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文檔簡介

第二章

TD-LTE技術原理介紹內容:TD-LTE關鍵技術-物理層基本原理幀結構及物理信道物理層過程TD-LTE關鍵技術-高層LTE-A技術的引入分析OFDM概述

正交頻分復用技術,多載波調制的一種。將一個寬頻信道分成若干正交子信道,將高速數(shù)據(jù)信號轉換成并行的低速子數(shù)據(jù)流,調制到每個子信道上進行傳輸。概念關鍵技術幀結構物理信道物理層過程頻域波形f寬頻信道正交子信道LTE多址方式-下行將傳輸帶寬劃分成一系列正交的子載波資源,將不同的子載波資源分配給不同的用戶實現(xiàn)多址。因為子載波相互正交,所以小區(qū)內用戶之間沒有干擾。時域波形tpower峰均比示意圖下行多址方式—OFDMA下行多址方式特點關鍵技術幀結構物理信道物理層過程同相位的子載波的波形在時域上直接疊加。因子載波數(shù)量多,造成峰均比(PAPR)較高,調制信號的動態(tài)范圍大,提高了對功放的要求。分布式:分配給用戶的RB不連續(xù)集中式:連續(xù)RB分給一個用戶優(yōu)點:調度開銷小優(yōu)點:頻選調度增益較大頻率時間用戶A用戶B用戶C子載波在這個調度周期中,用戶A是分布式,用戶B是集中式LTE多址方式-上行和OFDMA相同,將傳輸帶寬劃分成一系列正交的子載波資源,將不同的子載波資源分配給不同的用戶實現(xiàn)多址。注意不同的是:任一終端使用的子載波必須連續(xù)上行多址方式—SC-FDMA上行多址方式特點關鍵技術幀結構物理信道物理層過程考慮到多載波帶來的高PAPR會影響終端的射頻成本和電池壽命,LTE上行采用SingleCarrier-FDMA(即SC-FDMA)以改善峰均比。SC-FDMA的特點是,在采用IFFT將子載波轉換為時域信號之前,先對信號進行了FFT轉換,從而引入部分單載波特性,降低了峰均比。頻率時間用戶A用戶B用戶C子載波在任一調度周期中,一個用戶分得的子載波必須是連續(xù)的上下行資源單位信道類型信道名稱資源調度單位資源位置控制信道PCFICHREG占用4個REG,系統(tǒng)全帶寬平均分配時域:下行子幀的第一個OFDM符號PHICHREG最少占用3個REG時域:下行子幀的第一或前三個OFDM符號PDCCHCCE下行子幀中前1/2/3個符號中除了PCFICH、PHICH、參考信號所占用的資源PBCHN/A頻域:頻點中間的72個子載波時域:每無線幀subframe0第二個slotPUCCH位于上行子幀的頻域兩邊邊帶上業(yè)務信道PDSCH\PUSCHRB除了分配給控制信道及參考信號的資源頻率CCE:ControlChannelElement。CCE=9REGREG:REgroup,資源粒子組。REG=4RERE:ResourceElement。LTE最小的時頻資源單位。頻域上占一個子載波(15kHz),時域上占一個OFDM符號(1/14ms)關鍵技術幀結構物理信道物理層過程RB:ResourceBlock。LTE系統(tǒng)最常見的調度單位,上下行業(yè)務信道都以RB為單位進行調度。RB=84RE。左圖即為一個RB。時域上占7個OFDM符號,頻域上占12個子載波時間1個OFDM符號1個子載波LTERB資源示意圖多路信道傳輸同樣信息多路信道同時傳輸不同信息多路天線陣列賦形成單路信號傳輸包括時間分集,空間分集和頻率分集提高接收的可靠性和提高覆蓋適用于需要保證可靠性或覆蓋的環(huán)境理論上成倍提高峰值速率適合密集城區(qū)信號散射多地區(qū),不適合有直射信號的情況最大比合并最小均方誤差或串行干擾刪除波束賦形(Beamforming)發(fā)射分集分集合并通過對信道的準確估計,針對用戶形成波束,降低用戶間干擾可以提高覆蓋能力,同時降低小區(qū)內干擾,提升系統(tǒng)吞吐量空間復用多天線技術:分集、空間復用和波束賦形關鍵技術幀結構物理信道物理層過程LTE傳輸模式-概述Mode傳輸模式技術描述應用場景1單天線傳輸信息通過單天線進行發(fā)送無法布放雙通道室分系統(tǒng)的室內站2發(fā)射分集同一信息的多個信號副本分別通過多個衰落特性相互獨立的信道進行發(fā)送信道質量不好時,如小區(qū)邊緣3開環(huán)空間復用終端不反饋信道信息,發(fā)射端根據(jù)預定義的信道信息來確定發(fā)射信號信道質量高且空間獨立性強時4閉環(huán)空間復用需要終端反饋信道信息,發(fā)射端采用該信息進行信號預處理以產生空間獨立性信道質量高且空間獨立性強時。終端靜止時性能好5多用戶MIMO基站使用相同時頻資源將多個數(shù)據(jù)流發(fā)送給不同用戶,接收端利用多根天線對干擾數(shù)據(jù)流進行取消和零陷。6單層閉環(huán)空間復用終端反饋RI=1時,發(fā)射端采用單層預編碼,使其適應當前的信道7單流Beamforming發(fā)射端利用上行信號來估計下行信道的特征,在下行信號發(fā)送時,每根天線上乘以相應的特征權值,使其天線陣發(fā)射信號具有波束賦形效果信道質量不好時,如小區(qū)邊緣8雙流Beamforming結合復用和智能天線技術,進行多路波束賦形發(fā)送,既提高用戶信號強度,又提高用戶的峰值和均值速率信道質量較高且具有一定空間獨立性時(信道質量介于單流beamforming與空間復用之間)傳輸模式是針對單個終端的。同小區(qū)不同終端可以有不同傳輸模式eNB自行決定某一時刻對某一終端采用什么傳輸模式,并通過RRC信令通知終端模式3到模式8中均含有發(fā)射分集。當信道質量快速惡化時,eNB可以快速切換到模式內發(fā)射分集模式關鍵技術幀結構物理信道物理層過程接收機使用來自多個信道的副本信息能比較正確的恢復出原發(fā)送信號,從而獲得分集增益。手機受電池容量限制,因此在上行鏈路中采用接收分集也可有效降低手機發(fā)射功率LTE上行天線技術:接收分集MRC(最大比合并)線性合并后的信噪比達到最大化相干合并:信號相加時相位是對齊的越強的信號采用越高的權重適用場景:白噪或干擾無方向性的場景原理IRC(干擾抑制合并)合并后的SINR達到最大化有用信號方向得到高的增益干擾信號方向得到低的增益適用場景:干擾具有較強方向性的場景。接收分集的主要算法:MRC&IRC由于IRC在最大化有用信號接收的同時能最小化干擾信號,故通常情況IRC優(yōu)于MRC天線數(shù)越多及干擾越強時,IRC增益越大IRC需進行干擾估計,計算復雜度較大性能比較初期引入建議:

