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1、网络优化培训教材LTE基本信令流程Technology Support Department Shanghai Beidian Industry Group课程内容l基本概念l无线网基本信令流程l端到端业务建立/释放流程l移动性管理Technology Support Department Shanghai Beidian Industry Group基本概念-系统消息Technology Support Department Shanghai Beidian Industry Groupv 系统消息的组成 Master Information Block(MIB) 多个System Info
2、rmation Blocks (SIBs) v MIB 承载于BCCH BCH P-BCH 上 包括有限个用以读取其他小区信息 的最重要、最常用的传输参数（系 统带宽，系统帧号，PHICH配置 信息） 时域：紧邻同步信道，以10ms为 周期重传4次 频域：位于系统带宽中央的72个 子载波LTE系统消息PBCH时域映射结构PBCH频域映射结构基本概念-系统消息Technology Support Department Shanghai Beidian Industry Groupv SIBs 除MIB以外的系统消息，包括SIB1-SIB12 除SIB1以外，SIB2-SIB12均由SI (Sys
3、tem Information)承载 SIB1是除MIB外最重要的系统消息，固定以20ms为周期重传4次 ，即SIB1在每两个无线帧（20ms）的子帧#5中重传（SFN mod 2 = 0，SFN mod 8 0）一次，如果满足SFN mod 8 = 0时， SIB1的内容可能改变，新传一次。 SIB1和所有SI消息均传输在BCCH DL-SCH PDSCH上 SIB1的传输通过携带SI-RNTI（SI-RNTI每个小区都是相同的）的 PDCCH调度完成 SIB1中的Scheduling Info List携带所有SI的调度信息，接收SIB1 以后，即可接收其他SI消息LTE系统消息基本概念-
4、系统消息Technology Support Department Shanghai Beidian Industry Group系统消息功能说明v系统消息的获取基本概念-系统消息Technology Support Department Shanghai Beidian Industry Group系统消息信令流程v UE通过E-UTRAN广播消息获取AS和NAS系统消息 v 此过程适用于RRC-IDLE和RRC_CONNECTED状态 开机选网和小区重选时 切换完成或从另一个RAT切换到E-UTRAN时 重新返回覆盖区域时 当系统消息改变时 当出现接收ETWS指示时 upon receiv
5、ing a request from CDMA2000 upper layers upon exceeding the maximum validity duration (3h)基本概念-UE的工作模式与状态Technology Support Department Shanghai Beidian Industry Group当存在RRC连接时，UE处于RRC连接状态，否则为RRC 空闲状态 TS 36.331 4.2各系统状态转移图vRRC状态基本概念-UE的工作模式与状态Technology Support Department Shanghai Beidian Industry Gr
6、oup状 态行 为RRC_IDLEPLMN选择NAS配置的DRX过程系统信息广播和寻呼邻小区测量小区重选的移动性UE获取1个TA区内的唯一标识eNodeB内无终端上下文RRC_CONNECTED网络侧有UE的上下文信息网络侧知道UE所处小区网络和终端可以传输数据网络控制终端的移动性邻小区测量存在RRC连接:UE可以从网络侧收发数据监听共享信道上指示控制授权的控制信令UE可以上报信道质量给网络侧UE可以根据网络配置进行DRX基本概念-UE的工作模式与状态Technology Support Department Shanghai Beidian Industry GroupRadio Beare
7、r Setup （无线承载建立）Radio Bearer Release （无线承载释放）Radio Bearer Reconfiguration （无线承载重配置）Transport Channel Reconfiguration （传输信道重配置）TransportFormatCombinationControl （传输格式组合控制）Physical Channel Reconfiguration （物理信道重配置）Measurement Control （测量控制）RRC Connection Reconfiguration （RRC连接重配置）RRC信令简化基本概念-无线承载分类Tec
8、hnology Support Department Shanghai Beidian Industry Groupv Radio Bearer承载空口RRC信令和NAS信令 v S1 Bearer 承载eNB与MME间S1-AP信令 v NAS消息也可作为NAS PDU附带在RRC消息中发送Bear(承载) in LTE基本概念-无线承载分类Technology Support Department Shanghai Beidian Industry Groupv 数据承载为DRB，通过eNB为其分配的PDSCH来承载v 信令承载通过SRB，LTE中有三类SRBSRB0：承载RRC消息，映射
