS 网关——E-MBMS Gateway (MBMS GW)

E-MBMS 网关是一个逻辑实体——这并不排除该实体属于其他网元的可能。该实体处

于 BMSC 和 eNB 之间，其基本功能是传输和广播经由同步协议处理了的 MBMS 数据包给相应

的 eNB。E-MBMS 网关中有用户面 PDCP 层，采用 IP 组播的方式发送 MBMS 用户数据给 eNB。

E-MBMS 网关执行 MBMS 会话控制信令（会话开始/结束）给 E-UTRAN。

控制面接口：

“M3”接口：MCE – MBMS GW

该接口位于 E-MBMS 网关和 MCE 之间。相应定义的 AP（Application Part）应用于 EPS

承载级别的 MBMS 会话控制信令（即，不传输无线配置数据）。这个过程包括，例如 MBMS

会话开始和结束。SCTP 用于信令传输，即，应用 PTP 信令。

“M2”接口：MCE – eNB

该接口上至少为多小区传输模式的 eNB 传输无线配置数据和会话控制信令。SCTP 用

于信令传输，即，应用 PTP 信令。

用户面接口：

“M1”接口：MBMS GW – eNB

该接口为纯用户面接口。对于单小区和多小区传输，采用 IP 组播方式分发 PTM 方式

的用户数据包。

13.1.3 E-MBMS 用户面协议架构

图 26 是内容同步的用户面架构。这个架构基于单播功能的分配。同时，在传输网络层

上定义其他的同步协议层，以便支持内容同步机制。


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RLC MAC PHY

UE E-MBMS Gateway

eNB

M1

RLC MAC

PHY

eBM-SC

MBMS packet

MBMS packet

TNL

TNL

TNL

SYNC SYNC

SYNC: Protocol to synchronise data used to generate a certain radio frame

图 26 MBMS 内容同步的用户面架构

同步协议定义为，携带额外信息，以使得 eNB 能够识别无线帧传输的定时信息，同时

检测数据包的丢失。同步协议应用于下行，该协议可能是 GTP-U 的一部分，或者是一个独

立的协议。

对于单小区和多小区传输，如果使用 PDCP（头压缩），则 PDCP 应该位于 E-MBMS 网关

中。

对于采用多小区传输方式发送 MBMS 业务的 eNB，应该遵从内容同步机制。单小区发

送模式下的 eNB 不需遵从同步协议所指明的严格定时需求。

13.2 MBMS 小区

支持 MBMS 的 E-UTRAN 小区，或者是 MBMS 专用小区，或者是 MBMS/单播的混合小区。

13.2.1 MBMS 专用小区

当一个小区属于专用于 MBMS 传输的频率层时，对于 PTM 方式，MTCH 和 MCCH 映射到 MCH 或者 DL-SCH（FFS）；无上行；其他（单播）小区中无计数机制；不支持单播数据传输；专用于 MBMS 传输的频率层上发寻呼消息（FFS）：如果允许寻呼，UE 可以在非

E-UTRA 小区（UTRA 小区）上响应（FFS）。 13.2.2 MBMS/单波混合小区

当小区不属于专用于 MBMS 传输的频率层时：对于 PTM 传输方式，MTCH 和 MCCH 映射到 MCH 和 DL-SCH；单播和 MBMS 传输通过协调方式完成。