IRC性能較好,故建議廠商支持IRC鑒于IRC復雜度較大,廠商初期可能較難支持,故同時要求MRC

關鍵技術幀結構物理信道物理層過程內容:TD-LTE關鍵技術-物理層基本原理幀結構及物理信道物理層過程TD-LTE關鍵技術-高層LTE-A技術的引入分析TD-LTE幀結構子幀:1ms時隙0.5ms#0DwPTS特殊子幀:1ms#2#3#4半幀:5ms半幀:5ms幀:10msGPUpPTSTD-LTE幀結構特點:無論是正常子幀還是特殊子幀,長度均為1ms。FDD子幀長度也是1ms。一個無線幀分為兩個5ms半幀,幀長10ms。和FDDLTE的幀長一樣。特殊子幀DwPTS+GP+UpPTS=1msDL-ULConfigurationSwitch-pointperiodicitySubframenumber012345678905msDSUUUDSUUU15msDSUUDDSUUD25msDSUDDDSUDD310msDSUUUDDDDD410msDSUUDDDDDD510msDSUDDDDDDD65msDSUUUDSUUDTD-LTE上下行配比表轉換周期為5ms表示每5ms有一個特殊時隙。轉換周期為10ms表示每10ms有一個特殊時隙。關鍵技術幀結構物理信道物理層過程TD-LTE和TD-SCDMA鄰頻共存(1)TD-S=3:3根據(jù)仿真結果,此時TD-LTE下行扇區(qū)吞吐量為26Mbps左右(采用10:2:2,特殊時隙可以用來傳輸業(yè)務)TD-LTE=2:2+10:2:2TD-SCDMA時隙=675usDwPTS=75usGP=75usUpPTS=125usTD-LTE子幀=1ms=30720Ts10:2:2=21952Ts:4384Ts:4384Ts3:9:2=6592Ts:19744Ts:4384TsTD-SCDMATD-LTE1.025ms=2.15ms特殊時隙特殊時隙共存要求:上下行沒有交疊(圖中Tb>Ta)。則TD-LTE的DwPTS必須小于0.85ms(26112Ts)。可以采用10:2:2的配置0.675ms1ms關鍵技術幀結構物理信道物理層過程TD-SCDMATD-LTETD-SCDMA時隙=675usDwPTS=75usGP=75usUpPTS=125usTD-LTE子幀=1ms=30720Ts10:2:2=21952Ts:4384Ts:4384Ts3:9:2=6592Ts:19744Ts:4384Ts0.7ms0.675ms1ms=1.475ms共存要求:上下行沒有交疊(圖中Tb>Ta)。

則TD-LTE的DwPTS必須小于0.525ms(16128Ts),只能采用3:9:2的配置TD-S=4:2

根據(jù)計算,此時TD-LTE下行扇區(qū)吞吐量為28Mbps左右(為避免干擾,特殊時隙只能采用3:9:2,無法用來傳輸業(yè)務。經計算,為和TD-SCDMA時隙對齊引起的容量損失約為20%)計算方法:TS36.213規(guī)定,特殊時隙DwPTS如果用于傳輸數(shù)據(jù),那么吞吐量按照正常下行時隙的0.75倍傳輸。如果采用10:2:2配置,則下行容量為3個正常時隙吞吐量+0.75倍正常時隙吞吐量。如果丟失此0.75倍傳輸機會,則損失的吞吐量為0.75/3.75=20%TD-LTE=3:1+3:9:2關鍵技術幀結構物理信道物理層過程TD-LTE和TD-SCDMA鄰頻共存(2)TD-LTE和TD-SCDMA鄰頻共存(3)TD-SCDMA與TD-LTE鄰頻共存時,需要嚴格時隙對齊,當TD-SCDMA配置為2UL:4DL時,TD-LTE需用配置1UL:3DL,特殊時隙3:9:2或3:10:1與其匹配DwPTS均僅占用3個符號,無法傳輸業(yè)務信道,為了提高業(yè)務信道的容量,又滿足鄰頻共存時兩個TDD系統(tǒng)的GP對齊,建議增加DWPTS的符號數(shù),在短CP情況下,增加新的特殊時隙配比6:6:2;在長CP下情況下,增加新的特殊時隙配比5:5:2

增加新的特殊時隙配比需要修改標準,目前已經將該要求寫入R11版本,后續(xù)將考慮如何在R9版本中引入該要求。關鍵技術幀結構物理信道物理層過程特殊子幀TD-LTE特殊子幀繼承了TD-SCDMA的特殊子幀設計思路,由DwPTS,GP和UpPTS組成。TD-LTE的特殊子幀可以有多種配置,用以改變DwPTS,GP和UpPTS的長度。但無論如何改變,DwPTS+GP+UpPTS永遠等于1ms特殊子幀配置NormalCPDwPTSGPUpPTS0310119412103131121412115392693271022811121msGPDwPTSUpPTS1msGPDwPTSUpPTSTD-LTE的特殊子幀配置和上下行時隙配置沒有制約關系,可以相對獨立的進行配置目前廠家支持10:2:2(以提高下行吞吐量為目的)和3:9:2(以避免遠距離同頻干擾或某些TD-S配置引起的干擾為目的),隨著產品的成熟,更多的特殊子幀配置會得到支持關鍵技術幀結構物理信道物理層過程主同步信號PSS在DwPTS上進行傳輸DwPTS上最多能傳兩個PDCCHOFDM符號(正常時隙能傳最多3個)只要DwPTS的符號數(shù)大于等于6,就能傳輸數(shù)據(jù)(參照上頁特殊子幀配置)TD-SCDMA的DwPTS承載下行同步信道DwPCH,采用規(guī)定功率覆蓋整個小區(qū),UE從DwPTS上獲得與小區(qū)的同步TD-SCDMA的DwPTS無法傳輸數(shù)據(jù),所以TD-LTE在這方面是有提高的。如果小區(qū)覆蓋距離和遠距離同頻干擾不構成限制因素(在這種情況下應該采用較大的GP配置),推薦將DwPTS配置為能夠傳輸數(shù)據(jù)DwPTS關鍵技術幀結構物理信道物理層過程UpPTSUpPTS可以發(fā)送短RACH(做隨機接入用)和SRS(Sounding參考信號,詳細介紹見后)根據(jù)系統(tǒng)配置,是否發(fā)送短RACH或者SRS都可以用獨立的開關控制因為資源有限(最多僅占兩個OFDM符號),UpPTS不能傳輸上行信令或數(shù)據(jù)TD-SCDMA的UpPTS承載Uppch,用來進行隨機接入關鍵技術幀結構物理信道物理層過程邏輯、傳輸、物理信道下行信道映射關系上行信道映射關系邏輯信道定義傳送信息的類型,這些數(shù)據(jù)流是包括所有用戶的數(shù)據(jù)。傳輸信道是在對邏輯信道信息進行特定處理后再加上傳輸格式等指示信息后的數(shù)據(jù)流。

物理信道是將屬于不同用戶、不同功用的傳輸信道數(shù)據(jù)流分別按照相應的規(guī)則確定其載頻、擾碼、擴頻碼、開始結束時間等進行相關的操作,并在最終調制為模擬射頻信號發(fā)射出去;不同物理信道上的數(shù)據(jù)流分別屬于不同的用戶或者是不同的功用。關鍵技術幀結構物理信道物理層過程物理信道簡介信道類型信道名稱TD-S類似信道功能簡介控制信道PBCH(物理廣播信道)PCCPCHMIBPDCCH(下行物理控制信道)HS-SCCH傳輸上下行數(shù)據(jù)調度信令上行功控命令尋呼消息調度授權信令RACH響應調度授權信令PHICH(HARQ指示信道)ADPCH傳輸控制信息HI(ACK/NACK)PCFICH(控制格式指示信道)N/A指示PDCCH長度的信息PRACH(隨機接入信道)PRACH用戶接入請求信息PUCCH(上行物理控制信道)HS-SICH傳輸上行用戶的控制信息,包括CQI,ACK/NAK反饋,調度請求等。

