TDD LTE信令流程与分析指导

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTDHuawei Confidential 文档密级：内部公开文档密级：内部公开 2022-3-18TDS-LTDS-L网络解决方案部网络解决方案部2011.92011.9TDD LTE信令流程与分析指导HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 学习完此课程，您将会：学习完此课程，您将会：了解LTE信令流程掌握接入流程、寻呼和切换等典型信令流程具备简单的问题分析能力目标目标Page 2HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 第第2

2、 2章章 切换流程介绍分析切换流程介绍分析第第3 3章章 寻呼流程介绍分析寻呼流程介绍分析内容介绍内容介绍Page 3HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 第第1 1节节 小区搜索小区搜索第第2 2节节 PLMNPLMN和小区选择和小区选择第第3 3节节 附着流程附着流程内容介绍内容介绍Page 4HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 小区搜索小区搜索Page 5小区搜索过程又称为下行同步过程，主要通过解下行的主小区搜索过程又称为下行同步过程，主要通过解下行的主同步信号同步信

3、号PSSPSS和辅同步信号和辅同步信号SSSSSS完成完成Page 5HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 小区搜索小区搜索Page 6对于FDD，PSS在slot0和slot10的倒数第一个OFDM符号上；SSS在slot0和slot10的倒数第二个OFDM符号上。对于TDD，PSS在slot2和slot12的第三个OFDM符号上；SSS在slot1和slot11的倒数第一个OFDM符号上。PSS在每个无线帧的2次发送内容一样，SSS每个无线帧2次发送内容不一样，通过解PSS先获得5ms定时，通过解SSS可以获得无线帧的10ms定时

4、；由于FDD和TDD时SSS的时域位置不同，通过解SSS又可以获得系统的制式。通过解PSS可以获得物理层小区ID，再通过解SSS可以获得小区的组ID（504个小区分成168个组），二者组合就可以获得当前小区的小区ID（每个组内又有3个小区ID）；当前小区的PCI = 组ID * 3 + 小区IDPage 6HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 第第1 1节节 小区搜索小区搜索第第2 2节节 PLMNPLMN和小区选择和小区选择第第3 3节节 附着流程附着流程内容介绍内容介绍Page 7HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,

5、LTD.Huawei Confidential PLMNPLMN和小区选择和小区选择Page 8小区搜索完成后，UE会获得当前小区的PCI，UE使用获得的PCI去解当前小区的MIB和SIB消息，通过解MIB消息获得小区的下行同步以及系统带宽等关键信息，完了在SIB信息的时域位置上检测PDCCH，根据PDCCH指示获取小区的SIB1信息，完了再解析其它SIB信息。 E-UTRAN MasterInformationBlock UE SystemInformationBlockType1 SystemInformation Page 8HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Hu

6、awei Confidential PLMNPLMN和小区选择和小区选择MIBMIBPage 9MIB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的前4个符号位置；频域与PSS和SSS信号一样，占据中心的1.08MHz，即频域中心的6RB。Page 9HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential PLMNPLMN和小区选择和小区选择SIB1SIB1Page 10SIB1传输周期为80ms，传输TTI内的首次传输是在帧号为8的整数倍的无线帧上，重复传输是在TTI内的其它偶数无

7、线帧上；每次传输都是在对应无线帧的#5子帧上，UE在这些子帧内检测PDCCH，如果存在SI-RNTI，则在该子帧内的PDSCH上接收SIB1。Page 10HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential PLMNPLMN和小区选择和小区选择SIBnSIBnPage 11SIBn传输周期为80ms的整数倍，SIB2主要是无线资源相关配置，SIB3SIB5主要是LTE系统内的小区重选配置；SIB6SIB8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。Pa

8、ge 11HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential PLMNPLMN和小区选择和小区选择Page 12在SIB1信息中会携带网络侧的PLMN列表，UE的接入层AS会把解析的PLMN列表上报自己的非接入层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。Page 12HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 第第1 1节节 小区搜索小区搜索第第2 2节节 PLMN

9、PLMN和小区选择和小区选择第第3 3节节 附着流程附着流程内容介绍内容介绍Page 13HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 附着流程附着流程ATTACHATTACHPage 14Page 14HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 附着流程附着流程RRCRRC连接建立连接建立Page 15Page 15HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 附着流程附着流程RRC Connection Setup RequestPa