13.3 MBMS 传输

13.3.1 概述

E-UTRAN 中的 MBMS 传输或者是单小区传输，或者是多小区传输。两种情况下，MCCH

都终结于 eNB。


57

13.3.2 单小区传输

MBMS 的单小区传输特征在于：

MBMS 仅在指定的小区覆盖范围内传输；

不支持来自多个小区的 MBMS 传输合并；

对于 PTM 传输，MTCH 和 MCCH 映射于 DL-SCH；

eNB 执行调度；

将多个 UE 分配到专用的上行反馈信道，这些信道与单播传输方式下的信道相同，

使得他们可以上报 HARQ Ack/Nack 和 CQI。配置这样的反馈机制后，AMC 将被应用，

在一个时间帧上的采用一组 RNTI 的 DL-SCH 上应用 HARQ 重传，该 DL-SCH 应和初始

的 MTCH 传输进行协调。所有 UE 能够接收重传，并且在 HARQ 层级上将其与原始的

传输进行合并；

分配了专用上行反馈信道的 UE 处于 RRC 连接状态；

为避免不必要的 MTCH 上的 MBMS 传输（小区中没有用户），MCCH 可能仅仅通告 MBMS

业务的可用性，在 MTCH 上传输数据之前，网络能够检测至少有一个对该业务感兴

趣的 MBMS 用户的小区存在性（例如，polling 或者通过 UE 业务请求）。是否需要对

小区中感兴趣的用户数目计数到一个更大的粒度（FFS）。

对于单小区传输，不要求 eNB 遵从同步协议指示的严格定时需求。但是，下列原则仍

然应该用于单小区传输：

1.E-MBMS 网关发送带有同步协议的 MBMS 数据包给相应的 eNB；

2.同步协议提供额外的信息，以便 eNB 识别传输无线帧。E-MBMS 网关不需要根据准确

的时间分割知道精确的无线资源分配信息（例如，无线帧传输的准确开始时间）；

3.对 MBMS 数据包进行的分割和串接仍然需要，由 eNB 中的 RLC/MAC 层完成，不考虑同

步协议中的指示；

13.3.3 多小区传输

MBMS 的多小区传输特征在于，

- 在 MBSFN 区内同步的传输 MBMS；

- 支持多小区的 MBMS 传输合并；

- 对于 PTM 传输，MTCH 和 MCCH 映射到 MCH；

- MBSFN 同步区，MBSFN 区，和 MBSFN 传输，广播，保留小区由 O&M 半静态配置；

- MCE 负责每个 MCH 的调度；

- 基于 NAS 层反馈的 AMC（FFS）。

一个载频可能支持多个 MCH，通过指定子帧模式完成指定 MCH 的物理资源分配，子帧

不需要时间上相邻于该 MCH。这种模式成为 MCH 子帧分配模式（MCH Subframe Allocation

Pattern，MSAP）。多个 MBMS 业务可以映射到相同的 MCH 上，一个 MCH 仅包含属于同一个

MBSFN 区的数据。是否 MCH 和 MBSFN 区为 1：1映射（FFS）。由 MCCH 告知每一个承载 MTCH

的 MCH 的 MSAP。在如下的 MASP 场景下：

- eNB 在该 MCH 上对不同的 MTCH 采用 MAC 复用。MCCH 上指示 MTCH 的传输顺序。

- 当业务复用到 MCH 时和当只有一个业务在 MCH 上传输时，需要在辅助 UE 选择所需要

接收的子帧时提供动态的调度信息。如何（例如，在 MAC 控制部分，或者单独的逻


58

辑信道 MSCH）承载调度信息。动态调度信息携带 MTCH 到辅助 MSAP 子帧的映射。这

种映射是基于属于一个 MSAP 的索引。

多小区传输的内容同步遵循下列原则：

1. 指定的 MBSFN 同步区中的所有 eNB 有一个同步的无线帧定时，以便无线帧能够在同

一个时间传输。

2. 对于每一个 MBMS 业务，所有 eNB 具有相同的 RLC/MAC/PHY 配置，和同样的信息（例

如，时间信息，传输顺序/优先级信息）以便保证 eNB 同步动态调度。这些由 MCE 预

先指示。

3. E-MBMS GW 向每一个传输该业务的 eNB 发送/广播带有 SYNC 协议的 MBMS 数据包。

4. SYNC 提供额外的信息，以便 eNB 辨识传输无线帧。E-MBMS GW 不需要根据精确的时

间分割知道准确的无线资源分配信息（例如，精确的无线帧传输开始时间）。

5. eNB 缓冲 MBMS 数据包，并等待 SYNC 协议中指示的传输定时。

6. MBMS 数据包需要分割/串接，应该由 eNB 中的 RLC/MAC 层执行。

7. SYNC 协议提供检测数据包丢失的方法，并针对连续的 PDU 数据包（带有 SYNC 头的

MBMS 数据包）丢失提供一种恢复机制。

8. 对数据包丢失的情况，受数据包丢失影响的无线块应该被忽略。

9. 该机制支持 MBMS 数据串终止的指示和检测（例如，辨别和可选地使用可用的空闲资

源，该资源相应于 MBMS PDU 数据流中的空闲部分）。

13.3.4 MBMS 接收状态

接收MTCH传输和参与至少一个MBMS反馈机制的UE将处于RRC连接状态。不参与MBMS

反馈机制的，接收 MTCH 传输的 UE 可能是 RRC 空闲状态或者 RRC 连接状态。对于 MTCH 的

单小区传输的接收，eNB 可能需要 UE 处于 RRC 连接状态。单小区接收时，在 MCCH 上携带

触发 UE 到 RRC 连接状态的信令。

13.3.5 MCCH 结构

MCCH 结构遵循下列原则：

- BCCH 指示一个或者两个主 MCCH 的调度（一个针对在 DL-SCH 上的单小区传输，一个

针对在 MCH 上的多小区传输）此时，MCH 上的主 MCCH 也可能指向另外的 MCH 上的辅

助 MCCH（如果有）。

注：当主 MCCH 映射到 DL-SCH 上的时候，辅助 MCCH 是否需要（FFS）。

- BCCH 仅指向能够发现主 MCCH 的资源，即，不指示业务的可用性。

- 对于单小区传输，主 MCCH 在 DL-SCH 上发送；对于一个 MBSFN 区内的多小区传输，

主 MCCH 在 MCH 上传输。

- 多个重叠的 MTCH-MBSFN 区可能导致多个 MCCH，针对多个 MCCH 使用多个 MBSFN 区是

可能的（使用辅助 MCCH）。

- MCCH-MBSFN 区不必和 MTCH-MBSFN 区相同，也即 MCCH 可能承载在不同于承载 MTCH 的

MCH 上，或者复用在与承载 MTCH 相同的 MCH 上。

13.4 业务连续性

随着可能的 MBMS 小区类型和传输模式的结合，各种布网场景出现了不少问题。其中，

E-UTRAN 提供必要的优化机制以便在如下的几个场景之间提供无缝的 MBMS 连续性：


59

1) 共享频率层的 MBSFN 和单小区传输之间；

2) 专用频率层上的 MBSFN 和共享频率层的单小区传输之间；

3) 共享频率层上的采用单小区传输的小区之间。

对于接收单小区传输情况，为 RRC 连接态下接收 MBMS 业务的 UE（或者直接到该状态

接收 MBMS 业务，或者由于其他原因而处于该状态，并且 eNB 意识到了 UE 正在接收某个

MBMS 业务），通过切换相关信令提供目标小区相应业务的 MTCH 信息。如果必要，服务 eNB

会触发目标 eNB 为获得 MBMS 业务进行的切换准备。

在 RRC 空闲态接收 MBMS 业务，并正在执行小区重选的 UE，或者处于 RRC 连接态，并

且不接收目标小区信息（切换信令的一部分），应该从目标小区的 MCCH 上获得目标小区

MTCH 信息，或者如果支持，可以从服务小区的 MCCH 信息中获得（FFS）。如果 UE 处于 RRC

连接态，并且源 eNB 意识到它正在接收 MBMS 业务，如果必要，则服务 eNB 能够触发目标

eNB 为获得 MBMS 业务进行切换准备。

13.5 网络共享

支持同一个国家的多个运营商之间的 MBMS 资源网络共享，并且主要集中在，但是不

限于专用载波 MBSFN 的共享。MBMS 网络共享不要求单播网络共享。运营商间的 MBMS 资源

共享不影响单播移动性。

注：是否基于双接收机（FFS）

13.6 支持复用的网络功能

无线资源效率的相当大的增益可能通过在一个 MCH 复用多个 E-MBMS 业务。这些共享

资源的业务称为 E-MBMS 业务复用。分配给一个 E-MBMS 业务复用的公共无线资源数量可能

小于分配给不进行复用的每一个业务资源的总和。这就代表了统计复用增益。

管理 E-MBMS 业务复用的实体，比如决定哪一个业务需要进行复用需要（FFS）。每一

个 E-MBMS 业务的持续时间可以是不同的，因此有必要对业务复用进行动态的管理。MCE

使用业务相关信息，为复用的业务分配优化的资源数量。在一个 MBMS-GW 内或者多个

eNB 间的业务的相同复用确保 MBSFN 传输。复用功能的位置（FFS）。

这些功能通过各自的信令和 M1 接口上的 SYNC 协议来支持，相关细节（FFS）。

13.7 流程

13.7.1 广播模式流程

13.7.1.1 会话开始流程

会话开始流程的目的是请求 E-UTRAN 通知 UE，其需要接收的 MBMS 承载业务的 MBMS 会

话很快将到来，并请求 E-UTRAN 为这个 MBMS 会话建立一个 MBMS 的 E-RAB。MBMS 会话开始

流程由 EPC 触发。


60

eNB MCE MBMS GW UE

1. MBMS Session Start Request.

2. MBMS Session Start Response. 3. MBMS Session

Start Request

4. MBMS Session Start Response.

7. Synchronized MBMS user data

5. MBMS session start,

6. eNB will join the IP Multicast group for the user plane data delivery

图 27 会话开始流程

1） MBMS GW 实体发送 MBMS 会话开始请求消息给 MCE（控制目标 MBMS 业务区的 eNB），

消息包括 IP 组播地址和会话属性；

MCE 向 MBMS GW 确认收到 MBMS 会话开始请求消息。该消息是否在消息 4 之后传输

（FFS）；

2） MCE 向目标 MBMS 业务区中的 eNB 发送 MBMS 会话开始消息。除了会话属性之外，消

息还需要为 MBSFN 传输提供无线承载配置；

3） eNB 确认收到 MBMS 会话开始消息；

4） eNB 发送 MBMS 会话开始消息给 UE。MBMS 会话开始消息的位置（FFS）。其中卫视在

消息 6或者消息 7之后，MBMS 会话开始消息内容（FFS）；

5） eNB 缴入 IP 组播组接受 MBMS 用户面数据；

6） eNB 在确定的时间发送 MBMS 数据到无线接口。 13.7.1.2 会话结束流程

MBMS 会话结束流程是请求 E-UTRAN 通知 UE 一个给定 MBMS 会话即将结束，并且请求

E-UTRAN 释放相应这个会话的 MBMS E-RAB。MBMS 会话结束流程由 EPC 触发。

14 无线资源管理

无线资源管理的目的是为了高效率的利用可用的无线资源，并提供满足无线资源相关

需求的机制，具体的需求参见 3GPP TR25.913 中的第 10 章。特别是考虑到单小区和多小

区情况，EUTRAN 中的无线资源管理功能也提供了相应的无线资源管理机制（如无线资源

的分配，重分配以及释放等）。


61

14.1 无线资源管理功能

14.1.1 无线承载控制（RBC）

无线承载的建立，维护和释放过程涉及到无线资源的相关配置。当为一个业务建立一

个无线承载时，无线资源控制应该考虑 EUTRAN 中的所有资源状况，现有会话的 QoS 要求

以及新服务的 QoS 要求。由于移动性或其他原因，无线资源状况会发生变化，这时 RBC 会

重点维护现有会话的无线承载。在会话结束，切换或其他情况下，RBC 也会涉及释放这些

无线承载对应的无线资源。

RBC 在 eNB 内实现。

14.1.2 无线接入控制（RAC）

RAC 的任务是接纳或拒绝建立一个新的无线承载。为了实现这个目的，RAC 需要考虑

整个 EUTRAN 的资源状况，QoS 需求，优先等级，现有会话的 QoS 以及新无线承载的 QoS

要求等。RAC 的目的是确保能高效率利用无线资源（只要有可用无线资源就允许接入），

与此同时还需要确保现有会话的 QoS 不受影响（当无线资源不能满足时拒绝建立新无线承

载）。

RAC 在 eNB 内实现。

14.1.3 连接移动性控制（CMC）

CMC 主要涉及空闲态（IDLE）或连接态（CONNECTED）下 UE 无线资源的管理。在空闲

模式下，通过设置相关参数（如门限值和迟滞值）来控制小区重选算法，这些参数定义了

好小区或/和确定 UE 何时应该选择一个新小区。同时，EUTRAN 会广播 UE 测量配置和报

告配置的相关参数。在连接态下，必须支持无线连接的移动性。切换判决可以基于 UE 和

eNB 的测量结果。另外，切换判决也可以考虑其他的因素，如邻小区的负载，业务分布，

传输和硬件资源以及运营商自定义的政策等。

CMC 在 eNB 内实现。

14.1.4 动态资源分配（DRA）和包调度（PS）

DRA 或 PS 的任务是为用户面或控制面数据包分配或释放资源（包括缓冲区，处理资源

和资源块（chunk）等）。DRA 包含几个子任务，包括选择需要调度的无线承载和管理必需

的资源（如功率等级或使用的特定资源块）。PS 主要考虑相关无线承载的 QoS 需求，UE 信

道质量信息，缓存状态，干扰状况等等。由于跨小区干扰协调，DRA 也会考虑部分可用的

资源块或资源块集的限制和参考。

DRA 在 eNB 内实现。

14.1.5 小区间干扰协调（ICIC）

ICIC 的任务是通过管理无线资源（主要是无线资源块）来控制小区间的干扰。ICIC

是多小区无线资源管理功能的一部分，多小区无线资源管理功能需要考虑多小区的如下信

息：资源使用状态，业务负荷状况或者用户数等。上下行的 ICIC 方法可以不同。

ICIC 在 eNB 内实现。

14.1.6 负载均衡（LB）

LB 的任务是处理多个小区间业务负荷不均衡的分布。因此 LB 的目的是在确保高效率

的利用无线资源和现有会话的 QoS 保证的前提下改变负荷的分布情况，同时保证现有的会

话保持较低水平的掉话率。由于负载的重新分布，负载均衡算法可能会导致切换或小区重


62

选判决。

LB 在 eNB 内实现。

14.1.7 系统间无线资源管理

系统间无线资源管理主要关注跨系统移动性（主要是系统间的切换）的无线资源管理。

当发生系统间的切换时，切换判决需要考虑涉及的各 RAT 的资源状况以及 UE 能力，运营

商策略等信息。系统间的无线资源管理的重要性取决于运营商演进策略中的某些特定场

景。同时系统间的无线资源管理还包括了系统间的负载均衡功能，包括了空闲态和连接态

的 UE。

14.1.8 系统/载频优先级中的用户签约信息标识（SPID）

EUTRAN 中的无线资源管理策略是基于用户特定的信息。

通过 S1 接口，eNB 接收到一个用户签约信息标识（SPID）的索引，该索引指向用户的

信息（如移动性信息，服务使用信息和漫游限制）。这些信息是 UE 特定的并应用于该用户

的所有无线承载。

为了应用特定的无线资源管理策略（如定义空闲态的优先级以及连接态下的跨系统/

载频切换控制），可以通过映射关系，上述的索引可以映射到本地自定义的配置上。

14.2 无线资源管理结构

14.2.1 特定无线资源管理功能的集中处理

暂无

14.2.2 非集中的无线资源管理

14.2.2.1 UE 历史信息

源 eNB 收集并存储必选的 UE 历史信息，也可以收集存储 UE 所处小区额外的可选 UE

历史信息。

当列表满需要丢弃 UE 历史信息时，应该根据 UE 历史信息在列表中的位置进行丢弃，

也即从久的小区记录开始丢弃。

UE 历史信息用于切换准备，通过 S1 和 X2 接口的切换准备流程向目标小区提供了 UE

曾经访问过的小区列表和相关的信息元素；切换准备流程也会触发目标 eNB 收集和存储

UE 历史信息并转发收集的 UE 历史信息。

14.2.3 负载均衡控制

暂无


63

MBMS GW MCEeNB UE

1. MBMS Session Stop Request

3. MBMS Session StopRequest

4. MBMS Session Stop Response

5. MBMS Session Stop

2. MBMS Session Stop Response

eNB will leave the IP multicast group for the user

plane data delivery

6. RR Release

图 28 会话结束流程

1） MBMS GW 实体发送 MBMS 会话结束请求消息给 MCE（控制在目标 MBMS 业务区的 eNB）；

2） MCE 想 MBMS GW 确认接收到 MBMS 会话结束请求；

3） MCE 转发 MBMS 会话结束消息给在目标 MBMS 业务区中的 eNB；

4） eNB 确认接收到 MBMS 会话结束消息；

5） eNB 发送 MBMS 会话结束消息给 UE，消息内容（FFS）；

6）相应的 E-RAB 被释放掉，eNB 离开 IP 组播组。

15 SON

15.1 定义

这个概念包括从 eNB 激活到无线参数调整等几个不同的功能。图 29 是一个针对所有

自配置和自优化功能的基本框架。

子配置过程：定义为一个过程，在该过程中，一个新布置的节点通过自动安装过程来

得到系统操作的必要基本配置。

这个过程在预操作状态工作。这个状态理解为，从 eNB 上电，有骨干连接一直到 RF

发送器开启。

图 29 中，预操作状态中需要处理的功能有：

- 基本建立；

- 初始无线配置。

上述功能在自配置过程中涉及到。

注：依靠 RAN 的终选择的功能性的分配，下面的几条的可行性需要研究，如

- 获得必要的接口配置；

- 网络提供系统内节点的自动注册；

- 节点获得有效配置的可能性；

- 要求的标准范围。


64

自优化过程：定义为 UE 和 eNB 测量和性能测量被用于自动的调节网络的过程。

这个过程在操作状态工作。可操作状态理解为 RF 接口开启。

图 29 中，可操作状态中需要处理的功能有：优化/自适应

上述功能在自优化过程中涉及到。

注：依靠 RAN 的终选择的功能性的分配，下面的几条的可行性需要研究，如

- RAN3 相关的接口上的数据和测量的分布；

- 由于优化目的管理数据集合的功能/实体/节点；

- 在自优化过程中对 O&M 和 O&M 接口的依靠；

- 要求的标准范围。

逻辑自配置/优化功能架构（FFS）。

eNB power on(or cable connected)

(A) Basic Setup

(B) Initial Radio Configuration

(C) Optimization / Adaptation

a-1 : configuration of IP address and detection of OAM

a-2 : authentication of eNB/NW

a-3 : association to aGW

a-4 : downloading of eNB software(and operational parameters)

b-2 : coverage/capacity relatedparameter configuration

b-1 : neighbour list configuration

c-1 : neighbour list optimisation

c-2 : coverage and capacity control

Self-Configuration(pre-operational state)

Self-Optimisation(operational state)

图 29 自配置/自优化功能流程图

15.2 UE 对自配置和自优化的支持

UE 应该支持用于 E-UTRAN 系统自配置和自优化的测量和过程。

- UE 应该支持测量和测量报告以便支持 E-UTRAN 系统的自优化。用于正常系统操作的

测量和报告应该尽可能的用作自优化过程的输入。

注：UE 的影响应仔细研究，并加以考虑。

- 网络能够配置用于 RRC 信令消息支持的自优化过程的报告和测量。

- 应该有可能联合用于自优化目的的测量和依赖 UE 能力的位置信息（详情 FFS）。

15.3 自配置

15.3.1 S1-MME 接口的动态配置

15.3.1.1 先决条件


65

假设有下列先决条件：

- 对于每一个 MME，将用于 SCTP 初始化的一个初始远程 IP 端点提供给 eNB。发生时 eNB

可能在预操作状态或操作状态。

- eNB 如何得到远程 IP 端点和它自己的 IP 地址超出了本规范的范围。

15.3.1.2 SCTP 初始化

对于每一个 MME，eNB 尝试初始化一个 SCTP 链接（IETF RFC 4960 (09/2007): "Stream

Control Transmission Protocol"中有描述）, 用一个已知的初始远程 IP 端点作为初始

点直到 SCTP 链接建立。

15.3.1.3 应用层初始化

一旦 SCTP 连接建立，eNB 和 MME 应通过 S1-MME 应用协议的 S1 建立过程来交换应用

层配置数据。这是两个节点在 S1 接口上正确互操作所需要的。

- eNB 提供相关配置信息给 MME，包括支持的 TA 列表等。

- MME 提供相关配置信息给 eNB，包括 PLMN ID 等。

- 当应用层初始化成功结束时，动态配置过程则完成，且 S1-MME 接口处于可操作状态。

15.3.2 X2 接口的动态配置

15.3.2.1 先决条件

假设有先决条件：将用于 SCTP 初始化的一个初始远程 IP 端点提供给 eNB。

15.3.2.2 SCTP 初始化

对于侯选 eNB，eNB 尝试初始化一个 SCTP 链接（IETF RFC 4960 (09/2007): "Stream

Control Transmission Protocol"中有描述）, 用一个已知的初始远程 IP 端点作为初始

点直到 SCTP 链接建立。

15.3.2.3 应用层初始化

一旦 SCTP 连接建立，eNB 和其侯选对等 eNB 就能够通过这两个节点在 X2 接口上正确互

操作所需的 X2 应用协议来交换应用层配置数据。

- eNB 提供相关配置信息给侯选 eNB，包括服务小区信息等。

- 侯选 eNB 提供相关配置信息给初始 eNB，包括服务小区信息等。

- 当应用层初始化成功结束时，动态配置过程则完成，且 X2 接口处于可操作状态。

15.3.3 自动邻区关系功能

自动邻区关系（ANR）功能的目的是把运营商从人工管理邻区关系（NRs）的负担中解

脱出来。图 30 展示了 ANR 及其环境：

ANR 功能位于基站内部并且管理概念上的邻区关系表（NRT）。在 ANR 中，邻区检测功

能发现新邻区并且将其加入 NRT。ANR 同样包含邻区删除功能，将过期的邻接关系删除。

邻区检测功能和邻区删除功能都是属于厂家实现内容。

ANR 中定义了 Neighbour cell Relation (NR)如下：

现存的从源小区到目标小区的邻区关系是指基站控制源小区：

a）知道目标小区的 ECGI/CGI 和 PCI；

b）在 NRT 表中存在记录用于源小区来识别目标小区；

c）在该 NRT 表的记录中定义有属性，可以由 OAM 配置或者设置为默认值。


66

Neighbour Detection Function

Internal Iinformation

RRC

Mrmnt reports

Mrmnt requests

Add

/Upd

ate

Nei

ghbo

r R

elat

ions

NR

rep

ort

NRTManagemnt

Function

NeighbourRemovalFunction

Neighbor Relation Table

1

2

TCI

3

No Remove

TCI#1

TCI#1

No HO No X2NR

TCl#1

图 30 ANR 相关的 eNB 和 O&M 间的交互

对于 eNB 下的每个小区，eNB 维护一个 NRT 表，见图 30 所示。对于每个 NR，NRT 中

包含目标小区标志 TCI。对于 E-UTRAN 小区，TCI 对应目标小区的 E-UTRAN 小区全局标识

（ECGI）和物理小区标识（PCI）。此外，每个 NR 有三个属性，NoRemove、NoHO 和 NoX2，

这些属性定义如下：

- No Remove: 如果勾上，表示 eNB 不能从 NRT 中删除该邻区关系。

- No HO: 如果勾上，邻区关系不能用于切换。

- No X2: 如果勾上，邻区关系不应使用 X2 接口用于发起与目标小区所属 eNB 之间的

流程。

邻接小区关系是小区对小区的关系，而 X2 接口是建立在两个基站间的。邻接小区关

系是单向的，而 X2 连接关系是双向的。

ANR 功能还允许 OAM 管理 NRT。OAM 可以增加和删除 NRs。它也可以改变 NRT 的属性。

NRT 表的变化会通知到 OAM 系统。


67

15.3.4 LTE 内/频内自动邻区关系功能

自动邻区关系（ANR）功能依赖于小区广播它们的全局标识：E-UTRAN Cell Global

Identifier (ECGI)。

Cell A Phy-CID=3 Global-CID =17

Cell B Phy-CID=5 Global-CID =19

1) report(Phy-CID=5, strong signal)

