LTE基本业务流程与主要信令

TD-LTE基本业务流程与主要信令TD-LTE初始接入和同步2主要内容TD-LTE无线控制面协议-RRC3TD-LTE无线网业务建立/释放相关流程4TD-LTE无线网移动性管理5相关基础概念1网络结构Uu接口协议每个SRB都有自己对应的PDCP实体，有自己的RLC实体，对应于一条逻辑信道。一个用户可以有多个DRB，每个DRB对应一个PDCP实体，一个RLC实体，对应一条逻辑信道。DRB的数量跟EPSBearer数量有关MAC层允许复用（逻辑信道映射到传输信道）承载的概念EPS承载相关的参数QCI分类UE相关的IDUE相关的ID-续网元的IDTD-LTE初始接入和同步2主要内容TD-LTE无线控制面协议-RRC3TD-LTE无线网业务建立/释放相关流程4TD-LTE无线网移动性管理5相关基础概念12.1小区搜索时域：PSS和SSS信号的位置相对固定频域：总是处于整个系统带宽中央72个子载波。2.1小区搜索-续2.2随机接入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:TimingAdvance）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基于竞争的随机接入（2-1）UE随机选择preamble码发起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Msg2：随机接入响应Msg2由eNB的MAC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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基于竞争的随机接入过程2-2基于竞争的随机接入（2-2）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/下行数据到达：传输UE的C-RNTIMsg4：竞争解决初始接入和连接重建场景切换，上/下行数据到达场景竞争判定Msg4携带成功解调的Msg3消息的拷贝，UE将其与自身在Msg3中发送的高层标识进行比较，两者相同则判定为竞争成功UE如果在PDCCH上接收到调度Msg4的命令，则竞争成功调度Msg4使用由临时C-RNTI加扰的PDCCH调度eNB使用C-RNTI加扰的PDCCH调度Msg4C-RNTIMsg2中下发的临时C-RNTI在竞争成功后升级为UE的C-RNTIUE之前已分配C-RNTI，在Msg3中也将其传给eNB。竞争解决后，临时C-RNTI被收回，继续使用UE原C-RNTI基于非竞争的随机接入UE根据eNB的指示，在指定的PRACH上使用指定的Preamble码发起随机接入Msg0：随机接入指示对于切换场景，eNB通过RRC信令通知UE对于下行数据到达和辅助定位场景，eNB通过PDCCH通知UE•Msg1：发送Preamble码–UE在eNB指定的PRACH信道资源上用指定的Preamble码发起随机接入•Msg2：随机接入响应–Msg2与竞争机制的格式与内容完全一样，可以响应多个UE发送的Msg1基于非竞争的随机接入过程TD-LTE初始接入和同步2主要内容TD-LTE无线控制面协议-RRC3TD-LTE无线网业务建立/释放相关流程4TD-LTE无线网移动性管理5相关基础概念1RRC协议介绍控制面协议—RRC协议RRC协议功能为NAS层提供连接管理、消息传递等服务对接入网的底层协议实体提供参数配置的功能负责UE移动性管理相关的测量、控制等功能RRC协议承载——SRBSRB类别承载逻辑信道承载消息类别承载消息内容SRB0CCCHRRC消息RRC连接请求，RRC连接建立，RRC连接拒绝，RRC连接重建立请求，RRC连接重建立，RRC连接重建立拒绝SRB1DCCHRRC消息部分NAS消息RRC连接建立完成，RRC连接重建立完成，RRC连接重配置，RRC连接重配置完成，RRC连接释放等SRB2DCCHNAS消息上下行直传消息RRC状态：IDLE&CONNECTED空闲状态（RRC-IDLE）的特征PLMN选择；系统信息广播；不连续接收寻呼；小区重选移动性；UE和网络之间没有信令连接，在E-UTRAN中不为UE分配无线资源，并且没有建立上下文。UE和网络之间没有S1-MME和S1-U连接。UE在由下行数据到达时，上述应终止在S-GW，并由MME发起寻呼。网络对应UE位置所知的精度为TA级别。当UE进入未注册的新TA时，应执行TA更新。