LTE信令详解和切换

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1、TDD-LTE信 令 详 解2LTE主 要 无 线 信 令 和 流 程LTE端 到 端 业 务 建 立 /释 放 相 关 流 程l系 统 消 息l接 入 与 重 选 （ TAU)l连 接 建 立 ， 重 配l寻 呼 .l测 量 与 切 换lAttach和 Detach过 程lService Request过 程lE-RAB建 立 、 修 改 、 释 放 流 程 .l承 载 释 放 流 程 LTE切 换 信 令 相 关 流 程l切 换 分 类 和 信 令l前 台 信 令 解 析 LTE状 态 转 换 及 信 令 流 程空 闲 态 连 接 态开 机 驻 留 流 程 连 接 建 立 及 重 配 置

2、流 程数 据 传 输 流 程 测 量 切 换 流 程 开 机 驻 留 流 程终 端 开 机 扫 描 所 有 频 点 在 每 个 频 点 上 找 到 最 强 小 区 并阅 读 系 统 信 息 中 的 PLMN信 息PLMN选 择小 区 选 择 及 重 选自 动 PLMN选 择 ： 终 端 AS将 扫 描 所 得 的 PLMN信 息 报告 给 NAS， 由 NAS根 据 特 定 方 式 选 择 相 应 PLMN 手 动 PLMN选 择 ： 终 端 AS将 扫 描 所 得 的 PLMN依 照 特定 的 顺 序 报 告 给 用 户 ， 由 用 户 手 动 选 择 PLMN 系 统 消 息 接 收 系

3、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 1 0 ms为 周 期 重 传 4 次 频 域 ： 位 于 系 统 带 宽 中 央 的 7 2个 子 载 波LTE系 统 消 息 PBCH时 域 映 射 结 构PBCH频 域

4、 映 射 结 构 系 统 消 息 接 收 SIBs 除 MIB以 外 的 系 统 消 息 ， 包 括 SIB1 -SIB1 3 除 SIB1 以 外 ， SIB2 -SIB1 3 均 由 SI (System Information)承 载 SIB1 是 除 MIB外 最 重 要 的 系 统 消 息 ， 固 定 以 2 0 ms为 周 期重 传 4 次 ， 即 SIB1 在 每 两 个 无 线 帧 （ 2 0 ms） 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

5、 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 SIB1 中 的 SchedulingInfoList携 带 所 有 SI的 调 度 信 息 ， 接 收SIB1 以 后 ， 即 可 接 收 其 他 SI消 息LTE系 统 消 息 LTE系 统 消 息 的 内 容 MIB: 下 行 带 宽 ， PHICH的 配 置 (Physical Hybrid ARQ Indicator CHa

6、nnel),SFN SIB1 : PLMN ID, 小 区 全 球 ID, Cell禁 止 状 态 , 小 区 选 择 参 数 , CSG 指 示 , SI信息 , valuetag. SIB2 : ACB信 息 , 公 共 无 线 资 源 的 配 置 , 上 行 带 宽 . SIB3 : 小 区 重 选 信 息 ( 服 务 小 区 信 息 , 速 度 相 关 信 息 ) SIB4 /5 /6 /7 /8 : 相 邻 小 区 信 息 (intra-f,inter-f,inter-RAT:UTRA, GSM,CDMA). SIB9 : heNB 标 示 （ HNBID ） SIB1 0 : ET

7、WS主 通 知 信 息 SIB1 1 : ETWS 辅 通 知 信 息 SIB1 2 : CMAS 通 知 信 息 SIB1 3 : MBSFN area list信 息 和 MBMS通 知 信 息 捕 获 系 统 消 息 E-UTRAN MasterInformationBlock UE SystemInformationBlockType1 SystemInformation lidle态 的 UE和 active态 的 UE都 需 要 捕 获 系 统 消 息 ；l在 下 面 的 情 况 下 ， UE需 要 捕 获 系 统 消 息 ： 选 择 或 重 选 到 一 个 小 区 ； 切 换 完

8、 成 后 ； 从 其 他 系 统 进 入 E-UTRAN； 从 覆 盖 外 返 回 覆 盖 区 ； 接 收 到 系 统 消 息 变 更 指 示 ；接 收 到 ETWS 或 CMAS通 知 ； 超 过 最 大 有 效 时 间 ； 系 统 消 息 的 变 更 寻 呼 消 息 通 知 系 统 消 息 的 改 变 ， 通 过 寻 呼 消 息 中 的 systemInfoModification来 指 示 。 空 闲 态 或 连 接 态 的 UE都 监 听 寻 呼 消 息 ； 空 闲 态 的 UE需 要 计 算 paging occasion， 然 后 进 行 广 播 消 息 的 接 收 ； 连 接 态

9、 的 UE， 在 解 析 PDCCH时 判 决 是 否 有 寻 呼 消 息 ； 包 含 在 SIB中 的 systemInfoValueTag来 指 示 当 UE恢 复 覆 盖 的 情 况 下 ； UE认 为 系 统 消 息 最 多 有 效 3 个 小 时 ， 超 过 3 个 小 时 ， UE更 新 valuetag， 所 以 读 取 广 播 用 寻 呼 来 接 收 ETWS和 CMAS指 示 ， 通 过 寻 呼 消 息 中 的 ETWS-Indication和 CMAS-Indication来 指 示 。 当 接 收 到 该 指 示 信 息 后 ， UE进 行 SIB1 0 /SIB1 1