業(yè)務信道PDSCH(下行物理共享信道)PDSCH下行用戶數(shù)據(jù)、RRC信令、SIB、尋呼消息PUSCH(上行物理共享信道)PUSCH上行用戶數(shù)據(jù)、用戶控制信息反饋,包括CQI,PMI,RI關鍵技術幀結構物理信道物理層過程物理信道配置關鍵技術幀結構物理信道物理層過程同步信號用來確保小區(qū)內UE獲得下行同步。同時,同步信號也用來表示小區(qū)物理ID(PCI),區(qū)分不同的小區(qū)

P-SCH(主同步信道):UE可根據(jù)P-SCH獲得符號同步

S-SCH(輔同步信道):UE根據(jù)S-SCH最終獲得幀同步SCH配置時域結構頻域結構PSS位于DwPTS的第三個符號SSS位于5ms第一個子幀的最后一個符號SCH(P/S-SCH)占用的72子載波位于系統(tǒng)帶寬中心位置關鍵技術幀結構物理信道物理層過程SCH(同步信道)小區(qū)物理ID(PCI)LTE系統(tǒng)提供504個物理層小區(qū)ID(即PCI),和TD-SCDMA系統(tǒng)的128個擾碼概念類似。網管配置時,為小區(qū)配置0~503之間的一個號碼即可基本概念小區(qū)ID獲取方式在TD-SCDMA系統(tǒng)中,UE解出小區(qū)擾碼序列(共有128種可能性),即可獲得該小區(qū)物理IDLTE的方式類似,UE需要解出兩個序列:主同步序列(PSS,即主同步信道P-SCH中傳播的序列,共有3種可能性)輔同步序列(SSS,即輔同步序列S-SCH中傳播的序列,共有168種可能性)由兩個序列的序號組合,即可獲取該小區(qū)ID配置原則因為PCI和小區(qū)同步序列關聯(lián),并且多個物理信道的加擾方式也和PCI相關,所以相鄰小區(qū)的PCI不能相同以避免干擾。關鍵技術幀結構物理信道物理層過程頻域:對于不同的系統(tǒng)帶寬,都占用中間的1.08MHz(72個子載波)時域:每5ms無線幀的subframe0的第二個slot的前4個OFDM符號上周期:40ms。每10ms重復發(fā)送一次,終端可以通過4次中的任一次接收解調出BCHPBCH配置PBCH(廣播信道)

廣播消息MIB在PBCH上傳輸,包含了接入LTE系統(tǒng)所需要的最基本的信息:系統(tǒng)帶寬系統(tǒng)幀號(SFN)PHICH配置關鍵技術幀結構物理信道物理層過程SIB承載在PDSCH,攜帶信息和TD-S的類似,例如:PLMNTrackareacode小區(qū)IDUE公共的無線資源配置信息同、異頻或不同技術網絡的

小區(qū)重選參數(shù)、切換參數(shù)SIB1SIB2SIB3~8指示上行傳輸數(shù)據(jù)是否正確收到采用BPSK調制指示PDCCH的占幾個symbol(1、2或3),在每子幀的第一個OFDM符號上發(fā)送采用QPSK調制隨物理小區(qū)ID(PCI)不同而在頻域位移不同位置,以便隨機化干擾PCFICH&PHICH配置PCFICH(物理層控制格式指示信道)

PHICH(物理HARQ指示信道)關鍵技術幀結構物理信道物理層過程頻域:所有子載波時域:每個子幀的前n個OFDM符號,n<=3用于發(fā)送上/下行調度信息、功控命令等通過下行控制信息塊DCI下發(fā)命令。不同用戶使用不同的DCIPDCCH配置---覆蓋PDCCH(物理下行控制信道)關鍵技術幀結構物理信道物理層過程DCI占用的物理資源可變,范圍為1~8個CCEDCI占用資源不同,則解調門限不同,資源越多,解調門限越低,覆蓋范圍越大PDCCH可用資源有限,單個DCI占用資源越多,將導致PDCCH支持用戶容量下降技術原理—PDCCH鏈路自適應/PCFICH功控PDCCH受到諸多因素影響:CCE聚合度、DCIFormat、鄰小區(qū)干擾、天線數(shù)及發(fā)送方式等PDCCH/PCFICH功控:由于PDCCH/PCFICH采用QPSK調制方式進行發(fā)送,因此可對PDCCH/PCFICH進行下行功控;針對邊緣用戶的PDCCH/PCFICH信息發(fā)送,可通過借用中心用戶控制信道的功率,增大邊緣戶用下行功率的方式,從而擴大覆蓋范圍PDCCH鏈路自適應:將PDCCH自適應與功率控制結合起來保證在惡劣無線條件下的PDCCH性能,以SINR作為觸發(fā)門限,即當SINR低于一定門限,PDCCH會采用8CCE+powerboostingPCFICH功控:同PDCCH功控,可以有效提升在惡劣無線條件下的PCFICH性能以上功能TD-LTE/LTE-FDD設備均可使用原理介紹引入分析性能增益—PDCCH鏈路自適應/PCFICH功控最大發(fā)射功率受到用戶數(shù)、基站總功率及射頻協(xié)議的限制如果基站發(fā)射功率為40W時,PDCCH/PCFICH單天線平均發(fā)射功率為:37dBm-10log(1200)=6.2dBm射頻協(xié)議規(guī)定:相鄰RE間功率差需要小于10dB鏈路預算結果:根據(jù)鏈路預算,不考慮其他信道受限,PDCCH功率提升3dB,覆蓋距離可增大20%左右;理論分析PDCCH配置---容量信道及信號REPCFICH4*4=16PHICHmin3*4=12max25*4=100RS兩天線端口4*100=4001symbol12*100=12002symbol2*1200=24003symbol3*1200=3600PDCCH可用資源有限,每個DCI占用資源越多,將導致PDCCH支持用戶容量下降關鍵技術幀結構物理信道物理層過程以兩天線端口為例計算PDCCH在20MHz帶寬下可調度用戶數(shù)支持用戶數(shù)的計算假定:用戶每10ms被調度一次用戶分布如下:10%用戶采用1CCE20%用戶采用2CCE20%用戶采用4CCE50%用戶采用8CCE兩天線端口10ms調度次數(shù)10ms調度用戶數(shù)2:2PDCCH占OFDMSYMBOL數(shù)目

1CCE2CCE4CCE8CCE1max12660301236min114542412332max330162783699min3121567836963max46223011456143min444220110521363:11max16880401648min152723216442max44021610448132min416208104481283max63831815878198min61430415272188初期引入建議:考慮初期應用場景為城區(qū),F(xiàn)ormat0和4即可滿足覆蓋要求,故初期僅要求格式0和4PRACH配置長度配置LTE中有兩種接入類型(競爭和非競爭),兩種類型共享接入資源(前導碼,共64個),需要提前設置。初期建議:競爭/非競爭兩種接入類型均要求,配置保證在切換場景下使用非競爭接入。格式時間長度覆蓋范圍01ms15km12ms77km22ms80km33ms100km40.157ms1.4km應用場景接入類型IDLE態(tài)初始接入競爭無線鏈路失敗后初始接入競爭連接態(tài)上行失步后發(fā)送上行數(shù)據(jù)競爭小區(qū)切換競爭/非競爭連接態(tài)上行失步后接收下行數(shù)據(jù)競爭/非競爭

