LTE入网流程分析[1]

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1、 文档名称 文档密级 2014 8 13 华为机密 未经许可不得扩散 第 1 页 共 18 页 目录目录 LTE入网流程分析入网流程分析 错误 未定义书签 Revision Record 修订记录 错误 未定义书签 错误 未定义书签 1 入网流程入网流程 2 1 1 UE初始化 3 1 2 PLMN选择 4 1 3 扫频 4 1 4 小区搜索 7 1 5 解系统消息 System Information 8 1 6 小区选择 10 1 7 小区驻留 Camped on the Cell 10 1 8 Attach request 10 1 9 RRC CONNECTION Request 11

2、 1 10 随机接入 11 1 11 RRC连接建立 12 1 12 Attach accept Attach complete 12 2 搜网相关搜网相关AT命令命令 13 2 1 AT COPS命令 13 2 2 扩展系统配置参考设置命令 AT syscfgex命令 13 3 UE LTE网络入网网络入网log抓取与查看抓取与查看 14 3 1 LTE入网log抓取 14 3 2 UE入网log查看 15 4 LTE的锁频方法的锁频方法 16 5 QCN的备份与导入的备份与导入 17 6 参考资料参考资料 18 文档名称 文档密级 2014 8 13 华为机密 未经许可不得扩散 第 2 页

3、 共 18 页 1 入网入网流程流程 LTE入网是指UE开机上电后搜网 并注册到网络的过程 入网基本流程图如下图所示 开机上电 初始化 PLMN选择 3GPP TS 23 122 SIM卡识别 3GPP TS 31 102 搜网相关NV项 扫频 LTE WCDMA System Scan Band Scan 1 System Scan Fail 2 获取UE支持Band 3 从每个Band中选出最多50 个候选 candidate 频点 4 对每个候选频点进行Acq 1 读取Acq DB中的频点 nv reg files modem lte rrc csp acq db 2 对每个acq db

4、中的频点进行Acq 1 Acq DB NV 00722 2 Raw Scan 粗扫 3 Fine Scan 细扫 自动搜网 3GPP TS 23 122 4 4 3 1 1 手动搜网 3GPP TS 23 122 4 4 3 1 2 小区搜索 3GPP TS 36 213 4 1 Cell search LTE WCDMA 1 时隙同步 P SCH 匹配滤波器 2 帧同步 S SCH 和主扰码识别 3 主扰码识别 解读小 区广播消息 1 PSS 2 SSS 解系统消息 3GPP TS 36 331 5 2 System information 3GPP TS 36 331 6 Protocol

5、 data units formats and parameters MIB Cell ID FREQ SFN Antennas DL BW SIB1 PLMN ID TAC Cell ID等Cell Access Selection Schedule相关信息 SI SIB2 SIB13 SIB2 radio resource configuration information 小区选择 3GPP TS 36 304 5 2 Cell selection and reselection 5 2 4 6 5 2 3 2 Cell Selection Criterion S准则 小区驻留 Camp

6、ed 3GPP TS 36 304 Attach Request 3GPP TS 24 301 8 2 4 Attach request RRC CONNECTION request 3GPP TS 36 331 5 3 Connection control 随机接入 3GPP TS 36 300 10 1 5 Random Access Procedure 1 MSG1 Random Access Preamble 2 MSG2 Random Access Response 3 MSG3 Scheduled Transmission 4 MSG4 Contention Resolution

7、RRC CONNECTION setup RRC CONNECTION setup complete Attach accept 3GPP TS 24 301 8 2 1 Attach accept Attach Complete 3GPP TS 24 301 8 2 2 Attach complete 图1 1 入网基本流程图 文档名称 文档密级 2014 8 13 华为机密 未经许可不得扩散 第 3 页 共 18 页 LTE入网的详细流程分析如下 1 1 UE 初始化 UE的初始化主要包含SIM卡识别和搜网相关NV项读取两部分内容 SIM相关信息主要包括以下几项 参考协议3GPP TS 3

8、1 102 1 EFHPLMNwAcT HPLMN selector with Access Technology 文件类型定义如图1 2 图1 2 EFHPLMNwAcT文件格式 2 EFOPLMNwACT Operator controlled PLMN selector with Access Technology 3 EFPLMNwAcT User controlled PLMN selector with Access Technology 4 EFFPLMN Forbidden PLMNs 5 EFEHPLMN Equivalent HPLMN 搜网相关NV项 主要有以下几项 1

9、NV 00010 Digital Analog Mode Preference 接入技术 通常采用Auto 2G 3G 4G四 个选项 2 NV 00849 Network Selection Mode Preference 搜网模式 存在Auto和Manual两个 选项 3 NV 00850 Service Domain Preference 服务域选取 可以是仅PS 仅CS或者PS CS 4 NV 00722 Acquisition Database 用来存放WCDMA的历史频点信息 5 LTE的频段信息存放在nv item files modem mmode lte bandpref文件