10、/SIB1 2 的 读 取 其 中 P-RNTI的 值 为 ： FFFE 小 区 重 选 概 述小 区 重 选 （ cell reselection） 指 UE在 空 闲 模 式 下 通 过 监 测 邻 区 和 当 前 小 区 的 信 号质 量 以 选 择 一 个 最 好 的 小 区 提 供 服 务 信 号 的 过 程 。 当 邻 区 的 信 号 质 量 及 电 平 满足 S准 则 且 满 足 一 定 重 选 判 决 准 则 时 ， 终 端 将 接 入 该 小 区 驻 留 。UE驻 留 到 合 适 的 LTE小 区 停 留 1 s后 ， 就 可 以 进 行 小 区 重 选 的 过 程小 区 重

11、 选 过 程 包 括 测 量 和 重 选 两 部 分 过 程 ， 终 端 根 据 网 络 配 置 的 相 关 参 数 ， 在满 足 条 件 时 发 起 相 应 的 流 程 系 统 内 小 区 测 量 及 重 选 同 频 小 区 测 量 、 重 选 异 频 小 区 测 量 、 重 选 系 统 间 小 区 测 量 及 重 选 LTE中 ， SIB3 -SIB8 全 部 为 重 选 相 关 信 息概 念 和 分 类 重 选 优 先 级 与 2 /3 G网 络 不 同 ， LTE系 统 中 引 入 了 重 选 优 先 级 的 概 念 在 LTE系 统 ， 网 络 可 配 置 不 同 频 点 或 频 率

12、 组 的 优 先 级 ， 通 过 广 播 在 系 统 消 息 中 告 诉UE， 对 应 参 数 为 cellReselectionPriority， 取 值 为 （ 0 .7 ） 优 先 级 配 置 单 位 是 频 点 ， 因 此 在 相 同 载 频 的 不 同 小 区 具 有 相 同 的 优 先 级 通 过 配 置 各 频 点 的 优 先 级 ， 网 络 能 更 方 便 地 引 导 终 端 重 选 到 高 优 先 级 的 小 区 驻 留达 到 均 衡 网 络 负 荷 、 提 升 资 源 利 用 率 ， 保 障 UE信 号 质 量 等 作 用 重 选 优 先 级 也 可 以 通 过 RRCCo

13、nnectionRelease消 息 告 诉 UE， 此 时 UE忽 略 广 播消 息 中 的 优 先 级 信 息 ， 以 该 信 息 为 准 网 络 能 主 动 引 导 UE进 行 系 统 间 小 区 重 选 ， 完 成 CS域 话 音 呼 叫 等重 选 优 先 级 消息块所在域对应载频SIB3 cellReselectionServingFreqinfo当前载频，即服务小区载频SIB5 interFreqCarrierFreqLIst某个E-UTRA异频载频SIB6 carrierFreqListUTRA-TDD某个UTRA-TDD载频carrierFreqListUTRA-FDD某个UT

14、RA-FDD载频SIB7 carrierFreqsinfoLmoninfo某个GERAN载频SIB8 parametersHRPD.physCellIdList某个CDMA2000载频 重 选 测 量 启 动 准 则UE成 功 驻 留 后 ， 将 持 续 进 行 本 小 区 测 量 。 RRC层 根 据 RSRP测 量 结 果 计 算 Srxlev，并 将 其 与 Sintrasearch和 Snonintrasearch比 较 ， 作 为 是 否 启 动 邻 区 测 量 的 判 决 条 件对 于 重 选 优 先 级 高 于 服 务 小 区 的 载 频 ， UE始 终 对 其 测 量对 于 重

15、 选 优 先 级 等 于 或 者 低 于 服 务 小 区 的 载 频 同 频 ： 当 服 务 小 区 Srxlev Sintrasearch时 ， UE自 行 决 定 是 否 进 行 同 频 测 量 当 服 务 小 区 Srxlev Snonintrasearch时 ， UE自 行 决 定 是 否 进 行 异 频 测 量 当 服 务 小 区 Srxlev Threshx,high 在 一 段 时 间 (Treselection-EUTRA)内 ， Snonservingcell 一 直 好 于 该 阈 值 (Threshx,high) 低 优 先 级 小 区 重 选 判 决 准 则当 同 时

16、满 足 以 下 条 件 ， UE重 选 至 低 优 先 级 的 异 频 小 区 UE驻 留 在 当 前 小 区 超 过 1 s 高 优 先 级 和 同 优 先 级 频 率 层 上 没 有 其 它 合 适 的 小 区 Sservingcell Threshx,low 在 一 段 时 间 (Treselection-EUTRA)内 ， Snonservingcell,x 一 直 好 于 该 阈 值 (Threshx,low)优 先 级 不 同 的 异 频 小 区 重 选 判 决参数名单位意义Threshserving,low dB小区满足选择或重选条件的最小接收功率级别值Threshx,high

17、dB小区重选至高优先级的重选判决门限，越大重选至高优先级小区越容易一般设置为高于Threshserving,low，Threshx,low dB重选至低优先级小区的重选判决门限，越小重选至低优先级小区约困难一般设置为高于Threshserving,high Treselection-EUTRA S该参数指示了优先级不同的LTE小区重选的定时器时长，用于避免乒乓效应 重 选 判 决 准 则 -2 基 于 R准 则R准 则 根 据 R值 计 算 结 果 ， 对 于 重 选 优 先 级 等 于 当 前 服 务 载 频 的 邻 小 区 ， 若 ： 邻 小 区 Rn大 于 服 务 小 区 Rs， 并 持