2) Report Global-CID Request (Target Phy-CID=5)

2b) Read BCH() 3) Report Global-CID=19

图 31 自动邻区关系功能

ANR 功能的工作过程如下：

eNB 的服务小区 A具有 ANR 功能。作为正常呼叫的一部分，eNB 指示每个 UE 对邻小区进

行测量。eNB 可以采用不同策略指示 UE 进行测量，以及何时上报测量结果给 eNB。测量过

程在 3GPP TS 36.331 中有描述。

1) UE 发送有关小区 B的测量报告。该报告包含小区 B的物理小区标识（PCI），而不

是 E-UTRAN 小区全局标识 ECGI；

当 eNB 收到包含 PCI 的 UE 测量报告，可能会采取下一步：

2) eNodeB 指导 UE，使用新发现的 PCI 作为参数来读取相关邻小区的 ECGI（即：PLMN

ID、CSG 指示和小区标识）、TAC（跟踪区代码）和所有可用的 PLMN ID。因此、eNB

可能需要调度适当的空闲周期来让 UE 从所测邻小区的广播信道读取 ECGI。UE 如

何读取 ECGI 定义在 3GPP TS 36.331；

3) 当 UE 获取到新小区的 ECGI，UE 将它上报到服务小区的 eNB。额外地、UE 还会上

报测到的 TAC 和所有 PLMN ID；

4) eNB 决定加入这个邻区关系，并可使用 PCI 和 ECGI：

a) 为新 eNB 查找传输层地址（这是否需要 3GPP 标准化为 FFS）；

b) 更新邻区关系列表；

c) 如果需要，则对该 eNB 建立新的 X2 接口。

针对 ANR 优化的进一步信息交互为 FFS。

15.3.5 RAT 间/频间自动邻区关系功能


68

Cell A Type = LTE Phy-CID= 3 Global-CID =17

Cell B Type = UTRAN Phy-CID=PSC=5 Global-CID =19

2) Report Neighbour Response (Phy-CID, Signal level)

3) Report Global-CID Request (Target Phy-CID=5)

3b) Read BCH (…)

4) Report Global-CID=19

1) Report Neighbour Request (RAT, Frequency)

图 32 被测小区为 UTRAN 小区场景下的自动邻区关系功能

对于 RAT（无线接入技术）间和频间 ANR，每个小区包含一个频间搜索表，该表包含

应搜索的所有频率。

对于 RAT 间小区，NoX2 属性在 NRT 表中是没有的，因为 X2 仅在 E-UTRAN 中定义。

ANR 功能的工作过程如下：

eNB 的服务小区 A具有 ANR 功能。在连接模式中，eNB 能通知 UE 执行测量并检测系统

间/频间小区。eNB 可用不同方法通知 UE 进行测量，以及什么时候上报测量结果给 eNB。

1) eNB 通知 UE 寻找在目标 RAT/频段中的邻区。因此、eNB 可能需要调度适当的空闲

周期来让 UE 扫描在目标系统/频段中的所有小区；

2) UE 上报在目标系统/频段中测到的小区的 PCI。PCI 由以下参数定义：在 UTRAN FFD

小区时，采用载频频率、主扰码（PSC）；在 UTRAN TDD 小区时，采用载频频率、

小区参数 ID；在 GERAN 小区时，采用频带指示+BSIC（基站识别码）+BCCH（广播

控制信道）的 ARFCN（绝对无线频率信道编号）；

当 eNB 收到 UE 上报的小区 PCI 时，将可能采用以下步骤：

3) eNB 通知 UE，使用新发现的 PCI 作为参数，当被检测邻区为 GERAN 小区时，读取

被检测邻区的 CGI 和 RAC；当被检测邻区为 UTRAN 小区时，读取 CGI、LAC 和 RAC；

当被检测邻区为 CDMA2000 小区时，读取 CGI。对于频间的情况，eNB 通知 UE 用新

发现的 PCI 作参数，来读取被测频间小区的 ECGI、TAC 和所有可用的 PLMN ID。

如何实现是 FFS。当发现被测系统间/频间邻区的广播信道上发送的所请求信息时，

UE 忽略服务小区的发送。因此、eNB 可能需要调度适当的空闲周期来让 UE 从被测

RAT 间/频间邻区的广播信道上读取所请求的信息。

4) UE 读取新小区的所请求信息后，将测到的 CGI 和 RAC（当被测小区为 GERAN 小区

时）或CGI、LAC和RAC（当被测小区为UTRAN小区时）或CGI（当被测小区为CDMA2000


69

小区时）上报到服务小区的 eNB。在频间情况下，UE 上报检测到的 ECGI、TAC 和

所有 PLMN ID；

5) eNB 更新其系统间/频间邻区关系表。

在频间的场景下如果需要，eNB 可以在建立新的 X2 接口时使用 PCI 和 ECGI。

15.3.6 PCI 选择的框架

eNB 应基于集中式的或分布式的 PCI 分配算法进行 PCI 选择：

[集中式 PCI 分配] OAM 给出一个特定的 PCI 值。eNB 应选择这个值作为它的 PCI。

[分布式 PCI 分配] OAM 给出一个 PCI 值的列表。eNB 可通过排除以下的 PCI 来限制

该列表：

a) UE 上报的；

b) 由邻接 eNB 通过 X2 接口报告的；和/或

c) 通过其它实现依赖的方法获取的，如使用下行接收器从空中侦听得到。

eNB 应从剩下的 PCI 列表中随机地选择一个 PCI 值。

16 S1 和 X2 接口

16.1 S1 用户面

S1 用户面接口（S1-U）是指连接在 eNB 和 S-GW 之间的接口。 S1-U 接口提供 eNB 和

S-GW 之间用户平面 PDU 的非保障传输。S1 接口用户平面协议栈如下图所示。传输网络层

建立在 IP 层之上，并且位于 UDP/IP 之上的 GTP-U 用于在 eNB 和 S-GW 之间传输用户平面

PDU。

GTP-U

UDP

IP

数据链路层

用户平面 PDU

物理层

图 33 S1 接口用户平面（eNB - S-GW）

16.2 S1 控制面

S1 控制平面接口（S1-MME）是指连接在 eNB 和 MME 之间的接口。S1 控制平面接口如

图 34 所示。与用户平面类似，传输网络层建立在 IP 传输基础上；不同之处在于 IP 层之

上增加了 SCTP 层来实现信令消息的可靠传输。应用层协议栈可参考 S1-AP（S1 应用协议）。电话：82054513 http://www.ptsn.net.cn

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SCTP

IP

数据链路层

S1-AP

物理层

图 34 S1 接口控制平面（eNB – MME）

SCTP 层提供应用层消息的可靠传输。

在 IP 传输层，点对点传输被用于传送信令 PDU。每个 S1-MME 接口实例都关联一个单

独的 SCTP，与一对流指示标记作用于 S1-MME 公共处理流程中。只有很少的流指示标记作

用于 S1-MME 专用处理流程中。对于专用处理流程中流指示标记的高层限制还在进一步研

究中，将在阶段 3中明确。

MME 分配的针对 S1-MME 专用处理流程的 MME 通信上下文指示标记，以及 eNB 分配的

针对 S1-MME 专用处理流程的 eNB 通信上下文指示标记，都应当对特定 UE 的 S1-MME 信令

传输承载进行区分。通信上下文指示标记在 S1-AP 消息中单独传送。

16.2.1 S1 接口功能

- E-RAB 承载业务管理功能：建立、修改、释放；

- EMM-CONNECTED 状态下针对 UE 的移动性功能：

- LTE 内部切换；

- 3GPP-RAT 间切换；

- S1 寻呼功能；

- NAS 信令传输功能；

- S1 接口管理功能：

- 错误指示；

- 复位；

- 网络共享功能；

- 漫游和区域限制支持功能；

- NAS 节点选择功能；

- 初始内容建立功能；

- UE 上下文修改功能；

- MME 负荷平衡功能；

- 位置报告功能；

- ETWS 消息传输功能；

- 超载功能；

- RAN 信息管理功能；


71

- S1 CDMA2000 隧道效应功能； 16.2.1.1 S1 寻呼功能

寻呼功能支持向 UE 注册的 TA 内所有小区发送寻呼请求。

基于服务 MME 中 UE 的移动性管理内容中所包含的移动信息，寻呼请求将被发送到相

关 eNB。

16.2.1.2 S1 UE 内容管理功能

为了支持 EMM-CONNECTED 状态下的 UE，UE 内容需要进行管理，即在 eNB 和 EPC 中进

行建立和释放以支持 S1 相关的 UE 独立信令。

16.2.1.3 初始内容建立功能

初始内容建立功能支持所需全部初始 UE 内容的建立，其中包括 eNB 中的 E-RAB 承载

内容、安全内容、漫游限制、UE 能力信息、“子载波类型”指示、UE S1 信令链接 ID 等，

以便实现快速 Idle-to-Active 模式转换。

另外，对于全部初始 UE 内容的建立，初始内容建立功能还支持相关 NAS 消息的“慢

回退：piggy-backing”。初始内容建立功能由 MME 触发。

16.2.1.3a UE 上下文修改功能

UE 上下文修改功能支持 eNB 中处于激活状态的 UE 的上下文的修改。

16.2.1.4 ECM-CONNECTED 状态下 UE 移动性功能

16.2.1.4.1 Intra-LTE 切换

Intra-LTE 切换功能支持 EMM-CONNECTED 状态下 UE 的移动，包括基于 X2 和 S1 接口的

切换准备、执行、完成过程。

16.2.1.4.2 Inter-3GPP-RAT 间切换

3GPP-RAT 间切换支持 EMM-CONNECTED 状态下来自或者去往其他 3GPP 规范的无线接入

技术 RAT 的 UE 移动，包括基于 S1 接口的切换准备、执行、完成过程。

16.2.1.5 E-RAB 业务管理功能

当 eNB 中有一个 UE 上下文需要传输数据，E-RAB 业务管理功能用来负责建立、调整和

释放 E-UTRAN 资源。E-UTRAN 资源的建立和调整是由 MME 触发并且需要为 eNB 提供相应的

QoS 信息。E-UTRAN 资源的释放是由 MME 直接触发或者是 MME 从 eNB 接到请求后（可选）。

注：E-RAB 相关的 NAS 消息是否由 S1 AP E-RAB 管理流程夹带还是由 S1-AP 的 NAS 消息直接传输，

FFS。

16.2.1.6 NAS 信令传输功能

NAS 信令传输功能即实现在 S1 接口上对于特定 UE 进行 NAS 消息的传送（例如 NAS 移

动性管理）。

16.2.1.7 NAS 节点选择功能（NNSF）

LTE/SAE 结构中支持 eNB 与多个 MME/服务 S-GW 之间的互联。因此，eNB 中的 NAS 节

点选择功能位于 eNB 用于指定 UE 与 MME 之间的关联，主要基于 CN（如 MME 或者是 SGSN）

为 UE 分配的 UE 的临时指示标记。

注：如果ＵＥ的临时指示标记是由 SGSN 分配的，相应的映射规则参考[26]。

基于目前的方案，NNSF 决定 UE 的 MME 关联基于 S-TMSI(如：业务请求)或者是基于它

的 GUMMEI 和选择的 PLMN。


72

这个功能只存在于 eNB 中，通过 S1 接口进行路由功能。在 S1，没有与 NAS 节点选择功

能相关的特定处理流程。

16.2.1.8 S1 接口管理功能

S1 接口管理功能提供：

- 确保 S1 接口操作的起点（复位）；

- 控制应用层实现的不同版本以及协议错误（错误指示）。

16.2.1.9 MME 负载均衡功能

MME 负载均衡是来获取负载均衡的 MME。这可以来均衡新近接入 MME 池的 UE 到不同的

MME 中。并且，这个功能保证了在一个 MME 池中如果新加入一个 MME 或者是去掉一个 MME，

池中 MME 的负载还可以保持均衡。

MME 负载均衡功能是通过在 S1 和所有 eNB 的建立流程中表明相关 MME 的容量。为了支

持和／或去掉 MME，在 MME 初始化 S1 建立更新流程可以被运营商用来显示相关 MME 容量

值的改变。相关的 MME 的容量指示可以指导 UE 的指派尤其是对新近接入 MME 池的 UE。

16.2.1.10 位置报告功能

位置报告功能支持 MME 向 eNB 请求报告 UE 的位置信息。

16.2.1.11 报警消息传输功能

告警消息传输功能提供了通过 S1 传递告警消息的手段。

16.2.1.12 过载功能

过载功能用来：

- 告诉一部分 eNB，MME 超载了；

- 告诉 eNB，所服务的 MME 处于”normal operation mode”。

16.2.1.13 RAN 信息管理功能

RAN 信息管理功能（RIM）是一个普通机制允许在两个 RAN 节点之间通过核心网请求和

传送信息（比如：GERAN 系统信息）。

16.2.1.14 S1 CDMA2000 隧道功能

S1 CDMA2000 隧道功能通过 S1 接口传输 UE 和 CDMA2000 RAT 之间的 CDMA2000 信令，

当 E-UTRAN 移动到 CDMA2000 HRPD 和 CDMA2000 1xRTT 再电路切换退行到 CDMA2000 1xRTT。

16.2.2 S1 接口信令流程

- E-RAB 信令流程:

- E-RAB 建立流程；

- E-RAB 修改流程；

- E-RAB 释放流程；

- E-RAB 释放流程。

- 切换信令流程：

- 切换准备流程；

- 切换资源分配流程；

- 切换资源分配流程；

- 切换完成流程；

- 切换取消流程。


73

- 寻呼流程；

- NAS 传输流程:

- UL 方向(初始 UE 消息)；

- UL 方向(上行 NAS 传输)；

- DL 方向 (下行 NAS 传输)。

- 错误指示流程:

- eNB 发起的错误指示流程；

- MME 发起的错误指示流程。

- 重置流程:

- eNB 发起的重起流程；

- MME 发起的重起流程。

- 初始上下文建立流程；

- UE 上下文修改流程；

- S1 建立流程；

- eNB 配置更新流程；

- MME 配置更新流程；

- 位置报告流程：

- 位置报告控制流程；

- 位置报告流程；

- 位置报告错误指示流程。

- 过载开始路程；

- 过载结束流程；

- 写入替换告警流程；

- 方向信息传输流程；

- S1 CDMA2000 隧道流程：

- 下行 S1 CDMA2000 隧道流程；

- 上行 S1 CDMA2000 隧道流程。 16.2.2.1 寻呼流程

图 35 寻呼流程

MME 发起寻呼流程，发送 PAGING 消息给 UE 注册的跟踪区域内的每一个 eNB。每个 eNB

可以包括属于不同跟踪区域的小区，但是每个小区只能属于一个 TA。

eNB 发回给 MME 的寻呼响应是由 eNB 根据 NAS-level 路由信息发送给相应的 MME。

eNB MME

[S1AP] PAGING

Paging Response (NAS means)


74

16.2.2.2 S1 UE 上下文释放流程

S1 UE 上下文释放流程使 eNB 取消所有该 UE 的所有信令资源单独的信令资源和相关

的用户数据传输资源。这个流程由 EPC 发起并且有可能在正服务的 eNB 请求下触发。

16.2.2.2.1 S1 UE 上下文释放（EPC 触发）

图 36 S1 UE 上下文释放流程（EPC 触发）

- EPC 发起 UE 上下文释放流程，向 E-UTRAN 发送 S1 UE UE Context Release Command。

eNodeB 释放所有相关的信令和用户数据传输资源。

- eNB 发送 S1 UE Context Release Complete 信息来确认 S1 UE 上下文释放行动。

- 在流程执行过程中EPC也释放除了和移动性管理相关的上下文资源以及缺省的E-RAB

承载配置以外的所有其他的相关资源。

16.2.2.2.2 S1 UE 上下文释放请求（eNB 触发）

S1 UE 上下文释放请求流程由 E-UTRAN 根据内部原因发起包括以下步骤：

- eNB 发送 S1 UE Context Release Request 消息给 EPC；

- EPC 触发 EPC 发起的 UE 上下文释放流程。

图 37 S1 UE 上下文释放请求流程（eNB 触发）和后续的 S1 UE 上下文释放流程（EPC 触发）

16.2.2.3 初始上下文建立流程

在 Idle-to Active 的转换中，初始上下文建立流程建立起 eNB 中需要的所有 UE 初始

的上下文。初始上下文建立流程由 MME 发起。

初始上下文建立流程包括以下的步骤；

- MME 通过发送 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 到 eNB 来发起初始上下文建立流程。

这个消息可以包括一般性的 UE 上下文（比如安全上下文，漫游禁止，UE 能力信息，

UE S1 信令连接 ID 等），E-RAB 承载上下文（服务的 GW TEID, QoS 信息），和携带

一些由相应的 NAS 信息顺便携带的一些信息。

[S1AP] EPC initiated

eNB EPC

[S1AP] S1 UE Context Release Request

[S1AP] S1 UE Context Release Command

[S1AP] S1 UE Context Release Complete

eNB EPC

[S1AP] S1 UE 上下文释放命令

[S1AP] S1 UE 上下文释放完成


75

- 根据接收到的 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST ，eNB 建立相关 UE 的上下文，并且

执行给 UE 的必要的 RRC 信令，比如，无线承载建立流程。

- eNB 发回 INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE 来确认成功操作，或者发送 INITIAL

CONTEXT SETUP FAILURE 来确认操作失败。

图 38 在 Idle-to-Active 转换过程中的初始上下文建立流程（蓝色标注）

16.2.2.3.1 UE 上下文调整流程

UE 上下文调整流程使得 MME 来调整 eNB 中的在激活状态下的 UE 的上下文。UE 上下文

调整是由 MME 发起。

UE 上下文调整流程包括以下步骤：

- MME 通过发送 UE CONTEXT MODIFICATION REQUEST 给 eNB 来初始化 UE 上下文调整

流程从而调整 eNB 中处于激活状态的 UE 的上下文。

- eNB 回应 UE CONTEXT MODIFICATION RESPONSE 给 MME 来通知操作成功，或者 UE

CONTEXT MODIFICATION FAILURE 操作不成功。


76

S1-AP: UE CONTEXT MODIFICATION RESPONSE

eNB MME

S1-AP: UE CONTEXT MODIFICATION REQUEST

UE

S1-AP: UE CONTEXT MODIFICATION FAILURE

图 39 UE 上下文调整流程

16.2.2.4 E-RAB 承载信令流程

16.2.2.4.1 E-RAB 承载建立流程

图 40 E-RAB 承载建立流程

E-RAB 承载建立流程由 MME 发起，支持：

- 分配资源给特定的 E-RAB 承载

- 分配资源给缺省的 E-RAB 承载(FFS)

- 建立 S1 承载(在 S1)和无线承载(在 Uu)

E-RAB 承载建立流程包括以下步骤：

- MME 发送 E-RAB BEARER SETUP REQUEST 给 eNB 来在 S1 和 Uu 上为一个或几个 E-RAB

承载建立资源。E-RAB BEARER SETUP REQUEST 消息包括在 E-RAB 承载建立名单中的

每个 E-RAB 承载的正服务的 GW TEID 和 QoS。

- 根据接收到的 E-RAB BEARER SETUP REQUEST，eNB 建立无线承载（RRC：无线承载建

立）和 S1 承载的资源。

- eNB 发送一个 E-RAB BEARER SETUP RESPONSE 消息来确认每一个 E-RAB 承载的建立

和资源的设置是否成功，包含 E-RAB 承载建立成功名单（E-RAB 承载 ID, eNB TEID）

和 E-RAB 承载失败名单（E-RAB 承载 ID）。eNB 也创立一个在 S1 承载（DL/UL TEID）

和无线承载之间的绑定。

与 UE 上下文释放请求流程的交互：

如果 UE 没有回应，eNB 需要触发 S1 UE 上下文释放请求流程。

RRC: Radio Bearer Setup

eNB MMUE

S1-AP: SAE BEARER SETUP RESPONSE SAE Bearer Setup List: SAE Bearer ID, TEID eNB SAE Beaer Failed to Setup List: SAE Bearer ID

S1-AP: SAE BEARER SETUP REQUEST SAE Bearer Setup List: SAE Bearer ID, QoS, TEID Serving SAE GW


77

16.2.2.4.2 E-RAB 承载修改流程

图 41 E-RAB 承载修改流程

E-RAB 承载修改流程由 MME 发起修改已存在的 E-RAB 承载配置：修改 S1 承载 (在 S1)

和无线承载(在 Uu)

E-RAB 承载修改流程包括以下步骤：

- MME 发送 E-RAB BEARER MODIFY REQUEST 消息给 eNB 来修改一个或几个 E-RAB 承载。

E-RAB BEARER MODIFY REQUEST 消息包括 E-RAB 修改名单中的每个 E-RAB 承载的 QoS

指示和服务的 GW TEID。

- 根据收到的 E-RAB BEARER MODIFY REQUEST，eNB 修改无线承载配置(RRC 流程来修改

无线承载) 。

- eNB 发送一个 E-RAB BEARER MODIFY RESPONSE 消息来确认 E-RAB 承载修改是否成功。

这个消息中包括 E-RAB 承载修改名单和 E-RAB 承载修改失败名单。通过在 E-RAB 承

载修改名单中 E-RAB 承载的 ID，eNB 确定 E-RAB 承载是否成功修改。

16.2.2.4.3 E-RAB 承载释放流程

图 42 E-RAB 承载释放流程

E-RAB 承载释放流程由 MME 发起来释放特定 E-RAB 承载的资源。

E-RAB 承载释放流程包括以下步骤：

RRC: Radio Bearer Release

eNB MMUE

S1-AP: SAE BEARER RELEASE COMPLETE SAE Bearer Release List: SAE Bearer ID

S1-AP: SAE BEARER RELEASE COMMAND SAE Bearer Release List: SAE Bearer ID

RRC: Radio Modify Setup

eNB MMUE

S1-AP: SAE BEARER MODIFY RESPONSE SAE Bearer Modify List: SAE Bearer ID, eNB TEID SAE Beaer Failed to Modify List: SAE Bearer ID

S1-AP: SAE BEARER MODIFY REQUEST SAE Bearer Modify List: SAE Bearer ID, QoS, Serving SAE GW TEID


