LTE信令基础知识
LTE信令基础知识
接口概述
信令接口是LTE网络中用于传输控制信息和数据信息的接口，是实现网络 功能的重要组成部分。
信令接口的主要作用是建立、维护和释放LTE网络中的通信链路，以及实 现网络资源的动态分配和管理。
信令接口的性能直接影响到LTE网络的性能和稳定性，因此需要保证信令 接口的高效、可靠和安全。
LTE信令的分类
总结词
LTE信令可以分为用户平面信令和传输平面信令两类。
详细描述
根据作用层次，LTE信令可以分为用户平面信令和传输 平面信令两类。用户平面信令是指直接面向用户数据的 信令，主要包括数据链路层的逻辑链路控制和媒体接入 控制层的调度信息。传输平面信令则是负责建立、维护 和释放传输链路的信令，包括无线链路控制、分组交换 控制和传输会话控制等。这些信令在网络中发挥着各自 的作用，共同协调各网络元素之间的通信，实现LTE网 络的各项功能。
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03
LTE信令协议栈
协议栈概述
01
协议栈是LTE信令系统的核心组成部分，它定义了信令的传输和 处理方式。
02
协议栈由多个协议层组成，各层之间通过协议接口进行通信。
协议栈的主要功能是确保信令消息的可靠传输和正确解析。
03
协议栈层次结构
LTE信令协议栈分为三层： 应用层、传输层和网络层。
传输层负责信令消息的传 输，包括数据分段、复用、 流量控制等。
信令监测与分析
通过信令监测和分析工具，实时监测 和分析信令数据，发现和解决信令性 能问题。
信令与业务协同优化
结合业务特性和需求，对信令流程和 资源配置进行协同优化，提升整体网 络性能和用户体验。
性能优化实例
减少信令开销
负载均衡优化
LTE基础信息信令资料全
写出LTE的下行物理信道:\ 写出LTE上行物理信道PBCH：物理广播信道 PRACH：物理随机接入信道PHICH：物理HARQ指示信道 PUSCH：物理上行共享信道PCFICH：物理控制格式指示信道 PUCCH：物理上行控制信道PDCCH：物理下行控制信道PDSCH：物理下行共享信道PMCH：物理多播信道PCI规划应遵循什么原则PCI即物理小区标识。
LTE系统提供504个物理层小区ID(即PCI)，和TD-SCDMA 系统的128个扰码概念类似。
网管配置时，为小区配置0～503之间的一个即可。
在TD-LTE系统中，UE需要解出两个序列：主同步序列（PSS，共有3种可能性）和辅同步序列（SSS，共有168种可能性）。
由两个序列的序号组合，即可获取该小区ID。
物理小区标识规划应遵循以下原则：不冲突原则：保证同频相邻小区之间的PCI不同；因为PCI直接决定了小区同步序列，而且多个物理信道的扰码也和PCI相关，所以相邻小区的PCI不能相同，以避免干扰。
即所谓的：避免PCI冲突。
不混淆原则：保证某个小区的同频邻小区PCI值不相等；切换时，UE将报告邻小区的PCI和测量量。
如果服务小区有两个邻区都使用同样的PCI，则服务小区无法分辨UE到底应该切往哪个邻小区。
所以，任意小区的所有邻区都应有不同的PCI。
即所谓的：避免PCI混淆相邻小区之间应尽量选择干扰最优的PCI值，即PCI值模3不相等；主同步序列的值（共3种可能性）决定了参考信号（RS）在PRB的位置。
所以相邻小区（尤其是对打的小区）应尽量避免配置同样的主同步序列值，以错开RS之间的干扰。
即所谓的：“PCI模3不等”原则。
在时域位置固定的情况下，相邻小区PCI模6相同会造成下一个TX antenna 下下行RS相互干扰；PCI 模30值相同，会造成上行DM RS和SRS的相互干扰，因此相邻小区也应尽量避免模6、模30相同。
最优化原则：保证同PCI的小区具有足够的复用距离，并在同频邻小区之间选择干扰最优的PCI值。
LTE基础知识整理
L T E基础知识整理(共17页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--LTE知识点整理1.1.1LTE测试用什么软件什么终端答：LTE测试前台测试使用的测试软件CXT，后台分析使用CXA；测试终端为中兴MF8311.1.2LTE测试中关注哪些指标答：LTE测试中主要关注PCI（小区的标识码）、RSRP（参考信号的平均功率，表示小区信号覆盖的好坏）、SINR(相当于信噪比但不是信噪比，表示信号的质量的好坏)、RSSI（Received Signal Strength Indicator，指的是手机接收\到的总功率，包括有用信号、干扰和底噪）1.1.3UE的发射功率多少答：LTE中UE的发射功率由PUSCH