18、 续 Treselection， 同 时 UE已 在 当 前 服 务 小 区 驻 留 超 过 1 s以 上 ， 则 触 发 向 邻 小 区 的 重 选 流 程服 务 小 区 Cell Rank(R值 ) Rs = Qmeas,s + Qhyst候 选 小 区 Cell Rank(R值 ) Rt = Qmeas,t - Qoffset同 频 小 区 及 同 优 先 级 异 频 小 区 重 选 判 决 参数名单位意义Qmeas,s dBm UE测量到的服务小区RSRP实际值Qmeas,t dBm UE测量到的邻小区RSRP实际值QHyst dB服务小区的重选迟滞，常用值：2可使服务小区的信号强度被

19、高估，延迟小区重选Qoffsets dB被测邻小区的偏移值：包括不同小区间的偏移Qoffsetst和不同频率之间的偏移Qoffsetfrequency，常用值：0可使相邻小区的信号或质量被低估，延迟小区重选；还可根据不同小区、载频设置不同偏置，影响排队结果，以控制重选的方向Treselection S该参数指示了同优先级小区重选的定时器时长，用于避免乒乓效应 TAU概 述TA和 TAITAU的 定 义当 移 动 台 由 一 个 TA移 动 到 另 一 个 TA时 ， 必 须 在 新 的 TA上 重 新 进 行 位 置 登 记 以通 知 网 络 来 更 改 它 所 存 储 的 移 动 台 的 位

20、 置 信 息 ， 这 个 过 程 就 是 跟 踪 区 更 新(Tracking Area Update,TAU) TAU概 述为 了 确 认 移 动 台 的 位 置 ， LTE网 络 覆 盖 区 将 被 分 为 许 多 个 跟 踪 区 (Tracking Area, TA) TA功 能与 3 G的 位 置 区 (LA)和 路 由 区 (RA)类 似 ， 是 LTE系 统 中 位 置 更 新 和 寻 呼 的 基 本 单 位 。 TA用 TA码 (Tracking Area Code, TAC)标 识 ， 一 个 TA可 包 含 一 个 或 多 个 小 区 ， TAC在 这 些 小 区 的 SIB

21、1中 广 播与 LAC、 RAC类 似 ， 网 络 运 营 时 用 TAI作 为 TA的 唯 一 标 识 ， TAI由 MCC、 MNC和 TAC组 成 ， 共计 6 字 节TA和 TAI的 定 义TA和 TAIUE在附着时，MME会为UE分配一组TA list（长度1 1 6）并发送给UE保存，当需要寻呼UE时，网络会在TA list所包含的小区内向UE发送寻呼消息。TAI LIST的 定 义 通 过 合 理 规 划 TA， 设 置 合 适 TAI LIST的 长 度 和 内 容 ， 通 过 不 断 调 整 可 以 实 现 寻呼 和 位 置 更 新 的 一 个 相 对 平 衡 ， 进 而 获

22、 得 较 优 的 网 络 性 能 TAI LIST长 度 为 8 9 8 字 节 ， 分 为 三 种 类 型 ， 最多 可 包 含 1 6 个 TAIsUE附 着 时 ， MME通 过 ATTACH ACCEPT或 TAU ACCEPT消 息 为 UE分 配 一 组 TAI(TAI list) 当 需 要寻 呼 UE时 ， 网 络 在 TAI list所 包 含 的 所 有 小 区 内向 UE发 送 寻 呼UE收 到 TAI LIST后 保 存 在 本 地 ， 移 动 过 程 中 只要 进 入 的 新 TA的 TAI包 含 在 TA LIST中 ， UE都 无需 发 起 TAU过 程 8 7

23、6 5 4 3 2 1Tracking area identity list IEILength of tracking area identity list contentsPartial tracking area identity list 1Partial tracking area identity list 2Partial tracking area identity list pTAI LIST TAI LIST类 型 表 TAU概 述TAU分 类UE状 态 不 同空 闲 态 TAU连 接 态 TAU更 新 内 容 不 同非 联 合 TAU更 新 TAI LIST联 合 TAU

24、更 新 TAI LIST + LAUTAU的 应 用 场 景 当 前 TA不 在 UE的 TAI list里周 期 性 TAU表 明 UE Alive； 网 络 配 置 ， IDLE或 连 接 态 均 强 制 执 行从 服 务 区 外 返 回 服 务 区 时 ， 且 周 期 性 TAU到 期 ， 立 刻 执 行MME负 载 均 衡 时 ， 可 要 求 UE发 起 TAUECM-IDLE状 态 下 UE的 GERAN和 UTRAN Radio能 力 发 生 变 化从 UTRAN PMM Connected或 GPRS READY状 态 通 过 小 区 重 选 进 入 E-UTRAN时 TAU过

25、程 在 网 络 登 记 新 的 用 户 位 置 信 息 进 入 新 的 TA， 其 TAI不 在 UE存 储 的 TAI LIST内 给 用 户 分 配 新 的 GUTI 核 心 网 在 同 一 个 MME pool用 GUTI唯 一 标 识 一 个 UE。 若 TAU过 程 中 更 换 了 MME pool， 则 核 心 网 会 在 TAU ACCEPT消 息 中 携 带 新 GUTI 分 配 给 UE 使 UE和 MME的 状 态 由 EMM-DEREGISTERED变 为 EMM-REGISTERED UE短 暂 进 入 无 服 务 区 后 回 到 覆 盖 区 ， 信 号 恢 复 ， 且

26、 周 期 性 TAU到 期 IDLE态 用 户 可 通 过 TAU过 程 请 求 建 立 用 户 面 资 源 IDLE下 发 起 TAU过 程 时 ， 如 果 有 上 行 数 据 或 者 上 行 信 令 (与 TAU无 关 的 )发 送 ， UE可 以 在 TAU request消 息 中 设 置 an “active”标 识 ， 来 请 求 建 立 用 户 面 资 源 ， 并 且在 TAU完 成 后 保 持 NAS信 令 连 接 连 接 态 不 可 设 置 该 标 识TAU的 作 用 IDLE TAU流 程 -1 TAU Request中 含 ACTIVE标 识 ， 用 户 完 成 TAU后

