TDD-LTE信令流程與分析指導(dǎo)-經(jīng)典選

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTDHuawei Confidential 文檔密級(jí)：內(nèi)部公開文檔密級(jí)：內(nèi)部公開 2022-7-3TDS-LTDS-L網(wǎng)絡(luò)解決方案部網(wǎng)絡(luò)解決方案部TDD LTE信令流程與分析指導(dǎo)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 2學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)：學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)：了解LTE信令流程掌握接入流程、尋呼和切換等典型信令流程具備簡(jiǎn)單的問題分析能力目標(biāo)目標(biāo)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 3第第2 2章章 切換

2、流程介紹分析切換流程介紹分析第第3 3章章 尋呼流程介紹分析尋呼流程介紹分析內(nèi)容介紹內(nèi)容介紹HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 4第第1 1節(jié)節(jié) 小區(qū)搜索小區(qū)搜索第第2 2節(jié)節(jié) PLMNPLMN和小區(qū)選擇和小區(qū)選擇第第3 3節(jié)節(jié) 附著流程附著流程內(nèi)容介紹內(nèi)容介紹HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 5小區(qū)搜索小區(qū)搜索Page 5小區(qū)搜索過程又稱為下行同步過程，主要通過解下行的主小區(qū)搜索過程又稱為下行同步過程，主要通過解下行的主同步信號(hào)同步信號(hào)PSSPSS

3、和輔同步信號(hào)和輔同步信號(hào)SSSSSS完成完成HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 6小區(qū)搜索小區(qū)搜索Page 6對(duì)于FDD，PSS在slot0和slot10的倒數(shù)第一個(gè)OFDM符號(hào)上；SSS在slot0和slot10的倒數(shù)第二個(gè)OFDM符號(hào)上。對(duì)于TDD，PSS在slot2和slot12的第三個(gè)OFDM符號(hào)上；SSS在slot1和slot11的倒數(shù)第一個(gè)OFDM符號(hào)上。PSS在每個(gè)無線幀的2次發(fā)送內(nèi)容一樣，SSS每個(gè)無線幀2次發(fā)送內(nèi)容不一樣，通過解PSS先獲得5ms定時(shí)，通過解SSS可以獲得無線幀的10ms定時(shí)；由于FDD和

4、TDD時(shí)SSS的時(shí)域位置不同，通過解SSS又可以獲得系統(tǒng)的制式。通過解PSS可以獲得物理層小區(qū)ID，再通過解SSS可以獲得小區(qū)的組ID（504個(gè)小區(qū)分成168個(gè)組），二者組合就可以獲得當(dāng)前小區(qū)的小區(qū)ID（每個(gè)組內(nèi)又有3個(gè)小區(qū)ID）；當(dāng)前小區(qū)的PCI = 組ID * 3 + 小區(qū)IDHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 7第第1 1節(jié)節(jié) 小區(qū)搜索小區(qū)搜索第第2 2節(jié)節(jié) PLMNPLMN和小區(qū)選擇和小區(qū)選擇第第3 3節(jié)節(jié) 附著流程附著流程內(nèi)容介紹內(nèi)容介紹HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Co

5、nfidential Page 8PLMNPLMN和小區(qū)選擇和小區(qū)選擇Page 8小區(qū)搜索完成后，UE會(huì)獲得當(dāng)前小區(qū)的PCI，UE使用獲得的PCI去解當(dāng)前小區(qū)的MIB和SIB消息，通過解MIB消息獲得小區(qū)的下行同步以及系統(tǒng)帶寬等關(guān)鍵信息，完了在SIB信息的時(shí)域位置上檢測(cè)PDCCH，根據(jù)PDCCH指示獲取小區(qū)的SIB1信息，完了再解析其它SIB信息。 E-UTRAN MasterInformationBlock UE SystemInformationBlockType1 SystemInformation HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confiden

6、tial Page 9PLMNPLMN和小區(qū)選擇和小區(qū)選擇MIBMIBPage 9MIB傳輸周期為40ms，在一個(gè)周期內(nèi)，PBCH信道分布在每個(gè)無線幀的#0子幀內(nèi)，在每一個(gè)#0子幀內(nèi)，占據(jù)第二個(gè)slot的前4個(gè)符號(hào)位置；頻域與PSS和SSS信號(hào)一樣，占據(jù)中心的1.08MHz，即頻域中心的6RB。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 10PLMNPLMN和小區(qū)選擇和小區(qū)選擇SIB1SIB1Page 10SIB1傳輸周期為80ms，傳輸TTI內(nèi)的首次傳輸是在幀號(hào)為8的整數(shù)倍的無線幀上，重復(fù)傳輸是在TTI內(nèi)的其它偶數(shù)無線幀上；每次

