1、第5章NB-IoT关键信令流程第5章NB-IoT关键信令流程5.1无线空口无线空口RRC信令链路相关流程信令链路相关流程5.2附着流程附着流程5.3去附着流程去附着流程5.4TA更新流程更新流程5.5业务请求流程业务请求流程5.6CP传输方案信令流程传输方案信令流程5.7UP传输方案信令流程传输方案信令流程第5章NB-IoT关键信令流程5.1无线空口无线空口RRC信令链路相关流程信令链路相关流程5.1.1RRC连接建立流程连接建立流程连接建立流程是无线RRC连接建立的基础，相比于LTE，NB-IoT的RRC消息进行了简化，NB-IoT引入了新的信令承载SRB1bis，SRB1bis的LCID为
2、3，和SRB1配置相同，区别在于SRB1bis没有PDCP实体，不启用PDCP层的加密和完保措施。RRC连接建立流程创建SRB1的同时隐式创建SRB1bis。对于采用CP优化方案来说，RRC连接建立只使用SRB1bis。第5章NB-IoT关键信令流程当空闲态的UE要发数据传输或响应寻呼时，可以发起RRC连接建立请求，NB-IoT支持四种RRC连接建立原因(RRC setup cause)：mt-Access、mo-Signalling、mo-Data、mo-Exception-Data。这四种连接建立原因值适用场景如表5-1所示。第5章NB-IoT关键信令流程第5章NB-IoT关键信令流程RR
3、C连接建立请求流程：(1)终端通过上行逻辑信道UL-CCCH在SRB0上发送RRC连接建立请求(RRCConnectionRequest-r13)，其中携带终端的初始标识(S-TMSI)、随机数(RandomValue)、连接建立原因或终端的多通道(Tone)支持能力。(2)eNodeB通过下行逻辑信道DL-CCCH在SRB0上响应RRC连接建立(RRCConnectionSetup-r13)，这条消息对应MAC层中随机接入步骤中的Msg4，其中携带有SRB1的完整配置信息，包括物理层/MAC/RLC等各个实体的配置参数。第5章NB-IoT关键信令流程(3)终端按照RRC连接建立消息配置完后，
4、通过上行逻辑信道UL-CCCH发送RRC连接建立完成(RRCConnectionSetup Complete-r13)消息，这条RRC连接建立完成消息，根据需要可能会携带NAS信息。例如对于控制面优化传输方案(CP优化方案)，此信息可以携带NAS信息转发给MME用于建立S1连接。RRC连接建立请求流程如图5-1所示。第5章NB-IoT关键信令流程图5-1RRC连接建立成功流程图第5章NB-IoT关键信令流程如果在RRC连接第(2)步中，eNodeB拒绝为终端建立RRC连接，则通过下行逻辑信道DL-CCCH在SRB0上回复RRC连接拒绝消息(RRC Connection Reject-r13)，
5、流程如图5-2所示。图5-2RRC连接建立失败流程第5章NB-IoT关键信令流程5.1.2RRC连接重配流程连接重配流程在NB-IoT中，RRC连接重配流程只适用于UP优化方案，采用CP优化方案不支持RRC连接重配流程，RRC重配流程如图5-3所示。图5-3RRC连接重配流程第5章NB-IoT关键信令流程5.1.3RRC挂起流程挂起流程RRC挂起流程是UE在无数据传输时释放RRC连接，但eNodeB和MME保存UE的接入层AS的上下文信息，以便UE进入挂起(Suspend)状态。这个过程也称为AS上下文缓存。RRC挂起流程如图5-4所示。第5章NB-IoT关键信令流程图5-4RRC挂起流程图第
6、5章NB-IoT关键信令流程5.1.4RRC恢复流程恢复流程恢复流程(Resume Connection procedure)用于恢复RRC链路。RRC恢复流程只适用于UP优化方案，采用CP优化方案时不支持RRC恢复流程。RRC恢复流程可分为同一个MME内恢复和不同MME恢复两种情况，同一MME内恢复流程如图5-5所示。第5章NB-IoT关键信令流程图5-5RRC恢复流程第5章NB-IoT关键信令流程5.1.5RRC连接重建立流程连接重建立流程在NB-IoT中，RRC连接重建立流程只适用于UP优化方案，采用CP优化方案不支持RRC连接重建立流程，RRC连接重建立成功与失败的流程如图5-6所示。