27、 可 继 续 进 行 数 据 业 务 传 输 IDLE TAU流 程 -2 TAU Request中 不 含 ACTIVE标 识 ， TAU完 成 后 释 放 连 接 CONNECTED-TAU流 程连 接 态 TAU流 程若 TAU accept未 分 配 新 GUTI，无 过 程 6、 7连 接 态 TAU完 成 后 ， 不 释 放NAS信 令 连 接 连 接 建 立 及 重 配 置 流 程UE eNB MME寻 呼 消 息连 接 建 立 请 求连 接 建 立 连 接 建 立 完 成 （ NAS） 初 始 终 端 消 息 （ NAS）初 始 终 端 上 下 文 建 立 请 求 初 始 终

28、端 上 下 文 建 立 相 应安 全 模 式 命 令安 全 模 式 完 成重 配 置 请 求重 配 置 完 成 连 接 建 立 流 程 ： 当 处 于 空 闲 状态 的 UE希 望 发 起 一 个 业 务 、 或需 要 更 新 TA时 、 或 响 应 寻 呼 时 ，触 发 该 流 程连 接 重 配 置 流 程 ： 承 担 着 RRC连 接 管 理 的 大 部 分 功 能 ， 包 括信 令 /数 据 承 载 管 理 、 参 数 配 置 、切 换 执 行 、 测 量 控 制 等 由 网 络 向 空 闲 态 或 连 接 态 的 UE发 起 Paging消 息 会 在 UE注 册 的 所 有 小 区

29、发 送 （ TA范 围 内 ） 核 心 网 触 发 ： 通 知 UE接 收 寻 呼 请 求 （ 被 叫 ， 数 据 推 送 ） eNodeB触 发 ： 通 知 系 统 消 息 更 新 以 及 通 知 UE接 收 ETWS等 信 息寻 呼 主 要 流 程在 S1 AP接 口 消 息 中 ， MME对 eNB发 paging消 息 ，每 个 paging消 息 携 带 一 个 被 寻 呼 UE信 息eNB读 取 Paging消 息 中 的 TA列 表 ， 并 在 其 下 属 于该 列 表 内 的 小 区 进 行 空 口 寻 呼若 之 前 UE已 将 DRX消 息 通 过 NAS告 诉 MME， 则

30、MME会 将 该 信 息 通 过 paging消 息 告 诉 eNB空 口 进 行 寻 呼 消 息 的 传 输 时 ， eNB将 具 有 相 同 寻呼 时 机 的 UE寻 呼 内 容 汇 总 在 一 条 寻 呼 消 息 里寻 呼 消 息 被 映 射 到 PCCH逻 辑 信 道 中 ， 并 根 据 UE 的 DRX周 期 在 PDSCH上 发 送 寻 呼 的 发 送 寻 呼 消 息 的 读 取 UE寻 呼 消 息 的 接 收 遵 循 DRX的 原 则 UE根 据 DRX周 期 在 特 定 时 刻 根 据 P-RNTI读 取 PDCCH UE根 据 PDCCH的 指 示 读 取 相 应 PDSCH

31、， 并 将 解 码 的 数 据 通 过 寻 呼 传 输 信 道 （ PCH）传 到 MAC层 。 PCH传 输 块 中 包 含 被 寻 呼 UE标 识 （ IMSI或 S-TMSI） ， 若 未 在 PCH上 找到 自 己 的 标 识 ， UE再 次 进 入 DRX状 态 3 G中 UE也 遵 循 DRX周 期 读 取 寻 呼 消 息 ， 但 有 专 用 的 寻 呼 信 道 PICH和 PCH 寻 呼 的 读 取 无 线 子 帧 的 寻 呼 模 式Ns PO when i_s=0 PO when i_s=1 PO when i_s=2 PO when i_s=31 9 N/A N/A N/A2

32、 4 9 N/A N/A4 0 4 5 9 Ns PO when i_s=0 PO when i_s=1 PO when i_s=2 PO when i_s=31 0 N/A N/A N/A2 0 5 N/A N/A4 0 1 5 6FDDTDD 随 机 接 入 过 程 申 请 上 行 资 源 与 eNodeB间 的 上 行 时 间 同 步 从 RRC-IDLE状 态 到 RRC-CONNECT的 状 态 转 换 ， 即 RRC连 接 过 程 ，如 初 始 接 入 和 TAU更 新 无 线 链 路 失 败 后 的 初 始 接 入 ， 即 RRC 连 接 重 建 过 程 在 RRC-CONNEC

33、TED状 态 ， 未 获 得 上 行 同 步 但 需 发 送 上 行 数 据 和 控制 信 息 或 虽 未 上 行 失 步 但 需 要 通 过 随 机 接 入 申 请 上 行 资 源 在 RRC-CONNECTED状 态 ， 从 服 务 小 区 切 换 到 目 标 小 区 在 RRC-CONNECTED状 态 ， 未 获 得 上 行 同 步 但 需 接 收 下 行 数 据 在 RRC-CONNECTED状 态 ， UE位 置 辅 助 定 位 需 要 ， 网 络 利 用 随 机 接入 获 取 时 间 提 前 量 （ TA: Timing Advance） 竞争接入过程非竞争接入过程 随 机 接

