LTE中文协议 36413-900_ZTE_200914_S1AP(3)

7 S1AP的功能

编者记： S1AP 功能描述。 S1AP 协议具有以下功能：

- E-RAB 管理功能： 大体的功能是负责建立、修改和释放E-RAB，其由MME 触发。E-RAB的释放是由eNB 触发。

- 初始上下文传输功能：该功能是用于在eNB 建立S1UE 上下文，建立缺省的IP 连接，如果MME 要求的情况下建立一个或多个E-RAB ，如果有需要的话，向eNB传输NAS信令相关的信息。 - UE性能信息指示功能：该功能用于向MME提供从UE处接收到的UE 性能信息。 - 移动功能，处于LTE_ACTIVE 的UE使其有效

- SAE/LTE（不同的MME/服务SAE-GW切换） 内通过SI接口（EPC在内）的eNB变化。 - 不同RAT（不同3GPP-RAT切换）之间通过SI接口（EPC在内）的RAN 节点的变化。 - 寻呼：该功能提供EPC性能来寻呼UE。 - S1 接口管理功能包括：

- 重新设置功能来保证对S1接口进行恰当定义的初始化。

- 错误指示功能允许上报一个适当的错误/处理没有定义失败消息的情况。 - 超载功能来指示S1接口的控制层面的负载情况。 - 负载平衡功能保证在MME 池域内均衡负载MME。 - S1建立功能即初始化S1接口建立以提供配置信息。

- eNB 和MME配置更新功能，用于更新应用配置数据，使得eNB和MME能够在S1接口上正确地进行协作。

- UE 和MME之间使用的 NAS信令传输功能 ：

- 传输NAS 信令相关的信息以及在eNB建立S1 UE 上下文。

- 当 在eNB已经建立了 S1 UE 上下文，那么传输NAS信令相关的信息。

- S1 UE上下文释放功能：该功能负责管理eNB 和MME处的UE专用上下文的释放。 - UE 上下文修改功能：该功能允许部分修改建立的UE 上下文。

- 状态传输：该功能从源eNB到目标eNB传输PDCP SN 状态信息，支持LTE 内切换信息的按序传输以及避免重复传输。

- 跟踪功能： 该功能用于控制对处于ECM_CONNECTED状态的UE的跟踪记录。 - 位置上报：该功能允许MME知道UE的当前位置。

- S1 CDMA2000 隧道功能：该功能在 UE和CDMA2000 RAT 之间通过S1接口承载CDMA2000信令。 - 报警信息传输功能：

该功能提供启动和覆盖报警消息的广播。

- RAN信息管理 (RIM) 功能：这个功能允许两个RAN节点通过核心网请求和传输RAN系统信息 (如. GERAN系统信息)。

- 配置传输功能：这个功能允许两个RAN节点通过核心网请求和传输RAN配置信息 (如. SON信息)。

8 S1AP过程

8.1 S1AP 基本过程列表

如下表格所示，所有的EP分为类型1 和类型2 EP（详见3.1节关于不同类型的解释）：

表格 1: 类型 1过程 基本过程 初始消息 成功 不成功 响应消息 响应消息 Handover HANDOVER HANDOVER HANDOVER Preparation REQUIRED COMMAND PREPARATION FAILURE Handover HANDOVER HANDOVER HANDOVER FAILURE Resource REQUEST REQUEST Allocation ACKNOWLEDGE Path Switch PATH SWITCH PATH SWITCH PATH SWITCH Request REQUEST REQUEST REQUEST FAILURE ACKNOWLEDGE Handover HANDOVER HANDOVER Cancellation CANCEL CANCEL ACKNOWLEDGE E-RAB Setup E-RAB SETUP E-RAB SETUP REQUEST RESPONSE E-RAB Modify E-RAB MODIFY E-RAB MODIFY REQUEST RESPONSE E-RAB E-RAB RELEASE E-RAB RELEASE Release COMMAND RESPONSE Initial Context INITIAL CONTEXT INITIAL CONTEXT INITIAL CONTEXT Setup SETUP REQUEST SETUP RESPONSE SETUP FAILURE Reset RESET RESET ACKNOWLEDGE S1 Setup S1 SETUP S1 SETUP S1 SETUP FAILURE REQUEST RESPONSE UE Context UE CONTEXT UE CONTEXT Release RELEASE RELEASE COMMAND COMPLETE UE Context UE CONTEXT UE CONTEXT UE CONTEXT Modification MODIFICATION MODIFICATION MODIFICATION REQUEST RESPONSE FAILURE eNB ENB ENB ENB CONFIGURATION Configuration CONFIGURATION CONFIGURATION UPDATE FAILURE Update UPDATE UPDATE ACKNOWLEDGE MME MME MME MME CONFIGURATION Configuration CONFIGURATION CONFIGURAION UPDATE FAILURE Update UPDATE UPDATE ACKNOWLEDGE Write-WRITE-REPLACE WRITE-REPLACE Replace WARNING WARNING Warning REQUEST RESPONSE Kill KILL REQUEST KILL RESPONSE