7、图5-6RRC连接重建立成功/失败流程图第5章NB-IoT关键信令流程对于支持用户面优化传输方案的场景，当终端发现无线链路失败、完整性校验失败以及RRC重配失败时，会触发RRC连接重建立的流程。(1)终端RRC连接重建立请求(RRC Connection Reestablishment Request-r13)携带UE的原先鉴权内容以及重建路由；(2)基站收到重建立请求后，如果基站接受终端的重建请求，则回复RRC连接重建立(RRCConnectionReestablishment-r13)；第5章NB-IoT关键信令流程(3)终端收到RRC连接重建立消息后重建RRC链路，RRC链路建立完成后回
8、复RRC连接重建立完成消息(RRCConnectionReestablishmentComplete-r13)。RRC重建立流程相当于RRC链路的最后挽救机制，如果重建立失败，终端就会返回空闲态，对于时延不敏感的小包业务来说，如果重建失败，还可重新发起RRC连接建立流程。第5章NB-IoT关键信令流程5.2附附 着着 流流 程程附着流程是用户注册到NB-IoT网络上的流程，是用户开机后的第一个过程，是后续所有流程的基础。附着主要完成终端接入网络的鉴权和加密、资源清理和注册更新等过程。附着完成后，网络记录UE的位置信息，核心网相关节点为UE建立上下文。第5章NB-IoT关键信令流程由于NB-Io
9、T引入控制面优化传输方案以及用户面优化传输方案，因此相比LTE的附着流程，NB-IoT附着流程有以下特点：(1)NB-IoT UE可以支持不建立PDN连接的附着，即在附着流程中不建立PDN连接，体现在如图5-7所示的完整附着流程图中的步骤1216可不执行。(2)如果NB-IoT UE和网络都支持使用控制面优化传输方案来传输用户数据，那么UE在附着过程中即使携带PDN连接建立请求信息，网络侧也可以不建立用户的无线数据承载(DRB)。这样，UE与MME使用NAS消息来传输用户数据，体现在图5-7中的步骤1724可不执行。第5章NB-IoT关键信令流程一个完整的UE初始附着流程，如图5-7所示。第5
10、章NB-IoT关键信令流程图5-7完整附着流程图第5章NB-IoT关键信令流程附着流程的步骤如下：步骤1UE发起附着请求：UE根据NB-IoT小区的广播消息内容，执行特定的附着流程，在广播消息中指示待接入的网络是否支持不建立PDN连接的附着。(1)若网络指示不支持不建立PDN连接的附着，但UE只支持不建立PDN连接的附着，则该UE不能在这个网络下的小区内发起附着流程，并触发PLMN选择功能，UE会选择其他支持不建立PDN连接的网络进行附着。第5章NB-IoT关键信令流程(2)若网络仅支持不建立PDN连接的附着，而UE只支持PDN连接的附着，则结果同上，UE也不能在该网络附着。(3)除了网络指示
11、不支持不建立PDN连接的附着和网络仅支持不建立PDN连接附着而UE只支持PDN连接的附着这两种情况，UE均可正常附着于网络。(4)如果NB-IoT UE不需要PDN连接建立，则在附着请求(Attach request)消息中不携带ESM消息。第5章NB-IoT关键信令流程(5)如果NB-IoT UE在附着过程中请求建立PDN连接，但是网络采用控制面优化传输方案(CP模式)，则网络无需通过RRC重配信令为UE建立无线数据承载(DRB)，此时步骤1722仅使用S1-AP NAS传递以及RRC直传(Direct Transfer)消息来传输附着接受和附着完成消息。第5章NB-IoT关键信令流程(6)
12、如果UE支持非IP数据传输(Non-IP)并建立Non-IP类型的PDN连接，则ESM消息中PDN类型可设置为“Non-IP”。(7)如果支持控制面优化和控制面优化头压缩的UE在附着流程中请求Ipv4、Ipv6或Ipv4v6类型的PDN连接，即附着请求消息中的ESM消息容器内不仅要求携带的PDN类型为Ipv4、Ipv6或Ipv4v6类型，还要要求包括HCO消息以及头压缩上下文建立参数，HCO是包含建立ROHC信道所必需的信息。第5章NB-IoT关键信令流程(8)对于仅支持NB-IoT的单模终端，在请求短信业务时，可在附着请求中携带“非联合注册的短信业务”信息来标识，以便请求短信业务。(9)NB
