LTE数字蜂窝移动通信网 S1接口技术要求 YDT 25661文档格式.docx

1、LTE数字蜂窝移动通信网 S1接口技术要求 第3部分：信令传输LTE数字蜂窝移动通信网 S1接口技术要求 第4部分：应用协议LTE数字蜂窝移动通信网 S1接口技术要求 第5部分：数据传输13术语、定义和缩略语术语和定义下列术语和定义适用于本部分。缩略语下列缩略语适用于本部分。CMASCommercial Mobile Alert Service商用移动警报系统E-RABE-UTRAN Radio Access BearerE-UTRAN无线接入承载eNBE-UTRAN Node BE-UTRAN节点BEPCEvolved Packet Core演进的分组核心网ETWSEarthquake an

2、d Tsunami Warning System地震和海啸预警系统GTP-UGPRS Tunnelling ProtocolGPRS隧道协议IPInternet Protocol互联网协议LTELong Term Evolution长期演进MMEMobility Management Entity移动性管理实体O&MOperation and Maintenance操作维护PWSPublic Warning System公共预警系统QoSQuality of Service服务质量RATRadio Access Technology无线接入技术RIMRAN Information Manage

3、mentRAN信息管理RNLRadio Network Layer无线网络层S1-US1 User Plane InterfaceS1用户面接口S1-MMES1 Control Plane InterfaceS1控制面接口S-GWServing Gateway服务网关S1APS1 Application ProtocolS1应用协议SAPService Access Point业务接入点SCTPStream Control Transmission Protocol流控制传输协议14概述E-UTRAN架构E-UTRAN 架构分为无线网络层（RNL）和传输网络层（TNL）两部分。E-UTRAN

4、构架，如E-UTRAN 逻辑节点及它们之间的接口，定义为无线网络层的一部分。E-UTRAN 架构包括一组通过S1接口连接到EPC的eNB。整个LTE架构和E-UTRAN架构的详细描述见LTE数字蜂窝移动通信网 无线接入部分总体技术要求中所述。本节只阐述S1接口的架构，不对核心网或无线接入网的架构进行限制。S1接口在EPC与E-UTRAN的边界实现。图1描述了S1接口的逻辑划分。从S1看来，E-UTRAN接入点是一个eNB，EPC接入点可以是控制面MME逻辑节点也可以是用户面S-GW逻辑节点。于是，根据EPC接入节点，S1接口定义为两种类型：面向MME的S1-MME接口和面向S-GW的S1-U接

5、口。图1 S1接口架构于是E-UTRAN 到EPC可能具有多个S1接入点。作为最低要求，每个S1接入点（在E-UTRAN或EPC）将独立满足相关的S1规范的要求。S1 是一个逻辑接口。从任何一个eNB到EPC都可能有多个S1-MME逻辑接口。对S1-MME接口的选择由NAS节点选择功能决定，如第五章所描述。从任何一个eNB到EPC都可能有多个S1-U逻辑接口。对S1-U接口的选择在EPC中完成，并且通过MME信令通知eNB。S1接口一般原则S1接口一般原则如下：-S1接口是开放的；-S1接口应支持在eNB和EPC间交互信令信息；-从逻辑角度来看，S1接口是E-UTRAN的eNB和EPC的MME

6、间的点到点接口。一个点到点的逻辑接口在eNB和MME间没有直接的物理连接的情况下也是可以存在的。S1接口规范目标S1接口规范的目标：-不同厂商间的eNB和MME间能互联互通；-将S1接口的无线网络功能和传输网络功能分离开来以利于未来技术的引入。S1接口能力S1接口支持：-建立、维护和释放E-UTRAN无线接入承载的过程；-进行LTE内和系统间切换的过程；-在协议层面分离UE实现用户特定的信令管理；-在UE和EPC间传递NAS信令；-通过传递EPC给E-UTRAN的请求和E-UTRANN给EPC的位置信息实现位置业务；-为分组数据流预留资源的机制。S1接口特性SCTP的使用在eNB和MME间使用

7、SCTP以支持S1AP信令的交互。15S1接口协议功能和功能划分综述下面章节描述S1-MME和S1-U为实现S1接口能力需支持的功能。S1 UE上下文管理功能为了支持处于LTE_ACTIVE 状态的UE，需要对UE上下文进行管理，如通过在eNodeB和EPC中建立和释放上下文来支持S1接口上用户各自的信令。这包括安全上下文的管理。S1 UE上下文管理功能支持在eNB中建立所有需要的初始UE上下文，包括E-RAB上下文、安全性上下文、漫游限制、UE S1信令连接ID等等，以实现空闲到激活状态的快速转换。所有初始UE上下文的建立由MME触发。S1 UE上下文管理功能还支持释放先前已在eNB中建立的

8、上下文，来实现激活到空闲状态的转换。 对上下文的释放可以由MME直接触发，也可以在接收到eNB的一个请求之后触发。E-RAB管理功能E-RAB服务管理功能是在eNB中UE上下文可用后，负责对用户数据传输建立、修改及释放相关的E-UTRAN资源。E-UTRAN资源的建立和修改由MME触发并且需要提供给eNB的相关QoS信息。E-UTRAN资源的释放可由MME直接触发，也可以在接收到一个eNB的请求之后触发（可选的）。S1链路管理功能GTP-U隧道管理功能此功能用于在接收到一个E-RAB业务请求后，建立和释放EPC和E-UTRAN之间的GTP-U隧道。这涉及到向每个方向分配一个隧道标识符。S1信令

