LTE下的詳細開機流程介紹很好很重要

1、UE的開機流程PLMN由很多個小區(qū)組成。小區(qū)由其使用的主擾碼（Primary Scrambling Code）標識，主擾碼在網(wǎng)絡規(guī)劃時分配。小區(qū)所屬的PLMN的信息包含在系統(tǒng)消息中。終端在開機或脫網(wǎng)時，首先選擇一個PLMN，然后搜索該PLMN的小區(qū)，如果在該PLMN下無法捕捉到合適的小區(qū)，則上報PLMN列表啟動新一輪小區(qū)獲取過程。 終端要維護幾種不同類型的PLMN列表，每個列表中會有多個PLMN。l PLMN-已登記PLMN（PLMN）是終端在上次關(guān)機或脫網(wǎng)前登記上的PLMN。l PLMN-等效PLMN（PLMN）為與終端當前所選擇的PLMN處于同等地位的PLMN，其優(yōu)先級相同。l PLMN-

2、歸屬PLMN（PLMN） 為終端用戶歸屬的PLMN。l PLMN-用戶控制PLMN（PLMN）是儲存在卡上的一個與PLMN選擇有關(guān)的參數(shù)。l PLMN-運營商控制PLMN（PLMN）是儲存在卡上的一個與PLMN選擇有關(guān)的參數(shù)。l PLMN-禁用PLMN（PLMN）為被禁止訪問的PLMN， l PLMN-可獲取PLMN（PLMN）為終端能在其上找到至少一個小區(qū)，并能讀出其PLMN標識信息的PLMN。PLMN的選擇有自動和手動兩種：（1）自動選擇，終端開機或脫網(wǎng)時，其非接入層功能模塊會利用終端中存儲的PLMN信息首先選擇一個 PLMN，然后命令接入層功能模塊去搜索該PLMN。相應地，接入層利用終端

3、中存儲的小區(qū)列表信息來選擇、捕獲小區(qū)，或啟動小區(qū)搜索程序來搜索屬于該PLMN的小區(qū)。如果捕獲成功，則將搜索結(jié)果報告非接入層；否則，將由非接入層再次選擇一個PLMN，重新搜索。不同類型的PLMN其優(yōu)先級別不同，終端在進行PLMN選擇時將按照以下順序依次進行：PLMN和PLMNPLMNPLMNPLMN其他的PLMN（2）手動選擇，終端開機或脫網(wǎng)時，其非接入層功能模塊會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信息報告給非接入層，由用戶手動操作來選定一個PLMN。其后的搜索過程與自動選擇過程相同小區(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

4、Cell的時間，頻率同步，并獲取Cell的物理層小區(qū)Id。當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)搜索過程：1. 主同步信號，UE可以獲得5ms的基準時間2. 輔同步信號，UE可以獲得幀同步和物理層的小區(qū)組3. 下行參考信號（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。終端在事先不知道小區(qū)信息的情況下搜索小區(qū)，需要經(jīng)過時隙同步、幀同步、捕獲主擾碼三個步驟。這三個步驟涉及到四個下行物理信道：主同步信道（P-SCH）、從同步信道（S-SCH）、主公共導

5、頻信道（P-CPICH）、主公共控制物理信道（P-CCPCH）。這里是在每個時隙10ms幀內(nèi)發(fā)送兩次PSCH和SSCH，先通過檢測PSCH獲得5ms時鐘，然后檢測SSCH，獲得無線幀時鐘，小區(qū)ID組和BCH天線配置信息。具體小區(qū)ID是通過檢測下行參考信號得到的。這一步是在獲得了幀同步之后進行。如果終端上已經(jīng)存有某個小區(qū)的信息，如頻率、主擾碼等，那么終端可以利用這些信息來簡化小區(qū)搜索過程，其搜索過程仍大致需要遵循這三個步驟。 1）時隙同步：主同步信道（P-SCH）、從同步信道（S-SCH）、主公共導頻信道（P-CPICH）、主公共控制物理信道（P-CCPCH）之間是同步的。先要獲取各時隙的邊界，