13、-IoT UE不能进行紧急业务的附着流程。步骤2eNodeB发起附着请求：eNodeB通过RRC参数中老的GUMMEI和指示的选择网络查找到MME。步骤3UE身份标识请求/响应：如果UE通过GUTI识别并且分离后MME已经改变，新MME通过UE带上来的GUTI找到老MME地址，再发送一个标识请求消息给老MME以请求IMSI。第5章NB-IoT关键信令流程步骤4身份标识请求/响应：如果UE在老MME和新MME都未曾注册过，则新MME发送身份标识请求消息给UE以请求IMSI。UE给MME回应身份标识响应消息。步骤5a鉴权/安全过程：当网络侧没有UE上下文，或Attach Request消息没有完整
14、性保护，或完整性检查失败的情况，因为信令的完整性保护和NAS加密是必需的，所以后续所有NAS消息都将使用NAS加密和完整性保护进行保护。第5章NB-IoT关键信令流程步骤5b终端设备身份(ME)标识请求/响应：ME标识应加密传输。为减少信令延迟，ME标识可以在步骤5a中的NAS安全建立过程获取。步骤6加密选项请求/响应：如果UE在Attach Request消息中设置了加密选项传输标识，加密选项(如PCO)应先通过该步骤从UE获取。步骤7释放会话请求/响应：如果在新MME上有用户激活的承载，则新MME通过发送删除会话请求消息给GW删除承载。第5章NB-IoT关键信令流程步骤8位置更新请求：如果
15、从UE上次分离后MME改变了，或MME没有UE的有效的签约上下文，或如果ME标识改变，或如果UE提供的IMSI或者UE提供的老GUTI在MME没有关联到有效的上下文，则MME发送更新位置请求消息给HSS。步骤9取消位置请求/确认：HSS发送取消位置消息给老MME。老MME回应取消位置应答消息，删除UE安全参数和承载上下文。第5章NB-IoT关键信令流程步骤10释放会话请求/响应：如果在老MME上有用户激活的承载，则老MME通过发送删除会话请求消息给GW删除承载。GW给MME回删除会话响应。如果部署了PCRF，则PGW执行IP-CAN会话结束过程来指示释放资源。步骤11位置更新确认：HSS发送更
16、新位置应答消息给新MME，消息包含IMSI、签约数据等。步骤12创建会话请求：MME选择PGW和SGW，MME向SGW发送创建会话请求消息。第5章NB-IoT关键信令流程步骤13创建会话请求/响应：SGW创建EPS承载的新入口，发送创建会话请求消息给之前选择的PGW。步骤14PCEF发起的IP-CAN会话建立/释放：如果部署了动态PCC规则，则PGW将执行IP-CAN会话建立过程，从而获得UE默认PCC规则。步骤15创建会话响应：如果部署了动态PCC规则，则PGW执行PCEF发起的IP-CAN会话修改过程。PGW创建EPS承载的一个新入口，生成一个计费标识。第5章NB-IoT关键信令流程步骤1
17、6创建会话响应：SGW回复创建会话响应消息给新MME。步骤17初始上下文建立请求或下行NAS传输：MME向eNodeB发送附着接受(Attach Accept)消息。第5章NB-IoT关键信令流程(1)如果UE在附着过程中请求建立了PDN连接，且MME决定为此PDN连接建立无线数据承载，那么MME将附着接受消息包含在S1-AP初始上下文建立请求消息中。(2)如果UE在附着流程中请求Non-IP类型的PDN连接，并且MME决定为此PDN连接建立无线数据承载，则MME除将附着接受消息包含在S1-AP初始上下文建立请求消息中，还要在消息中携带PDN类型(此时PDN类型为“Non-IP”)，指示eNo
18、deB不执行头压缩。第5章NB-IoT关键信令流程(3)如果UE在附着过程中请求建立了PDN连接，并且MME确定使用控制面优化传输方案，那么MME将附着接受消息通过S1-AP下行NAS传输消息发送至eNodeB。(4)如果UE在附着过程中不请求建立PDN连接(即UE发送的附着请求消息没有携带ESM消息)，则MME将附着接受消息通过S1-AP下行NAS传输消息发送至eNodeB。第5章NB-IoT关键信令流程(5)如果附着过程中建立的PDN连接采用控制面优化，且UE在附着请求消息中的ESM消息中携带HCO，若MME支持头压缩参数，则MME在附着接受消息中的ESM消息中包含HCO。如果UE在HCO