10、ge 16Page 16HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 附着流程附着流程RRC Connection SetupPage 17Page 17HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 附着流程附着流程RRC Connection Setup CompletePage 18Page 18HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 附着流程附着流程Initial UE Message（I）Page 19Page 19HUAWE

11、I TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 附着流程附着流程Initial UE Message（II）Page 20Page 20HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 附着流程附着流程DL/UL NAS/Infomation TransferPage 21Uu口跟踪S1口跟踪Page 21HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 附着流程附着流程Initial Context Setup Request（I）Page 22Page 2

12、2HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 附着流程附着流程Initial Context Setup Request（II）Page 23消息解析Page 23HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 附着流程附着流程Initial Context Setup Request（III）Page 24消息解析（续）Page 24HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 附着流程附着流程RRC Security Mode Comm

13、and/CompletePage 25Page 25HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 附着流程附着流程UE Capability Enquiry/InfomationPage 26Page 26HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 附着流程附着流程RRC Connection ReconfigurationPage 27用于建立SRB2和DRB1Page 27HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 附着流程附着流程

14、Initial UE Context Setup ResponsePage 28Page 28HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 附着流程附着流程UuUu口和口和S1S1口信令口信令Page 29Uu口信令S1口信令Page 29HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 附着流程附着流程IMSIIMSI跟踪的全网信令（跟踪的全网信令（I I）Page 30Page 30HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 附着流程附着

15、流程IMSIIMSI跟踪的全网信令（跟踪的全网信令（IIII）Page 31Page 31HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 附着流程附着流程IMSIIMSI跟踪的全网信令（跟踪的全网信令（IIIIII）Page 32Page 32HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 第第1 1节节 切换概述切换概述第第2 2节节 eNBeNB内的小区间切换内的小区间切换第第3 3节节 eNBeNB之间的小区间切换之间的小区间切换内容介绍内容介绍Page 33HUAWEI TECHNOLO

16、GIES CO., LTD.Huawei Confidential 切换概述切换概述什么是切换什么是切换u切换是指UE在连接状态下，在不同的小区间移动，完成UE上下文的更新。切换的目的切换的目的u基于覆盖的切换：移动通信中为了解决用户在移动的过程中业务的连续性u基于负载的切换：基于负载状况触发的切换，保证整个系统的性能最优Page 34HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 切换概述切换概述Page 35LTE系统内切换三种分类Page 35HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential

17、 切换概述切换概述LTE系统系统Page 36切换包括切换测量、切换决策、切换执行三个阶段整个切换流程采用UE辅助网络控制的思路，基站下发测量控制，UE进行测量上报，基站执行切换判决、资源准备、切换执行和原有资源释放l测量阶段，UE根据eNB下发的测量配置消息进行相关测量，并将测量结果上报给eNB。l决策阶段，eNB根据UE上报的测量结果进行评估，决定是否触发切换。l执行阶段，eNB根据决策结果，控制UE切换到目标小区，由UE完成切换。Page 36HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 切换概述切换概述测量控制测量控制Page 37P

18、age 37HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 切换概述切换概述测量报告测量报告Page 38Page 38HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 切换概述切换概述切换命令切换命令Page 39Page 39HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 第第1 1节节 切换概述切换概述第第2 2节节 eNBeNB内的小区间切换内的小区间切换第第3 3节节 eNBeNB之间的小区间切换之间的小区间切换内容介绍内容介绍Page

19、40HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential eNBeNB内小区间切换内小区间切换Page 41eNB内的小区间切换分同频切换和异频切换2种，作用如下u切换只是更新Uu口资源，源小区和目标小区的资源申请和资源释放都通过eNB内部消息实现；u没有eNB间的数据转发，同时也没有UE的随机接入过程，也不需要与核心网有信令交互。Page 41HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential eNB内小区间切换流程UE在源小区上报测量报告。eNodeB在目标小区完成准入和无线资源分配后，发切换命令。U