6、從而與各物理信道實現(xiàn)時隙同步。這一步是通過捕獲主同步信道來實現(xiàn)的。主同步信道不屬于碼信道，沒有經(jīng)過擴頻和加擾處理。主同步信道在每個時隙的起始處重復發(fā)送主同步碼，所有小區(qū)的主同步碼相同，且終端預先知道其碼片序列。捕獲到該主同步碼（PSC）確定各物理信道的時隙邊界。主同步碼的傳送周期是5ms,2）幀同步：通過捕獲從同步信道來實現(xiàn)的。下行擾碼又分為主擾碼和從擾碼，其中主擾碼有 512個，分為64組，每組8個。因此，在第二步實現(xiàn)物理信道的幀同步的同時，終端可以獲悉該小區(qū)的無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。）捕獲主擾碼 ：通過前兩步，終端能夠同步到主公共導頻信道的無

7、線幀。第二步已經(jīng)確定該主擾碼所屬的組號，因此，只需要定位到該主擾碼組，然后從個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，通過讀取BCH獲得小區(qū)的其他系統(tǒng)信息。在小區(qū)搜索的時候，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)過前面的小區(qū)搜索過程后，終端仍需判定該小區(qū)的信號質(zhì)量是否達到一定的要求，才能進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 ）和存儲信息小區(qū)選擇（Stored Information Cell

8、Selection ）：l 初始小區(qū)選擇（Initial Cell Selection ），UE會掃描在E-UTRAN的頻帶內(nèi)所有信道，在每個載頻上UE需要搜索一個最好小區(qū)。l 存儲信息小區(qū)選擇（Stored Information Cell Selection ）需要根據(jù)UE通過以前的測量控制信元或者檢測到小區(qū)儲存起來的載頻信息進行選擇，首選檢測UE存儲起來的載頻信息。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。小區(qū)選擇的流程：1. 當UE開機以后，由UE的上層MCP模塊配置DLPHY的測量 。2. MCP模塊通知DLPHY進行搜索，DLPHY在

9、頻帶內(nèi)掃描所有的射頻信道，在每個載頻上搜索最強信號小區(qū)。3. DLPHY根據(jù)MCP模塊的測量指示，把測量結(jié)果返回到MCP模塊，由MCP模塊選擇一個最強的小區(qū)，通知DLPHY駐留。4. MCP模塊通知BCP模塊接收新的系統(tǒng)消息，BCP模塊通知RRU調(diào)整頻率，由DLPHY接收系統(tǒng)消息。BCP模塊通知MCP模塊新的系統(tǒng)消息。MCP利用SIB1里面的消息來判斷小區(qū)是否屬于suitable小區(qū)或者是可接受小區(qū)。判斷小區(qū)的順序是：判斷是否屬于預先設定的PLMN，然后判斷是否是禁止小區(qū)，然后利用S準則進行判斷，然后再進行是否是禁止漫游的TA列表。如果中間的判斷過程通不過，則在測量小區(qū)的列表中查看是否有其他小

10、區(qū)，然后同樣執(zhí)行相同的步驟來判斷。如果沒有合適的小區(qū)，則進行Acceptable的判斷，在這個過程中，同樣需要進行小區(qū)選擇標準的判斷。如果找到Acceptable小區(qū)，則通知EMM即可。如果沒有找到以上兩種小區(qū)，則通知EMM，同時重新進行小區(qū)的初選。MCP模塊保存先驗信息，同時啟動對服務小區(qū)的周期性測量。測量列表是包含了一組測量結(jié)果，測量結(jié)果中包含的有RSRP值和RSRQ值以及小區(qū)的物理ID。5. MCP模塊通知EMM和RRC小區(qū)選擇的結(jié)果。此時小區(qū)選擇基本完成 6. EMM收到小區(qū)的選擇結(jié)果以后，判斷選擇的小區(qū)是限制服務，還是正常服務，還是沒有小區(qū)可用。7. 如果不是，則進入任意小區(qū)選擇狀態(tài)

11、。8. 進入小區(qū)任意選擇狀態(tài)后，進行測量的順序：同頻，異頻，RAT系統(tǒng)上選擇合適小區(qū)。1.4隨機接入隨機接入可分為：基于競爭的初始接入和基于非競爭的初始接入兩種。隨機接入的觸發(fā)條件：1. RRC_IDLE初始接入；2. 無線鏈路斷開時初始接入；3. 切換時需要隨機接入；4. RRC_CONNECTED狀態(tài)下收到上行數(shù)據(jù)，需要隨機接入，如上行同步狀態(tài)為“非同步”，即UE主叫時失步；5. RRC_CONNECTED狀態(tài)下收到下行數(shù)據(jù)，需要隨機接入，即UE被叫時失步。6. 一般UE從RRC_IDLE初始接入需要競爭的隨機接入。l 基于競爭的初始接入（Contention based random a