9、链路管理功能S1信令链路管理功能向E-UTRAN和EPC之间的无线网络信令提供了可靠的传输。LTE_Active状态UE的移动性功能Intra-LTE切换Intra-LTE切换功能支持处于LTE_ACTIVE状态的UE的移动性，并且这种切换经由X2和S1接口，并由切换准备、执行和完成三部分组成。Inter-3GPP RAT切换Inter-3GPP RAT切换功能，支持处于LTE_ACTIVE状态的UE进出其它3GPP-RAT，这种切换经由S1接口，并由切换准备、执行和完成组成。移动到CDMA2000系统到non-3GPP无线系统的移动性功能，支持处于LTE_ACTIVE状态的UE进出其它non

10、-3GPP无线技术的移动性，即进出CDMA2000系统的移动性。它由UE在CDMA2000 HRPD网络中预注册的信令，和从E-UTRAN切换到CDMA2000 HRPD/1xRTT的切换准备信令组成。寻呼功能寻呼功能支持向一些eNodeB发送寻呼请求，这些eNodeB中具有一或多个小区关联于UE注册所在的TA。漫游和区域限制支持功能基于网络对UE TA的限制，S1接口支持将限制信息从EPC传至eNB。S1接口管理功能eNB使用错误指示功能，向MME指示逻辑错误的发生；MME使用错误指示功能，向eNB指示逻辑错误的发生。复位功能用于在节点建立以及发生错误事件之后，对对等实体进行初始化。这个过程

11、eNB和MME都可以使用。S1建立（分别对eNB和MME配置进行更新）功能允许交互eNB和MME所需要的应用层数据，以在S1接口上能够正确地进行互操作。协调功能网络共享功能S1接口支持传递UE的服务PLMNN和等价PLMN信息。NAS节点选择功能LTE/EPS架构支持eNB与多个MME/S-GW之间的互相连接。因此NAS节点选择功能位于eNB中，决定与UE相关联的MME。这个功能位于eNB中，决定并建立一个在指定UE和MME节点之间的关联，该MME节点是从eNB所属的、组成MME池区域的那些MME中选出的。因此这个功能实现了通过S1-MME接口进行合理的路由。在S1接口上，针对NAS节点选择功

12、能没有特定的过程。安全性功能数据保密无线接口加密功能无线接口应在EPC的请求下加密。信令和用户数据都可加密。加密应在E-UTRAN内部执行。加密密钥管理功能加密密钥应由EPC提供。数据完整性完整性检查完整性检查的目的是确保在相同的单元之间持续的信令都是通过认证的。完整性检查在E-UTRAN的内部完成。完整性密钥管理完整性密钥由EPC提供。业务和网络接入功能核心网信令数据传输功能NAS EPC信令应在EPC和UE之间透明传输。在S1接口上，应使用与传输E-UTRAN和EPC之间的信令相同的S1接口信道。UE跟踪UE跟踪功能允许对于UE的多种相关事件及其活动进行跟踪。这是一个O&M功能。位置报告功

13、能定位功能完成对UE地理位置的确定。位置报告功能允许MME要求eNB针对给定的UE，直接报告其当前所在服务小区，或者在改变服务小区的时候进行报告。LPPa信令传递功能在E-SMLC和eNB间透明地传递LPPa信令数据。告警消息发送该功能提供开始或停止告警通知消息发送的能力，告警如地震、海啸等，该消息属于两个独立的告警业务（ETWS和CMAS）之一。在ETWS中，该消息可以是主通知消息，也可以是辅通知消息，其中主通知消息有严格发送延迟要求。RAN信息管理功能RAN信息管理功能（RIM）是一个通用的机制，使用该机制可以在两个RAN节点之间，通过核心网传递信息（例如传递GERAN/UTRAN系统信息

14、）。16S1接口协议框架通过S1接口的无线网络信令由S1应用部分（S1AP）组成。S1AP协议由处理EPC和E-UTRAN之间所有过程的机制组成。S1接口还具有在EPC和UE之间透明传输消息的能力，E-UTRAN不解释和处理这样的消息。在S1接口上使用的S1AP协议，用于如下示例功能：-实现一系列来自于EPC的通用E-UTRAN过程，例如由通知SAP定义的寻呼通知。-在协议层面上区分各个UE，实现由专用SAP定义的与每个UE相关的移动特定信令的管理。-透明传输由专用SAP定义的NAS信令。-通过专用SAP请求多种类型的E-RAB。-执行移动性功能。E-RAB由接入层提供。图2所示为S1-MME

15、的协议结构。图2 S1-MME的接口协议结构其中，传输网络层基于IP传输，由IP以及其上的SCTP组成。图3所示为S1-U的协议结构。图3 S1-U的接口协议结构17其它S1接口规范E-UTRAN S1接口：层1（3GPP TS 36.411）该规范描述了可能用于支持S1接口的物理层技术。信令传输（3GPPTS36.412）该规范描述了用于S1-MME S1AP中的信令承载。S1AP规范（3GPP36.413）该规范描述了用于S1接口的无线网络控制面信令。数据传输和传输信令（3GPP TS 36.414）该规范描述了用于S1-U接口用户面的传输承载。参考文献13GPP TS 36.411E-UTRAN S1接口层一23GPP TS 36.412E-UTRAN S1接口信令传输33GPP TS 36.413E-UTRAN S1接口应用协议43GPP TS 36.414E-UTRAN S1接口数据传输