表 2: 类型2 过程

基本过程 Handover Notification E-RAB Release Indication Paging Initial UE Message Downlink NAS Transport Uplink NAS Transport NAS non delivery indication Error Indication UE Context Release Request DownlinkS1 CDMA2000 Tunneling Uplink S1 CDMA2000 Tunneling UE Capability Info Indication eNB Status Transfer MME Status Transfer Deactivate Trace Trace Start Trace Failure Indication Location Reporting Control Location Reporting Failure Indication Location Report Overload Start Overload Stop eNB Direct Information Transfer MME Direct Information Transfer eNB Configuration Transfer MME Configuration Transfer Cell Traffic Trace 消息 HANDOVER NOTIFY E-RAB RELEASE INDICATION PAGING INITIAL UE MESSAGE DOWNLINK NAS TRANSPORT UPLINK NAS TRANSPORT NAS NON DELIVERY INDICATION ERROR INDICATION UE CONTEXT RELEASE REQUEST DOWNLINK S1 CDMA2000 TUNNELING UPLINK S1 CDMA2000 TUNNELING UE CAPABILITY INFO INDICATION eNB STATUS TRANSFER MME STATUS TRANSFER DEACTIVATE TRACE TRACE START TRACE FAILURE INDICATION LOCATION REPORTING CONTROL LOCATION REPORTING FAILURE INDICATION LOCATION REPORT OVERLOAD START OVERLOAD STOP eNB DIRECT INFORMATION TRANSFER MME DIRECT INFORMATION TRANSFER eNB CONFIGURATION TRANSFER MME CONFIGURATION TRANSFER CELL TRAFFIC TRACE

如下内容应用于基本过程之间的相关干扰，即： - 重置过程优先于所有其它的EP。

- UE 上下文释放优先于所有其它使用UE 相关信令的EP。 8.2 E-RAB 管理过程 8.2.1 E-RAB 建立 8.2.1.1 概述

E-RAB 建立过程的目的在于为一个或若干E-RAB 的Uu 和 S1分配资源，以及为一个给定的UE建立相应的数据无线承载。该过程使用UE相关的信令。 8.2.1.2 成功操作

eNB MME E-RAB SETUP REQUEST E-RAB SETUP RESPONSE 图 8.2.1.2-1: E-RAB建立过程，成功操作 MME通过向eNB发送一条E-RAB SETUP REQUEST消息来初始化该过程 。 - E-RAB SETUP REQUEST消息包含eNB 建立E-RAB 配置必需的信息，其中在Setup List IE中至少

为每一个E-RAB建立一个E-RAB

接收到 E-RAB SETUP REQUEST消息后，如果资源对所请求的配置有效，那么eNB 将执行所请求的E-RAB 配置。对于每一个E-RAB ，基于 E-RAB level QoS parameters IE，eNB 将建立一个数据无线承载，在Uu 上分配所请求的资源。对于每一个建立的数据无线承载，eNB向UE传输NAS-PDU IE 和E-RAB 所接收E-RAB ID IE 包含的值。eNB 没有向UE发送与失败的数据无线承载相关的NAS PDU。对于要求建立的E-RAB，eNB在S1上分配所要求的资源 。 E-RAB SETUP REQUEST 消息可能包含： - UE总计最大的比特率IE

如果E-RAB SETUP REQUEST 中包含UE Aggregate Maximum Bit Rate IE，那么 eNB 将：

- 用在UE上下文中所接收到的UE Aggregate Maximum Bit Rate，替换之前所提供的UE Aggregate

Maximum Bit Rate；对于相应UE 的非GBR 承载，eNB 将使用所接收的UE Aggregate Maximum Bit Rate。

如果UE Aggregate Maximum Bit Rate IE没有包含在E-RAB SETUP REQUEST消息中，那么eNB将使用之前储存在 UE 上下文中的UE Aggregate Maximum Bit Rate。

eNB建立或修改资源，根据如下的Allocation and Retention Priority IE（优先级和抢占指示器（pre-emption indicators））以及资源条件， 即：

- 当决定资源配置时，eNB将 考虑所请求E-RAB 的优先级。

- 其优先级和抢先指示器可以用于决定是否无条件地马上执行E-RAB 建立。如果所请求的E-RAB 标记为“可触发抢先”，同时资源条件也要求如此，那么eNB 可以触发抢先过程，标记为\emptable\优先级低的E-RAB 被迫释放掉。同时，抢先过程的进行和程度是相互作用的，抢先指示器按如下方式处理：

1. 成功接收Pre-emption Vulnerability IE 和 Priority Level IE 的值。

2. 如果Pre-emption Capability IE设置为“可触发抢先”，那么分配请求可以触发该抢先过程。 3. 如果Pre-emption Capability IE设置为 “不应该触发抢先”，那么其资源请求不应该触发抢先过程。