12、ccess ）的四個步驟，如下圖1.4-1所示 ：圖1.4-1基于競爭的初始接入1. UE在RACH上發(fā)送隨機接入前綴（RA Preamble）2. E-NB的MAC層產(chǎn)生隨機接入響應（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CCC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CCCH or DCCH(FFS)邏輯信道上發(fā)送使用所有UE都可

13、在任何時間可以使用的隨機接入序列接入，適用于每種觸發(fā)條件。前導范圍以廣播形式告訴UE，當不同UE選擇了同一個前導時，則發(fā)生競爭。隨機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PDCP和RLC層，最終發(fā)送隨機接入（RA）指令到MAC層的共享信道模塊，RA指令里包含前導序號，前導

14、傳輸功率，RA-RNTI等。然后又MAC的共享信道模塊后，指示ULPHY使用PRACH和RA-RNTI，前導序列等發(fā)送隨機接入前導到e-NB。這次的隨機接入前導信息即msg1。3) e-NB收到msg1以后，通過e-NB的mac層調(diào)度，分配Temp-C-RNTI、UL Grant等，組成隨機接入響應的數(shù)據(jù)包，并分配相關(guān)的RB資源。同時發(fā)送隨機接入響應的數(shù)據(jù)包，即msg2到UE端。4) UE收到msg2以后，由MAC層檢驗隨機前導是否一致，如果一致則把隨機接入成功的消息發(fā)到RRC層。UE把e-NB分配的相關(guān)資源告知下層，RLC此時發(fā)送連接請求RRC CONNECTION REQUEST（即msg

15、3），經(jīng)過上行mac和上行phy，發(fā)送到e-NB側(cè)。l 基于非競爭的初始接入（Non-contention based random access ）的三個步驟，如下圖1.4-2所示：圖1.4-2基于非競爭的初始接入1. E-NB的MAC層通過下行專用信令（DL-SCH）給UE指派非競爭的隨機接入前綴（non-contention Random Access Preamble ），這個前綴不在BCH上廣播的集合中。2. UE在RACH上發(fā)送指派的隨機接入前綴。3. E-NB的MAC層產(chǎn)生隨機接入響應，并在DL-SCH上發(fā)送。非競爭模式隨機接入是使用在一段時間內(nèi)僅有一個UE使用的序列接入。由E-

16、NB 通過下行專用信令給UE指派非競爭的隨機接入前綴（non-contention Random Access Preamble ），這個前綴不在BCH上廣播的集合中。 在切換過程中，切換時一般采用非競爭隨機接入。Preamble碼由目標e-NB產(chǎn)生切換命令通過源e-NB發(fā)送給UE RRC Connection Reconfig消息中當rach_ConfigDedicatedPresent=1 里有ra_PreambleIndex=n；ra_Prach_MaskIndex=n這兩個參數(shù)用來指示切換后的隨機接入的PreambileID。也就是說e-NB給UE指示好了要從哪個前導接入，所以就不會是

17、競爭接入了。對于下行數(shù)據(jù)到達的情況，可以通過MAC信令發(fā)送，也可能通過L1/L2控制信道或通過MAC控制PDU。1.5附著流程開機附著流程： UE剛開機時，先進行物理下行同步，搜索測量進行小區(qū)選擇，選擇到一個suitable或者acceptable小區(qū)后，駐留并進行附著過程。附著完成后，默認承載建立成功，UE可獲得PDN address信息。附著流程圖1.5-1如下所示：圖1.5-1附著流程流程說明如下：1）步驟15會建立RRC連接，步驟6、9會建立S1連接，完成這些過程即標志著NAS signalling connection建立完成。2）消息7的說明：UE剛開機第一次attach，使用的I

18、MSI，無Identity過程；后續(xù)，如果有有效的GUTI，使用GUTI attach，核心網(wǎng)才會發(fā)起Identity過程（為上下行直傳消息）。3）消息1012的說明：如果消息9帶了UE Radio Capability IE，則e-NB不會發(fā)送UECapabilityEnquiry消息給UE，即沒有1012過程；否則會發(fā)送，UE上報無線能力信息后，e-NB再發(fā)UE Capability Info Indication，給核心網(wǎng)上報UE的無線能力信息。4）發(fā)起UE上下文釋放（即2125）的條件：² eNodeB-initiated with cause e.g. O&M Intervention, Unspecified Failure, Us