LTE信令流程介绍

1COPYRIGHT©ALCATEL-LUCENT2012.ALLRIGHTSRESERVED.ALULTE网络优化介绍阿尔卡特朗讯LTE信令流程介绍3COPYRIGHT©ALCATEL-LUCENT2012.ALLRIGHTSRESERVED.内容1.LTE网络架构，协议与基本概念2.RRC空闲态广播系统消息3.寻呼4.接入流程概述5.通用信令流程6.UE上下文释放7.RRC连接态移动性流程8.案例分析4COPYRIGHT©ALCATEL-LUCENT2012.ALLRIGHTSRESERVED.1LTE网络优化流程介绍1LTE网络架构，协议与基本概念5COPYRIGHT©ALCATEL-LUCENT2012.ALLRIGHTSRESERVED.LTE网络结构6COPYRIGHT©ALCATEL-LUCENT2012.ALLRIGHTSRESERVED.用户平面（U-Plane）和控制平面（C-Plane）协议栈7COPYRIGHT©ALCATEL-LUCENT2012.ALLRIGHTSRESERVED.概述ENBMME网关ePC同步获取DL参数RRC连接初始网络附着UE开机后，进入RRC连接状态，实现与网络交换数据和信令初始网络附着后，建立了无线承载，用于承载UE到到网关的数据扫描8COPYRIGHT©ALCATEL-LUCENT2012.ALLRIGHTSRESERVED.RadioBearer承载空口信令和业务信息承载信令信息的无线承载称为SRBNAS消息可作为NASPDU附带在RRC消息中发送基本概念P-GWS-GWPeerEntityUEeNBEPSBearerRadioBearerS1BearerEnd-to-endServiceExternalBearerRadioS5/S8InternetS1E-UTRANEPCGiE-RABS5/S8Bearer9COPYRIGHT©ALCATEL-LUCENT2012.ALLRIGHTSRESERVED.无线承载的分类：信令承载SRB•SRB0：承载随机接入消息，映射到CCCH信道，始终存在•SRB1：承载RRC/NAS消息，映射到DCCH信道，RRC连接后建立•SRB2：承载NAS消息，映射到DCCH信道，随默认承载一起建立UE的RRC连接未建立时，由SRB0承载信令；SRB2未建立时，由SRB1承载NAS信令业务承载TRB，通过ENB为其分配的PDSCH来承载•默认承载：在开机注册过程（attach）中就自动建立，建立了默认承载，UE和网络侧之间就建立了一条PDN连接，且给UE分配一个IP地址，PDN连接一直存在，alwayson特性。为后续各种基于IP业务的发起减少了承载建立的时延。对于用户无特殊QoS要求的一些业务流可随时通过默认承载进行传递（NoGBR）•专用承载：对于用户有特殊QoS要求的一些业务流可按需通过专用承载进行传递（VoIP，GBRNoGBR）基本概念（续）10COPYRIGHT©ALCATEL-LUCENT2012.ALLRIGHTSRESERVED.ULInformationTransfer和DLInformationTransfer（由SRB2承载，SRB2未建立时由SRB1承载）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RRCConnectionSetupComplete（只携带NAS的初始直传消息，由SRB1承载）RRCConnectionReconfiguration（由SRB1承载）简化信令消息NAS消息通过四条RRC消息传递基本概念（续）11COPYRIGHT©ALCATEL-LUCENT2012.ALLRIGHTSRESERVED.练习限时:4分钟1.ENB与SGW间传送业务信息的接口是？A：X2-CB：X2-UC:S1-MMED：S1-U2.以下哪个不属于EPC的网元？A:SGWB:ENBC:PGWD:MME3.以下哪些不属于PDCP层的作用？A:加密/解密B:完整性保护C：头压缩D：分段重组4.以下哪条信令不属于RRC协议？A:RRCConnectionRequestB:SecuritymodecommandC：RRCConnectionReleaseD:AuthenticationResponse5.请把承载信息与相对应的承载连接起来？1.RRCConnectionReconfiguration2.RandomAccessPreamble3.用户面数据4.AttachCompleteA.SRB0B.SRB1C.SRB2D.TRB12COPYRIGHT©ALCATEL-LUCENT2012.ALLRIGHTSRESERVED.1LTE网络优化流程介绍2RRC空闲态广播系统消息13COPYRIGHT©ALCATEL-LUCENT2012.ALLRIGHTSRESERVED.小区搜索1.终端搜索主同步信道P-SCH获得频率和时间信息•捕获5ms定时,在系统带宽的核心72个子载波;有3种可能的序列；•每个序列对应每组的一个ID编号2.一旦捕获P-SCH，关联位置的辅同步信道S-SCH就确定了,S-SCH的加扰采用本小区的P-SCH序列。•捕获10ms定时,S-SCH内容即168个组号；•P-SCH（ID号）+S-SCH（组号）得到小区物理层ID；3.知道了频率及时间同步信息，再加上所计算出的小区的PCI，可以知道小区专属参考信号的位置4.一旦正常检测到小区专属参考信号，终端可以用小区ID对应的扰码解调广播信道PBCH，获取MIB信息5.继续检测PDSCH信道的系统消息，直到获得足够信息5ms10ms共有504个物理层小区ID，采用二阶同步识别，分成168组，每组包括3个ID10ms1.08MHz40ms主同步辅同步参考信号PBCHPDSCH14COPYRIGHT©ALCATEL-LUCENT2012.ALLRIGHTSRESERVED.