20、E在目标小区接入。完成切换，释放源小区资源。Page 42HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential eNB站内切换信令UE侧Uu口跟踪信令eNB侧Uu口跟踪信令Page 43HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 第第1 1节节 切换概述切换概述第第2 2节节 eNBeNB内的小区间切换内的小区间切换第第3 3节节 eNBeNB之间的小区间切换之间的小区间切换内容介绍内容介绍Page 44HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidentia

21、l eNBeNB间通过间通过X2X2口切换概述口切换概述Page 45A3或A4触发事件上报，当目标小区和源小区分别属于2个X2链路的eNB时，引发eNB间的X2切换,前提是2个eNB之间配置了X2关系u当源eNB收到UE的测量上报，并判决UE向目标eNB切换时，会直接通过X2接口向目标eNB申请资源，完成目标小区的资源准备，之后通过空口的重配消息通知UE向目标小区切换，在切换成功后，目标eNB通知源eNB释放原来小区的无线资源。此外还要将源eNB未发送的数据转发给目标eNB，并更新用户平面和控制平面的节点关系。Page 45HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawe

22、i Confidential eNBeNB间通过间通过X2X2接口切换流程（接口切换流程（I I）用户已经接入，并且已经在做业务。Source eNodeB下发测量控制信息，通知UE启动邻区测量。UE侦测到满足条件的小区后，上报测量报告。Source eNodeB根据切换算法和当前状态做出切换判决。 发起切换准备过程，由Source eNB发送Handover Request消息给Target eNB。主要携带当前UE的业务信息和其他接入层信息（加密、完整性、测量）Target eNB把在本eNB内的准入结果和无线资源配置信息返回给Source eNB，至此切换准备阶段结束。Target eN

23、B收到Source发来的HandoverReq消息后，会根据其携带的业务信息开始准入，并进行无线资源配置。Source eNB把Target eNB发来的Container直接通过空口消息发给UE，告知切换。SN信息的作用是把UE在源侧的SN信息和HFN信息告知目标测，用于数据重传和加密完整性保护。开始数据转发，后面有详细介绍。Page 46HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential eNBeNB间通过间通过X2X2接口切换流程（接口切换流程（II）UE和目标eNB完成随机接入后，在目标侧eNB发送切换完成消息。Target eNB收到UE

24、发来的HandoverConfirm消息后，会向MME发起PathSwitch过程，完成用户面的切换。MME在完成S-GW的用户面切换后，会给Target eNB发送PathSwitchRsp消息，通知用户面切换完成。PathSwitch完成后，目标eNB会通知源eNB释放资源，从而完成切换流程。Page 47HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential eNBeNB间通过间通过X2X2接口切换信令流程（接口切换信令流程（I）UE侧Uu口信令跟踪源eNB侧Uu口信令跟踪源eNB侧X2口信令跟踪（与目标eNB侧X2口完全一样）Page 48HU

25、AWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential eNB间通过X2接口切换信令流程(II)目标eNB侧Uu口信令跟踪目标eNB侧S1口信令跟踪Page 49HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential eNBeNB间通过间通过S1S1口切换概述口切换概述Page 50S1切换的流程和X2类似，不同点在于有没有eNB之间的X2链路。如果没有配置X2链路，eNB间的切换走S1口切换；如果同时配置了X2和S1链路，eNB间的切换优先走X2切换。如果选择了S1切换，则Handover Request、Han

26、dover Request Acknowledge及数据转发需要走S1口转发Page 50HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential eNB间通过间通过S1接口切换流程（接口切换流程（I）Source eNB发送切换请求消息到MME。MME把切换请求消息转发给对应的目标eNB，通知开始准备切换。Target eNB完成准入和无线资源配置后，给MME回复HandOverAck消息。MME把ACK消息转发给Source eNB和X2接口类似，源侧eNB要把SN信息通过MME发给目标eNB。Page 51HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential eNB间通过间通过S1接口切换流程（接口切换流程（II）UE接入到目标eNB目标eNB通知MME切换完成。MME通知源eNB释放资源。源eNB回复释放完成，切换结束。Page 52HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential eNBeNB间通过间通过S1S1接口切换信令流程接口切换信令流程(I)(I)UE侧Uu口信令跟踪源eNB侧Uu口信令跟踪源eNB侧S1口信令跟踪Page 53HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei C