LTE理论基础与信令流程.

TD-LTE理论基础与信令流程TD-LTE帧结构一个无限帧长度为10ms，半帧为5ms，一个无限帧分20个时隙，每个时隙为0.5ms,1ms为1个子帧时域划分一个时隙=7个符号数DwPTS:下行导频时隙GP：保护间隔UpPTS:上行导频时隙DwPTS时隙的主要用途是下行同步，在TD-LTE中承载了PSS也即主同步信号。GP是保护间隔，避免下行和上行之间的干扰，是决定覆盖的因素之一（GP越大，覆盖半径越大）。UpPTS用于上行同步。频域划分RE：ResourceElement，称为资源粒子，是上下行传输使用的最小资源单位。1RE=1subcarrierx1symbolperiodRB：ResourceBlock，称为资源块，用于描述物理信道到资源粒子的映射。一个RB包含若干个RE。一个RB由12个在频域上的子载波和时域上一个slot周期构成（1RB=12subcarriersx1slot）。1个RB在频域上对应180kHz：1RB=12subcarriersx15kHz=180kHz1个RB在时域上对应1个时隙，1slot=0.5msCCE：ControlChannelElement，称为控制信道粒子，PDCCH在一个或多个CCE上传输，CCE对应于9个REG，每个REG包含4个RE，CCE从0开始编号。（1CCE=9REGs=9x4REs=36REs）小区最多容纳110个RB最小可容纳6个RB子帧配比通常用例吞吐量网络要求：DL：UL=3：1，SSP5对应的子帧配置表为2，特殊子帧配置为5常用的特殊子帧配置5，75代表3:9:27代表10:2:2子帧配置常用两种1，2其中1为2：2。2为3：1上下行物理信道TD-LTE帧结构下个资源占用分布上下行物理信道DL：PDSCH/PDCCH/PHICH/PCFICH/PBCH/PSS/SSS/RSPBCH：PhysicalBroadcastChannel（物理广播信道）主要用来传输MIB信息，MIB消息包含：DL带宽信息；PHICH组号；系统帧号SFNMIB与SIBMIB：主要的系统参数，如系统带宽和天线数目等。SIB1：小区接入信息和其他SI的调度信息等。SIB2：携带无线资源配置信息。SIB3：携带小区重选信息和主要服务频率和同频小区重选信息。SIB4：携带同频重选信息。SIB5：异频重选信息。SIB6：携带异系统重选信息。SIB7：携带GSM重选信息。SIB8：携带CDMA2000系统频点和邻区信息。SIB9：携带HPLMN下ENB信息。SIB10：携带ETWS主要通知消息。SIB11：携带ETWS次要通知消息。SIB12：灾难预警消息。上行物理信道PUSCH（上行共享信道）PUCCH（上行控制信道）PRACH（随机接入信道）SRSDMRSMIMO模式TM1:单天线模式（适用与单天线接口）（单码字）TM2:发射分集（增强抗干扰能力和稳定性）（单码字）TM3:开环空分复用（适用与高速移动环境）（双）TM4:闭环空分复用（提高峰值速率）（双）TM5:多用户MIMO（提高系统容量）（单）TM6:Rank=1的闭环发射分集（单）TM7:单流波束赋型（单）TM8:双流波束赋型（双）提高小区覆盖范围TM9:多流波束赋型（双）随机接入LTE随机接入的作用是实现UE和网络的同步，解决冲突，分配资源（RNTI）和上行通信资源的分配。随机接入触发条件1、在RRC_IDLE初始接入；2、在无线链路断开时初始接入；3、切换时需要随机接入；4、RRC_CONNECTED状态下需要随机接入过程时，收到下行数据，如上行同步状态为“非同步”时；5、RRC_CONNECTED状态下需要随机接入过程时，收到上行数据，如上行同步状态为“非同步”或者没有PUCCH资源可用于调度时。基于竞争的随机接入竞争模式随机接入是使用所有UE都可在任何时间可以使用的随机接入序列接入，它每种触发条件都可以触发接入；非竞争模式随机接入是使用在一段时间内仅有一个UE使用的序列接入，它只发生在切换和收到下行数据的触发条件下。随机接入过程之后，开始正常的上下行传输。1、随机接入前导发送（申请信道资源，反馈发射功率）2、随机接入响应（反馈调度资源）3、调度传输（RRC重建立）4、冲突检测非竞争随机接入非竞争模式随机接入过程不会产生接入冲突，它是使用专用的Preamble进行随机接入的，目的是为了加快恢复业务的平均速度，缩短业务恢复时间。控制面协议栈L1：PHYL2：MAC/RLC/PDCPL3：RRC/NASL1物理层L2媒体接入控制子层L3无线资源控制层RRC过程总结TAU与RAU更新TAU更新EPS系统中UE的跟踪区发生改变的时候会发起TAU更新。主要出发场景在LTE中UE移动中从当前跟踪区跨越到新的跟踪区触发，异系统2,3G切换、重选、CSFB等。UE在连接态和空闲态都会触发。RAU更新主要在GSM、T网下进行位置区变化时触发，在G/T/L互操作时触发。右图为PS域RAU更新流程。PS域RAU更新是由SGSN控制CS域的RAU更新在MSC下控制ATTACK流程多模互操作网络选择优先级：TD-LTETDSCDMAGSM三网互操作包括：1、L与T之间空闲态重选，连接态重定向、盲重定向、PS_HandOver2、L与G之间空闲态重选、CSFB、短信，连接态重定向、盲重定向、CSFB、短信。重选：基于测量值的重选和基于网络优先级的重选互操作中信令面表现为UE所在小区（1）RRC断开（2）当前小区释放cell_release（3）TAU/RAU_complete（L到G/T为RAU，G/T到L为TAU）重定向类型重定向网侧条件：R8和R9。（E-NodeB侧S1配置）R8：网络侧发起RRCrelease消息，并携带异系统邻区频点，指示终端在该频点的异系统邻区重新接入。R9：R8版本的优化，RRCrelease消息可携带多个邻区的频点及邻区系统广播，以加速终端在目标网络的驻留。重定向与盲重定向的区别：盲重定向：由网络侧配置直接指挥UE发起重定向到指定的异系统小区（盲重定向优先级最高）。重定向：基于UE测量值，网络侧根据UE测量上报选择最优小区进行重定向到异系统小区。CSFBCSFallback：是指在目前在使用LTE网络接入时，无法收发电路域信号，为了使终端能在LTE接入下正常使用语音业务所提出的通过重定向回落到GSM或者TDS进行正常语音功能的一项技术。主要是通过重定向回落到2G或者3G而进行正常语音功能的使用。CSFB测试中，终端驻留LTE时通过RRC重定向回落到TDS，回落方式区分R8重定向和R9重定向（withSIBs）两种方案；终端在TDS挂机后返回LTE，返回方式区分FR方案（FastReturn）和重选方案。CSFB主要流程：1、网侧向终端发送SerVICEREQUEST请求2、UE在L下RRC_connect_Release消息（携带目标小区信息）3、L向G发起重定向请求4、重定向完成开始发送Paging消息（发送和接受系统消息）5、鉴权6、CC_SETUP建立通道。7、alerting振铃开始8、通话开始9、CC_disconnect/release通话结束通道释放10、上/下行Channel_release11、返回L，TAU_RESQUEST（网侧）12、RRC_connect_request13、RRC_connect_complete14、TAU_accept15、TAU_complete