PRACH(物理隨機接入信道)關鍵技術幀結構物理信道物理層過程接入類型建議頻域:1.08MHz帶寬(72個子載波)時域:普通上行子幀中(format0~3)及UpPTS(format4)每10ms無線幀接入0.5~6次,每個子幀采用頻分方式可支持多個隨機接入資源。供UE傳輸控制信息,包括CQI,ACK/NAK反饋,調度請求等一個控制信道由1個RBpair組成,位于上行子幀的兩邊邊帶上在子幀的兩個slot上下邊帶跳頻,獲得頻率分集增益通過碼分復用,可將多個用戶的控制信息在同一個PUCCH資源上發(fā)送。上行容量與吞吐量是PUCCH的RB資源個數(shù)與PUSCH的RB資源個數(shù)的折中PUCCH配置PUCCH(上行物理控制信道)控制信道示意圖關鍵技術幀結構物理信道物理層過程用于估計上行信道頻域信息,做頻率選擇性調度用于估計上行信道,做下行波束賦形

用于上行控制和數(shù)據(jù)信道的相關解調信道估計、測量。位于每個時隙數(shù)據(jù)部分之間下行導頻,用作信道估計。用作同步

僅出現(xiàn)于波束賦型模式,用于UE解調用于下行信道估計,及非beamforming模式下的解調。調度上下行資源用作切換測量參考信號TD-LTETD-SCDMA下行參考信號上行參考信號CRSDRSDMRSSRSDWPTSMidamble碼相同點:都是公共導頻,分布于全帶寬內不同點:CRS還可用作非beamforming模式下的解調相同點:主要用于業(yè)務信道的解調不同點:TD-L系統(tǒng)是寬帶系統(tǒng),本身存在多個子載波,故DRS及DMRS分布于用戶占用的子載波帶寬內。DRS:僅用于BF模式下業(yè)務信道的解調DMRS:用于上行控制信道和業(yè)務信道的解調TD-LTE特有,上行實現(xiàn)Sounding后,可以實現(xiàn)BF和更準確的上下行頻選調度

關鍵技術幀結構物理信道物理層過程下行參考信號兩天線端口示意圖DRS(專用參考信號)CRS(公共參考信號)天線端口5示意圖

CRSDRS位置分布于下行子幀全帶寬上分布于用戶所用PDSCH帶寬上作用下行信道估計,調度下行資源切換測量波束賦形時,用于UE解調應用發(fā)射分集、空間復用的業(yè)務和控制信道波束賦型的控制信道波束賦型的業(yè)務信道關鍵技術幀結構物理信道物理層過程CRSPowerBoosting小區(qū)導頻功率提升:LTE中導頻有兩類,即小區(qū)導頻和用戶專用導頻,功率提升僅針對小區(qū)導頻可有效擴大覆蓋范圍:LTE定義小區(qū)導頻上的發(fā)射功率強度可高于業(yè)務信道,以提高小區(qū)邊緣導頻的信道估計性能,從而擴大覆蓋范圍動態(tài)調整范圍:協(xié)議中有8個導頻功率密度/業(yè)務功率密度的級別,最大6db,最小-3db擴大覆蓋:小區(qū)導頻(CRS)的功率增強可提升小區(qū)邊緣的信道估計性能,在覆蓋范圍較大,導頻覆蓋受限的場景下,可采用PowerBoosting方案擴大覆蓋設備能力:導頻功率提升功能對設備的射頻模塊有要求(協(xié)議中已明確相關的射頻指標:RE間功率差小于10dB),從前期測試來看,設備均已滿足所有的射頻指標要求,故可要求此功能;該功能TD-LTE/LTE-FDD設備均可使用原理介紹引入分析LTE終端測量量-概述LTE終端需要報告以下標準化測量量:RSRP表示信號強度,類比于TD-SCDMA的RSCPRSRQ表示信號質量。TD-SCDMA里沒有對應測量量小區(qū)選擇基于RSRP值小區(qū)重選基于RSRP值切換基于RSRP或RSRQ測量量使用場景Release9對小區(qū)選擇/重選進行了優(yōu)化,小區(qū)選擇/重選也可基于RSRQ切換可以基于RSRQ,避免了TD-SCDMA中切換只能基于RSCP帶來的信道質量未知的問題關鍵技術幀結構物理信道物理層過程上行參考信號可以在普通上行子幀上傳輸,也可以在UpPTS上傳輸,位于上行子幀的最后一個SC-FDMA符號,eNB配置UE在某個時頻資源上發(fā)送sounding以及發(fā)送sounding的長度。DMRS(解調參考信號)在PUCCH、PUSCH上傳輸,用于PUCCH和PUSCH的相關解調ForPUSCH

每個slot(0.5ms)一個RS,第四個OFDMsymbolForPUCCH-ACK

每個slot中間三個OFDMsymbol為RSForPUCCH-CQI

每個slot兩個參考信號SRS(探測參考信號)

Sounding作用上行信道估計,選擇MCS和上行頻率選擇性調度TDD系統(tǒng)中,估計上行信道矩陣H,用于下行波束賦形Sounding周期由高層通過RRC信令觸發(fā)UE發(fā)送SRS,包括一次性的SRS和周期性SRS兩種方式周期性SRS支持2ms,5ms,10ms,20ms,40ms,80ms,160ms,320ms八種周期TDD系統(tǒng)中,5ms最多發(fā)兩次關鍵技術幀結構物理信道物理層過程SlotstructureforACK/NAKanditsRSDMRS1slotDMRSDMRSSlotstructureforPUSCHanditsRS1slotDMRSSlotstructureforCQIanditsRS1slotDMRSDMRS內容:TD-LTE關鍵技術-物理層基本原理幀結構及物理信道物理層過程TD-LTE關鍵技術-高層LTE-A技術的引入分析物理層過程-下行同步第一步:UE用3個已知的主同步序列和接收信號做相關,找到最大相關峰值,從而獲得該小區(qū)的主同步序列以及主同步信道位置(PSC,即上圖的紫色位置),達到OFDM符號同步。PSC每5ms發(fā)射一次,所以UE此時還不能確定哪里是整個幀的開頭。另外,小區(qū)的主同步序列是構成小區(qū)ID的一部分。第二步:UE用168個已知的輔同步序列在特定位置(上圖中的藍色位置,即SSC)和接收信號做相關,找到該小區(qū)的輔同步序列。SSC每5ms發(fā)射一次,但一幀里的兩次SSC發(fā)射不同的序列。UE據(jù)此特性獲得幀同步。輔同步序列也是構成小區(qū)ID的一部分。第三步:到此,下行同步完成。同時UE已經獲取了該小區(qū)的小區(qū)IDS1核心網下行同步子幀0(下行)特殊子幀#2子幀2(上行)PSC(PrimarySynchronizationChannel)SSC(SecondarySynchronizationChannel)下行同步是UE進入小區(qū)后要完成的第一步,只有完成下行同步,才能開始接收其他信道(如廣播信道)并進行其他活動。TD-SCDMA中主要依靠Sync_DL進行下行同步UE在DwPTS上粗搜SYNC_DL位置(與TD-LTE相同每5ms幀發(fā)送一次),與可能的32個sync_DL做相關,確定SYNC_DL的碼型(每個Sync_DL對應4個midamble碼和擾碼序列)獲取SYNC_DL之后,在TS0繼續(xù)通過做相關來獲取當前小區(qū)midamble碼獲取midamble碼后,便可建立TS0同步并讀取PCCPCH獲取小區(qū)廣播信息,得到擾碼TD-LTETD-SCDMA關鍵技術幀結構物理信道物理層過程物理層過程-隨機接入S1核心網PreamblePRACH信道可以承載在UpPTS上,但因為UpPTS較短,此時只能發(fā)射短Preamble碼。短Preamble碼能用在最多覆蓋1.4公里的小區(qū)。PRACH信道也可承載在正常的上行子幀。這時可以發(fā)射長preamble碼。長preamble碼有4種可能的配置,對應的小區(qū)覆蓋半徑從14公里到100公里不等。PRACH信道在每個子幀上只能配置一個。考慮到LTE中一共有64個preamble碼,在無沖突的情況下,每個子幀最多可支持64個UE同時接入。子幀0(下行)特殊子幀子幀2(上行)長Preamble短Preamble在UE收取了小區(qū)廣播信息之后,當需要接入系統(tǒng)時,UE即在PRACH信道發(fā)送Preamble碼,開始觸發(fā)隨機接入流程關鍵技術幀結構物理信道物理層過程物理層過程-隨機接入信令流程UEeNBPreamblePRACH信道RandomAccessResponsePDSCH(公共業(yè)務信道)RRC連接請求PUSCH(公共業(yè)務信道)RRC連接建立PDSCH(公共業(yè)務信道)發(fā)送preamble,請求接入確認收到請求,并指示UE調整上行同步UE發(fā)送IMSI或TMSI,正式請求RRC連接確認收到請求并返回該UE的IMSI(TMSI)以解決競爭問題(如果兩個UE都以為自己能獲得接入,那么通過此消息的IMSI就能挑出真正獲準接入的UETD-LTE關鍵技術幀結構物理信道物理層過程降低小區(qū)間干擾補償路徑損耗和陰影衰落,適應信道變化

