LTE网络下的4G业务流程浅析及案例
分析
摘 要
本文主要是在现网LTE网络下,以信令协议相关知识为基础，通过实际测试验证，对LTE网络下的联合附着、语音主被叫、短信始发终结流程进行研究和分析，对比3G业务流程，对用户在3/4G网络下进行业务的流程共同点和差异进行分析和阐述，同时运用相关业务流程知识对典型案例进行分析，解决实际遇到的网络问题。 关键词：
LTE（Long Term Evolution）；CS Fallback（Circuit Switched Fallback）；联合附着；承载；
ABSTRACT
This paper is mainly on the current LTE network, the signaling protocol related knowledge as the foundation, through the actual test, attachment, the combined LTE network of voice calling, SMS originating end research and analysis process of the 3G business process, comparison, analysis and elaboration of common user to flow into service in 3/4G network under and differences, and related business process knowledge for typical case analysis using the network, solving practical problems.
KEY WORDS：
LTE（Long Term Evolution）；CS Fallback（Circuit Switched Fallback）；Combined with attachment；Bearing；
1 概述
随着2G GSM经过2.5G GPRS演进到3G UMTS，移动通信逐步实现了广域覆盖、高速无线数据传输和与因特网的融合，能够为人们提供语音、数据、视频等丰富多彩的业务。但随着目前业务的迅猛发展和需求的多元化，对网络质量及业务接入能力提出了更高的要求。而3GPP提出的LTE标准，能够实现更高的数据传输速率、更短的时延、更低的成本，更高的系统容量以及改进的覆盖范围来满足市场需求。因此，4G网络的发展及4G业务的应用将在近几年呈高速发展的态势，以满足下一代移动网络业务发展的要求。
2 研究背景
3 LTE网络介绍 3.1 LTE的网络结构
长期演进LTE（Long Term Evolution）是3GPP主导的无线通信技术的演进，用于全面支撑高性能数据业务。LTE网络由E-UTRAN（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network）和SAE（System Architecture Evolution）组成。LTE的EPC网络组网架构如下：
图 3-1-1 EPC网络组网架构
LTE网络的基本架构分为分组核心网演进部分（EPC）和无线接入网络部分，形成高效的两层节点架构。分组核心网演进（EPC）部分包含MME和S-GW两种功能实体，它们提供GGSN、SGSN节点和RNC的部分功能，MME和S-GW两类实体分别完成EPC的控制面和用户面功能。
在LTE系统架构中，将RAN演进成为E-UTRAN，而且只有eNodeB一种节点，完成无线接入部分的管理过程。LTE 的EPC网络支持多种网络共接入，实现了核心网的融合，从物理网
元来讲，核心网侧MME、MSC SERVER、HSS采用平滑升级的方式支持2/3/4G网络的共同接入。
3.2 LTE网络下关键业务分类及流程
与WCDMA网络一样，LTE网络同样提供包括移动性管理、语音业务、短消息业务、上网业务等。但对于语音业务，目前的网络架构及LTE网络机制，暂无法实现语音业务的承载，而是通过语音回落（CSFB）的方式让用户回落到原2/3G网络，实现2/3/4G网络互操作以提供语音业务。
3.2.1联合位置更新
结合2/3G网络下的位置更新流程，在4G网络里，UE发起的位置更新为联合位置更新流程，
简而言之就是UE需要在LTE与2G/3G网络中进行联合附着、去附着以及位置更新。
附着流程[1]：
图3-2-1-1 3、4G网络下的附着流程
具体流程如下：
1、UE(User Equipment)发起网络附着请求，向MME发送Attach Request消息。其中参数Attach Type指示这是一个联合的EPS/IMSI附着流程，并且参数指示UE具备CS Fallback能力。
图3-2-1-2AttachRequest消息信元
2、MME发送SGsAP-LOCATION-UPDATE-REQUEST消息给VLR，消息中包括new LAI、IMSI、MME name和EPS location update type等参数，其中MME name是MME的域名。
图3-2-1-3LocationUpdateRequest消息信元
3、 VLR存储MME信息，并创建与MME下此用户的SGs关联。 4、 VLR根据用户信息和位置区信息，发起到HLR的位置更新流程。
5、 VLR返回SGsAP-LOCATION-UPDATE-ACCEPT给MME，如果VLR支持TMSI重分配，消息中包括参数LAI和TMSI，否则消息中包括参数LAI和IMSI。
6、 MME发送Attach Accept给UE，消息中包括参数LAI和VLR TMSI。UE接收到信元LAI和VLR TMSI则表示附着CS域和LTE网络成功。其中VLR TMSI信元会触发UE执行TMSI重分配流程。
图3-2-1-4TMSI重分配完成消息
7、 附着成功后，MME通过S1AP-INITIAL-CONTEXT-SETUP-REQ消息发起上下文建立请求，用于MME向eNodeB请求在无线侧建立资源，同时请求UE返回相关能力集。UE则通过S1AP-SPU-UE-CAPABILITY-INFO-INDICATION消息返回UE相关的能力。
通过研究LTE网络的移动性管理过程，能够清楚的了解LTE网络与2G/3G网络之间的互操
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