19、中包含了头压缩上下文建立参数，则MME可向UE确认这些参数。如果在附着过程中没有建立ROHC上下文，则UE和MME应在附着完成之后根据HCO建立ROHC上下文。第5章NB-IoT关键信令流程步骤18RRC连接重配或RRC直传：与LTE类似，如果eNodeB收到S1-AP初始上下文建立请求消息，则eNodeB向UE发送RRC连接重配置消息，其包含EPS无线承载ID和附着接受消息。(1)如果eNodeB接收到S1-AP下行NAS传递消息，则eNodeB向UE发送RRC直传消息。(2)如果采用控制面优化或者附着请求消息中没携带ESM消息，则步骤19和步骤20不执行。第5章NB-IoT关键信令流程步骤
20、19RRC重配完成：eNodeB发送包含EPS无线承载标识的RRC连接重配消息及Attach Accept消息给UE。步骤20初始上下文响应：UE发送RRC连接重配完成消息给eNodeB。步骤21直传：UE发送直传消息给eNodeB，该消息包含Attach Complete消息。eNodeB通过上行NAS传输消息透传Attach Complete消息给新MME。第5章NB-IoT关键信令流程步骤22附着完成：eNodeB发送初始上下文响应消息给新MME。(1)如果步骤1中的附着请求消息中携带ESM消息，则UE在收到附着接受消息及UE获得IP地址信息后，UE可以向eNodeB发送上行数据包。(2
21、)如果采用控制面优化传输方案且UE在附着请求过程中请求建立PDN连接，则上行数据的发送见5.6节CP传输方案信令流程。第5章NB-IoT关键信令流程步骤23修改承载请求：新MME接收到步骤21的初始上下文响应消息和步骤22的Attach Complete消息，新MME发送修改承载请求消息给SGW。(1)如果UE使用控制面优化且 PDN连接是连接到SGW、PGW的，则步骤23a、23b、24不执行。(2)当PDN连接是连接到SCEF的，则步骤2326不执行。步骤23a修改承载请求：如果步骤23包含承载修改指示，则SGW发送修改承载请求消息给PGW，使其将报文从非3GPP接入切到3GPP接入，立即
22、将报文发给SGW。第5章NB-IoT关键信令流程步骤23bPGW发起修改承载响应：PGW向SGW发送修改承载响应消息。步骤24SGW发起修改承载响应：SGW向新MME发送修改承载响应消息。SGW可发送缓存的下行报文。步骤25通知请求：新MME接收到SGW发送的修改承载响应消息。如果请求类型没有指示承载修改，且MME选择的PGW不同于HSS签约PDN上下文的PGW标识，则MME应发送通知请求消息给HSS。步骤26通知响应：HSS保存APN和PGW标识，发送通知响应消息给MME。第5章NB-IoT关键信令流程5.3去去附附着着流流程程当UE不需要或者不能够继续附着在网络时，将发起去附着流程。去附着
23、流程分为显示去附着和隐式去附着两种。(1)显示去附着：由网络或UE通过明确的信令方式去附着。(2)隐式去附着：网络注销UE，不通过信令方式告知UE。第5章NB-IoT关键信令流程根据发起方不同，去附着过程可分为UE侧发起或网络侧MME发起的去附着过程。(1)如果UE不存在激活的PDN连接，那么去附着流程中不存在MME-SGW-PGW网元间的信令。(2)如果UE存在激活的PDN连接，则去附着流程与LTE流程类似。第5章NB-IoT关键信令流程5.3.1UE发起的去附着流程发起的去附着流程UE发起的去附着流程如图5-8所示，主要是步骤2与LTE的去附着流程存在差异，区别是UE有无激活的PDN连接。
24、第5章NB-IoT关键信令流程图5-8UE发起的去附着流程第5章NB-IoT关键信令流程步骤1去附着请求：UE发送Detach Request消息给MME。步骤2释放会话请求：MME按每PDN连接发送释放会话请求消息给SGW。(1)如果UE没有激活的PDN连接，则步骤28不需要执行。(2)如果UE存在到SCEF的PDN连接，则MME向SCEF指示UE的PDN连接不可用，而不需执行步骤28。(3)如果UE存在到PGW的PDN连接，则MME向SGW发送释放会话请求消息。第5章NB-IoT关键信令流程步骤3释放会话响应：SGW响应“释放相关承载”信息，把“删除会话请求消息(TEID)”发送给PGW。