Power 来衡量，最大发射功率为23dBm；1.1.4LTE各参数调度效果是什么1、20M带宽有100个RB，只有满调度才能达到峰值速率，调度RB越少速率越低；2、PDCCCH DL Grant Count 在F\D\E频段中下行满调度为600次/秒，只有满调度才能达到峰值速率，调度次数越少速率越低；PDCCCH UL Grant Count 在F频段中上行满调度为200次/秒(时隙配比 2:5，SA2（3:1）SSP（3:9：2）)，D\E频段中上行满调度为400次/秒(时隙配比1:7，SA2（2:2）SSP（10:2：2）)，只有满调度才能达到峰值速率，调度次数越少速率越低；1.1.5MCS调度实现过程：答：UE测算SINR，上报RI及CQI索引给eNodeB，eNodeB根据UE反馈的RI及CQI 索引进行TM和MCS调度；MCS一般由CQI，IBLER，PC+ICIC等共同确定的。
下行UE根据测量的CRS SINR映射到CQI，上报给eNB。
上行eNB通过DMRS或SRS测量获取上行CQI。
对于UE上报的CQI（全带或子带）或上行CQI，eNB首先根据PC约束、ICIC约束和IBLER情况来对CQI 进行调整，然后将4bits的CQI映射为5bits的MCS。
LTE基本信令过程
LTE基本信令过程LTE（Long Term Evolution，即长期演进）是第四代移动通信技术，其基本信令过程包括小区、小区选择、网络注册、会话建立和释放等。
下面将详细介绍LTE基本信令过程。
1.小区：LTE设备首先进行小区，以寻找并确定其所在位置附近的LTE基站。
小区分为两个步骤，即小区搜寻和小区同步。
在小区搜寻阶段，设备周围的LTE信号，并检测基站的物理广播信道（PBCH）以获取系统信息。
在小区同步阶段，设备获取基站的时钟和传输时隙，以及频率和增益校准等信息。
2.小区选择：一旦设备完成小区，并获取到基站的系统信息，就会根据一定的策略选择一个最优的小区。
小区选择的依据通常是信号质量和信号强度。
设备会对候选小区进行测量，并选择信号质量较好的小区。
3.网络注册：设备通过小区选择后，会将自己的标识信息发送给基站进行网络注册。
网络注册主要有两个步骤，即随机接入过程（Random Access Procedure）和系统接入过程（System Access Procedure）。
在随机接入过程中，设备向基站发送随机接入信号以寻求网络的许可。
在系统接入过程中，设备向基站发送身份验证和安全策略相关的信息，并获得网络的控制信道，开始与网络进行通信。
4.会话建立：网络注册成功后，设备就可以开始与网络进行数据通信。
设备会与网络进行交互，建立信道和分配资源。
具体的过程包括建立安全连接、分配物理资源、建立信道和分配调度资源。
设备和网络通过这些步骤进行数据传输的准备工作。
5.数据传输：一旦设备和网络建立了信道和资源的分配，并完成准备工作，就可以进行数据传输了。
数据传输过程中，设备通过分配的资源进行上下行数据传输。
设备和网络之间通过物理信道进行数据的发送和接收。
6.会话释放：会话释放是指设备和网络之间通信结束后的清理工作。
设备会向网络发送释放信号，并释放所分配的资源。
网络接收到释放信号后，会对设备进行注销和清理工作，确保资源的回收和清空。
LTE基本概念及信令流程分析分解
LTE基本概念及信令流程分析分解LTE（Long Term Evolution）是一种第4代（4G）移动通信技术，具有高速数据传输、低延迟、更高的频谱效率和更好的覆盖范围等特点。
LTE基本概念及信令流程分析分解如下：1.基本概念：a.用户面：用户面是指移动设备和LTE网络之间传输数据的部分，主要涉及无线链路、空中接口等。
LTE使用OFDMA（正交频分多址）和MIMO （多输入多输出）等技术，提供高速数据传输和频谱效率。
b.控制面：控制面是指移动设备和LTE网络之间传输控制信息的部分，主要涉及信令过程、协议等。
控制面用于管理无线资源、连接建立和维护等功能，确保通信的可靠性和稳定性。
2.信令流程分析分解：a.接入过程：i.基站选择：移动设备通过扫描周围的基站，选择信号强度最强的基站作为接入点。
ii. 尝试连接：移动设备发送连接请求（RRC Connection Request）给选择的基站。
iii. 寻呼过程：基站通过广播信道向所有连接到该基站的设备发送寻呼消息，通知设备建立连接。
iv. 建立连接：设备收到寻呼消息后，发送连接确认（RRC Connection Setup）给基站确认建立连接。
