UE開(kāi)機(jī)時(shí)發(fā)生的流程

1、UE 開(kāi)機(jī)時(shí)發(fā)生的流程1.1 PLMN 選擇流程UE 在 E-UTRAN頻段中掃描所有的載頻信道，如果搜索到了一個(gè)或多個(gè)所找到的滿足質(zhì)量門(mén)限PLMN 報(bào)給 NAS。獲取 PLMN ID，滿足質(zhì)量門(mén)限的一起上報(bào)給NAS 層。 NAS 層選定 PLMN，再進(jìn)行小區(qū)選擇。PLMN，UE 將把 PLMN 將和測(cè)量值PLMN 由很多個(gè)小區(qū)組成。小區(qū)由其使用的主擾碼（ Primary Scrambling Code）標(biāo)識(shí)，主擾碼在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)分配。 小區(qū)所屬的 PLMN 的信息包含在系統(tǒng)消息中。 終端在開(kāi)機(jī)或脫網(wǎng)時(shí)，首先選擇一個(gè) PLMN，然后搜索該 PLMN 的小區(qū)，如果在該 PLMN 下無(wú)法捕捉到合適的

2、小區(qū)，則上報(bào) PLMN 列表啟動(dòng)新一輪小區(qū)獲取過(guò)程。終端要維護(hù)幾種不同類型的PLMN 列表，每個(gè)列表中會(huì)有多個(gè)PLMN。PLMN-已登記 PLMN（ PLMN）是終端在上次關(guān)機(jī)或脫網(wǎng)前登記上的PLMN。PLMN-等效 PLMN（ (Equivalent PLMN ）為與終端當(dāng)前所選擇的PLMN 處于同等地位的PLMN，其優(yōu)先級(jí)相同。PLMN-歸屬 PLMN（ PLMN） 為終端用戶歸屬的PLMN。PLMN-用戶控制PLMN（ PLMN）是儲(chǔ)存在卡上的一個(gè)與PLMN 選擇有關(guān)的參數(shù)。PLMN-運(yùn)營(yíng)商控制PLMN（ OperatorPLMN）是儲(chǔ)存在卡上的一個(gè)與PLMN 選擇有關(guān)的參數(shù)。VPLMN

3、-(Visited PLMN訪問(wèn)PLMN ）：為終端用戶訪問(wèn)的PLMN 。其PLMN和存在SIM卡中的IMSI的 MCC ， MNC是不完全相同的。當(dāng)移動(dòng)終端丟失覆蓋后，一個(gè)VPLMN將被選擇FPLMN-(Forbidden PLMN禁用PLMN ）：為被禁止訪問(wèn)的PLMN ，通常終端在嘗試接入某個(gè)PLMN被拒絕以后，會(huì)將其加到本列表中APLMN-(Approve PLMN可捕獲PLMN ）：為終端能在其上找到至少一個(gè)小區(qū)，并能讀出其PLMN標(biāo)識(shí)信息的PLMNPLMN 的選擇有自動(dòng)和手動(dòng)兩種：(1)自動(dòng)選擇，終端開(kāi)機(jī)或脫網(wǎng)時(shí)，其非接入層功能模塊會(huì)利用終端中存儲(chǔ)的PLMN 信息首先選擇一個(gè)PLM

4、N，然后命令接入層功能模塊去搜索該P(yáng)LMN。相應(yīng)地，接入層利用終端中存儲(chǔ)的小區(qū)列表信息來(lái)選擇、捕獲小區(qū)，或啟動(dòng)小區(qū)搜索程序來(lái)搜索屬于該P(yáng)LMN的小區(qū)。如果捕獲成功，則將搜索結(jié)果報(bào)告非接入層；否則，將由非接入層再次選擇一個(gè) PLMN，重新搜索。不同類型的PLMN 其優(yōu)先級(jí)別不同， 終端在進(jìn)行PLMN 選擇時(shí)將按照以下順序依次進(jìn)行：(2)1.PLMN 和 PLMN 2. PLMN 3. PLMN4. PLMN 5.其他的 PLMN手動(dòng)選擇，終端開(kāi)機(jī)或脫網(wǎng)時(shí)， 其非接入層功能模塊會(huì)命令接入層去搜索所有的PLMN，然后接入層將搜索到的所有PLMN 信息報(bào)告給非接入層，由用戶手動(dòng)操作來(lái)選定一個(gè)PLMN。