应使用DRX等具有省电的功能连接状态（RRC-CONNECTED）的特征UE有一个RRC连接；UE在E-UTRAN中具有通信上下文；E-UTRAN知道UE当前属于哪个小区；网络和终端之间可以发送和接收数据；网络控制的移动性管理，包括切换或者网络辅助小区更改（NACC）到GERAN小区；可以测量邻小区；终端可以监听控制信道以便确定网络是否为它配置了共享信道资源；eNodeB可以根据终端的活动情况配置不连续接收（DRX）周期，节约电池并提高无线资源的利用率3.1系统消息-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3.1系统消息-SIB1SIB1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调度完成除SIB1以外，SIB2-SIB12均由SI(SystemInformation)承载SIB1中的SchedulingInfoList携带所有SI的调度信息，接收SIB1以后，即可接收其他SI消息3.2.1连接控制-寻呼由网络向空闲态或连接态的UE发起Paging消息会在UE注册的所有小区发送（TA范围内）核心网触发：通知UE接收寻呼请求（被叫，数据推送）eNodeB触发：通知系统消息更新以及通知UE接收ETWS等信息寻呼的发送当网络发生错误需要恢复时（例如S-TMSI不可用），才发起IMSI寻呼3.2.1（补）寻呼3.2.2连接控制-RRC连接建立触发原因：IDLE态UE需变为连接态时发起该过程，如呼叫、响应寻呼、TAU、Attach等RRC连接建立成功流程RRC连接请求：UE通过UL_CCCH在SRB0上发送，携带UE的初始（NAS）标识和建立原因等，该消息对应于随机接入过程的Msg3RRC连接建立：eNB通过DL_CCCH在SRB0上发送，携带SRB1的完整配置信息，该消息对应随机接入过程的Msg4RRC连接建立完成：UE通过UL-DCCH在SRB1上发送，携带上行方向NAS消息，如AttachRequest、TAURequest、ServiceRequest、DetachRequest等，eNB根据这些消息进行S1口建立RRC连接建立失败第二步中，如果eNB拒绝为UE建立RRC连接，则通过DL_CCCH在SRB0上回复一条RRC连接拒绝消息RRCConnectionRejectRRCConnectionRequestUEEUTRANRRCConnectionSetupRRCConnectionRequestUEEUTRANRRCConnectionSetupCompleteRRC连接，建立成功RRC连接，网络侧拒绝3.2.2连接控制-RRC连接建立目前LTE规定有下面5种RRC连接建立原因：e-Identity:初始的UE标识。如果上层提供S-TMSI，侧该值为S-TMSI；否则从0…2^(40)-1中抽取一个随机值基站需要进行接入控制3.2.2连接控制-RRC连接建立手机也可能不知道在哪个MME,eNB根据负荷分担等，选择MME3.2.3连接控制-激活安全算法激活接入层面的安全保护机制3.2.4连接控制-RRC连接重配置触发原因：当需要发起对SRB和DRB的管理、低层参数配置、切换执行和测量控制时，触发此过程RRC连接重配置过程RRC连接重配置：eNB通过DL_DCCH在SRB1上发送，根据功能的不同携带不同的配置信息内容，一条消息中可以携带体现多个功能的信息单元RRC连接重配置完成：UE通过UL_DCCH在SRB1上发送，不携带任何实际信息，只起到RRC层确认的功能RRC连接重配置异常流程若UE无法执行RRC连接重配置消息中的内容，则UE回退到收到该消息前的配置，并发起RRC连接重建立过程RRCConnectionReconfigurationCompleteRRCConnectionReconfigurationUEEUTRANRRC连接重配置成功RRC连接重配置异常RRCconnectionre-establishmentRRCConnectionReconfigurationUEEUTRAN3.2.4连接控制-RRC连接重配置(1/3)RRC连接重配置(2/3)RRC连接重配置(3/3)3.2.4连接控制-RRC连接重建立触发原因：当处于RRC连接状态但出现切换失败、无线链路失败、完整性保护失败、RRC重配置失败等情况时，触发此过程RRC连接重建立成功流程RRC连接重建请求：UE通过UL_CCCH在SRB0上发送，携带UE的AS层初始标识信息及重建立原因，该消息对应随机接入过程的Msg3RRC连接重建：eNB通过DL_CCCH在SRB0上回复，携带SRB1的完整配置信息，该消息对应随机接入过程的Msg4RRC连接重建立完成：UE通过UL-DCCH在SRB1上发送，不携带任何实际信息，只起到RRC层确认的功能RRC连接重建立拒绝流程第二步中，如果eNB中没有UE的上下文信息，则拒绝为UE重建RRC连接，则通过DL_CCCH在SRB0上回复一条RRC连接重建立拒绝消息RRCConnectionReestablishmentRequestUEEUTRANRRCConnectionReestablishmentRRCConnectionReestablishmentCompleteRRC连接重建成功RRC连接重建失败RRCConnectionReestablishmentRequestUEEUTRANRRCConnectionReestablishmentReject3.3测量RRC_IDLE状态下，UE的测量参数信息通过E-UTRAN的广播获得RRC_CONNECTED状态下，E-UTRAN通过专属信令向UE下发测量配置（measurementconfiguration）信息，如RRCConnectionReconfiguration消息中可携带UE可执行的测量类型同频测量：测量与当前服务小区下行频点相同的邻小区下行频点异频测量：测量与当前服务小区下行频点不同的下行频点（同小区或邻小区）与UTRA的系统间测量与GERAN的系统间测量与CDMA2000HRP