v.建立数据通路：设备和基站之间建立数据通路，以实现数据传输。
b.数据传输过程：i.资源分配：基站分配资源给设备，包括子载波、时隙等。
ii. 数据传输：设备通过无线链路向基站发送数据，基站收到数据后进行解码和分析。
iii. 反馈信息：基站发送ACK/NACK（确认/否认）给设备，告知数据传输是否成功。
iv. 集束赋形：如果使用了MIMO技术，则基站根据反馈信息调整天线的赋形，提高信号质量和数据传输速率。
v. 端到端延迟控制：LTE通过QCI（QoS Class Identifier）来实现不同业务的延迟控制，保证对延迟敏感的应用（如VoIP）具有较低的延迟。
c.连接释放过程：i. 释放请求：设备发送连接释放请求（RRC Connection Release）给基站，请求释放连接。
LTE基本信令过程整理
LTE基本信令过程整理LTE（Long Term Evolution）是4G移动通信技术的一种，具有高速、高效、低时延的特点。
在实现这些特点的过程中，涉及到多个信令过程，下面将对LTE基本信令过程进行整理。
1.UE上电和初始接入过程：UE（User Equipment）上电后，会扫描附近的小区，到合适的小区后，进行小区的选择和初始接入过程。
这个过程涉及到小区、小区选择、小区广播等信令过程。
2.建立RRC连接：RRC（Radio Resource Control）连接是UE与eNodeB之间的控制连接，用于传递控制信息。
建立RRC连接的过程中，包括小区选择、小区重选、RRC连接请求、RRC连接建立等信令过程。
3.小区重选：UE在连接着一个小区的情况下，如果检测到其他小区的信号质量更好，则可能会进行小区重选。
小区重选的过程中，涉及到小区重选评估、小区重选选择、小区重选完成等信令过程。
4.流程描述：4.1小区：UE在上电后，会进行小区，即扫描附近的小区，获取相应的小区信息，如小区的频率、位置区域码等。
4.2小区选择：在小区完成后，UE会根据一定的算法选择最佳的小区，通常是信号质量最好的小区。
4.3小区广播：一旦UE选择了一个小区，该小区会发送广播消息给UE，包含小区的系统信息、小区的生命周期等。
4.4RRC连接请求：UE在选择好小区后，会向小区发送RRC连接请求，请求建立与小区的RRC连接。
4.5RRC连接建立：小区收到UE的RRC连接请求后，如果符合条件，则会向UE发送RRC连接建立控制信息，用于建立RRC连接。
4.6小区重选评估：在UE连接着一个小区的情况下，如果检测到其他小区的信号质量更好，则会进行小区重选评估，评估其他小区的可用性。
4.7小区重选选择：根据小区重选评估的结果，UE会选择信号质量最好的小区进行连接，进行小区重选选择。
4.8小区重选完成：UE与当前小区的连接断开后，会与选择的新小区建立RRC连接，完成小区重选。
LTE基本信令流程
LTE基本信令流程LTE（Long Term Evolution）基本信令流程主要包括接入过程、数据传输过程和释放过程。
下面将详细介绍每个过程的信令流程。
一、接入过程（RRC连接建立过程）：1. 手机发起连接请求：手机向基站发送RRC连接请求信令（RRC Connection Request），并指定连接的原因（例如寻呼、位置更新等）。
2. 基站分配临时C-RNTI：基站接收到连接请求信令后，为手机分配临时C-RNTI（Cell Radio Network Temporary Identifier），并向手机发送RRC连接允许信令（RRC Connection Setup）。
4. 确认建立连接：基站接收到RRC连接确认信令后，向手机发送RRC连接重新配置信令（RRC Connection Reconfiguration），并携带基站的系统配置信息。
二、数据传输过程：1. 上行数据传输：手机向基站发送上行数据传输请求信令（UL Data Transfer Request），并携带上行数据（例如语音、视频或其他应用数据）。
2. 数据传输：基站接收到上行数据传输请求信令后，将上行数据转发到核心网，并向手机发送上行数据传输确认信令（UL Data Transfer Acknowledgement）。
3.下行数据传输：基站向手机发送下行数据（例如网页、视频流等）。
4. 数据接收确认：手机接收到下行数据后，向基站发送下行数据传输确认信令（DL Data Transfer Acknowledgement）。
三、释放过程：1. 释放请求：手机或基站发起释放请求，向对方发送RRC连接释放请求信令（RRC Connection Release）。