34、入 实 现 的 基 本 功 能随 机 接 入 的 使 用 场 景 基 于 竞 争 的 随 机 接 入 （ 2 -1 ） UE随 机 选 择 preamble码 发 起 Msg1 ： 发 送 Preamble码 eNB可 以 选 择 6 4 个 Preamble码 中 的 部 分 或 全 部 用 于 竞 争 接 入 Msg1 承 载 于 PRACH上 Msg2 ： 随 机 接 入 响 应 Msg2 由 eNB的 MAC层 组 织 ， 并 由 DL_SCH承 载 一 条 Msg2 可 同 时 响 应 多 个 UE的 随 机 接 入 请 求 eNB使 用 PDCCH调 度 Msg2 ， 并 通 过

35、RA-RNTI进 行 寻 址 ， RA-RNTI由 承 载 Msg1 的PRACH时 频 资 源 位 置 确 定 Msg2 包 含 上 行 传 输 定 时 提 前 量 、 为 Msg3 分 配 的 上 行 资 源 、 临 时 C-RNTI等 Msg3 ： 第 一 次 调 度 传 输 UE在 接 收 Msg2 后 ， 在 其 分 配 的 上 行 资 源 上 传 输 Msg31 23 4基 于 竞 争 的 随 机 接 入 过 程 2-1 基 于 竞 争 的 随 机 接 入 过 程 2-2基 于 竞 争 的 随 机 接 入 （ 2 -2 ） 针 对 不 同 的 场 景 ， Msg3 包 含 不 同

36、的 内 容 初 始 接 入 ： 携 带 RRC层 生 成 的 RRC连 接 请 求 ， 包 含 UE的 S-TMSI或 随 机 数 连 接 重 建 ： 携 带 RRC层 生 成 的 RRC连 接 重 建 请 求 ， C-RNTI和 PCI 切 换 ： 传 输 RRC层 生 成 的 RRC切 换 完 成 消 息 以 及 UE的 C-RNTI 上 /下 行 数 据 到 达 ： 传 输 UE的 C-RNTI Msg4 ： 竞 争 解 决初始接入和连接重建场景切换，上/下行数据到达场景竞争判定Msg4携带成功解调的Msg3消息的拷贝，UE将其与自身在Msg3中发送的高层标识进行 比较，两者相同则判定为

37、竞争成功UE如果在PDCCH上接收到调度Msg4的命令，则竞争成功调度Msg4使用由临时C-RNTI加扰的PDCCH调度eNB使用C-RNTI加扰的PDCCH调度Msg4C-RNTI Msg2中下发的临时C-RNTI在竞争成功后升级为UE的C-RNTI UE之前已分配C-RNTI，在Msg3中也将其传给eNB。竞争解决后，临时C-RNTI被收回，继续使用UE原C-RNTI 基 于 非 竞 争 的 随 机 接 入 UE根 据 eNB的 指 示 ， 在 指 定 的 PRACH上使 用 指 定 的 Preamble码 发 起 随 机 接 入 Msg0 ： 随 机 接 入 指 示 对 于 切 换 场

38、景 ， eNB通 过 RRC信 令 通 知UE 对 于 下 行 数 据 到 达 和 辅 助 定 位 场 景 ，eNB通 过 PDCCH通 知 UEMsg1 ： 发 送 Preamble码 UE在 eNB指 定 的 PRACH信 道 资 源 上 用 指 定 的 Preamble码 发 起 随 机 接 入Msg2 ： 随 机 接 入 响 应Msg2 与 竞 争 机 制 的 格 式 与 内 容 完 全 一 样 ， 可 以 响 应 多 个 UE发 送 的 Msg1基 于 非 竞 争 的 随 机 接 入 过 程 连 接 态 下 UE的 数 据 传 输 过 程数 据 通 信 又 可 以 分 为 上 行 数

39、 据 传 输 、 下 行 业 务 传 输 。 下 面 以 上 行 业 务到 达 为 例 ， 介 绍 数 据 发 送 的 过 程 n 调 度 请 求 （ SR） ： 存 在 业 务 传 输 需 求 时 ，UE可 通 过 网 络 侧 配 置 的 PUCCH资 源 发 送 SR 、或 触 发 随 机 接 入 过 程 发 送 数 据 传 输 请 求n 缓 存 状 态 报 告 （ BSR） ： 当 UE获 得 上 行 资源 后 ， 首 先 将 自 己 的 BSR上 报 给 网 络 侧 ，以 便 基 站 了 解 数 据 量 而 合 理 分 配 资 源 n 数 据 传 输 ： 当 UE进 一 步 获 得 上

40、 行 资 源 后 ，根 据 业 务 优 先 级 在 多 种 业 务 中 分 配 上 行 资源 ， 进 而 发 送 数 据 连 接 态 下 UE的 测 量 以 及 切 换 过 程 n 注 ： 网 络 侧 各 种 测 量 和 切 换 参 数 的 配 置 、 基 站 的 切 换 算 法 等 都 是 各 厂 家 的 实现 算 法 ， 是 影 响 产 品 性 能 的 重 要 因 素 切 换 完 成 阶 段 切 换 执 行 阶 段 切 换 准 备 阶 段 测 量 概 述 测 量 流 程 介 绍 RRC_IDLE状 态 下 ， UE的 测 量 参 数 信 息 通 过 E-UTRAN的 广 播 获 得 RRC

41、_CONNECTED状 态 下 ， E-UTRAN通 过 专 属 信 令 向 UE下 发 测 量 配 置（ measurement configuration） 信 息 ， 如 RRCConnectionReconfiguration消 息 中可 携 带 UE可 执 行 的 测 量 类 型 同 频 测 量 ： 测 量 与 当 前 服 务 小 区 下 行 频 点 相 同 的 邻 小 区 下 行 频 点 异 频 测 量 ： 测 量 与 当 前 服 务 小 区 下 行 频 点 不 同 的 下 行 频 点 （ 同 小 区 或 邻 小 区 ） 与 UTRA的 系 统 间 测 量 与 GERAN的 系 统