5、其后的搜索過(guò)程與自動(dòng)選擇過(guò)程相同小區(qū)的選擇與重選。1.2 小區(qū)搜索小區(qū)搜索（ Cell Search），用于 UE 獲得一個(gè) Cell 的時(shí)間，頻率同步，并獲取 Cell 的物理層小區(qū) Id。當(dāng) UE獲得物理層小區(qū) id 和幀同步后， UE 就可以在 BCH上讀取系統(tǒng)消息小區(qū)搜索過(guò)程：1. 主同步信號(hào)， UE 可以獲得 5ms 的基準(zhǔn)時(shí)間2. 輔同步信號(hào)， UE 可以獲得幀同步和物理層的小區(qū)組3. 下行參考信號(hào)（Reference Signal）， UE 可以獲得物理層的小區(qū)id4. UE獲得物理層小區(qū) id 和幀同步后， UE 就可以在 BCH上讀取系統(tǒng)消息，用于獲取其它小區(qū)信息。終端在事先

6、不知道小區(qū)信息的情況下搜索小區(qū)，需要經(jīng)過(guò)時(shí)隙同步、 幀同步、 捕獲主擾碼三個(gè)步驟。 這三個(gè)步驟涉及到四個(gè)下行物理信道：主同步信道（ P-SCH）、從同步信道（ S-SCH）、主公共導(dǎo)頻信道（ P-CPICH）、主公共控制物理信道（P-CCPCH）。這里是在每個(gè)時(shí)隙10ms 幀內(nèi)發(fā)送兩次 PSCH和 SSCH，先通過(guò)檢測(cè)PSCH獲得 5ms 時(shí)鐘，然后檢測(cè)SSCH，獲得無(wú)線幀時(shí)鐘， 小區(qū) ID 組和 BCH天線配置信息。 具體小區(qū) ID 是通過(guò)檢測(cè)下行參考信號(hào)得到的。這一步是在獲得了幀同步之后進(jìn)行。如果終端上已經(jīng)存有某個(gè)小區(qū)的信息，如頻率、 主擾碼等， 那么終端可以利用這些信息來(lái)簡(jiǎn)化小區(qū)搜索過(guò)程

7、，其搜索過(guò)程仍大致需要遵循這三個(gè)步驟。1）時(shí)隙同步： 主同步信道 （ P-SCH）、從同步信道 （ S-SCH）、主公共導(dǎo)頻信道 （P-CPICH）主公共控制物理信道（ P-CCPCH）之間是同步的。先要獲取各時(shí)隙的邊界，從而與各物理信道實(shí)現(xiàn)時(shí)隙同步。 這一步是通過(guò)捕獲主同步信道來(lái)實(shí)現(xiàn)的。主同步信道不屬于碼信道，沒(méi)有經(jīng)過(guò)擴(kuò)頻和加擾處理。 主同步信道在每個(gè)時(shí)隙的起始處重復(fù)發(fā)送主同步碼，所有小區(qū)的主同步碼相同，且終端預(yù)先知道其碼片序列。捕獲到該主同步碼（PSC）確定各物理信道的時(shí)隙邊界。主同步碼的傳送周期是5ms;2）幀同步：通過(guò)捕獲從同步信道來(lái)實(shí)現(xiàn)的。下行擾碼又分為主擾碼和從擾碼，其中主擾碼有

8、512 個(gè)，分為 64 組，每組 8 個(gè)。因此，在第二步實(shí)現(xiàn)物理信道的幀同步的同時(shí)，終端可以獲悉該小區(qū)的無(wú)線幀中使用的從同步碼字組合，從而可以確定該小區(qū)使用的主擾碼所屬的組別。3）捕獲主擾碼 ：通過(guò)前兩步，終端能夠同步到主公共導(dǎo)頻信道的無(wú)線幀。第二步已經(jīng)確定該主擾碼所屬的組號(hào)，因此，只需要定位到該主擾碼組，然后從各個(gè)主擾碼中找到與本小區(qū)匹配的主擾碼， 捕獲主擾碼的工作即告結(jié)束。然后， 就可以用主擾碼解碼主公共控制物理信道，從而解調(diào)出系統(tǒng)下發(fā)的廣播消息，通過(guò)讀取BCH獲得小區(qū)的其他系統(tǒng)信息。在小區(qū)搜索的時(shí)候， 搜索的次序是同頻小區(qū)、 異頻小區(qū)、 然后找不同系統(tǒng)之間的小區(qū)。在經(jīng)過(guò)前面的小區(qū)搜索過(guò)程