3.释放完成：发起方接收到释放确认信令后，释放连接。
除了上述基本信令流程外，LTE还包括以下一些重要的信令流程：1.小区：手机在上电或小区切换时，需要进行小区以找到合适的基站。
LTE常见信令流程总结
LTE常见信令流程总结LTE（Long-Term Evolution）是一种用于移动通信网络的标准，是4G通信技术的一种。
LTE信令流程是指在LTE网络中，设备之间进行通信所涉及的各种信令过程。
在LTE网络中，设备之间的通信主要包括连接建立、数据传输、连接释放等过程，在这些过程中需要经过一系列的信令流程来完成。
LTE信令流程可以分为以下几个主要部分：1.接入过程：接入过程是指设备连接到LTE网络的过程。
在接入过程中，设备首先进行初始接入，即与LTE基站进行随机接入的过程。
接入成功后，设备会进行UE同步和小区选择，确定要连接的LTE基站。
接入过程中的主要信令包括RRC连接建立、测量报告等。
2.连接建立：连接建立是指设备在LTE网络中建立到目标设备的连接的过程。
在连接建立过程中，设备需要先进行RRC连接建立，然后进行UE安全功能的激活，最后进行RAB建立，确保通信质量。
连接建立过程中的主要信令包括RRC连接请求、RRC连接建立等。
3.数据传输：数据传输是LTE网络中最常见的通信过程。
在数据传输过程中，设备通过LTE网络进行数据的发送和接收。
数据传输过程中的主要信令包括PDCP数据传输、RLC数据传输、MAC数据传输等。
4.连接释放：连接释放是指设备在LTE网络中释放连接的过程。
在连接释放过程中，设备需要发送连接释放请求，等待对方设备确认后释放连接。
连接释放过程中的主要信令包括RRC连接释放等。
除了上述主要的信令流程外，LTE网络中还涉及到一些其他重要的信令流程，如小区选择过程、测量报告过程、切换过程、重定向过程等。
这些信令流程都是为了保证LTE网络中设备之间的通信质量和稳定性。
总的来说，LTE网络中的信令流程是为了保证设备之间能够进行有效的通信，并提供高质量的通信服务。
通过了解和掌握LTE网络中的信令流程，可以更好地理解LTE网络的工作原理和特点，更好地进行LTE网络的优化和管理。
同时，随着LTE技术的不断发展和完善，LTE网络中的信令流程也将会不断地进行更新和改进，以适应不断变化的通信需求和用户要求。
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实现网络与终端之间的默契配合、 步调一致，离不开Leabharlann 效完善的控制信令设计主要内容
LTE网络架构
空中接口协议架构 基本信令流程
信令流程总结
LTE网络架构
核心网：负责对用户终端的 全面控制和有关承载的建立
3GPP 系 统 演 进
系统架构的演进：SAE
接入网：负责与无线相关的功能
网络发起的paging流程（IMSI寻呼）
当网络发生错误需要恢复时（例如S-TMSI不可用），
可发起IMSI寻呼，UE收到后执行本地detach，然后再
开始attach。
IMSI:国际移动用户识别
去附着（关机去附着）
UE关机时，需要发起去 附着流程，来通知网络释放
其保存的该UE的所有资源
如果是非关机去附着，
重配消息丢失或者没有建立起一个非GBR承载或者eNB内
部配置UE的安全参数等失败
与开机附着流程的异同：处理相同，但service request过程
失败没有重发
网络发起的paging流程（S_TMSI寻呼）
UE在IDLE模式下，当网络需要给该UE发送数据 （业务或者信令）时，发起寻呼过程。
S-TMSI：SAE临时移动用户标识
UE发起的service request流程
网络发起的paging流程 去附着
小区搜索信令流程
小区搜索：若UE要接入到LTE小区，必须首先进行小 区搜
索过程，包括一系列同步阶段 初始同步：UE之前未连接到LTE小区 新小区识别：UE已经连接到LTE小区且正在检测相邻小区
随机接入信令流程
UE刚开机时，选到一个
suitable或者acceptale小区后，
驻留并进行附着过程
完成1、2过程标志着 NAS signalling connection建立完
消息1-5：建立RRC的连接
消息6，9：建立S1的连接
消息9：该消息为MME向 eNB发起的初始上下文建
立请求，请求eNB建立承
与开机附着流程的区别在于：
请求不同
不用建立和激活默认承载
默认承载：
用户开机，进行网络附着的
同时，为该用户建立一个固定数
据速率的默认承载，保证其基本 的业务需求