42、 间 测 量 与 CDMA2 0 0 0 HRPD或 CDMA2 0 0 0 1 xRTT的 系 统 间 测 量 测 量 下 达 IDLE态 ， 网 络 侧 通 过 系 统 消 息 告 知 UE需 要 进 行 的 测 量 及 其 参 数 SIB4 ： 下 发 同 频 邻 区 测 量 信 息 （ 邻 区 列 表 ） SIB5 ： 下 发 异 频 邻 区 测 量 信 息 （ 邻 区 列 表 ） SIB6 ： 下 发 UTRAN邻 区 信 息 SIB7 ： 下 发 GERAN邻 区 信 息 SIB8 ： 下 发 CDMA2 0 0 0 邻 区 信 息 连 接 态 ， 网 络 侧 通 过 RRC重 配

43、 消 息 中 携 带 MeasConfig 信 元 给 UE下 发 测 量 配 置 该 信 元 中 携 带 测 量 对 象 和 测 量 上 报 标 准 测 量 配 置 下 发 测 量 报 告 上 报IDLE态 下 ， UE不 上 报 ， 仅 做 小 区 重 选 ； 连 接 态 下 UE进 行 测 量 上 报事 件 触 发 一 次 上 报触 发 事 件 有 A1 A5 ， B1 ， B2上 报 次 数 为 一 次UE忽 略 上 报 间 隔 配 置周 期 性 上 报触 发 类 型 为 周 期 ， 包 含 上 报 CGI、 上 报 最 强 小 区 、 SON目 的 上 报 最 强 小 区如 果 上

44、报 目 的 为 “ 上 报 CGI” 或 上 报 “ SON目 的 上 报 最 强 小 区 ” ， 则 上 报 次 数 为 1事 件 触 发 周 期 上 报 （ 事 件 触 发 上 报 与 周 期 性 上 报 的 结 合 ）触 发 事 件 有 A1 A5 ， B1 ， B2 上 报 次 数 为 多 次上 报 间 隔 配 置 有 效测 量 事 件LTE系统内的同频/异频测量事件异技术测量事件Event A1：服务小区测量值（RSRP或RSRQ）大于门限值Event A2：服务小区测量值（RSRP或RSRQ）小于门限值Event A3：邻小区测量值优于服务小区测量值一定门限值Event A4：邻小

45、区测量值大于门限值Event A5：服务小区测量值小于门限1，同时邻小区信道质 量大于门限2 Event B1：异技术邻小区信道质量大于门限Event B2：服务小区信道质量小于门限1，同时异技术邻 小区信道质量大于门限2测 量 上 报 Attach和 Detach过 程 作 用 ： Attach过 程 完 成 UE在 网 络 的 注 册 ， 完 成 核 心 网 （ EPC） 对 该 UE默 认 承 载 的 建 立 Detach过 程 完 成 UE在 网 络 侧 的 注 销 和 所 有 EPS承 载 的 删 除 Attach说 明 ： LTE中 ， Attach伴 随 着 核 心 网 处 默

46、认 承 载 的 建 立 Detach说 明 ： UE/MME/SGSN/HSS均 可 发 起 detach过 程 若 网 络 侧 长 时 间 没 有 获 得 UE的 信 息 ， 则 会 发 起 隐 式 的 Detach过 程 ， 即 核 心 网 将 该 UE的 所 有 承 载 释 放 而 不 通 知 UEAttach与 Detach过 程 UE开 机 Attach过 程Attach信 令 流 程E-UTRAN部 分 在 无 线 网 部 分 ，LTE的 attach与 3 G的 类 似 ， 完 成 相同 的 功 能 而 在 核 心 网 部 分 ，除 荐 权 、 身 份 验证 、 用 户 注 册

47、以外 ， LTE还 包 含 默 认 承 载 的 建 立 ，而 3 G中 没 有 Attach过 程 说 明1 . 处 在 RRC_IDLE态 的 UE进 行 Attach过 程 ， 首 先 发 起 随 机 接 入 过 程 ， 即 MSG1 消 息 ；2 . eNB检 测 到 MSG1 消 息 后 ， 向 UE发 送 随 机 接 入 响 应 消 息 ， 即 MSG2 消 息 ；3 . UE收 到 随 机 接 入 响 应 后 ， 根 据 MSG2 的 TA调 整 上 行 发 送 时 机 ， 向 eNB发 送 RRCConnectionRequest消 息 ；4 . eNB向 UE发 送 RRCCo

48、nnectionSetup消 息 ， 包 含 建 立 SRB1 承 载 信 息 和 无 线 资 源 配 置 信 息 ；5 . UE完 成 SRB1 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 Attach request消 息 ；7 . MME向 eNB发 送 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消 息 ， 请 求 建 立 默

49、 认 承 载 ， 包 含 NAS层 Attach Accept、Activate default EPS bearer context request消 息 ；8 . eNB接 收 到 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST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 ；9 . UE向 eNB发 送 UECapabilityInformation消 息 ， 报 告 UE能 力 信 息 ； 1 0 . eNB向 MME发 送 UE CAPABILITY INFO INDIC

50、ATION消 息 ， 更 新 MME的 UE能 力 信 息 ；1 1 . 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 ；1 2 . UE向 eNB发 送 SecurityModeComplete消 息 ， 表 示 安 全 激 活 完 成 ；1 3 . eNB根 据 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消 息 中 的 ERAB建 立 信 息 ， 向 UE发 送 RRCConnectionReconfigurat