上行功率控制概述功控方案功控信道PUSCH/PUCCH/SRS/PRACH開環(huán)功控(補償路徑損耗和陰影衰落)確定UE發(fā)射功率的一個起始發(fā)射功率,作為閉環(huán)功控調整的基礎;閉環(huán)功控(適應信道變化)eNodeB通過測量PUCCH/PUSCH/SRS信號的SINR,和目標值SINRtarget比較,調整相應子幀的上行發(fā)送信號的發(fā)射功率;外環(huán)功控根據(jù)BLER的統(tǒng)計值動態(tài)調整閉環(huán)功控中使用的目標值SINRtarget功控目的關鍵技術幀結構物理信道物理層過程下行功率分配概述半靜態(tài)分配RS和PDSCH的功率比值,保證RS和PDSCH的功率分配合理下行業(yè)務信道若進行功控,則會出現(xiàn)業(yè)務信道功率與導頻功率無固定關系。使得UE反饋的CQI信息不能正確反映業(yè)務信道的實際質量PDSCH功率分配原因功率分配信道注:規(guī)范沒有規(guī)定PBCH等控制信道的功率如何控制,應該取決于廠家實現(xiàn)。在3GPP定義規(guī)范時,經過長期的討論,認為關鍵的控制信道如PBCH,PDCCH不會存在覆蓋問題功率分配方式關鍵技術幀結構物理信道物理層過程RSEPRE在整個系統(tǒng)帶寬內是常數(shù)(-60,50)dBm;且在所有子幀內是常數(shù)(PB=0)在覆蓋范圍較大時,可能會出現(xiàn)因導頻功率不足,而導致覆蓋受限的場景。故可采用導頻功率增強方案,即Powerboosting,提高信道估計的性能,從而擴大覆蓋(PB=1,2,3)PDSCH功率分配1/22/533/43/5214/515/4102、4天線端口

單天線端口PBRS分為兩類:有RS的PDSCH、無RS的PDSCHPDSCH推薦配置PB=1,即兩類PDSCH上的功率相同,此時功率利用率最高。兩天線端口為例PRB中各信道RE及導頻分布圖每個symbol上的最大發(fā)射功率為43dBm(20W);無powerboosting時有RS的PDSCHEPRE=10lg[(5/4)*20*1000/*(12*100)]=13dBmRSEPRE=(總功率-PDSCH功率)/2=12dBmPowerboosting時,有RS的PDSCHEPRE=10lg[20*1000/*(12*100)]=12dBmRSEPRE=(總功率-PDSCH功率)/2=15dBm激活Powerboosting時,RS的功率可以配置為比PDSCH的功率高3dB或6dB關鍵技術幀結構物理信道物理層過程PDCCHPDSCHRSP系統(tǒng)支持下行頻選調度,在低速時開啟此功能,且開啟門限值可配;上行頻選比下行頻選增益小、代價高,不做要求,但必須支持上行跳頻以獲得頻率分集增益OFDM系統(tǒng)作為多子載波系統(tǒng),可以通過頻率選擇性調度,為用戶分配信道質量較好的頻率資源,從而獲得頻率分集增益頻率選擇性調度