9、到CCCH信道SRB1：承载RRC消息，也可承载NAS消息，映射到DCCH信道SRB2：承载NAS消息，映射到DCCH信道UE的RRC连接未建立时，由SRB0承载RRC信令；SRB2未建立时，由SRB1承载NAS信令v 由于带宽增加，数据传输性能增强，LTE的RRC消息的数据携带能力显著提升；因此LTE中所有NAS消息可填充在RRC消息中携带传输，进一步精简了信令流程v NAS消息通过四条RRC消息传递：ULInformationTransfer 和 DLInformationTransfer （由SRB2承载，SRB2未建立时由SRB1承载） RRCConnectionSetupComple
10、te 和 RRCConnectionReconfiguration （由SRB1承载）RRCConnectionSetupComplete（只携带NAS的初始直传消息）根据承载内容分类NAS消息其他承载方式v小区UE标示基本概念-UE标示Technology Support Department Shanghai Beidian Industry Group标识类型应用场景获得方式有效范围是否与终端/ 卡设备相关RA-RNTI随机接入中用于指示接 收随机接入响应消息根据占用的时频资源计算获得（ 0001003C）小区内否T-CRNTI随机接入中，没有进行 竞争裁决前的CRNTIeNB在随机接入
11、响应消息中下发 给终端（003DFFF3）小区内否C-RNTI用于标识RRC Connect 状态的UE初始接入时获得（T-CRNTI升级 为C-RNTI） （003DFFF3）小区内否SPS- CRNTI半静态调度标识eNB在调度UE进入SPS时分配 （003DFFF3）小区内否P-RNTI寻呼FFFE（固定标识）全网相同否SI-RNTI系统广播FFFF（固定标识）全网相同否v核心网UE标示基本概念-UE标示Technology Support Department Shanghai Beidian Industry Group用户标识名称来源作用IMSIInternational Mobi
12、le Subscriber IdentitySIM卡UE在首次ATTACH时需要携带IMSI信息，网 络也可以通过身份识别流程要求UE上报IMSI 参数IMEIInternational Mobile Equipment Identity终端国际移动台设备标识，唯一标识UE设备，用 15个数字表示IMEISVIMEI and Software Version Number终端携带软件版本号的国际移动台设备标识，用 16个数字表示S-TMSISAE Temporary Mobile Station IdentifierMME产生并维 护SAE临时移动标识，由MME分配。与UMTS 的P-TMSI
13、格式类似，用于NAS交互中保护用 户的IMSIGUTIGlobally Unique Temporary IdentifierMME产生并维 护全球唯一临时标识，在网络中唯一标识UE， 可以减少IMSI，IMEI等用户私有参数暴露在 网络传输中.第一次attach时UE携带IMSI，而 之后MME会将IMSI和GUTI进行一个对应， 以后就一直用GUTI，通过attachaccept带给 UE；TMSI信息是GUTI的一部分课程内容l基本概念l无线网基本信令流程l端到端业务建立/释放流程l移动性管理Technology Support Department Shanghai Beidian I
14、ndustry Group无线网基本信令流程-随机接入过程Technology Support Department Shanghai Beidian Industry Group 申请上行资源 与eNodeB间的上行时间同步 从RRC-IDLE状态到RRC-CONNECT的状态转换，即RRC连接过 程，如初始接入和TAU更新 无线链路失败后的初始接入，即RRC 连接重建过程 在RRC-CONNECTED状态，未获得上行同步但需发送上行数据 和控制信息或虽未上行失步但需要通过随机接入申请上行资源 在RRC-CONNECTED状态，从服务小区切换到目标小区 在RRC-CONNECTED状态，未获
15、得上行同步但需接收下行数据 在RRC-CONNECTED状态，UE位置辅助定位需要，网络利用随 机接入获取时间提前量（TA: Timing Advance）竞争接入过程非竞争接入过程随机接入实现的基本功能随机接入的使用场景无线网基本信令流程-随机接入过程Technology Support Department Shanghai Beidian Industry Groupv UE随机选择preamble码发起 v Msg1：发送Preamble码 eNB可以选择64个Preamble码中的部分或全部用于竞争接入 Msg1承载于PRACH上 v Msg2：随机接入响应 Msg2由eNB的MAC
16、层组织，并由DL_SCH承载 一条Msg2可同时响应多个UE的随机接入请求 eNB使用PDCCH调度Msg2，并通过RA-RNTI进行寻址，RA-RNTI由承载 Msg1的PRACH时频资源位置确定 Msg2包含上行传输定时提前量、为Msg3分配的上行资源、临时C-RNTI等 v Msg3：第一次调度传输 UE在接收Msg2后，在其分配的上行资源上传输Msg31234基于竞争的随机接入过程2-1无线网基本信令流程-随机接入过程Technology Support Department Shanghai Beidian Industry Group基于竞争的随机接入过程2-2v 针对不同的场景，Msg3包含不同的内容 初始接入：携带RRC层生成的RRC连接请求，包含UE的S-TMSI或随机数 连接重建：携带RRC层生成的RRC连接重建请求，C-RNTI和PCI 切换：传输RRC层生成的RRC切换完成消息以及UE的C-RNTI 上/下行数