78

- MME 发送 E-RAB BEARER RELEASE COMMAND 给 eNB 来释放一个或几个 E-RAB 承载的 S1

和 Uu 上的资源。根据包含在 E-RAB BEARER RELEASE COMMAND 消息中的 E-RAB 承载

释放名单上的 E-RAB 承载的 ID， MME 鉴别所要释放的 E-RAB 接入承载。

- 根据接收到的 E-RAB BEARER RELEASE COMMAND，eNB 释放无线承载(RRC: 无线承载

释放) 和 S1 承载。

- eNB 回应一个 E-RAB BEARER RELEASE COMPLETE 消息，这个消息中包括 E-RAB 承载

释放名单和 E-RAB 承载释放失败名单。根据 E-RAB 承载释放名单/E-RAB 承载释放

失败名单中的 E-RAB 承载 IDs，eNB 识别 E-RAB 承载释放成功与否。

与 UE 上下文释放请求流程的交互：

如果没有得到从 UE 的回应或者是否定的回应，或者 eNB 不能成功执行任何一个被请

求的承载，eNB 需要触发 S1 UE 上下文释放请求流程，有一个例外，如果 eNB 已经发起伴

随 X2 切换的流程。

16.2.2.4.4 E-RAB 释放指示流程

图 43 E-RAB 释放指示流程

E-RAB 释放指示流程使得 E-UTRAN 能够发送释放一个或者是几个 E-RAB 资源的信息给

MME。在 E-RAB 释放名单中的 E-RAB ID 给出了 eNB 中所需释放的 E-RAB。

16.2.2.5 切换信令流程

切换信令流程支持两种切换：inter-eNB 切换和 inter-RAT 切换。

Inter-RAT 切换需要通过 S1 接口发起。

Inter-eNB 切换需要通过 X2 接口发起，除非以下任一个情况发生：

- 在源和目的 eNB 之间没有 X2 接口；

- 源 eNB 已经被配置为在切换到特定的目的 eNB 时通过 S1 接口用来同时改变 EPC 节

点（MME 和/或服务的 GW）；

- 源 eNB已经试图通过S2开始 inter-eNB HO 但是目的eNB由于特定的原因给了否定

的回答。

注: 对于如何处理目的 eNB 没有回答的情况是 FFS。

如果上述中的任何一种情况发生，Inter-eNB 切换需要通过 S1 接口。

注：对 Home eNB 的影响需要参考。

可以预见的是可以复用通过 Iu 接口来进行 Inter-eNB 切换的原则：通过 S1 接口发起

切换。

16.2.2.5.1 切换准备流程

如果源 eNB 决定发起通过 S1 的切换，则源 eNB 发起切换准备流程。


79

RRC: HANDOVER COMMAND S1-AP: HANDOVER COMMAND

Source eNB MME

S1-AP: HANDOVER REQUIRED

UE

S1-AP: HANDOVER PREPARATION FAILURE

图 44 切换准备流程

切换准备流程包括以下步骤：

- 发给 MME HANDOVER REQUIRED 消息；

- 如果源 eNB 接收到 HANDOVER COMMAND 则切换准备流程结束。HANDOVER COMMAND

至少包括无线接口相关的信息（给 UE 的 HO 命令），成功建立的 E-RAB 承载和建

立失败的 E-RAB 承载；

- 在切换资源配置不成功的情况下（比如在目的方没有可用的资源），MME 返回

HANDOVER PREPARATION FAILURE 消息而不是 HANDOVER COMMAND 消息。

16.2.2.5.2 切换资源分配流程

切换资源分配包括以下流程：

S1-AP: HANDOVER REQUEST ACK

Target eNB MME

S1-AP: HANDOVER REQUEST

UE

S1-AP: HANDOVER FAILURE

图 45 切换资源分配流程

- MME 发送 HANDOVER REQUEST 消息给目的 eNB 包括目的 eNB 需要建立的 E-RAB 承载。

- 在为所有可以接受的 E-RAB 承载都分配了所需的资源后，目的 eNB 回应 HANDOVER

REQUEST ACK 消息。 HANDOVER REQUEST ACK 消息包含成功建立的 E-RAB 承载，没有

成功建立的 E-RAB 承载和无线接口相关的信息（给 UE 的 HO 命令），这些信息后续

会从目的 RAT 通过 EPC/CN 透传给源 RAT。

如果在目的方没有可用的资源，目的 eNB 回应 HANDOVER FAILURE 消息，而不是

HANDOVER REQUEST ACK 消息。

16.2.2.5.3 切换通知流程

由 S1 发起的切换，切换完成包括以下步骤：


80

当 UE 成功的转移到目的小区后，目的 eNB 发送 HANDOVER NOTIFY 消息给 MME。

RRC: HANDOVER CONFIRM

Target eNB MME

S1-AP: HANDOVER NOTIFY

UE

图 46 切换通知流程

16.2.2.5.4 切换取消

这个功能是放在目的 eNB 来允许它根据切换的结果做后的决定，比如来接着进行切

换或者取消切换流程。

S1-AP: HANDOVER CANCEL ACK

Source eNB MME

S1-AP: HANDOVER CANCEL

图 47 切换取消流程

- 目的 eNB 发送一个 HANDOVER CANCEL 消息给 MME 来指示切换取消的原由。

- MME 返回 HANDOVER CANCEL ACK 消息来确认收到 HANDOVER CANCEL 消息。

16.2.2.5.5 路径转换流程

对于通过 X2 发起的切换，整个切换完成包括以下步骤：

- 当 UE 成功转移到目的小区后目的 eNB 发送 PATH SWITCH 消息给 MME。PATH SWITCH 消

息包括资源配置结果：成功建立 E-RAB 承载；

- MME回应PATH SWITCH ACK message 发给eNB；

- MME 回应PATH SWITCH FAILURE消息如果在EPC失败。 Target eNB MME

S1-AP: PATH SWITCH

UE

S1-AP: PATH SWITCH ACK

S1-AP: PATCH SWITCH FAlLURE

RRC: HANDOVER CONFIRM

图 48 路径转换流程


81

16.2.2.5.6 消息序列图

这节是对 TS25.922 章节 5.1.7.2 关于 E-UTRAN 关于容器处理的补充。

就如前面所提到的，大部分 RRC 信息是由 container 承载在除 Uu 接口外的其他接口

上。下面的序列图表明了 RRC 信息应该包含在这些不同接口上的容器中。

注：为了维护协议的独立性，在接口协议中没有包括对传输 RRC 信息的要求。

在 Rel-8 中，对 EUTRAN(PS 到 CS)的 SRVCC 是支持的，但是对反向并没有支持。

对 EUTRAN-GERAN Iu-mode 也没有支持。

图 49 表示的是 GERAN 到 EURAN 的 PS 切换的序列消息：

CN t-eNB

36.413 HANDOVER REQUEST

s-BSS UE

48.018 PS-HANDOVER-REQUIRED

36.413 HANDOVER REQUEST ACK 48.018 PS-HANDOVER-REQUIRED-ACK

44.060 PS Handover Command

< 48.018 Source to Target Transparent Container: 36.413 Source eNB to Target

eNB Transparent Container: 36.331 HandoverPreparationInformation>

< 36.413 Source to Target Transparent Container: 36.413 Source eNB to Target

eNB Transparent Container: 36.331 HandoverPreparationInformation>

<36.413 UE Security Capabilities carries 24.301 UE Network Capability>

< 36.413 Target to Source Transparent Container: 36.413 Target eNB to Source eNB Transparent Container: 36.413 RRC container: 36.331 HandoverCommand:

36.331 DL-DCCH-Message: 36.331 RRCConnectionReconfiguration>

< 48.018 Target to Source Transparent Container: 36.413 Target eNB to Source eNB Transparent Container: 36.413 RRC container: 36.331 DL-DCCH-Message:

36.331 RRCConnectionReconfiguration>

<44.060 PS Handover Command: 36.331 DL-DCCH-Message: 36.331

RRCConnectionReconfiguration>

24.008 ATTACH/RAU COMPLETE 48.018 CREATE-BSS-PFC PDU <24.008 E-UTRAN Inter RAT handover

Information: 36.331 UE-EUTRA-Capability >

24.008 ATTACH/RAU REQUEST

<24.301 UE Network Capability >

图 49 PS 域从 GERAN A/Gb 模式到 EUTRAN，常规流

前两个信令箭头指示了 NAS 如河提供源 eNB 所需的容量信息。

GAN 模式到 EUTRAN 的 PS 域切换流程与图 16.2.2.5.6-1 所示相同，除了 s-BSS 替代了

s-GANC，UE/MS 发一个 GA-PSR HANDOVER COMMAND 消息来触发从源 GAN 小区的 PS 切换，

更详细的流程描述在[3GPP TS 43.129］。

图 50 阐明了从 UTRAN 到 EUTRAN 的 PS 切换流程消息序列：


82

CN t-eNB


s-RNC UE

25.413 RELOCATION REQUIRED

36.413 HANDOVER REQUEST ACK

25.413 RELOCATION COMMAND 25.331 HANDOVER FROM UTRAN COMMAND

<25.413: Source To Target Transparent Container: 36.413 Source eNB to Target eNB Transparent Container: 36.413 RRC

Container: 36.331 HandoverPreparationInformation>

<36.413: Source to Target Transparent Container: 36.413 Source eNB to Target eNB Transparent Container: 36.413 RRC

Container: 36.331 HandoverPreparationInformation>

<36.413 UE Security Capabilities carries 24.301 UE Network Capability>

<36.413: Target to Source Transparent Container: 36.413 Target eNB to Source

eNB Transparent Container: 36.331 DL-DCCH-Message: 36.331

RRCConnectionReconfiguration >

<25.413: Target To Source Transparent Container: 36.413 Target eNB to Source

eNB Transparent Container: 36.331 DL-DCCH-Message: 36.331


25.331 UE CAPABILITY INFORMATION

<25.331: Inter-RAT UE radio access capability: 25.331 UE Capability

Information: 36.331 UECapabilityInformation >

<25.331: E-UTRA message: 36.331 DL-DCCH-Message: 36.331


24.008 ATTACH/RAU REQUEST

<24.301 UE Network Capability >

图 50 UTRAN 到 EUTRAN 的 PS 切换，常规流

图 51、52 阐明了从 EUTRAN 切换流程的消息序列：

CN t-BSS

36.413 HANDOVER REQUIRED

s-eNB UE



36.413 HANDOVER COMMAND 36.331 MobilityFromEUTRACommand

<36.413 Source to Target Transparent Container :36.413 Old BSS To New BSS Information: 48.008 Old BSS to new BSS

info (the UE capabilities contained are not needed, but other IEs may be

needed for SRVCC)> <Classmark 2 and Classmark 3>

<48.008 Layer 3 information: 44.018 HANDOVER COMMAND> <36.413 Target to Source Container:

48.008 Layer 3 information: 44.018 HANDOVER COMMAND>

<36.331 targetRAT-MessageContainer: 44.018 HANDOVER COMMAND>

<48.008 Old BSS to new BSS info> <Classmarks 2 and 3>

36.331 UECapabilityInformation

<36.331 ueCapabilitiesRAT-Container: 24.008: Classmark 2 and Classmark 3>

图 51 从 EUTRAN 到 GERAN A/Gb 模式的 CS 域业务切换，常规流

从EUTRAN到GAN模式的CS域SRVCC切换, 流程和图51是一样的，除了t-BSS被t-GANC

替代。详细的从 EUTRAN 到 GAN 模式的 CS 切换见［3GPP TS 43.318］。


83

36.413 HANDOVER REQUIRED 48.018 PS-HANDOVER-REQUEST

48.018 PS-HANDOVER-REQUEST-ACK 36.413 HANDOVER COMMAND

36.331 MobilityFromEUTRACommand

<36.413 Source to Target Transparent Container: 48.018 Source BSS to Target BSS Transparent Container: 24.008 MS

Radio Access Capability >

<48.018 Target BSS to Source BSS Transparent Container: 44.060 PS Handover Command and SI/PSI

Container >

<36.413 Target To Source Transparent Container: 48.018 Target BSS to Source BSS Transparent Container: 44.060 PS

Handover Command and SI/PSI Container >

< 36.331 targetRAT-MessageContainer: 44.060 PS Handover Command and

SI/PSI Container >

< 48.018 Source BSS to Target BSS Transparent Container: 24.008 MS Radio

Access Capability >


<36.331 ueCapabilitiesRAT-Container: 24.008: MS Radio Access Capability >

CN t-BSS s-eNB UE

24.008 ATTACH/RAU COMPLETE

<24.008 E-UTRAN Inter RAT handover Information: 36.331 UE-EUTRA-

Capability >

48.018 CREATE-BSS-PFC PDU <24.008 E-UTRAN Inter RAT handover


图 52 从 EUTRAN 到 GERAN A/Gb 模式的 PS 切换，常规流

从 EUTRAN 到 GAN 模式的 PS 切换流程与图 52 是一样的，除了 t-GANC 取代了 t-BSS,

UE/MS 收到 PS Handover Command 消息包含在 HANDOVER FROM UTRAN COMMAND 消息中。详

细的流程见[3GPP TS 43.129]。


84


48.018 PS-HANDOVER-REQUEST

48.018 PS-HANDOVER-REQUEST-ACK 36.413 HANDOVER COMMAND

36.331 MobilityFromEUTRACommand

<36.413 Source to Target Transparent Container: 48.018 Old BSS to New BSS

Information : 48.008 Old BSS to New BSS Information>

<Classmark 2 and Classmark 3 > <36.413 Source to Target Transparent

Container: 48.018 Source BSS to Target BSS Transparent Container: 24.008 MS

Radio Access Capability >

<48.018 Target BSS to Source BSS Transparent Container: 44.060 DTM


<36.413 Target to Source Container: 48.008 Layer 3 information: 44.018 DTM

HANDOVER COMMAND> <36.413 Target To Source Transparent

Container: 48.018 Target BSS to Source BSS Transparent Container: 44.060 PS


< 36.331 targetRAT-MessageContainer: 44.060 PS Handover Command and

SI/PSI Container >

< 48.018 Source BSS to Target BSS Transparent Container: 24.008 MS Radio

Access Capability >


<36.331 ueCapabilitiesRAT-Container: 24.008: Classmark2, Classmark3 >

<36.331 ueCapabilitiesRAT-Container: 24.008: MS Radio Access Capability >

CN t-BSS s-eNB UE

24.008 ATTACH/RAU COMPLETE

<24.008 E-UTRAN Inter RAT handover Information: 36.331 UE-EUTRA-

Capability >

48.018 CREATE-BSS-PFC PDU <24.008 E-UTRAN Inter RAT handover



<48.008 Old BSS to new BSS info (the UE capabilities contained are not

required, but other IEs may be needed for SRVCC>

<Classmark 2 and Classmark 3>


<48.008 Layer 3 information: 44.018 DTM HANDOVER COMMAND>

图 53 EUTRAN 到 GERAN A/Gb 模式的 CS 和 PS 域业务切换，常规流


85

CN t-RNC


s-eNB UE

25.413 RELOCATION REQUEST


<36.413 Source to Target Transparent Container: 25.413 Source RNC to Target

RNC Transparent Container: 25.331 INTER RAT HANDOVER TO INFO WITH

INTER RAT CAPABILITIES >

<36.413 Target To Source Transparent Container: 25.413 Target RNC to Source

RNC Transparent Container: 25.331 HANDOVER to UTRAN COMMAND >

<36.331 targetRAT-MessageContainer : 25.331 HANDOVER to UTRAN

COMMAND>

< 25.413 Source RNC to Target RNC Transparent Container : 25.331 INTER

RAT HANDOVER TO INFO WITH INTER RAT CAPABILITIES >

< 25.413 Target RNC to Source RNC Transparent Container: 25.331

HANDOVER to UTRAN COMMAND >

25.413 RELOCATION REQUEST ACK


<36.331 ueCapabilitiesRAT-Container: 25.331 RRC Information to target RNC:

INTER RAT HANDOVER INFO >

图 54 从 EUTRAN 到 UTRAN 的 PS 或 CS 域切换，常规流

CN t-RNC


s-eNB UE

25.413 RELOCATION REQUEST (CS)


<36.413 Source to Target Transparent Container: 25.413 Source RNC to Target

RNC transparent Container : 25.331 INTER RAT HANDOVER TO INFO WITH

INTER RAT CAPABILITIES >

<36.413 Target To Source Transparent Container: 25.413 Target RNC to Source

RNC Transparent Container: 25.331 HANDOVER to UTRAN COMMAND >

<36.331 targetRAT-MessageContainer : 25.331 HANDOVER to UTRAN

COMMAND>

< 25.413Source RNC to Target RNC transparent Container : 25.331 INTER




25.413 RELOCATION REQUEST ACK (CS)


<36.331 ueCapabilitiesRAT-Container: 25.331 RRC Information to target RNC:

INTER RAT HANDOVER INFO >

25.413 RELOCATION REQUEST (PS)

< 25.413Source RNC to Target RNC transparent Container : 25.331 INTER




25.413 RELOCATION REQUEST ACK (PS)

图 55 EUTRAN 到 UTRAN 的 PS 和 CS 域切换，常规流

16.2.2.6 NAS 传输流程

一个 NAS 信令消息在 S1 接口可以双向传输。这个流程提供了如下的功能


86

- 初始UE消息流程 (eNB 发起)

- 上行NAS传输流程 (eNB 发起)

- 下行NAS传输流程(MME 发起)

- 下行NAS不交付指示流程

i) 初始 UE 消息流程

eNB MME

S1-AP: INITIAL UE MESSAGE

图 56 初始 UE 消息流程

eNB 发送 INITIAL UE MESSAGE 消息给 MME 来初始化一个 INITIAL UE MESSAGE 流程。

INITIAL UE MESSAGE 包含一个 NAS 消息(比如业务请求), UE 信令参考 ID 和其他 S1 地

址信息。

ii) NAS 传输流程 (eNB 发起)

eNB MME

S1-AP: UPLINK NAS TRANSPORT

图 57 上行 NAS 传输流程

上行 NAS 传输流程由 eNB 发起，eNB 发送 UPLINK NAS TRANSPORT 消息给 MME. UPLINK NAS

TRANSPORT 消息包括一个 NAS 消息, UE 身份辨别信息和其他 S1 相关的地址信息。

iii) NAS 传输流程 (MME 发起)

S1-AP: DOWNLINK NAS TRANSPORT

eNB MME

图 58 下行 NAS 传输流程


87

下行 NAS 传输流程是由 MME 发起，MME 发送 DOWNLINK NAS TRANSPORT 消息给 eNB。

DOWNLINK NAS TRANSPORT 包括一个 NAS 消息，UE 省份辨别信息，和其他的 S1 相关的地址

信息。

iv) 下行 NAS 不交付流程

eNB MME

S1-AP: DOWNLINK NAS NON DELIVERY INDICATION

图 59 下行 NAS 不交付通知流程

当 eNB 决定不再开始交付一个从 MME 收到的 NAS 消息，它需要发送一个 DOWNLINK NAS

NON DELIVERY INDICATION 消息给 MME 来汇报它不再交付这个 NAS 消息，包括这个不交付

NAS 消息和适当原由。

16.2.2.7 S1 接口管理流程

16.2.2.7.1 重置流程

重置流程的目的是在节点建立后有错误事件发生后，用来初始化相应的实体。这个流

程可以由 eNB 和 MME 发起。

16.2.2.7.1a eNB 发起的重置流程

S1-AP: RESET

MME

S1-AP: RESET ACK

eNB

图 60 eNB 发起的重置流程

- eNB 触发 RESET 消息来指示 MME 中需要一个初始化。MME 释放相应的参考和资源；

- 然后 MME 发送 RESET ACK 消息来确认资源和参考已经清除。

16.2.2.7.1b MME 发起的重置流程


88

S1-AP: RESET

MME

S1-AP: RESET ACK

eNB

图 61 MME 发起的重置流程

- MME 触发 RESET 消息来指示 eNB 中需要一个初始化。eNB 释放相应的资源和参考

- 然后 eNB 发送 RESET ACK 消息来确认资源和参考已经清除。

16.2.2.7.2 错误指示功能和流程

如果在所收到的某个消息中检测出来的错误无法通过适当的消息报告给发送的实体，

eNB 和 MME 将发起错误指示流程来报告发现的错误。

16.2.2.7.12a eNB 发起的错误指示

MME

S1-AP: ERROR INDICATION

eNB

图 62 eNB 发起的错误指示

eNB 发送 ERROR INDICATION 消息给相应的实体报告发生的错误类型

16.2.2.7.2b MME 发起的错误指示

MME

S1-AP: ERROR INDICATION

eNB

图 63 MME 发动的错误指示流程

MME 发送 ERROR INDICATION 消息给相应的实体报告所发生的错误类型。

16.2.2.8 S1 建立流程

S1 建立流程用来交换配置数据，MME 和 eNB 需要这些配置数据来确保一个合适的互操

作。S1 建立流程由 eNB 触发。S1 建立流程是第一个被执行的 S1 AP 流程：


89

eNB MME

S1-AP: S1 SETUP REQUEST

S1-AP: S1 SETUP RESPONSE

S1-AP: S1 SETUP FAILURE

图 64 S1 建立流程

- eNB 初始化 S1 建立流程，通过发送 S1 SETUP REQUEST 消息，这个消息中包含了所

支持的 TA 和对 MME 广播的 PLMN；

- 在成功情况下，MME 回应 S1 SETUP RESPONSE 包含了服务的 PLMA 和相关的 MME 容

量指示来获得 MME 池内的负载均衡；

- 如果 MME 不能获取 S1 建立请求，MME 回应 S1 SETUP FAILURE 消息来指示失败的原

因。MME 可以在 S1 SETUP FAILURE 消息中包括 eNB 什么时候可以再次对同一个 MME

发起 S1 Setup Request 流程。

16.2.2.9 eNB 配置更新流程

eNB 配置更新流程用来提供 eNB 中更新的配置数据。eNB 配置更新流程由 eNB 触发。 eNB MME

S1-AP: ENB CONFIGURATION UPDATE

S1-AP: ENB CONFIGURATION UPDATE ACKNOWLEDGE

S1-AP: ENB CONFIGURATION UPDATE FAILURE

图 65 eNB 配置更新流程

- eNB 发起 eNB 配置更新流程通过发送 ENB CONFIGURATION UPDATE 消息包括了更新

的配置数据如 TA 和广播给 MME 的 PLMN。当一个或更多支持的 TA 需要更新，eNB 必

须提供整个的 TA 名单，这些信息包括那些没有更新的 TA，包括在 ENB

CONFIGURATION UPDATE 消息中。

- MME 回应 ENB CONFIGURATION UPDATE ACKNOWLEDGE 消息来确认所提供的配置数据

被成功更新。

- MME 必须改写和存储接收到的包括在 ENB CONFIGURATION UPDATE 消息中的更新数

据。没有包括在 ENB CONFIGURATION UPDATE 消息中的配置数据，MME 会认为还是

有效。对于提供的 TA，MME 必须改写整个 TA 名单。

当 MME 无法接收所收到的配置更新，MME 必须回应 ENB CONFIGURATION UPDATE

FAILURE 消息包括一个对应的原因值来表明失败的原因。MME 可以在 ENB

CONFIGURATION UPDATE FAILURE 消息中指示什么时候 eNB 被允许重新初始化 eNB

配置更新流程，针对同一个 MME。当更新没有成功的情况下，eNB 和 MME 必须继续


90

使用已有的配置数据。

16.2.2.10 MME 配置更新流程

MME 配置更新流程用来提供更新的配置数据和改变 MME 中相关的 MME 容量值。MME 配

置更新流程由 MME 触发。 eNB MME

S1-AP: MME CONFIGURATION UPDATE

S1-AP: MME CONFIGURATION UPDATE ACKNOWLEDGE

S1-AP: MME CONFIGURATION UPDATE FAILURE

图 66 MME 配置更新流程

- MME 初始化 MME 配置更新流程，通过发送 MME CONFIGURATION UPDATE 消息包括更

新配置数据比如，服务的 PLMN 和改变的相关的 MME 对 eNB 的容量值。

- eNB 回应 MME CONFIGURATION UPDATE ACKNOWLEDGE 消息来确认所提供的配置数据

和相关的 MME 容量值被成功更新。

- eNB 必须盖写和存储收到的配置数据和相关的 MME 容量值，这些信息包含在 MME

CONFIGURATION UPDATE 消息中。对于没有包含在 MME CONFIGURATION UPDATE 的配

置数据，eNB 认为还继续有效。

- 当 eNB 不能接受收到的配置更新，eNB 必须回应 MME CONFIGURATION UPDATE FAILURE

消息，包括不能接受的原因值。eNB 也可以在 MME CONFIGURATION UPDATE FAILURE

消息中指出 MME 什么时候可以被允许重新初始化 eNB 和 MME 配置更新流程。对于不

成功的更新，eNB 和 MME 必须继续使用原来的配置数据和相对应的 MME 容量值。

16.2.2.11 位置报告流程

位置报告流程提供了报告某 UE 的当前位置的途径。

这个功能的流程有：

- 位置报告控制流程；

- 位置报告流程；

- 位置报告失败指示流程。

16.2.2.11．1 位置报告控制流程

S1-AP: LOCATION REPORTING CONTROL

MME eNB

图 67 位置报告控制流程

位置报告控制流程是由 MME 发起，通过发送 LOCATION REPORTING CONTROL 给 eNB 来


91

请求当前位置信息，如某个 UE 的 Cell ID, 和如何报告这些信息，比如：直接报告，当

小区变化时报告。位置报告控制流程也用来终止小区变化的报告。

如果位置报告控制流程失败，eNB 必须通过 Location Report Failure Indication

procedure 指示失败。

如果位某一特定UE的位置报告控制流程正在进行中，eNB从MME接收到这个UE CONTEXT

RELEASE COMMAND 消息，eNB 必须终止正在进行的位置报告。

16.2.2.11.2 位置报告流程 MME

S1-AP: LOCATION REPORT

eNB

图 68 位置报告流程

位置报告流程由 eNB 发起，发送 LOCATION REPORT to the MME 来报告某特定 UE 当前

位置信息，可以是单独的报告或者是每当 UE 改变小区时报告。

16.2.2.11.3 位置报告失败指示流程

S1-AP: LOCATION REPORT FAILURE INDICATION

MME eNB

图 69 位置报告失败指示流程

位置报告失败指示流程由 eNB 发起，通过发送 LOCATION REPORT FAILURE INDICATION

信息给 MME，来指示位置报告控制流程失败，比如：UE 在进行 inter-eNB 切换。

16.2.2.12 过载流程

16.2.2.12.1 过载开始流程

MME 通过过载开始流程来指示一部分 eNB（MME 具有 S1 接口连接的），MME 过载了。过

载开始流程用来提供一个指示，话务需要拒绝或者准许。 MME

S1-AP: OVERLOAD START

eNB

图 70 过载开始流程

16.2.2.12.2 过载终止流程

MME 通过过载终止流程来指示所连接的 eNB，MME 不再过载。


92

MME

S1-AP: OVERLOAD STOP

eNB

图 71 过载终止流程

16.2.2.13 重写告警流程

S1-AP: WRITE-REPLACE WARNING REQUEST

MME eNB

S1-AP: WRITE-REPLACE WARNING RESPONSE

图 72 重写告警流程

重写告警流程用来开始光宝和盖写正在进行的告警信息的广播。

ETWS 是一个告警系统应用这个流程的例子。

这个流程是由 MME 发起，发送 WRITE-REPLACE WARNING REQUEST 消息包括至少 Message

Identifier, Emergency Area list，关于广播如何操作的信息，和需要广播的告警消息

的内容。

eNB 回应 WRITE-REPLACE WARNING RESPONSE 消息，来知会 MME 所需广播的 ETWS 消息

已经启动。

16.2.2.14 eNB 直接信息传递流程

eNB 直接信息传递流程是由 eNB 发起来请求和传递信息到核心网。

eNB MME

S1-AP: ENB DIRECT INFORMATION TRANSFER

图 73 eNB 直接信息传递流程

eNB 直接信息传递流程是由 eNB 发起，发送 ENB DIRECT INFORMATION TRANSFER 消息

给 MME。ENB DIRECT INFORMATION TRANSFER 包含了 RIM 信息和 RIM 路由地址，用来识别

终 RAN 目的节点。


93

16.2.2.15 MME 直接信息传递流程

MME 直接信息传递流程是由 MME 发起，来请求和传递信息给核心网。

eNB MME

S1-AP: MME DIRECT INFORMATION TRANSFER

图 74 MME 直接信息传递流程

MME 直接信息传递流程是由 MME 发起，发送 MME DIRECT INFORMATION TRANSFER 给 eNB。

MME DIRECT INFORMATION TRANSFER 消息包括了 RIM 信息。

16.2.2.16 S1 CDMA2000 隧道流程

S1 CDMA2000 隧道流程通过 S1 接口承载 UE 和 CDMA2000 RAT 之间的 CDMA2000 信令消

息。包括预注册信令和为从 E-UTRAN 到 CDMA2000 HPRD 优化移动所做的切换准备，为从

E-UTRAN 到 CDMA2000 1xRTT 移动所做的切换准备和支持 CS 回退到 CDMA2000 1xRTT 的在

CS 域业务的移动初始和移动终结。CDMA2000 消息透明传输给 eNB 和 MME，然而补充消息

也可以与隧道 CDMA2000 消息一起发送，来在隧道流程中辅助 eNodeB 和 MME。流程提供了

以下功能：

- 下行 S1 CDMA2000 隧道流程；

- 上行 S1 CDMA2000 隧道流程。

16.2.2.16.1 下行 S1 CDMA2000 隧道流程

MME 发送 DOWNLINK S1 CDMA2000 TUNNELLING 消息给 eNB 来向 UE 传送一个 CDMA2000

消息，如果逻辑 S1 连接存在。

DOWNLINK S1 CDMA2000 TUNNELING

eNB MME

图 75 下行 S1 CDMA2000 隧道流程

16.2.2.16.2 上行 S1 CDMA2000 隧道流程

eNB 发送 UPLINK S1 CDMA2000 TUNNELLING 消息给 MME，来前向传送一个 CDMA2000 消

息给 CDMA2000 RAT (HRPD or 1xRTT)，如图 76 所示：


94

UPLINK S1 CDMA2000 TUNNELING

eNB MME

图 76 上行 S1 CDMA2000 隧道流程

16.3 X2 用户面

X2 用户面接口(X2-U)是指连接在 eNB 之间的用户面接口. X2-U 接口提供非保证的用

户面 PDU 的交付. X2 的用户面协议栈如下图所示，传输网络层是建立在 IP 传输上，GTP-U

是在 UDP/IP 上承载用户面的 PDU。

X2-UP 接口协议栈和 S1-UP 协议栈是一样的。

GTP-U

UDP

IP

数据链路层

用户面 PDU

物理层

图 77 X2 接口用户面(eNB-eNB)