原理介紹

引入建議移動速率由于頻選調度需要終端反饋信道信息,如果反饋時延大于信道變化時間,那么頻選調度增益將不明顯;移動速率越高,UE反饋的CQI信息越不準確,因此頻選增益只能在一定移動速率下獲得系統(tǒng)開銷要獲得上行頻選增益,要求終端周期發(fā)送信道探測(Sounding)信號,但sounding信號的發(fā)送會增大終端耗電要獲得下行頻選增益,需要終端及時反饋信道信息增益影響因素關鍵技術幀結構物理信道物理層過程小區(qū)間干擾消除背景及技術原理各小區(qū)相互協(xié)調,對無線資源的使用進行限制,減小同頻干擾部分頻率復用:限制相鄰小區(qū)的小區(qū)邊緣僅使用彼此錯開的部分頻率資源,如左圖所示軟頻率復用:將小區(qū)邊緣頻率資源劃分為N份,各小區(qū)邊緣僅在某一份資源上滿功率發(fā)送,區(qū)域資源上非滿功率發(fā)送應用效果分析由于靜態(tài)及半靜態(tài)ICIC均需要做復雜的網絡規(guī)劃,且從仿真來看,頻率效率會有下降,故不做要求;而動態(tài)ICIC無需網絡規(guī)劃,且能獲得部分干擾協(xié)調增益,故要求設備支持動態(tài)ICIC應用效分析廠家支持情況及引入建議根據(jù)上下行的無線信道特點和無線資源的質量動態(tài)調度小區(qū)的無線資源(頻率、功率)實現(xiàn)小區(qū)間干擾協(xié)調,保證同頻組網的性能內容:TD-LTE關鍵技術-物理層TD-LTE關鍵技術-高層無線網基本信令流程端到端業(yè)務建立/釋放相關流程移動性管理LTE-A技術的引入分析隨機接入過程(36.300)申請上行資源與eNodeB間的上行時間同步從RRC-IDLE狀態(tài)到RRC-CONNECT的狀態(tài)轉換,即RRC連接過程,如初始接入和TAU更新無線鏈路失敗后的初始接入,即RRC連接重建過程在RRC-CONNECTED狀態(tài),未獲得上行同步但需發(fā)送上行數(shù)據(jù)和控制信息或雖未上行失步但需要通過隨機接入申請上行資源在RRC-CONNECTED狀態(tài),從服務小區(qū)切換到目標小區(qū)在RRC-CONNECTED狀態(tài),未獲得上行同步但需接收下行數(shù)據(jù)在RRC-CONNECTED狀態(tài),UE位置輔助定位需要,網絡利用隨機接入獲取時間提前量(TA:TimingAdvance)競爭接入過程非競爭接入過程無線網基本信令流程隨機接入隨機接入實現(xiàn)的基本功能隨機接入的使用場景基于競爭的隨機接入(2-1)UE隨機選擇preamble碼發(fā)起Msg1:發(fā)送Preamble碼eNB可以選擇64個Preamble碼中的部分或全部用于競爭接入Msg1承載于PRACH上Msg2:隨機接入響應Msg2由eNB的MAC層組織,并由DL_SCH承載一條Msg2可同時響應多個UE的隨機接入請求eNB使用PDCCH調度Msg2,并通過RA-RNTI進行尋址,RA-RNTI由承載Msg1的PRACH時頻資源位置確定Msg2包含上行傳輸定時提前量、為Msg3分配的上行資源、臨時C-RNTI等Msg3:第一次調度傳輸UE在接收Msg2后,在其分配的上行資源上傳輸Msg31234基于競爭的隨機接入過程2-1無線網基本信令流程隨機接入基于競爭的隨機接入過程2-2基于競爭的隨機接入(2-2)針對不同的場景,Msg3包含不同的內容初始接入:攜帶RRC層生成的RRC連接請求,包含UE的S-TMSI或隨機數(shù)連接重建:攜帶RRC層生成的RRC連接重建請求,C-RNTI和PCI切換:傳輸RRC層生成的RRC切換完成消息以及UE的C-RNTI上/下行數(shù)據(jù)到達:傳輸UE的C-RNTIMsg4:競爭解決初始接入和連接重建場景切換,上/下行數(shù)據(jù)到達場景競爭判定Msg4攜帶成功解調的Msg3消息的拷貝,UE將其與自身在Msg3中發(fā)送的高層標識進行比較,兩者相同則判定為競爭成功UE如果在PDCCH上接收到調度Msg4的命令,則競爭成功調度Msg4使用由臨時C-RNTI加擾的PDCCH調度eNB使用C-RNTI加擾的PDCCH調度Msg4C-RNTIMsg2中下發(fā)的臨時C-RNTI在競爭成功后升級為UE的C-RNTIUE之前已分配C-RNTI,在Msg3中也將其傳給eNB。競爭解決后,臨時C-RNTI被收回,繼續(xù)使用UE原C-RNTI無線網基本信令流程隨機接入基于非競爭的隨機接入UE根據(jù)eNB的指示,在指定的PRACH上使用指定的Preamble碼發(fā)起隨機接入Msg0:隨機接入指示對于切換場景,eNB通過RRC信令通知UE對于下行數(shù)據(jù)到達和輔助定位場景,eNB通過PDCCH通知UEMsg1:發(fā)送Preamble碼UE在eNB指定的PRACH信道資源上用指定的Preamble碼發(fā)起隨機接入Msg2:隨機接入響應Msg2與競爭機制的格式與內容完全一樣,可以響應多個UE發(fā)送的Msg1基于非競爭的隨機接入過程無線網基本信令流程隨機接入由網絡向空閑態(tài)或連接態(tài)的UE發(fā)起Paging消息會在UE注冊的所有小區(qū)發(fā)送(TA范圍內)核心網觸發(fā):通知UE接收尋呼請求(被叫,數(shù)據(jù)推送)eNodeB觸發(fā):通知系統(tǒng)消息更新以及通知UE接收ETWS等信息尋呼(36.300,36.331)在S1AP接口消息中,MME對eNB發(fā)paging消息,每個paging消息攜帶一個被尋呼UE信息eNB讀取Paging消息中的TA列表,并在其下屬于該列表內的小區(qū)進行空口尋呼若之前UE已將DRX消息通過NAS告訴MME,則MME會將該信息通過paging消息告訴eNB空口進行尋呼消息的傳輸時,eNB將具有相同尋呼時機的UE尋呼內容匯總在一條尋呼消息里尋呼消息被映射到PCCH邏輯信道中,并根據(jù)UE的DRX周期在PDSCH上發(fā)送尋呼的發(fā)送無線網基本信令流程尋呼尋呼消息的讀取UE尋呼消息的接收遵循DRX的原則UE根據(jù)DRX周期在特定時刻根據(jù)P-RNTI讀取PDCCHUE根據(jù)PDCCH的指示讀取相應PDSCH,并將解碼的數(shù)據(jù)通過尋呼傳輸信道(PCH)傳到MAC層。PCH傳輸塊中包含被尋呼UE標識(IMSI或S-TMSI),若未在PCH上找到自己的標識,UE再次進入DRX狀態(tài)3G中UE也遵循DRX周期讀取尋呼消息,但有專用的尋呼信道PICH和PCH尋呼的讀取無線網基本信令流程尋呼RRC協(xié)議介紹控制面協(xié)議——RRC協(xié)議RRC協(xié)議功能為NAS層提供連接管理、消息傳遞等服務對接入網的底層協(xié)議實體提供參數(shù)配置的功能負責UE移動性管理相關的測量、控制等功能RRC協(xié)議承載——SRBSRB類別承載邏輯信道承載消息類別承載消息內容SRB0CCCHRRC消息RRC連接請求,RRC連接建立,RRC連接拒絕,RRC連接重建立請求,RRC連接重建立,RRC連接重建立拒絕SRB1DCCHRRC消息部分NAS消息RRC連接建立完成,RRC連接重建立完成,RRC連接重配置,RRC連接重配置完成,RRC連接釋放等SRB2DCCHNAS消息上下行直傳消息無線網基本信令流程RRC連接建立、重配重建、釋放RRC連接建立過程觸發(fā)原因:IDLE態(tài)UE需變?yōu)檫B接態(tài)時發(fā)起該過程,如呼叫、響應尋呼、TAU、Attach等RRC連接建立成功流程RRC連接請求:UE通過UL_CCCH在SRB0上發(fā)送,攜帶UE的初始(NAS)標識和建立原因等,該消息對應于隨機接入過程的Msg3RRC連接建立:eNB通過DL_CCCH在SRB0上發(fā)送,攜帶SRB1的完整配置信息,該消息對應隨機接入過程的Msg4RRC連接建立完成:UE通過UL-DCCH在SRB1上發(fā)送,攜帶上行方向NAS消息,如AttachRequest、TAURequest、ServiceRequest、DetachRequest等,eNB根據(jù)這些消息進行S1口建立RRC連接建立失敗第二步中,如果eNB拒絕為UE建立RRC連接,則通過DL_CCCH在SRB0上回復一條RRC連接拒絕消息RRC連接,建立成功RRC連接,網絡側拒絕無線網基本信令流程RRC連接建立RRC連接建立RRC連接重建立過程觸發(fā)原因:當處于RRC連接狀態(tài)但出現(xiàn)切換失敗、無線鏈路失敗、完整性保護失敗、RRC重配置失敗等情況時,觸發(fā)此過程RRC連接重建立成功流程RRC連接重建請求:UE通過UL_CCCH在SRB0上發(fā)送,攜帶UE的AS層初始標識信息及重建立原因,該消息對應隨機接入過程的Msg3RRC連接重建:eNB通過DL_CCCH在SRB0上回復,攜帶SRB1的完整配置信息,該消息對應隨機接入過程的Msg4RRC連接重建立完成:UE通過UL-DCCH在SRB1上發(fā)送,不攜帶任何實際信息,只起到RRC層確認的功能RRC連接重建立拒絕流程第二步中,如果eNB中沒有UE的上下文信息,則拒絕為UE重建RRC連接,則通過DL_CCCH在SRB0上回復一條RRC連接重建立拒絕消息RRC連接重建成功RRC連接重建失敗RRC連接重建無線網基本信令流程RRC連接重建RRC連接重配置過程觸發(fā)原因:當需要發(fā)起對SRB和DRB的管理、低層參數(shù)配置、切換執(zhí)行和測量控制時,觸發(fā)此過程RRC連接重配置過程RRC連接重配置:eNB通過DL_DCCH在SRB1上發(fā)送,根據(jù)功能的不同攜帶不同的配置信息內容,一條消息中可以攜帶體現(xiàn)多個功能的信息單元RRC連接重配置完成:UE通過UL_DCCH在SRB1上發(fā)送,不攜帶任何實際信息,只起到RRC層確認的功能RRC連接重配置異常流程若UE無法執(zhí)行RRC連接重配置消息中的內容,則UE回退到收到該消息前的配置,并發(fā)起RRC連接重建立過程RRC連接重配置成功RRC連接重配置異常RRC連接重配無線網基本信令流程RRC連接重配RRC連接釋放過程觸發(fā)原因:網絡希望解除與UE的RRC連接時,觸發(fā)該過程RRC連接釋放過程RRC連接釋放:eNB通過DL_DCCH在SRB1上發(fā)送,可選擇攜帶重定位信息和專用優(yōu)先級分配信息(用于控制UE的小區(qū)選擇和小區(qū)重選)本地釋放某些情況下,UE的RRC層根據(jù)NAS層的指示主動釋放RRC連接,不通知網絡側而主動進入空閑狀態(tài),如NAS層鑒權過程中沒有通過鑒權檢查RRC連接釋放RRC連接釋放無線網基本信令流程RRC連接釋放RRC過程場景總結