系统消息系统帧号DL系统带宽ENB上的发射天线数周期：4个RFENB使用BCH信道向UE提供最关键信息MIB：主信息块SIB：系统信息块SIB1：小区选择以及其他SIB的调度周期：8个RFSIB2：接入信息SIB3：用于小区重选的服务小区信息SIB4：同频邻近小区SIB5：其他e-UTRA频率SIB6：UTRA频率SIB#DescriptionSIB1小区选择以及其他SIB的调度SIB2公共和共享的信号信息SIB3小区重选信息SIB4同频邻区小区重选信息SIB5频间邻区小区重选信息SIB6RAT间重选对UTRAN信息SIB7RAT间小区重选向GERAN信息SIB8RAT间小区重选向HRPD/1xRIT信息FromToMandatorySIBOptionalSIBLTELTEintrafreqSIB1-SIB2-SIB3SIB4LTELTEinterfreqSIB1-SIB2-SIB3-SIB5SIB4LTEWCDMASIB1-SIB2-SIB3-SIB6LTEGERANSIB1-SIB2-SIB3-SIB7LTEHRPD/1xRTTSIB1-SIB2-SIB3-SIB815COPYRIGHT©ALCATEL-LUCENT2012.ALLRIGHTSRESERVED.MASTERSYSTEMINFORMATIONBLOCK16COPYRIGHT©ALCATEL-LUCENT2012.ALLRIGHTSRESERVED.MIB调度周期当子帧0的SFN模4=0时，发送MIB，且在每个子帧0上重复发送因此MIB的周期为固定的40ms或者4个子帧（rf4）17COPYRIGHT©ALCATEL-LUCENT2012.ALLRIGHTSRESERVED.物理HARQ指示信道（PHICH）承载下行链路中的ACK/NACK，以便支持上行链路HARQ8个PHICH子信道映射到一个相同的REG（12个RE），称为一个PHICH组PHICH组占有3个REG（=12个RE）并且使用BPSK调制PHICH组支持8个PHICH（即8个ACK/NACK），由正交序列隔离PHICH由（Ngroup,Nseq）进行符号，其中Ngroup是PHICH组数量，Nseq是组中的正交序列索引在一个子帧中的PHICH组的数量由公式设定其中Ng={1/6,1/2,1,2}，由参数PHICHresource配置PHICH中的REG在频域和时域上是均匀分配的PHICHduration：PHICH仅位于符号0带宽MHzPHICH组数量32541072013PHICHduration与PHICHresource18COPYRIGHT©ALCATEL-LUCENT2012.ALLRIGHTSRESERVED.SYSTEMINFORMATIONBLOCK1Srxlev=Qrxlevmeas–(qRxLevMin+qRxLevMinOffset)–pCompensation说明：小区选择要依据S准则，即要满足Srxlev0，在同PLMN情况下，不考虑qRxlevMinOffset，而Pcompensation为0，即UE的RSRP要大于-120dBm即可接入小区。INTEGER(-70..-22)，实际值Qrxlevmin=IEvalue*2，即实际最小接入电平是-120INTEGER(1..8）,实际值q-Rxlevminoffset=IEvalue*2，即实际不同PLMN间重选时的最小电平偏置是2INTEGER(-30..33),实际值为IEvalue，即最大UE发射功率是23dBm19COPYRIGHT©ALCATEL-LUCENT2012.ALLRIGHTSRESERVED.SIB1调度当子帧5的SFN模8=0时，发送SIB1当子帧5的SFN模2=0时，重传SIB1因此SIB1的周期为固定的80ms或者8个子帧（rf8）20COPYRIGHT©ALCATEL-LUCENT2012.ALLRIGHTSRESERVED.SIB2-13调度等级与调度周期SIB2到SIB13设置了1,2,3调度等级（schedulingclass）每个调度等级可分别设置调度周期与目标MCS相同调度等级的SIB可以映射到同一条SI-message传输（当前版本最多放入6条SIB）调度等级调度周期SI-message的周期即为调度周期调度等级Schedulingclass周期可设置为:80,160,320,640,1280,2560,and5120mssibClass1TargetPeriodicity=sibClass2TargetPeriodicity=SibClass3TargetPeriodicity21COPYRIGHT©ALCATEL-LUCENT2012.ALLRIGHTSRESERVED.SIB2到13的调度SIB2到13由SI-Messages来承载SI-window定义了SI-Messages的发送周期SI-Message0必须包含SIB2SI-message可以在除了SIB1所在的子帧外，任意下行子帧传送SI消息0:SIB2和3周期rf16SI消息1:SIB4到8周期rf128128无线帧20msSI窗口16无线帧mm+1nn+116m16m+1128n128n+1SI消息0:SIB2和3周期rf16SI消息1:SIB4到8周期rf12822COPYRIGHT©ALCATEL-LUCENT2012.ALLRIGHTSRESERVED.练习限时:4分钟1.请为UE从开机到小区驻留的过程排序1.A：解读系统消息2.B：捕获主同步，实现时隙同步3.C：读取PCI，获知小区专用参考信号位置4.D：捕获辅同步，实现帧同步5.E：使用小区选择算法，进行小区驻留2.请把系统消息与传送的信息相关联1.SIB1A：小区公共，共享信道信息2.SIB2B：同频重选邻区关系3.SIB3C：小区重选信息4.SIB4