51、ion消息 进 行 UE资 源 重 配 ， 包 括 重 配 SRB1 和 无 线 资 源 配 置 ， 建 立 SRB2 、 DRB（ 包 括 默 认 承 载 ） 等 ；1 4 . UE向 eNB发 送 RRCConnectionReconfigurationComplete消 息 ， 表 示 资 源 配 置 完 成 ；1 5 . eNB向 MME发 送 INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE响 应 消 息 ， 表 明 UE上 下 文 建 立 完 成 ；1 6 . UE向 eNB发 送 ULInformationTransfer消 息 ， 包 含 NAS层 Attach C

52、omplete、 Activate default EPS bearer context accept消 息 ；1 7 . eNB向 MME发 送 上 行 直 传 UPLINK NAS TRANSPORT消 息 ， 包 含 NAS层 Attach Complete、 Activate default EPS bearer context accept消 息 。Attach流 程 说 明 Connected UE initiated DetachDetach信 令 流 程 连 接 态 UE发 起 Connected UE initiated Detach说 明1 . 处 在 RRC_CONNEC

53、TED态 的 UE进 行 Detach过 程 ， 向 eNB发 送 UL NAS Transfer消 息 ，包 含 NAS层 Detach request信 息 ；2 . eNB向 MME发 送 上 行 直 传 UPLINK NAS TRANSPORT消 息 ， 包 含 NAS层 Detach request信 息 ；3 . MME向 Serving-GW发 送 Delete Session Request， 以 删 除 EPS承 载 ；4 . Serving-GW向 MME发 送 Delete Session Response， 以 确 认 EPS承 载 删 除 ；5 . MME向 基 站

54、发 送 下 行 直 传 DOWNLINK NAS TRANSPORT消 息 ， 包 含 NAS层 Detach accept消 息 ；6 . eNB向 UE发 送 DLInformationTransfer消 息 ， 包 含 NAS层 Detach accept消 息 ；7 . MME向 eNB发 送 UE CONTEXT RELEASE COMMAND消 息 ， 请 求 eNB释 放 UE上 下 文信 息 ； 8 . eNB接 收 到 UE CONTEXT RELEASE COMMAND消 息 ， 向 UE发 送RRCConnectionRelease消 息 ， 释 放 RRC连 接 ；9

55、. eNB释 放 UE上 下 文 信 息 ， 向 MME发 送 UE CONTEXT RELEASE COMPLETE消 息 进 行响 应 。连 接 态 UE发 起 Detach流 程 说 明 MME-initiated Detach MME发 起 的 Detach过 程 与 UE发 起 的 类 似 ， 只 是 Detach Request由 MME发 起Detach信 令 流 程 连 接 态 MME发 起 HSS-initiated Detach Service Request 概 述Service Request过 程 作 用 当 UE无 RRC连 接 且 有 上 行 数 据 发 起 需

56、求 时 当 UE处 于 ECM IDLE态 且 有 下 行 数 据 达 到 时 在 S1 接 口 上 建 立 S1 承 载 ， 在 Uu接 口 上 建 立 数 据 无 线 承 载 说 明 当 UE发 起 service request时 ， 需 先 发 起 随 机 接 入 过 程 Service Request由 RRC Connection Setup Comlete携 带 上 去 当 下 行 数 据 达 到 时 ， 网 络 侧 先 对 UE进 行 寻 呼 ， 随 后 UE发 起 随 机 接 入 过 程 ， 并 发 起service request过 程 UE发 起 service requ

57、est相 当 于 主 叫 过 程 下 行 数 据 达 到 发 起 的 service request相 当 于 被 叫 接 入 UE triggered Service Request 主 叫 、被 叫 均需 发 起该 过 程这个流程很面熟 Network Triggered Service Request 被 叫 业 务 ， 网 络通 过 Paging引 发UE发 起 该 过 程 E-RAB建 立 过 程 作 用 ： 为 专 用 承 载 分 配 资 源 为 默 认 承 载 分 配 资 源 过 程 ： PDN-GW根 据 QoS策 略 制 定 该 EPS承 载 的 QoS参 数 S-GW向 e

58、NB发 送 承 载 建 立 请 求 ， 包 含 （ IMSI, QoS, TFT, TEID, LBI等 ） MME向 eNB发 送 E-RAB建 立 请 求 ， 包 含 E-RAB ID,QoS,S-GW TEID eNB接 收 建 立 请 求 消 息 后 ， 建 立 数 据 无 线 承 载 eNB返 回 E-RAB建 立 响 应 消 息 ， E-RAB建 立 列 表 信 息 中 包 含 成 功 建 立 的 承 载 信 息 ， E-RAB建 立 失 败 列 表 消 息 中 包 含 没 有 成 功 建 立 的 承 载 消 息 说 明 ： 必 须 在 UE RRC CONNECTED态 下 执

59、行 UE和 EPC均 可 发 起 ， eNB不 可 发 起 UE发 起 时 ， EPC仅 将 其 作 为 参 考 ， 有 权 接 受 或 拒 绝 。 当 EPC接 受 时 ， 可 回 复 承 载 建 立 、修 改 流 程 。 而 在 3 G中 ， 数 据 业 务 的 PDP激 活 流 程 由 UE发 起 。E-RAB建 立 概 述 PDN GW发 起 的 E-RAB建 立 流 程UE为 ECM IDLE态 时 ， 第 三 步 触发 由 网 络 发 起 的service request 过 程 E-RAB修 改 过 程E-RAB修 改 概 述 作 用 E-RAB修 改 过 程 由 MME发 起

