-
LTE
信令流程
空闲态和连接态
EPS
中有两种管理模型：移动性管理
EMM
和连接性管理
ECM
。
EMM
状态描述的是
UE
在网络中的注册状态，
表明
UE
是否已经在网络中注册。
EMM
状态可以理解为
UE
与
MME
之间的状态关系
，
EMM
分为已注册和未注册两种状态。而
ECM
描述的是
UE
和
EPC
间的
信令连接性
,
也有两种状态：空闲态
ECM-
IDLE
和连接态
ECM-CONNECTED
。空闲态和连
接态是
RRC
子
层中的两种状态，
建立了
RRC
连接就
是连接态，释放了
RRC
连接就是空闲
态
，如果是脱网、关机、
DETACHED,
< br>就是
DEAD
态（在
RRC
中描述为
NULL
）
。
U
E
NAS
RRC
PDCP
RLC
eNB
RRC
PDCP
RLC
MAC
PHY
MME
NAS
MAC
PHY
小区内
UE
标识
各个标识的生命周期、有效周期、功能作用和分配方式各
不相同，在
LTE
信令分析中要懂
得区
分和查找。
EPS
网络中，分配给用户的临时标识是
（
D
）
A. IMSI
B.
MSISDN
C. P-TMSI
D. GUTI
开机入网流程介绍
第
1
节小区搜索
第
2
节
PLMN
和小区选择
第
3
节附着流程
1
小区搜索
目的
：
LTE
的小区搜索目的是识别并获得小区下行同步，从而可
以读取小区广播信息，
获取
本小区更详细的信息
(
包括确定时间和频率参数
)
以及邻近小区
的信息
,
才可以监听寻呼
或发起
寻
呼。
小区搜索在初始接入和切
换中都会用到。
LTE
小区搜索获得的基本信息
初始的符号定时；频率同步；小区传输带宽；小区标识号；
<
/p>
帧定时信息；小区基站的天线配置信息（发送天线数）
；
循环前缀（
CP
）的
长度（
LTE
对单播和广播
/
组播业务规定了不同的
CP
长度）
。
LTE
小区搜索流程：
小区搜索又称为下行同步过程，通过解析主同步信号
PSS
< br>和辅同步信号
SSS
完成。
（
1
）
1. UE
利用
PSS
（
Primary
Synchronization Signal
，
主同步信号
）
和
SSS
（
Secondary
Synchronization
Signal
，辅同步信号）完成下行同步过程。
通过
PSS
获取物理层小区
ID
和时隙同步；
通过
SSS
获取
CP
（
Cycl
ic Prefix
，循环前
缀）长度，物理层小区组
ID
、帧同步。
2.
通过
DL
RS
（
Reference Signal
，参考信号）进一步实现时间、频率同步，信道估
计。
3.
解码
PBCH
< br>（
Physical Broadcasting Channel
，
物理广播信道）
，
获得<
/p>
MIB
（
Master
Information Block
，主信息块），包含公共
天线端口数目、
SFN
（
System
Frame Number
，
系统帧号）
、
下行系统带宽、
PHICH
（
Physical Hybrid ARQ Indicator Channel
，
物理
HARQ
指示信
道）配置信息。
PBCH
信息的更新周期为
40ms
，在
40ms
周期内传送
4
次。
4.
解码
PDSCH
（
Physical Downlink Shared Channel
，物理下行
共享信道），获得
SIB
（
Syste
m Information
Block
，系统信息块），即其他系统信息。
?
下行同步信号
?
主同步信号（
PSS
）
?
PSS
主同步信号：使用
Zadoff
Chu
（
ZC
）序列
< br>产生，用于区别
扇区
号，
PSS
在
slot2
和
slot12
的第三个
OFDM
符号
上；
?
辅同步信号（
SSS
）
SSS
辅同步信号：使用
伪随机序列
产生，用于区别
基站，
SSS
在
s
lot1
和
slot11
的倒数第一个
OFDM
符号上；
< br>LTE
小区、
基站规划：
168
个基站
（
SSS
来区分基站号）
，
每个基站
3
个扇区
（
PSS
区分
扇区）
。
1
无线帧
=10
子帧
< br>=10ms=20
时隙
=140
符号（常规）
1RB=12
个子载波
*7
个符号（常规）
1RE=1
子载波
*1
个符号
?