25、步骤4分离通知：MME通知SGSN释放旧会话(LTE才会有本步骤，NB-IoT中不存在步骤4和步骤5)。步骤5SGW释放会话请求：SGSN通知SGW释放旧的会话。步骤6PGW释放会话请求：PGW给SGW返回删除会话响应消息(TEID)。步骤7、8释放会话响应：如果部署了PCRF，则PGW执行PCEF发起的IP-CAN会话结束流程去指示PCRF释放EPS承载。第5章NB-IoT关键信令流程步骤9释放会话响应：SGW向MME发送删除会话响应消息(TEID)。步骤10去附着响应：如果关机指示分离不是由关机引起的，则MME发送去附着接受(Detach Accept)给UE。步骤11去附着接受：MME发
26、送S1释放信令给eNodeB，用于释放UE的S1-MME信令连接。步骤12信令连接释放：eNodeB释放无线信令连接。第5章NB-IoT关键信令流程5.3.2MME发起的去附着流程发起的去附着流程与UE发起的去附着流程类似，同样在步骤2中会依据UE是否存在激活的PDN连接，而会有相应的流程。本小节只列出有区别的步骤，如图5-9所示，其余相同步骤详见5.3.1UE发起的去附着流程。第5章NB-IoT关键信令流程图5-9MME发起的去附着流程第5章NB-IoT关键信令流程步骤1去附着请求：MME发送NAS去附着请求消息(Detach Request)给UE。步骤2释放会话请求：MME按PDN连接发
27、送释放会话请求消息给SGW。(1)如果UE没有激活的PDN连接，则步骤28不需要执行。(2)如果UE存在到SCEF的PDN连接，则MME向SCEF指示UE的PDN连接不可用，而不需执行步骤28。(3)如果UE存在到PGW的PDN连接，则MME向SGW发送释放会话请求消息。第5章NB-IoT关键信令流程5.4TA更更新新流流程程TA是位置跟踪区域，与LTE相比，NB-IoT UE触发跟踪区更新流程条件还包括UE支持的网络行为信息发生变化。由于NB-IoT终端一般不移动(注：通常仅在基站新入网时采用移动终端进行业务验证)，R13协议版本不支持2G/3G网络中接入，因此仅支持SGW不变的TA更新流程
28、(Tracking Area Update，TAU)，如图5-10所示。第5章NB-IoT关键信令流程图5-10SGW不变的TAU更新流程第5章NB-IoT关键信令流程步骤1触发TAU流程：UE根据条件判决，触发TAU流程。步骤2UE向eNodeB发起TAU请求：消息内包含支持及偏好的网络行为。(1)如果UE没有激活任何PDN连接，则TAU中不携带激活标记或EPS承载状态字段。(2)如果UE激活Non-IP类型的PDN连接，则UE需在TAU请求消息中携带EPS承载状态。(3)TAU请求消息中还携带信令激活标识字段来指示网络是否应该保留UE与MME之间的NAS信令连接。第5章NB-IoT关键信令
29、流程步骤3eNodeB向新MME发起TAU请求：eNodeB根据旧GUMMEI得到MME地址，并将TAU消息转发给新MME，转发消息中还需携带小区的无线接入类型(RAT)，以区分是NB-IoT还是LTE系统。步骤4新MME向旧MME查询UE的上下文：新MME根据GUTI获取原MME地址，并向其发送上下文请求消息来获取用户的移动性管理和承载上下文信息。如果新MME支持NB-IoT优化传输功能，则本消息中还携带NB-IoT优化支持信息，用于指示新MME所支持的NB-IoT优化方案，例如支持控制面优化的头压缩功能等。第5章NB-IoT关键信令流程步骤5旧MME向新MME响应上下文查询：如果UE没有激
30、活任何PDN连接，则上下文响应消息中不携带EPS承载相关信息。第5章NB-IoT关键信令流程针对NB-IoT优化支持信息及MME的支持能力，有如下情况：(1)如果旧MME支持NB-IoT优化功能，但新MME不支持，则此时旧MME不会将Non-IP的PDN连接信息传送给新MME。(2)如果某个PDN连接的所有EPS承载上下文没有被完全转移到新MME，则旧MME会将该PDN连接的所有承载视为失败，并触发MME请求的PDN连接释放流程。同时原MME在收到上下文确认消息后丢弃其所缓存的数据。第5章NB-IoT关键信令流程(3)在R13版本协议中，不支持UE从NB-IoT移动到LTE或者从LTE移动到N