RRC連接建立RRC連接重建RRC重配置RRC釋放場景初始接入Attach時發(fā)起;UE從IDLE態(tài)至連接態(tài)時發(fā)起:

發(fā)起呼叫;

響應尋呼;AttachRequest;TAURequest;DetachRequest

RRC連接出現(xiàn)異常時發(fā)起:

切換失敗;

無線鏈路失敗;

底層完整性保護失敗;

RRC重配置失??;當需要對SRB和DRB進行管理時發(fā)起:E-RAB的建立、修改、刪除;

請求UE激活SRB2;測量控制下發(fā)時發(fā)起;切換執(zhí)行時發(fā)起;希望解除與UE的RRC連接,使UE返回IDLE態(tài)時;RRC過程總結無線網基本信令流程RRC連接建立、重配重建、釋放測量概述測量(36.331)RRC_IDLE狀態(tài)下,UE的測量參數(shù)信息通過E-UTRAN的廣播獲得RRC_CONNECTED狀態(tài)下,E-UTRAN通過專屬信令向UE下發(fā)測量配置(measurementconfiguration)信息,如RRCConnectionReconfiguration消息中可攜帶UE可執(zhí)行的測量類型同頻測量:測量與當前服務小區(qū)下行頻點相同的鄰小區(qū)下行頻點異頻測量:測量與當前服務小區(qū)下行頻點不同的下行頻點(同小區(qū)或鄰小區(qū))與UTRA的系統(tǒng)間測量與GERAN的系統(tǒng)間測量與CDMA2000HRPD或CDMA20001xRTT的系統(tǒng)間測量無線網基本信令流程測量測量下達IDLE態(tài),網絡側通過系統(tǒng)消息告知UE需要進行的測量及其參數(shù)SIB4:下發(fā)同頻鄰區(qū)測量信息(鄰區(qū)列表)SIB5:下發(fā)異頻鄰區(qū)測量信息(鄰區(qū)列表)SIB6:下發(fā)UTRAN鄰區(qū)信息SIB7:下發(fā)GERAN鄰區(qū)信息SIB8:下發(fā)CDMA2000鄰區(qū)信息連接態(tài),網絡側通過RRC重配消息中攜帶MeasConfig信元給UE下發(fā)測量配置該信元中攜帶測量對象和測量上報標準測量配置下發(fā)無線網基本信令流程測量測量報告上報IDLE態(tài)下,UE不上報,僅做小區(qū)重選;連接態(tài)下UE進行測量上報事件觸發(fā)一次上報觸發(fā)事件有A1—A5,B1,B2上報次數(shù)為一次UE忽略上報間隔配置周期性上報觸發(fā)類型為周期,包含上報CGI、上報最強小區(qū)、SON目的上報最強小區(qū)如果上報目的為“上報CGI”或上報“SON目的上報最強小區(qū)”,則上報次數(shù)為1事件觸發(fā)周期上報(事件觸發(fā)上報與周期性上報的結合)觸發(fā)事件有A1—A5,B1,B2上報次數(shù)為多次上報間隔配置有效測量事件LTE系統(tǒng)內的同頻/異頻測量事件異技術測量事件–EventA1:服務小區(qū)測量值(RSRP或RSRQ)大于門限值–EventA2:服務小區(qū)測量值(RSRP或RSRQ)小于門限值–EventA3:鄰小區(qū)測量值優(yōu)于服務小區(qū)測量值一定門限值–EventA4:鄰小區(qū)測量值大于門限值–EventA5:服務小區(qū)測量值小于門限1,同時鄰小區(qū)信道質量大于門限2–EventB1:異技術鄰小區(qū)信道質量大于門限–EventB2:服務小區(qū)信道質量小于門限1,同時異技術鄰小區(qū)信道質量大于門限2測量上報無線網基本信令流程測量內容:TD-LTE關鍵技術-物理層TD-LTE關鍵技術-高層無線網基本信令流程端到端業(yè)務建立/釋放相關流程移動性管理LTE-A技術的引入分析Attach和Detach過程作用:Attach過程完成UE在網絡的注冊,完成核心網(EPC)對該UE默認承載的建立Detach過程完成UE在網絡側的注銷和所有EPS承載的刪除Attach說明:LTE中,Attach伴隨著核心網處默認承載的建立Detach說明:UE/MME/SGSN/HSS均可發(fā)起detach過程若網絡側長時間沒有獲得UE的信息,則會發(fā)起隱式的Detach過程,即核心網將該UE的所有承載釋放而不通知UEAttach與Detach過程端到端業(yè)務建立/釋放相關流程Attach流程UE開機Attach過程端到端業(yè)務建立/釋放相關流程Attach流程Attach信令流程E-UTRAN部分在無線網部分,LTE的attach與3G的類似,完成相同的功能而在核心網部分,除薦權、身份驗證、用戶注冊以外,LTE還包含默認承載的建立,而3G中沒有Attach過程說明處在RRC_IDLE態(tài)的UE進行Attach過程,首先發(fā)起隨機接入過程,即MSG1消息;eNB檢測到MSG1消息后,向UE發(fā)送隨機接入響應消息,即MSG2消息;UE收到隨機接入響應后,根據(jù)MSG2的TA調整上行發(fā)送時機,向eNB發(fā)送RRCConnectionRequest消息;eNB向UE發(fā)送RRCConnectionSetup消息,包含建立SRB1承載信息和無線資源配置信息;UE完成SRB1承載和無線資源配置,向eNB發(fā)送RRCConnectionSetupComplete消息,包含NAS層Attachrequest信息;eNB選擇MME,向MME發(fā)送INITIALUEMESSAGE消息,包含NAS層Attachrequest消息;MME向eNB發(fā)送INITIALCONTEXTSETUPREQUEST消息,請求建立默認承載,包含NAS層AttachAccept、ActivatedefaultEPSbearercontextrequest消息;eNB接收到INITIALCONTEXTSETUPREQUEST消息,如果不包含UE能力信息,則eNB向UE發(fā)送UECapabilityEnquiry消息,查詢UE能力;UE向eNB發(fā)送UECapabilityInformation消息,報告UE能力信息;eNB向MME發(fā)送UECAPABILITYINFOINDICATION消息,更新MME的UE能力信息;eNB根據(jù)INITIALCONTEXTSETUPREQUEST消息中UE支持的安全信息,向UE發(fā)送SecurityModeCommand消息,進行安全激活;UE向eNB發(fā)送SecurityModeComplete消息,表示安全激活完成;eNB根據(jù)INITIALCONTEXTSETUPREQUEST消息中的ERAB建立信息,向UE發(fā)送RRCConnectionReconfiguration消息進行UE資源重配,包括重配SRB1和無線資源配置,建立SRB2、DRB(包括默認承載)等;UE向eNB發(fā)送RRCConnectionReconfigurationComplete消息,表示資源配置完成;eNB向MME發(fā)送INITIALCONTEXTSETUPRESPONSE響應消息,表明UE上下文建立完成;UE向eNB發(fā)送ULInformationTransfer消息,包含NAS層AttachComplete、ActivatedefaultEPSbearercontextaccept消息;eNB向MME發(fā)送上行直傳UPLINKNASTRANSPORT消息,包含NAS層AttachComplete、ActivatedefaultEPSbearercontextaccept消息。Attach流程說明端到端業(yè)務建立/釋放相關流程Attach流程完整的ATTACH過程端到端業(yè)務建立/釋放相關流程Attach流程核心網進行用戶身份驗證、薦權和該用戶上次關機遺留承載的刪除完整的ATTACH過程(續(xù))端到端業(yè)務建立/釋放相關流程Attach流程核心網建立默認承載,打通上行數(shù)據(jù)通道打通上行數(shù)據(jù)通道,修改承載ConnectedUEinitiatedDetachDetach信令流程—連接態(tài)UE發(fā)起端到端業(yè)務建立/釋放相關流程Detach流程ConnectedUEinitiatedDetach說明處在RRC_CONNECTED態(tài)的UE進行Detach過程,向eNB發(fā)送ULNASTransfer消息,包含NAS層Detachrequest信息;eNB向MME發(fā)送上行直傳UPLINKNASTRANSPORT消息,包含NAS層Detachrequest信息;MME向Serving-GW發(fā)送DeleteSessionRequest,以刪除EPS承載;Serving-GW向MME發(fā)送DeleteSessionResponse,以確認EPS承載刪除;MME向基站發(fā)送下行直傳DOWNLINKNASTRANSPORT消息,包含NAS層Detachaccept消息;eNB向UE發(fā)送DLInformationTransfer消息,包含NAS層Detachaccept消息;MME向eNB發(fā)送UECONTEXTRELEASECOMMAND消息,請求eNB釋放UE上下文信息;eNB接收到UECONTEXTRELEASECOMMAND消息,向UE發(fā)送RRCConnectionRelease消息,釋放RRC連接;eNB釋放UE上下文信息,向MME發(fā)送UECONTEXTRELEASECOMPLETE消息進行響應。連接態(tài)UE發(fā)起Detach流程說明端到端業(yè)務建立/釋放相關流程Detach流程MME-initiatedDetachMME發(fā)起的Detach過程與UE發(fā)起的類似,只是DetachRequest由MME發(fā)起Detach信令流程—連接態(tài)MME發(fā)起端到端業(yè)務建立/釋放相關流程Detach流程HSS-initiatedDetach端到端業(yè)務建立/釋放相關流程Detach流程ServiceRequest概述ServiceRequest過程作用當UE無RRC連接且有上行數(shù)據(jù)發(fā)起需求時當UE處于ECMIDLE態(tài)且有下行數(shù)據(jù)達到時在S1接口上建立S1承載,在Uu接口上建立數(shù)據(jù)無線承載說明當UE發(fā)起servicerequest時,需先發(fā)起隨機接入過程ServiceRequest由RRCConnectionSetupComlete攜帶上去當下行數(shù)據(jù)達到時,網絡側先對UE進行尋呼,隨后UE發(fā)起隨機接入過程,并發(fā)起servicerequest過程UE發(fā)起servicerequest相當于主叫過程下行數(shù)據(jù)達到發(fā)起的servicerequest相當于被叫接入端到端業(yè)務建立/釋放相關流程ServiceRequest過程UEtriggeredServiceRequest主叫、被叫均需發(fā)起該過程端到端業(yè)務建立/釋放相關流程ServiceRequest過程這個流程很面熟NetworkTriggeredServiceRequest被叫業(yè)務,網絡通過Paging引發(fā)UE發(fā)起該過程端到端業(yè)務建立/釋放相關流程ServiceRequest過程內容:TD-LTE關鍵技術-物理層TD-LTE關鍵技術-高層無線網基本信令流程端到端業(yè)務建立/釋放相關流程移動性管理LTE-A技術的引入分析TAU概述TA和TAITAU的定義當移動臺由一個TA移動到另一個TA時,必須在新的TA上重新進行位置登記以通知網絡來更改它所存儲的移動臺的位置信息,這個過程就是跟蹤區(qū)更新(TrackingAreaUpdate,TAU)‘移動性管理TAUTAU過程在網絡登記新的用戶位置信息進入新的TA,其TAI不在UE存儲的TAILIST內給用戶分配新的GUTI核心網在同一個MMEpool用GUTI唯一標識一個UE。若TAU過程中更換了MMEpool,則核心網會在TAUACCEPT消息中攜帶新GUTI分配給UE使UE和MME的狀態(tài)由EMM-DEREGISTERED變?yōu)镋MM-REGISTEREDUE短暫進入無服務區(qū)后回到覆蓋區(qū),信號恢復,且周期性TAU到期IDLE態(tài)用戶可通過TAU過程請求建立用戶面資源IDLE下發(fā)起TAU過程時,如果有上行數(shù)據(jù)或者上行信令(與TAU無關的)發(fā)送,UE可以在TAUrequest消息中設置an“active”標識,來請求建立用戶面資源,并且在TAU完成后保持NAS信令連接