7、傳輸都是在對(duì)應(yīng)無線幀的#5子幀上，UE在這些子幀內(nèi)檢測(cè)PDCCH，如果存在SI-RNTI，則在該子幀內(nèi)的PDSCH上接收SIB1。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 11PLMNPLMN和小區(qū)選擇和小區(qū)選擇SIBnSIBnPage 11SIBn傳輸周期為80ms的整數(shù)倍，SIB2主要是無線資源相關(guān)配置，SIB3SIB5主要是LTE系統(tǒng)內(nèi)的小區(qū)重選配置；SIB6SIB8分別為UTRA、GERAN、CDMA2000系統(tǒng)的重選配置，SIB9為HNB配置，SIB10為ETWS的主通知，SIB11為ETWS的輔通知。HUAWEI T

8、ECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 12PLMNPLMN和小區(qū)選擇和小區(qū)選擇Page 12在SIB1信息中會(huì)攜帶網(wǎng)絡(luò)側(cè)的PLMN列表，UE的接入層AS會(huì)把解析的PLMN列表上報(bào)自己的非接入層NAS，由NAS層執(zhí)行PLMN的選擇，選擇合適的PLMN。UE選定PLMN后會(huì)在該P(yáng)LMN下選擇合適的小區(qū)，小區(qū)的選擇按照S準(zhǔn)則，UE選擇該P(yáng)LMN下信號(hào)最強(qiáng)的小區(qū)進(jìn)行駐留。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 13第第1 1節(jié)節(jié) 小區(qū)搜索小區(qū)搜索第第2 2節(jié)節(jié) PLMNPLMN和小

9、區(qū)選擇和小區(qū)選擇第第3 3節(jié)節(jié) 附著流程附著流程內(nèi)容介紹內(nèi)容介紹HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 14附著流程附著流程ATTACHATTACHPage 14HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 15附著流程附著流程RRCRRC連接建立連接建立Page 15HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 16附著流程附著流程RRC Connection Setup RequestPage 16H

10、UAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 17附著流程附著流程RRC Connection SetupPage 17HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 18附著流程附著流程RRC Connection Setup CompletePage 18HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 19附著流程附著流程Initial UE Message（I）Page 19HUAWEI TECHNOLOGIE

11、S CO., LTD.Huawei Confidential Page 20附著流程附著流程Initial UE Message（II）Page 20HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 21附著流程附著流程DL/UL NAS/Infomation TransferPage 21Uu口跟蹤S1口跟蹤HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 22附著流程附著流程Initial Context Setup Request（I）Page 22HUAWEI TECHN

12、OLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 23附著流程附著流程Initial Context Setup Request（II）Page 23消息解析HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 24附著流程附著流程Initial Context Setup Request（III）Page 24消息解析（續(xù)）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 25附著流程附著流程RRC Security Mode Command/Co

13、mpletePage 25HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 26附著流程附著流程UE Capability Enquiry/InfomationPage 26HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 27附著流程附著流程RRC Connection ReconfigurationPage 27用于建立SRB2和DRB1HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 28附著流程附著流程Initia

14、l UE Context Setup ResponsePage 28HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 29附著流程附著流程UuUu口和口和S1S1口信令口信令Page 29Uu口信令S1口信令HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 30附著流程附著流程IMSIIMSI跟蹤的全網(wǎng)信令（跟蹤的全網(wǎng)信令（I I）Page 30HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 31附著流程附著流程IMSI

15、IMSI跟蹤的全網(wǎng)信令（跟蹤的全網(wǎng)信令（IIII）Page 31HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 32附著流程附著流程IMSIIMSI跟蹤的全網(wǎng)信令（跟蹤的全網(wǎng)信令（IIIIII）Page 32HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 33第第1 1節(jié)節(jié) 切換概述切換概述第第2 2節(jié)節(jié) eNBeNB內(nèi)的小區(qū)間切換內(nèi)的小區(qū)間切換第第3 3節(jié)節(jié) eNBeNB之間的小區(qū)間切換之間的小區(qū)間切換內(nèi)容介紹內(nèi)容介紹HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD

16、.Huawei Confidential Page 34切換概述切換概述什么是切換什么是切換u切換是指UE在連接狀態(tài)下，在不同的小區(qū)間移動(dòng)，完成UE上下文的更新。切換的目的切換的目的u基于覆蓋的切換：移動(dòng)通信中為了解決用戶在移動(dòng)的過程中業(yè)務(wù)的連續(xù)性u(píng)基于負(fù)載的切換：基于負(fù)載狀況觸發(fā)的切換，保證整個(gè)系統(tǒng)的性能最優(yōu)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 35切換概述切換概述Page 35LTE系統(tǒng)內(nèi)切換三種分類HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 36切換概述切

17、換概述LTE系統(tǒng)系統(tǒng)Page 36切換包括切換測(cè)量、切換決策、切換執(zhí)行三個(gè)階段整個(gè)切換流程采用UE輔助網(wǎng)絡(luò)控制的思路，基站下發(fā)測(cè)量控制，UE進(jìn)行測(cè)量上報(bào)，基站執(zhí)行切換判決、資源準(zhǔn)備、切換執(zhí)行和原有資源釋放l測(cè)量階段，UE根據(jù)eNB下發(fā)的測(cè)量配置消息進(jìn)行相關(guān)測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果上報(bào)給eNB。l決策階段，eNB根據(jù)UE上報(bào)的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，決定是否觸發(fā)切換。l執(zhí)行階段，eNB根據(jù)決策結(jié)果，控制UE切換到目標(biāo)小區(qū)，由UE完成切換。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 37切換概述切換概述測(cè)量控制測(cè)量控制Page 37HUAWEI

18、TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 38切換概述切換概述測(cè)量報(bào)告測(cè)量報(bào)告Page 38HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 39切換概述切換概述切換命令切換命令Page 39HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 40第第1 1節(jié)節(jié) 切換概述切換概述第第2 2節(jié)節(jié) eNBeNB內(nèi)的小區(qū)間切換內(nèi)的小區(qū)間切換第第3 3節(jié)節(jié) eNBeNB之間的小區(qū)間切換之間的小區(qū)間切換內(nèi)容介紹內(nèi)容介紹HUAWEI TECH

19、NOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 41eNBeNB內(nèi)小區(qū)間切換內(nèi)小區(qū)間切換Page 41eNB內(nèi)的小區(qū)間切換分同頻切換和異頻切換2種，作用如下u切換只是更新Uu口資源，源小區(qū)和目標(biāo)小區(qū)的資源申請(qǐng)和資源釋放都通過eNB內(nèi)部消息實(shí)現(xiàn)；u沒有eNB間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)也沒有UE的隨機(jī)接入過程，也不需要與核心網(wǎng)有信令交互。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 42eNB內(nèi)小區(qū)間切換流程UE在源小區(qū)上報(bào)測(cè)量報(bào)告。eNodeB在目標(biāo)小區(qū)完成準(zhǔn)入和無線資源分配后，發(fā)切換命令。UE在目標(biāo)小區(qū)

20、接入。完成切換，釋放源小區(qū)資源。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 43eNB站內(nèi)切換信令UE側(cè)Uu口跟蹤信令eNB側(cè)Uu口跟蹤信令HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 44第第1 1節(jié)節(jié) 切換概述切換概述第第2 2節(jié)節(jié) eNBeNB內(nèi)的小區(qū)間切換內(nèi)的小區(qū)間切換第第3 3節(jié)節(jié) eNBeNB之間的小區(qū)間切換之間的小區(qū)間切換內(nèi)容介紹內(nèi)容介紹HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 45eNBe

21、NB間通過間通過X2X2口切換概述口切換概述Page 45A3或A4觸發(fā)事件上報(bào)，當(dāng)目標(biāo)小區(qū)和源小區(qū)分別屬于2個(gè)X2鏈路的eNB時(shí)，引發(fā)eNB間的X2切換,前提是2個(gè)eNB之間配置了X2關(guān)系u當(dāng)源eNB收到UE的測(cè)量上報(bào)，并判決UE向目標(biāo)eNB切換時(shí)，會(huì)直接通過X2接口向目標(biāo)eNB申請(qǐng)資源，完成目標(biāo)小區(qū)的資源準(zhǔn)備，之后通過空口的重配消息通知UE向目標(biāo)小區(qū)切換，在切換成功后，目標(biāo)eNB通知源eNB釋放原來小區(qū)的無線資源。此外還要將源eNB未發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)eNB，并更新用戶平面和控制平面的節(jié)點(diǎn)關(guān)系。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidentia

22、l Page 46eNBeNB間通過間通過X2X2接口切換流程（接口切換流程（I I）用戶已經(jīng)接入，并且已經(jīng)在做業(yè)務(wù)。Source eNodeB下發(fā)測(cè)量控制信息，通知UE啟動(dòng)鄰區(qū)測(cè)量。UE偵測(cè)到滿足條件的小區(qū)后，上報(bào)測(cè)量報(bào)告。Source eNodeB根據(jù)切換算法和當(dāng)前狀態(tài)做出切換判決。 發(fā)起切換準(zhǔn)備過程，由Source eNB發(fā)送Handover Request消息給Target eNB。主要攜帶當(dāng)前UE的業(yè)務(wù)信息和其他接入層信息（加密、完整性、測(cè)量）Target eNB把在本eNB內(nèi)的準(zhǔn)入結(jié)果和無線資源配置信息返回給Source eNB，至此切換準(zhǔn)備階段結(jié)束。Target eNB收到Sou

23、rce發(fā)來的HandoverReq消息后，會(huì)根據(jù)其攜帶的業(yè)務(wù)信息開始準(zhǔn)入，并進(jìn)行無線資源配置。Source eNB把Target eNB發(fā)來的Container直接通過空口消息發(fā)給UE，告知切換。SN信息的作用是把UE在源側(cè)的SN信息和HFN信息告知目標(biāo)測(cè)，用于數(shù)據(jù)重傳和加密完整性保護(hù)。開始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，后面有詳細(xì)介紹。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 47eNBeNB間通過間通過X2X2接口切換流程（接口切換流程（II）UE和目標(biāo)eNB完成隨機(jī)接入后，在目標(biāo)側(cè)eNB發(fā)送切換完成消息。Target eNB收到UE發(fā)來的Han

24、doverConfirm消息后，會(huì)向MME發(fā)起PathSwitch過程，完成用戶面的切換。MME在完成S-GW的用戶面切換后，會(huì)給Target eNB發(fā)送PathSwitchRsp消息，通知用戶面切換完成。PathSwitch完成后，目標(biāo)eNB會(huì)通知源eNB釋放資源，從而完成切換流程。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 48eNBeNB間通過間通過X2X2接口切換信令流程（接口切換信令流程（I）UE側(cè)Uu口信令跟蹤源eNB側(cè)Uu口信令跟蹤源eNB側(cè)X2口信令跟蹤（與目標(biāo)eNB側(cè)X2口完全一樣）HUAWEI TECHNOLO

25、GIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 49eNB間通過X2接口切換信令流程(II)目標(biāo)eNB側(cè)Uu口信令跟蹤目標(biāo)eNB側(cè)S1口信令跟蹤HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 50eNBeNB間通過間通過S1S1口切換概述口切換概述Page 50S1切換的流程和X2類似，不同點(diǎn)在于有沒有eNB之間的X2鏈路。如果沒有配置X2鏈路，eNB間的切換走S1口切換；如果同時(shí)配置了X2和S1鏈路，eNB間的切換優(yōu)先走X2切換。如果選擇了S1切換，則Handover Request、Handover

26、Request Acknowledge及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)需要走S1口轉(zhuǎn)發(fā)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 51eNB間通過間通過S1接口切換流程（接口切換流程（I）Source eNB發(fā)送切換請(qǐng)求消息到MME。MME把切換請(qǐng)求消息轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的目標(biāo)eNB，通知開始準(zhǔn)備切換。Target eNB完成準(zhǔn)入和無線資源配置后，給MME回復(fù)HandOverAck消息。MME把ACK消息轉(zhuǎn)發(fā)給Source eNB和X2接口類似，源側(cè)eNB要把SN信息通過MME發(fā)給目標(biāo)eNB。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 52eNB間通過間通過S1接口切換流程（接口切換流程（II）UE接入到目標(biāo)eNB目標(biāo)eNB通知MME切換完成。MME通知源eNB釋放資源。源eNB回復(fù)釋放完成，切換結(jié)束。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 53eNBeNB間通過間通過S1S1接口切換信令流程接口切換信令流程(I)(I)UE側(cè)Uu口信令跟蹤源eNB側(cè)Uu口信令跟蹤源eNB側(cè)S1口信令跟蹤HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Con