16.4 X2 控制面

X2 控制面接口(X2-CP)定义为连接 eNB 之间接口的控制面. X2 接口控制面的协议栈如

图 78。传输网络层是建立在 SCTP 上，SCTP 是在 IP 上。应用层的信令协议表示为 X2-AP (X2

应用协议)。


95

SCTP

IP

数据链路层

X2-AP

物理层

图 78 X2 接口控制面

每 X2-C 接口含一个单一的 SCTP 并具有双流标识的应用场景应用 X2-C 的一般流程。

具有多对流标识仅应用于 X2-C 的特定流程。特定流程标识数目的上线是 FFS。源 eNB 为

X2-C的特定流程分配源eNB通讯的上下文标识，目的eNB为 X2-C的特定流程分配目的eNB

通讯的上下文标识。这些上下文标识用来区别 UE 特定的 X2-C 信令传输承载。通讯上下文

标识通过各自的 X2AP 消息传达。

16.4.1 X2-CP 功能

X2AP 协议支持以下所列功能：

- 支持 UE 在 EMM-CONNECTED 状态时的 LTE 系统内部移动:

- 上下文从源 eNB 传达到目的 eNB；

- 控制源 eNB 到目的 eNB 的用户面通道；

- 切换取消。

- 上行负载管理；

- 一般性的 X2 的综合管理和错误处理功能:

- 错误指示；

- X2 建立；

- X2 复位；

- X2 配置数据更新。.

16.4.2 X2-CP 流程

X2AP 协议支持的基本流程如表 2 所示：


96

表 2 X2-CP 流程

基本流

程初始消息成功后的消息回应不成功后的消

息回应描述和评述

切换准

备 HANDOVER REQUEST

HANDOVER REQUEST

ACKNOWLEDGE

HANDOVER PREPARATION FAILURE

用于源 eNB 向目的 eNB 请

求切换到目的 eNB

切换取

消 HANDOVER

CANCEL 用于源 eNB 请求取消之前

要求切换到目的 eNB 的请求

UE上下

文释放

源

UE CONTEXT RELEASERELEASE RESOURCE

- - 用于目的eNB通知源eNB应

用于切换的 UE 上下文的控

制面资源可以被释放

SN状态

转移 SN STATUS TRANSFER

- - 用于管理用户面数据的前转

错误标

识 ERROR

INDICATION - - eNB 用来报告接收消息中的

错误，而这些错误无法在一

个合适的反馈消息中报告

负荷管

理指示 LOAD

INFORMATIONLOAD INDICATOR

- - 用于 eNB 向相邻的 eNB 报

告报告干扰协调信息

X2 建立 X2 SETUP REQUEST

X2 SETUP RESPONSE

X2 SETUP FAILURE

用来交换必要的配置数据从

而使俄 NB 建立 X2 接口

eNB 配

置更新 ENB

CONFIGURATION UPDATE

ENB CONFIGURATION UPDATE ACKNOWLEDGE

ENB CONFIGURATION UPDATE FAILURE

用来更新与 X2接口配置相关

的必要的配置数据

复位 RESET REQUEST RESET RESPONSE

- 用来完成 X2 接口的复位

16.4.2.1 切换准备流程

切换准备流程是由源 eNB 发起的，如果源 eNB 来决定是否需要通过 X2 接口发起一个切

换。

图 79 切换准备流程

源 eNB 给目的 eNB 发送 HANDOVER REQUEST 消息包括目的 eNB 需要建立的承载。如果

RRC: HANDOVER COMMAND X2-AP: HANDOVER REQUEST

源 eNB 目的 eNB UE

X2-AP: HANDOVER PREPARATION FAILURE

X2-AP: HANDOVER REQUEST 电话：82054513 http://www.ptsn.net.cn

97

接收到源 eNB 的 HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE 消息就表示切换准备阶段结束。HANDOVER

REQUEST ACKNOWLEDGE 消息至少包含了无线接口相关的信息（如给 UE 的 HO Command），成

功建立 E-RAB(s)承载和没有成功建立的 E-RAB(s)承载。

在切换资源的配置没有成功的情况下（比如在目的方没有资源可以用），目的 eNB 会

回应 HANDOVER PREPARATION FAILURE 消息而不是 HANDOVER PREPARATION FAILURE 消息。

如果切换资源分配不成功（比如，在目的方没有资源），目的 eNB 反馈 HANDOVER

PREPARATION FAILURE 消息而不是 HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE 消息。

如果 eNB 在 X2 切换过程中从 MME 接收到 NAS 消息, 它需要按照 16.2.1.6 NAS 传输流

程中要求的去做。

16.4.2.2 切换取消流程

这个功能是包含在源 eNB 内，用以取消切换流程。

图 80 切换取消流程

源 eNB 发送 HANDOVER CANCEL 消息给目的 eNB 并通知目的 eNB 取消切换的原因。

16.4.2.3 UE 上下文释放流程

UE上下文释放流程是由目的eNB发起,通知源eNB移交 UE上下文的切换资源可以被释

放了。

X2-AP: UE CONTEXT RELEASE

目的 eNB

源 eNB

图 81 UE 上下文释放流程

通过发送 UE CONTEXT RELEASE，目的 eNB 通知源 eNB 切换成功并触发资源释放。

16.4.2.4 SN 状态转移流程

SN 状态转移流程是应用于具有 PDCP SN 和 HFN 状态保存的 E-RAB，在一个 X2 切换过

程中将上行 PDCP SN 和 HFN 接收机状态和下行 PDCP SN 和 HFN 发射机状态，从源 eNB 转

移到目的 eNB。

源 eNB 目的 eNBUE

X2-AP: HANDOVER CANCEL


98

X2-AP: SN STATUS TRANSFER

目的 eNB

源 eNB

图 82 SN 状态转移流程

16.4.2.5 错误显示流程

错误显示流程由一个 eNB 发起，通知另一个 eNB 其所收到的消息里的错误情况，如果

其无法用一个恰当的错误消息来报告。

X2-AP: ERROR INDICATION

eNB eNB

图 83 错误显示流程

16.4.2.6 负荷显示流程

E-UTRAN 中小区间干扰协调是通过 X2 借口来完成的。当干扰发生变化，eNB 将新的干

扰状况通知临近的 eNB 们，比如，由于移动原因配置了 X2 接口的相邻 eNB 们。

负载显示流程用来在相邻同频的 eNB 中传送干扰协调信息。

X2-AP: LOAD INFORMATION

eNB eNB

图 84 负载显示流程

16.4.2.7 X2 建立流程

X2 建立流程是用来两个 eNB 之间交换通过 X2 接口成功交互所需的应用层数据。


99

X2-AP: X2 SETUP REQUEST

eNB eNB

X2-AP: X2 SETUP RESPONSE

X2-AP: X2 SETUP FAILURE

图 85 X2 建立流程

16.4.2.8 eNB 配置更新流程

eNB 配置更新流程是用来更新应用层配置数据,这些数据是两个 eNB 通过 X2 接口正确

互操作所需的数据。

X2-AP: ENB CONFIGURATION UPDATE REQUEST

eNB eNB

X2-AP: ENB CONFIGURATION UPDATE RESPONSE

X2-AP: ENB CONFIGURATION UPDATE FAILURE

图 86 eNB 配置更新流程

16.4.2.9 复位流程复位流程是由一个 eNB 发起，用来在发生异常失败的情况下与其它同等 eNB 保持资源

的一致性。这个流程对整个 X2 接口进行复位。

X2-AP: RESET

eNB eNB

X2-AP: RESET RESPONSE

图 87 复位流程


100

17 终端

17.1 UE 能力

RRC 信令承载 RRC 能力，NAS 信令承载 NAS 能力。一些能力信息是存放在 EPC 中的。

在上行方向，不在较早的消息中发送能力信息，例如 RRC_CONNECTION_REQUEST 消息。在

下行方向，支持 UE 能力的查询过程。

图 88 是初始的 UE 能力处理：

图 88 初始的 UE 能力处理

“UE Radio Capability” IE 包含了 UERadioAccessCapabilityInformation 消息。

Rel-8 中可能的 RAT-Type 是 EUTRN、UTRAN、GERAN-PS、GERAN-CS、CDMA2000-1XRTT。

由于 MS Classmark2 和 MS Classmark3 是用于 CS 域（包括 AS 和 NAS），而 MS Radio Access

Capability 是用于 PS 域，因此 GERAN 信息会被分成两个部分。

切换完成后，UE 的能力可能需要发给 eNB，并上传至 MME。

在切换准备期间，为了尽可能减少中断，源 RAN 节点会将 UE 能力传送给目标 RAN 节

点（切换至 EUTRAN 的内容待研究）。

UTRAN 能力（25.331 INTER RAT HANDOVER INFO）包括 START-CS、START-PS 和“预定

义配置”（“pre-defined configurations”），这些都是动态的 IE。为了只在 MME 中保存

静态的能力信息，并减少空中接口的能力信息负荷，需要采用以下方式：


101

1. UE 设置 START=0，并在向 eNB 发送 INTER RAT HANDOVER INFO 时省略“预定义配

置”。

2. 在 GERAN 到 E-UTRAN 的切换准备时，源 GERAN 删除 INTER RAT HANDOVER INFO，以

确保 E-UTRAN 重新获取 UTRAN 能力，并能保持和保存静态 UTRAN 能力。

3. 在来自 GERAN 的切换成功完成后，UE 设置 START=0，并删除预定义配置。

4. 在 GERAN 到 E-UTRAN 的切换准备时，源 UTRAN 设置 START＝0，并省略预定义配置。

5. 在来自 UTRAN 的切换成功完成后，UE 设置 START=0，并删除预定义配置。

17.2 UE 类别

UE 类别参数定义了组合的上行和下行能力。下面两个表分别定义了每个 UE 类别对应

的下行和上行的物理层参数值。

表 3 UE 类别对应的下行物理层参数值 UE Category Maximum number

of DL-SCH transport block

bits received within a TTI

Maximum number of bits of a DL-SCH

transport block received within a

TTI

Total number of

soft channel bits

Maximum number of supported layers for spatial multiplexing

in DL

Category 1 10296 10296 250368 1 Category 2 51024 51024 1237248 2 Category 3 102048 75376 1237248 2 Category 4 150752 75376 1827072 2 Category 5 302752 151376 3667200 4

表 4 UE 类别对应的上行物理层参数值 UE

Category Maximum number of bits of an

UL-SCH transport block transmitted within a TTI

Support for 64QAM in UL

Category 1 5160 No Category 2 25456 No Category 3 51024 No Category 4 51024 No Category 5 75376 Yes

表 5 UE 类别对应的层 2合计缓冲区大小 UE Category Total layer 2 buffer size [kBytes] Category 1 [138] Category 2 [687] Category 3 [1373] Category 4 [1832] Category 5 [3434]