4. 如果Pre-emption Vulnerability IE 设置为\，那么该E-RAB应该包含在抢先过程中。 5. 如果Pre-emption Vulnerability IE 设置为\，那么该 E-RAB 不应该包含在抢先过程中。

6. 如果 Priority Level IE设置为“没有优先级”，那么不应该考虑Pre-emption Capability IE和 Pre-emption Vulnerability IE 的给定值。相反，应该替换为“不应该触发抢占”和“非抢占”。 - E-UTRAN 抢占过程应该遵守如下规则：

1. E-UTRAN应仅先取得优先级低的E-RAB，按照优先级升序规则。 2. 对于属于同一个UE或其它UE的E-RAB，可以进行抢先占有。

eNB 应该在E-RAB SETUP RESPONSE 消息中，向MME 报告所有请求E-RAB的结果。 - 如果建立成功，其E-RAB列表应该包含在E-RAB Setup List IE中。

- 如果建立失败，其E-RAB列表应该包含在E-RAB Failed to Setup List IE中。

当建立E-RAB 时，EPC 必须在接收E-RAB SETUP RESPONSE 消息之前准备好接收用户数据。

当eNB 上报E-RAB 建立失败时，其原因应该足够精确以便MME 能够知道为什么会建立失败，上报的原因值例如：“没有可用的无线资源”，“无线接口过程失败”。

切换准备过程干扰：

如果在E-RAB 建立过程中有必要进行切换，那么eNB 可能会干扰正在进行的E-RAB 建立过程，并按照如下方式初始化切换准备过程：

1. eNB 发送 E-RAB SETUP RESPONSE 消息，如果有必要的话，在该消息中eNB指出：

- 所有 E-RAB失败是具有恰当的原因，例如 “触发的S1系统内切换”，“触发的S1系统间切换”或者“触发的X2切换”。 2. eNB 触发其切换过程。 8.2.1.3 不成功操作

不成功操作在成功操作小节中有描述。 8.2.1.4 异常情况

如果eNB 接收到包含E-RAB Level QoS Parameters IE 的E-RAB SETUP REQUEST消息，其中包含指示GBR 承载（[13]中有定义）的QCI IE，以及没有包含GBR QoS Information IE，那么在这种情况下，UE认为相应的E-RAB 建立失败。.

如果eNB接收到的E-RAB SETUP REQUEST消息中，包含若干设置为相同值的 E-RAB ID IE （在E-RAB To Be Setup List IE中），那么eNB 在E-RAB SETUP RESPONSE中上报相应的E-RAB建立失败，上报的原因值例如为“多个E-RAB ID实例”。

如果eNB 接收到的E-RAB SETUP REQUEST 消息中，包含的E-RAB ID IE（在E-RAB To Be Setup List IE中） 值标识一个有效的E-RAB （在接收E-RAB SETUP REQUEST消息之前），那么eNB 在E-RAB SETUP RESPONSE 中上报新的E-RAB 建立失败，上报的原因值例如为“多个E-RAB ID实例”。 8.2.2 E-RAB 修改 8.2.2.1 概述

E-RAB 修改过程旨在使得对于给定的UE ，其已经建立E-RAB的修改有效。该过程使用与UE相关的信令。

8.2.2.2 成功操作

eNB MME E-RAB MODIFY REQUEST E-RAB MODIFY RESPONSE 图8.2.2.2-1: E-RAB 修改过程。 成功操作 MME 通过向eNB 发送一个E-RAB MODIFY REQUEST 消息来发起该过程。

- E-RAB MODIFY REQUEST 消息包含eNB 请求对现存E-RAB 配置的一个或若干E-RAB进行修改

的信息。

仅当所请求修改的E-RAB 配置有过先前设置值时，信息才会在E-RAB MODIFY REQUEST 中显示。 在接收E-RAB MODIFY REQUEST 消息时，如果资源对请求的目标配置有效，那么eNB对所请求的E-RAB 配置进行修改。对于每一个要修改的E-RAB ，以及基于新的E-RAB level QoS parameters IE ，eNB 修改数据无线承载配置，根据新的资源请求，改变Uu上资源的分配。当修改数据无线承载配置时，eNB 向UE 传递cNAS-PDU IE ，以及E-RAB 接收E-RAB ID IE中包含的值。 eNB 没有向UE发送与失败的数据无线承载相关的NAS PDU。根据新的资源请求，eNB改变S1上资源的分配。

如果E-UTRAN 修改E-RAB 失败，那么E-UTRAN 将保留E-RAB MODIFY REQUEST 之前的E-RAB 配置。

E-RAB MODIFY REQUEST消息可能包含 - UE Aggregate Maximum Bit Rate IE。

如果UE Aggregate Maximum Bit Rate IE包含在E-RAB MODIFY REQUEST中，那么eNB将：

- 在UE上下文中由接收到的UE Aggregate Maximum Bit Rate 替代之前提供的UE Aggregate

Maximum Bit Rate；对于相应UE 的非GBR 承载，eNB使用接收到的UE Aggregate Maximum Bit Rate。

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