UE发起的service request流程（异常流程）
RRC连接失败，核心网拒绝
与开机附着流程的异同：处理相同
eNB未等到Initial context setup request消息， RRC
则会收到MME的Detach
Accept响应消息和eNB的 RRC Connection Release消 息
去附着（IDLE下发起非关机）
去附着（CONNECTED下发起非关机）
不用先建立RRC连接 通过上行信息传输发送去 附着起请求
信令总结
步骤1：UE为IDLE状态 步骤4、8：有激活承载
开机附着流程（RRC重配消息丢失或者没收到RRC重配完成消息
或者eNB内部配置UE的安全参数等失败）
UE发起的service request流程（正常流程）
UE在IDLE状态下，需 要发送业务数据时，发起 service request过程
UE发起的service request流程（正常流程）
控制平面协议栈
组成：NAS层在UE和MME间 形成对等层；其它层在UE和 eNode B间形成对等层 功能：用户接入控制、数 据安全保障、移动性管理、 无线资源管理、UE与MME间的 信令处理
基本信令流程
小区搜索信令流程 随机接入信令流程 RRC连接建立信令流程
开机附着流程
载资源，同时带安全上下 文，可能带用户无线能力、
切换限制列表等参数
开机附着流程（正常）
消息13-15：eNB发送完消息 13，不需要等到接收消息14，直 接发送消息15 消息15、16：配置完数据/信 令无线承载后，再进行的RRC连 接重新设置，这样控制面才通知 用户面的资源可用 消息21-25:发生有一定条件， 这里是因为检测到User Inactivity ，UE才进行上下文释 放
PDCP（分组数据汇聚协议）层：可靠性和正确性数据传输 RRC（无线资源控制）层：负责UE与eNode B间的信令交互
空中接口协议架构
空中接口协议栈根据用途分为：
用户平面协议栈 控制平面协议栈
用户平面协议栈
组成：由用户面由UE与 eNode B的对等协议层组成
功能： UE与eNode B之间数 据传输、数据完整性保护、头 压缩、加密、调度、ARQ和 HARQ数据重传
随机接入：UE选择合适的小区进行驻留以后, 就可以发起初始的随机接入过程
作用：UE只有通过随机接入过程, 与系统的上行同步以后, 才能够被系统调度 来进行上行的传输
如何竞争？ 结点B会通知UE其所期待接收到的 前导序列功率，UE根据此目标值来设置初
始前导序列的发射功率并发送给结点B，如
果结点B检测到UE发送的前导序列，就会给 UE响应。
空口的演进：E-UTRA和E-UTRAN
E-UTRAN总体架构
接入网关：
MME：移动性管理实体
S-GW：服务网关 接口：
S1：连接eNode B与EPC（核心网） X2：连接eNode B之间
Uu
Uu：连接UE与E-UTRAN（接入网）
UE
E-UTRAN
空中接口
UE的模式：
1. 空闲模式(Idle 状态)：UE 开机后停留在空闲模式下 2. 连接模式
相互转化： UE完成RRC连接建立后，从空闲模式转到连接模式
当RRC连接释放后，UE从连接模式到空闲模式
空中接口协议架构
协议分层：
物理层：数据纠错和重传，提供物理信道 MAC（物理接入控制）层：物理信道和逻辑信道的映射，信息的交互
RLC（无线链路控制）层：RLC负责可靠性和正确性数据传输
开机附着流程（RRC连接建立失败）
T300:计时器
RRC通知授权管
理中心（EMM）发 送失败，用户可以再 次发起attach
开机附着流程（核心网拒绝）
步骤9：如果是ESM过程导致的
拒绝（比如默认承载建立失
败），才会带PDN CONNECTIVITY REJECT消
息；如果是EMM层拒绝，会带
等消息时
步骤9：检测到User Inactivity
基于竞争的随机接入过程
随机接入信令流程
为何无竞争？ 特定场景下结点B会通过对UE分 配专门的前导序列避免竞争，以减少 随机接入的时延，这在切换场景非常 必要
无竞争的随机接入过程
RRC连接建立信令流程
第一步：连接建立 （包括随机接入过程）
第二步：发起安全性 激活和无线承载建立
开机附着流程（正常）
ATTACH REJECT消息。
常见拒绝原因：国际移动用
户识别IMSI中的移动网号
MNC与核心网配置的不一
致。
开机附着流程（eNB未等到Initial context setup request消息）
如果定时器T3410超
时，启动T3411，重发 消息6 如果定时器T3411超 时，重发attach request