31、B-IoT，当UE发生这两种移动过程时，MME将要求UE进行重新附着。步骤6鉴权/安全过程。步骤7上下文确认：新MME与旧MME进行上下文确认，如果UE没有激活任何PDN连接，则步骤811不需执行。步骤8修改承载请求：新MME向SGW发起修改承载消息，消息中携带MME的控制面IP地址和TEID。第5章NB-IoT关键信令流程步骤9修改会话请求/响应：SGW创建EPS承载的新入口，发送创建会话请求消息给之前选择的PGW。步骤9aPCEF发起的IP-CAN会话建立/释放：如果部署了动态PCC规则，则PGW执行IP-CAN会话建立过程，从而获得UE默认PCC规则。步骤10修改会话响应：如果部署了动态
32、PCC规则，则PGW执行PCEF发起的IP-CAN会话修改过程，创建一个EPS承载的新入口，生成一个计费标识，并给SGW返回创建会话响应消息。第5章NB-IoT关键信令流程步骤11SGW发起的修改会话响应：SGW更新承载上下文并向新MME返回修改承载响应消息。步骤12位置更新请求：新MME发送更新位置请求消息给HSS。步骤1314取消位置请求/确认：HSS发送取消位置消息给老MME。老MME回应取消位置应答消息，删除旧MME相关的承载上下文。步骤15位置更新确认：HSS发送位置更新确认消息给新MME。第5章NB-IoT关键信令流程步骤16TAU接受：MME向UE回应TAU接受消息，并告诉UE新
33、的GUTI信息。步骤17TAU完成：UE通过跟踪区完成(Tracking Area Update Complete)消息发送给新MME，以确认新的GUTI。第5章NB-IoT关键信令流程5.5业务请求流程业务请求流程5.5.1UE发起的业务请求流程发起的业务请求流程与LTE类似，当UE发起业务连接时，会发起业务请求(Service Request)流程，即使UE和网络仅支持控制面优化传输方案或用户面优化传输方案，处于空闲态(ECM-IDLE)的UE也可通过业务请求流程建立无线资源承载。UE发起业务请求的流程如图5-11所示。第5章NB-IoT关键信令流程第5章NB-IoT关键信令流程步骤1RR
34、C连接建立携带：UE附着网络后转为空闲态，当有业务要发送时，UE要将发给MME的NAS信令(Service Request)封装在RRC包中，通过RRC信息发送到eNodeB。步骤2S1-AP初始UE消息：eNodeB通过S1-AP初始UE消息将UE的NAS PDU转发给MME。步骤3完整性校验及解密数据：MME检查NAS PDU的完整性，然后解密数据，触发鉴权及安全加密过程。MME根据配置需要执行安全相关的流程，步骤49可与安全相关流程并行执行，但步骤10和步骤11只可等到安全相关流程完成后再执行。第5章NB-IoT关键信令流程步骤47建立S11-U承载，如果S11-U未建立，则MME向SG
35、W发送修改承载消息，消息中携带MME下行用户面IP地址和TEID，建立S11-U承载。步骤8上行数据：S11-U承载建立成功后，MME将上行数据经SGW发送给PGW。步骤9下行数据：如果在步骤1中未携带期望下行数据接收，当上行数据传送完毕后，MME执行步骤14的S1连接释放过程。如果步骤1携带期望下行数据接收，则开始接收下行数据。第5章NB-IoT关键信令流程步骤10数据加密及完整性保护：MME将步骤9中接收到的下行数据进行加密和完整性保护。步骤11下行S1-AP消息：MME将下行数据封装在NAS PDU中，在S1-AP下行消息中将NAS PDU发送给eNodeB。步骤12RRC下行直传：eN
36、odeB向UE发送RRC下行数据消息，将封装下行数据的NAS PDU下发给UE，若同时收到MME的S1-AP UE上下文释放指令消息，则eNodeB会先发送NAS PDU，再执行步骤14释放连接。第5章NB-IoT关键信令流程步骤13检测是否有数据传输：eNodeB检测下行数据传输，如果持续一段时间没有NAS PDU传输，则进入步骤14进行S1链路释放。步骤14S1-AP连接释放过程：eNodeB或MME触发S1释放流程。第5章NB-IoT关键信令流程5.5.2网络触发的业务请求流程网络触发的业务请求流程网络触发的业务请求流程主要是网络收到下行数据后，向UE发起寻呼，UE收到寻呼信息后，发起正