60、， 用 于 修 改 已 经 建 立 承 载 的 配 置 过 程 P-GW发 起 承 载 修 改 请 求 ， S-GW将 其 发 给 MME MME向 eNB发 送 E-RAB修 改 请 求 消 息 ， 修 改 一 个 或 多 个 承 载 ， E-RAB修 改 列 表 信 息 包含 每 个 承 载 的 QoS eNB接 收 到 E-RAB修 改 请 求 消 息 后 ， 修 改 数 据 无 线 承 载 eNB返 回 E-RAB修 改 响 应 消 息 ， E-RAB修 改 列 表 信 息 中 包 含 成 功 修 改 的 承 载 信 息 ， E-RAB修 改 失 败 列 表 消 息 中 包 含 没 有

61、 成 功 修 改 的 承 载 消 息 说 明 必 须 在 CONNECTED态 下 执 行 UE和 EPC均 可 发 起 ， eNB不 可 发 起 UE发 起 时 ， EPC可 回 复 承 载 建 立 、 修 改 、 释 放 流 程 分 为 修 改 Qos和 不 修 改 Qos两 种 类 型 PDN GW发 起 E-RAB修 改 流 程 （ 修 改 QoS）修 改 E-RAB的Qos PDN GW发 起 E-RAB修 改 流 程 （ 不 修 改QoS） 不 修 改 E-RAB的 Qos E-RAB释 放 概 述E-RAB释 放 过 程PDN GW和 MME均 可 发 起 对 E-RAB的 释

62、放 流 程对 于 PDN GW发 起 的 承 载 释 放 ， 可 释 放 专 用 承 载 或 该 PDN地 址 下 的 所 有 承 载对 于 MME发 起 的 承 载 释 放 ， 可 释 放 某 一 专 用 承 载 ， 但 不 能 释 放 该 PDN下 的 默认 承 载过 程 无 论 P-GW或 MME发 起 的 释 放 过 程 ， MME向 eNB发 送 E-RAB释 放 命 令 消 息 ， 释放 一 个 或 多 个 承 载 的 SI和 Uu接 口 资 源eNB接 收 到 E-RAB释 放 命 令 消 息 后 ， 释 放 每 一 个 承 载 的 S1 接 口 资 源 ,Uu接 口 上 的资

63、源 和 数 据 无 线 承 载说 明 UE或 MME均 可 发 起 对 PDN连 接 释 放 的 请 求 ， 此 时 可 以 删 除 该 PDN下 的 专 用 承 载 （ 不 包 括 默 认 承 载 ） PDN GW发 起 的 承 载 释 放 流 程 当 释 放 默 认承 载 时 ， 为detach过 程 MME发 起 的 承 载 释 放 流 程 MME发 起的 承 载 释 放 ，仅 能 释 放 某一 专 用 承 载 ，不 能 释 放 该PDN连 接 下的 默 认 承 载 UE或 MME发 起 的 PDN连 接 释 放 流 程UE的 最 后 一 个PDN连 接 释 放不 可 由 UE或MME发

64、 起 5 3 LTE切 换 信 令lIntra-eNodeB HandoverlX2 -Based HandoverlS1 -Based Handoverl前台信令解析 5 4 Intra-eNodeB Handover 站 内 切 换 过 程 比 较 简 单 ，由 于 切 换 源 和 目 标 都 在 一个 小 区 ， 所 以 基 站 在 内 部进 行 判 决 ， 并 且 不 需 要 向核 心 网 申 请 更 换 数 据 传 输路 径 5 5 用 于 建 立 X2 口 连 接 的 邻 区间 切 换 ， 在 接 到 测 量 报 告后 需 要 先 通 过 X2 口 向 目 标小 区 发 送 切 换

65、 申 请 ， 得 到目 标 小 区 反 馈 后 才 会 向 终端 发 送 切 换 命 令 ， 并 向 目标 测 发 送 带 有 数 据 包 缓 存 、数 据 包 缓 存 号 等 信 息 的SNStatus Transfer消 息 ， 待UE在 目 标 小 区 接 入 后 ， 目标 小 区 会 向 核 心 网 发 送 路径 更 换 请 求 ， 目 的 是 通 知核 心 网 将 终 端 的 业 务 转 移到 目 标 小 区 ， X2 切 换 优 先级 大 于 S1 切 换X2 -Based Handover 5 6 S1 口 发 生 在 没 有 X2 口 且 非站 内 切 换 的 有 邻 区 关

66、系 的小 区 之 间 ， 基 本 流 程 和 x2口 一 致 ， 但 所 有 的 站 间 交互 信 令 都 是 通 过 核 心 网 S1口 转 发 ， 时 延 比 X2 口 略 大 。S1 -Based Handover 5 7 l前台信令解析注 意 ： 这 里 的 重 配 完 成 只 是 组 包 完 成 ， 实 际是 在 MSG3 里 发 送 的正 常 切 换 信 令 5 8 l前台信令解析重 配 消 息 中 的 测 量 控 制 （ RRC CONNECT RECONFIGRATION）1 ： 测 量 控 制 ， 测 量 控 制 信 息 包 括 邻 区 列 表 、 事 件 判 断 门 限 、 时 延 、 上 报 间 隔 等 信测 量 控 制 5 9 l前台信令解析MeasResults： 源 小 区 测 量 值 MeasResultNeighCells： 满 足 a3 事 件 小 区 测 量值 测 量 报 告 内 容 6 0 l前台信令解析1 ： 切 换 命 令 ； 2 ： 目 标 PCI ； 3 ： T3 0 4 配 置 ； 4 ： C_RNTI ； 5 ： RACH配 置切 换