17.3 空闲模式下的 UE 过程

本节主要描述了空闲模式过程的接入层部分，不对非接入层部分进行详细描述。


102

17.3.1 概述

空闲模式的任务可以分为以下四个过程。这几个过程之间的关系如图 17.3.1-1 所示。

- PLMN 选择；

- 小区选择和重选；

- 位置登记；

- 手动 CSG ID 选择的支持。

PLMN Selection

Location Registration

PLMNs available

PLMN selected

Location Registration

response

Registration Area

changes

Indication to user

Manual Mode Automatic mode

Service requests

NAS Control

Radio measurements

Cell Selection and Reselection

图 89 空闲模式过程概览

当 UE 开机后，NAS 会选择一个 PLMN。NAS 应提供一个等效 PLMN 的列表，AS 应使用该

列表信息进行小区选择和重选。 17.3.2 空闲模式下接入层和非接入层的功能划分

表 5 给出了空闲模式下，UE 非接入层(NAS)和接入层(AS)之间的功能划分。NAS 部分

的详细内容参见 3GPP TS 23.122。


103

表 6空闲模式下接入层和非接入层的功能划分

17.3.3 PLMN 选择

在 UE 中，AS 应根据 NAS 的请求或自动地向 NAS 报告可用的 PLMN。

在 PLMN 选择期间，基于以优先级排序的 PLMN 标识列表，可以自动或手动地选择特定

的 PLMN。通过“PLMN identity”来识别 PLMN 标识列表中的每个 PLMN。在广播信道上的

系统消息中，UE 能够在既定小区中接收一个或多个“PLMN identity”。NAS 进行 PLMN 选

空闲模式过程 UE 非接入层 UE 接入层

PLMN 选择依据 TS 23.122，维护一个以优先级进

行排序的 PLMN 列表。利用自动模式或手

动模式选择一个 PLMN，并要求 AS 选择

一个属于该 PLMN 的小区。对于每一

PLMN，可以设置相关联的 RAT。

评估来自接入层关于 PLMN 选择的可用

PLMN 的报告。

维护一个等效 PLMN 标识的列表。

搜索可用的 PLMN。

如果为 PLMN 设置了相关联的 RAT，就在这

些 RAT和该 PLMN 的其它 RAT中进行搜索。

执行测量以支持 PLMN 选择。

同步广播信道以识别发现的 PLMN。

根据非接入层的请求或自动向非接入层

报告与 RAT 关联的可用的 PLMN。

小区选择控制小区选择例如通过指示与所选PLMN

关联的 RAT，该 RAT 在小区选择中用于

初的小区搜索。非接入层也维护禁止

登记区域的列表，和 UE 被许可的 CSG ID

(允许的 CSG 列表)，并将这些列表提供

给接入层。

执行支持小区选择所需的测量。

检测和同步广播信道。接收和处理广播消

息。向非接入层转发非接入层系统消息。

搜索一个合适的小区。小区在系统消息中

广播一个或多个“PLMN 标识”。响应非接

入层是否发现了这样的小区。

如果为 PLMN 设置了相关联的 RAT，就在这

些 RAT和该 PLMN 的其它 RAT中执行搜索。

对于一个 CSG 小区，根据非接入层提供的

允许的 CSG 列表来检查广播的 CSG ID，以

核对 CSG 小区是否适合于 UE。

如果发现了一个这样的小区，UE 则会驻留

下来。

小区重选控制小区重选例如通过维护禁止登记区

域的列表。

维护等效 PLMN 标识的一个列表并提供

给接入层。

维护禁止登记区域的一个列表并提供给

接入层。

维护一个 UE 允许驻留的 CSG ID 列表并

提供给接入层。

执行支持小区重选所需的测量。

检测和同步广播信道。接收和处理广播消

息。向非接入层转发非接入层系统消息。

如果发现了更为合适的小区，则改变当前

的小区。

对于一个 CSG 小区，根据非接入层提供的

允许的 CSG 列表来检查广播的 CSG ID，以

核对 CSG 小区是否适合于 UE。

位置登记对开机后的 UE 进行登记。

登记 UE 所处的注册区域，例如规则地或

当 UE 进入了一个新的 tracking area。

维护禁止登记区域的列表。

对关机的 UE 进行登记注销。

向非接入层报告登记区域的信息。

手动 CSG ID 选

择的支持

提供搜索可用 CSG ID 的请求。

评估来自于接入层关于CSG ID选择的可

用 CSG ID 的报告。

选择一个 CSG ID，并要求接入层选择一

个属于该 CSG ID 的小区。

搜索 CSG 小区。

如果发现了一个 CSG 小区，则通过 BCCH

读取 SIB9 中的 HNB 名称。

向 NAS


104

择的结果是所选择 PLMN 的一个标识符。

17.3.3.1 E-UTRA 情形

UE 应依据其能力扫描 E-UTRA 频段中的所有 RF 信道，来寻找可用的 PLMN。在每一载

波上，为了找到小区所属的 PLMN，UE 应搜索信号强的小区，并读取其系统信息。如果

UE 能够在强的小区中读取到一个或几个 PLMN 标识，每个被发现的 PLMN 都应作为一个

高质量的 PLMN 报告给 NAS（但不包括 RSRP 值），假设满足以下高质量评判准则：

对于一个 E-UTRAN 小区，测量的 RSRP 值应大于或等于-100dBm。

发现的 PLMN 如果不满足高质量评判准则，但是 UE 已能读取这些 PLMN 的标识，则将

这些信息与 RSRP 值一起报告给 NAS。对于在一个小区中发现的每一 PLMN，UE 向 NAS 报告

的质量测量应是相同的。

PLMN 的搜索可以根据 NAS 的请求而停止。UE 可以利用所存储的信息来优化 PLMN 的搜

索，例如利用载波频率和之前收到的测量控制信元中的小区参数信息。

一旦 UE 选择了一个 PLMN 之后，应执行小区选择过程来选择一个属于该 PLMN 的合适

小区，进行驻留。

17.3.4 小区选择和重选

为了小区选择和重选，UE 应执行测量。关于测量的性能要求见 3GPP TS 36.133。

NAS 能够控制小区重选宜在哪个 RAT 中执行，例如通过指示与所选 PLMN 相关联的 RAT，

并维护一个禁止登记区域的列表和一个等效 PLMN 的列表。UE 应根据空闲模式的测量和小

区选择准在来选择一个合适的小区。为了加速小区选择的进程，UE 中可以存储多个 RAT

的信息。

驻留到一个小区后，UE 应根据小区重选的准则有规律地搜索一个更好的小区。如果发

现了更好的小区，则会选择该小区。小区的改变可能会意味着 RAT 的改变。如果小区选择

和重选导致了收到的系统信息中的变化，应通知 NAS。

对于正常的业务，UE 应驻留在一个合适的小区，收听该小区的控制信道，以能够：

- 接收来自 PLMN 的系统信息；

- 接收来自 PLMN 的登记区信息，例如跟踪区（tracking area）的信息；

- 接收其它的 AS 和 NAS 信息；

- 如果注册了：

• 接收来自 PLMN 寻呼和通知消息；

• 发起向连接模式的转换。

17.3.4.1 空闲模式下的状态和状态转换

图 90 给出了 RRC_IDLE 下的状态和状态迁移过程。新的 PLMN 选择会导致状态的退出，

从开始点 1重新开始。


105

Initial Cell Selection

Any Cel l Selection

go here when no USIM in the UE

USIM inserted

Camped on any cell

go here whenever a new PLMN is

selected

1no cell information

stored for the PLMN cell information

stored for the PLMN

S tored information

Cell Selection no suitable cell found

no suitable cell found

Cell Selection when leaving

connected mode

suitable cell found 2

suitable cell found Camped

normally

suitable cell found


leave idle mode

return to idle mode

Connected mode Cell

Reselection Evaluation

Process

suitable cell found

trigger


1

Cell Selection when leaving

connected mode

no acceptable cell found

acceptable cell found


suitable cell found 2

leave idle mode

return to idle mode

Connected mode

(Emergency calls only)

Cell Reselection Evaluation

Process


trigger

no acceptable cell found

NAS indicates that registration on selected

PLMN is rejected (except with cause

#12, #14, #15 or #25)

图 90 RRC_IDLE 下的小区选择和重选

17.3.4.2 小区选择过程

UE 应使用以下两种小区选择过程之一：

a. 初始小区选择

该过程要求之前不知道哪些RF信道是E-UTRA载波。UE应根据其能力扫描E-UTRA


106

频段内的所有 RF 信道，以找到一个合适的小区。在每个载波频率上，UE 只需要搜

索强的小区。一旦发现了一个合适的小区，应选择该小区。

b. 存储的小区选择信息

该过程需要存储的载波频率信息和可选择的小区参数信息，这些信息来自于

以前收到的测量控制信元或之前检测到的小区。一旦 UE 发现了一个合适的小区，

应选择该小区。如果没有发现合适的小区，则开始进行初始小区选择过程。

注：在小区选择过程中，不使用通过系统信息或专用信令向 UE 提供的不同频率或 RAT 间的优先级。

除了普通的小区选择规则，UE 应根据高层的要求支持 CSG ID 的手动选择，详见 17.3.5

节。 17.3.4.3 小区重选评估过程

小区重选过程的评估包括以下几个方面，详细的参数信息参见 TS 36.304-850：

- 重选优先级的处理。可以通过系统信息、RRCConnectionRelease 消息或在 inter-RAT

小区选择/重选时来自于另一 RAT 的信息，向 UE 提供不同 E-UTRAN 频率或 inter-RAT

频率的绝对优先级。对于系统信息的情况，所列的 E-UTRAN 频率或 inter-RAT 频率

可能没有优先级（即 cellReselectionPriority 域可以不存在）。如果通过专用信令

提供优先级，UE 应忽略系统信息中提供的所有优先级。如果 UE 处于 camped on any

cell 状态，UE 只应使用当前小区系统消息提供的优先级，除非有所不同，UE 还会保

存专用信令提供的优先级。当处于 camped normally 状态的 UE 只有专用的优先级，

并且与当前频率的不一样，UE 应认为当前频率是优先级低的频率。当 UE 进入

RRC_CONNECTED 状态、专用优先级可选的有效时间超时或 NAS 要求执行 PLMN 选择时，

UE 应检测由专用信令提供的优先级。UE 应只针对系统信息中所给的且已提供优先级

的 E-UTRAN 频率和 inter-RAT 频率执行小区重选评估。在小区重选中，UE 不应考虑

任何黑名单中的小区。inter-RAT 小区选择/重选时，UE 还应依据专用信令所提供的

优先级和保留的有效时间（即E-UTRA中的T320、UTRA中的T322和GERAN中的[T3230,

FFS]）。

- 小区重选的测量准则。

• 如果在服务小区中发送 Sintrasearch，并且 SServingCell > Sintrasearch，UE 可以选择不执行同

频测量。

• 如果 SServingCell <= Sintrasearch，或者 Sintrasearch不在服务小区发送，UE 应执行同频测量。

• 对于系统消息中指示的并且已向 UE 提供优先级的 E-UTRAN inter-frequency 和

inter-RAT 频率，UE 应采用以下准则：

° 当一个 E-UTRAN inter-frequency 或 inter-RAT 频率的重选优先级高于当前

E-UTRA 频率的重选优先级时，UE 应根据 TS 36.133，执行更高优先级 E-UTRAN

inter-frequency 或 inter-RAT 频率的测量。

° 当一个 E-UTRAN inter-frequency 的重选优先级不高于当前的 E-UTRA 频率，

并且 inter-RAT 频率的重选优先级低于当前 E-UTRAN 频率时：

如果在服务小区中发送 Sintrasearch，并且 SServingCell > Snonintrasearch，UE 可以选

择不执行不高于当前优先级的 E-UTRAN inter-frequencies 或

inter-RAT 频率小区的测量。


107

如果 SServingCell <= Snonintrasearch，或不在服务小区中发送 Sintrasearch，，UE 应根

据 TS 36.133，执行不高于当前优先级的 E-UTRAN inter-frequencies

或 inter-RAT 频率小区的测量。

SServingCell是服务小区的 Srxlev 值。

- UE 的移动性状态。除了正常的移动性状态，如果在服务小区的系统消息广播了参

数（TCRmax, NCR_H, NCR_M and TCRmaxHyst），则高移动性状态和中等移动性状态也适用。

- 关于小区预留、接入限制或不适合普通驻留的高级别的小区。根据小区重选准

则中规定的高级别的小区（包括服务小区），UE 应检查接入是否受限。

- E-UTRAN inter-frequency 和 inter-RAT 小区重选的准则。准则 1：在一个时间间

隔 TreselectionRAT 期间，一个小区的 SnonServingCell,x 大于 Threshx, high。

- 同频和相同优先级的异频小区重选的准则。

- 系统信息广播中的小区重选参数。

- 基于速度的重选参数。

- CSG 小区的小区重选。

• 对于从一个非 CSG 小区到一个 CSG 小区的小区重选，除了普通的小区重选，为

了检测合适的 CSG 小区，当 UE 的允许的 CSG 列表中至少包含一个 CSG ID 时，

UE 应在非服务频率上进行 CSG 小区的自动搜索。除了 E-UTRAN，CSG 小区的自

动搜索还可以包括其它 RAT 的 CSG 小区。UE 也可以在服务频率上进行自动搜

索。如果允许的 CSG 列表为空，UE 应取消 CSG 小区的自动搜索功能。

来自 CSG 小区的小区重选。驻留到一个 CSG 小区后，UE 应采用普通的小区重选准则，

并且只要 UE 驻留在该小区，则应认为当前小区的频率具有高优先级。UE 可以使用自动

搜索功能，在非服务频率上搜索合适的 CSG 小区。如果 UE 在非服务频率上检测到一个 CSG

小区，如果该小区是其频率上高级别的小区，UE 可以重选到该 CSG 小区。如果 UE 在另

一 RAT 上检测到一个或多个合适的 CSG 小区，UE 可以根据 TS 25.304 中的规定，重选到

其中的一个小区。 17.3.5 手动 CSG ID 选择的支持

17.3.5.1 E-UTRA 情形

基于 NAS 的请求，AS 应依据其能力来扫描 E-UTRA 频段的所有 RF 信道，以寻找可用的

CSG ID。在每一载波上，UE 至少应搜索强的小区、读取系统信息并将属于其注册的或

选择的 PLMN 的可用 CSG ID 与它们的 HNB 名称一起上报给 NAS。

如果 NAS 已经选择了一个 CSG ID，并且已将该选择通知了 AS，UE 应搜索属于所选 CSG

ID 的可接受的或合适的小区来执行位置登记。

17.3.5.2 UTRA 情形

UTRA 中手动 CSG ID 选择的支持见 3GPP TS 25.304。完成单位：工业和信息化部电信研究院、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、诺基亚西门子通信（上海）有限公司、南京爱立信熊猫通信有限公司、诺基亚

通信有限公司、大唐电信科技产业集团

完成人：林辉、焦慧颖、刘晓峰、章校东、朱作燕、李国红、贺敬、张增洁、李芳、全

海洋


sr 71-2010 eutran研究报告 已修改 - ccsa.org.cn · 3g...

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