9、后，終端仍需判定該小區(qū)的信號(hào)質(zhì)量是否達(dá)到一定的要求，才能進(jìn)一步確定是否可以駐留在該小區(qū)。1.3 小區(qū)選擇小區(qū)選擇分為兩種，初始小區(qū)選擇（Initial Cell Selection）和存儲(chǔ)信息小區(qū)選擇（Stored Information Cell Selection）：初始小區(qū)選擇（ Initial Cell Selection ）， UE 會(huì)掃描 E-UTRAN 頻帶內(nèi)所有信道，在每個(gè)載頻上 UE 需要搜索一個(gè)最好小區(qū)。存儲(chǔ)信息小區(qū)選擇（Stored Information Cell Selection）需要根據(jù)UE 通過(guò)以前的測(cè)量控制信元或者檢測(cè)到小區(qū)儲(chǔ)存起來(lái)的載頻信息進(jìn)行選擇，首選檢測(cè)

10、UE 存儲(chǔ)起來(lái)的載頻信息。如果找到合適小區(qū)，就直接選擇該小區(qū)。如果沒(méi)有找到合適的小區(qū)，還是要發(fā)起初始小區(qū)選擇的步驟。1.4 隨機(jī)接入隨機(jī)接入可分為：基于競(jìng)爭(zhēng)的初始接入和基于非競(jìng)爭(zhēng)的初始接入兩種。隨機(jī)接入的觸發(fā)條件：1. RRC_IDLE初始接入；2. 無(wú)線鏈路斷開(kāi)時(shí)初始接入；3. 切換時(shí)需要隨機(jī)接入；4. RRC_CONNECTED狀態(tài)下收到上行數(shù)據(jù)，需要隨機(jī)接入，如上行同步狀態(tài)為“非同步 ”，即UE 主叫時(shí)失步；5. RRC_CONNECTED狀態(tài)下收到下行數(shù)據(jù)，需要隨機(jī)接入，即UE 被叫時(shí)失步。6. 一般 UE 從 RRC_IDLE 初始接入需要競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入。圖 1.4-1 基于競(jìng)爭(zhēng)的隨

11、機(jī)接入基于競(jìng)爭(zhēng)的初始接入（Contention based random access ）的四個(gè)步驟1. UE 在 RACH2. E-NB 的 MAC上發(fā)送隨機(jī)接入前綴（層產(chǎn)生隨機(jī)接入響應(yīng)（RA Preamble ）RA Response），并在DL-SCH 上發(fā)送3. UE 的 RRC 層產(chǎn)生 RRC Connection Request（ Scheduled Transmision）并在映射到 UL SCH 上的 CCCH 邏輯信道上發(fā)送4. E-NB 的 RRC 層產(chǎn)生 RRC Connection Setup(Contention Resolution) 并在映射到DL SCH上的 C

12、CCH or DCCH(FFS) 邏輯信道上發(fā)送所有 UE 都可在任何時(shí)間使用可以的隨機(jī)接入序列接入，適用于每種觸發(fā)條件。前導(dǎo)范圍以廣播形式告訴UE ，當(dāng)不同UE 選擇了同一個(gè)前導(dǎo)時(shí)，則發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)。隨機(jī)接入的流程大致為以下幾步：1) UE先 發(fā) 起Random Access Preamble消 息 帶 有PreambleID， 在MAC層 e-NB Random Access Reponse消息。 UE 發(fā)起 Scheduled Transmission消息后， e-NB回Contention Resolution.2) RRC 根據(jù)廣播中的 TTI 窗口參數(shù)和 RA 參數(shù)，把 RA 指令發(fā)送到

13、 PDCP 和 RLC 層，最終發(fā)送隨機(jī)接入（ RA ）指令到 MAC 層的共享信道模塊， RA 指令里包含前導(dǎo)序號(hào)，前導(dǎo)傳輸功率， RA-RNTI等。發(fā)送到MAC的共享信道模塊后，指示ULPHY使用PRACH和RA-RNTI ，前導(dǎo)序列等發(fā)送隨機(jī)接入前導(dǎo)到e-NB 。這次的隨機(jī)接入前導(dǎo)信息即msg1 。3) e-NB 收到 msg1 以后，通過(guò)e-NB 的 mac 層調(diào)度，分配Temp-C-RNTI 、 UL Grant 等，組成隨機(jī)接入響應(yīng)的數(shù)據(jù)包，并分配相關(guān)的RB 資源。同時(shí)發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)的數(shù)據(jù)包，即msg2 到 UE 端。4) UE 收到 msg2 以后，由 MAC 層檢驗(yàn)隨機(jī)前導(dǎo)是

14、否一致，如果一致則把隨機(jī)接入成功的消息發(fā)到RRC層。 UE把 e-NB分配的相關(guān)資源告知下層，RLC此時(shí)發(fā)送連接請(qǐng)求RRC CONNECTION REQUEST（即 msg3 ），經(jīng)過(guò)上行mac 和上行 phy ，發(fā)送到 e-NB 側(cè)?；诜歉?jìng)爭(zhēng)的初始接入（Non-contention based random access）的三個(gè)步驟1. E-NB 的 MAC 層通過(guò)下行專用信令（ DL-SCH ）給 UE 指派非競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入前綴（non-contention Random Access Preamble），這個(gè)前綴不在BCH 上廣播的集合中。2. UE 在 RACH 上發(fā)送指派的隨機(jī)接入

15、前綴。3. E-NB 的 MAC 層產(chǎn)生隨機(jī)接入響應(yīng)，并在DL-SCH 上發(fā)送。非競(jìng)爭(zhēng)模式隨機(jī)接入是指在一段時(shí)間內(nèi)僅有一個(gè)UE 使用的序列接入。由 E-NB通過(guò)下行專用信令給 UE指派非競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入前綴（non-contention Random Access Preamble），這個(gè)前綴不在 BCH 上廣播的集合中。在切換過(guò)程中，切換時(shí)一般采用非競(jìng)爭(zhēng)隨機(jī)接入。Preamble 碼由目標(biāo) e-NB產(chǎn)生切換命令通 過(guò) 源e-NB發(fā) 送給UE RRC Connection Reconfig消息 中當(dāng)rach_ConfigDedicatedPresent=1里有ra_PreambleIndex=n

16、 ； ra_Prach_MaskIndex=n這兩個(gè)參數(shù)用來(lái)指示切換后的隨機(jī)接入的PreambileID 。也就是說(shuō) e-NB 給 UE 指示好了要從哪個(gè)前導(dǎo)接入，所以就不會(huì)是競(jìng)爭(zhēng)接入了。對(duì)于下行數(shù)據(jù)到達(dá)的情況，可以通過(guò)MAC 信令發(fā)送，也可能通過(guò) L1/L2 控制信道或通過(guò)MAC 控制 PDU 。圖 1.4-2 基于非競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入1.5 附著流程開(kāi)機(jī)附著流程：UE 剛開(kāi)機(jī)時(shí)，先進(jìn)行物理下行同步，搜索測(cè)量進(jìn)行小區(qū)選擇，選擇到一個(gè)suitable或者acceptable小區(qū)后，駐留并進(jìn)行附著過(guò)程。附著完成后，默認(rèn)承載建立成功，UE 可獲得PDN address信息。流程說(shuō)明如下：1）步驟1 5

17、 會(huì)建立 RRC 連接，步驟 6 、 9 會(huì)建立 S1連接，完成這些過(guò)程即標(biāo)志著NAS signalling connection建立完成。2）消息7 的說(shuō)明： UE 剛開(kāi)機(jī)第一次attach ，使用的 IMSI ，無(wú) Identity過(guò)程；后續(xù)，如果有有效的 GUTI ，使用 GUTI attach，核心網(wǎng)才會(huì)發(fā)起 Identity 過(guò)程（為上下行直傳消息） 。3）消息 1012的說(shuō)明：如果消息9帶了 UE Radio Capability IE ，則 e-NB不會(huì)發(fā)送UECapabilityEnquiry消息給 UE ，即沒(méi)有1012 過(guò)程；否則會(huì)發(fā)送， UE 上報(bào)無(wú)線能力信息后， e-N

18、B再發(fā) UE Capability Info Indication，給核心網(wǎng)上報(bào)UE 的無(wú)線能力信息。4）發(fā)起 UE 上下文釋放（即 21 25）的條件：eNodeB-initiated with cause e.g. O&M Intervention, Unspecified Failure, User Inactivity, Repeated RRC signalling Integrity Check Failure, Release due to UE generated signalling connection release, etc.; orMME-initiated with cause e.g. authentication failure, detach, etc.5）e-NB 收到 msg3以后，DCM 給 USM 配置 SRB1 ，配置完后發(fā)送msg4 給 UE ；e-NB在發(fā)送 RRCConnectionReconfiguration前， DCM 先給 USM 配置 DRB/SRB2 等信息，配置完后發(fā)送RRCConnectionReconfigu