連接態(tài)不可設置該標識TAU的作用移動性管理TAU切換概述切換的含義及目的當正在使用網絡服務的用戶從一個小區(qū)移動到另一個小區(qū),或由于無線傳輸業(yè)務負荷量調整、激活操作維護、設備故障等原因,為了保證通信的連續(xù)性和服務的質量,系統(tǒng)要將該用戶與原小區(qū)的通信鏈路轉移到新的小區(qū)上,這個過程就是切換切換分類同一個eNB內的切換基于X2口的切換基于S1口的切換切換判決準備——測控及測報基站根據(jù)不同的需要利用移動性管理算法給UE下發(fā)不同種類的測量任務,在RRC重配消息中攜帶MeasConfig信元給UE下發(fā)測量配置UE收到配置后,對測量對象實施測量,并用測量上報標準進行結果評估,當評估測量結果滿足上報標準后向基站發(fā)送相應的測量報告基站通過終端上報的測量報告決策是否執(zhí)行切換切換步驟及作用切換準備:目標網絡完成資源預留切換執(zhí)行:源基站通知UE執(zhí)行切換;UE在目標基站上連接完成切換完成:源基站釋放資源、鏈路,刪除用戶信息移動性管理切換切換概述eNB內的切換eNB發(fā)送RRCCONNECTIONRECONFIGURATION消息發(fā)送給UE消息中攜帶切換信息mobilityControlInfo;包含目標小區(qū)ID、載頻、測量帶寬給用戶分配的C-RNTI,通用RB配置信息(包括各信道的基本配置、上行功率控制的基本信息等),給用戶配置dedicatedrandomaccessparameters

避免用戶接入目標小區(qū)時有競爭沖突

UE按照切換信息在新的小區(qū)接入,向eNB發(fā)送RRCCONNECTIONRECONFIGURATIONCOMPLETE消息,表示切換完成,正常切入到新小區(qū)移動性管理切換切換概述eNB內切換信令流程基于X2口的切換-1兩個eNB之間切換,MME不變,切換命令同eNB內部切換,攜帶的信息內容也一致移動性管理切換切換準備切換執(zhí)行信令流程切換準備UESourceeNBTargeteNBTargetS-GWMMESourceS-GWUL/DLData1.RRCConnectionReconfiguration(MeasureControl

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