每个无
线帧，
PSS
的
2
次发送内容一样，
SSS
的
2
次发送内容不一样。通过解
PSS
先
获得
5ms
定时；
通
过解
SSS
获得
10ms
定时；
根据
FDD
和
TDD
的
SSS
时域
位置不同，
获得系统制式。
?
物理小区
ID=
物理层小区
ID
组
* 3
+
物理层小区
ID
物理层小区
ID
：
0
～
2
物理层小区
ID
组：
0
～
167
2 PLMN
和小区选择
PLMN
（
Public Land
Mobile Network
，公共陆地
移动网络
）
，由政府或它所批准的经营者，
为公众提供陆地
移动通信业务目的而建立和经营的网络。
?
终端获得小区
PCI
后，首先解析当前小区
MIB
消息
。通过检测
PDCCH
，获取小
区
SIB1
信息，再根据
SIB1
解析其它
SIB
信息。
?
在
SIB1
信息中会携带网络侧的
PLMN
列表，
UE
的接入层（
AS
）将
PLMN
列表上
报
给自己的非接入层（
NAS
）
，由
NAS
层执行
PLMN
的选择，选择合适的
PLMN
。
?
UE
选定
PLMN
后会在该
PLMN
下选择合适的小区，小区的选择按照
S
准则，
UE
选择该
PLMN
下信号最强的小区进行驻留。
系统消息的组成
MasterInformationBlock(MIB)
多个
SystemInformationBlocks
(SIBs)
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
,
MIB
传输周期为
40ms
，在
一个周期内，
PBCH
信道分布在每个无线帧
的
#0
子帧内，在每一个
#0
子帧
内，占据第二个
slot
< br>的前
4
个符号位置；
频域：位于系统带宽中央的
72
个子载波
SIB1
除
MIB
以
外的系统消息，包括
SIB1-SIB12
除
SIB1
以外，
SIB2-
SIB12
均由
SI (System
Information)
承载
<
/p>
SIB1
是除
MIB
外最重要的系统消息，
SIB1
传输周期为
80ms
，
固定以
20ms<
/p>
为周期重传
4
次，
即
SIB1
在每两个无线帧
（
20ms
）
的子帧
#
5
中重传
（
SFN
mod 2 = 0
，
SFN mod
8 ≠ 0
）一次，如果满足
SFN mod 8 = 0
时，
SIB1
的
内
容可能改变，新传一次。
SIB1
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
SIBn
传输周期为
80ms
的整数倍，
SIB2
主要
是无线资源相关配置，
SIB3~SIB5
主要是
LTE
系统内的小区重选配置；
SIB6~SIB8
分别为
UTRA
、
GERAN
、
CDMA2000
系
统的重选配
置，
SIB9
为
HNB
配置，
SIB10
为
ETWS
的主通知，
SIB11
为
ETWS
的辅通知。
开机附着流程
UE
< br>刚开机时，
先进行物理下行同步，
搜索测量进行小区选择
，
选择到一个合适或者可接
纳的小区后，驻留并进行附着过程。
附着流程图如下：
UE
eNB
EPC
开机后先进行小区选
择，接收系统信息
，
然后开始附着
1. RA Preamble
2. RA Response
3.
RRCConnectionRequest
4.
RRCConnectionSetup
5.
RRCConnectionSetupComplete
(
< br>包含
Attach Request
、
PDN connectivity
request
消息
)
6.
Initial UE
message
（包含
Attach
Request
、
PDN connectivity
request
消息）
7.
Identity/Authentication/Security
8.
建立默认
EPS
承载等
9.
Initial context setup
request
(
包含
Attach
Accept
、
Activate default EPS
bearer context request)
10.
UECapabilityEnquiry
11.
UECapabilityInformation
12. UE
Capability Info Indication
13.
SecurityModeCommand
14.
SecurityModeComplete
15.
RRCC
onnectionReconfiguration
（包含
A
ttach Accept
、
Activate
default EPS bearer context
request
）
16.
RRCCo
nnectionReconfigurationComplete
17.
Initial context setup
response
18.
ULInformationTra
nsfer
（包含
Attach
Complete
、
Activate default
EPS bearer context
accept
）
19.