37、常的服务请求流程，其流程如图5-12所示。第5章NB-IoT关键信令流程图5-12网络触发的业务请求流程第5章NB-IoT关键信令流程步骤1下行数据：下行数据到达SGW。当SGW收到UE的下行数据包或下行控制信令时，SGW先缓存UE的用户数据。步骤2下行数据通知/确认：SGW向MME发起下行数据通知，MME收到下行数据通知后，向SGW确认并回复下行数据通知确认信息。步骤3MME开始寻呼UE：如果UE已在MME注册并且处于寻呼可达状态，则MME向UE已注册的跟踪区内的每个eNodeB发送寻呼消息，消息中携带寻呼的NAS ID和跟踪区标识信息。第5章NB-IoT关键信令流程步骤4eNodeB收到来
38、自MME的寻呼消息：在空口发送寻呼消息。步骤5服务请求流程：UE收到寻呼后，响应寻呼消息，发起服务请求流程，后续流程与UE发起的业务请求流程相同。第5章NB-IoT关键信令流程5.6CP传输方案信令流程传输方案信令流程CP传输方案(Data over NAS)是用控制面消息传递用户数据的方法。其目的是减少UE接入过程中的空口消息交互次数，节省UE传输数据的功耗。CP传输方案端到端信令流程，以UE向网络发起数据传输流程为例，如图5-13所示。第5章NB-IoT关键信令流程图5-13UE向网络发起数据传输时的信令流程第5章NB-IoT关键信令流程步骤0UE处于空闲态：UE已经完成附着，且当前状态为
39、空闲状态(ECM-IDLE)。步骤1RRC连接建立：UE建立RRC连接，发送受完整性保护的NAS数据包(NAS PDU)。NAS PDU携带EPS承载ID(EPS Bearer ID)和加密上行数据。对于配置，为支持报头压缩的IP PDN类型的PDN连接，UE应该在将数据封装到NAS消息之前应用报头压缩。UE还可以在NAS PDU中的辅助信息中表明，是否预期不再进行上行或下行数据传输，或者预期在此上行数据传输之后仅进行一次下行数据传输(如对上行数据的确认或响应)。第5章NB-IoT关键信令流程步骤1b恢复UE上下文：在NB-IoT系统中，eNodeB基于配置信息，可以从MME检索EPS协商后的
40、QoS配置文件。RRC Connection Request报文中S-TMSI中的MME代码用于识别MME。在网络共享的情况下，MME代码在运营商的MME池内是唯一的。eNodeB可以在触发步骤2之前在RRC连接中依据UE优先级建立相应资源承载。步骤2S1-AP初始UE消息：在步骤1中发送的NAS PDU由eNodeB使用S1-AP初始UE消息(S1-AP Initial UE message)转发到MME。为了协助定位服务，eNodeB向MME指示UE的覆盖级别。第5章NB-IoT关键信令流程步骤3完整性校验及解密数据：MME检查NAS消息的完整性，如果MME中用于衡量UE活跃时长的计时器超
41、时，则MME会拒绝UE收听寻呼时发起的被叫数据连接请求，并通过NAS PDU返回拒绝原因。MME还可以为UE提供一个移动管理备份计时器，设置为UE活跃时长计时器的剩余值，然后执行步骤15。步骤4修改承载请求：MME发送Modify Bearer Request消息到SGW，消息中携带MME的下行传输地址。第5章NB-IoT关键信令流程步骤5PGW修改承载请求：当UE位置信息中携带的位置信息发生改变时，SGW会通过Modify Bearer Request消息通知PGW，让PGW改变原先已经建立的承载。步骤6修改承载响应：PGW完成承载修改后，给SGW回复承载修改完成(Modify Bearer
42、 Response)。步骤7SGW修改承载响应：SGW把承载修改完成信息告知MME，消息中携带上行传输的SGW地址和TEID。步骤8上行数据：MME收到SGW的承载修改响应消息(Modify Bearer Response)后，UE可通过NAS进行上行数据传输。第5章NB-IoT关键信令流程步骤9下行数据：在RRC连接激活期间，UE还可以在NAS消息中发送上行数据，上行数据中携带Release Assistance Information。如果在步骤1的Release Assistance Information中没有下行数据指示，MME将上行数据发送给PGW后，立即释放连接，执行步骤15。否