10、中 参考图1 2 关于lte bandpref文件内容说明参考图1 3 其为E589u 12的lte bandpref文件 说明 E589u 12支持Band1 Band3 Band7 Band8和Band20频段 文档名称 文档密级 2014 8 13 华为机密 未经许可不得扩散 第 4 页 共 18 页 图1 3 lte bandpref路径图 图1 4 lte bandpref文件结构解析 1 2 PLMN 选择 PLMN选择分为自动搜网和手动搜网两种模式 1 自动搜网 UE按照协议23 122 4 4 3 1 1 Automatic Network Selection Mode Pro

11、cedure 规定的PLMN优先级进行搜网 即RPLMN HPLMN UPLMN OPLMN 2 手动搜网 搜索RPLMN 协议23 122 4 4 3 1 2 Manual Network Selection Mode Procedure UE会把所有的PLMN 包括不可用的PLMN列出来 供用户选择去注册 3 当没有找到可用的PLMN 单板会发起MMR REG REQ PLMN 0 0 RAT LTE 的 请求 这样单板就可以获得限制服务 如紧急呼叫 1 3 扫频 LTE扫频有两种方式 systerm scan和band scan 1 System Scan会扫历史记录频点 LTE的历史频

12、点存放在NV的acq db文件中 其具体 保存路径为nv reg files modem lterrc csp acq db 最多保存10个历史频点 可以通过 QPST查看 如图1 5所示 其文件结构解析如图1 6所示 蓝色标记数字为历史频点 文档名称 文档密级 2014 8 13 华为机密 未经许可不得扩散 第 5 页 共 18 页 信息 左侧为低位字节 右侧为高位字节 绿色部分标记Band信息 标示1之后有 几个0 关于System Scan的相关log信息可以参考图1 7 其中关于LTE earfcn的定 义可以参考协议3GPP TS 36 104 5 7 3 Carrier frequ

13、ency and EARFCN 图1 5 acq db路径图 图1 6 acq db文件结构解析 文档名称 文档密级 2014 8 13 华为机密 未经许可不得扩散 第 6 页 共 18 页 图1 7 System Scan log 2 Band Scan 当System Scan中的历史记录频点Acq都失败时 会进行band scan 按照 单板支持的band 一般情况下会从Band1开始扫每个Band的频点 而在每个Band中 会将所有频点按照RSSI排序 将达到信号强度门限值的频点按信号强度从高到低列 出来 最多列出50个频点作为候选频点 然后在这50个频点中找一个合适的频点 直到找到一

14、个符合当前网络的频点 可以通过QXDM过滤LTE RRC CSP的log来查 看扫频的过程时 如图1 8所示 Band Scan扫频时对每个频点Acq log信息参考图1 9 文档名称 文档密级 2014 8 13 华为机密 未经许可不得扩散 第 7 页 共 18 页 图1 8 LTE搜网log过滤 图1 9 LTE Band Scan频点Acq log 1 4 小区搜索 LTE小区搜索实际上就是PSS Primary Synchronization Signal SSS Secondary 文档名称 文档密级 2014 8 13 华为机密 未经许可不得扩散 第 8 页 共 18 页 Sync

15、hronization Signal 同步 实现UE对小区的识别和下行同步 这样单板就能收到小区广播的MIB消息和SIB消息 1 5 解系统消息 System Information 系统消息解析主要是去读取MIB Master Information Block 消息和SIB System Information Block 消息 系统消息的详细定义可以参考协议3GPP TS 36 331 5 2 System information 系统消息的获取流程如图1 10 图1 10 System information acquisition normal MIB消息包含天线数 下行带宽 小区I

16、D 注册的频点等消息 其格式定义如图1 11 空口消息解析如图1 12 图1 11 MasterInformationBlock 图1 11 MIB OTA Message 文档名称 文档密级 2014 8 13 华为机密 未经许可不得扩散 第 9 页 共 18 页 SIB消息会包含PLMN 小区ID S准则中的q RxLevMin sib3中 等消息 当该PLMN 和第二步得到的PLMN一致时才可以进行下一步 否则扫下一个频点 同时解系统消息会得 到S准则中参考信号功率的值和随机接入时PreamblesGroup以及功率攀升因子等消息 查看MIB SIB消息可以通过QCAT过滤空口 OTA 消息来获取 请参考图1 12 消息 解析可以参考图1 13 图1 12 MIB SIB OTA Message Filter 图1 13 MIB SIB解析 文档名称 文档密级 2014 8 13 华为机密 未经许可不得扩散 第 10 页 共 18 页 1 6 小区选择 小区选择过程就是S准则的判断 可以参考协议3GPP TS 36 304 5 2 Cell selection and resel