UPLINK
NAS TRANSPORT
（包含
Attach
Complete
、
Activate default
EPS bearer context
accept
）
First Uplink
Data
First Downlink Data
20.
更新承载
检测到
User
Inactivity
21.
UE
CONTEXT RELEASE
REQUEST
(Cause)
22.
更新承载
23.
UE
CONTEXT RELEASE COMMAND
24.
RRCConnectionRelease
25.
UE
CONTEXT RELEASE COMPLETE
1,<
/p>
处在
RRC_IDLE
态的
UE
进行
Attach
过程
，发起随机接入过程
2,
eNB
检测到第一步消息后向
UE
发送随机接入响
应消息
3
，
UE
收到随机接入响应后，
向
eNB<
/p>
发送
RRCConnectionRequest
消息申请建立
RRC
连接；
4
，
NB
向<
/p>
UE
发送
RRCConnectionS
etup
消息，包含建立
SRB1
信令
承载信息和无线资源配
置信息；
5<
/p>
，
UE
完成
SR
B1
信令承载和无线资源配置，向
eNB
发送
RRCConnectionSetupComplete
消
息，包含
NAS
层
Attach request
信息；
6
，
eNB
选择
MME
，
向
MME
发送
INITIAL UE MESSAGE
消息，
包含
NAS
层
< br>Attach request
消息；
7
，安全认证
8
，建立默认
EPS
承载
9
，
MME
向
eNB
发送
INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST
消息，
包含
NAS
层<
/p>
Attach Accept
消息；
<
/p>
10
，
eNB
接
收到
INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST
< br>消息，如果不包含
UE
能力信息，
则
eNB
向
UE
发送
UECapabilityEnquiry
消息，查询
UE
能力；
11
，
UE
向
eNB
发送
UECapabilityInformation
消息，报告
UE
能力信息；
12
，
N0100
eNB
向
MME
发送
UE
CAPABILITY
INFO
INDICATION
消息
，更新
MME
的
UE
< br>能力信息；
13
，
eNB
根据
INITIAL CONTEXT
SETUP REQUEST
消息中
UE
支持的安全信息，
向
UE
发
送
SecurityModeCommand
消
息，进行安全激活；
14
，
UE
向
eNB
发送
SecurityModeComplete
消息，表示安全激活完
成
15
，
e
NB
根据
INITIAL CONTEXT SETUP RE
QUEST
消息中的
ERAB
建立信息
，向
UE
发
送
RRCConnectionReconfiguration
消息进行
UE
资源重配，包括重配
SRB1
信令承载信息和
无线资源配置，建立
SRB2
、
DRB
（包括默认承载）等；
16
，
UE
向
eNB
发送
RRCConnec
tionReconfigurationComplete
消息，
表示无线资源配置完成；
17
，
eNB
向
MME
发送
INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE
响应消息，表明
UE
上下文
建立完成；
18
，
< br>UE
向
eNB
发送
ULInformationTransfer
消息，
包含
NAS
层
Attach
Complete
、
Activate default
EPS bearer context
accept
消息；
19
，
eNB
向
MME
发送上行直传
UPLINK NAS TRANSPORT
消息，包含
NAS
层
At
tach
Complete
消息。
第
2
章切换流程介绍
第
1
节概述
第
2
节测量控制与测量报告
第
3
节
eNB
内小区间切换
第
4
节
eNB
间小区
间切换
概述：
当正在使用网络服务的用户从一个小区移动到另一个小区，
或由于无线传输业务负荷
量调整、激活操作维护、
设备故障等
原因，为了保证通信的连续性和服务的质量，
系统将该
用户
从原小区的通信链路转移到新的小区上
，这个过程就是切换。
LTE
系统内三
种切换类型：
当
X2
接口数据配置完善
且工作良好的情况下就会发生
X2
切换，否则基站间就会发生<
/p>
S1
切换。一般来说
X2
切换的优先级高于
S1
切换。
?
切换步骤
?
切换测量触发算法
LTE
测量事件
站内切换
当
UE
所在的源小区和要切换的目标小区同属一个
eNB
时，发生
eNB
内切
换。
eNB
内
切换是各种情形中最为简
单的一种，
因为切换过程中不涉及
eNB
与
eNB
之间的信息交互，