43、则，进行下行数据传输。如果没有接收到数据，则跳过步骤1114进行S1链路释放。步骤10数据加密及完整性保护：MME接收到下行数据后，会进行加密和完整性保护。第5章NB-IoT关键信令流程步骤11下行S1-AP消息：如果接收到下行数据，则MME会在NAS消息中下发给eNodeB。如果上行数据中的Release Assistance Information指示有下行数据，则MME不会释放S1链路，直到上行数据传送结束后，MME释放S1链路。步骤12RRC下行直传：eNodeB将NAS数据下发给UE，若此时收到MME的S1释放指示，则会在NAS数据下发后释放RRC连接。第5章NB-IoT关键信令流程
44、步骤13检测是否有数据传输：如果网络设置eNodeB向MME发送NAS交付指示(NAS Delivery indication)，则eNodeB需要把发送NAS数据成功与否的状态响应反馈给MME。步骤14未检测到进一步活动：如果NAS传输有一段时间没有活动，则eNodeB进入步骤15启动S1链路释放。步骤15S1释放流程：S1链路释放流程。第5章NB-IoT关键信令流程5.7UP传输方案信令流程传输方案信令流程UP传输方案端到端信令流程，以UE发起数据为例，如图5-14所示。第5章NB-IoT关键信令流程图5-14UP传输方案端到端信令流程第5章NB-IoT关键信令流程步骤15UE通过随机接入
45、并发起RRC连接建立请求，建立与eNodeB的RRC连接，UE是否支持UP传输的能力需在MSG5中携带up-CIoT-EPS-Optimisation信息通知基站，通过该信息帮助eNodeB选择支持UP的MME。步骤6S1-AP初始UE消息：eNodeB收到RRC Connection Setup Complete后，向MME发送Initial UE message消息，包含NAS PDU、eNodeB的TAI信息和ECGI信息等。在这一步，MME还会确定是否使用SGi或SCEF方式传输数据。第5章NB-IoT关键信令流程步骤7S1-AP初始UE上下文建立请求：MME向eNodeB发起上下文建
46、立请求，UE和MME的传输模式协商结果通过S1消息S1-AP Initial UE Context Setup Request中的UE User Plane CIoT Support Indicator信息指示。eNodeB只需支持正常的建立流程，数据传输完成后直接释放连接，不支持后续的用户挂起。第5章NB-IoT关键信令流程步骤8、9激活PDCP层安全机制，支持对空口加密和数据完整性保护。步骤1012建立NB-IoT DRB承载，终端能支持0、1或2条DRB的情况取决于UE的能力，UE能力通过UEcapability-NB信息中的multipleDRB指示，NB-IoT UE仅支持Non-G
47、BR业务，不考虑对GBR业务的支持。步骤13修改承载请求：MME发送Modify Bearer Request消息，给SGW提供eNodeB的下行传输地址。SGW可通过eNodeB传输下行数据给UE。第5章NB-IoT关键信令流程步骤14修改承载响应：SGW在响应消息中给MME提供上行传输的SGW地址和TEID。步骤1518UE通过eNodeB将上行数据经SGW发送给PGW，PGW通过SGW将下行数据经eNodeB发送给UE。步骤19S1-AP UE上下文释放请求：如果UE持续有一段时间没有活动，则eNodeB启动S1与RRC连接释放或RRC连接挂起，eNodeB向MME发送释放请求消息。步骤
48、20释放接入承载请求：MME发送Release Access Bearers Request释放SGW上的连接。第5章NB-IoT关键信令流程步骤21释放接入承载响应：SGW释放连接后，响应Release Access Bearers Response。步骤22S1-AP UE上下文释放命令：MME释放S1连接，向eNodeB发送S1-AP UE Context Release Command消息。步骤23RRC释放：eNodeB向UE发送RRC连接释放。步骤24S1-AP UE上下文释放完成：eNodeB给MME回复释放完成。eNodeB可在消息中携带Recommended Cells And eNodeBs，MME会保存起来，在寻呼时使用。
